Система питания дизеля СМД-14

Воздухоочиститель. На дизеле СМД-14 установлен двухступенчатый воздухоочиститель сухого типа. В качестве первой ступени очистки применяется моноциклон. Он состоит из центральной трубы с опорным фланцем и стяжной шпилькой, завихрителя, защитной сетки и колпака с двумя выбросными щелями.

Вторая ступень очистки воздухоочистителя представляет собой цилиндр с бумажными фильтр-патронами и состоит из корпуса, внутри которого при помощи кронштейна со шпилькой и барашковых гаек с шайбами закреплены два фильтра-патрона: основной и внутри него – предохранительный.

Уплотнение фильтров-патронов с корпусом обеспечивается уплотнительными кольцами, прикрепленными к торцам фильтров-патронов, а по стяжной шпильке – уплотнительными шайбами ..

Фильтры-патроны состоят из наружных и внутренних сеток, бумажной фильтрующей шторы, заключенной внутри сеток, и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой с сетками и бумажной шторой. Воздух под действием разрежения, создаваемого в цилиндрах дизеля, поступает через первую ступень воздухоочистителя в корпус второй ступени воздухоочистителя. Пройдя через фильтры, воздух очищается от пыли и через выходной патрубок и соединительный трубопровод поступает во впускной коллектор и далее в цилиндры дизеля.

Топливный бак емкостью 120 л установлен с правой стороны по ходу трактора в проеме каркаса капота и крепится к нему болтами с резиновыми прокладками. Корпус бака сварен из двух половин, отштампованных из листовой стали. Сверху к баку приварена для заливки топлива горловина. В горловину бака вставлен сетчатый фильтр, выполненный в виде конического стакана и предназначенный для фильтрации топлива при заправке, и мерная линейка в виде стальной полосы с загнутым верхним концом для фиксации в горловине.

Горловина закрыта крышкой с уплотняющей прокладкой. Внутренняя полость бака соединена с атмосферой через отверстие в крышке. Крышка бака заполнена фильтрующей набивкой из стальной проволоки. По мере расхода топлива воздух заполняет бак, проходя через отверстия в крышке. Крышка бака и фильтр фиксируются пружиной, сжатой между ними. Для увеличения жесткости бака внутри к стенкам приварены две продольные перегородки, которые одновременно предохраняют топливо от вспенивания при его взбалтывании внутри бака. Снизу к баку приварена втулка для установки сливного крана, а в передней стенке снизу приварен ниппель расходного крана. Расходный кран предназначен для прекращения поступления топлива в систему питания двигателя. К расходному крану присоединяется топливопровод, идущий к топливному фильтру грубой очистки. Для удаления отстоя из бака следует отвернуть на два-три оборота штуцер сливного крана.

Топливные фильтры. В системе питания трактора установлено два последовательно работающих фильтра грубой и тонкой очистки топлива. Фильтр грубой очистки топлива ФГ-25 состоит из корпуса, стакана, сетчатого фильтрующего элемента и успокоителя. Стакан прикреплен к корпусу прижимным кольцом и болтом. Для уплотнения стакана с корпусом фильтра грубой очистки между ними установлена паронитовая прокладка.

Топливо подводится через штуцер в стакан фильтра, отстаивается и под давлением нагнетается через сетку фильтрующего элемента к отводящему штуцеру и далее к фильтру тонкой очистки.

Фильтр тонкой очистки топлива 2СТФ-3 двухсекционный с бумажными неразборными фильтрующими элементами. Он состоит из двух пластмассовых корпусов с фильтрующими элементами, которые при помощи стяжных шпилек прикрепляются к общей крышке. В нижней части обоих корпусов и штуцера ввернуты запорные болты для слива отстоя и промывки фильтра. При ввернутом запорном болте шарик запирает сливное отверстие штуцера и топливо из корпуса не вытекает.

В крышке фильтра расположен двухходовой кран для отключения правой секции фильтра при ее промывке без разборки, вентиль для выпуска воздуха из системы питания при ручной подкачке, два штуцера – подвода и отвода топлива и соединительные каналы. На торце крана нанесены риски для определения положения крана: первое положение – “работа” и второе – “промывка”.

В положении крана “работа” топливо, поступающее по трубке подвода, проходит через кран в правую секцию фильтра и через фильтрующий элемент, поступает по каналам в крышке фильтра в левую секцию, где дополнительно очищается в той же последовательности, как и в правой секции. Очищенное топливо из левой секции по каналам в крышке поступает к выходному штуцеру и по трубке отвода и далее к топливному насосу высокого давления.

