Текущее обслуживание и ремонт системы питания дизельного двигателя

Common Rail

После значительного ужесточения экологических норм для дизельных силовых установок, система питания моторов, работающих на солярке, подверглась изменениям.

Схема подачи топлива, когда смесь воздуха и горючего поступает в рабочую камеру при атмосферном давлении, стала называться Common Rail. Как результат, за счет такого принципа можно снизить расход и увеличить мощность установки. Кроме того, схема получила широкое применение, благодаря снижению шума и увеличению крутящего момента мотора. На сегодня, каждый второй автомобиль оснащен данной системой.

Однако, как и у каждого механизма, есть и недостатки. Например, для этой системы требуется качественное топливо, небольшое загрязнение способно привести к полной остановке агрегата, поскольку работа форсунок будет заблокирована.

Система питания дизельного двигателя

Система питания современного двигателя внутреннего сгорания — это совокупность электронных и механических узлов, функция которых заключается не только в стабильной подаче топлива к форсункам, но и делать это под давлением. Если топливо нагнетается под определенным давлением, то оно распыляется и не капает в одну точку, поэтому называется дозированный многоточечный впрыск в рабочие камеры сгорания цилиндров.

Принцип работы дизельного мотора

Общий принцип работы дизельного агрегата, выполняющего четыре такта в процессе эксплуатации можно описать так:

• Процесс наполнения цилиндра чистым воздухом при движении поршня в положение нижней мертвой точки, воздух проходит через впускной клапан;
• Сжатие воздуха до его максимального нагрева, поршень движется в положение верхней мертвой точки, впускной и выпускной клапана закрыты;
• Впрыск горючего в цилиндр, его смесь с воздухом и самовоспламенение, при этом вырабатывается большое количество теплоты, увеличивается давление;
• Процесс совершения полезной работы за счет движения поршня вниз, стимулирует этот процесс действие давления газов;
• Движение поршня в положение верхней мертвой точки, выброс отработанных газов через выпускной клапан.

Техническое обслуживание и текущий ремонт системы питания дизельных двигателей

Таблица 2.5 – Основные неисправности системы питания дизельного двигателя

В процессе эксплуатации наиболее интенсивно изнашиваются плунжерные пары ТНВД и форсунки, теряют свою упругость пружины.

При возникновении признаков неисправностей необходимо провести поэлементное диагностирование системы питания. Ее негерметичность проверяется визуально по наличию подтеканий. Далее запускают двигатель, устанавливают малую частоту вращения коленчатого вала и слегка отворачивают пробку фильтра тонкой очистки. Если в системе есть воздух, то из-под пробки будет вытекать пена. После появления струи топлива пробку заворачивают. Герметичность системы можно проверять методом опрессовки. Для этого отсоединяют подводящий трубопровод от топливного бака и подсоединяют к прибору, подающему в него топливо под давлением 300 кПа, а отводящий трубопровод глушат. В негерметичных местах соединений наблюдают подтекание топлива. Герметичность восстанавливают подтяжкой резьбовых соединений, заменой уплотнений и трубопроводов.

Форсунки диагностируют по показателям герметичности, давления впрыска и качества распыливания топлива на приборах типа КИ-3333А, КИ-22203М, КИ-562, ESP-100, М-106 и других.

При регулировке давления начала подъема иглы форсунки отворачивают регулировочный винт пружины, одновременно приводят в действие плунжерный насос 2 прибора и фиксируют давление, при котором осуществляется впрыск по манометру 1.

1 – манометр; 2 – плунжерный насос; 3 – гайка крепления форсунки; 4 – штуцер; 5 – основание; 6 – рычаг насоса; 7 – кран; 8 – запорный вентиль; 9 – топливный бачок

Рисунок 2.30 – Схема прибора для проверки форсунок

При проверке качества распыливания делают несколько впрысков топлива через форсунку. Оно должно впрыскиваться в туманообразном виде, равномерно распределяясь по поперечному сечению конуса струи и по каждому отверстию распылителя. Неравномерное распыливание или подтекание топлива в начале и в конце впрыска не допускается.

Диагностирование можно осуществить на стендах типа КИ-921М, КИ5205, «Стар-12», ESP-707 и других, после демонтажа насоса с двигателя. Его закрепляют с помощью винтового зажима 6 (рис.2.34) и подключают к питающей системе стенда (рис.2.31)

Частота вращения привода стенда (в мин-1) при испытаниях должна соответствовать

где wmax – максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя.

