Заняття17_Лабораторна робота № 3.2

1. Тема 7. Система живлення автотракторних двигунів.
1
Лабораторна робота № 3.2
Тема: Техніка безпеки. Вивчити в натурі будову приладів системи
живлення дизельних двигунів.
Мета роботи: вивчити правила техніки безпеки; вивчити в натурі будову приладів
системи живлення дизельних двигунів, їх призначення та роботу.
Місце проведення: кабінет механізації.
Тривалість роботи: 2 год.
Обладнання і матеріали: методичні вказівки, схема системи живлення дизельного
двигуна КамАЗ-740, прилади системи живлення,
слюсарний інструмент, плакати та презентації.
Оформлення роботи: звіт лабораторної роботи виконується на аркушах (ф.А4);
структура звіту: титульний лист, вступ, описова частина,
висновок.
Завдання:
1) Ознайомитися з правилами техніки безпеки і охорони праці.
2) Ознайомитись в натурі із системою живлення дизельних двигунів,
розміщенням приладів системи живлення.
3) Вивчити в натурі будову приладів системи живлення дизельних двигунів, їх
призначення та роботу.
Хід роботи
1. Ознайомитися з правилами техніки безпеки і охорони праці
2. Описати призначення, будову та роботу системи живлення дизельного
двигуна (СЖДД).
3. Описати призначення, будову та роботу приладів СЖДД:
- фільтрів грубої та тонкої очистки палива;
- паливного насоса високого тиску;
- форсунки;
- паливопідкачувального насоса;
- всережимного регулятора частоти обертання;
- автоматичної муфти випередження впорскування палива;
- повітряних фільтрів.
4. Оформіть та здайте звіт.
Після виконання лабораторної роботи студент повинен:
знати: призначення, принцип дії, будову
приладів системи живлення
дизельних двигунів.
вміти: розібрати та зібрати прилади
системи живлення дизельних
двигунів.

2. Тема 7. Система живлення автотракторних двигунів.
2
Теоретичні відомості
Система живлення дизельного двигуна окремо подає у циліндри повітря і паливо, а також відводить від них продукти згоряння
у навколишнє середовище.
Залежно від функцій елементи системи живлення умовно поділяють на три групи: для подачі повітря; для подачі палива; для
відведення з циліндрів відпрацьованих газів.
До системи живлення дизелів входять: паливний бак, фільтри грубої та тонкої очистки палива, паливопроводи, паливний
насос високого тиску, всережимний регулятор частоти обертання, автоматична муфта випередження впорскування палива,
форсунка, підкачувальні насоси, повітряні фільтри.
Особливістю системи
живлення дизеля КАМАЗ-740 є
наявність в ній двох
паливопідкачувальних насосів.
Насос, встановлений на
кронштейні коробки передач,
має тільки ручний привід, а
другий - закріплений на насосі
високого тиску - має два
приводи: ручний і механічний.
При роботі двигуна паливо
з бака поступає по
паливопроводу у фільтр
грубого очищення, потім
підходить до трійника і через
паливопровід – до
підкачувального насоса, який
встановлений на насосі
високого тиску. Цей насос
нагнітає паливо до фільтра
тонкого очищення, а з нього –
до впускної порожнини насоса
високого тиску. Від нього
паливо під великим тиском
поступає через паливопровід до
форсунок відповідно до
порядку роботи циліндрів (1-5-
4-2-6-3-7-8). Паливо, не
використане в насосі високого
тиску, і повітря, що потрапило
в систему, відводяться через
перепускний клапан насоса і
зливний клапан фільтру
тонкого очищення по
паливопроводах в паливний
бак. У системі також є три
паливопроводи з трійником, потрібні для відведення в бак палива що
просочилося між розпилювачем і голкою.
У паливній системі дизеля КамАЗ-740 застосовують фільтри грубого і
тонкого очищення палива. Очищення палива для дизелів має особливо велике
значення, оскільки дизельне паливо досить густе і його важче очистити від
механічних домішок, чим бензин. Від чистоти палива залежить надійність
роботи двигуна, оскільки паливна апаратура змащується самим паливом.
Найдрібніші домішки можуть вивести з ладу плунжерні пари, нагнітальні
клапани, форсунки і так далі, тому на нафтобазах дизельне паливо
відстоюється, перш ніж відпускати споживачам.