Подкачивающий насос. Для подачи топлива из бака через фильтры к топливному насосу высокого давления в систему питания включен подкачивающий насос поршневого типа. Насос закреплен на корпусе ТНВД и приводится в действие от его кулачкового вала. Совместно с подкачивающим насосом собран насос ручной подкачки топлива.

Подкачивающий насос состоит из корпуса, поршня с пружиной и роликовым толкателем с пружиной и штоком и клапанов – впускного и нагнетательного с пружинами. Литой из алюминиевого сплава корпус подкачивающего насоса прикреплен на фланце через уплотняющую прокладку болтами к боковой стенке корпуса топливного насоса высокого давления. В цилиндрической топливной камере корпуса подкачивающего насоса плотно установлен поршень, отжимаемый в исходное положение пружиной, расположенной под пробкой, завернутой в корпусе. Поршень через шток соединен с роликовым толкателем. Шток установлен во втулке, завернутой в корпус. Стакан толкателя направляющими сухарями входит в выточки задней цилиндрической камеры корпуса. На оси, закрепленной в стакане толкателя, установлен ролик. Толкатель роликом при помощи пружины постоянно прижимается к эксцентрику, изготовленному как одно целое с кулачковым валом топливного насоса.

Полость топливной камеры, расположенная перед поршнем, соединена через впускной и нагнетательный клапаны с впускным и выпускным каналами корпуса. Нагнетательный клапан закрыт пробкой. К впускному каналу с помощью штуцера присоединен подводящий топливопровод от бака, соединенный с фильтром предварительной очистки. К выпускному каналу присоединен отводящий топливопровод, идущий к фильтру тонкой очистки.

Выпускной канал внутри корпуса соединен перепускным каналом и с полостью топливной камеры, расположенной позади поршня.

Сверху к корпусу подкачивающего насоса над впускным клапаном присоединен насос для ручной подкачки топлива, в цилиндрическом корпусе которого установлен поршень со штоком. На наружном конце штока закреплена рукоятка с крышкой, которой рукоятка может навертываться на резьбу корпуса.

Подкачивающий насос работает следующим образом. При сбегании выступа эксцентрика с ролика толкателя поршень под действием пружины перемещается внутрь корпуса. При этом наружная полость камеры заполняется топливом через открывающийся впускной клапан, а нагнетательный клапан закрыт. Топливо, находящееся под поршнем, при этом вытесняется из внутренней камеры и через выпускной какал нагнетается под давлением в отводящий топливопровод.

При обратном ходе поршня, перемещаемого эксцентриком и толкателем, впускной клапан закрывается под действием давления топлива, и топливо из передней камеры через открывшийся нагнетательный клапан перепускается по внутреннему каналу в заднюю камеру. Таким образом, насос работает в три такта – всасывание, перепуск, нагнетание и обеспечивает непрерывную перекачку топлива из бака через фильтр предварительной очистки в фильтр тонкой очистки и далее в топливный насос высокого давления.

При таком устройстве насоса, вследствие того что нагнетание топлива в топливопровод происходит из задней камеры корпуса поршнем под действием давления пружины, он обеспечивает подачу топлива при определенном давлении и в соответствии с его расходом. При малом расходе топлива, из-за некоторого повышения давления его в топливопроводе и внутренней камере, поршень останавливается в крайнем положении, т.к. пружина не в состоянии переместить его, и толкатель со штоком перемещаются вхолостую. По мере расхода топлива давление в нагнетательной полости понижается, и поршень под действием пружины опять начинает перемещаться на полную длину рабочего хода при полной производительности насоса.

Ручной насос используют для подкачки топлива в топливопроводы и во всю систему при неработающем двигателе. Для ручной подкачки рукоятку свертывают с резьбы корпуса и перемещают вверх и вниз. При этом с помощью поршня насоса топливо через впускной клапан засасывается в его корпус и через нагнетательный клапан подается в систему топливоподачи. После использования ручного насоса его рукоятка должна быть опять плотно навернута крышкой на резьбу корпуса.

Топливный насос высокого давления. На дизеле СМД-14 установлен четырехплунжерный топливный насос правого вращения ЛСТН-49010.

