Система живлення паливом забезпечує фільтрацію палива та рівномірний розподіл його по циліндрах двигуна дозованими порціями у строго визначені моменти.
На двигуні застосована система живлення паливом розділеного типу, що складається з паливного бака, паливопроводів низького тиску, фільтрів грубого та тонкого очищення палива, паливопрокачувального та паливопідкачувального насосів, паливного насоса високого тиску (ПНВТ), паливопроводів високого тиску, форсунок, електромагнітного клапана та штифтових свічок електрофакельного пристрою (ЕФП).
Паливний бак, фільтр грубого очищення палива та паливопрокачувальний насос повинні бути встановлені на виробі, на якому застосовується двигун; усі інші елементи системи живлення встановлені безпосередньо на двигуні.
Схема системи живлення двигуна паливом показана на рисунку 1.
Паливо з паливного бака 26 через фільтр грубого очищення 29 та паливопрокачувальний насос 30 подається паливопідкачувальним насосом 18 по паливній трубці 13 у фільтр тонкого очищення 16.
З фільтра тонкого очищення по паливній трубці низького тиску 14 паливо надходить у ПНВТ 21, який відповідно до порядку роботи циліндрів розподіляє паливо по паливопроводах 1–8 високого тиску до форсунок 10.
Форсунки впорскують паливо в камери згоряння.
Надлишкове паливо, а разом з ним повітря, що потрапило в систему, через перепускний клапан 24 і клапан 23 відводиться в паливний бак.
Форсунка моделі 273-20 або 273-50 закритої конструкції, з п'ятьма розпилювальними отворами та гідравлічним керуванням підйому голки розпилювача показана на рисунку 2.
Усі деталі форсунки зібрані в корпусі 6. До нижнього торця корпусу форсунки гайкою 2 через проставку 3 притиснуто корпус 1 розпилювача, усередині якого знаходиться голка 12. Корпус і голка розпилювача становлять прецизійну пару.
Кутова фіксація корпусу розпилювача щодо проставки та проставки щодо корпусу форсунки здійснена штифтами 4.
На верхній кінець голки розпилювача через штангу 5 чинить тиск пружина 11.
Необхідне натягнення цієї пружини здійснюється набором регулювальних шайб 9, 10, що встановлюються між пружиною та торцем внутрішньої порожнини корпусу форсунки.
Паливо до форсунки подається під високим тиском через штуцер 8 із вбудованим у нього щілинним фільтром 13, далі по каналах корпусу 6, проставки 3 та корпусу розпилювача 1 — у порожнину між корпусом розпилювача та голкою 12 і, піднімаючи її, впорскується в циліндр двигуна.
Паливо, що просочується через зазор між голкою та корпусом розпилювача, відводиться по каналах у корпусі форсунки та зливається в бак через дренажні трубки 9 і 11, показані на рисунку 1.
Форсунка встановлена в головці циліндра, зафіксована скобами, які закріплені гайкою. Торець гайки розпилювача ущільнено від прориву газів гофрованою мідною прокладкою.
Ущільнювальне кільце 7 (рисунок 2) виключає потрапляння пилу та рідин у порожнину між форсункою та головкою циліндра.
Категорично забороняється встановлення форсунок інших моделей!
Паливний насос високого тиску (рисунок 3) призначений для подачі в циліндри двигуна у визначені моменти строго дозованих порцій палива під високим тиском.
На двигун автомобільної комплектації встановлюється ПНВТ із всережимним регулятором.
Характеристика ПНВТ
- Тип: 337
- Порядок роботи секцій: 8-4-5-7-3-6-2-1
- Напрямок обертання кулачкового вала (з боку привода): праве
- Діаметр плунжера, мм: 11
- Хід плунжера, мм: 13
- Номінальна частота обертання кулачкового вала: 1100 хв-1
Частота обертання кулачкового вала насоса при упорі важеля керування регулятором у болт обмеження максимального швидкісного режиму, хв-1:
- при повному вимкненні регулятором подачі палива через форсунки, не більше: 1280
- на початку вимкнення регулятором подачі палива через форсунки: 1140–1160
Попередній хід плунжера (від початку його руху до геометричного початку нагнітання у восьмій секції), мм: 5,65 ± 0,05
Чергування початку подачі палива за кутом повороту кулачкового вала, град: 0–45–90–135–180–225–270–315
Максимальне зусилля на важелі керування регулятором при номінальному режимі роботи насоса на плечі 50 мм, Н (кгс): 127,5 (13)
Номінальна циклова подача, мм³/цикл:
- для ПНВТ моделі 337-20.03: 132–137
- для ПНВТ моделі 337-20.04: 147–152
У корпусі 1 ПНВТ (рисунок 3) встановлено вісім секцій, кожна з яких складається з корпусу 6, втулки 8 плунжера, плунжера 7, поворотної втулки 4, нагнітального клапана 11, сідло якого притиснуто до втулки плунжера 8 штуцером 12.