1 – мерный сосуд; 2 – трехходовой кран; 3 – испытуемый насос

Рисунок 2.31 – Схема соединений топливопроводов при диагностировании подкачивающего насоса на стенде типа КИ-5205

1 – тумблер «сеть»; 2 – кнопка остановки счетчика-автомата; 3 – кнопка включения счетчика-автомата; 4 – табло измеряемых параметров; 5 – табло электронного тахометра; 6 – устройство задания числа циклов; 7 – кнопка измерения подачи; 8 – кнопка измерения углов впрыска; 9 – кнопка измерения длительности впрыска

Рисунок 2.32 – Схема пульта стенда

Техническое состояние фильтра определяется по снижению производительности насоса при его работе без фильтра и с фильтром. Для этого в напорный трубопровод насоса подключают фильтр (рис.2.33) и снова оценивают его производительность.

Уменьшение производительности определяется:

где Qн – производительность насоса без фильтра, л/мин;

Qф – производительность насоса с фильтром, л/мин.

Допускается снижение производительности насоса не более 60%. При больших значениях DQ фильтрующий элемент очищают или заменяют.

1 – мерный цилиндр; 2 – трехходовой кран; 3 – насос; 4 – испытуемый фильтр

Рисунок 2.33 – Схема соединений топливопроводов при диагностировании фильтров

1 – корпус; 2 – подставка для ТНВД; 3 – привод насоса;

4 – манометр; 5 – тахометр; 6 – кронштейн для подкачивающего насоса; 7 – поворотная ось держателя мензурок; 8 – датчик моментов впрыска; 9 – держатель форсунки; 10 – включатель стенда; 11 – тумблер включения датчика впрыска; 12 – держатель трубопроводов низкого давления; 13 – мерная мензурка; 14 – стробоскопическое устройство; 15 – распределительный кран; 16 – штуцера для подключения напорных и сливных трубопроводов; 17 – маховичок вариатора; 18 – пульт включения стендового насоса; 19 – пульт включения электродвигателя привода стенда

Рисунок 2.34 – Схема стенда для диагностирования топливной аппаратуры дизельного двигателя

где Vmax – максимальная подача;

Vmin – минимальная подача.

При необходимости осуществляют регулировку (как правило, путем поворота плунжера относительно его оси).

1 – стеклянная трубка; 2 – уплотнительная переходная трубка; 3 – топливопровод; 4 – гайка; 5 – ТНВД

Рисунок 2.35 – Схема подключения моментоскопа

Диагностирование топливной аппаратуры непосредственно на автомобиле может осуществляться с помощью мотор-тестеров типа М2-3. Он обеспечивает определение: частоты вращения коленчатого вала; угол опережения подачи топлива (УОПТ), параметров впрыскивания топлива. По характеру получаемых осциллограмм давления дополнительно можно определить: износ нагнетательного клапана и плунжерной пары, поломку пружины толкателя плунжера, техническое состояние распылителя форсунки и др. При испытаниях к первой форсунке подключается датчик давления. Далее запускают двигатель и для измерения угла опережения подачи топлива находят в меню мотор-тестера режим «УОПТ». Одновременно освещают на двигателе метки впрыска лучом стробоскопического устройства и с помощью его потенциометра совмещают подвижную и неподвижную метки. На экране (рис.2.36, а) появится значение УОПТ. Переходя в режим другой команды, получают параметры впрыска топлива: максимальное и остаточное давление (в МПа), а также длительность впрыска в миллисекундах (рис.2.36, б). Двигатель должен работать на холостом ходу.

Рисунок 2.36 – Изображения на экране мотор-тестера при диагностировании топливной аппаратуры

Входя в режим «ВПРЫСК» можно получить на экране мотор-тестера осциллограммы давления впрыска. Сопоставляя их с осциллограммами, полученными при различных неисправностях топливной аппаратуры (рис.2.37), выявляют место и характер неисправностей в испытуемых ТНВД и форсунках. Штриховой линией на приведенных осциллограммах показана диаграмма давления для исправной топливной аппаратуры, сплошной линией — диаграммы давления при наличии различных неисправностей топливной аппаратуры.

