2.2 Система живлення паливом

Система живлення паливом забезпечує очищення палива і рівномірний розподіл його по циліндрах двигуна строго дозованими порціями. На двигунах КАМАЗ застосована система живлення паливом розділеного типу, що складається з паливного насоса високого тиску, форсунок, фільтрів грубої і тонкої очистки, паливопідкачуючого насоса низького тиску, паливопроводів низького і високого тиску, паливних баків, електромагнітного клапана, факельних свічок і електрофакельним пускового пристрою. [8. – с.64]

Таблиця 3

Характеристика палив­ної аппаратури.

Паливний насос високого тиску	мод. 334
Порядок работи секції.	8–4–5–7–3–6–2–1
Напрямок обертання кулачкового вала (з боку приводу)	правое
Діаметр плунжера, мм	9
Хід плунжера, мм	10
Циклова подача при (1300 ± 10) об / хв кулачкового вала, мм3 / цикл	96
Частота обертання кулачкового валу насоса при упорі важеля керування регулятором в болт обмеження максимального швидкісного режиму, об / хв: при повному виключенні регулятором подачі палива через форсунки	1300
при повному виключенні регулятором подачі палива через форсунки	14801555
на початку вимикання	13351355
Кут початку подачі палива восьмою секцією насоса до осі симетрії кулачка, град	4243
Чергування початку подачі палива по куту повороту кулачкового вала	(0–45–90–135–180–270–315)°
Максимальне зусилля на важелі управління регулятором при номінальному режимі роботи насоса на плечі 50 мм, Н (кгс)	127,5 (13)

Топливоподкачивающий насос низкого давления
Діаметр поршня, мм	22
Хід поршня, мм	8
Номінальна продуктивність л / хв, не менше	2,5
Тиск, що створюється паливопідкачуючим насосом при закритому нагнітальному трубопроводі до фільтру тонкого очищення і при частоті обертання кулачкового вала 1290 - 1310 об / хв, кПа (кгс/см2), не менше	392 (4)

Форсунка	мод. 271
Число розпилювальних отворів	4
Діаметр розпилювальних отворів, мм	0,32
Тиск початку підйома голки, МПа (кгс/см2)
при експлуатації	21,5 (215)
початкове при заводському регулюванні	23,524,2 (235242)

Система живлення працює таким чином: паливо з бака через фільтр грубої очистки засмоктується паливопідкачуючим насосом і через фільтр тонкого очищення по топливопроводам низького тиску подається до паливного насоса високого тиску; згідно з порядком роботи циліндрів двигуна насос розподіляє паливо по трубопроводах високого тиску до форсунок. Форсунки розпилюють і впорскують паливо в камери згоряння. Надлишкове паливо, а разом з ним і потрапив в систему повітря через перепускний клапан паливного насоса високого тиску і клапан-жиклер фільтра тонкого очищення по дренажним паливодротам відводиться в паливний бак. Паливо, що просочилося через зазор між корпусом розпилювача та голкою, зливається в бак через зливні паливопроводи.

Фільтр грубої очистки (відстійник) (Мал.8) попередньо очищає паливо, яке надходить в паливопідкачуючий насос низького тиску. Він встановлений на всмоктувальній магістралі системи живлення з лівого боку машини на рамі. Стакан фільтра з'єднаний з корпусом чотирма болтами і ущільненим кільцем. Знизу в бобишку ковпака ввернута зливна пробка. Паливо, яке надходить з паливного бака через підвідний штуцер, стікає в стакан.

М ал.8. Фільтр грубої очистки палива:

1 - зливна пробка; 2 - стакан; 3 - заспокоювач; 4 - фільтруюча сітка; 5 - відбивач; 6 - розподільник; 7 - болт; 8 - фланець; 9 - кільце ущільнювача; 10 - корпус.