Плунжер здійснює зворотно-поступальний рух під дією кулачка вала 46 і пружини 3 штовхача.
Штовхач від провертання в корпусі зафіксований сухарем 14.
Кулачковий вал обертається в роликових підшипниках 45, встановлених у запресовані в корпус насоса сталеві кільця та притиснутих кришками.
Натяг підшипників кулачкового вала повинен становити 0,05–0,15 мм і регулюється прокладками 44.
Для зміни подачі палива плунжер 7 провертається за допомогою втулки 4, з'єднаної через вісь повідця з рейкою 5 насоса. Рейка переміщується в напрямних втулках 40.
Отвори під напрямні втулки в корпусі ПНВТ з боку привода закриті пробками 39.
З протилежного боку насоса знаходиться коректор подачі палива за тиском наддувного повітря 24.
На передньому торці корпусу, в місці виходу палива з насоса, встановлений перепускний клапан 38, який забезпечує тиск перед впускними отворами плунжерів на робочих режимах 0,13–0,19 МПа (1,3–1,9 кгс/см²).
Мащення насоса циркуляційне, під тиском від загальної системи мащення.
Регулятор частоти обертання ПНВТ (рисунок 4) всережимний, прямої дії, змінює кількість палива, що подається в циліндри залежно від навантаження, підтримуючи задану частоту обертання колінчастого вала.
Регулятор встановлений у розвалі корпусу ПНВТ. На кулачковому валу насоса встановлена шестерня регулятора ведуча 16 (рисунок 3), обертання якої передається через гумові сухарі 17.
Ведена шестерня виконана заодно з тримачем 28 вантажів, що обертається на двох шарикових підшипниках.
При обертанні тримача вантажі 31, що гойдаються на осях 29, під дією відцентрових сил розходяться і через упорний підшипник 30 переміщують муфту 32 регулятора, яка, впираючись у палець 34, у свою чергу, переміщує важелі 2, 8 і 9 регулятора (рисунок 4), долаючи зусилля пружини 5.
Важіль 2 через штифт з'єднаний з правою рейкою 3 паливного насоса. Права рейка через важіль рейок 7 пов'язана з лівою рейкою 11.
Схема роботи регулятора частоти обертання показана на рисунку 5.
Важіль 16 керування регулятором жорстко пов'язаний з важелем 12. До важеля 12 приєднана пружина 13 регулятора, а до важелів 14 і 11 — стартова пружина 15.
Під час роботи регулятора відцентрові сили вантажів урівноважені зусиллям пружини 13.
При збільшенні частоти обертання колінчастого вала вантажі, долаючи опір пружини 13, переміщують важелі 2, 4 і 9, а разом з ними і рейки ПНВТ — подача палива зменшується.
При зниженні частоти обертання колінчастого вала відцентрова сила вантажів зменшується, і важелі з рейкою ПНВТ під дією зусилля пружини переміщуються у зворотному напрямку — подача палива і частота обертання колінчастого вала збільшуються.
При упорі важеля 9 регулятора в болт 6 і частоті обертання колінчастого вала менше 1800 хв-1 пружина 10 прямого коректора переміщує рейки насоса (через важелі 2 і 4) у бік збільшення подачі палива, забезпечуючи потрібну величину максимального крутного моменту двигуна.
Пружина 3 зворотного коректора при частоті обертання менше 1400 хв-1 переміщує важіль 4 з рейками у бік зменшення подачі палива, обмежуючи максимальну димність відпрацьованих газів двигуна.
Подача палива припиняється поворотом важеля 3 (рисунок 6) зупинки двигуна до упору в болт 5.
При цьому важіль 3, подолавши зусилля пружини важеля 33 (рисунок 3) і пружини 5 (рисунок 4), через штифт 14 поверне важелі 2, 8 і 9, рейки перемістяться до повного припинення подачі палива.
Перевірку та регулювання ПНВТ, а також заміну плунжерних пар, ущільнювальних кілець секцій ПНВТ необхідно проводити в спеціалізованій майстерні кваліфікованим спеціалістом.
