Устройство наддувного дизельного двигателя КамАЗ

Курсовая работа
Содержание скрыть

На автомобилях КамАЗ-53212 и -54112 может быть установлен четырёхтактный восьмицилиндровый V-образный дизельный двигатель КамАЗ-7403.10 (рис. 1), отличающийся высокой мощностью, надёжностью и повышенным ресурсом благодаря применению:

  • поршней, отлитых из высококремнистого алюминиевого сплава с чугунной упрочняющей вставкой под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитным приработочным покрытием юбки;
  • поршневых колец с хромовым и молибденовым покрытием боковых поверхностей;
  • азотированного или упрочнённого индукционной закалкой коленчатого вала;
  • трёхслойных тонкостенных сталебронзовых вкладышей коренных и шатунных подшипников;
  • закрытой системы охлаждения, заполняемой низкозамерзающей охлаждающей жидкостью, с автоматическим регулированием температурного режима, гидромуфтой привода вентилятора и термостатами;
  • высокоэффективных бумажных фильтрующих элементов для фильтрации масла, топлива и воздуха;
  • гильз цилиндров, объемно-закаленных и обработанных плосковершинным хонингованием;
  • электрофакельного устройства подогрева воздуха, обеспечивающего надёжный пуск двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха до -25° С.

Двигатель КамАЗ-7403.10 с турбонаддувом:

1 – коллектор выпускной; 2 – стартер; 3 – крышка головки цилиндра; 4 – картер масляный; 5 – кронштейн рычага переключения передач; 6 – насос водяной; 7 – крыльчатка вентилятора; 8 – ремни привода; 9 – фильтр центробежный масляный; 10 – генератор; 11, 25 – кронштейны; 12 – рычаг переключения передач; 13 – патрубок объединительный; 14 – крышка регулятора ТНВД; 15, 22 – свечи факельные; 16 – клапан электромагнитный; 17, 23 – коллекторы впускные; 18 – фильтр тонкой очистки топлива; 19 – компрессор; 20, 26 – турбокомпрессоры; 21 – бачок насоса гидроусилителя рулевого управления; 24 – патрубок.

Техническая характеристика двигателя.

Модель

Тип

Число цилиндров

Расположение цилиндров

Порядок работы цилиндров

Направление вращения коленчатого вала

Диаметр цилиндров и ход поршня

Рабочий объём, л

Степень сжатия

Гарантируемая мощность, л. с.

Частота вращения коленчатого вала при гарантируемой мощности, об/мин

Максимальный крутящий момент, кгс*м

Частота вращения при максимальном крутящем моменте, об/мин

Частота вращения холостого хода, не более, об/мин:

минимальная

максимальная

Удельный расход топлива, г/л.с.*ч (по скоростной характеристике рис. 2):

минимальный

максимальный

Фазы газораспределения:

открытие впускного клапана

закрытие —//—//—//—//—//—

открытие выпускного клапана

закрытие —//—//—//—//—//—

Число клапанов на цилиндр

Давление масла в прогретом двигателе, кгс/см 2 , при частоте вращения:

номинальной

минимальной холостого хода, не менее

Масса силового агрегата, кг

не заправленного двигателя, кг

Форсунки (закрытого типа)

Давление начала подъёма иглы форсунки, МПа:

бывшей в эксплуатации

новой (заводской регулировки)

Система наддува

КамАЗ-7403.10

4-тактный с воспламенением от сжатия

8

V-образное, угол развала 90°

1-5-4-2-6-3-7-8

правое

120´120

10,85

16

260

2600

80

1600-1800

600

2930

160

175

13° до в.м.т.

49° после н.м.т.

66° до н.м.т.

10° после в.м.т.

один впускной и один выпускной

4,0-5,5

1

1120

730

модели 271

£21,5

23,5¸24,2

газотурбинная с двумя турбокомпрессорами

Внешняя скоростная характеристика двигателей КамАЗ-7403.10 и КамАЗ-740.10:

N e – эффективная мощность; Mкр – крутящий мо­мент; n частота вращения; qe – удельный расход топлива.

Блок цилиндров и привод агрегатов., Блок цилиндров

Левый ряд цилиндров смещен относитель­но правого вперед на 29,5 мм, что вызвано установкой на одной кривошипной шейке коленчатого вала двух шатунов.

Спереди к блоку крепится крышка, закры­вающая гидромуфту привода вентилятора, сзади – картер маховика, который служит крышкой механизма привода агрегатов, рас­положенного на заднем торце блока.

Гильзы цилиндров —

Зеркало гильзы обработано плосковершинным хонингованием для получения сетки впадин и площадок под углом к оси гильзы. Такая обработка способствует удержанию масла во впадинах и лучшей прирабатываемости гильзы.

В соединении гильза – блок цилиндров водяная полость уплотнена резиновыми коль­цами круглого сечения. В верхней части уста­новлено кольцо под бурт в проточку гильзы, в нижней части – два кольца в расточки блока.

Привод агрегатов

Привод топливного насоса высокого дав­ления осуществляется от шестерни 12, находя­щейся в зацеплении с шестерней распреде­лительного вала. Вращение к топливному на­сосу высокого давления передается через ведущую и ведомую полумуфты с упругими пластинами, которые компенсируют несоосность.

С шестерней привода топливного насоса находятся в зацеплении шестерня привода компрессора и шестерня привода насоса гид­роусилителя рулевого управления.

Моменты затяжки болтов крепления оси промежуточных шестерён равен 49,1¸60,8 Н*м (5¸6,2 кгс*м), болта крепления роликоподшипника 88,3¸98,1 Н*м (9¸10 кгс*м).

Окружной зазор в шестернях привода аг­регатов 0,1¸0,3 мм.

Кривошипно-шатунный механизм., Ко­ленчатый вал

На носке и хвостовике коленчатого вала установлены: шестерня 2 привода масляного насоса и ведущая шестерня 5 в сборе с масло­отражателем 6. Выносные противовесы 1 и 4 съемные, закреплены на валу прессовой посадкой.

Осевые перемещения коленчатого вала ограничены четырьмя сталеалюминевыми полукольцами, установленными в проточках задней коренной опоры так, чтобы сторона с канавками прилегала к упорным торцам вала, а ус кольца входил в паз на крышке заднего коренного подшипника. Хвостовик коленчатого вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, уста­новленным в картере маховика.

Маховик (рис. 5) из серого специального чугуна закреплен болтами 6 на заднем торце коленчатого вала и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой 8. Зубча­тый венец 1 посажен на маховик по горячепрессовой посадке и служит для пуска двигателя стартером. Число зубьев венца махо­вика 113.

Блок распределительных шестерен:

1 – болт М 12´1,25´90; 2, 21 — шестерни промежу­точные; 3 – болт; 4 – шайба пружинная; 5 – манжета; 6 – корпус заднего подшипника; 7 – прокладка; 8 – сухарь; 9 — вал шестерни привода топливного насоса высокого давления; 10, 20 – шпонки; 12 – шестерня привода ТНВД; 13 – вал распределительный в сборе с шестерней; 14 – шайба упорная; 16 – ось ведущей шестерни; 17 – шайба; 18 –болт М 10´1,25´25; 19 – подшипник роликовый конический двухрядный; 22 – кольцо упорное; 23 – кольцо стопорное; 24 – шестерня ведущая коленчатого вала.

Коленчатый вал в сборе:

1 – передний противовес; 2 – шестерня привода масляного насоса; 3 – заглушка; 4 – задний противовес; 5 – ведущая шестерня; 6 – маслоотражатель; 7 – коленчатый вал; 8 – втулка; 9 – винт-заглушка.

На наружной поверхности маховика име­ется паз под фиксатор маховика, который используется при регулировании двигателя.

Шатуны 3 (рис. 6) – стальные, двутавро­вого сечения; нижняя головка выполнена с прямым плоским разъемом. Шатун оконча­тельно обработан в сборе с крышкой 5, поэто­му крышки шатунов невзаимозаменяемы. На крышке и шатуне нанесены метки спаренности 7 в виде трехзначных порядковых номе­ров. При сборке метки на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. Кроме того, на крышке шатуна выбит порядковый номер цилиндра. На каждой шатунной шейке коленчатого вала установлено по два шатуна. Подшипниками скольжения служат втулка 2 из биметаллической ленты в верхней головке шатуна и съемные взаимозаменяемые вкла­дыши 8 – в нижней. Крышка шатуна закреп­лена двумя шатунными болтами 4 с гайка­ми 6.

