Тема №5

Система питания топливом, система питания воздухом и воздушного запуска двигателей базовых инженерных машин.

1).Назначение, общее устройство, ТТХ, принцип работы системы питания топливом двигателя А401.

Система питания топливом двигателя А-401.

Система закрытая, ёмкостью 1320 литров.

Система питания топливом состоит:

1. Топливные баки;

2. Топливораспределительный кран;

3. Топливомер;

4. Ручной топливоподкачивающий насос;

5. Фильтр грубой очистки;

6. Топливоподкачивающий насос;

7. Фильтр тонкой очистки;

8. ТНВД;

9. Всережимный регулятор;

10. Привод управления ТНВД;

11. Топливопроводы;

12. Воздушный фильтр;

13. Клапан выпуска воздуха;

14. Форсунки.

Устройство и работа системы питания топливом двигателя А-401.

1. Топливные баки.

Предназначены для хранения топлива.

В раме тягача размещены 3 группы баков:

• задние баки – 2 (550 л);

• передние баки – 2 (550 л);

• бортовой бак – 1 (220 л).

Задние и передние баки размещены в отделении топливных баков, бортовой бак в силовом отделении.

Все баки установлены на деревянные подкладки на кронштейнах и крепятся на листах расклинкой деревянными клиньями, бортовой бак крепится на резиновых амортизаторах. Топливные баки тягача штампованные, сварные, внутри покрыты бакелитовым лаком, снаружи окрашены.

Для предохранения от взбалтывания топлива и для большей жёсткости в каждом баке имеются перегородки, не препятствующие выработке топлива.

Бортовой, левый передний и задний баки имеют отстойники для отстоя топлива, сливной клапан и трубки.

2. Топливораспределительный кран.

Топливораспределительный кран служит для подключения одной из групп баков к магистрали питания топливом или отключения всех групп баков.

Топливораспределительный кран, своим фланцем закреплён на кронштейне и переключается рукояткой выведенной в кабину тягача с правой стороны от сиденья механика-водителя. Кран 4-х ходовой, пробкового типа и состоит из:

• Корпуса;

• Пробки;

• Пружины;

• Зажимной гайки;

• Сальника;

• Шайбы;

• Защёлки-фиксатора.

Каждому из положений рукоятки, на указателе соответствует табличка с надписью “Бортовой бак”, ”Передние баки”, ”Задние баки”, ”Баки перекрыты”.

3. Топливомер.

Топливомер установлен между топливораспределительным краном и ручным топливоподкачивающим насосом РНМ-1 с правой стороны от сиденья механика-водителя. Он состоит из трубы с двумя приваренными к нижней её части патрубками и щупа, на каждой стороне которого нанесены тарированные шкалы. Одна шкала имеет деления показывающие количество топлива в бортовом баке, другая - в передней или задней группе баков.

4. Ручной топливоподкачивающий насос РНМ-1.

РНМ-1 служит для заполнения топливного насоса НК-10 топливом перед запуском двигателя и может быть использован как аварийный, при отказе топливоподкачивающего насоса БНК-12ТК.

РНМ-1 – это насос мембранного типа, одностороннего действия. Рукоятка привода насоса расположена в кабине.

РНМ-1 состоит из:

• Корпуса;

• Приёмного клапана;

• Нагнетательного клапана;

• Перепускного клапана;

• Крышки;

• Мембраны;

• Рукоятки;

• оси рычага привода насоса;

• пружины.

5. Топливный фильтр грубой очистки.

Топливный фильтр грубой очистки служит для предварительной очистки топлива от механических примесей, перед поступлением его в топливоподкачивающий насос двигателя. Фильтр крепится на кронштейне бортового топливного бака и состоит из:

• Корпуса;

• крышки;

• трёх фильтрующих секций;

• пружины.

6. Топливоподкачивающий насос БНК-12ТК.

Топливоподкачивающий насос предназначен для подачи топлива под давлением в топливный насос высокого давления НК-10 при работающем двигателе, при этом БНК-12ТК преодолевает сопротивление фильтра тонкой очистки. Топливоподкачивающий насос коловратного типа, установлен с левой стороны на нижней половине картера двигателя. Привод насоса осуществляется через набор шестерен от механизма передач.