Забороняється встановлення на двигуни 740.50-360 і 740.51-320 ПНВТ інших моделей крім зазначених вище, щоб уникнути виходу двигуна з ладу!
Коректор подачі палива за тиском наддувного повітря (рисунок 7) зменшує подачу палива при зниженні тиску наддувного повітря нижче 40–45 кПа (0,4–0,45 кгс/см²), тим самим здійснюючи тепловий захист двигуна та обмежуючи димність відпрацьованих газів.
У корпусі коректора 1 встановлений поршень 26 із золотником 2. На поршень діє пружина 27, зафіксована тарілкою 25 і кільцем 3.
У поршень загвинчена й законтрена гайкою 28 шпилька 29 з наконечником 31, що є номінальним упором у регуляторі.
Наконечник контриться гайкою 30. На золотник 2 діє пружина 7, попереднє натягнення якої може змінюватися регулювальним гвинтом 11.
До корпусу коректора 1 через прокладку 4 прикріплений корпус мембрани 8.
У нього встановлений вузол мембрани зі штоком (деталі 24, 16, 17, 23, 22, 19, 18). Мембрана затиснута між корпусом 8 і кришкою 21.
У корпусі мембрани 8 на осі важеля 13 встановлений важіль коректора 12, поворот якого обмежений регулювальним гвинтом 15.
Коректор подачі палива не прямої дії: при зміні тиску наддувного повітря в порожнині мембрани змінюється положення золотника, який, у свою чергу, визначає положення поршня коректора.
У порожнину «А» між корпусом коректора 1 і поршнем 26 через різьбовий отвір і жиклер 0,7 мм у корпусі коректора (на рисунку не показані) подається масло під тиском із системи мащення двигуна.
Поршень під дією цього тиску, стискаючи пружину 27, переміщується вліво доти, доки не відкриються вікна в поршні та золотнику і масло не піде на злив.
При цьому встановлюється постійна витрата масла через коректор.
При зміні положення золотника поршень переміщується вслід за ним (стежна система).
Через різьбовий отвір кришки 21 у порожнину мембрани підводиться повітря з впускного колектора двигуна.
При зниженні тиску повітря нижче 0,05 МПа (0,5 кгс/см²) зусилля пружини коректора 7, що діє на золотник, стає більшим за зусилля, створюване тиском наддувного повітря на мембрану і передане через шток мембрани та важіль коректора також на золотник.
Золотник переміщується вправо доти, доки не настане рівновага сил, що діють на нього.
Вслід за золотником переміщується вправо і поршень зі шпилькою 29 і наконечником 31, пересуваючи вправо важіль регулятора 8 (рисунок 4), що впирається в нього.
Вслід за важелем регулятора, під дією відцентрових сил вантажів, рухаються важелі 9, 2 і 7 з рейками насоса в бік зменшення подачі палива.
Регулювання коректора
Коректор має два зовнішні регулювання — гвинти 11 і 15 (рисунок 7).
Гвинтом 11 змінюється попереднє натягнення пружини коректора 7, при цьому змінюється початок спрацьовування коректора.
Якщо необхідно збільшити значення тиску наддувного повітря, при якому починає спрацьовувати коректор, то гвинт 11 загвинчують, збільшуючи попереднє натягнення пружини 7.
Гвинтом 15 регулюється номінальна циклова подача палива. При відгвинчуванні гвинта 15 подача палива збільшується.
Якщо виникла необхідність у знятті коректора, то попередньо необхідно заміряти виступання наконечника шпильки 31 щодо заднього торця корпусу ПНВТ, а після встановлення коректора на місце відновити величину цього виступання й законтрити наконечник гайкою 30.
Привод ПНВТ показаний на рисунку 8. Він складається з вала привода ПНВТ 6 з пакетами передніх 7 і задніх 8 компенсувальних пластин, напівмуфти веденої 2, фланця веденої напівмуфти 3, фланця центрувального 4, напівмуфти ведучої 9 і центрувальних втулок 5.
Кожен пакет компенсувальних пластин складається з 5 пластин товщиною 0,5 мм кожна.
Усі болти в приводі ПНВТ, крім болта поз. 10, повинні бути класу міцності R100 і затягуватися моментом 65–75 Н·м (6,5–7,5 кгс·м).
Затягування всіх болтів необхідно проконтролювати динамометричним ключем. Перед встановленням болтів перевірити наявність центрувальних втулок.
