Схема дизельный двигатель cummins

В настоящее время, американская фирма Cummins занимает лидирующую позицию среди производителей дизельных силовых установок рабочей мощностью от 70 до 3500 лошадиных сил.

Ее двигатели разрабатываются и производятся на 56 предприятиях, расположенных, помимо Штатов, в Японии, Великобритании, Китае, Австралии, Южной Корее и других странах. Дизельные моторы Каменс применяются во многих отраслях промышленности более чем 160 стран, где успели зарекомендовать себя, как надежные и неприхотливые источники механической энергии.

Устройство дизельных двигателей Камминс

Дизели Cummins относятся к 4-х тактным моторам внутреннего сгорания, и состоят из следуюших систем и механизмов.

Кривошипно-шатунный механизм Каменс включает в себя, как подвижные (поршень, коленчатый вал, шатун и т.д.), так и неподвижные детали, такие как блок цилиндров и его головка, а также сами гильзы.

КШМ служит для преобразования энергии сгораемого топлива в механическую форму, а газораспределительный механизм обеспечивает своевременное протекание газообмена внутри цилиндров.

Форсунки позволяют понизить эмиссию отработанных газов. Если взять для сравнения систему Common Rail, давление в которой достигает 1350 бар, то в двигателях TDI форсунки работают под давлением в 2050 бар.

Если во время движения у водителя возникло сомнение в целостности картера, то следует как можно скорее добраться до ближайшей станции технического обслуживания или смотровой ямы. О том, как оценить состояние картера и произвести его ремонт читайте тут.

Газораспределительный механизм. Система питания дизельного мотора предназначена для подачи воздуха и топлива внутрь рабочих цилиндров. Она осуществляется под давлением в определенный момент угла поворота коленчатого вала и определенными, согласно нагрузке двигателя, порциями.

Системы охлаждения и смазки имеют классический принцип построения, однако отдельные элементы их конструкций претерпели значительную модернизацию и являются современными высокотехнологичными устройствами.

Область применения дизельных двигателей Cummins

Перечислить все производственные сферы, где применяется продукция Cummins, довольно сложно, так как данные двигатели используются во многих областях, однако постараемся привести основные направления.

В автотранспортной промышленности наибольшее распространение американские двигатели получили на грузовых автомобилях различной грузоподъемности, а также на автобусах.

В оборонно-промышленном комплексе западноевропейских стран моторы Каменс используют в качестве основного источника энергии на борту многих моделей танков, бронетранспортеров и другой военной техники.

В горнодобывающей промышленности дизели Камминс устанавливаются в основном на тяжелых карьерных самосвалах.

Кроме того, силовые агрегаты данной фирмы применяются для установки на сельскохозяйственную и строительную технику, водные виды транспорта, а также в качестве составной части дизельных электрогенераторов.

Наличие высококипящих компонентов удешевляет стоимость топлива, а эксплуатацию двигателя делает более выгодной с финансовой точки зрения.

Процесс смесеобразования в дизельном моторе Cummins

Для приготовления рабочей смеси в дизельном моторе внутреннего сгорания отводится очень короткий промежуток времени, т.к. сразу после начала впрыскивания начинается процесс сгорания, и остаток топлива подается уже в горящую среду.

Каждая частица распыленной солярки должна войти в соприкосновение с воздухом как можно скорее, для того чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения.

С целью удовлетворения этих требований в дизелях Cummins организовано интенсивное направленное движение воздушных масс. При этом с определенной дозой топлива смешивается технологически необходимое количество воздуха.

Горючая смесь, приготовленная в условиях ограниченного времени и пространства, как правило, неоднородна. Для улучшения смесеобразования и повышения однородности смеси дизельные моторы Каменс работают с коэффициентом избытка воздуха, значение которого находится в пределах 1,4…1,7. При этом, большее значение коэф-та соответствует двигателям с турбонаддувом.

Наддув в дизельных двигателях Cummins

Как известно, дизельные моторы традиционно проигрывают в мощностных показателях аналогичным бензиновым конструкциям.

В целях повышения литровой мощности дизельных двигателей Cummins, на многих моделях применяется газотурбинный наддув, вследствие чего достигается увеличение весового наполнения цилиндров воздухом. Приводимый в движение выхлопными газами, турбокомпрессор создает во впускном трубопроводе давление около 0,15…0,17 МПа.

