Система питания дизеля ЯМЗ-236
К приборам, узлам и деталям, обеспечивающим подачу топлива в цилиндры дизеля ЯМЗ-236, относятся топливный бак 1, подкачивающий насос 7, фильтры 12 грубой и 4 тонкой очистки топлива, насос 2 высокого давления, форсунки 5, топливопроводы низкого и высокого давления.
Схема системы питания дизеля ЯМЗ-236
Схема системы питания дизеля ЯМЗ-236:
А — всасывающая магистраль; Б — низкое давление; В — высокое давление; Г — слив излишков топлива в бак;
1 — топливный бак; 2 — насос высокого давления; 3 — воздушный фильтр; 4 — фильтр тонкой очистки топлива; 5 — форсунка; 6 — распылитель форсунки; 7 — топливоподкачивающий насос; 8 — насос ручной подкачки; 9 — маслоизмерительный стержень; 10 — сливной трубопровод; 11 — расходный топливопровод; 12 — фильтр грубой очистки топлива; 13 — корпус; 14 — фильтрующий элемент; 15 — крышка; 16 — стяжной болт.
Подкачивающий насос 7 засасывает топливо из бака 1 через фильтр 12 грубой очистки и подает его через фильтр 4 тонкой очистки к насосу 2 высокого давления, от которого топливо поступает к форсункам 5, распыливающим его в камерах сгорания цилиндров.
Атмосферный воздух поступает в цилиндры дизеля через воздушный фильтр и впускной трубопровод. Отработавшие газы отводятся из цилиндров в атмосферу через выпускной трубопровод и глушитель.
Топливные баки дизельных автомобилей устроены так же, как и баки автомобилей с карбюраторными двигателями.
Топливные фильтры. Топливо, поступающее к насосу высокого давления и форсункам, не должно содержать механических примесей, могущих вызвать повреждение или повышенный износ изготовленных с высокой точностью деталей топливной аппаратуры. Поэтому в системе питания дизелей топливо многократно фильтруют.
У дизеля ЯМЭ-236 имеются следующие топливные фильтры: сетчатый на конце топливозаборной трубки в баке; грубой очистки, также находящийся внутри бака и прикрепленный к его верхней стенке; тонкой очистки, помещенный между подкачивающим насосом и насосом высокого давления; фильтры форсунок.
Фильтр грубой очистки топлива
Фильтр грубой очистки топлива:
1 — прокладка;
2 — пробка;
3 — крышка;
4 — болт;
5 — корпус;
6 — фильтрующий элемент;
7 — приемная трубка;
8 — верхняя стенка топливного бака.
В фильтре грубой очистки установлен фильтрующий элемент, состоящий из сетчатого каркаса, поверх которого навит ворсистый хлопчатобумажный шнур, а в фильтре тонкой очистки — фильтрующий элемент с набивкой из минеральной ваты, пропитанной клеящим веществом.
В отверстие крышки фильтра тонкой очистки ввернут жиклер 9, через который часть топлива из корпуса фильтра по присоединенной к жиклеру трубке все время отводится в топливный бак. Благодаря этому в фильтре тонкой очистки и топливопроводе, соединяющем фильтр с насосом высокого давления, поддерживается приблизительно постоянное давление.
Фильтр тонкой очистки топлива
Фильтр тонкой очистки топлива:
1 и 8 — пробки;
2 — пружина;
3 — стержень;
4 — прокладка;
5 — корпус;
6 — фильтрующий элемент;
7 — крышка;
9 — жиклер;
10 — болт.
Воздушный фильтр по устройству и принципу действия аналогичен инерционно-масляным воздушным фильтрам карбюраторных двигателей.
Топливный насос высокого давления служит для подачи в цилиндры дизеля в строго определенные моменты требуемого количества топлива под высоким давлением.