Фільтр грубого очищення палива. На мал. 2 для порівняння приведені
креслення фільтрів грубого очищення палива двигунів ЯМЗ-236(а) і КамАЗ(б)
(розглянемо будову тільки фільтру КамАЗ-740): фільтр встановлений з лівого
боку на рамі автомобіля. У кришці є пробка для видалення повітря і два
отвори, в яких вкручують штуцера для підведення і відведення палива.
Паливо, що поступає до фільтра грубого очищення, подається до
розпилювача 9 і по відбивачеві 10 стікає в корпус 3. Крупні механічні
домішки і вода осідають на дні корпусу, а паливо, яке пройшло через
фільтрувальну сітку 11, поступає по центральному отвору в паливопровід і до
паливопідкачувального насоса.
Фільтр тонкого очищення палива. Фільтр встановлений у верхній
частині паливної системи (на правій задній стороні двигуна). У ньому
збирається повітря, що проникло в систему і видалялося в бак разом з
частиною палива, що подається насосом.
Фільтруючі елементи виготовлені із спеціального паперу, працюють
паралельно. У кришці фільтру є зливний клапан, що відкривається при
надмірному тиску 130-170 кПа.
Мал. 1. Система живлення Камаз–740:
1-паливний бак; 2-паливопровід до фільтра грубого очищення; 3-трійник; 4-фільтр грубого очищення палива: 5-зливальний
дренажний паливопровід форсунок лівого ряду; 6-форсунка; 7- паливопровід підведення палива до насоса низького тиску;
8-паливопровід високого тиску; 9-ручний паливопідкачувальний насос; 10-паливопідкачувальний насос низького тиску;
11-паливопровід до фільтра тонкого очищення; 12-паливний насос високого тиску; 13-паливопровід до електромагнітного клапана;
14-електромагнітний клапан; 15-зливальний дренажний паливопровід форсунок правого ряду; 16-факельна свічка; 17-дренажний
паливопровід насоса високого тиску; 18-фільтр тонкого очищення палива; 19-паливопровід підведення палива до насоса високого
тиску; 20-дренажний паливопровід фільтра тонкого очищення палива; 21-зливальний паливопровід; 22-розподільні крани.
Мал. 2. Фільтр грубого очищення палива:
1-зливна пробка; 2-фільтруючий елемент; 3-корпус; 4,7,13-отвори;
5-кришка; 6-пробка; 8-прокладка; 9-розпилювач: 10-відбивач;
11-фільтрувальна сітка; 12-заспокоювач.

3. Тема 7. Система живлення автотракторних двигунів.
3
Фільтруючі елементи з часом засмічуються і їх гідравлічний опір
зростає. Тому їх треба періодично міняти, а фільтрувальну сітку
фільтра грубого очищення палива – очищати і промивати.
Паливопідкачувальний насос поршневого типу. Для подачі
палива з бака через фільтри до насоса високого тиску в двигуні
КамАЗ-740 застосовують два паливопідкачувальних насоса
поршневого типу.
Паливопідкачувальний насос, встановлений на кронштейні
коробки передач, має тільки ручний привід, а той, що
встановлений на насосі високого тиску ручний і механічний.
Ручним приводом користуються для заповнення паливом
фільтрів, паливопроводів і видалення повітря з системи. Якщо
виникають проблеми з пуском дизеля, то потрібно скориста-
тися ручним приводом паливопідкачувального насоса.
При переміщенні поршня 13 рукояткою 15 вгору, в
циліндрі 12 створюється розрідження, відкривається впускний
клапан 19, і паливо поступає всередину циліндра. При
переміщенні поршня 13 вниз він тисне на паливо, впускний
клапан закривається, а випускний клапан 7 відкривається, і
паливо подається до фільтра тонкого очищення. Після
прокачування системи ручним насосом поршень 13 опускають
вниз і накручують рукоятку 15 на різьбовий хвостик циліндра;
поршень щільно притискається до рукоятки 16.
При роботі двигуна діє механічний привід
паливопідкачувального насоса. На мал. 4 (б і в) показаний
шлях палива при роботі механічного привода, в якому задіяний ексцентрик 24, ролик 6 штовхача 4 поршень 20 і клапани 7 і 19.