Благодаря нагнетаемому избыточному воздуха, появляется возможность увеличить количество, подаваемого в цилиндры, топлива и обеспечить, при этом, его полное сгорание.

К недостаткам газотурбинного наддува следует отнести повышение теплонапряженности деталей мотора, вызванное увеличением дозировки топлива, сгорающего в цилиндрах.

Двигатели Cummins на отечественном рынке

Почти за 30 лет своего присутствия на отечественном рынке, дизельные установки Камминс наиболее глубоко продвинулись по 3-м направлениям:

• карьерная техника;
• транспортные автомобили;
• строительная техника.

Среди карьерных автомобилей горнодобывающей отрасли, многие модели, такие как БелАЗ, Kopko, Промтрактор, Hitachi, Terrex и др. работают на дизельных моторах Cummins. Наибольшее распространение здесь получили моторы серии: QSC, KTA, QSK.

Моторы Cummins 14 по праву считаются ветеранами на автомобильном рынке. Они используются уже достаточно долго, и это позволило накопить немалый опыт их ремонта. Их преимуществом является то, что детали этого двигателя очень легко поддаются ремонту.

Следует отметить, что поршневые кольца нуждаются в замене при определенном пробеге, указанном в паспорте двигателя, даже если они еще не достигли критического значения износа. О том, какие бывают неисправности поршней, читайте в этой статье.

Рабочий объем двигателей, эксплуатирующихся в данном сегменте, находится в пределах от 8,3 до 60 л, при том, что мощность таких моделей может составлять от 220 до 2700 л.с.

В автомобильном транспорте российского производства также активно используются дизельные двигатели Cummins. Они серийно устанавливаются на некоторых моделях грузовиков Kamaz и ГАЗель, а также на автобусах ЛиАЗ, ПАЗ и НефАЗ.

Ну а моторы, предназначенные для установки на строительную технику, способны развивать от 280 до 800 л.с. и относятся к сериям: B, QSB, QSL, QSK. Рабочий объем данных двигателей колеблется от 3,3 до 19 л.

Все, без исключения, дизельные моторы Каменс имеют современную конструкцию, разработанную и спроектированную с применением передовых технологий. Технические характеристики данных двигателей значительно превышают среднестатистические значения для дизелей, а сама фирма является самым популярным производителем импортных тяжелотопливных моторов на территории Российской федерации.

Схема электрическая принципиальная управления двигателем Cummins ISF 2.8 ГАЗель Next.

Схема электрическая принципиальная управления двигателем Cummins ISF 2.8 ГАЗель Next.

Двигательная часть.

А5 – блок управления двигателем; В11 – датчик атмосферного давления; В12 – датчик давления и температуры надувочного воздуха; В14 – датчик числа оборотов распределительного вала; В15 – датчик высокого давления топлива в рейке; В16 – датчик числа оборотов коленчатого вала; В18 – датчик температуры охлаждающей жидкости; В19 – датчик аварийного давления масла; В103 – датчик наличия воды в топливе; Y1,Y2,Y3,Y4 – топливные форсунки; N1 – дозатор топливного насоса высокого давления; Х53 – диагностический разъем.

Автомобильная часть.

В17 – датчик положения педали газа; S30 – выключатель сигнала торможения; E23 – нагреватель воздуха; F41 – блок предохранителей; F43 – блок предохранителей верхний; F5 – блок предохранителей силовой; M1 – стартер; K1 – реле стартера; K5 – реле блокировки стартера; K64 – реле нагревателя воздуха; P2 – комбинация приборов; S136 – выключатель сцепления; S1 – выключатель системы пуска; S9 – переключатель указателей поворотов; X51 – колодка диагностики МСУД; X51– колодка для запроса кнопки диагностики МСУД.

Неуказанные сечения проводов 0,75 кв.мм.

Условное обозначение проводов содержит цвет проводов по ТУ 16.К17-021-94.

Другая версия схемы.