Кроме диагностических, по элементам топливной аппаратуры проводятся профилактические и ремонтные работы. При ежедневном обслуживании необходимо, особенно в зимний период эксплуатации, сливать отстой из топливных фильтров и бака. Если смазка ТНВД осуществляется отдельно (не связана с системой смазки двигателя), то проверяется уровень масла в картерах ТНВД и регулятора частоты вращения коленчатого вала. При ТО-1 внешним осмотром проверяется состояние приборов питания, их крепление и герметичность соединений; проверяется действие привода ТНВД. При ТО-2 дополнительно проверяется исправность механизма управления топливоподачей и останова двигателя, оценивается надежность пуска двигателя и частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода. При необходимости ее регулируют. Определяют дымность отработавших газов. Через одно ТО-2 снимают и проверяют форсунки, определяют и регулируют угол опережения впрыска топлива. При сезонном обслуживании снимают с двигателя ТНВД, промывают его и подвергают поэлементному диагностированию с последующими регулировками.

Если при проверках выявлены неисправности элементов топливной аппаратуры, которые невозможно устранить регулировочными работами, по ним проводится ремонт. Первоначально они подвергаются наружной очистке и мойке в керосине. После разборки детали промывают в авиационном бензине или растворителе (например, в уайт-спирите), а затем в очищенном дизельном топливе. Распылители форсунок очищают от нагара деревянным бруском, пропитанным

а – при износе нагнетательного клапана; б – при износе плунжерной пары; в – при суммарном износе нагнетательного клапана и плунжерной пары; г – при закоксовании сопловых отверстий распылителя форсунки; д – при уменьшении давления начала подъема иглы распылителя форсунки

Рисунок 2.37 – Отображаемые мотор-тестером осциллограммы при наличии неисправностей топливной аппаратуры

моторным маслом. Сопловые отверстия прочищают стальной или медной калиброванной проволокой. Если обнаружено подтекание топлива при распыливании или заедание иглы при перемещении ее в корпусе распылителя, то узел заменяют.

Элементы подкачивающего насоса и ТНВД заменяют, если обнаружены значительные износы на их рабочих поверхностях.

Пружины проверяют на неперпендикулярность и усталостный износ. Неперпендикулярность определяется после установки пружины на поверочную плиту. При отклонении боковой поверхности пружины более чем на 2 мм, пружина заменяется (плунжерные пружины заменяются сразу комплектом). Усталостный износ определяется штангенциркулем по длине пружины в свободном состоянии. Если она не соответствует нормативной, пружина также заменяется новой.

Топливопроводы высокого давления выбраковываются, если имеются значительные вмятины, сквозные повреждения и радиусы изгибов менее 30 мм.

При повреждении топливных баков, их подвергают наружной очистке, промывают моющим раствором и горячей водой внутреннюю полость для удаления паров дизтоплива. Небольшие трещины устраняют пайкой оловянисто-свинцовым припоем. На большие трещины накладывают заплаты с припайкой их краев либо газовой сваркой.

Устройство системы питания дизеля

Из чего состоит топливная дизельная система

• Топливный бак.
• Фильтр грубой очистки топлива (ГОТ).
• Фильтр тонкой очистки топлива (ТОТ).
• Насос для подкачивания дизтоплива.
• Топливный насос высокого давления (ТНВД).
• Инжекторные форсунки.
• Магистраль высокого давления.
• Трубопровод низкого давления.
• Фильтр очистки воздуха.

Эти элементы есть во всех модификациях дизельных агрегатов. Некоторые моторы оснащаются доп элементами: электрический насос, фильтры сажевые, глушители и т.д.

Система питания дизельного двигателя состоит из двух основных частей

• дизельное устройство для подачи топлива;
• дизельное устройство для подачи воздуха.

Устройство для подачи топлива может быть в едином корпусе, а может быть раздельным. Современное устройство выполнено в раздельном типе, то есть насос ТНВД и форсунки расположены в разных корпусах. Солярка нагнетается по магистралям низкого, затем высокого давления. Все, что до ТНВД, это трубопроводы низкого давления. После ТНВД начинается сжатие топлива.

Система питания дизельного ДВС оснащается двумя насосами

• насос высокого давления;
• насос для подкачки топлива.

Насос для подкачки начинает качать топливо из бака, прогоняет его через фильтры грубой и тонкой очистки и поставляет его в топливный насос высокого давления.

Насос ТНВД подает топливо под давлением в инжекторные форсунки в порядке, характерном для данного дизельного мотора. В устройстве ТНВД есть много одинаковых секций.

Нераздельная система подачи топлива

Система питания дизельного двигателя нераздельного типа, то есть ТНВД и форсунки расположены в одном корпусе, устанавливается в двухтактные дизельные моторы. Устройство, в котором есть и насос ТНВД и форсунка называется насос-форсункой.

