Система питания низкого давления топлива

Топливные бакинеобходимы для создания запаса топлива. Их объем определяют обычно из расчета пробега автомобиля 500...600 км при полной нагрузке. Бак имеет заливную горловину с крышкой, выходной штуцер, через который отбирается топливо, перегородки, снижающие взбалтывание топлива и образование пены при толчках автомобиля, и дыхательную систему. Забор топ­лива для питания двигателя происходит с уровня на 4...5 см выше дна бака. В баках автомобилей с дизелями предусмотрен штуцер для слива отстоя. Дыхательная система бака грузовых автомобилей состоит из двух клапанов в крышке: воздушного, поддерживающе­го атмосферное давление в баке при понижении уровня топлива, и парового, который выпускает пары топлива при нагреве баков. В баке легковых автомобилей вместо клапанов установлена вентиля­ционная трубка.

Топливные насосы низкого давления(подкачивающие) служат для подачи топлива из бака к двигателю. Они должны обеспечить подачу нужного количества топлива под давлением, обеспечиваю­щим преодоление сопротивления фильтров. Это давление состав­ляет 0,12...0,15 МПа. Производительность насосов в 2...10 раз пре­вышает подачу топлива в цилиндры. В двигателях с впрыскивани­ем бензина насос должен обеспечить работу форсунок при давле­нии 0,3...0,5 МПа.

На двигателях применяют насосы низкого давления поршнево­го, диафрагменного и роторного типов.

Схема работы топливных насосов. Насос поршневого типа пред­ставляет собой цилиндр, в котором движется поршень 4 (рис. 6.7, а). Под действием эксцентрика /через ролик 2 и толкатель Зон пере­мещается в одну сторону, а обратно — пружиной. При движении поршня вниз (рис. 6.7, а, I) топливо в полости под плунжером зак­рывает впускной клапан 6, открывает выпускной клапан 5 и по­ступает частично в выходную магистраль, а основная его часть — в полость А. При движении поршня вверх (рис. 6.7, а, II) клапан 5 закрывается, а клапан б под действием разрежения открывается, и полость под плунжером заполняется топливом. Из полости А пор­шень топливо вытесняет в нагнетательную магистраль. Такая сис­тема двойной подачи снижает пульсацию давления. При повыше­нии давления в выходной магистрали (например, при засорении фильтров, которые стоят в системе дальше) насос выполняет фун­кцию предохранительного клапана: давление в полости А отжима­ет поршень вниз, исключая его движение под действием эксцент­рика. Подача прекращается, пока давление не снизится. • Насос диафрагменного типа (рис. 6.7, б). Его диафрагма 4зажата между двумя половинками корпуса /. Под действием эксцентрика (на схеме не показан) через толкатель 8, рычаг 7и шток бдиафрагма прогибается вниз. В обратную сторону она выгибается под действи­ем пружины 5. При прогибе диафрагмы вниз (рис. 6.7, б, II) откры­вается впускной клапан 3 и закрывается нагнетательный клапан 2. Топливо заполняет полость Б. При движении диафрагмы вверх (см. рис. 6.7, б, I) под действием пружины топливо вытесняется из поло­сти .5через открывшийся нагнетательный клапан в выходную магистраль и одновременно под колпак в полость А. При этом клапан 3 закрыт. При давлении в полости А и магистрали выше допустимого диафрагма прогибается вниз и рычаг 7 перестает передавать на нее воздействие эксцентрика. Подача топлива прекращается до паде­ния давления ниже допустимого. Полость А служит демпфером для снижения колебаний подачи топлива.

Насос роторного типа (рис. 6.7, в). Внутренняя полость корпуса / насоса выполнена в виде эллипса. В нем вращается ротор 2* В пазах ротора установлены ролики 3. При вращении ротора они прижимаются к корпусу под действием центробежной силы. Зах­ватывая топливо в широкой полости, ролики переносят его в су­жающуюся полость, благодаря чему его давление нарастает, и вы­тесняют топливо в нагнетательную магистраль Вых.

Устройство насосов низкого давления. Поршневые насосы уста­навливают обычно на дизелях (КамАЗ, КАЗ, ЗИЛ-645). Они рабо­тают при давлении 0,12...0,15 МПа. Привод насоса осуществляется от эксцентрика (или кулачка) кулачкового вала топливного насоса высокого давления. В корпусе 4 (рис. 6.8, а) поршень //совершает движение под действием толкателя /, штока 2, центрируемого на пранляющей 3, и пружины 18. Впускной 16 и выпускной 5 клапа­ны грибкового типа имеют посадочные пружины 6.

На впускной магистрали устанавливают насос ручной прокач­ки. Он служит для заполнения топливом топливопроводов, филь­тров и ТНВД после длительного выключения двигателя или для удаления воздуха из системы. Этот насос состоит из корпуса — ци­линдра 15, вворачиваемого в корпус 4, и поршня 12, соединяемого штоком с рукояткой 10. При перемещении водителем рукоятки 10 вверх-вниз насос, используя клапаны 5 и 16, обеспечивает подачу топлива в выходную магистраль. После прокачки рукоятка 10 за­ворачивается на крышку 11, благодаря чему поршень 12 плотно прижимает толстую резиновую шайбу (манжету) 14 к ту корпуса, что предотвращает подсасывание в систему воздуха.

Насосы диафрагменного типа устанавливают обычно на карбю­раторных двигателях легковых и грузовых автомобилей. В корпусе /0насоса (рис. 6.8, б) размещены шток 8с пружиной 9, диафрагма 7, корпус клапанов 6 с грибковыми впускными 4 и выпускным 5 клапанами, перегородка 2, фильтр 3 и крышка 7. Привод насоса обеспечивает рычаг 16 от эксцентрика распределительного вала ГРМ. Для ручной прокачки установлен рычаг 13, лыска оси кото­рого при работе двигателя не воздействует на рычаг 16, а при кача­нии рычага 13 перемещает его и диафрагму вверх-вниз.