Великі частки і вода збираються в нижній частині стакана. З верхньої частини через фільтруючу сітку по відводному штуцеру і паливопроводам паливо подається до паливопідкачуючого насосу. [8. – с.98]

Фільтр тонкої очистки, остаточно очищає паливо перед його надходженням в паливний насос високого тиску, встановлений в найвищій точці системи живлення для збирання і видалення в бак проникшого в систему живлення повітря разом з частиною палива через клапан-жиклер (Мал.9), закріплений в корпусі. Початок зсуву клапана-жиклера відбувається при тиску в порожнині 24,5 - 44,1 кПа (0,25 - 0,45 кгс / см2), а початок перепуску палива з порожнини А в Б - при тиску в порожнині А 196,2 - 235,3 кПа (2,0 - 2,4 кгс / см2). Регулюється клапан підбором регулювальних шайб всередині пробки клапана.

Паливопроводи поділяються на паливопроводи низького [329 - 196,1 кПа (4 - 20 кгс / см2)] і високого [більш 196,14 кПа (200 кгс / см2)] тиску. Паливопроводи високого тиску виготовлені зі сталевих трубок, кінці яких виконані конусоподібними, притиснуті накидними гайками через шайби до конусних гнізд штуцерів паливного насоса і форсунок. Щоб уникнути поломок від вібрації, паливопроводи закріплені дужками і кронштейнами.

Паливний насос високого тиску (ПНВТ) призначений для подачі до форсунок двигуна в певні моменти часу, дозованих порцій палива під високим тиском. В корпусі встановлені вісім секцій, кожна складається з корпусу, втулки плунжера, плунжера, поворотної втулки, нагнітального клапана, притиснутого через ущільнювальну прокладку до втулки плунжера штуцером. Плунжер здійснює зворотно-поступальний рух під впливом кулачка вала й пружини. Штовхач від провертання в корпусі зафіксований сухарем. Кулачковий вал обертається в роликопідшипниках, встановлених в кришках і прикріплених до корпусу насоса. Осьовий зазор кулачкового вала регулюється прокладками. Величина зазору повинна бути не більше 0,1 мм. [2. – с.72]

Для збільшення подачі палива плунжер повертають втулкою з'єднаної через вісь повідця з рейкою насоса. Рейка переміщається в направляючих втулках. Виступаючий її кінець закритий пробкою. З протилежного боку насоса знаходиться гвинт, регулюючий подачу палива усіма секціями насоса. Цей гвинт закритий пробкою і запломбований.

Паливо до насоса підводиться через спеціальний штуцер, до якого болтом кріпиться трубка низького тиску. Далі по каналам в корпусі воно надходить до впускних отворів втулок плунжерів.

На передньому торці корпусу, на виході палива з насоса встановлений перепускний клапан, відкриття якого відбувається при тиску 58,8 - 78,5 кПа (0,6 - 0,8 кгс / см2). Тиск відкриття клапана регулюється підбором регулювальних шайб всередині пробки клапана. [3. – с.85]

Змазка насоса - циркуляційна, пульсуюча, під тиском від загальної системи змащення двигуна. На двигуні з турбонаддувом встановлений паливний насос високого тиску (мод. 334) з підвищеною енергією вприскування, з проти димним коректором і номінальною цикловою подачею палива 96 мм3 / цикл. Коректор, зменшуючи подачу палива, дозволяє знизити диміння двигуна на малій частоті (1000 – 1400 об/хв) обертання колінчастого валу.

Мал.9. Клапан-жиклер фільтра тонкого очищення палива:

1 - регулювальні шайби; 2 - пробка клапана; 3 - пружина; 4 - клапан-жиклер;

А - порожнина нагнітання; Б - порожнина до паливного баку.

Регулятор частоти обертання (Мал.10) - все режимний, прямої дії, змінює кількість палива, що подається в циліндр, в залежності від навантаження, підтримуючи задану частоту. Регулятор розміщений в розвалі корпусу ПНВТ. На кулачковому валу насоса встановлена ​​провідна шестерня регулятора, обертання на яку передається через гумові сухарі. Відома шестерня виконана як одне ціле з державкою вантажів, що обертається на двох шарикопідшипниках. При обертанні державки вантажі, що коливаються на осях під дією відцентрових сил розходяться і через завзятий підшипник переміщують муфту. Муфта, упираючись в палець в свою чергу переміщує важіль муфти вантажів. Важіль одним кінцем закріплений на осі, а іншим - через штифт з'єднаний з рейкою паливного насоса. На осі закріплений важіль, другий кінець якого переміщається до упора в регулювальний болт подачі палива. Важіль передає зусилля важелю через коректор. [1. – с.84]

Важіль управління подачею палива жорстко пов'язаний з важелем пружини регулятора. До важелів приєднана пружина і стартова пружина.