Такие двигатели с нераздельной подачей топлива не распространились массово. Они часто ломаются. Хотя конструкция и проще, отсутствует магистраль высокого давления. Моторы работают с высоким уровнем шума.

В таких двигателях форсунки устанавливают в головке блока цилиндров. Форсунки должны качественно распылять топливо по рабочим камерам сгорания цилиндров, поэтому частой проблемой плохой работы дизеля является засорение форсунок.

Насос подкачки топлива нагнетает много жидкости в ТНВД, насос высокого давления берет нужный ему объем, а остальное оттекает по дренажным линиям обратно в топливный бак.

Классификация дизельных форсунок по конструкции

• закрытая форсунка, то есть сопло у нее закрывается специальное запорной иглой;
• открытая форсунка.

В четырех тактных двигателях устанавливаются форсунки закрытого вида. Внутреннее пространство форсунки сообщается с камерой сгорания только во время подачи топлива.

Главный элемент форсунок — это распылитель. Распылитель может иметь только одно отверстие или несколько. Впрыск топлива через эти отверстия создают факел в цилиндре. От пропускной способности, количества отверстий зависит форма и расположение факела.

Работа системы питания дизельного ДВС

• в зависимости от нагрузки на двигатель и режима работы ДВС нагнетать солярку в строго определенном количестве;
• распылять топливо в заданный промежуток времени с нужным давлением;
• максимально распылять диз топливо по всей рабочей камере сгорания цилиндра;
• до того, как топливо поступит в ТНВД и форсунки, топливо проходит фильтрацию.

Видео

В этом видео подробно рассказывается о системе подачи топлива в дизель мотор.

Топливная система дизельных двигателей.

Система питания двигателя КАМАЗ.

Особенностью двигателей с самовоспламенением от сжатия, или, как их
принято называть, дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля), является
приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилиндров.

В дизелях топливо поступает от насоса высокого давления и посредством
форсунки впрыскивается в цилиндры под давлением, в несколько раз превышающим
давление воздуха в конце такта сжатия. Смесеобразование начинается с момента
поступления топлива в цилиндр. При этом в результате трения о воздух струя топлива
распыляется на мельчайшие частицы, которые образуют топливный факел
конусообразной формы. Чем мельче распылено топливо и чем равномернее
распределено оно в воздухе, тем полнее сгорают его частицы.

Испарение и воспламенение топлива осуществляется за счёт высокой
температуры и давления сжатого воздуха (к концу такта сжатия температура
воздуха составляет 550-700 градусов, а давление -3,5-5,5 МПа). Следует
отметить, что после начала горения смеси температура и давление в камере
сгорания резко возрастают, что ускоряет процессы испарения и воспламенения
остальных частиц распыленного факела топлива.

Чтобы обеспечить наилучшие мощностные и экономические показатели работы
дизеля, необходимо впрыскивать топливо в его цилиндры до прихода поршня в
в.м.т. Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. в момент
начала впрыскивания топлива, называют углом опережения впрыскивания топлива.

Для того чтобы форсунка впрыскивала топливо с требуемым опережением,
топливный насос должен начинать подавать топливо ещё раньше. Это вызвано
необходимостью иметь некоторое время на нагнетание топлива от насоса к
форсунке.

Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до в.м.т. в момент
начала подачи топлива из топливного насоса, называют углом опережения подачи
топлива.

В цилиндры дизеля фактически поступает одно и то же количество воздуха
независимо от его нагрузки. При малой нагрузке в цилиндрах практически всегда
имеется достаточное количество воздуха для полного сгорания топлива. В этом
случае коэффициент избытка воздуха имеет большую величину. С увеличением
нагрузки возрастает только подача топлива, но при этом значение коэффициента
избытка воздуха уменьшается, вследствие чего ухудшается процесс сгорания
топлива. Поэтому минимальное значение коэффициента избытка воздуха для
различных типов дизелей, соответствующее их бездымной работе, устанавливают в
пределах α=1,3ч1,7, что обуславливает также высокую экономичность дизелей
по сравнению с карбюраторными двигателями.

Существенное влияние на улучшение смесеобразования и процесса сгорания
оказывают способы приготовления рабочей смеси и принятая форма камеры сгорания.
По способу приготовления рабочей смеси различают объёмное, объёмно — плёночное
и плёчное смесеобразования. Каждому из этих способов присущи свои характерные
особенности, для реализации которых требуется камеры сгорания с
соответствующими конструктивными решениями. Существующие камеры сгорания
дизелей по общности основных признаков их конструкции объединяют в две большие
группы: неразделённые (однополостные) и разделённые (двухполостные).