Рис. 5. Маховик:

1 – зубчатый венец; 2 – фиксатор маховика; 3 – маховик; 4, 8 – уста­новочные втулки; 5 – сухарь отжимного рычага сцепления; 6 – болт крепления маховика; 7 – пружинное опорное кольцо; 9 – манжета ведущего вала коробки пе­редач.

Шатунно-поршневая группа:

1 – поршень; 2 – втулка верхней головки шатуна; 3 – шатун; 4 – болт шатунный; 5 – крышка шатуна; 6 – гайка; 7 – метка спаренности; 8 – вкладыш нижней головки шатуна; 9 – кольцо стопорное; 10 – палец; 11 – кольцо маслосъёмное; 12 – кольца компрессионные.

Поршни 1 выполнены из высококремнистого алюминиевого сплава со вставкой (спе­циальный чугун) под верхнее компрессионное кольцо и коллоидно-графитовым покрытием юбки. На поршне установлены два компрес­сионных кольца 12 и одно маслосъемное 11. Компрессионные кольца в сечении представ­ляют собой одностороннюю трапецию, изго­товлены они из чугуна специального хими­ческого состава. Рабочая поверхность верхнего комп­рессионного кольца покрыта хромом, ниж­него — молибденом.

Маслосъемное кольцо

В головке поршня расположена тороидальная камера сгорания. Для уменьшения надпоршневого зазора при сборке двигателя подбором варианта исполнения поршня обес­печено выступание поршня над уплотнительным торцом гильзы в пределах 0,5¸0,7 мм.

С шатуном поршень соединен пальцем 10 плавающего типа, осевое перемещение пальца в поршне ограничено стопорными кольцами 9. Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали в виде пустотелого цилиндрического стержня и упрочнен цементацией и закалкой.

Вкладыши подшипников коленчатого вала и нижней головки шатуна – сменные, тонко­стенные, трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Верхний и нижний вкла­дыши коренного подшипника коленчатого ва­ла невзаимозаменяемы. В верхнем вкладыше имеется отверстие для подвода масла и ка­навка для его распределения.

Для ремонта коленчатого вала, блока и шатуна предусмотрены семь ремонтных раз­меров вкладышей (табл. 1).

Шестой и седьмой ремонтные размеры вкладышей введены в 1983 году и предназ­начены для установки на специализирован­ных заводах по ремонту двигателей, так как при перешлифовке шеек коленчатого вала в эти ремонтные размеры требуется их повтор­ная термообработка.

Обозначение вкладышей соответствующей шейки, диаметр вала и диаметр постели в блоке или шатуне нанесены на тыльной стороне вкладыша.

Толщина вкладышей подшипников:

Коренных опор — 2,440¸2,452 мм

Шатунных шеек — 2,453¸2,465 мм

Таблица 1

Параметр

Значение параметра в зависимости от ремонтного размера, мм

1

2

3

4

5

6

7

Диаметр шеек:

Коренных

94,485—94,500

93,985—94,000

94,985—95,000

94,485-94,500

93.985—94,000

93,485—93,50

92,985—93,0

Шатунных

79,487—79,500

78,987—79,000

79,987-80,000

79,487-79,500

78.987—79,000

78,487—78,50

77,987-78,0

Диаметр отверстий:

в блоке

100 +0,021

100 +0,021

100,5 +0,021

100,5 +0,021

100,5 +0,021

100 +0,021

100 +0,021

в шатуне

85 +0,01

85 +0,01

85,5 +0,01

85,5 +0,01

85,5 +0,01

85 +0,01

85 +0,01

Обозначение вкладышей:

Коренных:

Верхнего

740.1005170Р1

740.1005170Р2

740.1005170РЗ

740.1005170Р4

740.1005170 Р5

740.1005170 Р6

740.1005170Р7

Нижнего

740.1005171Р1

740.1005171 Р2

740.1005171РЗ

740.1005171Р4

740.1005171Р5

740.1005171 Р6

740.1005171 Р7

Шатунных

740.1004058Р1

740.1004058 Р2

740.Ю04058РЗ

740.1004058Р4

740.1004058 Р5

740.1004058 Р6

740.1004058Р7

Толщина вкладышей:

коренных

2,690—2,702

2,940—2,952

2,690—2,702

2,940—2,952

3,190—3,202

3,190—3,202

3,440—3,452

шатунных

2,703—2,715

2,953—2,965

2,703—2,715

2,953—2,965

3,203—3,215

3,203—3,215

3,453—3,475

Примечание: допустимый зазор в ремонтируемых подшипниках коренных и шатунных шеек такой же, как и новых.

Механизм газораспределения.

Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндры воздуха и выпуска отработавших газов. Открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов происходит в строго определённых положениях по отношению к верхней и нижней мёртвым точкам, которые соответствуют углам поворота шейки коленчатого вала, указанным в диаграмме фаз газораспределения (рис. 7).

Диаграмма фаз газораспределения (заливкой показаны фазы открытия клапана):

а – впуск; b – выпуск.

На двига­теле установлен верхнеклапанный механизм газораспределения с нижним расположением распределительного вала (рис. 8).

Кулачки распределительного вала 1 в опре­деленной последовательности приводят в дей­ствие толкатели 2. Штанги 4 сообщают качательное движение коромыслам 6, которые, преодолевая сопротивление пружин 13 и 14, открывают клапаны. Закрываются клапаны под действием силы сжатых пружин.

Крутящий момент на распределительный вал передается от коленчатого вала через шестерни привода агрегатов.

Головки цилиндров,, Механизм газораспределе­ния:

1 – распределительный вал; 2 – толка­тель; 3 – направляющая толкателей; 4 – штанга; 5 – прокладка крышки го­ловки; 6 – коромысло; 7 – контргайка; 8 – регулировочный винт; 9 – болт креп­ления крышки головки; 10 – сухарь; 11 – втулка тарелки; 12 – тарелка пру­жины; 13 – наружная пружина; 14 – внутренняя пружина; 15 – направляю­щая клапана; 16 – шайба; 17 – клапан (выпускной); А – тепловой зазор.

Впускные и выпускные каналы расположе­ны на противоположных сторонах головки. Впускной канал имеет тангенциальный про­филь для завихрения воздуха в цилиндре.

В головку запрессованы чугунные седла и металлокерамические направляющие втул­ки клапанов, которые растачивают после за­прессовки. Каждая головка закреплена на блоке че­тырьмя болтами. Клапанный механизм закрыт алюминиевой крышкой, которая закреплена болтом 9 (рис. 8), ввернутым в головку. Под крышкой размещена уплотнительная прокладка.

Распределительный вал

Осевое перемещение распределительного вала ограничено корпусом 2 подшипника, в торцы которого упираются с одной стороны ступица шестерни 3, с другой – упорный бурт задней опорной шейки вала. Корпус подшипника задней опоры закреп­лен на блоке тремя болтами.

Толкатели, Стыки головки цилиндра и гильзы, головки и блока цилиндров:

1 – стопорное кольцо; 2 – головка цилинд­ра; 3 – прокладка; 4 – блок цилиндров; 5 – уплотнительное кольцо гильзы; 6 – гильза цилиндра.

Распределительный вал в сборе:

1 – распределительный вал; 2 – корпус заднего подшипника; 3 – шестерня; 4 – шпонка; 5 – под­шипник.

Клапаны впускной и выпускной изготовле­ны из жаропрочных сталей. Диаметр головки выпускного клапана меньше диаметра голов­ки впускного. Стержни обоих клапанов на длине 125 мм от торца покрыты графитом (для этого стержни клапанов помешают в раствор графита и воды) с целью улучшения приработки.

