Система питания СМД-14

Дизели СМД-14 всех модификаций имеют однотипную систему, питания (рис. 106). Вследствие разрежения, возникающего в ци­линдрах, воздух засасывается из атмосферы и по трубе 9 поступает в воздухоочиститель 8 циклонного типа. Здесь производится двой­ная очистка воздуха, который затем через впускной коллектор, патрубки, каналы в головке и открытые клапаны поступает в ци­линдры двигателя.
Топливо, заливаемое в бак, перетекает по топливопроводу 1 в фильтр 2 грубой очистки. Очищенное от примесей, оно подается подкачивающим насосом 4 в фильтр 17 тонкой очистки по трубо­проводу 5. После окончательной очистки в фильтре 17 топливо по трубопроводу 19 поступает в топливный насос 21, откуда по трубопроводу 15 под высоким давлением нагнетается в форсунку 13.
По достижении давления 12,5 МПа, распылитель открывается и определенная порция топлива впрыскивается в вихревую ка­меру 18. Излишки топлива, поступившие в топливный насос по трубопроводу 20, возвращаются к подкачивающему насосу 4. Топ­ливо, просочившееся вдоль иглы распылителя в корпус форсунки, по трубопроводу 14 сливается в фильтр 17.
Для облегчения запуска двигателя в холодное время года уста­навливают предпусковой подогреватель 12. Воздух, попавший в топливную систему, удаляют из нее с помощью ручного насоса 6 и вентиля 16. Фильтр грубой очистки топлива дизелей СМД-14 по своей кон­струкции аналогичен фильтрам грубой очистки дизелей Д-37Е и Д-50 (см. рис. 35).
Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 107) состоит из двух фильтрующих элементов 8, расположенных в отдельных корпусах 7 и имеющих одну общую крышку 11. Фильтрующий элемент 8 представляет собой бумажную штору, свернутую в шест­надцатигранную винтовую гармонику, которая помещена в кар­тонную обечайку с отверстиями для прохода топлива и закрыта двумя металлическими штампованными крышками 21, плотно закрепленными с обеих сторон обечайки.
Чтобы предотвратить попадание нефильтрованного топлива в одну полость с фильтрованным, к верхней штампованной крышке 21 фильтрующего элемента приклеен войлочный сальник 15, которым фильтрующий элемент прижимается к крышке 11. В нижней части элемент уплотнен резиновым сальником 6, плотно надетым на стер­жень 9. Фильтрующие элементы прижимаются к крышке 11 пру­жиной 4,


Топливо, поступающее от подкачивающего насоса, попадает через болт 26 поворотного угольника, кран переключения и свер­ления в крышке 11 в оба корпуса фильтра. Проходя через слой фильтровальной бумаги, топливо очищается и протекает во внутрен­нюю полость фильтрующего элемента. Затем через сверление в крышке 11 топливо от обоих фильтрующих элементов поступает к корпусу 19 вентиля и от него через поворотный угольник 20 по трубопроводу направляется к топливному насосу.
В процессе работы накопившиеся примеси можно удалить с наружной поверхности шторы путем создания обратного тока топлива поочередно в каждом элементе. Фильтр промывают на работающем двигателе, повернув пробку 25 и спустив грязное топливо через запорный болт 1. Промывка фильтрующих элементов увеличивает срок их службы.
В предпусковой подогреватель 12 (см. рис. 106) топливо пода­ется через поворотный угольник 18 (см. рис. 107), укрепленный на корпусе вентиля 16.
Подкачивающий и ручной насосы имеют такую же конструкцию, которая описана здесь (см. рис. 36).
Топливные насосы высокого давления имеют марку 4ТН-8,5 X 10. По принципу действия— это плунжерные насосы, которые с помощью регуляторов изменяют подачу топлива в зави­симости от изменения нагрузки двигателя.
Насосы состоят из четырех взаимозаменяемых съемных секций.
Схема работы секции топливного насоса описана в этой статье (см. рис. 41).
Основные детали насосной секции (рис. 108) — плунжер 8 с гиль­зой 9 и нагнетательный клапан 13 с седлом 12. Эти детали изго­товлены с большой точностью. Так, например, зазор между плун­жером и гильзой колеблется от 0,0015 до 0,002 мм. Эти детали называются прецизионными парами топливного насоса. Они не вза­имозаменяемы и при износе могут быть заменены только попарно.