Поэтому хорошие технико-экономические показатели дизелей способствуют их
широкому применению на грузовых автомобилях и автобусах

Глава 1. Двигатели внутреннего сгорания

.1 Система питания дизелей

.1.1 Общее устройство системы питания дизелей

К системе питания дизелей относятся топливо- и воздухоподводящая
аппаратура, выпускной газопровод и глушитель шума отработавших газов. В
четырёхтактных дизелях наибольшее распространение получила топливоподводящая
аппаратура разделённого типа, у которой топливный насос высокого давления и
форсунки конструктивно выполнены отдельно и соединены топливопроводами.
Топливоподача осуществляется по двум основным магистралям: низкого и высокого
давления. Назначение механизмов и узлов магистрали низкого давления состоит в
хранении топлива, его фильтрации и подачи под малым давлением к насосу высокого
давления. Механизмы и узлы магистрали высокого давления обеспечивают подачу и
впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя.

Основными механизмами и узлами топливной аппаратуры дизелей ЯМЗ-236 и
-238 являются: топливный насос высокого давления, топливоподкачивающий насос
низкого давления, муфта опережения впрыска топлива, форсунки, расположенные в
головках цилиндров, топливный бак с фильтром грубой очистки топлива, фильтр
тонкой очистки топлива, топливопроводы низкого давления, топливопроводы
высокого давления, сливные топливопроводы.

Привод насоса высокого давления осуществляется от распределительного вала
дизеля посредством зубчатой передачи. Вал привода установлен в подшипниках,
закрытых крышкой. При помощи автоматической муфты опережения впрыскивания он
соединяется с кулачковым валом насоса, на заднем конце которого под крышкой
смонтирован всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Взаимодействие механизмов и узлов топливной аппаратуры, а также
циркуляция топлива в них происходят следующим образом. Топливоподкачивающий
насос низкого давления через топливопровод засасывает топливо из бака через
фильтр грубой очистки и нагнетает его под избыточным давлением по
топливопроводу в фильтр тонкой очистки. Из этого фильтра по топливопроводу
топливо поступает к насосу высокого давления, откуда оно под большим давление
по топливопроводам подаётся в соответствии с порядком работы дизеля к его
форсункам, через которые впрыскивается в цилиндры.

Так как насос низкого давления подаёт больше топлива, чем это необходимо
для работы двигателя, то часть топлива, не использованного в насосе высокого
давления, через перепускной клапан по сливным топливопроводам. Просочившееся
через зазоры в деталях форсунок топливо сливается в бак по сливным
топливопроводам. При этом не использованное топливо обеспечивает смазывание и
охлаждение деталей насоса и форсунки.

В дизелях семейства КамАЗ-740 топливо из бака под действием разряжения,
создаваемого топливоподкачивающим насосом низкого давления, проходят фильтры
грубой и тонкой очистки.

По топливопроводам магистрали низкого давления топливо поступает к насосу
высокого давления и от него по топливопроводам высокого давления подаётся к
форсункам в соответствии с порядком работы двигателя. Неиспользованное топливо
и попавший в систему воздух отводятся через перепускной клапан насоса высокого
давления и клапан-жиклёр фильтра тонкой очистки по сливным топливопроводам. Из
форсунок лишнее топливо по топливопроводам поступает в бак через тройник и
топливопровод.

У дизелей автомобилей ЗИЛ-4331 и семейства КамАЗ к топливной системе
присоединено электрофакельное устройство для облегчения их пуска в условиях
отрицательных температур. В это устройство входят факельные свечи,
устанавливаемые во впускном трубопроводе и служащие для подогрева воздуха,
поступающего в цилиндры. Топливо к факельным свечам поступает из топливопровода
через магнитный клапан. Электрофакельное устройство является эффективным
средством облегчения пуска двигателя при температурах до -25 градусов, а также
предохраняет аккумуляторные батареи от перегрузки в процессе пуска, ускоряет
начало работы дизеля под нагрузкой и снижает дымность отработавших газов у
непрогретого двигателя.

Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерное
распределение его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями. На
двигателях КамАЗ применена система питания топливом разделенного типа,
состоящая из топливного насоса высокого давления, форсунок, фильтров грубой и
тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, топливопроводов
низкого и высокого давления, топливных баков, электромагнитного клапана,
факельных свечей и электрофакельного пускового устройства.

Принципиальная схема системы питания.