Під час роботи регулятора в заданому режимі відцентрові сили вантажів врівноважені зусиллям пружини регулятора. При збільшенні частоти обертання колінчастого вала вантажі регулятора, долаючи опір пружини регулятора, переміщають важіль муфти вантажів з рейкою паливного насоса, і подача палива зменшується. При зменшенні частоти обертання колінчастого вала відцентрова сила вантажів зменшується, важіль регуля-тора з рейкою паливного 

насоса під дією зусилля пру-жини переміщається в зворотному напрямку, і подача палива, і частота обертан-ня колінчастого валу збільшуються. [2. – с.101]

Мал.10. Регулятор частоти обертання:

1 - задня кришка; 2 - гайка; 3 - шайба; 4 - підшипник; 5 - регулювальна прокладка; 6 - проміжна шестерня; 7 - прокладка задньої кришки регулятора; 8 - стопорне кільце; 9 - державка вантажів; 10 - вісь вантажу; 11 - упорний підшипник; 12 - муфта; 13 - вантаж; 14 - палець; 15 - коректор; 16 - поворотна пружина важеля зупину; 17 - болт; 18 - втулка; 19 - кільце. 20 - важіль пружини регулятора; 21 - провідна шестерня; 22 - сухар провідної шестерні; 23 - фланець провідної шестерні; 24 - обмежуюча гайка;25 - регулювальний болт подачі палива; 26 - важіль стартової пружини;

27 - пружина регулятора; 28 - рейка; 29 - стартова пружина; 30 - штифт;

31 - важіль рейок; 32 - важіль регулятора; 33 - важіль муфти вантажів;

34 - вісь важелів регулятора; 35 - болт кріплення верхньої кришки.

Подача палива вимикається поворотом важеля зупину до упора в болт. При цьому важіль, подолавши зусилля пружини регулятора, через штифт поверне важелі регулятора і муфти вантажів; рейка переміститься до повного виключення подачі палива. При знятті зусилля з важеля зупину під дією поворотної пружини важеля зупинки важіль повернеться в робоче положення, а стартова пружина через важіль рейок поверне рейку паливного насоса в положення, що забезпечує максимальну подачу палива, необхідну для пуску. [7. – с.75]

Паливний насос низького тиску (Мал.11) поршневого типу призначений для подачі палива від бака через фільтри грубої і тонкої очистки до впускної порожнини насоса високого тиску. Насос встановлений на задній кришці регулятора і приводиться в дію від ексцентрика кулачкового вала ПНВТ.

Паливопідкачуючим ручним насосом система заповнюється паливом і з неї видаляється повітря. Насос поршневого типу закріплений на фланці паливного насоса низького тиску ущільнювальною мідною шайбою і складається з корпусу, поршня, циліндра, рукоятки в зборі з штоком, опорної тарілки і ущільнення.

Мал.11. Схема роботи паливного насоса низького тиску і ручного паливопідкачуючого насоса:

1 - нагнітальний клапан; 2, 5, 7, 8 - пружини; 3 - поршень; 4 - поршень ручного паливопідкачуючого насоса; 6 - впускний клапан; 9 - штовхач, 10 - ексцентрик;

А - порожнина всмоктування; Б - подача від фільтра грубої очистки палива; В - нагнітальна порожнина;

Г - подача до паливного насоса високого тиску.

Паливну систему прокачують рухом рукоятки із штоком і поршнем вгору-вниз. При русі рукоятки вгору в підпоршневому просторі створюється розрідження. Після прокачування рукоятку накручують на верхній різьбовий хвостовик циліндра. При цьому поршень притискається до гумової прокладки і ущільнює всмоктувальну порожнину паливного насоса низького тиску.

Автоматична муфта (Мал.12) випередження уприскування палива змінює початок подачі палива в залежності від частоти обертання колінчастого валу двигуна. Застосування муфти забезпечує оптимальне для робочого процесу початок подачі палива по всьому діапазону швидкісних режимів, чим досягається необхідна економічність і прийнятна жорсткість процесу в 

Різних швидкісних режимах роботи двигуна.