А5 – блок управления двигателем; В11 – датчик атмосферного давления; В12 – датчик давления и температуры надувочного воздуха; В14 – датчик положения распределительного вала (фазы); В15 – датчик давления в топливной рампе; В16 – датчик вращения коленчатого вала; В17 – датчик положения педали управления дроссельной заслонкой; В18 – датчик температуры охлаждающей жидкости; В19 – датчик аварийного давления масла; B75 – датчик массового расхода воздуха; B103 – датчик наличия воду в топливе; E23 – нагреватель воздуха; F5 – силовой блок предохранителей; F41 – блок предохранителей; F45 – предохранители аккумуляторной батареи; K1 – реле стартера; K5 – реле блокировки стартера; K64 – реле нагревателя воздуха; M1 – стартер; M50 – моторедуктор заслонки рециркуляции; M51 – электропривод клапана рециркуляции; Y1, Y2, Y3, Y4 – топливные форсунки; N1 – клапан отключения подачи топлива; P2 – комбинация приборов; S1 – выключатель приборов и стартера (замок зажигания); S136 – датчик положения педали сцепления; S9 – левый подрулевой переключатель; S30 – выключатель стоп-сигнала; X51 – диагностический разъём блока управления; X52 – колодка для кнопки запроса диагностики блока управления; X53 – диагностический разъём.

Схема дизельный двигатель cummins

Двигатель Cummins ISF2.8 дизельный четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный шестнадцатиклапанный с жидкостным охлаждением, с турбонаддувом.

Двигатель оснащен электронной системой подачей топлива

На рисунке 1 вид двигателя с левой стороны.

На рисунке 2 вид двигателя с передней стороны.

Блок цилиндров изготовлен из серого чугуна.

Цилиндры расточены в самом блоке.

Между цилиндрами расточены каналы для охлаждающей жидкости.

На блоке цилиндров выполнены приливы и отверстия для крепления деталей и узлов.

В нижней части блока цилиндров изготовлены пять опор коренных подшипников.

Крышки коренных подшипников крепятся к блоку двумя болтами каждая.

Крышки обработаны совместно с блоком, менять их местами нельзя.

Крышка четвертого подшипника обработана под установку вкладышей с буртиками для ограничения осевого перемещения коленвала. На каждой крышке выбиты порядковые номера.

К переднему торцу блока прикрепляется масляный насос.

Корпус масляного насоса выполнен из алюминиевого сплава.

В корпус масляного насоса запрессовывается передний сальник коленвала.

К заднему торцу блока прикреплен картер маховика 8, рисунок 1, к которому крепится картер сцепления.

Картер маховика изготовлен из чугуна, а картер сцепления из алюминиевого сплава.

Сверху блока прикрепляется головка цилиндров, а снизу крепится поддон, выполненный из пластика.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) изготовлена из серого чугуна по поперечной схеме продувки цилиндров.

Между блоком цилиндров и головкой устанавливается прокладка металлоармированная, безусадочная.

В головке устанавливаются впускные и выпускные клапана, изготовленные из жаропрочной стали.

Стержни клапанов хромированные.

Клапаны снабжены по одной пружине и фиксируются через тарелку двумя сухарями.

Пружины изготовлены из трансформаторной стали.

Направляющие клапанов выполнены непосредственно в головке цилиндров и втулок не имеют, поэтому при износе направляющих клапанов ГБЦ заменяют.

Привод клапанов осуществляется от распределительного вала, расположенного в головке цилиндров, через коромысла «Б» с роликовыми опорами «В» и двуплечие толкатели «А», каждый из которых одновременно опирается на стержни двух клапанов (на картинке переднее коромысло снято).

Коромысла клапанов прикреплены к головке блока болтами.

Зазоры в приводе клапанов регулируют с помощью ввернутых в коромысло болтов с контргайками. В ГБЦ устанавливаются с натягом седла клапанов.

Камеры сгорания в нижней части головки отсутствуют, так как они выполнены в днищах поршней.

Сверху головка цилиндров закрывается пластиковой крышкой.

Коленвал стальной пятиопорный, вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем.

Нижние вкладыши «А» биметаллические, а верхние «Б» триметаллические.

Отверстия для отвода масла есть только в верхних вкладышах.

На переднем носке коленвала выполнен шестигранник для привода масляного насоса.

На заднем носке коленчатого вала изготовлена шестерня для привода топливного насоса и распределительного вала.

Осевое смещение коленвала фиксируется буртиками верхнего вкладыша четвертого коренного подшипника.

Распредвал выполнен из чугуна и имеет пять опорных шеек, и по два кулачка на цилиндр.