Топливо из бака через фильтр грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр тонкой очистки по топливопроводам низкого давления подается к топливному насосу высокого давления, который в соответствии с порядком работы двигателя распределяет топливо по топливопроводам высокого давления к форсункам. Форсунки распыляют и впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним и попавший в систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливопроводам отводятся в топливный бак. Топливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы.

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением.

В корпусе установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса, втулки плунжера, плунжера, поворотной втулки, нагнетательного клапана, прижатого через уплотнительную прокладку к втулке плунжера штуцером. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала и пружины. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем. Кулачковый вал вращается в подшипниках, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками. Величина зазора должна быть не более 0,1 мм.

Для увеличения подачи топлива плунжер поворачивают втулкой, соединенной через ось поводка с рейкой насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках. Выступающий ее конец закрыт пробкой. С противоположной стороны насоса находится болт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот болт закрыт пробкой и запломбирован.

Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому болтом крепится трубка низкого давления. Далее по каналам в корпусе оно поступает к впускным отверстиям втулок плунжеров.

На переднем торце корпуса, на выходе топлива из насоса, установлен перепускной клапан, открытие которого происходит при давлении 0,6-0,8 кгс/см2. Давление открытия клапана регулируется подбором регулировочных шайб внутри пробки клапана.

Смазка насоса циркуляционная, пульсирующая, под давлением от общей системы смазки двигателя.

Топливные баки (рис. 5). Каждый бак состоит из корпуса, заливной горловины и выдвижной трубы с сетчатым фильтром. Заливная горловина закрывается герметичной крышкой 6 с прокладкой. С целью увеличения жесткости бака, а также уменьшения взбалтывания топлива и образования пены в баке имеются перегородки.

Рис. 5. Топливный бак:

I-III — положение крана соответственно при отключенных баках, включенном правом баке, включенном левом баке; 1 — трубка слива топлива в бак; 2 — топливораспределительный кран на линии слива; 3 — топливораспределительный кран на линии подачи топлива; 4 — фланец; 5 — топливозаборная трубка с сетчатым фильтром; 6 — крышка; 7 — заливная горловина; 8 — корпус; 9 — перегородка; 10 — дно; 11 — пробка сливного крана

В нижней части бака имеется пробка сливного крана для слива отстоя. В верхней части левого бака устанавливается топливораспределительный кран, предназначенный для включения подачи топлива из правого бака или левого, а также для отключения баков, и топливораспределительный кран на линии слива, обеспечивающий слив топлива либо в правый, либо в левый бак. Топливораспределительные краны имеют три положения. Для включения подачи топлива из правого бака необходимо установить краны в положение II, из левого бака – в положение III, для отключения баков топливораспределительный кран на линии подачи топлива установить в положение I.

Ручной подкачивающий насос – для предварительного заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха.

Фильтр грубой очистки топлива КамАЗ-740 – отстойник предварительно очищающий топливо, поступающее в топливоподкачивающий насос низкого давления. Он установлен с левой стороны автомобиля на раме (рис. 6).

Рис. 6. Фильтр грубой очистки топлива дизеля Камаз-740

Фильтр грубой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 (рис. 7) состоит из крышки, корпуса и фильтрующего элемента. Корпус и крышка соединяются четырьмя болтами. Уплотнение между ними обеспечивается резиновой прокладкой. На корпусе имеется пробка сливного отверстия с прокладкой. Фильтр состоит из металлического каркаса с отверстиями, на который навит ворсистый хлопковый шнур.

Рис. 7. Фильтр грубой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238

Для центровки фильтрующего элемента имеются розетка, приваренная к корпусу, и выступ на крышке. Фильтрующий элемент плотно зажимается по торцам между крышкой и дном корпуса. Отверстие в крышке, закрытое пробкой с прокладкой, служит для заполнения фильтра топливом.

Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 8, 9) окончательно очищает топливо перед поступлением в топливный насос высокого давления, установлен в самой высокой точке системы питания для сбора и удаления в бак проникшего в систему питания воздуха вместе с частью топлива через клапан-жиклер.

Для повышения качества очистки топлива фильтр тонкой очистки снабжен двумя параллельно работающими сменными фильтрующими элементами, изготовленными из специальной бумаги и установленными в одном сдвоенном корпусе.

Фильтр тонкой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238 состоит из корпуса с приваренным к нему стержнем, крышки и фильтрующего элемента. Сменный фильтрующий элемент состоит из перфорированного металлического каркаса, на котором сформована фильтрующая масса.

