Система питания бензинового двигателя

Лекция 16. Система питания бензинового двигателя с впрыском топлива. Впускной и выпускной газопроводы

В систему питания двигателя с впрыском топлива входят топ­ливный бак, топливный насос, топливный фильтр, воздушный фильтр, форсунки, регулятор давления топлива, топливопровод двигателя, впускной и выпускной трубопроводы, топливопрово­ды, приемные трубы глушителя, резонаторы и глушитель

Просмотр содержимого документа
«Лекция 16. Система питания бензинового двигателя с впрыском топлива. Впускной и выпускной газопроводы»

Лекция 16. Система питания бензинового двигателя с впрыском топлива. Впускной и выпускной газопроводы

В систему питания двигателя с впрыском топлива входят топ­ливный бак, топливный насос, топливный фильтр, воздушный фильтр, форсунки, регулятор давления топлива, топливопровод двигателя, впускной и выпускной трубопроводы, топливопрово­ды, приемные трубы глушителя, резонаторы и глушитель.

На рис. 9.1 представлена схема части системы питания двига­теля с впрыском топлива, обеспечивающей подачу топлива и воздуха к цилиндрам и приготовление горючей смеси, необходимой для всех режимов работы двигателя.

Топливо из бака б через топливный фильтр и топливопрово­ды подается насосом 7 в топливопровод 2 двигателя, который установлен на впускном трубопроводе 4 я в котором закреплены форсунки 3.

Во впускной трубопровод из воздушного фильтра поступает чистый воздух, количество которого регулируется воздушной дрос­сельной заслонкой 1. Регулятор 5 при работающем двигателе под­держивает давление топлива в топливопроводе 2 двигателя и форсунках З в пределах 0,28. 0,33 МПа. При такте впуска в поток почдуха, движущийся с большой скоростью во впускном трубо­проводе 4, под давлением из форсунок 3 впрыскивается мелкораспыленное топливо. Топливо смешивается с воздухом, и образу­ющаяся горючая смесь из впускного трубопровода поступает в ци­линдры двигателя в соответствии с порядком работы двигателя.

Рис. 9.1. Схема системы питания с впрыском топлива:

1 — воздушная дроссельная заслонка; 2 — топливопропод двигателя; 3 — фор­сунки; 4 — впускной трубопровод; 5 — регулятор давления топлива; 6 — топ­ливный бак; 7— топливный насос; 8 — топливный фильтр

Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя через выпускной трубопровод, резонаторы и глушитель в окружающую среду.

Рассмотрим устройство и работу приборов системы питания двигателя с впрыском топлива.

Топливный насос (рис. 9.2) представляет собой центробежный роликовый насос с приводом от электродвигателя, который смон­тирован совместно с насосом в одном герметичном корпусе.

Центробежный роликовый насос состоит из статора 3, внут­ренняя поверхность которого незначительно смещена относительно оси якоря 8 электродвигателя; цилиндрического сепаратора 16, соединенного с якорем электродвигателя; и роликов 17, располо­женных в сепараторе. Сепаратор с роликами находится между ос­нованием 2 и крышкой 5 насоса.

При работе насоса топливо поступает через штуцер 1 и канал 18к вращающемуся сепаратору 16, переносится роликами и через выходные каналы 6 подается в полость электродвигателя и далее через клапан 11и штуцер 12 в топливопровод, подводящий топ­ливо к топливному фильтру.

Топливо, поступившее в насос, проходя через электродвига­тель, охлаждает его. Обратный клапан 11 исключает слив топлива из топливопровода и образование воздушных пробок после вы­ключения топливного насоса. Предохранительный клапан 4 ограничивает давление топлива, создаваемое насосом, при возраста­нии его выше допустимого — 0,45. 0,6 МПа. Топливный насос включается при включении зажигания. Производительность насо­са составляет 130 л/ч.

12 — штуцеры; 2 — основание; 3 — статор; 4, 11 — 18 — каналы; 7,9 — корпуса; 8 — якорь; 10 — кол.гмуфта; 15 — вал; 16 — сепаратор; 17— ролик, клапаны; 5 — крышка; 6,

каналы; 7,9— корпуса; 8 — якорь; 10 — коллектор; 13 — щетка; 14

Рис. 9.3. Топливопровод двигателя:

1 — впускной трубопровод; 2 — форсунка; 3 — штуцер; 4 — топливопровод; 5 —

Топливопровод двигателя (рис. 9.3) служит для подвода топли­ва к форсункам. Он является общим для четырех форсунок. В один конец топливопровода 4 ввернут штуцер 3 для подвода топлива от насоса, а на другом конце закреплен регулятор 5 давления топли­ва, связанный с ресивером и топливным баком. В топливопроводе двигателя одним концом закреплены форсунки 2, которые дру­гим концом закреплены во впускном трубопроводе 1. Концы фор­сунок уплотнены резиновыми кольцами круглого сечения. Топли­вопровод 4 крепится двумя болтами к впускному трубопроводу.

Регулятор давления топлива (рис. 9.4) поддерживает давление в топливопроводе и форсунках работающего двигателя в пределах 0,28. 0,33 МПа, что необходимо для приготовления горючей смеси требуемого качества на всех режимах работы двигателя. Регулятор давления состоит из корпуса 1 и крышки 3, между которыми закреплена диафрагма 4 с клапаном 2. Внутренняя полость регу­лятора делится диафрагмой на две полости: вакуумную и топ­ливную.

Вакуумная полость находится в крышке 3 регулятора и связана с ресивером, а топливная полость — в корпусе 1 регулятора и связана с топливным баком.