Во время работы двигателя стержни кла­панов смазываются маслом, вытекающим из сопряжений коромысел с осями и разбрыз­гиваемым пружинами. Чтобы масло не попадало в цилиндр по зазору стержень кла­пана – направляющая втулка, на втулке впускного клапана установлена резиновая манжета.

Направляющие толкателей, Штанги толкателей, Коромысло клапана, Пружины клапанов

Система смазки.

Система смазки двигате­ля комбинированная, с мокрым картером. Масло под давлением подается к коренным и шатунным подшипникам коленчатого вала, к подшипникам распределительного вала, втулкам коромысел, к подшипникам топлив­ного насоса высокого давления и компрессо­ра. Предусмотрена пульсирующая подача мас­ла к верхним сферическим опорам штанг толкателей.

Схема системы смазки:

1 – компрессор; 2 – топливный насос высокого давления; 3 – выключатель гидромуфты; 4 – гидромуфта; 5, 12 – предохранительные клапаны; 6 – клапан системы смазки; 7 – насос масляный: 8 – перепускной клапан центробежного фильтра; 9 – сливной клапан центробежного фильтра; 10 – кран включения масляного радиатора; 11 – центробежный фильтр; 13 – лампа сигнализатора засоренности фильтра очистки масла; 14 – перепускной клапан полнопоточного фильтра; 15 – полнопоточный фильтр очистки масла; 16 – маслоприемник; 17 – картер; 18 – главная магистраль.

Система смазки (рис. 11) включает в себя масляный насос, картер масляный, фильтры очистки масла (полнопоточный и центробеж­ный), воздушно-масляный радиатор, масляные каналы в блоке и головках цилиндров, передней крышке и картере маховика, наруж­ные маслопроводы, маслозаливную горловину, клапаны для обеспечения нормальной рабо­ты системы и контрольные приборы.

Из картера 17 масло через маслоприемник 16 входит в нагнетающую и радиаторную секции масляного насоса 7. Из нагнетающей секции через канал в правой стенке блока масло идет в полнопоточный фильтр 15, где оно очи­щается двумя фильтрующими элементами, затем масло поступает в главную магистраль 18, откуда по каналам в блоке и головках цилиндра оно подается к коренным подшипникам коленчатого вала, подшипникам распре­делительного вала, втулкам коромысел и верх­ним наконечникам штанг толкателей. К ша­тунным подшипникам коленчатого вала масло подается по отверстиям внутри вала от ближайшей ко­ренной шейки. Масло, снимаемое со стенок цилиндра маслосъемным кольцом, отводится в поршень и смазывает опоры поршневого пальца в бобышках и подшипник верхней головки шатуна. Через каналы в задней стенке блока цилиндров и картере маховика масло под давлением поступает к подшип­никам компрессора 1, а через каналы в пе­редней стенке блока – к подшипникам топлив­ного насоса высокого давления 2. Предусмот­рен отбор масла из главной магистрали к выключателю 3 гидромуфты 4, который уста­новлен на переднем торце блока и управляет работой гидромуфты привода вентилятора. Из радиаторной секции масло поступает к центробежному фильтру 11, далее – в радиа­тор и затем сливается в картер. При закры­том кране 10 масло из центробежного фильтра через сливной клапан 9 сливается в картер двигателя, минуя радиатор.

Остальные детали и узлы двигателя сма­зываются разбрызгиванием и масляным ту­маном.

Масляный насос, Масляный насос:

1 – корпус радиаторной секции; 2 – ведущая шестерня радиаторной секции; 3 – проставка; 4 – ведущая шестерня нагнетающей секции; 5 – корпус нагнетающей секции; 6 – ведомая шестерня привода насоса; 7 – шпонка; 8 – валик ведущих шестерен; 9 – ведомая шестерня нагнетающей секции; 10 – ведомая шестерня радиаторной секции; 11 – предохранительный клапан радиаторной секции; 12, 15, 17 – пружины клапанов; 13, 16 – пробки клапанов; 14 – клапан системы смазки; 18 – предохранительный клапан нагнетающей секции.

Полнопоточный фильтр очистки масла:

1 – стержень; 2 – стопорное кольцо; 3 – шайба; 4 – уплотнительное кольцо; 5 – пружина колпака; 6 – уплотнительная чашка; 7 – шайба; 8 – пружина перепускного клапана; 9 – винт сигнализатора; 10 – пробка перепускного клапана; 11, 18, 20, 26 – прокладки; 12 – регулировочная шайба; 13 – корпус сигнализатора; 14 – подвижной контакт сигнализатора; 15 – пружина контакта сигнализа­тора; 16 – перепускной клапан; 17 – пробка; 19 – корпус фильтра; 21 – втулка корпуса; 22 – уплотнительное кольцо; 23 – фильтрующий элемент; 24 – колпак; 25 – сливная пробка.

Полнопоточный фильтр очистки масла

Однако использование бумажных фильтро­элементов очистки масла еще не гарантирует полной его очистки. Даже при незначитель­ном попадании воды в масло и при несоблю­дении правил эксплуатации двигателя (ра­бота на повышенном и особенно понижен­ном тепловом режиме, применение несоответ­ствующего сорта масла и др.) предельное засорение элементов масляного фильтра мо­жет наступить раньше установленного срока. В этом случае фильтр длительное время ра­ботает с открытым перепускным клапаном, что зачастую приводит к задиру и провороту вкладышей коленчатого вала.

Для определения момента предельного за­сорения элементов в конструкции фильтра предусмотрен сигнализатор засоренности, сов­мещенный с перепускным клапаном. Контак­ты сигнализатора замыкаются при открытии перепускного клапана.

Сигнальная лампа засорённости фильтроэлементов расположена на щитке приборов в кабине. Допускается свечение и мигание лампы при пуске и прогреве двигателя. При постоянном свечении лампы на прогретом двигателе нужно заменить фильтрующие элементы.

В корпусе фильтра установлены датчики давления масла и сигнализации о недопустимом понижении (менее 68,7 кПа [0,7 кгс/см 2 ]) давления масла в главной магистрали.

Перепускной клапан перепускает неочищенное масло в главную магистраль, минуя фильтрующий элемен­т, при низкой температуре масла или при значительном засорении фильтрующих элемен­тов, при перепадах давления на элементах 245,8¸294,2 кПа (2,5¸3,0 кгс/см 2 ).

Фильтр центробежный масляный, Центробежный масляный фильтр:

1 – корпус; 2 – колпак ротора; 3 – ротор; 4 – колпак фильтра; 5 – гайка крепления колпака рото­ра; 6 – упорный шарикоподшипник; 7 – упорная шайба; 8 – гайка крепления ротора; 9 – гайка крепления колпака фильтра; 10 – верхняя втулка ротора; 11 – ось ротора; 12 – экран; 13 – нижняя втулка ротора; 14 – палец стопора; 15 – пластина стопора; 16 – пружина стопора; 17 – трубка отво­да масла.

При работе двигателя масло из радиатор­ной секции насоса под давлением подается в фильтр, обеспечивая вращение ротора. Под действием центробежных сил механичес­кие частицы отбрасываются к стенкам колпа­ка ротора и задерживаются, а очищенное масло через отверстие в оси ротора и трубку 17 поступает в воздушно-масляный радиатор или через сливной клапан в корпусе фильтра, отрегулированный на давление 0,5¸0,7 кгс/см 2 , в картер двигателя. Перепускной клапан, установленный в корпусе фильтра и отрегулированный на давление 6,0¸6,5 кгс/см2 , ограничивает максимальное давле­ние перед центрифугой.

Во избежание нарушения балансировки при обслуживании фильтра, на роторе и кол­паке нанесены метки, которые необходимо совмещать при сборке.

Картер масляный, Воздушно-масляный радиатор

Начиная с I квартала 1986 г. на автомоби­ли устанавливается масляный радиатор из оребрённой алюминиевой трубки.

Масляный радиатор должен быть постоян­но включен. Для ускорения прогрева двига­теля при пуске зимой радиатор следует от­ключить (закрытием крана на корпусе центро­бежного масляного фильтра).

После прогре­ва двигателя кран открыть.

Система питания топливом.

Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерное распределе­ние его по цилиндрам двигателя строго до­зированными порциями. На двигателях КамАЗ применена система питания топливом раз­деленного типа, состоящая из топливного насоса высокого давления, форсунок, филь­тров грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, топливопроводов низкого и высокого давления, топливных баков, электромагнитного клапана, факельных свечей и электрофакельного пускового устройства.

Характеристика топлив­ной аппаратуры.

Топливный насос высокого давления

мод. 334

Порядок работы секции.

8–4–5–7–3–6–2–1

Направление вращения ку­лачкового вала (со стороны привода)

правое

Диаметр плунжера, мм

9

Ход плунжера, мм

10

Цикловая подача при (1300±10) об/мин кулач­кового вала, мм 3 /цикл

96

Частота вращения кулачко­вого вала насоса при упоре рычага управления регуля­тором в болт ограничения максимального скоростного режима, об/мин:

1300

при полном выключении регулятором подачи топ­лива через форсунки

1480¸1555

в начале выключения

1335¸1355

Угол начала подачи топли­ва восьмой секцией насоса до оси симметрии кулачка, град

42°¸43°

Чередование начала подачи топлива по углу поворота кулачкового вала

(0–45–90–135–180–270–315)°

Максимальное усилие на рычаге управления регуля­тором при номинальном ре­жиме работы насоса на пле­че 50 мм, Н (кгс)

127,5 (13)

Топливоподкачивающий насос

низкого давления

Диаметр поршня, мм

22

Ход поршня, мм

8

Номинальная производи­тельность . л/мин, не менее

2,5

Давление, создаваемое топливоподкачивающим насо­сом при закрытом нагнета­тельном трубопроводе к фильтру тонкой очистки и при частоте вращения ку­лачкового вала 1290¸1310 об/мин, кПа (кгс/см 2 ), не менее

392 (4)

Форсунка

мод. 271

Число распыливающих отверстий

4

Диаметр распыливающих отверстий, мм

0,32

Давление начала подъема иглы, МПа (кгс/см 2 )

при эксплуатации

³21,5 (215)

первоначальное при за­водском регулировании

23,5¸24,2 (235¸242)

Система питания работает следующим об­разом. Топливо из бака 1 (рис. 15) через фильтр 2 грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр 17 тонкой очистки по топливопроводам 3, 9, 15, 21 низкого давления подается к топ­ливному насосу высокого давления; соглас­но порядку работы цилиндров двигателя на­сос распределяет топливо по трубопроводам 6 высокого давления к форсункам 5. Фор­сунки распыляют и впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вмес­те с ним и попавший в систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высо­кого давления и клапан-жиклер фильтра тон­кой очистки по дренажным топливопрово­дам 16 и 18 отводится в топливный бак. Топ­ливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы 4, 14, 20.

Фильтр грубой очистки (отстойник)

Стакан 2 фильтра соединен с кор­пусом 10 четырьмя болтами 7 и уплотнен кольцом 9. Снизу в бобышку колпака ввер­нута сливная пробка 1. Топливо, поступающее из топливного бака через подводящий шту­цер, стекает в стакан. Крупные частицы и вода собираются в нижней части стакана. Из верхней части через фильтрующую сетку 4 по отводящему штуцеру и топливопрово­дам топливо подается к топливоподкачивающему насосу.

Фильтр тонкой очистки,, Топливопроводы, Схема системы питания двигателя топливом:

1 – топливный бак; 2 – фильтр грубой очистки топлива; 3 – подводящий топливопровод к насосу низкого давления; 4 – сливной дренажный топливопровод форсунок левого ряда; 5 – форсунка; 6 – топливопровод высокого давления; топливопровод к электромагнитному клапану; 7 – топливоподкачивающий насос низкого давления; 8 – ручной топливоподкачивающий насос; 9 – трубка топливная отводящая насоса низкого давления; 10 – топливный насос высокого давления; 11 – клапан электромагнитный; 12 – трубка топливная к электромагнитному клапану; 13 – свеча факельная; 14 – трубка топливная дренажная; форсунок правых головок; 15 – трубка топливная подводящая ТНВД; 16 – трубка топливная отводящая ТНВД; 17 – фильтр тонкой очистки топлива; 18 – трубка топливная фильтра тонкой очистки топлива; 19 – тройник крепления топливных трубок; 20 — трубка топливная сливная; 21 – топливопровод к фильтру грубой очистки; 22 – труба приёмная с фильтром.

Фильтр грубой очистки топлива:

1 – сливная пробка; 2 – стакан; 3 – успокоитель; 4 – фильтрующая сетка; 5 – отражатель; 6 — рас­пределитель; 7 – болт; 8 – фланец; 9 – уплотнительное кольцо; 10 – корпус.

Клапан-жиклер фильтра тонкой очистки топлива:

1 – регулировочные шайбы; 2 – пробка клапана; 3 – пружина; 4 – клапан-жиклер; А – полость нагнетания; Б – полость к топливному баку.

Топливный насос высокого давления

В корпусе 1 (рис. 19) установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса 17, втулки 16 плунжера, плунжера 11, поворот­ной втулки 10, нагнетательного клапана 19, прижатого через уплотнительную прокладку 18 к втулке плунжера штуцером 20. Плунжер совершает возвратно-поступательное движе­ние под воздействием кулачка вала 48 и пружины 8. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 6. Кулачко­вый вал вращается в роликоподшипниках 50, установленных в крышках и прикреплен­ных к корпусу насоса. Осевой зазор кулач­кового вала регулируется прокладками 44. Величина зазора должна быть не более 0,1 мм.

Фильтр тонкой очистки топлива:

1 – корпус; 2 – болт; 3 – шайба уплотнительная; 4 – пробка; 5, 6 – прокладки уплотнительные; 7 – элемент фильтрующий; 8 – колпак; 9 – пружина фильтрующего элемента; 10 – пробка сливная; 11 – стержень.

Для увеличения подачи топлива плунжер 11 поворачивают втулкой 10. соединенной через ось поводка с рейкой 15 насоса. Рейка пере­мещается в направляющих втулках 35. Выступающий ее конец закрыт пробкой 38. С противоположной стороны насоса находит­ся винт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот винт закрыт пробкой и запломбирован.

Топливо к насосу подводится через спе­циальный штуцер, к которому болтом крепит­ся трубка низкого давления. Далее по кана­лам в корпусе оно поступает к впускным отверстиям втулок 16 плунжеров.

На переднем торце корпуса, на выходе топлива из насоса установлен перепускной клапан 36. открытие которого происходит при давлении 58,8¸78,5 кПа (0,6¸0,8 кгс/см 2 ).

Давление от­крытия клапана регулируется подбором регу­лировочных шайб внутри пробки клапана.

Смазка насоса – циркуляционная, пуль­сирующая, под давлением от общей системы смазки двигателя.

На двигателе с турбонаддувом установлен топливный насос высокого давления мод. 334 с повышенной энергией впрыскивания, с противодымным корректором и номинальной цикловой подачей топлива 96 мм 3 /цикл. Корректор, уменьшая подачу топлива, позволяет снизить дымление двигателя на ма­лой частоте (1000¸1400 об/мин) вращения коленчатого вала.

Регулятор частоты вращения, Топливный насос:

1 – корпус; 2 – ролик толкателя; 3 – ось ролика; 4 – втулка ролика; 5 – пята толкателя; 6 – сухарь; 7 – тарелки пружины толкателя; 8 – пружина толкателя; 9, 41, 47, 49, 58 – шайбы; 10 – поворотная втулка; 11 – плунжер; 12, 13, 37, 45 – уплотнительные кольца; 14 – установочный штифт; 15 – рейка; 16 – втулка плунжера; 17 – корпус секции; 18 – прокладка нагнетательного клапана; 19 – клапан нагнетательный; 20 – штуцер; 21 – фланец корпуса секции; 22 – ручной топливоподкачивающий насос; 23 – пробка пружины толкателя; 24, 44 – прокладки; 25 – корпус насоса низкого давления; 26 – топливоподкачивающий насос низкого давления; 27 – втулка штока; 28 – пружина толкателя; 29 – толкатель; 30 – стопорный винт; 31 – ось ролика; 32 – ролик толкателя; 33 – регулировочные прокладки; 34 – ось рычага реек; 35 – втулка рейки; 36 – перепускной клапан; 38 – пробка рейки; 39 – муфта опережения впрыска топлива; 40, 59 – гайки; 42, 56 – шпонки: 43, 51 – крышки под­шипников; 45 – манжета с пружиной; 48 – кулачковый вал; 50 – подшипник; 52 – упорная втулка; 53 – ведущая шестерня регулятора; 54 – сухарь ведущей шестерни регулятора; 55 – фланец ведущей шестерни регулятора: 57 – эксцентрик привода насоса низкого давления.