Проточка «А» на задней шейке распредвала выполнена для установки в нее упорной пластины, чтобы зафиксировать вал от осевого перемещения.

На заднем конце распредвала изготовлен хвостовик с внутренней резьбой для установки звездочки его привода и задающего диска датчика фазы.

На переднем конце распредвала изготовлен хвостовик с диаметральным пазом для привода вакуумного насоса.

Вал вращается с помощью однорядной роликовой цепи, которая надевается на венец «А» промежуточной шестерни «В», приводимой от зубчатого венца на коленчатом валу «Б»

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава.

В днищах поршней выполнена камера сгорания.

Чтобы правильно устанавливать поршня в цилиндр, на верхней поверхности нанесена стрелка.

Поршня устанавливают так чтобы, стрелка была обращена к передней части двигателя.

На поршнях установлены три кольца.

Два кольца компрессионные и одно кольцо маслосъемное.

Верхнее кольцо трапециевидной формы.

Второе компрессионное кольцо имеет проточку.

Кольцо нужно устанавливать этой проточкой вниз.

Маслосъемное кольцо состоит из литого кольца и расширителя.

Поршень крепится к шатуну поршневым пальцем плавающего типа.

От осевого перемещения палец удерживается стопорными кольцами в бобышках поршней.

Для охлаждения поршней на нижней части блока цилиндров установлены форсунки, которые соединяются с масляной магистралью.

Масло из форсунок подается струей на юбки поршней.

Шатуны стальные, кованые.

В верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка из оловянистой бронзы.

Крышка шатуна крепится двумя болтами.

На крышках шатуна выбиты номера цилиндров.

Крышки шатунов и сами шатуны выполняются как одно целое. Поэтому местами менять нельзя.

В нижнюю головку шатуна вставляют шатунные вкладыши.

Маховик чугунный, со стальным зубчатым венцом.

Прикрепляется к коленвалу восемью болтами. В центральной части запрессовывается опорный подшипник первичного вала коробки передач.

Система смазки двигателя комбинированная: наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные — или направленным разбрызгиванием, или разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров между сопрягаемыми деталями.

Давление в системе смазки создается масляным насосом, установленным в передней крышке блока цилиндров и приводимым в действие от переднего конца коленчатого вала.

Насос всасывает масло из масляного картера двигателя через маслоприемник и через масляный фильтр подает его в главную масляную магистраль.

От главной магистрали отходят каналы подвода масла к коренным подшипникам коленчатого вала.

В постелях коренных подшипников установлены форсунки, через которые масло разбрызгивается на стенки цилиндров и днища поршней.

К шатунным подшипникам масло подается через каналы, выполненные в теле коленчатого вала.

От главной масляной магистрали отходит канал подвода масла к подшипникам распределительного вала.

Часть масла через шланг отводится на турбокомпрессор, после чего возвращается обратно в картер.

Излишнее масло сливается из головки блока в масляный картер через дренажные каналы.

Система вентиляции картера открытого типа сообщается непосредственно с атмосферой через клапан, предотвращающий всасывание в двигатель дорожной пыли и грязи на некоторых режимах работы, когда в картере создается разрежение.

Система охлаждения герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров.

Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала поликлиновым ремнем, одновременно приводящим генератор, насос гидроусилителя рулевого управления и шкив опоры вентилятора радиатора системы охлаждения.

Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.

Помимо этого вентилятор радиатора системы охлаждения оснащен жидкостно-фрикционной муфтой, включающей вентилятор при достижении максимально допустимой температуры охлаждающей жидкости

Система питания

На автомобили с ГАЗель NEXT с дизельным двигателем Cummins ISF2.8 устанавливают систему впрыска топлива Common Rail.

В состав системы питания входят следующие подсистемы:

— подачи топлива, включающей в себя топливный бак с топливозаборником, топливный фильтр с ручным топливоподкачивающим насосом, топливный насос высокого давления, рампу, форсунки, топливопроводы;

— подачи воздуха, которая состоит из воздушного фильтра, турбокомпрессора, охладителя наддувочного воздуха, впускной трубы.

Система выпуска предназначена для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя и снижения уровня шума при работе.

Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач) установлен на трех опорах с эластичными резиновыми элементами.