БНК-12ТК состоит из:

• корпуса;

• прокладки;

• крышки;

• головки регулировочного винта;

• регулировочного винта;

• пружины редукционного клапана;

• редукционного клапана;

• пружины перепускного клапана;

• перепускного клапана;

• плавающего пальца;

• лопастей;

• ротора;

• стакана;

• трёх камер.

Редукционный клапан служит для поддержания постоянного давления топлива, подаваемого к топливному фильтру тонкой очистки, в пределах 0,5-0,8 кгс/см².

Перепускной клапан предназначен для перепуска топлива, подаваемого РНМ-1 перед запуском двигателя, и отрегулирован на давление 0,2-0,3 кгс/см².

7. Топливный фильтр тонкой очистки ТФК-3.

Топливный фильтр тонкой очистки служит для очистки топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом БНК-12ТК, к топливному насосу НК-10, от механических примесей и воды. ТФК-3 расположен в развале цилиндров двигателя над воздухоочистителем со стороны передач. Он состоит из двух стаканов, крышки и фильтрующих пакетов, размещенных в каждом стакане.

8. Топливный насос высокого давления.

Топливный насос высокого давления марки НК-10 плунжерного типа, с постоянным ходом плунжеров, имеет 12 секций по числу цилиндров двигателя. Установлен в развале цилиндров и служит для подачи определённых порций топлива в форсунки под необходимым давлением и в определённый момент. Он оборудован всережимным регулятором и приводится в действие от коленчатого вала двигателя через механизм передач.

Насос состоит из:

• корпуса;

• секций;

• механизма привода плунжеров;

• механизма регулирования количества подаваемого топлива;

• привода управления.

9. Всережимный регулятор топливного насоса высокого давления.

Всережимный регулятор предназначен для обеспечения нормальной работы двигателя на всех режимах. Регулятор автоматически регулирует (в зависимости от изменения внешней нагрузки на двигатель) количество подаваемого топлива. Всережимный регулятор представляет собой шаровой центробежный регулятор с 2-мя последовательно включающимися пружинами.

Механизм регулятора укреплён на ТНВД и состоит из следующих основных деталей:

• неподвижной конической тарелки;

• крестовины;

• шаров;

• подвижной плоской тарелки;

• втулки;

• шарикоподшипника;

• трёх рычагов;

• двух пружин;

• гайки упора.

10. Привод управления топливным насосом высокого давления.

Привод управления ТНВД служит для изменения водителем мощности двигателя путём изменения количества топлива, подаваемого в цилиндры двигателя. Управлять насосом можно ножной педалью и ручным рычагом. Привод управления ТНВД состоит из ножной педали, ручного привода, рычагов, валиков, тяг и пружин.

11. Форсунка.

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр под давлением 210A3 кгс/см², для распыления топлива на мельчайшие частицы и равномерного распределения частиц топлива в сжатом воздухе, находящемся в камере сгорания.

Форсунка закрытого типа крепится в стакане головки блока и состоит из:

• корпуса;

• накидкой гайки;

• иглы;

• пружины;

• щелевого фильтра;

• распылителя.

Внутренняя полость, на время между впрыскиванием топлива, разобщается с камерой сгорания при помощи иглы, а для дополнительной очистки, в целях предохранения от засорения распыляющих отверстий распылителя, форсунка имеет щелевой фильтр.

12. Клапан выпуска воздуха топливной системы.

Для выпуска воздуха, который установлен в кабине с правой стороны у сиденья водителя. Клапан состоит из корпуса с фланцем, пробки с патрубком, кнопки, диафрагмы, шарика и пружины. К патрубку корпуса клапана подсоединяется трубка, идущая от фильтра тонкой очистки топлива. К патрубку пробки клапана подсоединяется трубка идущая к бортовому топливному баку.

13. Воздушный фильтр сообщения топливных баков с атмосферой.

Для исключения разрежения в топливных баках (при выработке из них топлива) и выпуска воздуха (при заправке баков), каждая группа баков с помощью дренажных трубок сообщается с атмосферой. Чтобы трубопроводы не загрязнились пылью из воздуха, на атмосферной трубке установлен воздушный войлочный фильтр.

