И ремонт автомобильного транспорта. Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

Урок № 1.2.54. Тема: «Система питания низкого давления топлива»

Системы питания бензиновых двигателей являются системами низкого давления. Для нормальной работы системы питания карбюраторного двигателя достаточно 0,02-0,03 МПа (0,2-0,33 бар), а инжекторного двигателя — 0,28-0,32 МПа (2,8-3,2 бар).

Система питания дизельного двигателя имеет две подсистемы – низкого (0,12...0,15 МПа) и высокого давления (55-120 МПа).

Основными элементами системы питания низкого давления являются: топливный бак, топливный насос низкого давления (ТННД) и фильтры очитки 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.

Топливный бак грузового автомобиля расположен сбоку автомобиля на раме. Он состоит из двух половинок, штампованных из листовой стали и соединенных сваркой. Внутри бака, для увеличения жесткости и уменьшения ударов топлива при его перемещении, установлены перегородки 13 (рис. 1). Бак имеет заливную горловину с пробкой 1, в которой размещены два клапана, действие которых подобно действию паровоздушных клапанов пробки горловины радиатора. Паровой клапан 8 предотвращает потерю топлива при его испарении, а воздушный 9 — препятствует возникновению разрежения в баке при расходовании топлива.

Рис. 1. Топливный бак: а – открыт выпускной клапан пробки, б – открыт впускной клапан пробки; 1 – крышка заливной горловины бака, 2 – топливный кран, 3 – датчик уровня топлива, 4 – сетчатый фильтр, 5 – топливный кран, 6 – резиновая прокладка, 7 – корпус, 8 – впускной клапан, 9 – выпускной клапан, 10 – пружина, 11 – фильтр отстойник, 12 – сливная пробка, 13 – перегородки; 14 – топливопровод.

Сверху бака установлен датчик 3 указателя уровня топлива и штуцер с краном 2 (5) и заборной трубкой. Заборная трубка внизу заканчивается сетчатым фильтром 4. В нижней части бака имеется сливное отверстие, закрываемое резьбовой пробкой 12.

Топливные баки 1 (рис. 2) автомобиля КамАЗ – 4310 основной (левый) и дополнительный, вместимостью по 125 л каждый, расположены по обе стороны рамы под грузовой платформой.

Рис. 2 Топливный бак автомобиля КамАЗ – 4310: 1 – кронштейн крепления бака топливного; 2 – бак топливный; 3 – хомут крепления; 4 – прокладка хомута; 5 – пробка спускного клапана; 6 – прокладка кронштейна крепления топливного бака; 7 – облицовка пробки заливной горловины; 8 – прокладка пробки; 9 – трубка выдвижная; 10 – заклепка; 11 – трубка наливная.

Рис. 3. Вентиляционная трубка бака – 1.

Наливные горловины баков закрыты герметичными откидными крышками с быстродействующими зажимами.

В баке автомобилей с дизельным двигателем вместо клапанов установлена вентиля­ционная трубка (рис. 3).

Топливные баки легковых автомобилей изготавливаются из освинцован­ного с двух сторон стального листа и имеют, сходную с топливными баками грузовых автомобилей, конструкцию (рис. 4).     Рис. 4. Система питания низкого давления автомобилей семейства ВАЗ «Самара-2»: 1 – топливный бак; 2 – шланг наливной трубы; 3 – пробка наливной трубы; 4 – наливная труба; 5 – топливный фильтр; 6 – сепаратор; 7 – трубка топливопровода, соединяющая топливный фильтр с тройником; 8 – трубка топливопровода, соединяющая топливный фильтр с выходным патрубком топливного модуля; 9 – топливный модуль; 10 – шланг, соединяющий топливный фильтр и топливный модуль с топливопроводом.

Топливный бак имеет шланг наливной трубы для выхода воздуха из бака при заправке и соединен топливопроводом с сепаратором 6, которые служат для предотвращения переполнения бака парами топлива.

Топливный модуль включает в себя электробензонасос, реле насоса и датчик уровня топлива.

Топливопроводы служат для подачи топлива от топливного бака к другим элементам системы питания и включают в себя металли­ческие стальные трубки и шланги из бензостойкой резины, соеди­няемые между собой и с приборами системы питания при помощи штуцеров.

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...3 мкм. 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) или фильтры-отстойники задерживают примеси крупнее 0,03...0,1 мм с полнотой очистки 20...55 % примесей и до 85 % воды. Они облегчают работу ФТО, который устанавливается да­лее.

Фильтр щелевого типа (рис. 5) имеет фильтрующий эле­мент 5, набранный на стержне 4 из латунных пластин.

На них выштампованы выступы высотой 0,05 мм и отверстия для прохода топлива. Пластины поджаты пружиной 3. В собранном виде за счет выступов между пластинами образуются щели размером 0,05 мм, через которые проходит топливо.     Рис. 5. Фильтр грубой очистки топлива щелевого типа: 1 – колпак (стакан-отстойник); 2 – сливная пробка; 3 – пружина; 4 – стержень; 5 – фильтрующий элемент; 6 – выходной штуцер; 7 – пробка выпуска воздуха из системы; 8 – корпус-крышка; 9 – выходной штуцер; 10 – стойка; 11 – выступы пластин фильтрующего элемента; 12 – отверстия пластин фильтрующего элемента.