На дизеле ЯМЗ-236 топливный насос высокого давления установлен между правым и левым рядами цилиндров (в «развале» блока цилиндров). Вал насоса приводится во вращение валом привода, шестерня которого находится в зацеплении с шестерней, установленной на распределительном валу дизеля.
Частота вращения вала насоса вдвое меньше частоты вращения коленчатого вала дизеля. За два оборота коленчатого вала, в течение которых в каждом из цилиндров дизеля произойдет по одному рабочему ходу, вал насоса повернется на один оборот и насос осуществит впрыск топлива во все цилиндры.
Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления:
а — поперечный разрез и схема работы секции насоса; б — продольный разрез;
1 — корпус насоса ручной подкачки; 2 — поршень насоса ручной подкачки; 3 — цилиндр; 4 — шток; 5 — рукоятка; 6 — зубчатый венец; 7 — плунжер; 8 — винт крепления гильзы; 9 и 18 — перепускное и впускное отверстия гильзы; 10 и 19 — топливные каналы насоса; 11 — гильза; 12 — вентиль для выпуска воздуха; 13 — седло нагнетательного клапана; 14 — нагнетательный клапан; 15 — пружина клапана; 16 — штуцер топливопровода высокого давления; 17 — корпус насоса; 20 и 21 — осевое и радиальное сверления плунжера; 22 — спиральные канавки; 23 — зубчатая рейка; 24 — поворотная втулка; 25 — выступ (поводок) плунжера; 26 — пружина плунжера; 27 — опорная шайба пружины; 28 — регулировочный болт; 29 — толкатель; 30 — ролик толкателя; 31 — кулачок; 32 — вал насоса; 33 — толкатель подкачивающего насоса; 34 — пружина толкателя; 35 — шток; 36 — поршень; 37 — пружина поршня; 38 — корпус подкачивающего насоса; 39 — муфта автоматического опережения впрыска; 40 — колпак перепускного клапана; 41 — корпус центробежного регулятора; 42 — скоба останова.
В корпусе 17 насоса высокого давления установлен на шариковых (у насосов последних выпусков — на роликовых) подшипниках кулачковый вал 32.
Каждый из кулачков 31 вала приводит в действие секцию насоса, представляющую собой одноплунжерный насос высокого давления, обслуживающий один цилиндр дизеля. Секция состоит из гильзы 11, внутри которой помещается плунжер 7, нагнетательного клапана 14 и роликового толкателя 29.
Плунжер может перемещаться в гильзе вверх и вниз. На проточке нижнего конца плунжера установлена опорная шайба 27 пружины 26, которая своим верхним концом упирается через шайбу в головку насоса. Давлением пружины опорная шайба прижата к регулировочному болту 28 толкателя 29, а ролик 30 толкателя — к кулачку 31 вала насоса.
Когда выступ кулачка подходит под ролик 30, толкатель поднимается, сжимая пружину 26, и перемещает плунжер насоса вверх. По мере того как выступ кулачка, повертываясь, выходит из-под ролика толкателя, пружина возвращает плунжер и толкатель в исходное положение. Таким образом, во время работы дизеля плунжер движется возвратно-поступательно вверх и вниз.
В верхней части плунжер имеет осевое 20 и радиальное 21 сверления. Когда плунжер находится в гильзе, эти сверления соединяют надплунжерное пространство с двумя спиральными канавками 22, профрезерованными на боковой поверхности плунжера.
При опускании плунжера (положение I) надплунжерное пространство гильзы, а также сверления и канавки плунжера заполняются топливом, поступающим в гильзу из канала 19 в корпусе насоса через впускное отверстие 18 гильзы. Во время движения вверх плунжер сначала вытесняет топливо из гильзы обратно в канал 19.
После того как плунжер перекроет отверстие 18 гильзы и топливо в гильзе окажется в замкнутом пространстве (положение 11), дальнейшее движение плунжера вызовет резкое повышение давления в надплунжерном пространстве. Топливо откроет нагнетательный клапан 14 и начнет поступать через топливопровод высокого давления и форсунку в цилиндр дизеля.