Регулятор частоты вращения:

1 – задняя крышка; 2 – гайка; 3 – шайба; 4 – подшипник; 5 – регулировочная прокладка; 6 – промежу­точная шестерня; 7 – прокладка задней крышки регулятора; 8 – стопорное кольцо; 9 – державка грузов; 10 – ось груза; 11 – упорный подшипник; 12 – муфта; 13 – груз; 14 – палец; 15 – корректор; 16 – возврат­ная пружина рычага останова; 17 – болт; 18 – втулка; 19 – кольцо. 20 – рычаг пружины регулятора; 21 – ведущая шестерня; 22 – сухарь ведущей шестерни; 23 – фланец ведущей шестерни; 24 – ограни­чивающая гайка; 25 – регулировочный болт подачи топлива; 26 – рычаг стартовой пружины; 27 – пружи­на регулятора; 28 – рейка; 29 – стартовая пружина; 30 – штифт; 31 – рычаг реек; 32 – рычаг регулятора; 33 – рычаг муфты грузов; 34 – ось рычагов регулятора; 35 – болт крепления верхней крышки.

На оси 34 закреплен рычаг 32, другой конец которого перемещается до упора в ре­гулировочный болт 25 подачи топлива. Ры­чаг 33 передает усилие рычагу 32 через корректор 15.

Рычаг управления подачей топлива 1 (рис. 20) жестко связан с рычагом 20 (см. рис. 19).

К рычагам 20, 32 присоединена пру­жина 27, к рычагам 26, 31 – стартовая пру­жина 29.

Во время работы регулятора в заданном режиме центробежные силы грузов уравно­вешены усилием пружины 27. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора, преодолевая сопротивление пру­жины 27, перемещают рычаг 33 с рейкой топливного насоса, и подача топлива уменьшается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила гру­зов уменьшается, рычаг 32 регулятора с рей­кой топливного насоса под действием усилия пружины перемещается в обратном направле­нии, и подача топлива, и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

Подача топлива выключается поворотом рычага 3 останова (см. рис. 21) до упора в болт 6. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 27 (см. рис. 20), через штифт 30 повернет рычаги 32 и 33; рейка переместится до полного выключения подачи топлива. При снятии усилия с рычага останова под дейст­вием пружины 16 рычаг возвратится в рабо­чее положение, а стартовая пружина 29 че­рез рычаг 31 вернет рейку топливного насоса в положение, обеспечивающее максимальную подачу топлива, необходимую для пуска.

Крышка регулятора частоты враще­ния:

1 – рычаг управления подачей топлива (регуля­тором); 2 – болт ограничения минимальной час­тоты вращения; 3 – рычаг останова; 4 – пробка за­ливного отверстия; 5 – болт регулировки пус­ковой подачи; 6 – болт ограничения хода рычага останова; 7 – болт ограничения максимальной частоты вращения.

Топливный насос низкого давления

В корпусе 25 (см. рис. 19) установлены поршень, пружина поршня, втулка 27 штока и шток толкателя, во фланце корпуса – впускной клапан и пружина клапана. Эксцентрик кулачкового вала топливного насоса высокого давления через ролик 32, толка­тель 29 и шток сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-посту­пательное движение.

Схема работы топливного насоса низкого давления и ручного топливоподкачивающего насоса:

1 – нагнетательный клапан; 2, 5, 7, 8 – пружины; 3 – поршень; 4 – поршень ручного топливоподкачивающего насоса; 6 – впускной клапан; 9 – толка­тель, 10 – эксцентрик; А – полость всасывания; Б – подача от фильтра грубой очистки топлива; В – нагнетательная полость; Г – подача к топлив­ному насосу высокого давления.

Схема работы насоса показана на рис. 22. При опускании толкателя поршень 3 под действием пружины 7 движется вниз. В полости А всасывания создается разреже­ние, и впускной клапан 6, сжимая пружину 5, пропускает в полость топливо. Одновре­менно топливо, находящееся в нагнетающей полости Б, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательный клапан 1, соединенный кана­лами с обеими полостями. В свободном по­ложении нагнетательный клапан закрывает канал всасывающей полости.

При движении поршня 3 вверх топливо, заполнившее всасывавшую полость, через нагнетательный клапан 1 поступает в полость Б под поршнем, при этом впускной клапан 6 закрывается. При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не со­вершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определя­ется равновесием сил от давления топлива с одной стороны и от усилия пружины – с другой.

Топливоподкачивающим ручным насосом

Топливную систему прокачивают движени­ем рукоятки со штоком и поршнем вверх-вниз. При движении рукоятки вверх в подпоршневом пространстве создается разрежение. Впускной клапан 6 (см. рис. 22), сжимая пружину 5, открывается, и топливо поступает в полость А топливного насоса низкого давления. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан 1 открывается и топливо под давлением поступает в нагне­тательную магистраль.

После прокачки рукоятку наворачивают на верхний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень прижимается к резиновой про­кладке и уплотняет всасывающую полость топливного насоса низкого давления.

Автоматическая муфта опережения впрыс­ка топлива

Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверхности переднего конца ку­лачкового вала топливного насоса шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуфта 1 – на ступице ведомой полумуфты (может пово­рачиваться на ней).

Между ступицей и полу­муфтой установлена втулка 3. Грузы 11 ка­чаются на осях 16, запрессованных в ведомую полумуфту, в плоскости, перпендикулярной к оси вращения муфты. Проставка 12 ведущей полумуфты упирается одним концом в палец груза, другим – в профильный выступ. Пружина 8 удерживает груз на упоре во втулку 3 ведущей полумуфты.

При увеличении частоты вращения колен­чатого вала грузы под действием центробеж­ных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ве­дущей полумуфты в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыска топлива. При умень­шении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием пружин сходятся, ве­домая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала. что вызывает уменьшение угла опережения подачи топлива.

Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:

1 – ведущая полумуфта; 2, 4 — манжеты; 3 — втулка ведущей полумуфты; 5 – корпус; 6 – регулировочные прокладки; 7 – стакан пружины; 8 – пружина; 9, 15 – шайбы; 10 – кольцо; 11 – груз с пальцем; 12 – проставка с осью; 13 — ведомая полумуфта; 14 – уплотнительное кольцо; 16 – ось грузов.

Форсунка (рис. 24) – закрытого типа с многодырчатым распылителем и гидравличес­ки управляемой иглой. Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К, нижнему торцу кор­пуса форсунки гайкой 2 присоединены проставка 3 и корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла 14. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. Распылитель имеет четыре сопловых отвер­стия. Проставка 3 и корпус зафиксированы относительно корпуса 6 штифтами 4. Пружи­на 13 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылите­ля, другим – в набор регулировочных шайб 11, 12.

Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8, в котором уста­новлен сетчатый фильтр 9. Далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса 1 распыли­теля топливо поступает в полость между кор­пусом распылителя и иглой 14 и, отжимая иглу, впрыскивается в цилиндр. Просочив­шееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпусе форсунки. Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена скобой. То­рец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо предохраняет полость между фор­сункой и головкой цилиндров от попадания пыли и воды.

На двигателе КамАЗ-7403.10 установлена форсунка мод. 271 с повышенной пропускной способностью и диаметром сопловых отверстий 0,32 мм.

Форсунка:

1 – корпус распылителя; 2 – гайка распылителя; 3 – проставка; 4 — установочные штифты; 5 – штан­га; 6 — корпус; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – штуцер; 9 – фильтр; 10 – уплотнительная втул­ка; 11, 12 – регулировочные шайбы; 13 – пружина; 14 – игла распылителя.

