Устройство двигателя и анализ его технического состояния

  Для увеличения подачи топлива плунжер 11 поворачивают втулкой 10. соединенной через ось поводка с рейкой 15 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 35. Выступающий ее конец закрыт пробкой 38. С противоположной стороны насоса находится винт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот винт 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 16 плунжеров.

  На  переднем торце корпуса, на выходе топлива  из насоса установлен перепускной клапан 36. открытие которого происходит при  давлении 58,8¸78,5 кПа (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.

  На  двигателе с турбонаддувом установлен топливный насос высокого давления мод. 334 с повышенной энергией впрыскивания, с противодымным корректором и номинальной цикловой подачей топлива 96 мм³/цикл. Корректор, уменьшая подачу топлива, позволяет снизить дымление двигателя на малой частоте (1000¸1400 об/мин) вращения коленчатого вала.

  Регулятор частоты вращения (рис. 20) – всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндр, в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту. Регулятор размещен в развале корпуса ТНВД. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня 21 регулятора, вращение на которую передается через резиновые сухари 22. Ведомая шестерня выполнена как одно целое с державкой 9 грузов, вращающейся на двух шарикоподшипниках. При вращении державки грузы 13, качающиеся на осях 10. под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник 11 перемещают муфту 12. Муфта, упираясь в палец 14. в свою очередь перемещает рычаг 33 муфты грузов. Рычаг одним концом закреплен на оси 34, а другим – через штифт соединен с рейкой 28 топливного насоса.

  Рис. 19. Топливный насос:

   1 – корпус; 2 – ролик толкателя; 3 – ось ролика; 4 – втулка ролика; 5 – пята толкателя; 6 – сухарь; 7 – тарелки пружины толкателя; 8 – пружина толкателя; 9, 41, 47, 49, 58 – шайбы; 10 – поворотная втулка; 11 – плунжер; 12, 13, 37, 45 – уплотнительные кольца; 14 – установочный штифт; 15 – рейка; 16 – втулка плунжера; 17 – корпус секции; 18 – прокладка нагнетательного клапана; 19 – клапан нагнетательный; 20 – штуцер; 21 – фланец корпуса секции; 22 – ручной топливоподкачивающий насос; 23 – пробка пружины толкателя; 24, 44 – прокладки; 25 – корпус насоса низкого давления; 26 – топливоподкачивающий насос низкого давления; 27 – втулка штока; 28 – пружина толкателя; 29 – толкатель; 30 – стопорный винт; 31 – ось ролика; 32 – ролик толкателя; 33 – регулировочные прокладки; 34 – ось рычага реек; 35 – втулка рейки; 36 – перепускной клапан; 38 – пробка рейки; 39 – муфта опережения впрыска топлива; 40, 59 – гайки; 42, 56 – шпонки: 43, 51 – крышки подшипников; 45 – манжета с пружиной; 48 – кулачковый вал; 50 – подшипник; 52 – упорная втулка; 53 – ведущая шестерня регулятора; 54 – сухарь ведущей шестерни регулятора; 55 – фланец ведущей шестерни регулятора: 57 – эксцентрик привода насоса низкого давления.

  Рис. 20. Регулятор частоты вращения:

  1 – задняя крышка; 2 – гайка; 3 –  шайба; 4 – подшипник; 5 – регулировочная прокладка; 6 – промежуточная шестерня; 7 – прокладка задней крышки регулятора; 8 – стопорное кольцо; 9 – державка грузов; 10 – ось груза; 11 – упорный подшипник; 12 – муфта; 13 – груз; 14 – палец; 15 – корректор; 16 – возвратная пружина рычага останова; 17 – болт; 18 – втулка; 19 – кольцо. 20 – рычаг пружины регулятора; 21 – ведущая шестерня; 22 – сухарь ведущей шестерни; 23 – фланец ведущей шестерни; 24 – ограничивающая гайка; 25 – регулировочный болт подачи топлива; 26 – рычаг стартовой пружины; 27 – пружина регулятора; 28 – рейка; 29 – стартовая пружина; 30 – штифт; 31 – рычаг реек; 32 – рычаг регулятора; 33 – рычаг муфты грузов; 34 – ось рычагов регулятора; 35 – болт крепления верхней крышки.

  На  оси 34 закреплен рычаг 32, другой конец  которого перемещается до упора в  регулировочный болт 25 подачи топлива. Рычаг 33 передает усилие рычагу 32 через корректор 15.

  Рычаг управления подачей топлива 1 (рис. 20) жестко связан с рычагом 20 (см. рис. 19). К рычагам 20, 32 присоединена пружина 27, к рычагам 26, 31 – стартовая пружина 29.

  Во  время работы регулятора в заданном режиме центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 27. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора, преодолевая сопротивление пружины 27, перемещают рычаг 33 с рейкой топливного насоса, и подача топлива уменьшается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, рычаг 32 регулятора с рейкой топливного насоса под действием усилия пружины перемещается в обратном направлении, и подача топлива, и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

  Подача  топлива выключается поворотом  рычага 3 останова (см. рис. 21) до упора в болт 6. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 27 (см. рис. 20), через штифт 30 повернет рычаги 32 и 33; рейка переместится до полного выключения подачи топлива. При снятии усилия с рычага останова под действием пружины 16 рычаг возвратится в рабочее положение, а стартовая пружина 29 через рычаг 31 вернет рейку топливного насоса в положение, обеспечивающее максимальную подачу топлива, необходимую для пуска.

  Рис. 21. Крышка регулятора частоты вращения:

  1 – рычаг управления подачей топлива (регулятором); 2 – болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 – рычаг останова; 4 – пробка заливного отверстия; 5 – болт регулировки пусковой подачи; 6 – болт ограничения хода рычага останова; 7 – болт ограничения максимальной частоты вращения. 
 

  Топливный насос низкого  давления поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки к впускной полости насоса высокого давления. Насос установлен на задней крышке регулятора и приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала ТНВД.

  В корпусе 25 (см. рис. 19) установлены поршень, пружина поршня, втулка 27 штока и  шток толкателя, во фланце корпуса –  впускной клапан и пружина клапана. Эксцентрик кулачкового вала топливного насоса высокого давления через ролик 32, толкатель 29 и шток сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.

  Рис. 22. Схема работы топливного насоса низкого давления и ручного топливоподкачивающего насоса:

  1 – нагнетательный клапан; 2, 5, 7, 8 – пружины; 3 – поршень; 4 – поршень ручного топливоподкачивающего насоса; 6 – впускной клапан; 9 – толкатель, 10 – эксцентрик; А – полость всасывания; Б – подача от фильтра грубой очистки топлива; В – нагнетательная полость; Г – подача к топливному насосу высокого давления. 
 
 
 

  Схема работы насоса показана на рис. 22. При  опускании толкателя поршень 3 под  действием пружины 7 движется вниз. В полости А всасывания создается  разрежение, и впускной клапан 6, сжимая пружину 5, пропускает в полость топливо. Одновременно топливо, находящееся в нагнетающей полости Б, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательный клапан 1, соединенный каналами с обеими полостями. В свободном положении нагнетательный клапан закрывает канал всасывающей полости.

  При движении поршня 3 вверх топливо, заполнившее всасывавшую полость, через нагнетательный клапан 1 поступает в полость Б под поршнем, при этом впускной клапан 6 закрывается. При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не совершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определяется равновесием сил от давления топлива с одной стороны и от усилия пружины – с другой.

  Топливоподкачивающим  ручным насосом  система заполняется топливом и из нее удаляется воздух. Насос поршневого типа закреплен на фланце топливного насоса низкого давления уплотнительной медной шайбой и состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.

  Топливную систему прокачивают движением рукоятки со штоком и поршнем вверх-вниз. При движении рукоятки вверх в подпоршневом пространстве создается разрежение. Впускной клапан 6 (см. рис. 22), сжимая пружину 5, открывается, и топливо поступает в полость А топливного насоса низкого давления. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан 1 открывается и топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль.

  После прокачки рукоятку наворачивают на верхний  резьбовой хвостовик цилиндра. При  этом поршень прижимается к резиновой  прокладке и уплотняет всасывающую полость топливного насоса низкого давления.

  Автоматическая  муфта опережения впрыска топлива (рис. 23) изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Применение муфты обеспечивает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива по всему диапазону скоростных режимов, чем достигается необходимая экономичность и приемлемая жесткость процесса в различных скоростных режимах работы двигателя.

  Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверхности переднего конца кулачкового вала топливного насоса шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуфта 1 – на ступице ведомой полумуфты (может поворачиваться на ней). Между ступицей и полумуфтой установлена втулка 3. Грузы 11 качаются на осях 16, запрессованных в ведомую полумуфту, в плоскости, перпендикулярной к оси вращения муфты. Проставка 12 ведущей полумуфты упирается одним концом в палец груза, другим – в профильный выступ. Пружина 8 удерживает груз на упоре во втулку 3 ведущей полумуфты.

  При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей полумуфты в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала. что вызывает уменьшение угла опережения подачи топ лива.  
 
 

  Рис. 23. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:

  1 – ведущая полумуфта; 2, 4 - манжеты; 3 - втулка ведущей полумуфты; 5 –  корпус; 6 – регулировочные прокладки; 7 – стакан пружины; 8 – пружина; 9, 15 – шайбы; 10 – кольцо; 11 – груз с пальцем; 12 – проставка с осью; 13 - ведомая полумуфта; 14 – уплотнительное кольцо; 16 – ось грузов. 
 
 

  Форсунка (рис. 24) – закрытого типа с многодырчатым распылителем и гидравлически управляемой иглой. Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К, нижнему торцу корпуса форсунки гайкой 2 присоединены проставка 3 и корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла 14. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия. Проставка 3 и корпус зафиксированы относительно корпуса 6 штифтами 4. Пружина 13 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим – в набор регулировочных шайб 11, 12.

  Топливо к форсунке подается под высоким  давлением через штуцер 8, в котором  установлен сетчатый фильтр 9. Далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса 1 распылителя топливо поступает в полость между корпусом распылителя и иглой 14 и, отжимая иглу, впрыскивается в цилиндр. Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпусе форсунки. Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена скобой. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндров от попадания пыли и воды.

   На двигателе КамАЗ-7403.10 установлена  форсунка мод. 271 с повышенной пропускной способностью и диаметром сопловых отверстий 0,32 мм. 

  Рис. 24. Форсунка:

  1 – корпус распылителя; 2 – гайка  распылителя; 3 – проставка; 4 - установочные штифты; 5 – штанга; 6 - корпус; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – штуцер; 9 – фильтр; 10 – уплотнительная втулка; 11, 12 – регулировочные шайбы; 13 – пружина; 14 – игла распылителя. 

  Привод  управления подачей  топлива (рис. 25) – механический, состоит из педали, тяг, рычагов и поперечных валиков. Предусмотрен также ручной привод подачи топлива и останова двигателя. Педаль 17 управления подачей топлива связана с рычагом 4 управления регулятором частоты вращения. Рукоятки ручного привода смонтированы на уплотнителе рычага коробки передач: левая 2 (для включения постоянной подачи топлива) связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором частоты вращения, правая 1 (для останова двигателя) – тросом с рычагом останова, который находится на крышке регулятора частоты вращения. 

  Рис. 25. Привод управления подачей топлива:

  1 – ручка тяги останова двигателя. 2 – ручка тяги управления подачей  топлива; 3 – болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 4 – рычаг управления регулятором; 5 – болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 6 – тяга; 7, 10 – рычаги; 8 – поперечный валик; 9 – задний кронштейн; 11 – оттяжная пружина; 12 – промежуточная (длинная) тяга; 13 – передний рычаг; 14 – передний кронштейн; 15 – тяга педали (короткая); 16 – уплотнитель педали; 17 – педаль.