Рис. 8. Фильтр тонкой очистки топлива дизеля КамАЗ-740

1 – корпус; 2 – болт; 3 – уплотнительная шайба; 4 – пробка; 5 и 6 – прокладки; 7 – фильтрующий элемент; 8 – колпак; 9 – пружина фильтрующего элемента; 10 – пробка сливного отверстия; 11 – стержень

Рис. 9. Фильтр тонкой очистки топлива дизеля ЯМЗ-238

1 – пробка сливного отверстия; 2 – прокладка; 3 – пружина; 4 – шайба; 5 – прокладка; 6 – фильтрующий элемент; 7 – корпус; 8 – стержень; 9 – прокладка: 10 – крышка: 11 – коническая пробка; 12 – прокладка: 13 – жиклер; 14 – болт; 15 – прокладка; 16 – прокладка

Топливоподкачивающий насос. Насос по конструкции одинаковый для дизеля КамАЗ-740.11 и для ЯМЗ-238, он предназначен для подачи топлива из топливного бака к насосу высокого давления. Топливоподкачивающий насос поршневого типа приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала насоса высокого давления. Насос установлен на корпусе ТНВД.

Рис. 10. Схемы топливоподкачивающего и топливопрокачивающего насосов: (СЛАЙД № 11)

А — полость нагнетания топливоподкачивающего насоса; Б — полость всасывания топливоподкачивающего насоса; В — к фильтру тонкой очистки топлива; Г — полость всасывания топливопрокачивающего насоса; Д — от фильтра грубой очистки топлива; 1 — поршень; 2 — впускной клапан; 3, 7 — пружины клапанов; 4 — пружина поршня; 5 — насос топливоподкачивающий; 6 — нагнетательный клапан; 8 — пружина толкателя; 9 — эксцентрик; 10 — толкатель; 11 — нагнетательный клапан; 12 — впускной клапан; 13 — пружина; 14 — топливопрокачивающий насос; 15 — поршень

Топливоподкачивающий ручной насос служит для заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха. Насос поршневого типа, закреплен на фланце топливного насоса низкого давления болтом с уплотнительной медной шайбой или на фильтре тонкой очистки топлива. Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.

При движении поршня 15 вниз впускной клапан 12 закрывается и открывается нагнетательный клапан 11, топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан 2 фильтра тонкой очистки топлива и перепускной клапан топливного насоса высокого давления.

После прокачивания системы необходимо опустить поршень15 и зафиксировать его поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижимается к торцу цилиндра через резиновую прокладку, уплотнив полость всасывания насоса предпусковой прокачки топлива.

После прокачки рукоятку необходимо навернуть на верхний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую полость топливного насоса низкого давления. На многих модификациях автомобилей семейства КамАЗ установлен второй однотипный насос ручной подкачки топлива. Он позволяет подкачивать топливо без опрокидывания кабины, поскольку закреплен через кронштейн на картере маховика.

Схема системы питания дизельного двигателя включает в себя основные компоненты, в число которых входят:

• Бак для топлива;
• Фильтры очистки топлива (грубой и тонкой);
• Насос топливный, подкачивающий;
• Насос топливный, создающий высокое давление (ТНВД);
• Форсунки;
• Трубопровод для перекачки топлива под низким давлением;
• Трубопровод высокого давления;
• Фильтр воздушный

Схема топливной системы имеет вспомогательные компоненты, к которым можно отнести электрические насосы, детали выпуска отработанных газов, фильтры очистки от сажи, глушители и т.п. Общее устройство системы питания предполагает деление топливной аппаратуры на две группы:

• Аппаратура, подводящая топливо;
• Аппаратура, подводящая воздух.

Топливная аппаратура дизельных двигателей может иметь различное устройство, система разделённого типа, на сегодняшний день является наиболее распространенной. Для этой системы характерно разделение ТНВД и форсунок на отдельно функционирующие устройства.

Топливо проходит путь по путепроводам высокого и низкого давления. Проверка шлангов подачи топлива является обязательным условием эксплуатации силовой установки.

Хранение, фильтрация и подача к ТНВД происходит при невысоком давлении. После чего, топливный насос поднимает давление в системе для правильного дозирования и подачи порции топлива в камеру сгорания в нужный момент.

Систему питания дизельного мотора обслуживает два насоса:

• Насос, создающий высокое давление;
• Насос, подкачки топлива.

Насос подкачки топлива осуществляет подачу солярки из бака к фильтрам грубой и тонкой очистки и дальше к насосу, создающему высокое давление. Этот путь жидкость проходит с относительно невысоким показателем давления.