Насосы роторного типа устанавливают на двигателях с впрыс­ком бензина (инжекторных). Эти насосы имеют электрический привод. Их располагают вне бака или (чаще) в баке. В этом случае насос полностью погружен в бензин вместе с электродвигателем. Взрывобезопасность обеспечивается тем, что в среде бензина от­сутствует кислород.

В корпусе 1 насоса (см. рис. 6.7, в), вращается ротор 2 с пазами. В пазах помещены ролики 3, покрытые пластиком (тефлоном).

Примерные размеры деталей насоса: диаметры ротора 30мм, корпуса 32 мм, роликов 5,5 мм, эксцентриситет ротора 1 мм, дли­на роликов 6 мм.

На входе в насос установлен сетчатый предохранительный фильтр. Насос имеет два клапана: один соединяет полости нагне­тания и всасывания и перепускает топливо на впуск при превыше­нии заданного давления; другой (на выходе) запирает топливо в системе после выключения насоса.

Насосы различных моделей автомобилей работают при давле­нии 0,3...0,62 МПа. Производительность их 1,7...2л/мин при 20'С, рабочее напряжение 7...15 В, максимальное значение силы тока 4,7...9,5 А. Автоматика включает насос при включении зажи­гания и отключает его при остановке двигателя даже с включен­ным зажиганием.

Очистка топливанеобходима для удаления из топлива механи­ческих примесей и воды. Это особенно важно в дизелях и двигате­лях с впрыскиванием бензина, где в топливной аппаратуре есть

пары сопряженных деталей с зазором 1...3мкм. Плохая очистка приводит к интенсивному изнашиванию, коррозии и заклинива­нию этих деталей.

Для очистки топлива применяют фильтры грубой и тонкой очистки, в которых используют следующие способы очистки: от­стой — происходит в баке и корпусах фильтров при стоящем авто­мобиле; фильтрация —топливо продавливается через поры или щели фильтрующего элемента; инерционный — резкое изменение направления движения топлива, в результате чего механические примеси под действием центробежной силы выбрасываются из общего потока.

Фильтры грубой очистки(ФГО) задерживают примеси крупнее 0,03...0,1мм с полнотой очистки 20...55% примесей и до 85% воды. Они облегчают работу ФТО, который устанавливается да­лее.

Фильтр щелевого типа (рис. 6.9, а) имеет фильтрующий эле­мент 6, набранный на стержне 2 из латунных пластин. На них выштампованы выступы высотой 0,05 мм и отверстия для прохода топлива. Пластины поджаты пружиной 9. В собранном виде за счет выступов между пластинами образуются щели размером 0,05 мм, через которые проходит топливо. Топливо через входной штуцер Вх попадает в полость между корпусом / и колпаком 8 и продавливается сквозь щели фильтрующего элемента. Механичес­кие примеси остаются на его поверхности. Далее топливо движет­ся вверх и в главную магистраль Вых. Чистик 7 позволяет снять с поверхности примеси при техническом обслуживании.

Фильтр инерционного типа применяют на дизелях. Топливо, по­падая в полость фильтра между корпусом 1 и колпаком <?(рис. 6.9, б), направляется к стенкам корпуса конусом 11 и проходит через щель между краями конуса 11 и колпака 8. Это приводит к повы­шению скорости движения топлива. Затем топливо резко повора­чивает и идет вверх, проходит через сетку и далее через выходной штуцер в главную магистраль. В момент изменения движения из топлива выделяются механические примеси, оседающие по стен­кам на дно корпуса. Конус-успокоитель 12 предотвращает взбал­тывание отстоя. Сетка задерживает легкие примеси (полову и т. п.) и воду.

У фильтров обоих типов крышка и корпус стянуты болтами. В нижней части имеется вентиль Юс шариковым запором. При ТО-1, отворачивая этот вентиль на 1...2 оборота, сливают из корпуса от* стой (часть топлива с механическими примесями).

Фильтры тонкой очистки(ФТО) очищают топливо от частиц крупнее 1,5 мкм. В них использован способ фильтрации через фетр, войлок, хлопчатобумажную пряжу, бумагу, картон, порош* ковый материал. Наиболее часто применяют два последних мате­риала.

Фильтр тонкой очистки с картонным элементом применяют дизелях. Топливо, попадая через канал в корпусе / (рис. 6.9, в) в полость колпака 8, продавливается через поры бумаги фильтра-патрона. Этот патрон состоит из фильтрующего элемента б, вы­полненного в виде длинного цилиндра из специальной бумаги. Для уменьшения габаритов цилиндр сжат гармошкой, края его за-вальцованы в крышки, а сверху для защиты от повреждений он прикрыт обечайкой из плотного картона с отверстиями. Уплотне­ние патрона сверху и снизу обеспечивается прокладками и пружи­ной 9. Вентиль 10 в нижней части служит для слива отстоя. При сборке весь фильтр стягивают стержнем 2. Между корпусом и кол­паком устанавливают прокладку 5.

Фильтр установлен в верхней точке системы питания. В фильт­ре предусмотрен клапан для удаления воздуха из системы. Когда в подводящем канале давление достигает 0,2...0,4 МПа, плунжер 14 отжимается и открывает канал для прохода топлива вместе с воз­духом в бак. Натяжение пружины клапана регулируют прокладка­ми 13,

Фильтры тонкой очистки легковых автомобилей неразборные с порошковым или керамическим наполнителем. Их заменяют че­рез 6... 10 тыс. км пробега.