Марка насоса означает, что на дизеле установлен левосторонний скоростной топливный насос. Первая цифра в марке насоса указывает на число насосных секций, а последующие пары цифр – на диаметр и ход плунжера в миллиметрах, т.е. диаметр 9,0 мм и ход плунжера10,0 мм. Топливный насос состоит из корпуса, представляющего собой отливку из алюминиевого сплава, головки, четырех секций, смонтированных в корпусе и в головке, кулачкового валика, толкателей и механизма привода плунжеров.

Каждая насосная секция включает плунжерную пару, состоящую из плунжера и гильзы, изготовленных из легированной стали и очень точно подогнанных друг к другу (зазор между ними в десятки раз тоньше человеческого волоса, примерно 0,0015 мм), пружины толкателя и нагнетательного клапана с седлом.

Гильза имеет два радиальных отверстия, сообщающихся с каналами в головке топливного насоса, в которые поступает топливо от подкачивающего насоса. Верхнее отверстие в гильзе является впускным, а нижнее перепускным. Положение гильзы в сверлении головки топливного насоса фиксируется стопорным винтом. Под опорный буртик каждой гильзы установлена медная уплотнительная прокладка. На наружной поверхности гильзы нанесен номер группы. Для обеспечения равномерной подачи топлива плунжерные пары при сборке насоса устанавливают только одной группы.

Плунжер в верхней части имеет осевое и радиальное отверстия, которые соединяют надплунжерное пространство с выточкой на плунжере. Кромка этой выточки – винтовой формы. Положение винтовой кромки плунжера относительно перепускного отверстия гильзы определяет количество подаваемого топлива в цилиндр дизеля. Трущиеся поверхности гильзы и плунжера смазываются дизельным топливом, проникающим в зазор между ними. На нижний конец плунжера напрессован поводок, цилиндрический палец которого входит в прорезь хомута, закрепленного на рейке топливного насоса.

Над плунжерной парой находится нагнетательный клапан с седлом, которые имеют такую же точность обработки, как и плунжерная пара. Между штуцером и седлом расположена уплотнительная капроновая прокладка.

Форсунка. На дизеле установлены многодырчатые форсунки закрытого типа ФД-22. Форсунка состоит из корпуса, к нижней части которого при помощи гайки присоединен корпус распылителя с четырьмя распыливающими отверстиями диаметром 0,32 мм. Для равномерного распределения топлива в камере сгорания отверстия в распылителе расположены несколько несимметрично. Они закрываются иглой, прижатой штангой и пружиной. Усилие пружины изменяется регулировочным винтом, который удерживается от проворачивания контргайкой. Уплотнение между корпусом форсунки и колпачком обеспечивается шайбой.

Всережимный регулятор. Топливный насос снабжен всережимным регулятором частоты вращения центробежного типа, который автоматически поддерживает заданную частоту вращения во всем рабочем диапазоне скоростного режима дизеля, обеспечивая его устойчивую и экономичную работу. Всережимный регулятор крепится к заднему фланцу корпуса топливного насоса. Внутри литого корпуса регулятора на двух шарикоподшипниках установлен валик регулятора с приводом от кулачкового валика топливного насоса через пару шестерен. Ведущая шестерня привода регулятора соединяется с кулачковым валом топливного насоса через упругую муфту с резиновыми элементами с целью гашения динамических нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения вала регулятора с грузиками. На валике регулятора напрессована крестовина с двумя свободно поворачивающимися грузиками на осях, вставленных в проушины крестовины. Грузики упираются в скользящую муфту через упорный подшипник. На эту же муфту действуют две пружины – внутренняя и наружная. Внутренняя пружина при работе дизеля на номинальном скоростном режиме и при перегрузке регулятора не работает. Действует при этом только одна наружная пружина, жесткость которой обеспечивает возможность действия регулятора при небольшом изменении частоты вращения вала. При резком возрастании частоты вращения включается в работу внутренняя пружина. Между торцами внутренней пружины и упорной втулкой и между торцами наружной пружины и муфтой помещены регулировочные прокладки.

Каждой частоте вращения валика регулятора соответствует определенное положение муфты, при котором сила упругости пружины взаимно уравновешивается центробежной силой грузиков. Вилка, входя своими штырями в кольцевой паз муфты, связана с ней и при ее перемещении получает качательное движение вокруг оси кронштейна, с которым она соединяется в нижней части. Верхний конец вилки соединен с тягой, которая связана с рейкой топливного насоса.