При закрытии воздушной дроссельной заслонки 1 (см. рис. 9.1) вакуум в ресивере увеличивается, клапан регулятора открывается при меньшем давлении топлива и перепускает избыточное топли­во по сливному топливопроводу в топливный бак 6. При этом дав­ление топлива в топливопроводе 2 двигателя понижается. При открытии воздушной дроссель­ной заслонки вакуум в ресиве­ре уменьшается, клапан регу­лятора открывается уже при большем давлении топлива. В результате давление топлива в топливопроводе двигателя по­вышается.

Рис. 9.4. Регулятор давления топлива:

а — клапан закрыт; б — клапан открыт; 1 — корпус; 2 — клапан; 3 —крышка; 4 — диафрагма

Форсунка (рис. 9.5) пред­ставляет собой электромагнит­ный клапан. Форсунка предназначена для впрыска дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Дозиро­вание количества топлива зависит от длительности электрическо­го импульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита форсунки. Впрыск топлива форсункой, синхронизирован с положением поршня в цилиндре двигателя.

Форсунка состоит из корпуса 3, крышки 6, обмотки катушки 4 электромагнита, сердечника 8 электромагнита, иглы 2 запорного клапана, корпуса 9 распылителя, насадки 1 распылителя и филь­тра 5. При работе двигателя топливо под давлением поступает в форсунку через фильтр 5 и проходит к запорному клапану, кото­рый находится в закрытом положении под действием пружины 7.

При поступлении электрического импульса в обмотку катуш­ки 4 электромагнита возникает магнитное поле, которое притя­гивает сердечник и вместе с ним иглу 2запорного клапана. При этом отверстие в корпусе 9 распылителя открывается, и топливо под давлением впрыскивается в распыленном виде.

После прекращения поступления электрического импульса в обмотку катушки электромагнита магнитное после исчезает, и под действием пружины 7 сердечник 8 электромагнита и игла 2 за­порного клапана возвращаются в исходное положение. Отверстие в корпусе 9 распылителя закрывается, и впрыск топлива из фор­сунки прекращается.

Техника безопасности при уходе за системой питания должна обязательно соблюдаться. Так, при использовании этилированно­го бензина необходимо быть особенно осторожным при обраще­нии с ним, так как этот бензин очень ядовит.

Рис. 9.5. Форсунка:

1 — насадка; 2 — игла; 3, 9 — корпуса; 4 —обмотка катушки; 5 — фильтр; 6 — крышка; 7 — пружина; 8 — сердечник

При заправке топливного бака, осмот­ре и очистке системы питания нужно не допускать попадания бензина на кожу. Если этилированный бензин попал на кожу, ее надо обмыть чистым кероси­ном, а руки вымыть с мылом в теплой воде и вытереть насухо.

Нельзя применять этилированный бензин для мытья деталей и рук, а так­же засасывать бензин через шланг ртом при переливании и продувать ртом топ­ливопроводы.

Нельзя допускать работу двигателя в закрытом помещении, которое не обо­рудовано специальной вентиляцией. Это может вызнать отравление людей, на­ходящихся в помещении, отработавши­ми газами.

При всех работах по уходу за системой питания необходимо обязательно соблюдать правила противопожарной безопасности.

Система питания бензинового двигателя BMW

1 – заливная горловина топливного бака; 2 – пробка заливной горловины бака; 3, 13 – прокладки; 4 – топливный бак; 5 – хомуты крепления бака; 6 – уравнительный бак; 7 – топливные шланги; 8 – адсорбер; 9 – правый сетчатый фильтр с топливным насосом; 10 – левый сетчатый фильтр (Е39); 11 – датчик уровня топлива; 12 – гайка.

Все детали топливной системы указанные на рисунке, находятся на своих монтажных местах, нахождение которых, я считаю, не требует уточнения, кроме адсорбера, установленного на одних моделях, сзади в колесной арке переднего левого колеса, в других, спереди слева в моторном отсеке.

Имея общее представление о системе питания автомобиля, она же топливная система, рассмотрим возможные работы, выполнение которых могут потребовать различные обстоятельства нашей автомобильной действительности.

Снятие топливного бака.

Учитывая сходность конструкции топливного бака, способов его монтажа и крепления, считаю возможным рассмотрение системы питания на примере BMW Е34. Единственным существенным отличием конструкции, является отсутствие левого датчика уровня топлива на баке BMW Е34 и размещение люка доступа. На кузове Е39 люки находятся под задним пассажирским сиденьем, на Е34 — в багажном отделении.