Привод управления подачей топлива, Привод управления подачей топлива:

1 – ручка тяги останова двигателя. 2 – ручка тяги управления подачей топлива; 3 – болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 4 – рычаг управления регулятором; 5 – болт ог­раничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 6 – тяга; 7, 10 – рычаги; 8 – поперечный валик; 9 – задний кронштейн; 11 – оттяжная пружина; 12 – промежуточная (длинная) тяга; 13 – передний рычаг; 14 – передний кронштейн; 15 – тяга педали (короткая); 16 – уплотнитель педали; 17 – педаль.

Системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов.

Система пита­ния двигателя воздухом (рис. 26) предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки его от пыли и распределения по цилиндрам.

Атмосферный воздух засасывается в цилин­дры двигателя, проходя через воздушный фильтр. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам дви­гателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпуск­ным коллекторам, приемным трубам глуши­теля и, через глушитель, выводятся в атмо­сферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосфе­ру через сапун, патрубок и вытяжную трубку за счет разности между давлением в картере дви­гателя и атмосферным.

На рис. 27 изображена система забора воздуха, применяемая на автомобилях с турбодизельным двигателем.

В воздушный фильтр воздух подается через трубу 2 (рис. 27) воздухозаборника с колпаком 1 и сеткой. Между трубой воздухозаборника и воздуховодами, закреплёнными на двигателе, предусмотрен уплотнитель 3 – гоф­рированный резиновый патрубок, внутрь ко­торого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном положении кабины. Воз­душный фильтр 4 размещен на кронштейне 5, закреплен­ном на левой задней опоре силового агрегата.

Воз­душный фильтр

Воздухоочиститель (рис. 28) состоит из корпуса 3, фильтрующего элемента 5, крышки 1, прикреплённой к корпусу четырьмя защёлками. Герметичность соединения обеспе­чивается прокладкой 2. Во внутренней по­лости крышки установлена перегородка с щелью и заглушкой, которая образует по­лость для сбора пыли (бункер).

На входном патрубке фильтра имеется пылеотбойник 4. Фильтрующий элемент крепится в корпусе самостопорящейся гайкой 6.

Засасываемый воздух через входной па­трубок поступает в фильтр. Проходя через пылеотбойник, поток воздуха приобретает вращательное движение в кольцевом зазоре между корпусом и фильтроэлементом, за счет действия центробежных сил, частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и собира­ются в бункере через щель в перегородке. Затем предварительно очи­щенный воздух проходит через фильтрующий элемент, где происходит его окончательная очистка.

Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, и увеличения ресурса фильтроэлемента, предусмотрена установка в воздушный фильтр предочистителя (рис. 29).

Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого фильтрующего полотна, которая одевается на фильтроэлемент перед его установкой в корпус.

Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов:

1 – трубка сапуна газоотводящая; 2 – сапун; 3 – трубка маслосливная сапуна; 4 – воздухопровод впускной двигателя; 5 – воздухоочиститель; 6 – коллектор выпускной; 7 – патрубок выпускной; 8 – глушитель; I — воздух из атмосферы; II — очищенный воздух; III — картерные газы; IV – отработавшие газы.

Рис. 27. Система забора воздуха автомобилей КамАЗ-53212 и –54112 :

1 – колпак; 2 – труба воздухозаборника; 3 – уплотнитель; 4 – воздухоочиститель; 5 — кронштейн (стрелками показаны места, подлежащие контролю герметичности при обслуживании системы).

Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и, под избыточным давлением 70кПа (0,7 кгс/см 2 ), в режиме максимальной мощности подаётся через впускные коллекторы в цилиндры.

Соединение тройника подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивается резиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.

Система питания двигателя КамАЗ-7403 воздухом отличается от двигателя КамАЗ-740 установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впускных коллекторов и патрубков.

Воздушный фильтр:

1 – крышка; 2 – прокладка крышки; 3 – корпус; 4 – пылеотбойник: 5 – фильтрующий элемент; 6 – гайка фильтрующего элемента.

Предочиститель:

1 – шнурки стягивающие; 2 – предочиститель; 3 – элемент фильтрующий.

Впускные коллекторы закреплены на боко­вых поверхностях головок цилиндров со сто­роны развала болтами через уплотнительные паронитовые прокладки и соединены с впускными каналами головок цилиндров. Левый и правый впускные коллекторы связаны между собой соединительным патрубком, который закреплен на флан­цах воздухопроводов болтами и уплотнен рези­новыми прокладками.

Индикатор засоренности, Индикатор засоренности воздушного фильтра:

1 – диск; 2 – красный барабан.

Система автоматической очистки воздуш­ного фильтра предназначена для отсоса пыли из фильтра и выброса ее через эжектор в атмосферу. Система включает в себя эжектор, заслонку и трубопроводы, соеди­няющие воздушный фильтр с заслонкой и эжектором. Эжектор установлен на выпускном патрубке глушителя и крепится к кронштейну 2 топливного бака (рис. 31).

Заслонка эжектора отсоса пыли из возду­хофильтра имеет два возможных положения «Открыто» и «Закрыто». На всех автомобилях КамАЗ, кроме автомобилей-самосвалов КамАЗ-5511, заслонка должна постоянно находиться в положении «Открыто».

Система выпуска газов

Каждый выпускной коллектор обслужива­ет ряд цилиндров и крепится к блоку ци­линдров тремя болтами. Коллекторы соеди­нены с головками цилиндров патрубками. Разъемное соединение коллектор–патру­бок–головка позволяет компенсировать теп­ловые деформации, возникающие при ра­боте двигателя.

Приемные трубы объединены тройником и соединены с глушителем гибким металлическим рукавом, который компенсирует по­грешности сборки и температурные дефор­мации деталей системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательно­й моторной тормозной системы.

Система выпуска отработавших газов:

1 – глушитель шума; 2 – кронштейн крепления топливного бака; 3 – левый лонжерон рамы; 4 – эжектор; 5 – рукав приемных труб; 6 – механизм вспомогательной тормозной системы; 7, 8 – левая и правая приемные трубы; 9 – выпускной коллектор.

Глушитель шума выпуска, Глушитель шума выпуска:

1 – труба перфорированная; 2 – фланец упорный; 3 – фланец натяжной; 4 – стенка передняя; 5 – корпус; 6 – патрубок выпускной; 7 – стенка задняя.

Система газотурбинного наддува

Труба выпуска отработавших газов крепится к турбокомпрессорам с помощью натяжных фланцев, а герметичность соединений обеспечивается асбостальной прокладкой.

Подшипники турбокомпрессора смазываются от системы смазки двигателя.

Турбокомпрессор

Вращающаяся часть турбокомпрессора – ротор – состоит из колеса 16 турбины с валом, колеса 8 компрессора и маслоотражателя 7, закрепляемых на валу гайкой 6.

Турбокомпрессор:

1 – подшипник; 2 – экран; 3 – корпус компрессора; 4 – диффузор; 5, 19 – кольцо уплотнительное; 6 – гайка; 7 – маслоотражатель; 8 – колесо компрессора; 9 – экран маслосбрасывающий; 10, 18 – крышки; 11 – корпус подшипника; 12 – фиксатор; 13 – переходник; 14 – прокладка асбостальная; 15 – экран турбины; 16 – колесо турбины; 17 – корпус турбины.

Ротор вращается в подшипнике 1, представляющем собой плавающую невращающуюся моновтулку, удерживается от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который вместе с переходником 13 является маслоподводящим каналом. В корпусе 11 подшипника устанавливаются стальные крышки 10 и 18, и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с невращающимися упругими разрезными уплотнительными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипник.

Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипник с помощью болтов и планок. Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника, между ними установлен чугунный экран турбины 15 и асбостальная прокладка 14. Диффузор 4 и экран 2 образуют канал, по которому воздух после сжатия в колесе подаётся во внутреннюю полость корпуса.