Паливопідкачувальний насос подає палива більше, ніж необхідно для роботи двигуна. Якщо хід поршня насоса буде весь час
постійним, то тиск в паливопроводі сильно зросте. При зменшенні витрати палива двигуном тиск в порожнині Б підвищується, і
стиснута пружина не може долати протитиск палива. Внаслідок цього хід поршня зменшується, і відповідно знижується подача
палива насосом. Штовхач 4 при цьому вільно переміщується в обидві сторони. У міру збільшення витрати палива двигуном тиск в
порожнині Б зменшується, хід поршня збільшується, і подача палива насосом зростає.
Паливний насос високого тиску. Насос подає через
форсунки в камеру згорання необхідні порції палива в
суворо певні моменти. За принципом дії насоси, які
використовуються на дизелях, відносяться до
золотникового типу з постійним ходом плунжера і
регулюванням кінця подачі палива. Число секцій паливного
насоса відповідає числу циліндрів двигуна. Кожна секція
обслуговує один циліндр. Паливний насос дизеля КамАЗ-
740 має вісім секцій об'єднаних в одному корпусі. Він
розташований між рядами циліндрів і приводиться в дію від
зубчатого колеса колінчастого валу. На одному кінці валу
приводу паливного насоса встановлено зубчате колесо, а
інший кінець валу сполучений з відцентровою муфтою
випередження уприскування палива. За два обороти
колінвала кулачковий вал насоса робить один оберт, і
паливо подається в усі циліндри.
Паливний насос високого тиску дизеля КамАЗ-740
відноситься до насосів золотникового типу. На відміну від
насосів на 6-циліндрових дизелях, цей насос V-подібний, а отже, має деякі конструктивні особливості. При використанні рядних
насосів на багатоциліндрових двигунах виявляється їх недолік – збільшення довжини насосів. Застосування V-подібних насосів
дозволяє зменшити довжину кулачкового валу, підвищити його жорсткість і збільшити тиск уприскування палива 70 МПа.
Кут розвалу насоса =75˚. Робота насоса високого тиску дуже складна і виглядає таким чином: при обертанні кулачкового валу
кулачок набігає на ролик штовхача, який переміщає плунжер у втулці вгору, при цьому здійснюючи складний «зворотно-
поступально-обертальний» рух; при русі плунжера вниз відбувається наповнення паливом надплунжерного простору, а при русі
вниз – подача палива через паливопровід до форсунки під великим тиском (18 МПа). Залежно від навантаження двигуна
кулачковий вал провертається на деякий кут уздовж своєї осі за допомогою муфти випередження подачі палива, розташованої на
протилежній від приводу насоса стороні кулачкового валу.
Мал. 3. Фільтр тонкого очищення палива:
а - ЯМЗ-236; б - КамАЗ-740;
1-зливна пробка; 2-пружина фільтруючого елементу; 3,11,13,14-прокладки;
4-фільтруючий елемент; 5-корпус; 6-стержень; 7-кришка; 8,12-пробки;
9-штуцер з отвором, що калібрується; 10-болт.
Мал. 4. Паливопідкачувальний насос поршневого типу:
а-конструкція; б-схема перепускання палива; в-схема надходження палива в насос і
подачі його до фільтру тонкого очищення; 1-втулка; 2-шток штовхача; 3,8,18,22-пружини;
4-штовхач; 5-вісь ролика; 6-ролик; 7-випускний клапан; 9,16-прокладки; 10,23-пробки;
11-корпус циліндра; 12-циліндр; 13-поршень; 14-шток поршня; 15-рукоятка; 17-втулка
циліндра ручного насоса; 19-впускний клапан; 20-поршень; 21-корпус насоса;
24-ексцентрик; 25,26-канали; А-порожнина під поршнем; Б-порожнина над поршнем.

4. Тема 7. Система живлення автотракторних двигунів.
4
Режим роботи дизеля залежить від кількості палива, що подається в циліндри секціями насоса за один хід плунжера. При
повороті плунжерів у втулках на деякий кут змінюється кількість палива, що подається.
Повертаючи кулачковий вал можна змінювати кут випередження подачі палива для всього насоса. При повороті валу у напрямі
його обертання цей кут зменшується, а у зворотному напрямі – збільшується. В процесі роботи дизеля кулачковий вал повертається
на деякий кут автоматично – відцентровою муфтою випередження упорскування палива. Насос починає подавати паливо в камеру
згорання ще тоді, коли кривошип коленвала не доходить на деякий кут до верхньої мертвої точки. Цей кут називають кутом
початку подачі палива насосом. Форсунка подає паливо в камеру згорання циліндра трохи пізніше за насос унаслідок деякого
розширення паливопроводів, незначного стискання палива і невеликого витікання в насосі і форсунці.