Воздушный фильтр расположен в верхней части кабины и состоит из корпуса с вваренным патрубком, войлочного диска и кольца, прижимающего войлок к чашке.

Работа системы питания топливом.

Перед запуском двигателя топливо прокачивается РНМ-1 из включенной группы баков через топливораспредели-тельный кран, трубу топливомера, фильтр грубой очистки, к топливоподводящему каналу ТНВД. Воздух при этом из трубопроводов и всех узлов и агрегатов вытесняется топливом и выпускается клапаном выпуска воздуха при нажатии на его кнопку.

Как только коленчатый вал двигателя начнёт вращаться, секции топливного насоса высокого давления начнут подавать по трубкам топливо к форсункам определёнными порциями в порядке работы цилиндров двигателя. Форсунки подают эти порции топлива в распылённом виде в камеры сгорания цилиндров двигателя.

2). Назначение, общее устройство, ТТХ, принцип работы системы питания воздухом двигателя А401.

Система питания воздухом предназначена для очистки воздуха от пыли и распределения его по цилиндрам двигателя.

Система питания воздухом двигателя А-401 включает:

1. Два воздухоочистителя.

2. Два эжектора.

3. Два впускных коллектора.

4. Воздухопроводы.

5. Детали крепления и уплотнения.

Устройство системы питания воздухом двигателя А-401.

Воздухоочистители.

На тягаче установлены два комбинированных 3-х ступенчатых воздухоочистителя. Они расположены под передней частью кузова на фанерной прокладке и укреплены стяжками на балке днища рамы.

Воздухоочиститель состоит из корпуса, головки и деталей крепления и уплотнения.

В корпусе имеются:

• бункер с маслом;

• щуп уровня масла;

• маслоотражательный конус;

• воздухоотражательный конус;

• внутренний цилиндр.

В головке имеются две фильтрующие кассеты с промасленной проволочкой канителью.

1 ступень очистки – предварительная (инерционно-сухая).

2 ступень – инерционно-масняная.

3 ступень – фильтрующая.

В первой ступени воздухоочистителя происходит грубая очистка воздуха от более крупной по размеру пыли, во второй и третьей ступени – окончательная очистка.

После окончательной очистки, воздух очищается от пыли на 99,5 – 99,9 %.

Каждый воздухоочиститель соединён трубопроводами со шлангами с соответствующим впускным коллектором двигателя.

Эжекторы.

Для удаления пыли из пылесборника первой ступени воздухоочистителей, на тягаче установлены два эжектора, работающие как один от правой, другой от левой группы цилиндров двигателя.

Эжектор состоит из смесителя, сопла и планки-отсекателя. Сопло представляет собой трубу с сужающимся сечением. Эжектор своим патрубком соединяется с первой ступенью воздухоочистителя, а фланцем – с выпускной трубой, присоединённой к выпускному коллектору двигателя. Из-за уменьшения площади сечения сопла в смесители скорость выпускных газов резко возрастает. Большая скорость потока газов создаёт разрежение в смесителе, в следствии чего пыль вместе с воздухом отсасывается из пылесборников воздухоочистителей в эжекторы и вместе с отработавшими газами выбрасывается в атмосферу.

Планка на эжекторе предназначена способствовать отрыву продуктов неполного сгорания от эжектора и исключить возможность их перетекания к уплотнению впускных труб у борта рамы.

Впускной и выпускной коллекторы.

Впускной трубопровод состоит из 2-х трубопроводов и 2-х коллекторов. Каждый коллектор имеет 6 раструбов с фланцами, при помощи которых он крепится к всасывающей головке блока. К открытым концам впускных коллекторов шлангами подсоединяются трубы, подводящие очищенный воздух от воздухоочистителей. На левой трубе вварен патрубок, посредством которого очищенный воздух отводится для питания компрессора.

Выпускной трубопровод также состоит из 2-х труб. Каждый коллектор представляет собой трубу с 6-ю приваренными к ней патрубками с фланцами, при помощи которых он крепится к выпускным окнам головки блока.

Во фланцевых соединениях впускных и выпускных коллекторов и трубопроводов устанавливаются уплотняющие медно-асбестовые прокладки, предотвращающие прорыв воздуха и газа.

Выпускные коллекторы изнутри покрываются графитной краской, а снаружи окрашиваются огнеупорным лаком.