Все работы проводятся в хорошо проветриваемом помещении, при пустом топливном баке и отключенной аккумуляторной батарее. Выполнение работ по снятию топливного бака следует начать с отсоединения топливных шлангов и разъема датчика уровня топлива и топливного насоса. Данные шланги и разъем находятся в багажном отделении, скрытые шумоизоляцией. Топливный насос и один датчик уровня расположены справа походу движения автомобиля, а второй датчик уровня топлива, слевой (Е39). Следующим действием демонтажа бака, является отсоединение заливной горловины бака от кузова, для последующего снятия. В данной ситуации, есть два варианта выполнения работ. Первый: отсоединить горловину от кузова под лючком бака и промежуточного крепления заливной трубы с последующим снятием этого узла вместе с баком и дальнейшей разборкой. Второй: Не отсоединять заливную горловину в области лючка и промежуточного крепления, а демонтировать хомут крепления заливной трубы к баку, но после частичного опускания бака. У каждого способа есть свои сторонники и противники, и каждый по-своему прав. Мое мнение склоняется в сторону первого способа. Причина в том, что первый способ исключает возможность попадания пыли и грязи из-под колесной арки в бак. Второй же способ это допускает, поскольку заливная труба отсоединена от бака, грязь может попасть при неаккуратных действиях исполнителя работ. Последними снимаются хомуты крепления топливного бака. Для легкого выполнения процедуры снятия хомутов, рекомендую тщательно очистить резьбовые соединения от грязи и обильно смазать резьбу смазкой WD 40 или подобной. Откручивая гайки, одновременно опускаем топливный бак на заранее подготовленную подставку. Благодаря тому, что бак в автомобилях BMW изготовлен из специального пластика, его легко может снять один человек. Дальнейшие действия подразумевают снятие топливного насоса, датчиков уровня топлива и при необходимости, промывку или ремонт топливного бака.

Особенности материала, из которого изготовлен бак, усложняют производство ремонтных работ. Пластик плохо поддается клейке или пайке. Характерной проблемой пластикового бака является нарушение фиксации крепления контейнера топливного насоса и датчика уровня топлива. В таких случаях топливный насос не может правильно работать по причине смещения своего положения в баке, также нарушается точность показания уровня топлива в баке. Такие нарушения могут быть следствием удара топливным баком о всевозможные преграды, камни и т.п. В случае обнаружения данного дефекта рекомендуется замена топливного бака. Сборка производится в обратной последовательности с обязательной проверкой всех шлангов, патрубков и хомутов, места соединения которых, смазываются рекомендуемыми герметичными смазками.

Снятие топливного насоса и датчика уровня топлива.

Работы по снятию датчика уровня топлива или топливного насоса не предусматривают обязательный демонтаж бака. Эти операции можно производить из багажника автомобиля. Для этого необходимо демонтировать покрытие на полу багажного отделения, под которым находится люк доступа к топливному насосу и датчику уровня. Отвернув 5 винтов, получаем доступ к накидной гайке (3), топливным трубкам (2) и электрическому разъему (4) датчика уровня топлива (1).

Рис. 2. Люк в багажнике. Рис. 3. Элементы системы питания.

При снятии топливных шлангов следует учитывать наличие давления топлива в системе. Поэтому , снимать шланги следует постепенно , вытирая вытекающее топливо чистой ветошью. Чтобы не перепутать шланги местами, нужно предварительно их наметить изоляционной лентой или любым другим способом. Далее снимаем электрический разъем, сдвигая металлический фиксатор вбок. Учитывая отсутствие специального съемника накидной гайки, откручиваем ее с помощью широкой отвертки, по которой необходимо бить осторожными ударами молотка против часовой стрелки по ребру гайки. Сняв накидную гайку, поднимаем вверх датчик уровня топлива, наклоняя его и вытирая вытекающее топливо. Если необходимо снятие только датчика уровня топлива, отсоединяем шланги, предварительно наметив их местоположение. Датчики уровня топлива имеют некоторые незначительные отличия, в зависимости от модели двигателя.

Рис. 4. Двигатели М 20 и М 30:

Рис. 5. Двигатель М 21:

При необходимости снятия топливного насоса, снимаем его, нажимая на фиксаторы, одновременно поднимая вверх из контейнера. Дальнейшие работы проводятся согласно возникшей необходимости, по причине которой и снимался собственно насос и датчик.

Для замены топливного насоса продолжаем разборку узла. Если не снимались топливные шланги от датчика уровня при первичной разборке, отсоединяем их непосредственно от насоса и держателя. Откручиваем хомуты подающего шланга от соединителя и возвратный шланг от держателя топливного насоса и снимаем их. На рисунках отчетливо видны все составляющие детали, рекомендую с ними детально ознакомится. Далее производим работы, для полного освобождения насоса: снимаем сетчатый фильтр, откручиваем электрические провода питания насоса и вынимаем насос из вибропоглощающей обоймы. Демонтаж гидравлического демпфера выполняем сверху вниз, демпфер, соединитель и редукционный клапан. При сборке демпфера обязательна замена уплотнительного кольца новым. Новый насос устанавливается в обратной последовательности.

Перед установкой топливного насоса и датчика уровня топлива в бак, рекомендуется проверить целостность шлангов, надежность хомутов и правильность сборки всего узла. Правильная установка топливного насоса в баке, проверяется плотностью посадки держателя в баке, исключающая подвижность узла. Дальнейшая сборка производится в обратной последовательности, с заменой хомутов топливных шлангов новыми. На датчиках уровня топлива М 21 и М 50, важна правильная установка уплотнительного кольца, исключающая протекание топлива. Хотя завод-изготовитель требует заменять старое уплотнительное кольцо новым, практика показывает, что старое кольцо превосходно справляется со своими обязанностями. Для этого, перед установкой датчика в горловину бака, уплотнительное кольцо одевают на корпус датчика, а после, в горловину бака, выравнивая направление топливных трубок в сторону шлангов. Затяните накидную гайку с помощью отвертки и молотка, присоедините шланги и электрический разъем, задвинув металлический фиксатор до упора.

Рис. 6. Топливный фильтр бензинового двигателя.