Кронштейн свободно поворачивается на поперечном валике, на наружном конце которого закреплен рычаг регулятора, соединенный тягой с механизмом управления подачей топлива, находящимся в кабине трактора. Поворот рычага регулятора ограничивается с левой стороны шпилькой ограничителем, а с правой – болтом-ограничителем максимальной частоты вращения. Высота шпильки соответствует полному выключению подачи топлива и регулируется на заводе. Ограничение максимальной частоты вращения регулируется прокладками под болтом-ограничителем. Уменьшение числа прокладок под болтом увеличивает максимальную частоту вращения коленчатого вала дизеля, добавление прокладок уменьшает частоту вращения.

Кронштейн вилки имеет эластичную связь с поперечным валиком благодаря установке специальной неподвижной втулки с закрепленной на ней двойной спиральной пружиной. Наличие загнутых усиков на концах двойной спиральной пружины обеспечивает соединение кронштейна с поперечным валиком. Двойная спиральная пружина предохраняет детали регулятора от перегрузки при перемещении рычага регулятора, а также действует при работе корректирующего устройства. Для предотвращения чрезмерного увеличения частоты вращения дизеля в случае заедания рейки топливного насоса в задней стенке корпуса регулятора установлен предохранительный болт, ограничивающий перемещение нижнего конца вилки вправо.

Улучшение запуска дизеля обеспечивается обогатителем подачи топлива, который смонтирован в верхней части корпуса регулятора. Обогатитель работает при перемещении его валика в осевом направлении, если потянуть за рукоятку обогатителя. При этом пружина сжимается, и валик обогатителя выдвигается из корпуса. Вместе с валиком перемещается призма корректора, поэтому регулировочный винт, ввернутый в верхний конец вилки, сходит с призмы, в результате увеличивается подача топлива.

После пуска дизеля регулятор отводит вилку от упора, а возвратная пружина обогатителя перемещает валик с призмой в исходное положение. При полной нагрузке и номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля регулировочный винт должен касаться поверхности призмы. Номинальный скоростной режим определяется таким положением кронштейна, при котором усики пружины сближены.

Наружная пружина в этом случае удерживает вилку, а вместе с ней и рейку топливного насоса в крайнем левом положении. При уменьшении нагрузки частота вращения дизеля увеличивается и грузики под действием увеличивающейся центробежной силы перемещают муфту, а вместе с ней и вилку вправо. Вилка при этом поворачивается вокруг оси кронштейна, передвигает верхний ее конец и рейку топливного насоса вправо – в сторону уменьшения подачи топлива, и дизель начинает работать в установленном режиме. При увеличении нагрузки вилка поворачивается в обратном направлении и передвигает тягу в сторону увеличения подачи топлива.

При перегрузке дизеля уменьшаются частота вращения коленчатого вала и центробежная сила грузиков регулятора, муфта под действием наружной пружины перемещается влево вместе с вилкой. При этом нижний конец вилки, перемещаясь влево, поворачивает кронштейн относительно поперечного валика против часовой стрелки. В то же время регулировочный винт скользит по наклонной поверхности призмы, а верхний конец вилки вместе с тягой и рейкой топливного насоса дополнительно передвигаются в сторону увеличения подачи топлива. Подача топлива увеличивается на 15–20% по сравнению с номинальной, и дизель без внешнего воздействия получает возможность преодолевать возникающие перегрузки. После преодоления перегрузки дизеля увеличивается частота вращения регулятора, а вместе с ней возрастает центробежная сила грузиков, под действием которой муфта, вилка и рейка топливного насоса перемещаются вправо. При этом подача топлива уменьшается. Детали всережимного регулятора смазываются разбрызгиванием моторного масла, заливаемого в корпус регулятора.

Содержание отчета

1. Перечислить основные узлы системы питания дизельного двигателя.
2. Составить принципиальную схему системы питания двигателя СМД-14.
3. Составить принципиальную схему всережимного регулятора ЛСТН-49010 двигателя СМД-14.
4. Ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Почему подкачивающий насос обеспечивает постоянное давление?
2. Зачем на фильтре тонкой очистки установлен двухходовой кран?
3. Сколько тактов работы у подкачивающего насоса, почему?
4. Как происходит дозирование подачи топлива к форсунке в многоплунжерном ТНВД?
5. Зачем предназначен разгрузочный поясок нагнетательного клапана?
6. За счет какого силового элемента подается топливо топливоподкачивающим насосом?
7. Чем поднимается игла форсунки?
8. Как удалить воздух из системы питания?
9. Для чего предназначен всережимный регулятор?

Date: 2015-05-05; view: 3530; Нарушение авторских прав