Система питания топливом

На двигателях применена система питания топливом разделенного типа, состоящие из топливного бака, топливопроводов низкого и высокого давления, фильтров тонкой и грубой (предварительной) очистки топлива, насосов топливоподкачивающего и предпусковой прокачки топлива, топливного насоса высокого давления (ТНВД), электронной системы управления (ЭСУД), педального модуля, форсунок.

Топливный бак, фильтр грубой (предварительной) очистки топлива, насос предпусковой прокачки топлива, электронный блок управления и педальный модуль устанавливаются на каркасе основания автобусных шасси, все остальные элементы системы питания установлены непосредственно на двигателе.

Описание конструкции и требования к техническому обслуживанию установленных на шасси агрегатов приводятся в соответствующих разделах данного Руководства.

Рисунок 33 - Система питания топливом с V-образным ТНВД: 1-4, 9-12 - топливопроводы высокого давления; 5 - форсунка; 6 - ТНВД; 7 - насос топливоподкачивающий; 8 - трубка отводящая топливоподкачивающего насоса; 13 -клапан; 14 - ФТОТ; 15 - трубка топливная подводящая ТНВД; 16 - клапан перепускной ТНВД; 17 - датчик положения исполнительного механизма; 18, 21 - трубки топливные дренажные форсунок правых и левых головок; 19 - трубка топливная отводящая ТНВД; 20, 22 - тройники; 24 - заправочная горловина с сетчатым фильтром; 25 - топливный бак; 26 - топливозаборная трубка с сетчатым фильтром; 27 - фильтр предварительной очистки топлива; 28 - ручной топливопрокачивающий насос; 29 - бачок системы ПЖД; I - подвод масла; II - отвод масла

Схема системы питания двигателя с V-образным ТНВД показана на одноименном рисунке 33.

Топливо из топливного бака 25 через фильтр предварительной очистки 27 и ручной топливопрокачивающий насос 28 подается топливоподкачивающим насосом 7 по топливной трубке 8 в фильтр тонкой очистки 14. Из фильтра тонкой очистки по топливной трубке 15 низкого давления топливо поступает в ТНВД 6, который в соответствии с порядком работы цилиндров, распределяет топливо по топливопроводам 1-4, 9-12 высокого давления к форсункам 5, впрыскивающим топливо в камеры сгорания.

Избыточное топливо, а вместе с ним попавший в систему воздух, через перепускной клапан 16 ТНВД и клапан 13 ФТОТ отводится в топливный бак.

Схема системы питания двигателя с рядным ТНВД ф. «BOSCH» показана также на одноименном рисунке 34.

Приведенные схемы аналогичны и отличаются входящими в них агрегатами и расположением топливопроводов.

Рисунок 34 - Система питания топливом с рядным ТНВД: 1-8 - топливопроводы высокого давления; 9, 11 - трубки топливные дренажные форсунок левых и правых головок; 10 - форсунка; 12 - трубка топливная отводящая ТНВД; 13 - трубка топливная отводящая топливоподкачивающего насоса; 14 - трубка топливная подводящая к ТНВД; 15 - клапан; 16 - ФТОТ; 17 - электронный регулятор частоты вращения ТНВД; 18 - насос топливоподкачивающий; 19 - бачок системы ПЖД; 20, 23 - тройники; 21 - ТНВД; 22 - заправочная горловина с сетчатым фильтром; 24 - клапан перепускной ТНВД; 25 - втягивающий электромагнит клапана останова; 26 - топливный бак; 27 - топливозаборная трубка с сетчатым фильтром; 28 - ручной топливопрокачивающий насос; 29 - фильтр предварительной очистки топлива; I - подвод масла; II - отвод масла

ФОРСУНКИ (см. рисунки 35)производства ОАО «ЯЗДА» и ЗАО «АЗПИ» (г. Барнаул) - закрытого типа с многоструйным распылителем и гидравлическим управлением подъема иглы распылителя.

Применяемость форсунок с распылителями по моделям ТНВД - в соответствии с таблицей 6 «Техническая характеристика двигателя».

Топливо к форсунке подается под высоким давлением, проходит через щелевой фильтр 10, далее по каналам корпуса 9, проставки 4 и корпуса 1 распылителя попадает в полость между корпусом распылителя и иглой 2.

Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой. Для предохранения от попадания пыли и жидкостей в полость между форсункой и головкой цилиндра применено резиновое уплотнительное кольцо.

Топливо, поступающее под высоким давлением из секций ТНВД к форсункам, преодолев прижимное усилие пружины форсунки, поднимает иглу распылителя и через распы-ливающие отверстия впрыскивается в камеру сгорания. Топливо, просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя, отводится по каналам в корпусе форсунки и сливается в топливный бак через дренажные трубки форсунок.

Рисунок 36 - Установка топливной форсунки: 1 - форсунка; 2 - головка цилиндра; 3 - скоба; 4 - шайба сферическая; 5 - гайка; 6 - шпилька; 7 - опора скобы; 8 - уплотнительное кольцо

Каждая форсунка 1 (см. рисунок 36 -Установка топливной форсунки)установлена в головке 2 цилиндра, зафиксирована скобой 3, которая закреплена гайкой 5 со сферической шайбой 4.

Рисунок 35 - Форсунки: а - «ЯЗДА», б - «АЗПИ»: 1 - корпус распылителя; 2 - игла распылителя; 3 - гайка распылителя; 4 - проставка; 5 - штанга форсунки; 6 - пружина форсунки; 7 - регулировочные шайбы; 8 - уплотнительное кольцо; 9 - корпус форсунки; 10 - щелевой фильтр; 11 - штуцер форсунки

В начальный период эксплуатации двигателя необходимо регулярно проверять момент затяжки гайки 5 крепления скоб форсунок и болта 11 (см. рисунок 41 - Установка привода)ведущей полумуфты привода ТНВД. Момент затяжки составляет 35 - 40 Н-м (3,6 - 4,1 кгс-м).

Внимание. Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей, необходимо проводить в специализированной мастерской квалифицированным специалистом. Не допускается установка форсунок и распылителей других моделей, кроме указанных в данном Руководстве.

ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (см. рисунок 37 - V-образный ТНВД)предназначены для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высоким давлением. При этом подача топлива в цилиндры двигателя производится при строго определённых углах поворота коленчатого вала двигателя.

Двигатели мод. 740.65-240 и 740.62-280 могут быть укомплектованы топливными насосами высокого давления с электронным регулятором V-образнымипроизводства ОАО «ЯЗДА» или ряднымифирмы «BOSCH» (Германия).

Установку рядного ТНВД «BOSCH» от установки V-образного насоса «ЯЗДА» на двигателе отличают измененные приводы ТНВД, топливопроводы низкого и высокого давления, слив и подвод масла к ТНВД.

ТНВД устанавливается в развале блока цилиндров двигателя. Привод осуществляется от ведущей шестерни коленчатого вала двигателя через блок промежуточных шестерен, вал привода, ведущую и ведомую полумуфты с упругими пластинами, компенсирующими несо-осность деталей привода и кулачкового вала ТНВД.

С ТНВД в одном агрегате объединен топливоподкачивающий насос.

Смазывание насоса - циркуляционное, под давлением от общей смазочной системы.

Применяемый на двигателях V-образный ТНВД показан на рисунке 37.

В расточке нижней части корпуса расположен кулачковый вал 23 с напрессованными на него роликовыми коническими подшипниками 21. От осевого перемещения кулачковый вал зафиксирован двумя крышками. Под крышки подшипников устанавливаются регулировочные прокладки 22, которыми регулируется натяг в подшипниках, который должен составлять (0,05 - 0,10) мм.

Рисунок 37 - V-образный ТНВД: 1 - корпус ТНВД; 2 - толкатель; 3 - сухарь; 4 - пружина толкателя; 5 - поворотная втулка; 6 - плунжер; 7 - рейка; 8 - корпус секции ТНВД; 9 - втулка плунжера; 10 - корпус нагнетательного клапана; 11 - нагнетательный клапан; 12 - штуцер; 13 - топливоподкачивающий насос; 14 - разъем ИМ; 15 - крышка регулятора верхняя; 16 - рычаг реек; 17 - датчик положения ИМ; 18 - исполнительный механизм (ИМ); 19 - перепускной клапан; 20 - пробка рейки; 21 - подшипник; 22 - регулировочные прокладки; 23 - кулачковый вал; 24 - эксцентрик привода топливоподкачивающего насоса; 25 - крышка регулятора задняя; 26 - пружина возвратная ИМ; 27 - датчик температуры топлива

В расточки корпуса установлены толкатели 2, состоящие из корпуса толкателя, ролика, втулки и оси, которая фиксируется относительно корпуса толкателя штифтом. Толкатель в сборе фиксируется от проворота в корпусе ТНВД с помощью специального сухаря 3.