Диапазон подачи воздуха через компрессор, кг/с

0,05¸0,2

Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 )

54¸83,4 (0,55¸0,85)

Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, об/мин -1

80000¸85000

Температура газов на входе в турбину, °С:

при длительной работе, не более

650

при кратковременной работе (до 1 часа), не более

700

Давление смазочного масла на входе в турбокомпрессор, кПа (кгс/см 2 ):

на двигателе с нагрузкой

196,2¸392,4 (2¸4)

на двигателе без нагрузки, не менее

98,1 (1)

Система охлаждения.

Система охлаждения двигателя жидкостная, закрытого типа, с при­нудительной циркуляцией охлаждающей жид­кости. Основными элементами системы (рис. 34) являются: водяной насос 21, радиатор, термостаты 23, вентилятор 1, гидромуфта привода вентилятора, выключатель 6 гидро­муфты, расширительный бачок 12, перепускные трубы, жалюзи.

Во время работы двигателя циркуляция охлаждающей жидкости в системе создается центробежным насосом. Жидкость нагнетается в водяную полость левого ряда цилинд­ров, а через трубку 3 – в водяную полость правого ряда цилиндров. Омывая наружные поверхности гильз цилиндров, охлаждающая жидкость через отверстия в верхних привалочных плоскостях блока цилиндров посту­пает в водяные полости головок цилиндров, откуда горячая жидкость по водяным трубам 17 и 19 поступает в коробку термостатов 7, из которой в зависимости от температуры направляется в радиатор или на вход водя­ного насоса.

Схема системы охлаждения:

1 – вентилятор; 2 – сливной кран системы охлаждения; 3 – труба подводящая правого полу блока; 4 – патрубок подводящей трубы; 5 – головка цилиндров; 6 – выключатель гидромуфты привода вен­тилятора; 7 – коробка термостатов; 8 – патрубок отвода воды из бачка в водяной насос; 9 – патрубок отвода воды в отопитель; 10 – кран контроля уровня охлаждающей жидкости; 11 – труба воздухоотводящая от радиатора; 12 – бачок расширительный; 13 – пробка паро-воздушная; 14 – трубка перепускная от двигателя к расширительному бачку; 15 – трубка соединительная от компрессора к бачку; 16 – комп­рессор; 17 – труба водосборная правая; 18 – труба водяная соединительная; 19 – труба водосборная левая; 20 – труба перепускная термостатов; 21 – насос водяной; 22 – колено отводящего патрубка водяного трубопровода; 23 – термостат; I — в радиатор при открытых термостатах; II – в насос при закрытых термостатах; III — из радиатора.

Температура охлаждающей жидкости в системе 80¸98 °С. Тепловой режим двигателя регулируется автоматически термоста­тами и выключателем гидромуфты привода вентилятора, которые управляют направле­нием потока жидкости и работой вентиля­тора в зависимости от температуры охлаж­дающей жидкости в двигателе.

Для ускорения прогрева двигателя, а также поддержания температурного режима дви­гателя в холодное время года перед радиато­ром установлены жалюзи,

Термостаты, Термостат:

1, 7 – стойки; 2 – шток; 3, 12 – регулировочные гайки; 4 – резиновая вставка с шайбой; 6 – основание; 8 – баллон: 9 – активная масса (церезин); 11, 13 — пружины.

На холодном двигателе вход жидкости в радиатор перекрыт клапаном 5, а вход в перепускную трубу к водяному насосу открыт клапаном 10. Охлаждающая жидкость циркулирует, минуя радиатор, что ускоряет прогрев двигателя.

Когда температура охлаждающей жидко­сти достигает 78¸82°С, активная масса (це­резин) 9. заключенная в баллоне 8, плавится, увеличиваясь в объеме. Баллон перемеща­ется вправо, открывая клапан 5 и закрывая клапан 10. Охлаждающая жидкость начинает циркулировать через радиатор. При темпера­туре 80¸93°С охлаждающая жидкость про­должает поступать через перепускную трубу на вход насоса и через радиатор, при этом клапаны открыты частично.

При температуре 91¸95°С происходит пол­ное открытие клапана 5, при этом вся жид­кость циркулирует через радиатор.

Когда температура охлаждающей жидко­сти снижается до 80°С и ниже, объем цере­зина уменьшается и клапаны под действием пружин 11 и 13 занимают первоначальное положение.

Гидромуфта привода вентилятора

Передняя крышка 1 блока и кор­пус 2 подшипника соединены винтами и образуют полость, в которой установлена гид­ромуфта.

Ведущий вал 6 в сборе с кожухом 3, ве­дущее колесо 10, вал 12 и шкив 11, соединен­ные болтами, составляют ведущую часть гидромуфты, которая вращается в шарико­вых подшипниках 8 и 19. Ведущая часть гидромуфты приводится во вращение от ко­ленчатого вала через шлицевой вал 7. Ведо­мое колесо 9 в сборе с валом 16, на котором закреплена ступица 15 вентилятора, состав­ляет ведомую часть гидромуфты, вращаю­щуюся в шарикоподшипниках 4 и 13. Гидро­муфта уплотнена резиновыми манжетами 17, 20.

Гидромуфта привода вентилятора:

1 – передняя крышка; 2 – корпус подшипника; 3 – кожух; 4. 8. 13, 19 – шарикоподшипники; 5 – трубка корпуса подшипника; 6 – ведущий вал; 7 – вал привода гидромуфты; 9 – ведомое колесо; 10 – ведущее колесо; 11 – шкив; 12 – вал шкива; 14 – втулка манжеты; 15 – ступица вентилятора; 16 – ведомый вал; 17, 20 – манжеты с пружиной; 18 – прокладка.

На внутренних тороидальных поверхностях ведущего и ведомого колес отлиты радиаль­ные лопатки. На ведущем колесе 33 лопатки, на ведомом – 32. Межлопаточное пространст­во колес образует рабочую полость гидро­муфты.

Передача крутящего момента с ведущего колеса 10 гидромуфты на ведомое колесо 9 происходит при заполнении рабочей полости маслом. Частота вращения ведомой части гидромуфты зависит от количества масла, поступающего в гидромуфту.

выключатель

Выключатель имеет три фиксированных положения и обеспечивает работу вентиля­тора в одном из следующих режимов.

1. Автоматический (основной ре­жим) — рычаг установлен в положение «А» (рис. 37).

При повышении температуры охлаждаю­щей жидкости, омывающей термосиловой датчик 15, активная масса, находящаяся в бал­лоне датчика, начинает плавиться и, увели­чиваясь в объёме, перемещает шток датчика и шарик 5.

При температуре жидкости 86¸90°С шарик открывает масляный канал (см. рис. 38) в корпусе 2 выключателя. Масло из главной масляной магистрали двигателя по каналам в корпусе выключателя, блоке и его передней крышке, трубке 5 (см. рис. 36) и каналам в ведущем валу поступает в рабочую полость гидромуф­ты; при этом крутящий момент от коленча­того вала передается крыльчатке вентилятора.

Выключатель гидромуфты:

1 – рычаг пробки; 2 – крышка; 3, 8 – шарики; 4 – пробка; 5 – корпус включателя; 6 – клапан термосиловой (корпус); 7 – термосиловой датчик; 9 – кольцо уплотнительное; рычаг; 10 – пружина.

При температуре охлаждающей жидкости ниже 86°С шарик под действием возврат­ной пружины перекрывает масляный канал в корпусе, и подача масла в гидромуфту прекра­щается; при этом находящееся в гидромуфте масло через отверстие в кожухе 3 сливается в картер двигателя и вентилятор отключается.

2. Вентилятор отключен – рычаг установлен в положение «О» (см. рис. 37), масло в гидромуфту не подается (см. рис. 38) – крыль­чатка может вращаться с небольшой часто­той, увлекаемая трением в подшипниках и уплотнениях гидромуфты и набегающим на вентилятор встречным потоком воздуха.

3. Вентилятор включен посто­янно – рычаг установлен в положение «II» — в гидромуфту постоянно подается масло (см. рис. 38) независимо от температуры двигателя, вентилятор вращается постоянно с частотой, приблизительно равной частоте вращения коленчатого вала.

Положения выключателя гидромуфты привода вентилятора:

I – подача масла из системы смазки двигателя; II – в гидромуфту.