Работа системы питания воздухом двигателя

А-401.

Под действием разряжения создаваемого поршнями при работе двигателя, воздух через сетки воздухосборников и направляющие аппараты пылесборников поступает в воздухоочистительные фильтры. Крупные частицы пыли отфильтровываются в бункерах пылесборниках, а затем под действием разряжения, создаваемого выхлопными газами, через эжекторы отводится в выхлопные трубы. (Первая степень очистки, инерционно-сухая).

Основной направленный поток частично очищенного воздуха в корпусе воздухоочистителя соприкасается с поверхностью масла, находящегося в бункере, и под действием воздухоотражательного конуса направляется в фильтрующие кассеты.

При соприкосновении воздушного потока с маслом, более мелкие частицы загрязнения прилипают к нему и оседают на дно бункера. (Вторая ступень очистки, инерционно-масляная).

Проходя через промасленную проволочную канитель фильтрующих кассет, воздух окончательно очищается и поступает в цилиндры двигателя. (Третья ступень очистки - фильтрующая).

3). Назначение, общее устройство, ТТХ, принцип работы системы воздушного запуска двигателя А401.

Система воздушного запуска служит для запуска двигателей при отказе электрооборудования. Для А-401 является запасным видом запуска.

Система воздушного запуска двигателей базовых машин состоит:

• 2 баллона со сжатым воздухом;

• перепускной кран-редуктор;

• манометр;

• воздухораспределитель;

• воздухопровод;

• 12 пусковых клапанов.

На трубопроводе между баллонами установлен штуцер, закрываемый резьбой пробкой, с помощью которого можно дозаряжать баллоны, не вынимая их из тягача. Кроме того, штуцер может быть использован для присоединения к любому другому источнику со сжатым воздухом для запуска двигателя.

Устройство системы воздушного запуска двигателя А-401.

1. Баллоны со сжатым воздухом.

Крепятся хомутами в кабине механика-водителя с правой стороны по ходу тягача. Запорные вентили баллонов расположены так, что они могу быть открыты или закрыты механиком-водителем.

Ёмкость каждого баллона – 10 л. Давление воздуха в баллоне должно быть не более 150 кг/см². Используя сжатый воздух в баллонах, можно произвести 10-20 запусков двигателя.

Оба баллона соединены воздухопроводом с перепускным краном-редуктором. При давлении летом 40 кг/см² , а зимой 60 кг/см² баллоны необходимо зарядить.

2. Перепускной кран-редуктор.

Служит для регулирования давления воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Кран-редуктор устанавливается на вертикальной стенке кабины механика-водителя под щитком контрольных приборов и соединяется трубопроводом с баллонами, воздухоочистителем и манометром.

3. Манометр.

Установленный на щитке контрольных приборов, служит для контроля за давлением воздуха, поступающего к воздухораспределителю, которое должно быть не более 90 кг/см². Контроль достигается неполным открытием перепускного крана-редуктора. Минимальное давление воздуха, при котором возможен запуск двигателя летом кг/см², зимой 60 кг/см².

4. Воздухораспределитель.

Крепится к корпусу привода топливного насоса со стороны передачи двигателя. Валик воздухораспределителя получает вращение от валика привода топливного насоса. Направление вращения валика воздухораспределителя – против часовой стрелки, если смотреть со стороны передач.

Воздухораспределитель состоит:

• корпус;

• валик;

• распределительный диск.

Корпус воздухораспределителя, отлитый из алюминиевого сплава, имеет 12 каналов для прохода воздуха.

Каналы соединяются с одной стороны при помощи трубок (с припаянными поворотными угольниками), закреплённых зажимными болтами с пусковыми клапанами на головках блоков, а с другой стороны – отверстием в распределительном диске. В корпус воздухораспределителя ввёрнут стальной колпак, образующий полость, в которую поступает сжатый воздух баллонов.

На переднем конце валика воздухораспределителя имеются треугольные шлицы, на которых установлена регулировочная втулка с внутренними и наружными шлицами для соединения с валиком и распределительным диском.

Втулка служит для точной установки распределительного диска при регулировки воздухораспределителя на двигателе.

5. Воздухопровод.