Мал.12. Автоматична муфта випередження уприскування палива:

1 - ведуча напівмуфта; 2, 4 - манжети; 3 - втулка провідної напівмуфти; 5 - корпус;

6 - регулювальні прокладки; 7 - стакан пружини; 8 - пружина; 9, 15 - шайби;

10 - кільце; 11 - вантаж з пальцем; 12 - проставка з віссю; 13 - ведена напівмуфта;

14 - кільце ущільнювача; 16 - вісь вантажів.

При збільшенні частоти обертання колінчастого валу вантажі під дією відцентрових сил розходяться, внаслідок чого ведена напівмуфта повертається щодо провідної напівмуфти в напрямку обертання кулачкового валу, що викликає збільшення кута випередження уприскування палива. При зменшенні частоти обертання колінчастого валу вантажі під дією пружин сходяться, ведена напівмуфта повертається разом з валом насоса в сторону, протилежну напрямку обертання валу, що викликає зменшення кута випередження подачі палива.

Форсунка (Мал.13) - закритого типу з багатоотворним розпилювачем і гідравлічно керованою голкою. Всі деталі форсунки зібрані в корпусі. До нижнього торця корпусу форсунки гайкою розпилювача приєднані проставка і корпус розпилювача, всередині якого знаходиться голка розпилювача. Корпус і голка розпилювача складають прецизійну пару. Розпилювач має чотири соплових отвори.

Мал.13. Форсунка:

1 - корпус розпилювача; 2 - гайка розпилювача; 3 - проставка; 4 - настановні штифти; 5 - штанга; 6 - корпус; 7 - кільце ущільнювача; 8 - штуцер; 9 - фільтр; 10 - ущільнювальна втулка; 11, 12 - регулювальні шайби; 13 - пружина; 14 - голка розпилювача.

Проставка і корпус зафіксовані відносно корпусу установчими штифтами. Пружина одним кінцем упирається в штангу, яка передає зусилля на голку розпилювача, іншим - в набір регулювальних шайб. Паливо до форсунки подається під високим тиском через штуцер, в якому встановлений сітчастий фільтр. Далі по каналам корпусу, проставки і корпуса розпилювача паливо надходить в порожнину між корпусом розпилювача та голкою розпилювача, віджимаючи голку, впорскується в циліндр. Просочившись через зазор між голкою і корпусом розпилювача паливо відводиться через канали в корпусі форсунки. Форсунка встановлена ​​в голівці циліндра і закріплена скобою. Торець гайки розпилювача ущільнений від прориву газів гофрованою шайбою. Кільце ущільнювача охороняє порожнину між форсункою і головкою циліндрів від попадання пилу і води.

На двигуні КамАЗ-7403 встановлена форсунка (мод. 271) з підвищеною пропускною здатністю і діаметром соплових отворів 0,32 мм.

Привід управління подачею палива (Мал.14) - механічний, складається з педалі, тяг, важелів і поперечних валиків. Передбачений також ручний привід подачі палива і зупинки двигуна. Педаль управління подачею палива пов'язана з важелем управління регулятором частоти обертання. Рукоятки ручного приводу змонтовані на ущільнювачі важеля коробки передач: ліва (для включення постійної подачі палива) пов'язана гнучким тросом в захисній оболонці з важелем управління регулятором частоти обертання, права (для зупинки двигуна) - тросом з важелем зупину, який знаходиться на кришці регулятора частоти обертання. [3. – с.107]

Мал.14. Привід управління подачею палива:

1 - ручка тяги зупину двигуна. 2 - ручка тяги управління подачею палива; 3 - болт обмеження максимальної частоти обертання колінчастого вала;

4 - важіль управління регулятором; 5 - болт обмеження максимальної частоти обертання колінчастого вала; 6 - тяга;

7, 10 - важелі; 8 - поперечний валик; 9 - задній кронштейн; 11 - відтяжна пружина;

12 - проміжна (довга) тяга; 13 - передній важіль; 14 - передній кронштейн; 15 - тяга педалі (коротка); 16 - ущільнювач педалі; 17 - педаль.