Гильза 9 в верхней части имеет два отверстия: 22 — перепуск­ное и 26 — впускное. Эти отверстия сообщаются с отводящим 10 и подводящим 17 каналами в головке 11 насоса.
Головка плунжера 8 имеет кольцевую выточку 28 и фасонную отсечную кромку 21, выполненную по винтовой поверхности. Кроме того, в плунжере сделаны радиальное 27 и осевое 25 сверления, по которым надплунжерная полость может сообщаться с полостью кольцевой выточки 28. Плунжер 8 совершает возвратно-поступатель­ное движение под действием кулачка 1 и возвратной пружины 7.
Движение плунжера от кулачка 1 передается толкателем 3 с роликом 2. Положение плунжера относительно толкателя регу­лируют винтом 5, который застопоривается контргайкой 4. Регу­лированием устанавливают момент начала подачи топлива.
Топливный насос работает следующим образом. При движении плунжера вниз, когда его верхняя кромка опускается ниже впуск­ного отверстия 26, полость гильзы над плунжером заполняется топливом, поступающим сюда под небольшим давлением из подво­дящего канала 17. При движении плунжера вверх, когда впускное окно перекрывается рабочей частью плунжера, в надплунжерном пространстве, заполненном топливом, начинает подниматься дав­ление. Под его действием открывается нагнетательный клапан 13 и топливо из надплунжерного пространства под давлением вытесняется в трубопровод высокого давления и далее через форсунку — в камерусгорания дизеля. Когда отсечная кромка 21 доходит до перепускного отверстия 22 и полость над плунжером через каналы 25 и 27 сообщается с вы­точкой 28 и отводящим каналом 10 через перепускное отверстие 22, давление топлива в надплунжерном пространстве резко падает.
 При падении давления в полости 16 нагнетательный клапан под действием пружины садится на седло 12.
Количество топлива, подаваемого в камеру сжатия в насосах рассматриваемой конструкции, зависит от скорости разгрузки системы через разгрузочное отверстие 22 и отводящий канал 10.
Отсечная кромка позволяет изменять количество топлива, пода­ваемого за один ход плунжера путем его поворота вокруг оси и установки против разгрузочного окна. С увеличением длины обра­зующей головки плунжера увеличивается порция топлива, подавае­мого секцией насоса за один ход плунжера, и наоборот. Для пово­рота плунжера используют поводок 20. При повороте плунжера по стрелке А подача топлива увеличивается, а по стрелке Б умень­шается.
Топливный насос (рис. 109) состоит из следующих основных частей: корпуса головки, кулачкового валика, толкателей, плун­жерных пар, рейки, деталей привода и крепления.
Корпус 1 представляет собой отливку из алюминиевого сплава.
В его передней и задней стенках имеются гнезда для установки фланца 2 топливного насоса и фланца 12 крепления регулятора, а также гнездо для рейки 19. Для удобства доступа к секциям насоса, их осмотра и регулирования в верхней части корпуса с пра­вой и левой сторон предусмотрены люки, закрывающиеся крыш­ками 28 и 30. После регулирования насоса крышки пломбируют.
С левой стороны на корпусе имеются приливы с резьбовыми отверстиями для заливки масла и спуска просочившегося топлива из корпуса насоса. Отверстия закрывают резьбовыми пробками 33 и 34. Масло в топливный насос заливают до уровня кромки залив­ного отверстия. Трущиеся поверхности деталей насоса и шарико­вые подшипники смазываются путем разбрызгивания масла в кор­пусе кулачками валика при его вращении. Внутри корпуса отлита горизонтальная стенка, в которой расточены гнезда для толкате­лей 7 плунжеров.
В нижней части корпуса вращается на шарикоподшипниках ку­лачковый валик 11. В головке смонтированы насосные секции.
Валик 11, изготовленный из стали, имеет четыре кулачка, располо­женные так, чтобы обеспечить порядок работы цилиндров дизеля 1—3—4—2. Поверхности кулачков цементированы и закалены токами высокой частоты.
Передний и задний конусные хвостовики валика одинаковый имеют выфрезерованные пазы под шпонки. Одинаковое устройство хвостовиков дает возможность использовать топливный насос при правом и левом вращении приводного механизма. В случае изме­нения направления вращения приводного механизма кулачковый валик поворачивают на 180°.