Правильна величина кута випередження дуже важлива для надійної і економічної роботи двигуна. При зміні його в будь-яку
сторону зменшується потужність двигуна і зростає зношування його деталей. Наприклад, збільшення кута на 8˚ (рання подача
палива), жорсткість роботи двигуна зростає в 1,5-2 рази, а зношування циліндрів – майже в 2,5 раза, тому потрібно своєчасно
перевіряти і, якщо необхідно, регулювати кут випередження подачі палива насосом.
Мал. 5. Паливний насос високого тиску:
1-корпус; 2-провідне зубчате колесо; 3-сухар; 4-фланець провідного зубчатого колеса; 5,5-шпонки; 6-ексцентрік приводу паливопідкачувального насоса; 7,24-гайки;
8-проміжне зубчате колесо; 9,17-пальці; 10-кришки регулятора; 11-зубчате колесо регулятора; 12-утримувач вантажів; 13-осі вантажів; 14-вантаж; 15-упорний
шарикопідшипник; 16-муфти; 18-верхня кришка; 19-важелі пружини; 20-перепускний клапан; 21-втулки рейки; 22-рейки; 23-муфти регулювання випередження
уприскування палива; 26-самопіджимний сальник; 27-кришки підшипника; 28-роликопідшипник; 29-кулачковий вал; 30-ролик штовхача; 31-упорна втулка; 32-п'яти
штовхача; 33-пружини; 34-плунжер; 35-впускний отвір; 36-корпус секції; 37-нагнітальний клапан; 38-штуцери; 39-втулки плунжера; 40-важелі рейок.
Форсунка. Насос подає паливо в камеру згорання при
певному тиску і в дрібнорозпиленому вигляді. На дизелях
застосовують форсунки декількох типів; відкриті або закриті, з
розпилювачем, що має одне або декілька отворів. Закриті
форсунки можуть бути штифтові або безштифтові. На дизелі
КамАЗ-740 застосовують закриті безштифтові форсунки. Такі
форсунки називають закритими, оскільки форсунки (сопла) в
розпилювачі закриті голкою і лише у момент уприскування
палива сполучаються з камерою згорання. Для виходу палива
розпилювач має чотири отвори діаметром 0,34 мм.
Принцип роботи форсунки полягає в наступному: паливо
поступає у форсунку через штуцер 20 і йде по каналу до кінця
голки 1; коли сила тиску в порожнині 3 перевищує силу опору
пружини 11, голка піднімається, відкриваючи сопла – у цей
момент відбувається уприскування палива в камеру згорання.
Коли тиск в порожнині 3 падає, голка опускається, щільно
притискаючись до сідла в розпилювачі.
Паливо, яке просочилося між голкою і розпилювачем,
відводиться в порожнину пружини, потім через отвір поступає в
зливну трубку, сполучену з отворами ковпака форсунки.
Мал. 6. Форсунки: а – ЯМЗ-236; б – КамАЗ-740;
1-голка розпилювача; 2-мідна шайба; 3-кільцева порожнина; 4-розпилювач;
5-накидна гайка; 6-штифт; 7-кулька; 8-корпус; 9-штанга; 10-тарілка пружини;
11-пружини; 12-регулювальний гвинт; 13-стакан пружини; 14-контргайка; 15-ковпак;
16-прокладка; 17-втулка; 18-сітчастий фільтр; 19-ущільнювач штуцера; 20-штуцер;
21,23-канали; 22-кільцева проточка; 24-місячний стакан; 25-головка блоку
циліндрів; 26-проставка; 27-кільце ущільнювача; 28-регулювальні шайби;
29-опорна шайба.

5. Тема 7. Система живлення автотракторних двигунів.
5
Система подачі і очищення повітря дизеля КамАЗ-740.
На цьому дизелі застосований очисник повітря без масла,
двоступінчатий, з автоматичним відсмоктуванням пилу і
змінним фільтруючим елементом.
Схема роботи системи така: повітря через сітку в ковпаку 1
по трубах поступає в очисник повітря 6, де різко змінює напрям
і через гофрований картон поступає через трубу 8 у впускний
трубопровід 4 двигуна. Крупніші механічні частинки при цьому
відсмоктуються відпрацьованими газами в атмосферу через
патрубок 7 унаслідок розрідження в ньому (патрубок 7
сполучений з випускним трубопроводом двигуна).