Металлический трубопровод, соединяющий воздушный баллоны с воздухораспределителем. На воздухопроводе расположены штуцер для зарядки баллонов сжатым воздухом и кран-редуктор. 12 воздухопроводов обеспечивают подачу сжатого воздуха от воздухораспределителя к пусковым клапанам.

6. Пусковой клапан.

Расположен на головке блока (всего их 12 по числу цилиндров двигателя) и устроен следующим образом: в корпусе помещается стальной клапан. На хвостовике его сделана резьба, на которую навёрнута гайка, законтренная шплинтом. Пружина прижимает к седлу. На корпусе клапан имеется шейка с отверстиями, на которую одевается поворотный угольник с припаянной к нему трубкой, подводящей воздух от воздухораспределителя. Поворотный угольник крепится к корпусу колпачком.

Работа системы воздушного запуска двигателя

А-401.

При открытии запорного вентиля одного из баллонов и перепускного крана-редуктора, сжатый воздух по трубопроводу поступает из баллонов через кран к воздухораспределителю, в полость между колпаком и распределительным диском.

Так как при любом положении коленчатого вала овальное окно в распределительном диске совпадает с одним или двумя отверстиями в корпусе воздухораспределителя, но сжатый воздух через эти отверстия по трубкам и пусковым клапанам поступит в один или два цилиндра, в которых поршни находятся в положении рабочего такта. Давлением воздуха поршни будут перемещаться вниз, вследствие чего коленчатый вал, а следовательно распределительный диск, начнут вращаться.

При вращении распределительного диска отверстие «Б», совмещаясь с каналом «А» в корпусе воздухораспределителя, поочерёдно впускают воздух, а в цилиндры двигателя соответственно порядку и работы. Как только двигатель начнёт давать первые вспышки, подачу сжатого воздуха необходимо прекратить, для чего закрыть кран-редуктор и вентиль в баллоне. Воздухораспределитель после запуска двигателя не выключается, так как валик и распределительный диск вращаются во время работы двигателя.

Подача воздуха в цилиндры начинается в конце такта до ВМТ (считая по углу поворота коленчатого вала).

Продолжительность подачи соответствует – 120⁰ угла поворота коленчатого вала. Детали воздухораспределителя смазываются маслом, забрасываемым из корпуса привода топливного насоса.

4).Назначение, общее устройство, ТТХ, принцип работы системы питания топливом двигателя ЗИЛ131.

Система питания топливом двигателя ЗИЛ-131.

Система закрытая, ёмкостью 340 литров.

Система питания топливом состоит:

1. Топливный насос;

2. Фильтр тонкой очистки;

3. Топливные баки;

4. Фильтр-отстойник;

5. Карбюратор

6. Пневмоцентробежный ограничитель;

7. Топливопроводы.

Устройство и работа системы питания топливом двигателя ЗИЛ-131.

1. Топливный насос.

Топливный насос диафрагменный, герметизированный, с рычагом для ручной подкачки топлива (при температуре окружающего воздуха ниже –30 ⁶С подкачку топлива необходимо проводить только после предварительного подогрева двигателя).

2. Фильтр тонкой очистки топлива.

Фильтр тонкой очистки топлива с керамическим фильтрующим элементом и съёмным пластмассовым стаканом – отстойником установлен перед карбюратором.

Периодически следует фильтр промывать ацетоном, фильтрующий элемент продувать сжатым воздухом, подводя его изнутри элемента, для чего предварительно надо отвернуть гайку и снять стакан-отстойник в соответствующие сроки.

3. Топливные баки.

Топливные баки – основной и дополнительный, объёмом по 170 л каждый, расположены по обе стороны рамы под грузовой платформой. Заливные горловины баков закрыты герметичными откидными крышками с быстродействующими зажимами.

Правый топливный бак снабжён клапанами (впускным и выпускным), соединяющими полость топливного бака с атмосферой в случае повышения или понижения внутреннего давления в баке.

Конструкция и принцип действия клапанов, установленных в пробке радиатора.

Левый топливный бак соединён с правым топливным баком воздушной трубкой.

При разрежении в баке 1,6-3,8 кПа (0,016-0,038 кгс/см²) открывается впускной клапан клапанной пробки и баки сообщаются с окружающим воздухом. При повышении давления в баках на 11-18 кПа (0,11-0,18 кгс/см²) открывается выпускной клапан. Такое устройство клапанной коробки обеспечивает выравнивание давления в баках и уменьшает потери топлива от испарения.