Деформація (вигин) передніх і задніх компенсувальних пластин не допускається. Болт 10 напівмуфти ведучої повинен затягуватися в останню чергу моментом 78,4–84,3 Н·м (8–8,6 кгс·м).
Фільтр тонкого очищення палива показаний на рисунку 9. Він призначений для остаточного очищення палива від дрібних частинок перед надходженням у ПНВТ.
Фільтр встановлений у найвищій точці системи живлення паливом для збору та видалення в бак повітря разом із частиною палива через клапан (рисунок 10), встановлений на перепуску з фільтра.
При заміні фільтрувальних елементів необхідно суворо дотримуватися правил обслуговування системи живлення паливом.
Не допускайте потрапляння забруднень у систему та застосовуйте фільтрувальні елементи лише таких моделей: 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.90.
Клапан представлений на рисунку 10.
При досягненні тиску в порожнині «А» підведення палива 25–45 кПа (0,25–0,45 кгс/см²) відбувається переміщення кульки 4 і перетікання палива з порожнини «А» в порожнину «Б» через жиклер 5 клапана.
Насос паливопідкачувальний 13 (рисунок 3) поршневого типу призначений для подачі палива від бака через фільтри грубого та тонкого очищення і паливопрокачувальний насос до впускної порожнини ПНВТ.
Насос встановлений на задній кришці регулятора, привод його здійснюється від ексцентрика 19, розташованого на задньому кінці кулачкового вала ПНВТ.
У корпусі насоса розміщені поршень, пружина поршня, втулка штока 47 і шток 48 штовхача, впускний і нагнітальний клапани з пружинами.
Ексцентрик 19 через ролик 49, штовхач 15 і шток 48 повідомляє поршню паливопідкачувального насоса зворотно-поступальний рух.
Схема роботи насоса показана на рисунку 11. При опусканні штовхача 9 поршень 1 під дією пружини 4 рухається вниз.
У порожнині «А» створюється розрідження і впускний клапан 2, стискаючи пружину 3, пропускає паливо в порожнину «А».
Одночасно паливо, що знаходиться в нагнітальній порожнині «В», витісняється в магістраль «Г», при цьому клапан 5 під дією пружини 6 закривається, виключаючи перетікання палива з порожнини «В» у порожнину «А».
При русі поршня 1 вгору паливо, що заповнює порожнину «А», через нагнітальний клапан 5 надходить у порожнину «В» під поршнем, при цьому впускний клапан закривається.
При підвищенні тиску в нагнітальній магістралі поршень не здійснює повного ходу вслід за штовхачем, а залишається в положенні, яке визначається рівновагою сили тиску палива з одного боку і зусилля пружини — з іншого.
Насос паливопрокачувальний 10 (рисунок 11) поршневого типу служить для заповнення паливної системи паливом перед пуском двигуна та видалення з неї повітря.
Насос складається з корпусу, поршня, циліндра, впускного та нагнітального клапанів.
Паливну систему слід прокачувати за допомогою поршня насоса, попередньо розстопоривши його поворотом проти годинникової стрілки.
При русі поршня 11 вгору в просторі під ним створюється розрідження. Впускний клапан 12, стискаючи пружину 14, відкривається і паливо надходить у порожнину «Д» насоса.
При русі поршня вниз впускний клапан закривається і відкривається нагнітальний клапан 13, паливо під тиском надходить у нагнітальну магістраль, забезпечуючи видалення повітря з паливної системи двигуна через клапан фільтра тонкого очищення палива і перепускний клапан ПНВТ.
Після прокачування системи необхідно опустити поршень і зафіксувати його поворотом за годинниковою стрілкою.
При цьому поршень притиснеться до торця циліндра через гумову прокладку, ущільнивши порожнину всмоктування паливопрокачувального насоса.
Не допускається пускати двигун при незафіксованому поршні через можливість підсмоктування повітря через ущільнення поршня.
Паливопроводи поділяються на паливопроводи низького тиску — 0,4–2 МПа (4–20 кгс/см²) і високого тиску — понад 20 МПа (200 кгс/см²).
Паливопроводи низького тиску виготовлені зі сталевої труби перерізом 10 мм з паяними наконечниками.
Паливопроводи високого тиску рівної довжини (l = 595 мм), виготовлені зі сталевих трубок внутрішнім діаметром 2+0,05 мм шляхом ви садки на кінцях з'єднувальних конусів з обтискними шайбами та накидними гайками для з'єднання зі штуцерами ПНВТ і форсунок.
Щоб уникнути поломок від вібрації, паливопроводи закріплені скобами до впускних колекторів.