Топливо через входной штуцер 9 Вх попадает в полость между корпусом 8 и колпаком 1 и продавливается сквозь щели фильтрующего элемента. Механичес­кие примеси остаются на его поверхности. Далее топливо движет­ся вверх и в главную магистраль через выходной штуцер 6 Вых.

Фильтр инерционного типа применяют на дизелях.

Топливо, по­падая в полость фильтра между корпусом 1 и колпаком 3 (рис. 6), направляется к стенкам корпуса конусным корпусом сетчатого фильтра 4 и проходит через щель между краями корпуса фильтра и колпака 3. Это приводит к повы­шению скорости движения топлива. Затем топливо резко повора­чивает и идет вверх, проходит через сетку фильтра 4 и далее через выходной штуцер в главную магистраль. В момент изменения движения из топлива выделяются механические примеси, оседающие по стен­кам на дно корпуса.   Рис. 6. Фильтр грубой очистки топлива инерционного типа: 1 – кронштейн; 2 – корпус-крышка; 3 – колпак (стакан-отстойник); 4 – сетка фильтрующая; 5 – успокоитель; 6 – пробка сливная; 7 – распределитель потока топлива: 8 – кольцо уплотнительное.

Конус-успокоитель 5 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 6 с шариковым запором. При ТО-1, отворачивая этот вентиль на 1...2 оборота, сливают из корпуса от­стой (часть топлива с механическими примесями).

Фильтры грубой очистки топлива двигателей с впрыском бензина являются частью топливного модуля, состоящего из электробензонасоса, датчика уровня топлива, сетчатого фильтра грубой очистки топлива и располагаются в топливном баке.

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

Фильтр тонкой очистки с картонным элементом применяют в дизелях.

Рис. 7. Фильтр тонкой очистки топлива двигателя КамАЗ: 1 – крышка-корпус; 2 – фильтрующий элемент; 3 – колпак (стакан); 4 – сливная пробка; 5 – уплотнительные кольца; 6 – шайба; 7 – болт; 8 – стержень; 9 – пробка для удаления воздуха из системы; 10 – поджимая пружина; 11 – клапан-жиклер; 12 – пружина клапана; 13 – пробка клапана-жиклера; 14 – шайба регулировочная.

Топливо, попадая через канал в корпусе 1 (рис. 7) в полость колпака 3, продавливается через поры бумаги фильтра- патрона 2. Этот патрон состоит из фильтрующего элемента, вы­полненного в виде длинного цилиндра из специальной бумаги. Для уменьшения габаритов цилиндр сжат гармошкой, края его завальцованы в крышки, а сверху для защиты от повреждений он прикрыт обечайкой из плотного картона с отверстиями. Уплотне­ние патрона сверху и снизу обеспечивается прокладками 6 и пружи­ной 10. Вентиль 4 в нижней части служит для слива отстоя. При сборке весь фильтр стягивают стержнем 8. Между корпусом и кол­паком устанавливают уплотнительные резиновые кольца 5.

Фильтр установлен в верхней точке системы питания. В фильт­ре предусмотрен клапан-жиклер для удаления воздуха из системы. Когда в подводящем канале давление достигает 0,2...0,4 МПа, плунжер 11 отжимается и открывает канал для прохода топлива вместе с воз­духом в бак. Натяжение пружины 12 клапана регулируют прокладка­ми 14.

Топливные фильтры дизельных двигателей зарубежного производства задерживают не только механические примеси, но и воду. Такие фильтры называют фильтрами-сепараторами. Вода отделяется от дизельного топлива и направляется в спе­ци­аль­ный отстойник 4 (рис. 8), из которого, при проведении ТО необходимо сливать отстой. Во время ТО может понадобиться удалить остатки

воздуха из топливной системы. Для этого предусмотрен насос с ручной подкачкой 9, который размещают вверху на корпусе фильтра и заглушка спуска воздуха 10.   Рис. 8. Фильтр-сепаратор типа FH-21077 двигателей Cummins: 1 – входной патрубок; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – полость отстойника; 5 – кран-штуцер слива отстоя; 6 – выходной патрубок; 7 – фильтрующий элемент FS 19925; 8 – разъем подогревателя топлива; 9 – ручной топливо-подкачивающий насос; 10 – заглушка спуска воздуха; 11 – сетчатый фильтр (грубой очистки).

Для условий сурового климата некоторые модели комплектуют электроподогревом фильтра 8. Такая опция поможет завести автомобиль в мороз, а также устранит кристаллизацию дизельного топлива.

Для бензиновых двигателей топливные фильтры тонкой очистки топлива, как правило, изготавливают неразборными. Состоят они из корпуса (стакана) и находящегося в нем фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент изготавливается из той же бумаги, которая применяется и в масляном фильтре.

Топливо в фильтр и из него подается через штуцеры: впускной и выпускной. На штуцеры производители иногда дополнительно устанавливают пластиковые трубки с быстросъемными фитингами.

Некоторые фильтры имеют три штуцера, два из которых относятся к основной топливной магистрали, а третий - дополнительный. Он служит для сброса топлива обратно в бак, в случаях повышения давления в топливной системе.

Д.З.

1. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей.

тр. 61.

2. Богатырев А.В. и др. Автомобили. Стр. 87.