Топливный фильтр располагается впереди топливного бака на нагнетающем топливопроводе, его замену производят снизу автомобиля. В металлическом корпусе размещен бумажный очищающий элемент с задерживающей способностью 8-10 мк и фильтрующей поверхностью около 3000 см 3 . Сетчатый металлический фильтр «а» задерживает частички фильтрующего элемента. Поэтому фильтр необходимо устанавливать строго в направлении потока топлива, указанному стрелкой «б». При выполнении работ необходимо учитывать присутствие давления в топливных шлангах. Чтобы сбросить давление в системе, необходимо открутить хомут шланга, проворачивать топливный фильтр, удерживая шланг другой рукой. Так же стоит учитывать вытекание топлива через шланг, когда фильтр будет снят, самотеком. Для предотвращения вытекания, следует приготовить металлический или деревянный стержень соответствующего размера, которым можно закрыть отверстие. Установив новый фильтр и затянув новые хомуты, необходимо проверить плотность соединений. Для этого, запускаем двигатель. Обязательно следует учитывать то обстоятельство, что топливный насос пуст и для его заполнения топливом потребуется некоторое время. Во время работы двигателя на холостом ходу, зрительно проверяем отсутствие течи топлива на соединениях топливного фильтра.

Конструкция топливного насоса.

Рис. 7 и 8. Конструкция и принцип действия топливного насоса.

В системе питания устанавливается роторный электрический насос. На валу электродвигателя с постоянными магнитами, эксцентрично установлен ротор (1). По окружности ротора расположены камеры, в которых находятся металлические ролики (2), прижимающиеся под действием центробежной силы к поверхности корпуса, обеспечивая надежное уплотнение. Всасываемое в зазоры между роликами и корпусом топливо, подается в нагнетательный патрубок (3). Обратный клапан (4) предотвращает стекание топлива на остановленном двигателе. Предохранительный клапан (5) закрывает канал подвода топлива из впускной камеры (6) при увеличении давления топлива более 4 кг/см 2 . Для поддержания рабочего давления в системе, топливный насос подает превышающее необходимость количество топлива. Так, при максимальной нагрузке около 70% топлива возвращается в бак после прохождения регулятора давления. Топливный насос включает реле, которое срабатывает при частоте вращения коленвала двигателя более 30 об/мин при включении стартера. Цепь питания топливного насоса разрывается после остановки двигателя при включенном зажигании. Если двигатель глохнет, независимо от режима работы, неустойчиво работает на холостом ходу или не запускается, одной из причин этого может быть проблема с топливным насосом.

Продувка топливного шланга.

В случае необходимости продувки топливного шланга необходимо отсоединить топливный шланг в дух местах: в моторном отсеке на входе в распределительную магистраль и на выходе топливного фильтра, со стороны подачи топлива на двигатель. При этом необходимо предотвратить вытекание топлива из топливного фильтра, для этого можно использовать шланг подходящего размера, который с одной стороны нужно заглушить, а другой стороной одеть на фильтр. Продувать топливопровод нужно в сторону, обратную направлению движения топлива в рабочем режиме, т. е. из моторного отсека в сторону бака, используя компрессор с ограничением давления воздуха в 4-5 атм. После продувки и сборки, магистраль проверяют на отсутствие течи топлива в местах соединений.

Рис. 9. Распределительная магистраль 4-х цилиндрового двигателя М40 В16, В18 и М42 В18.

Особенности конструкции системы питания

так как она служит только для выполнения экологических требований по снижению токсичности.

Функциональное назначение системы подачи топлива — обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Двигатель оборудован электронной системой управления с распределенным впрыском топлива. В системе распределенного впрыска функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: воздух подается системой воздухоподачи, состоящей из дроссельного узла и регулятора холостого хода, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество топлива впрыскивается форсунками во впускную трубу. Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретен момент работы двигателя, что позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов. Управляет системой впрыска топлива (и системой зажигания тоже) электронный блок, непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах двигателя.

Система улавливания паров топлива предотвращает выход из системы питания в атмосферу паров топлива, неблагоприятно влияющих на экологию окружающей среды.

В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером. Он установлен на основании кузова справа сзади и соединен трубопроводами с топливным баком и впускной трубой. На кронштейне, установленном на впускной трубе, расположен электромагнитный клапан продувки адсорбера, который по сигналам блока управления двигателем переключает режимы работы системы.

Пары топлива из топливного бака по трубопроводу постоянно отводятся и накапливаются в адсорбере, заполненном активированным углем (адсорбентом). При работе двигателя происходит регенерация (восстановление) адсорбента продувкой адсорбера свежим воздухом, поступающим в систему под действием разрежения, передаваемого по трубопроводу из впускной трубы в полость адсорбера при открывании клапана. Величина открытия клапана, а следовательно, и интенсивность продувки адсорбера зависят от угла поворота дроссельной заслонки и определяются разрежением, которое возникает в полости впускной трубы работающего двигателя.

Пары топлива из адсорбера по трубопроводу поступают во впускную трубу двигателя и сгорают в цилиндрах.

Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой нестабильность холостого хода, остановку двигателя, повышенную токсичность отработавших газов и ухудшение ходовых качеств автомобиля

Основным датчиком для обеспечения оптимального процесса сгорания является датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд). Он установлен в выпускном коллекторе двигателя и совместно с электронным блоком и форсунками образует контур корректировки состава топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель

По сигналам датчика
блок управления двигателем определяет количество несгоревшего кислорода в отработавших газах и соответственно оценивает оптимальность состава топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в каждый момент времени. Зафиксировав отклонение состава от оптимального 1:14 (соответственно топливо и воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. В результате контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым.

Топливный бак сварной, штампованный, установлен под полом кузова в его задней части и прикреплен четырьмя болтами. Для того чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен трубопроводом с адсорбером. Во фланцевое отверстие в верхней части бака установлен электрический топливный насос. Из насоса топливо подается в топливный фильтр, установленный в подкапотном пространстве на щите передка, и оттуда поступает в топливную рампу двигателя, закрепленную на впускной трубе. Из топливной рампы топливо впрыскивается форсунками во впускную трубу.

Топливопроводы системы питания представляют собой трубки, соединяющие между собой различные элементы системы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
Запрещается заменять стальные трубопроводы шлангами, медными или алюминиевыми трубками, так как только стальные трубопроводы удовлетворяют условиям работы при повышенном давлении и вибрации.

Шланги системы питания изготовлены по особой технологии из маслобензостойких материалов. Применение шлангов, отличающихся по конструкции от рекомендованных, может привести к отказу системы питания, а в некоторых случаях и к пожару.

В соединениях трубопроводов с элементами системы питания применяют круглые уплотнительные кольца. Использование уплотнений другой конструкции запрещено.

Модуль топливного насоса включает в себя электрический насос и датчик указателя уровня топлива.

Модуль топливного насоса обеспечивает подачу топлива и установлен в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не под действием разрежения.

Топливный насос погружной, роторного типа, с электроприводом. Насос неразборной конструкции ремонту не подлежит, при выходе из строя его надо заменить.

Топливный фильтр тонкой очистки полнопоточный, закреплен в кронштейне, установленном на щите передка в подкапотном пространстве. Фильтр неразборный, состоит из стального корпуса с бумажным фильтрующим элементом.

Форсунки улотнены в отверстиях рампы и в гнездах впускной трубы резиновыми кольцами 4 и закреплены пружинными фиксаторами 1. На фланце рампы двумя винтами прикреплен регулятор 5 давления топлива, к которому присоединен трубопровод слива топлива. Рампа с форсунками и регулятором в сборе вставлена хвостовиками форсунок в отверстия впускной трубы и закреплена двумя болтами.

Прикреплены к рампе из которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия впускной трубы. В отверстиях рампы и впускной трубы форсунки уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами 1 и 3. Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндр двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан. Топливо под давлением поступает из рампы по каналам внутри корпуса форсунки к запорному клапану. Пружина поджимает иглу запорного клапана к конусному отверстию пластины распылителя, удерживая клапан в закрытом положении. Напряжение, подаваемое от блока управления двигателем через штекерные выводы 2 на обмотку электромагнита форсунки, создает е ней магнитное поле, втягивающее сердечник вместе с иглой запорного клапана внутрь электромагнита. Конусное кольцевое отверстие в пластине распылителя открывается, и топливо впрыскивается через диффузор корпуса распылителя во впускной канал головки блока цилиндров и далее в цилиндр двигателя. После прекращения поступления электрического импульса пружина возвращает сердечник и иглу запорного клапана в исходное состояние — клапан запирается. Количество топлива, впрыскиваемое форсункой, зависит от длительности электрического импульса.

Регулятор давления топлива, устанавливаемый на топливной рампе, поддерживает постоянное давление топпива в центральном каналe рампы на всех режимах работы двигателя. Регулирование давления топлива, подаваемого в форсунки, основано на принципе слежения за значением перепада давления в рампе и впускной трубе, которое при любых условиях должно составлять не менее 30 кПа (3,0 кгс/см2). Подача электрического топливного насоса больше, чем это необходимо для обеспечения работоспособности системы. Поэтому при работе двигателя с помощью регулятора давления часть топлива постоянно сливается через обратный трубопровод в топливный бак. В зависимости от разрежения во впускной трубе регулятор давления уменьшает или увеличивает слив излишнего топлива, поддерживая постоянное давление в рампе.

Регулятор давления представляет собой замкнутую полость, разделенную диафрагмой на вакуумную и топливную камеры.

Вакуумная камера сообщается через вакуумный шланг с впускной трубой двигателя, топливная — через канал в корпусе регулятора с полостью топливной рампы. Во время работы двигателя под действием пружины клапан регулятора закрыт, если перепад давления во впускной трубе и топливной рампе не более 0,3 МПа. Обратного слива топлива нет — давление в топливопроводе начинает повышаться. При перепаде давления свыше 300 кПа (3,0 кгс/см2) диафрагма регулятора прогибается и между клапаном и его седлом образуется зазор, через который в другой канал регулятора, соединенный со сливным трубопроводом, сливается излишнее топливо — давление снижается. При увеличении нагрузки двигателя, работающего при большом открытии дроссельной заслонки, расход топлива увеличивается и давление в топливной рампе падает. Одновременно с этим уменьшается разрежение во впускной трубе. Пружина прижимает клапан регулятора давления к седлу, слив топлива в топливный бак прекращается — давление повышается. Эти процессы повторяются непрерывно, в результате чего в топливной рампе поддерживается постоянное давление.

Воздушный фильтр установлен в правой передней части моторного отсека на брызговике двигателя. Нижний патрубок фильтра вставлен в воздуховод глушителя шума впуска, установленного под правым передним крылом.

Фильтр соединен резиновым гофрированным воздухоподводящим рукавом с дроссельным узлом.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра бумажный, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности.

Дроссельный узел представляет собой простейшее регулирующее устройство и служит для изменения количества основного воз- духа, подаваемого во впускную систему двигателя. Он установлен на входном фланце впускной трубы. На входной патрубок дроссельного узла надет формованный резиновый рукав, закрепленный хомутом и соединяющий дроссельный узел с воздушным фильтром.

В корпусе дроссельного узла выполнено отверстие для подвода дополнительного воздуха к регулятору холостого хода.

В корпусе 5 (рис. 5.24)

Рис. 5.24. Дроссельный узел:

1 — датчик положения дроссельной заслонки; 2 — регулятор холостого хода: 3 — дроссельная заслонка; 4 – сектор привода дроссельной заслонки; 5 — корпус дроссельного узла

установлена поворачивающаяся на оси заслонка 3. На одном конце оси установлен датчик 1 положений дроссельной заслонки системы управления двигателем, на другом — сектор 4, к которому присоединен трос привода дроссельной за- слонки. На корпусе 5 закреплен регулятор 2 холостого хода, дозирующий поток воз духа при закрытой дроссельной заслонке В воздушном фильтре нет устройства се- зонной регулировки, поэтому дроссельный узел оборудован системой подогрева, предотвращающей обледенение дроссельной заслонки в холодное время года и соединенной с системой охлаждения двигателя шлангами.

В процессе эксплуатации дроссельный узел не требует обслуживания и регулировки, следите лишь за состоянием резиновых уплотнений, чтобы избежать подсоса воздуха.

Регулятор холостого хода поддерживает заданную частоту вращения холостого хода двигателя при полностью закрытой дроссельной заслонке во время его пуска, прогрева и при изменении нагрузки при включении вспомогательного оборудования.

Регулятор изменяет количество допол- нительного воздуха, подаваемого во впускную систему помимо дроссельной заслонки, и представляет собой электромеханический клапан, прикрепленный двумя болтами к фланцу корпуса дроссельного узла. Выполненные во фланце дроссельного узла каналы и седло клапана регулятора образуют систему подачи дополнительного воздуха, минуя дроссельную заслонку.

Блок управления двигателем, обработав сигналы от датчиков, определяет необходимость открытия клапана

регулятора и передает импульсы на штекерный вывод 5 обмотки 3 статора регулятора. При каждом управляющем импульсе ротор 8 поворачивается на определенный угол, перемещая с помощью ходового винта 4 клапан 1 относительно седла. Во впускную трубу через каналы в дроссельном узле поступает дополнительный воздух. Определяя разрежение во впускной трубе двигателя, блок управления стремится поддерживать его на заданном уровне, периодически открывая и закрывая клапан регулятора холостого хода. Это дает возмож- ность обеспечить подачу постоянного количества дополнительного воздуха для поддержания постоянной частоты вращения холостого хода. Изменяя величину открытия и закрытия клапана регулятора, блок управления компенсирует значительное увеличение или уменьшение количества подаваемого воздуха, вызванное его подсосом через негерметичную впускную систему или, напротив, засорением воздушного фильтра.

Техническое Обслуживание и Ремонт Автомобилей

Основные неисправности и техническое обслуживание системы питания

• Печать
• E-mail

Основные неисправности сис­темы питания.

Основные неисправности системы питания заключаются в образовании богатой или бед­ной смеси. Богатая горючая смесь из-за недо­статка воздуха сгорает в цилиндрах двигателя не полностью и частично догорает в глушите­ле, происходит дымный выпуск отработавших газов. Причинами переобогащения горючей смеси являются:

-высокий уровень топлива в поплавковой камере,

-разработка отверстий жиклеров или повреждение прокладок под ни­ми,

-засорение воздушных жиклеров,

-неплотное закрытие клапанов экономайзера и ускоритель­ного насоса,

-неполное открытие воздушной за­слонки.

Бедная горючая смесь также обладает по­ниженной скоростью сгорания, двигатель пе­регревается и его работа сопровождается рез­кими хлопками в карбюраторе. Причинами об­разования бедной смеси являются уменьшение подачи топлива или подсос воздуха в местах крепления карбюратора и впускного трубопро­вода к головкам цилиндров. Уменьшение пода­чи топлива возможно при заедании воздушного клапана в пробке топливного бака, частичном засорении топливопроводов, фильтров-отстой­ников и сеточных фильтров, повреждении ди­афрагмы и неплотном прилегании клапанов топливного насоса, неплотном креплении топ­ливопроводов к штуцерам, низком уровне топ­лива в поплавковой камере карбюратора, засо­рении топливных жиклеров.

Работы, выполняемые при тех­ническом обслуживании системы питания.

При ежедневном техническом об­служивании проверяют уровень топлива в баке и при необходимости заправляют его топли­вом; проверяют осмотром герметичность систе­мы питания.

Во время первого технического обслуживания проверяют осмотром со­стояние приборов системы питания, герметич­ность их соединений и при необходимости уст­раняют неисправности. При работе в условиях большой запыленности промывают ванну и фильтрующий элемент воздушного фильтра двигателя.

При втором техническом обслуживании проверяют крепление и герметичность топлив­ного бака, соединений трубопроводов, карбю­ратора и топливного насоса; действие привода полноту закрытия и открытия воздушной и дроссельных заслонок и при необходимое устраняют неисправности; проверяют при помощи манометра работу топливного насоса без снятия с двигателя; уровень топлива в поплавковой камере карбюратора; легкость пуска работу двигателя. При необходимости регулируют карбюратор на малую частоту вращении коленчатого вала (режим холостого хода) промывают фильтрующий элемент и заменяю масло в воздушном фильтре, снимают и промывают фильтр-отстойник и фильтр тонкой очистки топлива, осматривают и при необходимое очищают отстойник топливного насоса от воды и грязи.

При подготовке к зимней эксплуатации (сезонное техническое обслуживание) промывают топливный бак; проверяют карбюратор и топливный насос на специальных стендах.

Проверка и регулировка уров­ня топлива в поплавковой каме­ре.

В карбюраторе К-88А, устанавливаемом на двигателе ЗИЛ-130, вывертывают пробку в нижней части колодца экономайзера, вверты­вают вместо нее переходник с резиновым шлан­гом и стеклянной трубкой 1 (рис. 13, а). Распо­ложив трубку вертикально, рычагом ручной подкачки топливного насоса нагнетают топли­во в поплавковую камеру. Высота уровня топ­лива от плоскости разъема верхней и средней частей карбюратора должна быть 18—19 мм.

При необходимости производят регулиров­ку уровня топлива подгибанием рычажка по­плавка или изменением количества прокладок под корпусом игольчатого клапана карбюра­тора.

В карбюраторе К-126Б, устанавливаемом на двигателях 3M3-53, уровень топлива в поп­лавковой камере контролируют через смотро­вое окно 3 (рис. 13,6). Уровень топлива дол­жен быть на 19—21 мм ниже плоскости разъ­ема верхней и средней частей карбюратора.

Для регулировки уровня топлива подгибают язычок 2 на рычажке поплавка.

Проверка пропускной способ­ности жиклеров.

Жиклеры проверяют под напором воды в 1 м при температуре 20°С В течение 1 мин. При нагнетании сжатого воз­духа (давление 1 кгс/см 2 ) в нижний бачок 1 (рис. 14) вода по трубке 11 поступает в верх­ний бачок 12. Из верхнего бачка вода через кран 13 попадает в поплавковую камеру 14. По трубке 15 через регулировочный кран 3 во­да поступает в адаптер 6 и трубку 10 метрово­го напора. Проверяемый жиклер вставляют в наконечник 4 адаптера б так, чтобы вода через него протекала в том же направлении, в каком топливо протекает через этот жиклер в карбю­раторе.

Количество воды, поступившей в мерный цилиндр за 1 мин, определит пропускную способность жиклера. Например, в карбюраторе К-88А про­пускная способность главного топливного жик­лера 315 см 3 /мин, жиклера полной мощнос­ти — 1150 см 3 /мин.

Проверка топливного насоса.

Чтобы проверить давление, создаваемое топ­ливным насосом, к топливопроводу, идущему к карбюратору, присоединяют манометр. При работе двигателя с малой частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода по­казания манометра должны отвечать требова­ниям завода (избыточное давление 0,2— 0,3 кгс/см 2 ). Если давление, создаваемое насо­сом, ниже нормы, необходимо проверить креп­ление насоса и исправность его деталей.

Регулировка карбюратора на малую частоту вращения колен­чатого вала двигателя (режим хо­лостого хода).

Перед регулировкой проверяют исправ­ность двигателя, системы питания и свечей за­жигания, величины зазоров между электрода­ми свечей и контактами прерывателя, а также правильность установки зажигания. Пускают и прогревают двигатель. Для регулировки ис­пользуют упорный винт 1 (рис. 15, а) в рычаге дроссельной заслонки и винты 2 регулировки качества смеси. Регулировку выполняют в та­кой последовательности: завернуть упорный винт примерно на два оборота; завернуть вин­ты качества до отказа, а затем вывернуть их примерно на три оборота; вывернуть упорный винт до достижения минимальной устойчивой частоты вращения; плавно завертывать один из винтов качества до возникновения перебоев в работе двигателя, а затем отвернуть винт на 1 /₂ оборота, повторить операции со вторым вин­том качества (рис. 15,6).

Далее плавно вывертывают упорный винт для уменьшения частоты вращения коленчато­го вала и снова повторяют операции по уста­новке двух винтов регулировки качества смеси и упорного винта, добиваясь минимально устойчивой частоты вращения.

Для проверки регулировки карбюратора плавно открывают дроссельные заслонки и рез­ко их закрывают. При этом двигатель не дол­жен останавливаться.

Если двигатель остановится, немного ввер­тывают упорный винт рычага дроссельных за­слонок и проверяют правильность регулировки.

Система питания бензинового двигателя с впрыском топлива

В систему питания двигателя с впрыском топлива входят топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, воздушный фильтр, форсунки, регулятор давления топлива, топливопровод двигателя, впускной и выпускной трубопроводы, топливопроводы, приемные трубы глушителя, резонаторы и глушитель.

На рис. 12 представлена схема части системы питания двигателя с впрыском топлива, обеспечивающей подачу топлива и воздуха к цилиндрам и приготовление горючей смеси, необходимой для всех режимов работы двигателя.

Топливо из бака 6 через топливный фильтр 8 и топливопроводы подается насосом 7 в топливопровод 2 двигателя, который установлен на впускном трубопроводе 4 и в котором закреплены форсунки 3.

Рис. 12. Схема системы питания двигателя с впрыском топлива:

1 — заслонка; 2 — топливопровод двигателя; 3 — форсунки; 4 — впускной трубопровод; 5 — регулятор давления; 6 — бак; 7 — насос; 8 — фильтр

Во впускной трубопровод из воздушного фильтра поступает чистый воздух, количество которого регулируется воздушной дроссельной заслонкой 1. Регулятор 5 при работающем двигателе поддерживает давление топлива в топливопроводе 2 двигателя и в форсунках 3 в пределах 0,28. 0,33 МПа. При такте впуска в поток воздуха, движущийся с большой скоростью во впускном трубопроводе 4, под давлением из форсунок 3 впрыскивается мелкораспыленное топливо. Топливо смешивается с воздухом, и образующаяся горючая смесь из впускного трубопровода поступает в цилиндры двигателя в соответствии с порядком работы двигателя.

Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя через выпускной трубопровод, резонаторы и глушитель в окружающую среду.

Рассмотрим устройство и работу приборов системы питания двигателя с впрыском топлива.

Топливный насос (рис. 13) представляет собой центробежный роликовый насос с приводом от электродвигателя, который смонтирован совместно с насосом в одном герметичном корпусе.

Центробежный роликовый насос состоит из статора 3, внутренняя поверхность которого незначительно смещена относительно оси якоря 8 электродвигателя, цилиндрического сепаратора 16, соединенного с якорем электродвигателя, и роликов 17, расположенных в сепараторе.

Сепаратор с роликами находится между основанием 2 и крышкой 5 насоса.

При работе насоса топливо поступает через штуцер 1 и канал 18 к вращающемуся сепаратору 16, переносится роликами и через выходные каналы 6 подается в полость электродвигателя и далее через клапан 11 и штуцер 12 в топливопровод, подводящий топливо к топливному фильтру.

Рис. 13. Топливный насос:

1, 12 — штуцеры; 2 — основание; 3 — статор; 4, 11 — клапаны; 5 — крышка; 6, 18 — каналы; 7, 9 — корпуса; 8 — якорь; 10 — коллектор; 13 — щетка; 14 — муфта; 15 — вал; 16 — сепаратор; 17 — ролик

Топливо, поступившее в насос, проходя через электродвигатель, охлаждает его. Обратный клапан 11 исключает слив топлива из топливопровода и образование воздушных пробок после выключения топливного насоса. Предохранительный клапан 4 ограничивает давление топлива, создаваемое насосом, при возрастании его выше допустимого — 0,45. 0,6 МПа. Топливный насос включается при включении зажигания. Подача насоса составляет 130 л/ч.

Топливопровод двигателя (рис. 14) служит для подвода топлива к форсункам. Он является общим для четырех форсунок. В один конец топливопровода 4 ввернут штуцер 3 для подвода топлива от насоса, а на другом конце закреплен регулятор 5 давления топлива, связанный с ресивером и топливным баком. В топливопроводе двигателя одним концом закреплены форсунки 2, которые другим концом закреплены во впускном трубопроводе 1. Концы форсунок уплотнены резиновыми кольцами круглого сечения. Топливопровод 4 крепится двумя болтами к впускному трубопроводу.

Регулятор давления топлива (рис. 15) поддерживает давление в топливопроводе и форсунках работающего двигателя в пределах 0,28. 0,33 МПа, что необходимо для приготовления горючей смеси требуемого качества на всех режимах работы двигателя. Регулятор давления состоит из корпуса 1 и крышки 3, между которыми закреплена диафрагма 4 с клапаном 2. Внутренняя полость регулятора делится диафрагмой на две полости — вакуумную и топливную.

Рис. 14. Топливопровод двигателя:

1 — впускной трубопровод; 2 — форсунка; 3 — штуцер; 4 — топливопровод; 5 — регулятор давления

Рис. 15. Регулятор давления топлива:

а — клапан закрыт; 6 — клапан открыт; 1 — корпус; 2 — клапан; 3 — крышка; 4 — диафрагма

Вакуумная полость находится в крышке 3 регулятора и связана с ресивером, а топливная полость — в корпусе 1 регулятора и связана с топливным баком.

При закрытии воздушной дроссельной заслонки 1 (см. рис. 12) вакуум в ресивере увеличивается, клапан регулятора открывается при меньшем давлении топлива и перепускает избыточное топливо по сливному топливопроводу в топливный бак 6. При этом давление топлива в топливопроводе 2 двигателя понижается. При открытии воздушной дроссельной заслонки вакуум в ресивере уменьшается, клапан регулятора открывается уже при большем давлении топлива. В результате давление топлива в топливопроводе двигателя повышается.

Форсунка (рис. 16) представляет собой электромагнитный клапан. Форсунка предназначена для впрыска дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Дозирование количества топлива зависит от длительности электрического импульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита форсунки. Впрыск топлива форсункой синхронизирован с положением поршня в цилиндре двигателя.

Рис. 16. Форсунка;

1 — насадка; 2 — игла; 3, 9 — корпуса; 4 — катушка; 5 — фильтр; 6— крышка; 7— пружина; 8 — сердечник

Форсунка состоит из корпуса 3, крышки 6, катушки 4 электромагнита, сердечника 8 электромагнита, иглы 2 запорного клапана, корпуса 9 распылителя, насадки 1 распылителя и фильтра 5,

При работе двигателя топливо под давлением поступает в форсунку через фильтр 5 и проходит к запорному клапану, который находится в закрытом состоянии под действием пружины 7.

При поступлении электрического импульса в обмотку катушки 4 электромагнита возникает магнитное поле, которое притягивает сердечник 8 и вместе с ним иглу 2 запорного клапана. При этом отверстие в корпусе 9 распылителя открывается, и топливо под давлением выпрыскивается в распыленном виде.

После прекращения поступления электрического импульса в обмотку катушки электромагнита магнитное поле исчезает, и под действием пружины 7 сердечник 8 электромагнита и игла 2 запорного клапана возвращаются в исходное положение. Отверстие в корпусе 9 распылителя закрывается, и впрыск топлива из форсунки прекращается.