Если после заправки топливных баков предполагается длительная стоянка, тот рекомендуется не заливать правый бак полностью во избежании вытекания топлива через клапан при повышении температуры воздуха.

Переключают баки краном, установленным на кронштейне фильтра-отстойника основного бака. Кран имеет три положения: включен основной бак, включен дополнительный бак (правый) и оба бака выключены.

Уровень топлива в баках контролируется указателем уровня, установленным на щитке приборов. Указатель уровня топлива может быть подключен к любому баку независимо от того, из какого бака расходуется топливо. Переключатель указателя уровня топлива установлен на переднем щите кабины. Правое положение переключателя соответствует подключению правого бака, левое положение – левого бака.

4. Топливный фильтр-отстойник.

Топливный фильтр-отстойник установлен на переднем кронштейне топливного бака. Для промывки элемента необходимо отвернуть болт крышки фильтра и снять корпус вместе с фильтрующим элементом. Во время разборки фильтра-отстойника важно не повредить прокладку, обеспечивающую герметичность соединения корпуса с крышкой.

При спуске грязи из отстойника следует предварительно закрыть кран топливного бака.

5. Карбюратор.

Карбюратор вертикальный с нисходящим (падающим) потоком смеси, сбалансированной поплавковой камерой. Карбюратор двухкамерный, каждая камера имеет два диффузора. Необходимый состав смеси обеспечивается вследствие пневматического торможения топлива и применения клапана экономайзера.

Карбюратор имеет раздельную для каждой камеры систему холостого хода с питанием из главного топливного канала. Для обогащения смеси при резком открытии дроссельных заслонок в карбюраторе предусмотрен ускорительный насос.

Для облегчения пуска холодного двигателя карбюратор имеет воздушную заслонку с автоматическим клапаном и кинематическую связь воздушной и дроссельных заслонок. Поплавковая камера, ускорительный насос, экономайзер и воздушная заслонка – общие для обеих камер.

Следует учитывать, что карбюратор двухкамерный, и состав смеси в каждой камере регулируют независимо от состава смеси другой камеры соответствующим винтом. Кроме того, надо помнить, что при завёртывании винтов смесь обедняется, а при их отвёртывании – обогащается.

При несоответствии содержания окиси углерода нормам следует отрегулировать карбюратор винтами, изменяющими состав топливной смеси системы холостого хода. Состав смеси в каждой камере карбюратора регулируется отдельным винтом. При завёртывании винтов смесь обедняется, и содержание углерода в отработанных газах увеличивается.

При повышенном содержании окиси углерода в отработанных газах винты необходимо завернуть на 0,25 оборота и после стабилизации показаний газоанализатора зафиксировать результат. При необходимости операцию следует повторить. При регулировании постоянно следите за показаниями тахометра и газоанализатора. Частота вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода должна быть постоянной в заданных пределах и поддерживаться регулировкой упорного винта дроссельной заслонки. После завершения регулирования частоты вращения на режиме холостого хода необходимо измерить содержание окиси углерода в отработанных газах при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Состав смеси на данном режиме работы двигателя не регулируется.

При несоответствии содержания окиси углерода нормам необходимо установить причину этого. Повышение содержания окиси углерода в отработанных газах может свидетельствовать о следующих неисправностях в системе питания: высоком уровне топлива в поплавковой камере; негерметичном уплотнении топливных жиклёров системы холостого хода; загрязнении воздушного фильтра.

Правильно отрегулированный карбюратор должен обеспечивать устойчивую работу исправного двигателя при холостом ходе.

6. Пневмоцентробежный ограничитель.

Пневмоцентробежный ограничитель ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя. Ограничитель состоит из двух механизмов: центробежного датчика, вращающегося от распределительного вала двигателя, и диафрагменного исполнительного механизма, который воздействует на дроссельные заслонки карбюратора; срабатывает при частоте вращения коленчатого вала 3100⁺¹⁰⁰ об/мин.

5).Назначение, общее устройство, ТТХ, принцип работы системы питания воздухом двигателя ЗИЛ131.