Орієнтовний термін служби фільтруючого елементу складає
1000 годин. Для оцінки стану фільтруючого елементу, на лівому
впускному трубопроводі встановлений індикатор. При
засміченні картону, що фільтрує, у впускному трубопроводі
зростає розрідження (більше 70 КПа), індикатор спрацьовує, і
його червоний прапорець фіксується напроти вікна, указуючи
на необхідність заміни або промивки фільтруючого елементу.
Розгерметизація системи впускання повітря і
відсмоктування неочищеного повітря скорочують термін
служби дизеля в десятки разів. Тому при роботі на автомобілі зі
встановленим на ньому двигуні КамАЗ-740 (наприклад, КамАЗ-
5320) потрібно періодично знімати і оглядати фільтруючий
елемент. Наліт пилу на внутрішній стороні елементу – ознака
бракування. В цьому випадку промивка не допоможе – його
необхідно замінити.
Система випуску відпрацьованих газів автомобіля
КамАЗ-5320. На автомобіль КамАЗ-5320 встановлюють двигун
КамАЗ-740, тому для прикладу я приведу схему будови і роботи
системи випуску саме цього автомобіля.
Відпрацьовані гази по випускних 2 трубопроводах
поступають до приймальних труб 3 і 4, які сполучені трійником
7, і до глушника 9 підходять по гнучкому металевому рукаву 8.
У корпусі 14 глушника є три камери 17, де гази розширюються,
їх тиск і швидкість зменшуються, і по патрубку 15 гази
виходять в атмосферу.
Паливопроводи. У паливній системі дизеля застосовуються
паливопроводи низького і високого тиску. Перші призначені для
підведення палива з бака через фільтри до
паливопідкачувального насоса, насоса високого тиску і
відведення надлишків палива в бак. Виготовлені вони з
латунних і сталевих трубок та приєднуються до приладів
порожнистими болтами, а контактні поверхні ущільнюються
мідними шайбами завтовшки 1,5 мм.
Паливопроводи високого тиску сполучають форсунки і
насос високого тиску. Всі вони мають однакову довжину і
виконані із сталевих трубок із зовнішнім діаметром 7 мм і
внутрішнім – 2 мм. Їх кінці виготовлені насадкою у формі
конуса і прикручені накидними гайками з шайбами до конусних гнізд штуцерів паливного насоса і форсунок. Щоб уникнути
поломок від вібрації, паливопроводи прикріплюють спеціальними скобами і кронштейнами.
Контрольні питання:
1. Паливо для дизельних двигунів та склад пальної суміші.
2. Призначення, будова та робота системи живлення дизельних двигунів.
3. Призначення, будова та робота основних приладів системи живлення дизельних двигунів:
- фільтрів грубої та тонкої очистки палива;
- паливного насоса високого тиску;
- форсунки;
- паливопідкачувального насоса;
- всережимного регулятора частоти обертання;
- автоматичної муфти випередження впорскування палива;
- повітряних фільтрів.
4. Призначення та характеристика паливопроводів.
5. Система подачі і очищення повітря дизеля.
6. Система випуску відпрацьованих газів.
Мал. 7. Схема подачі і очищення повітря дизеля КамАЗ-740:
а-система подачі повітря; б-очисник повітря; 1-ковпак; 2-труба повітрозабірника;
3-індикатор; 4-лівий впускний трубопровід; 5-вхідна труба; 6-очисник повітря;
7-патрубок відсмоктування пилу; 8-вихідна труба; 9-борт кузова; 10-кабіна;
11-корпус очисника повітря; 12-фільтруючий елемент; 13-вхідний патрубок;
14-кільце ущільнювача; 15-клямки; 16-утримувач фільтруючого елементу;
17-гайки кріплення фільтруючого елементу; 18-кришка; 19-вихідний патрубок.
Мал. 8. Схема випуску відпрацьованих газів автомобіля КамАЗ-5320:
1-двигун; 2-випускний трубопровід; 3,4-ліва і права приймальні труби; 5-пневматичні
циліндри гальмівної системи; 6-допоміжні гальмівні механізми; 7-трійник; 8-гнучкий
металевий рукав; 9-глушник; 10-рама; 11-перфорована труба; 12-фланець приймального
патрубка; 13,16-передня і задня стінки корпусу глушника; 14-корпус глушника;
15-випускний патрубок; 17-розширювальна або резонаторна камера.