Проходя ТНВД, давление топлива нагнетается до высокого уровня. Порядок работы цилиндров определяет подачу рабочей смеси. Насос, создающий высокое давление имеет несколько секций, каждая из которых отвечает за определённый цилиндр двигателя.

Устройство системы питания дизельного двигателя, осуществляющего два такта, может иметь неразделённый тип. Для таких систем применяется специальное устройство, насос-форсунка. Это своего рода объединение топливного насоса, создающего высокое давление и форсунки в один прибор.

Такие моторы имеют небольшое распространение, поскольку срок службы изделия намного меньше, работа происходит жестко, с большим шумом. Конструкция не предусматривает наличие магистрали высокого давления.

Конструктивный принцип работы системы питания дизельного двигателя, получившего наибольшее распространение, предусматривает расположение форсунок в головке блока цилиндров. Основная задача такого расположения, точное распыление топлива в камере сгорания. К ТНВД, поступает большой объём солярки, её излишки отводятся обратно в бензобак по дренажным трубам.

Форсунки могут быть двух типов:

• Закрытого типа;
• Открытого типа.

Более широкое применение имеют форсунки закрытого типа. В устройстве таких форсунок есть специальная запорная игла, которая закрывает отверстие подачи топлива. Поэтому, полость форсунки соединяется с камерой сгорания только при открытии отверстия и впрыске жидкости.

Устройство и виды топливных систем бензиновых и дизельных двигателей

Топливная система – важнейшая часть автомобиля, которая служит для подачи топлива из бака в камеру сгорания двигателя. Она состоит из множества элементов, предназначенных для транспортировки, фильтрации, учета, подготовки и отвода топлива. В статье подробнее рассмотрим топливные системы бензиновых и дизельных двигателей, а также узнаем, что такое линия возврата топлива (“обратка”) и зачем она нужна.

Диагностика топливных систем дизельных двигателей

Как видно, хотя в дизельном моторе вполне могут выйти из строя клапана ГРМ, поршни или кольца, большинство неисправностей дизеля связаны именно с системой питания.

По этой причине проверка узлов и элементов топливной системы является первостепенной задачей.

Изношенными могут оказаться и нагнетательные клапаны, а еще распространенной ситуацией является нарушение правильной регулировки ТНВД. Как правило, к таким неполадкам приводят тяжелые условия эксплуатации, нарушение или игнорирование базовых рекомендаций по обслуживанию двигателя, а также использование дизтоплива низкого качества.

Среди основных методов диагностики специалисты выделяют три:

• Визуальный осмотр и анализ шумов во время работы ДВС.
• Замеры определенных параметров (давление топлива и т.п.).
• Компьютерная диагностика дизельного двигателя.

В первом случае можно быстро выявить серьезные неисправности, которые приводят к явным сбоям в работе силовой установки. Если мастер опытный, тогда одного визуального осмотра будет достаточно для оценки состояния двигателя, ответственных узлов топливоподающей аппаратуры и т.д.

Сделать выводы о состоянии ДВС позволяет воздушный фильтр, звук работы дизеля и ТНВД на ХХ и под нагрузкой, цвет выхлопных газов, внешний вид свечей накала и осмотр других элементов.

Такая диагностика топливной системы дизельных двигателей и других узлов обычно проводится на машинах, где электронная диагностика при помощи сканеров невозможна (старый дизель с механическим ТНВД). В этом случае потребуется снять форсунки для их проверки, замерить компрессию, давления наддува, давление картерных газов, проверить фильтры, фазы газораспределения, установку приводных ремней, провести диагностику калильных свечей и т.д.

Например, замер компрессии в цилиндрах часто проводится, если дизель троит. Троение может указывать как на проблемы в системе питания, так и на неисправности в силовом агрегате. В ситуации, когда компрессия низкая, топливо не горит и цилиндр попросту не работает. Это значит, ремонтировать нужно не элементы топливоподачи, а сам двигатель.

Что касается диагностики топливной аппаратуры дизельных двигателей, на начальном этапе производится анализ работы «электрической» части форсунок, также компьютерное сканирование определяет показатели температуры, производится замер параметров во время работы вакуумных устройств и т.д.

Далее все собранные показания оцениваются, после чего компьютер выводит данные об ошибках, что позволяет приступить к устранению обнаруженных дефектов. Главным плюсом такой диагностики является простота, скорость работы, а также отсутствие необходимости разбирать двигатель и проводить дополнительные манипуляции.