Нагнетание топлива продолжается до момента, когда верхняя кромка левой спиральной канавки 22 плунжера подойдет к перепускному отверстию 9 гильзы (положение III). После этого топливо из надплунжерного пространства будет перетекать через сверления 20 и 21 плунжера, спиральную канавку 22 и перепускное отверстие 9 гильзы в канал 10 корпуса насоса. Давление в надплунжерном пространстве резко снизится, нагнетательный клапан закроется, и подача топлива в цилиндр прекратится.
Количество подаваемого в цилиндр топлива регулируется поворотом плунжера вокруг его оси, вследствие чего изменяется момент конца подачи топлива секцией при неизменном моменте начала подачи.
При повертывании плунжера по движению часовой стрелки (если смотреть сверху) кромка его спиральной канавки раньше подходит к перепускному отверстию 9 гильзы, вызывая прекращение нагнетания топлива к форсунке, и количество подаваемого в цилиндр топлива уменьшается.
Поворот плунжера по ходу часовой стрелки до совпадения радиального сверления 21 плунжера с отверстием 9 гильзы вызывает полное прекращение подачи топлива секцией (нулевая подача). При повертывании плунжера против движения часовой стрелки кромка спиральной канавки плунжера позже достигает отверстия 9 гильзы и количество топлива, наоборот, увеличивается.
Для повертывания плунжера служат зубчатая рейка 23 и надетая на гильзу поворотная втулка 24, зубчатый венец 6 которой зацеплен с рейкой. Перемещение рейки вдоль ее оси вызывает поворот втулки, которая, в свою очередь, действуя через выступы 25, повертывает плунжер. Движение рейки вызывает одновременный поворот плунжеров всех секций насоса на одинаковый угол.
Гильзы всех шести секций укреплены в общем корпусе 17 насоса винтами 8. Сверху в корпус ввернуты штуцеры 16, прижимающие к гильзам седла 13 нагнетательных клапанов. Снаружи к штуцерам крепят топливопроводы, соединяющие секции насоса высокого давления с форсунками.
Кулачки 31 вала насоса расположены так, чтобы была обеспечена подача топлива секциями в соответствии с порядком работы цилиндров дизеля и принятыми интервалами между рабочими ходами в разных цилиндрах. Вал 32 насоса соединен с валом привода посредством центробежной муфты 39 автоматического опережения впрыска, которая увеличивает угол опережения впрыска топлива в цилиндры по мере повышения частоты вращения коленчатого вала дизеля.
По принципу действия эта муфта аналогична центробежному регулятору опережения зажигания карбюраторных двигателей (смотрите Система зажигания двигателя). На заднем конце вала насоса установлена шестерня, сообщающая вращение валу, расположенному в корпусе 41 всережимного центробежного регулятора числа оборотов коленчатого вала дизеля. Регулятор поддерживает постоянным любое число оборотов коленчатого вала, установленное водителем путем нажатия (или отпускания) педали управления подачей топлива и, кроме того, ограничивает максимальное число оборотов коленчатого вала (2250 — 2275 в 1 мин).
Подшипники, кулачки вала насоса и толкатели, а также детали регулятора смазываются дизельным маслом, заливаемым в корпуса насоса и регулятора. Плунжерные пары насоса смазываются топливом.
Управляют работой насоса с места водителя при помощи педали, соединенной системой тяг и рычагов с рычагом регулятора. Регулятор, в свою очередь, воздействует на рейку топливного насоса. Для остановки дизеля служит кнопка, соединенная тросом со скобой 42 останова регулятора. При вытягивании кнопки скоба повертывается вниз и через рычажную систему регулятора передвигает рейку в сторону уменьшения подачи топлива до отказа, вследствие чего плунжеры всех секций насоса устанавливаются в положение нулевой подачи.
«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова