Назначение и устройство систем питания двигателей топливом

Рис. 5.1 Элементы системы питания топливом на двигателе В-46:

1 – угольник крепления топливных трубок; 2 – упругое звено тяги привода подачи топлива; 3 – штуцеры форсунок; 4 – нагнетательные трубки; 5, 6 – трубки отвода топлива; 7 – трубка подвода топлива от фильтра к топливному насосу; 8 – топливный фильтр тонкой очистки; 9 – штуцер; 10 – трубка отвода воздуха от топливного насоса; 11 – тяга привода подачи топлива; 12 – трубка подвода топлива от топливоподкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки; 13 – рычаг тяги привода подачи топлива; 14 – топливоподкачивающий насос НТП-46; 15 – топливный насос высокого давления НК-12

Система питания топливом двигателя В-46 (рисунок 5.1) состоит из топливоподкачивающего насоса 14 НТП-46, установленного в нижней половине картера, топливного фильтра тонкой очистки 8 и топливного насоса высокого давления 15 НК-12М с всережимным регулятором и ограничителем максимальной подачи топлива, установленных в развале блоков, форсунок, соединительных трубопроводов низкого и высокого давления, топливных баков 18, 27 (рисунок 5.2), центробежного насоса БЦН-1 24, ручного топливоподкачивающего насоса РНМ-1 22, топливного фильтра грубой очистки 20 и топливораспределительного крана.

Рис. 5.2 Система питания топливом двигателя В-46:
1 – топливный кран подогревателя; 2 - подогреватель; 3 – топливный трубопровод между наружной и внутренней группами баков; 4 – расширительный бачок; 5, 10 – форсунка ТДА; 6 – поплавковый клапан; 7 – нагнетатель двигателя; 8 – клапан ТДА; 9 – трубопровод ТДА; 11 – трубопровод слива топлива из форсунок; 12 – трубопровод выпуска воздуха из топливного насоса; 13 – ТНВД; 14 – топливные трубки высокого давления; 15 – топливный фильтр тонкой очистки; 16 – топливоподкачивающий насос; 17, 26 – клапан слива топлива; 18 – средний бак-стеллаж (основной); 19 – датчик топливомера; 20 – топливный фильтр грубой очистки; 21 – клапан выпуска воздуха; 22 – ручной топливоподкачивающий насос РНМ-1; 23 – штуцер откачки топлива из баков насосом БЦН-1; 24 – центробежный насос БЦН-1; 25 – топливораспределительный кран; 27 – левый носовой бак

Тип - многотопливная, проточная.

Применяемое топливо:

- основное – ДТ I и II вида;

- дублирующее – Т-1; ТС-1; РТ (керосины);

- резервное – бензин А-80.

Заправочные емкости:

- внутренние баки – 705 л;

- наружные баки – 495 л;

- дополнительные бочки – 400 л (550 л).

- общая емкость – 1200 л.

Расход топлива:

- на 1 км пробега – 4,3 л;

- на 1 час работы на месте – 22 л;

- на 1 час работы в движении: 110 л.

Питание топливом осуществляется от основного (среднего) бака 18 (рисунок 5.2). Остальные баки (рисунок 5.3) (носовые, наружные, дополнительные бочки) обеспечивают поступление топлива в основной бак самотеком. С внутренней стороны левого носового бака 27 (рисунок 5.2) расположены: топливный фильтр грубой очистки 20; клапан выпуска воздуха 21; ручной топливоподкачивающий насос РНМ-1 22; штуцер откачки топлива из баков насосом БЦН-1 23; центробежный насос БЦН-1 24; топливораспределительный кран 25.

Рис. 5.3 Топливные баки танка Т-72

Топливная аппаратура низкого давления

Центробежный насос БЦН-1 24 предназначен для создания избыточного давления в трассе подвода топлива от левого носового топливного бака к топливоподкачивающему насосу двигателя и топливному насосу подогревателя, а также для прокачки топлива через фильтр ТФК-3 и насос НК-12М перед пуском двигателя после длительной стоянки.

Насос обеспечивает:

заполнение трубопроводов топливом без паровых пробок, необходимым для устойчивой работы двигателя;

выпуск воздушных пузырей и паров топлива из насоса НК-12М и фильтра ТФК-3 через клапан выпуска воздуха или через соответствующие пробки выпуска воздуха этих узлов;

откачку топлива из системы через сливной штуцер в топливные баки другой машины или любую емкость.

Ручной топливоподкачивающий насос РНМ-1 является дублирующим топливоподкачивающим устройством и применяется преимущественно при неисправностях в работе насоса БЦН-1. Он служит для заполнения топливом питающей магистрали перед пуском двигателя. Насос установлен на кронштейне с топливными приборами слева от сиденья механика - водителя.

Топливоподкачивающий насос 16 служит для подачи топлива с повышенным давлением в фильтр тонкой очистки и далее к топливному насосу высокого давления при работающем двигателе. Насос установлен на нижней половине картера и имеет привод от коленчатого вала двигателя. Он крепится на шестеренчатом насосе системы вентиляции картера.

Для очистки топлива от механических примесей и воды в системе питания двигателя устанавливают топливные фильтры грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки 20 (рисунок 5.2) располагают перед топливоподкачивающим насосом с приводом от двигателя. Он задерживает наиболее крупные загрязняющие частицы.На В-46 устанавливается сетчатый фильтрующий элемент.

Фильтр тонкой очистки 15 помещают перед топливным насосом высокого давления дизеля. Этот фильтр задерживает воду и твердые частицы. На В-46 для тонкой очистки топлива устанавливают несменяемые объемные войлочные фильтры. Иногда применяются сменяемые объемные картонные фильтрующие элементы.

Топливная аппаратура высокого давления

Топливный насос высокого давления (ТНВД) двигателя В-46 15 (рисунок 5.1) плунжерного типа, служит для равномерной подачи топлива к форсункам в строго определённом количестве, в порядке работы цилиндров двигателя.

Рис. 5.4 Форсунки двигателя В-46

Форсунка (рисунок 5.4) на двигателе В-46 закрытого типа. В корпусе каждой форсунки предусмотрено удаление топлива, просочившегося между иглой и корпусом распылителя и отвод его по сливному трубопроводу в бак. По производительности форсунки комплектуются в группы (4 группы) и на двигателе должны быть установлены форсунки одной группы. Щелевой фильтр форсунки служит для очистки топлива от механических примесей.

Работа системы. Перед запуском двигателя топливный насос центробежного типа с приводом от электродвигателя постоянного тока БЦН-1 создает избыточное давление в трассе подвода топлива от основного топливного бака (левого носового топливного бака на МТ-Т) к топливоподкачивающему насосу двигателя и топливному насосу подогревателя. Также БЦН-1 прокачивает топливо через топливный фильтр грубой очистки ТФК-3 и топливный насос высокого давления НК-12М.

Топливоподкачивающий насос вступает в работу при заведенном двигателе. Топливоподкачивающий насос НТП-46 засасывает топливо из бака и подает его под давлением 343 кПа (3,5 кгс/см²) в топливный фильтр тонкой очистки. Из фильтра топливо под давлением поступает в топливный насос высокого давления, который затем подает топливо под высоким давлением, достигающим 68,6…78,5 МПа (700…800 кгс/см²), к форсункам по трубкам высокого давления. Через распыливающие отверстия форсунки топливо впрыскивается в камеру сгорания.

Для работы двигателя на легких видах топлива БЦН-1 должен быть постоянно включен. Включатель БЦН-1 установлен на щите контрольных приборов механика-водителя.

Системы питания топливом двигателей 740.50-360, 740.30-260, 740.31-240 отличаются друг от друга моделями топливного насоса высокого давления. В двигателях применена система питания разделенного типа, в которой насос высокого давления и форсунки выполнены в виде отдельных агрегатов. Они обеспечивают дозирование впрыскиваемого топлива в соответствии с режимом работы двигателя, равномерное распределение топлива по цилиндрам, распыливание и распределение топлива по объему камеры сгорания.

Рис. 5.5 Система питания двигателя КамАЗ-740 топливом:

1 – фильтр грубой очистки топлива; 2 – ручной топливопрокачивающий насос; 3 – топливный насос высокого давления; 4 – электромагнитный топливный клапан; 5 – свеча электрофакельного устройства (ЭФУ); 6 – тройник крепления топливных трубок; 7 – перепускной клапан; 8 – фильтр тонкой очистки топлива; 9 – топливораспределительный кран; 11 – топливоподкачивающий насос; 12 – трубопроводы низкого давления; 13 – трубопроводы высокого давления

Двигатель оснащен также всережимным регулятором частоты вращения коленчатого вала и корректором подачи топлива по давлению наддувочного воздуха.

Всережимный регулятор поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала во всем рабочем интервале путем регулирования подачи топлива в соответствии с нагрузочным режимом работы двигателя. Это значительно облегчает условия работы водителя, особенно в случаях резких и частых изменений внешней нагрузки на двигатель. Кроме того, всережимный регулятор устанавливает минимальную и ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала при работе двигателя на холостом ходу.

Корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при снижении давления наддувочного воздуха, тем самым осуществляя тепловую защиту двигателя и ограничивая дымность отработавших газов.

Для работы двигателя рекомендуется применять топливо:

летнее Л-0,2-40 при температуре окружающего воздуха выше 0 °С;

зимнее З-0,2 минус 35 при температуре окружающего воздуха от минус 20 °С и выше;

зимнее З-0,2 минус 45 при температуре окружающего воздуха от минус 30 °С и выше;

зимнее А-0,2 при температуре окружающего воздуха от минус 50 °С и выше.

Заправочный объем системы питания автомобиле КАМАЗ-4350 и -5350 составляет 295 л (170+125), автомобиля КАМАЗ-6350 - 375 л (250+125).

Система питания двигателя КамАЗ-740 топливом (рисунок 5.5) состоит из топливных баков, топливопроводов низкого давления 12, фильтров грубой 1 и тонкой 8 очистки топлива, топливопрокачивающего 2 и топливоподкачивающего 11 насосов, топливного насоса высокого давления 3, форсунок 10, топливопроводов высокого давления 13, электрофакельного устройства (4, 5), топливораспределительных кранов 9.

Запас топлива, необходимый для работы двигателя, размещается в топливных баках. Система питания автомобилей оснащена двумя топливными баками, установленными с левой и правой сторон автомобиля.

Топливные баки. Каждый бак состоит из корпуса, заливной горловины и выдвижной трубы с сетчатым фильтром. Заливная горловина закрывается герметичной крышкой с прокладкой. С целью увеличения жесткости бака, а также уменьшения взбалтывания топлива и образования пены в баке имеются перегородки. 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 во II-ые положения, из левого бака - в III-ие положения, для отключения баков - топливораспределительный кран на линии подачи топлива установить в I положение.

Фильтр грубой очистки топлива (фильтр-отстойник) предназначен для предварительной очистки топлива, поступающего в топливоподкачивающий насос низкого давления. Он установлен на всасывающей магистрали системы питания с левой стороны автомобиля на раме. Топливо, поступающее из топливного бака, проходит через фильтр и по топливопроводам поступает к топливоподкачивающему насосу.

Топливопрокачивающий насос предназначен для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха. Насос поршневого типа крепится на фильтре грубой очистки топлива.

Топливоподкачивающий насос поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки и топливопрокачивающий насос к впускной полости топливного насоса высокого давления. Насос поршневого типа с приводом от эксцентрика кулачкового вала топливного насоса высокого давления. Он размещен на задней крышке регулятора частоты вращения

Фильтр тонкой очистки топлива предназначен для окончательной очистки топлива перед поступлением его в топливный насос высокого давления, а также для сбора и удаления в бак проникающего в систему питания воздуха вместе с частью топлива через клапан. Топливный фильтр тонкой очистки состоит из двух секций.

Топливный насос высокого давления предназначен для точного дозирования топлива в соответствии с режимом работы двигателя и обеспечения его подачи в определенные моменты рабочего цикла к форсункам в соответствии с порядком работы цилиндров. Насос плунжерного типа, с V-образным расположением секций, установлен в развале блока цилиндров.

Корректор по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при снижении давления наддувочного воздуха ниже 0,04-0,45 МПа (0,4-0,45 кгс/см²), тем самым осуществляя тепловую защиту двигателя и ограничивая дымность отработавших газов.

Регулятор частоты вращения коленчатого вала изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала. Регулятор всережимный, механический прямого действия, установлен в развале корпуса топливного насоса высокого давления.

Форсунка предназначена для впрыска и распыливания топлива и равномерного его распределения по объему камеры сгорания. Форсунка закрытого типа с гидравлическим подъемом иглы и многодырчатым фиксированным распылителем. Давление начала подъема иглы 24,0-25,2 МПа (240-252 кгс/см²).

Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого давления - 0,4-2,0 МПа (4-20 кгс/см²) и высокого давления - более 20 МПа (200 кгс/см²).

Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы с паяными наконечниками. Они предназначены для подачи топлива из топливных баков к топливному насосу высокого давления через насосы и фильтры.

Топливопроводы высокого давления равной длины, изготовлены из трубок путем высадки на концах соединительных конусов с обжимными шайбами и накидными гайками для соединения со штуцерами топливного насоса высокого давления и форсунок. Они предназначены для подвода топлива к форсункам. Во избежание поломок от вибрации топливопроводы закреплены скобами к впускным коллекторам.

Привод управления подачей топлива механический. По способу управления привод подразделяется на ножной и ручной. Рычаги управления подачей топлива расположены на верхней крышке топливного насоса высокого давления.

Ножной привод служит для управления скоростным режимом двигателя. Он состоит из педали, тяг и рычагов. Педаль подачи топлива связана с рычагом управления рейкой топливного насоса высокого давления.

Ручной привод служит для установления постоянной подачи топлива и останова двигателя. Рукоятки ручного привода установлены на передней панели в кабине автомобиля: правая - для включения постоянной подачи топлива, связанная гибким тросом через двуплечий рычаг и поводок с педалью подачи топлива, левая - для останова двигателя - тросом с рычагом останова двигателя.

Работа системы. Топливо из топливного бака через фильтр грубой очистки и топливопрокачивающий насос подается топливоподкачивающим насосом по топливной трубке низкого давления в фильтр тонкой очистки. Из фильтра тонкой очистки по топливной трубке низкого давления топливо поступает в топливный насос высокого давления, который в соответствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по топливопроводам высокого давления к форсункам. Форсунки впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним попавший в систему воздух через перепускной клапан и клапан слива отводится в топливный бак.