Кулачковый валик вращается в двух шариковых подшипниках, расположенных в расточках фланцев 2 и 12. Для правильной уста­новки кулачкового валика при сборке насоса на цилиндрической поверхности около первого кулачка нанесена риска. Подшипники уплотнены самоподжимными сальниками.
На переднем конце кулачкового валика на шпонке закреплена гайкой шлицевая втулка 3, буртик которой через шлицы соединяют с фланцем, прикрепленным к шестерне привода насоса. На заднем хвостовике кулачкового валика закреплена гайкой втулка 13 с шестерней 14 привода регулятора.

На заднем конце кулачкового валика топливного насоса нахо­дится фрикционная муфта, передающая вращение от кулачкового валика к валику регулятора.
Фрикционная муфта в случае резкого изменения частоты вра­щения пробуксовывает, в результате чего ударные нагрузки на ме­ханизм регулятора не передаются. Усилие затяжки фрикционной муфты строго контролируют, так как при уменьшении затяжки муфта может пробуксовывать и при равномерной работе, отчего режим работы регулятора, насоса и двигателя будет нарушаться.
При перетяжке фрикционная муфта перестанет пробуксовывать даже при резких изменениях частоты вращения, т. е. не будет вы­полнять своего назначения.
Величину затяжки пружин муфты устанавливают по моменту проскальзывания шестерни 14 по втулке 13 при смазанных поверх­ностях. После затяжки пружин 16 гайку 18 фрикциона стопорят кольцом 17.
В верхней части корпуса топливного насоса установлена рейка 19 для соединения тяги регулятора с поводками плунжерных пар насоса. В отверстие поводка входит палец тяги регулятора. Рейки с поводками плунжерных пар соединены специальными хомутами 31.
Положение хомутов на рейке устанавливают при регулировании топливного насоса с регулятором.
На дизелях СМД-14 установлен всережимный центробежный регулятор (рис. ПО, а). Вращение валу регулятора передается через шестерню 40 от кулачкового вала топливного насоса. Вместе с валом регулятора вращается крестовина 24 с грузами 21. Грузы под действием центробежных сил расходятся, поворачиваясь на осях 25, и нажимают выступами на подшипник 23, перемещая его влево вместе с муфтой 22. Чем больше частота вращения, тем дальше влево перемещается муфта 22 и тем сильнее сжимаются пружины 18 и 19. Вместе с муфтой будет перемещаться связанная с ней штырями 41 вилка 26, верхний конец которой шарнирно соединен тягой с рейкой топливного насоса, а нижний конец — осью 42 с кронштейном 6. Последний свободно поворачивается на валу 11, на консоли которого закреплен рычаг 2. Через поводок и двойную
пружину 7 кронштейн 6 связан с рычагом 2. Поворот рычага 2 вызывает вращение вилки 26.
При работе дизеля на максимальной частоте вращения холостого хода муфта 22 занимает крайнее левое положение и вилка 26 уста­навливает рейку на соответ­ствующую достаточно малую подачу топлива насосом. Та­кое положение механизма ре­гулятора показано на рис.110, б сплошными линиями. С увеличением нагрузки дизеля частота вращения вала 17 падает, грузы 21 несколько опускаются, а пружина 18 перемещает муфту 22 и соответственно рейку насоса вправо — в сторону увеличения подачи топлива.
При полной нагрузке дизеля вилка 26 занимает положение (по­казано на рис. 110, б пунктиром), соответствующее полной подаче топлива насосом. При этом винт 31 упирается в призму 32 обога­тителя. Во время описанных выше автоматических перемещений вилки 26 рычаг 2 и кронштейн 6 остаются неподвижными.
 Частоту вращения дизеля снижают поворотом рычага 2 вправо.
При этом поворачивается кронштейн 6, а нижний конец вилки 26 перемещает вправо муфту 22. Давление пружины 18 на муфту уменьшается и для уравновешивания силы пружины требуются меньшая величина центробежных сил грузов 21 и меньшая частота вращения дизеля, поддерживаемые регулятором. Поэтому, когда машинист с помощью механизма управления устанавливает рычаг 2 в любое промежуточное положение, регулятор поддерживает про­ межуточный скоростной режим.
В положении, показанном пунктиром на рис. 110 в, вилка 26 перемещаться не может, так как ее концы удерживаются пружиной 7 и призмой 32. Когда усилие пружины 18 оказывается в состоянии преодолеть сопротивление пружины 7 (это происходит на режимах перегрузки), кронштейн 6 начинает постепенно поворачиваться, разжимая концы пружины 7, которые охватывают его нижнее ребро.
При повороте кронштейна нижние концы вилки 26 перемещаются по дуге вправо и вверх, а винт 31 скользит по скосу призмы 32 вверх. Вилка перемещает рейку вправо, увеличивая подачу топлива.
Во избежание чрезмерного повышения частоты вращения (раз­ носа) дизеля предусмотрен болт-упор 12, который допускает поворот кронштейна 6 только до положения, соответствующего максималь­ной частоте вращения холостого хода. При повороте рычага 2 против часовой стрелки упор 3 входит в контакт с болтом 5, ограничиваю­щим максимальную частоту вращения, которую регулируют шай­бами 4.
Поворот рычага 2 по часовой стрелке ограничен шпилькой 1.
При соприкосновении шпильки и упора подача топлива прекра­щается и дизель останавливается. В регуляторе установлен обога­титель, которым пользуются при затрудненном пуске дизеля (в хо­лодную погоду).
При вытягивании вала 29 за кнопку 38 призма 32 отводится в сторону и винт 31 соскакивает с призмы. Вилка 26 под действием пружин регулятора передвигает вправо рейку насоса и подача топ­лива увеличивается. После пуска вилка 26 под действием грузов 21 отходит влево и вал 29 автоматически возвращается на место пру­жиной 33.
На двигателе установлена штифтовая форсунка закрытого типа с распылителем (рис. 111). Схема устройства и действия форсунки и распылителя дизелей СМД-14 описана здесь (см. рис. 39 и 40, а).
Форсунка прикреплена к головке цилиндра двумя шпильками и уплотнена медной прокладкой 2 (см. рис. 111), надетой на распы­литель.
К нижнему торцу корпуса 16 форсунки прикреплен гайкой 17 корпус 19 распылителя с иглой 18. Герметичность стыка между корпусом форсунки и торцом распылителя достигается тщательной обработкой прилегающих поверхностей и плотной затяжкой гайки.
В кольцевой канавке 4 корпуса распылителя установлен фильтр, представляющий собой навитую из проволоки спиральную пружину с плотно прижатыми витками.
Игла прижимается к седлу корпуса распылителя пружиной 14 через штан­гу 15. Верхний торец пружины упирается в тарелку регулировочного винта 11, ввернутого в гайку 7, закрепленную на резьбе в корпусе форсунки. Регулировоч­ный винт стопорится контргайкой 10 и закрывается колпаком 9. В колпаке имеется сверху резьбовое отверстие для присоединения трубки для слива топли­ва, просачивающегося через неплотности между иглой и корпусом распылителя.
Для присоединения топливопровода высокого давления корпус форсунки имеет резьбовой наконечник 6. Корпус 19 распылителя и иглу 18 подбирают и комплектуют по плотности соедине­ния.
Форсунка работает следующим обра­зом. Топливо, нагнетаемое насосом, по­ ступает к корпусу форсунки по трубо­проводу высокого давления и по кана­лам 5 направляется к кольцевой ка­навке 4 распылителя. Оттуда через три вертикальных отверстия 3, равномерно расположенных в корпусе распылителя, поступает к выточке 1. При достиже­нии давления топлива 12,5 МПа игла распылителя поднимается, пружина 14 сжимается и в камеру сгорания впры­скивается необходимое количество топ­лива. Подъем иглы ограничивается нижним торцом корпуса форсунки и ра­вен 0,35—0,4 мм. Впрыск топлива пре­кратится, когда отсечная кромка плун­жера топливного насоса откроет перепу­скное отверстие. При этом давление в форсунке резко падает и игла под дей­ствием пружины перекрывает выходное отверстие распылителя.
Давление начала впрыска топлива форсункой регулируют, изменяя вели­чину затяжки пружины регулировоч­ным винтом 11.
На дизелях СМД-14Н устанавливают с четырьмя распыляющими отверстия­ми бесштифтовые форсунки, аналогич­ные по устройству описанной в этой статье (см. рис. 71.)
 С целью повышения степени очистки воздуха на дизеле СМД-14 стали устанавливать воздухоочистители сухого типа. В качестве первой ступени очистки применяют фильтр грубой очистки инер­ционного типа, который имеет одинаковое устройство с аналогич­ными фильтрами дизелей Д-65 (см. рис. 96). Второй ступенью очи­стки нового воздухоочистителя дизелей СМД-14 служат бумажные фильтры-патроны (рис. 112), изготовленные из специального высо­копрочного картона. Основной 1 и предохранительный 2 фильтры-
патроны закреплены в корпусе 7 с помощью кронштейна со шпиль­ кой 9 и барашковых гаек 8.
Уплотнение фильтров-патронов с корпусом 7 осуществляется уплотнительными кольцами 4 и 5, которые приклеены к торцам фильтров-патронов, а по стяжной шпильке 9 — уплотнительными шайбами 11. Крышку 12 с уплотнительным кольцом устанавливают на шпильке 9 и прижимают к корпусу 7 с помощью маховичка 10.
Фильтры-патроны 1 и 2 состоят из наружной и внутренней сеток, бумажной фильтрующей шторы, заключенной внутри сеток, и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой с сетками и бумажной шторой.
Воздух под действием разрежения, создаваемого во всасываю­щем коллекторе, пройдя через первую ступень воздухоочистителя и входной патрубок 6, попадает внутрь корпуса 7. Проходя последо­вательно через фильтры-патроны 1 и 2, воздух очищается от пыли
и через выходной патрубок 3 и промежуточную трубу поступает во всасывающий коллектор. При этом предохранительный фильтр-патрон 2 выполняет роль гарантийного элемента для защиты дви­гателя от пыли в случае повреждения основного фильтра-патро­на 1.
Предпусковой подогреватель (рис. 113) ввер­тывают в резьбовое отверстие впускного коллектора 11 двигателя.
Сверху на корпус подогревателя установлена крышка 2, а в цент­ральное резьбовое отверстие ввернут корпус 7 клапана. В крышку ввернуты два болта, крепящие труб­ки 8 и 14 подвода и слива топли­ва. Трубка 8 подвода соединяет по­лость крышки с фильтром тонкой очистки, а трубка 14 служит для слива излишнего топлива.
В корпус 7 вставлен клапан 4, на резьбовой хвостовик которого навинчена кнопка 5. Пружиной 6 клапан 4 прижат к своему гнезду и перекрывает отверстия, соеди­няющие полость крышки с цент­ральной полостью корпуса 1. В нижней части корпуса закреплен спираледержатель 10, соединенный с контактным винтом 9, который включен в электрическую цепь ак­кумуляторной батареи. Спираль 13 накала одним концом закреп­лена на спираледержателе, а дру­гой ее конец введен на массу дви­гателя.
При пуске двигателя подогре­ватель наполняют дизельным топ­ливом. Для этого отвертывают вен­тиль фильтра тонкой очистки и прокачивают систему питания руч­ным подкачивающим насосом. При этом по трубке 8 топливо перетекает в полость крышки 2, а его излишки сливаются наружу по трубке 14. После наполнения подо­гревателя плотно завертывают вентиль фильтра очистки и запускают пусковой двигатель.
Перед включением муфты редуктора пускового двигателя надо нажать на кнопку 5 до упора и держать ее в таком положении в те­чение 5—10 с. Клапан 4, жестко связанный с кнопкой, опустится и топливо из полости крышки будет сливаться в колпачок 12.
После этого нажимают на кнопку включения спирали накала по­догревателя, чтобы включить ее в электрическую цепь. Вместе со спиралью подогревателя включается и контрольная спираль нака­ливания, расположенная рядом с кнопкой включения.
 Когда контрольная спираль накалится до ярко-красного цвета, включают муфту редуктора пускового двигателя и коленчатый вал основного двигателя начинает вращаться. Топливо на дне колпачка воспламеняется от раскаленной спирали, и пламя через окно кол­пачка увлекается потоком всасываемого в цилиндры воздуха. При этом нагреваются воздух и стенки впускных каналов головки ци­линдров, что способствует облегчению пуска двигателя. Одной заправки подогревателя топливом достаточно для трех последова­тельных пусков двигателя.
На дизеле СМД-14Н предпусковой подогреватель не устанавли­вают.