В расточки корпуса установлены восемь съёмных секций в сборе. Каждая секция состоит из корпуса 8 секции, поворотной втулки 5, втулки 9 с плунжером 6 и нагнетательного клапана 11, поджатого штуцером 12 к втулке плунжера.

Плунжер 6 приводится в движение от кулачкового вала посредством толкателя. Пружина 4 через тарелку постоянно прижимает ролик толкателя к кулачку, что обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжера. Диаметр плунжера - 12 мм.

Плунжерная пара служит для создания давления топлива у форсунки и изменения количества топлива, подаваемого в камеру сгорания двигателя за цикл.

Дозирование топлива осуществляется одновременным изменением как начала, так и конца цикла нагнетания топлива. Втулка плунжера имеет два окна, расположенных на одном уровне, которые одновременно служат для наполнения и для отсечки топлива. Когда плунжер находится в нижнем положении, через оба окна топливо затекает в надилунжерную полость.

При движении вверх, в момент перекрытия окон верхней кромкой плунжера, начинается активный ход плунжера, в течение которого топливо вытесняется в нагнетательный трубопровод. Для изменения начала нагнетания в зависимости от нагрузки, на верхнем торце плунжера выполнена управляющая кромка специальной формы. Когда винтовые кромки плунжера начинают открывать окна, активный ход заканчивается, топливо начинает поступать в отсечную полость, давление в надплунжерной полости резко падает и впрыск топлива прекращается.

Для изменения количества впрыскиваемого топлива плунжер поворачивается вокруг своей оси с помощью поворотной втулки, которая связана с рейкой ТНВД.

При помощи управляющей кромки изменяют начало подачи топлива, а при помощи отсечных кромок - момент отсечки. При этом меняются не только углы начала и конца подачи, но и количество впрыскиваемого топлива.

Принцип работы рядных насосов фирмы «BOSCH» аналогичен.

Установка рядного насоса с электронным регулятором на двигатель и его связи с моторными системами показана на рисунке 34 - Система питания топливом с рядным ТНВД фирмы «BOSCH».

Внимание. 1) Проверку, регулирование и ремонт ТНВД допускается производить только в специализированных мастерских сервисных центров квалифицированным персоналом.

2) Проверку и техническое обслуживание V-образных ТНВД выполнять один раз в два года (см. таблицу 5).

3) Техническое обслуживание ТНВД ф. «BOSCH» при соблюдении требований эксплуатации не проводится.

4) Категорически запрещается установка на двигатели моделей ТНВД, не указанных в таблицах 6 и 7 настоящего Руководства, во избежание ухудшения качества рабочего процесса в двигателе, повышения токсичности и дымности отработавших газов, а также выхода двигателя из строя.

ФИЛЬТР ТОНКОЙ ОЧИСТКИ ТОПЛИВА (см. рисунок 38)предназначен для окончательной очистки топлива от мелких частиц перед поступлением в ТНВД.

Фильтр установлен в самой высокой точке системы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива через клапан, который установлен на перепуске из фильтра.

Внимание. При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правила обслуживания системы питания топливом. Не допускайте попадания загрязнений в систему питания и применяйте фильтрующие элементы только следующих моделей: 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04 (см. Приложение К настоящего Руководства).

КЛАПАН 13 фильтра тонкой очистки топлива предназначен для удаления воздуха, скапливающегося в верхней части фильтра, а также для предохранения фильтрующих элементов от разрыва. При достижении давления в полости Бподвода топлива 25-80 кПа (0,25-0,80 кгс/см²), происходит перемещение шарика 15 и перетекание топлива из полости Бв полость А через жиклёр 16 клапана. При давлении 200-240 кПа (2,0-2,4 кгс/см²) обеспечивается полное открытие клапана и перепуск топлива в топливный бак через полость А.

При нормальной работе двигателя воздух, скапливающийся в верхней части ФТОТ, вместе с частью топлива, циркулирующей в магистрали низкого давления, через клапан прокачивается в топливный бак. Расход топлива ограничивается жиклёром 16. При засорении фильтроэлементов до критических значений давление в полости Бвозрастает, что приводит к значительному расходу топлива через жиклёр. В результате этого двигатель теряет мощность и останавливается.

Рисунок 38 - Фильтр тонкой очистки топлива: 1 - корпус; 2 - болт; 3 -уплотнительная шайба; 4 - пробка; 5,6 - прокладки; 7 - фильтрующий элемент; 8 - колпак; 9 - пружина фильтрующего элемента; 10 - стержень; 11 - пробка сливного отверстия; 12 - гайка; 13 - корпус клапана; 14 - пружина клапана; 15 - шарик; 16 - жиклер; А - полость отвода топлива; Б - полость подвода топлива

НАСОС ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИЙ 7 (см. рисунок 33 - Схема системы питания двигателя с V-образным ТНВД «ЯЗДА») или 18 (см. рисунок 34 - Схема системы питания двигателя с рядным ТНВД ф. «BOSCH») - поршневого типа, предназначен для подачи топлива из бака через фильтры предварительной и тонкой очистки к плунжерным парам ТНВД. Насос установлен на ТНВД.

Схема работы насоса показана на одноименном рисунке 39.

В корпусе топливоподкачивающего насоса размещены: поршень, пружина поршня, толкатель, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами.

Возвратно-поступательное движение поршня 1 осуществляется под действием толкателя 9, расположенного с одной стороны поршня и пружины 4 - с другой стороны. Насос работает только при вращении эксцентрика 8, т.е. при вращении кулачкового вала ТНВД.

При движении поршня 1 вверх под действием толкателя 9 топливо, преодолев усилие пружины 6, открывает клапан 5 и из полости Б поступает в полость А(под поршнем). Впускной клапан 2 при этом закрыт.

При опускании толкателя 9 поршень 1 под действием пружины 4 движется вниз. В полости Б создается разрежение и клапан 2, сжимая пружину 3, пропускает топливо из подводящего топливопровода Г в полость Б.

Одновременно топливо, находящееся в нагнетательной полости А,вытесняется в отводящий топливопровод В, при этом нагнетательный клапан 5 под действием пружины 6 закрывается, исключая перетекание топлива из полости Ав полость Б.

ФИЛЬТР ГРУБОЙ СПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ) ОЧИСТКИ ТОПЛИВА (см. рисунок 40 - Фильтр мод. “PreLine 270” ф. «MANN+HUMMEL»), применяемый в топливной системе двигателей КАМАЗ, очищает топливо от частиц механических примесей размером до 30 мкм не менее 95 % и воды - не менее 93 %.

Внимание. В Приложении М приведены копии Инструкций фирмы по обслуживанию фильтра и подогревателя фирмы «MANN HUMMEL».

Фильтр предварительной очистки топлива состоит из корпуса 5, на который установлены: ручной топливопрокачивающий насос 3 мембранного типа, сменный фильтрующий элемент (фильтр-патрон) 8 с водосборным стаканом 9, электроподогреватель 6 топлива, который при работе в условиях тропического климата может не устанавливаться, тогда вместо него ставится заглушка.

Неочищенное топливо из бака по топливным трубкам подаётся во впускной канал 1 фильтра предварительной очистки топлива, затем в фильтр-патрон 8, где происходит отделение воды и очистка от механических примесей и твёрдых частиц размерами более 30 мкм.

Рисунок 40 - Фильтр мод. “PreLine 270” ф. «MANN+HUMMEL»: 1 - впускной канал; 2 - крышка мембраны ручного топливопрокачивающего насоса (ТПН); 3 - ручной ТПН; 4 - винт удаления воздуха; 5 - корпус; 6 - электроподогреватель; 7, 11 - выпускной канал; 8 - сменный фильтрующий элемент; 9 - водосборный стакан; 10 - винт слива воды

Механические примеси, твёрдые частицы и вода задерживаются фильтроэлементом сменного фильтр-патрона и скапливаются в водосборном стакане.

Очищенное топливо поступает в полость выпускного канала 7 и далее по топливным трубкам в топливоподкачивающий насос.

Перед пуском двигателя после длительной стоянки и после смены фильтр-патрона производится удаление воздуха из полостей фильтра предварительной очистки топлива.

Для этого ослабляется винт 4 удаления воздуха и прокачивается топливо ручным насосом 3 до тех пор, пока из отверстия винта 4 не пойдет топливо без воздуха, после чего винт завернуть.

В эксплуатации необходимо ежедневно сливать отстой, повернув винт 10, расположенный на дне водосборного стакана 9.

Фильтр-патрон (№ для заказа: 66 604 58 190) рекомендуется менять при каждом ТО-30000 (32-33 тыс. км пробега автобуса) или чаще, если наблюдается падение мощности двигателя по причине использования некачественного (загрязнённого) топлива. Процедура замены представлена на корпусе каждого фильтр-патрона в виде рисунков и надписей.

В случае работы в странах с холодным климатом фильтр мод. “PreLine 270” комплектуется встроенным электроподогревателем 6 топлива мощностью 350 Вт, предотвращающим парафинообразование при низких температурах окружающего воздуха.

Включается подогрев фильтра выключателем 21, расположенным на панели щитка приборов шасси (см. рисунок 4 - Панель щитка приборов).

ТОПЛИВОПРОВОДЫ подразделяются на топливопроводы низкого давления - 0,4-2,0 МПа (4-20 кгс/см²) и высокого давления - более 30 МПа (300 кгс/см²).

Топливопроводы низкого давления двигателей изготовлены из стальной трубы сечением 10x1 мм с паяными наконечниками, а высокого давления из стальных трубок внутренним диаметром 2 мм, наружным - 7 мм с гайками и конусными наконечниками. Топливопроводы закреплены скобами к впускным коллекторам во избежание поломок от вибрации.

ПРИВОД ТНВД показан на рисунке 41 - Установка привода ТНВД.Он состоит из вала 8 привода ТНВД с пакетами передних 4 и задних 6 компенсирующих пластин, полумуфты ведомой 2, фланца 3 ведомой полумуфты, центрирующего фланца 5, ведущей полумуфты 10 и центрирующих втулок 13. Каждый пакет компенсирующих пластин состоит из шести пластин толщиной 0,5 мм каждая, изготовленных из стали 65Г.

Рисунок 41 - Установка привода ТНВД: 1 - корпус ТНВД; 2 - полумуфта ведомая; 3 - фланец ведомой полумуфты; 4, 6 - пакеты компенсирующих пластин; 5 - фланец центрирующий; 7,9 - болты крепления; 8 - вал привода; 10 - полумуфта ведущая; 11 - болт полумуфты ведущей; 12 - шпонка; 13 - втулка центрирующая; 14 - подшипник картера агрегатов; S = 2 мм, не более (допускаемое смещение установочной метки в сторону увеличения угла опережения впрыскивания топлива)',I - указатель на корпусе ТНВД; II - установочная метка на фланце полумуфты

Внимание.

Болты в приводе ТНВД должны быть класса прочности R100 и затягиваться моментом 63,7-73,6 Н.м (6,5-7,5 кгс.м).

Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать динамометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих втулок. Деформация (изгиб) передних и задних компенсирующих пластин не допускается. Болт 11 ведущей полумуфты должен затягиваться в последнюю очередь моментом 58,9-67,7Н.м (6,0-6,6 кгс.м).

В системе питания топливом двигателя мод. «CUMMINS ISBe 250.30» (Англия) для фильтрации топлива может быть установлен фильтр-водоотделитель очистки топлива (с насосом подкачки топлива) фирмы “FLEET GUARD”.

Внимание.

1) Монтаж и обслуживание фильтра-водоотделителя ф. FLEET GUARD” приведены в Инструкции фирмы (прикладывается к шасси при применении фильтра).

2) Смазочная система двигателя фирмы “CUMMINS”, системы вентиляции картера, питания топливом и система газотурбинного наддува, приведены в Руководствах по эксплуатации двигателей фирмы.