Основной режим работы гидромуфты – автоматический. При отказе включателя гидромуфты в автоматическом режиме (характеризуется перегревом двигателя) нужно включить гидромуфту в постоянный режим (установив рычаг включателя в положение II) и при первой возможности устранить неисправность.

При форсировании глубоких бродов рычаг включателя гидромуфты требуется установить в положение О.

Водяной насос

Вал вращается в подшипниках 4 и 6 полузакрытого типа. Смазка подшипников в процессе эксплуатации осуществляется через пресс-маслёнку 5. Манжета 7 предохраняет подшипники от попадания охлаждающей жидкости при нарушении герметичности уплотнения 13. Шкив 1 дополнительно закреплён болтом 2.

Водяной насос:

1 – шкив; 2 – болт; 3, 10 – шайбы; 4, 6 – подшипники; 5 – пресс-масленка; 7 – манжета; 8 – кольцо уплотнительное с обоймой; 9 – валик; 11 – гайка колпачковая; 12 – кольцо упорное; 13 – сальник; 14 – крыльчатка; 15 – кольцо стопорное; 16 — пылеотражатель.

Для контроля исправности уплотнения в корпусе насоса выполнено дренажное отверстие. Заметное подтекание жидкости через это отверстие свидетельствует о неисп­равности уплотнения. Необходимо помнить, что закупорка дренажного отверстия приводит к выходу из строя подшипников насоса.

Водяной радиатор

Верхний и нижний бачки припаяны к остову, состоящему из трубок, расположен­ных в три ряда. Промежутки между трубками заполнены гофрированной медной лентой, изогнутой змейкой и припаянной к трубкам. К верхнему и нижнему бачкам припаяны две боковые стойки, представляющие собой стальные пластины. Вместе с нижней пласти­ной они образуют каркас радиатора.

В верхний латунный бачок впаян под­водящий патрубок, в нижний – отводящий патрубок.

Радиатор закреплен на автомобиле в трех точках на резиновых подушках, степень за­тяжки которых ограничивается распорными втулками.

Жалюзи радиатора

Жалюзи предназначены для регулирова­ния потока воздуха, просасываемого через решетки радиатора. Они выполнены в виде набора горизонтальных, сравнительно узких пластин из оцинкованного железа, объединены общей рамкой и снабжены шарнирным устрой­ством, обеспечивающим одновременный пово­рот их около осей. Жалюзи крепятся к каркасу радиатора перед охлаждающей ре­шеткой.

Вентилятор, Расширительный бачок

В горловине расширительного бачка установлена паровоздушная пробка 13 (см. рис. 34) с впускным (воздушным) и выпускным (паровым) клапанами. Выпускной клапан, нагруженный пружиной, поддерживает в системе охлаждения избыточное давление до 56,9¸78,5 кПа (0,58¸0,80 кгс/см 2 ), впускной клапан, нагру­женный более слабой пружиной, препятствует созданию в системе разрежения при остыва­нии двигателя. Впускной клапан открывается и сообщает систему охлаждения с атмос­ферой при разрежении 0,98¸12,7 кПа (0,01¸0,13 кгс/см2 ).

Охлаждающая жидкость заливается в двигатель через горловину расширительного бачка. Уровень жидкости в расширительном бачке контролируется краником 10 контроля уровня. Он должен находиться выше крана, при этом верхний уровень жидкости в бачке должен быть равен 1/2¸2/3 высоты бачка.

Температура охлаждающей жидкости в системе фиксируется указателем на щитке приборов. При возрастании температуры в системе охлаждения до 98°С в указателе заго­рается контрольная лампа аварийного пере­грева охлаждающей жидкости.

Электрофакельное устройство.

Электрофакельное устройство (ЭФУ) предназначено для облегчения пуска холодного двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха до -20°С.

Принцип действия ЭФУ основан на подогреве воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, факелом пламени свечи. Топливо, поступающее к свече, сгорает не полностью. Несгоревшая часть его в виде паров и газа поступает в цилиндры, способствуя возникновению в камере сгорания дополнительных очагов воспламенения. Факельные свечи подсоединены к магистрали низкого давления системы питания двигателя топливом (см. рис. 15) на участке: фильтр тонкой очистки топлива – ТНВД.

При пуске двигателя работает топливоподкачивающий насос низкого давления 7, и топливо, проходя через фильтр тонкой очистки 17, нагнетается к свечам 13. Перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклёр фильтра тонкой очистки топлива перекрывают дренажные топливопроводы 16, 20 и обеспечивают подачу топлива под давлением на свечи с минимальной задержкой времени от момента открытия электромагнитного клапана.

Электрическая схема устройства (рис. 40) работает следующим образом: при включении кнопки 9 напряжение от аккумуляторных батарей 15 через амперметр 11, реле 4и термореле 4 подаётся на факельные свечи 6 и происходит их разогрев.

Одновременно с разогревом свечей нагревается и срабатывает термореле, включая электромагнитный клапан 7 и контрольную лампу блока 10. При этом клапан открывает доступ топлива к свечам, а загорание контрольной лампы указывает на готовность к пуску двигателя.

Кроме того, при включении кнопки 9 напряжение подаётся на реле 5, которое разрывает цепь обмотки возбуждения генератора. Это необходимо для защиты свечей от напряжения, вырабатываемого генератором, когда выход двигателя на устойчивый режим сопровождается работой ЭФУ. Сохранение факела при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя после пуска способствует быстрому выходу его на самостоятельный режим работы и уменьшению дымления, возникающего у непрогретого двигателя.

Ток, потребляемый ЭФУ, не превышает 24 А. Такая величина потребляемого тока не оказывает отрицательного воздействия на последующий стартерный разряд аккумуляторных батарей.

Сопротивление спирали термореле 5 выбрано таким образом, чтобы на выводах свечей обеспечивалось напряжение 19 В (номинальное напряжение свечи).

Принципиальная электрическая схема системы пуска двигателя:

1 – реле блокировки стартера; 2 – указатель тахометра; 3 – установка генераторная; 4 – реле включения электрофакельного устройства (ЭФУ); 5 – термореле ЭФУ; 6 – свеча факельная; 7 – клапан электромагнитный; 8 – блок контрольных ламп; 9 – кнопка включения ЭФУ; 10 – блок предохранителей; 11 – амперметр; 12 – реле стартера; 13 – стартер; 14 – выключатель массы; 15 – батарея аккумуляторная; 16 – выключатель приборов и стартера; I – к реле отключения обмотки возбуждения генератора; II – к кнопке дистанционного выключателя массы.

Факельная свеча:

1 – корпус; 2 – нагреватель; 3 – гильза защитная; 4 – сетка; 5 – испаритель; 6 – контргайка; 7 – гайка с фильтром; 8 – жиклёр.

При пуске двигателя через дополнительное реле стартера включаются стартер и реле 4 включения ЭФУ, контакты которого шунтируют термореле, т.е. на выводы свечей подаётся номинальное напряжение в обход спирали термореле, так как при проворачивании коленчатого вала двигателя стартером напряжение на выводах батарей снижается.

Техническая характеристика деталей ЭФУ.

Свеча факельная

Номинальное напряжение, В

19

Потребляемый ток при номинальном напряжении, А

11¸11,8

Пропускная способность по топливу, см 3 /мин

5,5¸6,5

Термореле

Номинальное напряжение, В

24

Номинальный ток, А

22,8

Время от включения тока до замыкания контактов после отключения тока, с

>45

Электромагнитный клапан

Номинальное напряжение, В

24

Напряжение включения (открытия), В

>12

Напряжение отключения (закрытия), В

>6

Потребляемый ток при напряжении 12 В, А

<1,1

Ремонт автомобилей КамАЗ., Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей, Автомобили КамАЗ

4).

Руководство по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ-5320, -53211, -53212, -53213, -5410, -54112, -55111, -55102. – М.: Третий Рим, 2000. – 240 с., ил.

При частоте вращения кулачкового вала 1290—1310 об/мин, разрежении на всасы­вании 21,6¸22,6 кПа (0,22¸0,23 кгс/см 2 ) и противодавлении 78,5¸98,1 кПа (0,8¸1,0 кгс/см2 ).