Характеристика одно из топливного насоса дизельного двигателя - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика одно из топливного насоса дизельного двигателя

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления (сокращенное наименование – ТНВД) является одним из основных конструктивных элементов системы впрыска дизельного двигателя. Насос, выполняет, как правило, две основные функции: нагнетание под давлением определенного количества топлива; регулирование необходимого момента начала впрыскивания. С появлением аккумуляторных систем впрыска функция регулирования момента впрыска возложена на управляемые электроникой форсунки.

Основу топливного насоса высокого давления составляет плунжерная пара, которая объединяет поршень (он же плунжер) и цилиндр (он же втулка) небольшого размера. Плунжерная пара изготавливается из высококачественной стали с высокой точностью. Между плунжером и втулкой обеспечивается минимальный зазор – прецизионное сопряжение.

В зависимости от конструкции различают следующие виды топливных насосов высокого давления: рядный, распределительный и магистральный. В рядном насосе нагнетание топлива в цилиндр производится отдельной плунжерной парой. Распределительный насос имеет один или несколько плунжеров, которые обеспечивают нагнетание и распределение топлива по всем цилиндрам. Магистральные насосы осуществляют только нагнетание топлива в аккумулятор.

Топливный насос высокого давления используется также в системе непосредственного впрыска бензинового двигателя, но его рабочее давление на порядок ниже аналогичной характеристики дизельного насоса.

Ведущими производителями топливных насосов высокого давления являются, в основном, зарубежные фирмы: Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel.

Рядный топливный насос высокого давления

Рядный ТНВД имеет плунжерные пары по числу цилиндров. Плунжерные пары установлены в корпусе насоса, в котором выполнены каналы для подвода и отвода топлива. Движение плунжера осуществляется от кулачкового вала, который в свою очередь имеет привод от коленчатого вала двигателя. Плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам с помощью пружин.

При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель плунжера. Плунжер двигается вверх по втулке, при этом последовательно закрываются выпускное и впускное отверстие. Создается давление, при котором открывается нагнетательный клапан, и топливо по топливопроводу поступает к соответствующей форсунке.

Регулирование количества подаваемого топлива и момента его подачи может осуществляться механическим путем или с помощью электроники. Механическое регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера во втулке. Для поворота на плунжере выполнена шестерня, которая соединена с зубчатой рейкой. Рейка связана с педалью газа. Верхняя кромка плунжера имеет наклонную поверхность, поэтому при повороте отсечка топлива и соответственно его количество будет изменяться.

Изменение момента начала подачи топлива требуется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Механическое регулирование момента подачи топлива производится с помощью центробежной муфты, расположенной на кулачковом валу. Внутри муфты находятся грузики, которые при увеличении оборотов двигателя расходятся под действием центробежных сил и поворачивают кулачковый вал относительно привода. При увеличении оборотов двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, при уменьшении – поздний.

Конструкция рядных ТНВД обеспечивает высокую надежность. Насосы смазываются моторным маслом системы смазки двигателя, поэтому могут работать на топливе низкого качества. Рядные топливные насосы высокого давления применяются на двигателях с раздельными камерами сгорания и непосредственным впрыском средних и тяжелых грузовых автомобилей. На легковых дизелях данный вид насоса применялся до 2000 года.

Распределительный топливный насос высокого давления

Распределительные топливные насосы высокого давления, в отличие от рядного ТНВД, имеют один или два плунжера, обслуживающих все цилиндры двигателя. Распределительные насосы обладают меньшей массой и габаритными размерами, а также обеспечивают большую равномерность подачи. С другой стороны их отличает сравнительно низкая долговечность сопряженных деталей. Все это определяет область применения данных насосов, в основном, на двигателях легковых автомобилей.

Конструкции распределительных топливных насосов высокого давления могут иметь различный привод плунжера:

  • торцевой кулачковый привод (насосы Bosch VE);
  • внутренний кулачковый привод (роторные насосы Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS);
  • внешний кулачковый привод (отечественные насосы НД-21, НД-22).

Предпочтительными в плане эксплуатации являются первые два типа привода плунжеров, т.к. в них отсутствуют силовые нагрузки от давления топлива на узлы приводного вала и, соответственно, выше долговечность.

Основным элементом распределительного ТНВД с торцевым кулачковым приводом плунжера (Bosch VE) является плунжер-распределитель, который совершает возвратно-поступательное и вращательное движение, обеспечивая нагнетание и распределение топлива по цилиндрам.

Возвратно-поступательное движение плунжера происходит при вращении кулачковой шайбы, которая обегает неподвижное кольцо по роликам. Шайба нажимает на плунжер, за счет чего создается давление топлива. В исходное положение плунжер возвращается с помощью пружины.

Вращение плунжера производится от приводного вала. При этом происходит распределение топлива по цилиндрам.

Регулирование величины подачи топлива осуществляется автоматически с помощью механического или электронного устройств. Механический регулятор включает центробежную муфту с грузами, которая через систему рычагов воздействует на дозатор, изменяющий величину топливоподачи. Электронный регулятор представляет собой электромагнитный клапан.

Регулирование величины опережения впрыска топлива в распределительном насосе производится путем поворота неподвижного кольца на определенный угол.

Рабочий процесс распределительного насоса включает впуск топлива в надплунжерное пространство, нагнетание и распределение в соответствующие цилиндры.

В распределительном насосе роторного типа нагнетание и распределение топлива по цилиндрам осуществляются разными устройствами плунжером и распределительной головкой. Нагнетание топлива производится с помощью двух противолежащих плунжеров, расположенных на распределительном валу. Плунжеры через ролики обегают профиль кулачковой обоймы и совершают возвратно-поступательное движение.

При движении плунжеров навстречу друг другу происходит рост давления топлива, после чего топливо по каналам распределительной головки и нагнетательным клапанам доставляется к форсункам соответствующих цилиндров.

Топливо к плунжеру (плунжерам) подается под небольшим давлением, которое создает топливоподкачивающий насос. В распределительных насосах топливоподкачивающий насос установлен на приводном валу в корпусе насоса. Конструктивно это может быть роторно-лопастной насос, шестеренный насос с внешним или внутренним зацеплением.

Смазка распределительного насоса высокого давления производится дизельным топливом, которое заполняет корпус насоса.

Магистральный топливный насос высокого давления

Магистральный топливный насос высокого давления используется в аккумуляторной системе впрыска топлива Common Rail, где он выполняет функцию нагнетания топлива в топливную рампу. Магистральные ТНВД обеспечивают более высокое давление топлива (в современных системах впрыска порядка 180 МПА и более).

Конструктивно магистральный насос может иметь один, два или три плунжера. Привод плунжеров осуществляется с помощью кулачкового вала или кулачковой шайбы.

При вращении кулачкового вала (эксцентрика кулачковой шайбы) под действием возвратной пружины плунжер движется вниз. Увеличивается объем компрессионной камеры и уменьшается давление в ней. Под действием разряжения открывается впускной клапан, и топливо поступает в камеру.

Движение плунжера вверх сопровождается ростом давления в камере, впускной клапан закрывается. При определенном давлении открывается выпускной клапан и топливо подается в рампу.

Управление подачей топлива производится в зависимости от потребности двигателя с помощью клапана дозирования топлива. В нормальном положении клапан открыт. По сигналу электронного блока управления клапан закрывается на определенную величину, тем самым регулируется количество поступающего в компрессионную камеру топлива.

Классификация ТНВД, типичные неисправности

Самые распространенные неисправности дизельных топливных систем

Дизельные топливные системы классифицируются по своему типу:

Рядные механические ТНВД с механическими регуляторами и механические форсунки. Позднее с электронным управлением

Основные преимущества данных систем: высокая надежность , возможность использовать как в легковых так и грузовых автомобилях.

Недостатки: Низкое КПД – так как затрачивается большое кол-во энергии двигателя на работу рядного механического ТНВД, большой вес, маленький диапазон частоты вращения двигателя, невозможность соответствия современным экологическим нормам, расход топлива, дорогостоящий капитальный ремонт ТНВД и прочее, низкое давление впрыска.

Неисправности проявляются редко и в основном либо из-за большого пробега, либо из-за использования некачественного дизельного топлива. Чаще всего изнашиваются плунжерные пары и детали механического регулятора.

Рядные насосы используются и по сей день, в развивающихся странах, в крупной спецтехнике, судовых двигателях и прочее.

ТНВД распределительного типа

Преимущества: малый вес и размер по сравнению с рядными ТНВД, расход топлива, неплохая надежность насосов, использование в дизелях малого объема.

Недостатки: Сложность конструкции насосов, некоторые виды насосов (например, VP 44) неремонтопригодны, малых диапазон частоты вращения двигателя, относительно невысокое давление впрыска, несоответствие современным экологическим требованиям.

Распределительные насосы получили большое распространение в легковых автомобилях, небольшой спецтехнике (генераторы, погрузчики малые, экскаваторы малые. Компрессоры и прочее). Некоторые виды насосов например VP насосы широко применялись и в грузовых автомобилях.

Топливные системы дизелей с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД

Данные системы относят к современным и включают в себя одноплунжерные ТНВД с электронным управлением и используются в дизелях с непосредственным впрыском топлива.

Читать еще:  Что происходит с двигателем если ездить без масла

Преимущества: большая гибкость к адаптации к конкретным двигателям, широкая область применения в легковом и коммерческом транспорте, высокие давления впрыска до 2000 бар, регулирование угла опережения впрыска, возможность применения предварительного впрыска топлива, возможность замены одной неисправной насос-форсунки без прочистки всей топливной системы как Common-rail, высокая надежность.

Недостатки: высокая стоимость каждой насос-форсунки, низкая ремонтопригодность, дорогая диагностика насос-форсунок.

Частые поломки насос форсунок – неисправность электромагнитного клапана и распылителей.

Дизельные системы Common-rail

Это дизельная система накопительного типа т.е. в рейле (аккумуляторе) находится топливо под большим давлением, а управление впрыском происходит с помощью электромагнитного клапана на инжекторах(форсунках).

Соммоn-rail позволяет сегодня достичь самых невероятных характеристик дизельных двигателей благодаря высокой адаптации в различным двигателям и это происходит из-за возможности управлять всеми параметрами впрыска с помощью электронного блока управления двигателем. Литровая отдача дизельных двигателей сегодня уже превышает 100л.с./л объема., при этом экономичность постоянно улучшается.

Последние двигатели ВMW 2,0 л мощность 218 л.с, 3.0 л. Мощность 315 л.с.

Легковые автомобили с дизельными двигателями с системой Common-rail очень быстро получили признание благодаря высокой надежностью системы, топливной экономичностью, скоростными характеристиками, большим крутящим моментом и мощностью.

К основным недостаткам относятся высокая требовательность к качеству топлива, высокая стоимость компонентов топливной системы и необходимость в квалифицированном сервисе.

ТНВД: как устроены и почему ломаются

ТНВД: как устроены и почему ломаются

Топливный насос высокого давления – обязательный и сложный компонент дизельного двигателя. Изначально ТНВД брал на себя практически все функции по подаче топлива в камеры сгорания: создавал необходимое давление и распределял топливо по форсункам. Эти задачи выполняли и выполняют насосы рядного и распределительного типа. Рядные ТНВД применялись на моторах легковых автомобилей, созданных до 2000 года. Насосы такого типа неприхотливы и выносливы, смазываются моторным маслом, но громоздки (количество плунжеров в них равняется количеству цилиндров двигателя), имеют большие потери на внутреннее трение и не способны создать достаточно высокого давления для эффективного распыления топлива.

Распределительные ТНВД устанавливаются на дизельные двигатели с количеством цилиндров от 3 до 6. В отличие от рядных ТНВД, в конструкции распределительных ТНВД присутствует лишь один или два плунжера, обеспечивающих топливом все цилиндры двигателя. Такой насос легче, компактнее, обеспечивает одинаковое давление и количество топлива для всех цилиндров двигателя. Моторы с распределительным ТНВД экономичнее, тише и мощнее. Однако они более требовательны к качеству топлива.

Самый современный вариант ТНВД – это магистральный насос. Он избавлен от функции распределения топлива по форсункам. Вместо этого, он накачивает дизтопливо в общую топливную магистраль (рампу, Common Rail), представляющую собой металлическую трубку, запаянную с обеих сторон. Каждая из форсунок двигателя соединена с рампой отдельным топливопроводом.

Магистральный насос имеет в своей конструкции до трех плунжеров (в самых современных типах – один плунжер), способных нагнетать в рампу топливо под давлением до 180 МПа. Также существуют магистральные насосы роторного типа. ТНВД системы Common Rail еще легче и компактнее, имеют минимальные потери на внутреннее трение, создают высокое давление топлива, необходимое для его быстрого и максимального распыления. Такие ТНВД созданы с очень высокой точностью, их плунжеры смазываются топливом, а потому очень требовательны к качеству и чистоте топлива.

В поисках неполадки

Часто такие симптомы как плохой и неуверенный запуск мотора, падение мощности и увеличение расхода топлива относят именно к системе Common Rail. Такой «быстрый диагноз» ставят неопытные или нечестные диагносты. На самом деле правильно проводить комплексную компьютерную диагностику двигателя, контролируя параметры наддува, подачи топлива, характеристики давления в топливной системе, параметры расходомера, характеристики системы рециркуляции выхлопных газов (EGR) и заслонок системы изменения турбулентности во впускном коллекторе. Также часто к такой проблеме как невозможность запуска двигателя (при том, что стартер «крутит»), на первый взгляд вызванной топливной системой, приводят вышедший из строя датчик положения распредвала или коленвала, а также перескок ремня или цепи ГРМ (такое запросто случается при попытках завести мотор с «толкача» или со «шнурка»). В любом случае, мастер-диагност при поиске проблемы с дизельным двигателем должен не только уметь подключить диагностический сканер, но также просто обязан уметь пользоваться осциллографом, вакууметром и знать, к чему их подключать для проверки параметров всех систем двигателя.

Причины неполадок с ТНВД

Дизельная аппаратура это не только насос и форсунки, но и ряд вспомогательных и регулирующих систем. Довольно часто проблемы с Common Rail возникают из-за недостаточной производительности подкачивающей системы, которая должна подавать к ТНВД топливо под давлением в несколько бар. Дизельный двигатель может не заводиться или неуверенно работать из-за поломки подкачивающего насоса, загрязнения топливозаборника или неполадок регулятора низкого давления.

Кроме того, большинство проблем дизельной аппаратуры типа Common Rail связано с неисправностью регулирующего клапана (клапана потока (SCV)), который размещен на корпусе ТНВД. Если причина поломки или неполадки действительно кроется в клапане, его можно заменить на новый или перебрать, заменив изношенные детали. Чаще всего из-за износа приходится менять шток клапана с сердечником.

Внутренние поломки ТНВД Common Rail связаны с некачественным топливом, а именно с содержащимися в нем примесями и водой. Из-за этих факторов происходит подклинивание плунжера и клапанов, обеспечивающих циркуляцию топлива. Кроме того может ускориться износ втулок и сальников приводного вала ТНВД. В самом тяжелом случае может начаться внутренняя коррозия деталей насоса.

Также нередки случаи потери герметичности корпуса ТНВД: уплотнительные кольца крышек корпуса или фланца начнут пропускать топливо. Кстати, корпуса самых современных ТНВД Common Rail сделаны практически неразборными: они обходятся без крышек и стаканов, в которых работают плунжеры. Это повышает прочность корпуса, избавляет от проблемы с потерей герметичности, в таком ТНВД даже меньше деталей. Но если плунжер «завис», придется менять и дорогостоящий корпус насоса.

В любом случае ремонту ТНВД обязательно должна предшествовать компьютерная и инструментальная диагностика. Если по итогам диагностики в поломке виноват насос, его снимают с двигателя и диагностируют на специальном стенде, предназначенном для ремонта и настройки элементов дизельного впрыска. Стоимость ремонта ТНВД составляет минимум 100 бел. рублей.

Виды ТНВД

Виды ТНВД

Топливный насос высокого давления – это важнейший элемент топливосистемы впрыска дизельных моторов. У насоса есть две функции: регулировка нужного момента времени для начала впрыска и нагнетание необходимого количества топлива. В последнее время на современных двигателях применяются аккумуляторные системы впрыска, в которых момент впрыска регулирует сама форсунка, под управлением электроники.

По конструктивным особенностям есть три вида ТНВД: рядный, магистральный и распределительный. В рядных насосах топливо подаётся к цилиндрам разными плунжерными парами. В магистральном насосе дизтопливо нагнетается только в аккумулятор. А в распределительном одна плунжерная пара распределяет и нагнетает топливо по всем цилиндрам равномерно.

Одними из самых популярных является насос Bosch

а также ТНВД Cummins, Delphi, Lucas и другие.

Рядный ТНВД

В ТВНД рядного типа установлено столько плунжерных пар, сколько и цилиндров.

Они вмонтированы в корпус насоса, в котором также есть специальные каналы для отвода и подвода дизтоплива. Плунжер двигается от кулачкового вала, приводящегося в действие от коленвала мотора. Также они постоянно прижимаются к кулачкам из-за пружин.

Когда вращается кулачковый вал, кулачок приводит в действие толкатель плунжера. Потом он начинает продвигаться по втулке вверх, последовательно открывая впускные и выпускные отверстия. Внутри создаётся определённое давление, из-за которого клапан, нагнетающий топливо, подаёт его в нужную форсунку.

Момент подаваемого топлива и его количество регулируется как электронным, так и механическим способом. Чтобы отрегулировать его механически, нужно провернуть плунжер внутри втулки. Для этого есть специальная шестерня, которая соединяется с рейкой, а она жёстко связана с педалью газа.

Рядные ТНВД используются очень давно, но до сих пор популярны. Это всё из-за того, что у них очень высокая надёжность и работать они могут даже на топливе плохого качества.

Распределительный ТНВД

У распределительного насоса, в отличии от рядного, все цилиндры обслуживает одна плунжерная пара.

Эти ТНВД достаточно меньше по габаритам и массе, а также обеспечивают хорошую равномерность подачи. Но одним из главных минусов является то, что у них сравнительно низкая долговечность деталей. Поэтому такие насосы применяют, в основном, на легковых авто.

Читать еще:  Где находится датчик температуры двигателя фиат пунто

Распределительные насосы отличаются между собой, в зависимости от производителя. Например, насос Bosch имеет торцевой кулачковый привод, а ТНВД Cummins внутренний. Они оба неплохи, в них нет силовых нагрузок на узлы от давления топлива, поэтому обладают неплохой долговечностью.

У ТНВД с торцевым кулачковым приводом основной элемент – это плунжер-распределитель, который двигается и распределяет топливо по цилиндрам.

Регулировка количества подаваемого топлива может быть произведена механически, но лучше довериться электронным устройствам. В дозаторе установлен специальный электромагнитный клапан, который и производит регулировку.

А вот роторный распределительный насос, который использует в своих двигателях фирма Каминс, разделяет топливо при помощи распределительной головки и плунжера. В таких ТНВД устанавливается два плунжера, которые располагаются непосредственно на распредвале. Оба плунжера обегают кулачковую обойму через ролики. Когда плунжеры двигаются друг к другу, то давление растёт и топливо подаётся по каналам к форсункам всех цилиндров.

Магистральный ТНВД

Топливный насос магистрального типа применяется в системе «Комон Раил» и выполняет единственную функцию – нагнетает дизтопливо к рампе.

Давление топлива в таких ТНВД намного выше других типов насосов. К слову, уникальная система Common Rail уже используется в большинстве двигателей от Каминс,Bosch и других известных производителей из-за своей современности.

В конструкции этого ТНВД может быть до трёх плунжеров, которые начинают свою работу из-за кулачковой шайбы или вала. Когда кулачковый вал вращается, возвратная пружина опускает плунжер вниз. В компрессионной камере повышается объём, но уменьшает давление. Из-за разряжения впускной клапан открывает и в камеру начинает попадать топливо.

Потом плунжер начинает двигаться вверх и в камере постепенно увеличивается давление, в следствие чего закрывается впускной клапан. Когда достигается необходимое давление, клапан выпуска открывается и топливо начинает подаваться на рампу или магистраль.

Управлять подачей топлива в системе Комон Раил проводится только электронным методом из-за своей сложности. Это зависит от необходимости в дополнительном топливе двигателя. В стандартном положении клапан открыт. После сигнала от электронного блока клапан прикрывается, а поступление топлива в камеру начинает регулироваться.

Маневровые локомотивы

Топливный насос высокого давления

Назначение и устройство. Насос (рис. 43) предназначен для подачи топлива через форсунку в цилиндры дизеля под высоким давлением в определенном количестве и в строго определенный момент. На дизеле установлены шесть одинаковых топливных насосов плунжерного типа, каждый через бобышку прикреплен четырьмя болтами к верхнему горизонтальному листу отсека распределительного вала.

Все детали насоса размещены в пустотелом корпусе 23, отлитом из специального магниевого чугуна. В верхней части корпуса нарезана резьба М48 иод нажимной штуцер //. Ниже сделаны несколько расточек различного диаметра, образующих полость для топлива и кольцевой борт под гильзу 16. В стенке корпуса имеется отверстие г с резьбой М22 под штуцер 25, а в боковом приливе просверлено горизонтальное отверстие д диаметром 16 мм под зубчатую рейку 6. Внизу корпус имеет прямоугольный фланец бс четырьмя отверстиями и цилиндрический выступ а диаметром 85 мм, обеспечивающий центровку насоса с бобышкой 13 (см. рис. 44). Над фланцем б (см. рис. 43) в корпусе насоса расположено контрольное окно в, используемое при ремонте.

Сверху в корпус вставляют стальную гильзу 16, уплотняя ее алюминиевым кольцом 7. От проворота гильзу фиксируют штифтом 18, запрессованным в корпус, для чего на ее наружной поверхности, имеющей диаметр 40 мм, профрезерована канавка р. Верхняя часть гильзы утолщена (наружный диаметр 45 мм, а внутренний 20 мм), так как в ней при работе насоса создается высокое давление топлива. Два радиальных отверстия с диаметром 6 мм с коническими расточками по концам служат для прохода топлива внутрь гильзы.

Сверху на торец гильзы устанавливают с притиркой корпус 8 вместе с притертым к нему нагнетательным клапаном 9. В нижней части нагнетательный клапан имеет четыре направляющих пера е, цилиндрическая поверхность которых притерта к корпусу 8, а в верхней части — два пояска. Конический поясок з притерт к седлу, а цилиндрический ж, являющийся разгрузочным, — к корпусу с? клапана.

Нагнетательный клапан прижат к седлу корпуса # пружиной 14, установленной в расточке нажимного штуцера //, ввернутого в корпус насоса. Между штуцером 11 и корпусом 8 ставят стальное уплотнительное кольцо 15, а относительно корпуса штуцер уплотняют резиновым кольцом 10, установленным в канавке на его наружной поверхности.

Вверху штуцер имеет хвостовик с резьбой М22 под накидную гайку 12 для крепления трубопровода высокого давления 13.

Снизу в гильзу вставлен притертый к ней плунжер 22, который представляет собой цилиндрический стержень, изготовленный из высококачественной стали и термически обработайный. На верхней части плунжера (головке), имеющей диаметр 20 мм, профрезерован вертикальный паз к шириной 4 мм. Сверху от паза к до кольцевой выточки и сделан винтовой вырез, образующий отсечную кромку л. Торцовая и спиральная кромки плунжера должны быть острыми. На направляющей части м плунжера проточена лабиринтная канавка н шириной 2 мм, уменьшающая просачивание топлива по плунжеру. В нижней части плунжер имеет выступы о и заканчивается цилиндрическим хвостовиком п.

Гильза вместе с плунжером образует прецизионную пару, обработанную с высокой степенью точности (зазор между сопрягаемыми деталями 1,5 — 2,5 мкм). В случае неисправности гильзы или плунжера замене подлежит комплект в сборе.

Снизу на гильзу с зазором надевают поворотную втулку 19, в верхней части которой нарезан зубчатый венец т, входящий в зацепление с зубчатой рейкой 6, установленной в корпусе насоса. На цилиндрической поверхности рейки сделан паз ф под стопорный винт 5, ограничивающий продольное перемещение рейки и исключающий ее поворот. Винт 5 ввернут в наклонное отверстие корпуса насоса. Поворотная втулка в нижней части имеет прорези, в которые входят выступы о плунжера. Таким образом, поворотная втулка позволяет плунжеру совершать возвратно-поступательное движение и одновременно поворачивает его при перемещении рейки.

Для перемещения плунжера вниз служит пружина 3, зажатая между двумя тарелками. Верхняя тарелка 20 надета на поворотную втулку 19 и удерживается разрезным стопорным кольцом 4, установленным в проточке корпуса. Нижняя тарелка 2 имеет радиальную прорезь и надевается на нижнюю часть плунжера, упираясь в его хвостовик п.

Снизу в корпус насоса вставляют стальной стакан 21, передающий усилие от толкателя топливного насоса

Рис. 44. Толкатель топливного насоса (а) и положения плунжера при различной подаче топлива (б): / — боковой лист блока; 2 — распределительный вал; і — топливный кулачок; 4 — угольник; 5 — фланец; б — верхний горизонтальный лист; 7 — тарелка; * — стакан; Р — плунжер; 10 — корпус топливного насоса; 11 — пружина; 12 — отражательная гайка; 13 — бобышка; 14 — сливная трубка; 15 ._ сальник Гуферо; 16 — регулировочный болт; 17 — контргайка; 18 — корпус толкателей; 19 — толкатель; 20 — палец; 21 — плаика; 22 — болт; 23 — стопорное кольцо; 24, 25 — наружное и внутреннее кольца ролика; 26 — гильза; а — вертикальный паз; б — шестигранник; в, г, з — канавки; д, ж, и — отверстия; е — выступ бобышки на плунжер. Перемещение стакана ограничивается разрезным стопорным кольцом /, установленным в канавке корпуса насоса. На наружной поверхности стакана сделана кольцевая риска, используемая при проверке момента начала подачи топлива, а в донышке — четыре отверстия у диаметром 10 мм для слива просочившегося топлива.

Толкатель топливного насоса (рис. 44, а) передает усилие от кулачка распределительного вала на плунжер топливного насоса. Толкатель 19 изготовлен из качественной стали и имеет цилиндрическую форму. На его наружной поверхности проточены три кольцевые канавки в, соединенные двумя вертикальными пазами а, что обеспечивает смазывание толкателя при перемещении его в корпусе 18. В нижней части толкателя сделана прорезь под ролик, свободно установленный на пальце 20.

Пустотелый палец 20 по конструкции и установке не отличается от пальца толкателя привода клапанов. Ролик состоит из двух колец — внутреннего 25 и внешнего 24, между которыми имеется зазор 0,02 — 0,06 мм. На внутренней поверхности кольца 25 проточена канавка з, из которой по четырем радиальным отверстиям и диаметром 3,5 мм масло выходит на смазывание контактной поверхности обоих колец. Такая конструкция ролика обеспечивает ему повышенную прочность в условиях высоких скоростей движения толкателя топливного насоса, что обусловлено геометрической формой топливного кулачка распределительного вала.

Читать еще:  Что может быть если двигатель пошел в разнос

Сверху в толкатель ввернут регулировочный болт 16. Шестигранник б на цилиндрическом стержне болта позволяет вворачивать или выворачивать болт, регулируя момент начала подачи топлива. После регулировки положение болта фиксируют контргайкой 17. Регулировочный болт проходит через центрального отверстие бобышки 13, отлитой из алюминиевого сплава. Своим цилиндрическим выступом диаметром 80 мм бобышка входит в отверстие верхнего горизонтального листа 6 отсека распределительного вала.

Сверху на регулировочный болт навернута цилиндрическая отражательная гайка 12, образующая вместе с выступом е бобышки лабиринт, предотвращающий попадание топлива в масло. Кроме того, просачиванию топлива по болту препятствует сальник 15, установленный снизу в расточке бобышки и укрепленный в ней стопорным кольцом 23. Для крепления гайки 12 на ее наружной поверхности сделаны четыре глухих отверстия под выступы специального ключа.

Просочившееся в бобышку топливо по отверстию ж и трубке 14 отводится в сливной коллектор чистого топлива. Труба 14 развальцована в планке 21, которая прикреплена к бобышке двумя болтами 22. В случае засорения трубки 14 топливо из бобышки стекает через два боковых отверстия д на верхний лист 6, попадает в канавку г и отводится из нее в гря-зесборник топливного бака.

Работа топливного насоса. Кольцевая полость А (см. рис. 43) между корпусом 23 насоса и гильзой 16 постоянно соединена с топливным коллектором через трубку 24 и штуцер 25, а следовательно, заполнена топливом под давлением 0,20 — 0,25 МПа (2,0 — 2,5 кгс/см2). При движении плунжера вниз под действием возвратной пружины 3 топливо из коллектора через два радиальных отверстия с в гильзе поступает в надплунжерное пространство.

При набегании топливного кулачка 3 (см. рис. 44, а) распределительного вала 2 на ролик толкатель 19 начинает двигаться вверх и своим регулировочным болтом 16 воздействует через стакан 5 на плунжер 9 топливного насоса. Ход плунжера при любой частоте вращения коленчатого вала дизеля одинаков и равен 20 мм, так как зависит только от размеров кулачка 3. Профиль кулачка обеспечивает значительное ускорение движущегося плунжера. Часть хода плунжера (30 — 40 %) затрачивается на его разгон, сопровождающийся вытеснением некоторого количества топлива из надплунжерного пространства обратно в коллектор через отверстия с (см. рис. 43).

При скорости 0,4 — 0,8 м/с плунжер своей торцовой кромкой перекрывает оба отверстия с в гильзе. Так как при дальнейшем движении плунжера объем надплунжерного пространства оыстро уменьшается, то давление топ-лива в нем резко возрастает. Когда усилие, создаваемое давлением топлива над плунжером, становится больше усилий пружины 14 и остаточного давления в нагнетательном трубопроводе, клапан 9 открывается и топливо нагнетается в трубопровод высокого давления 13. Нагнетание топлива происходит до тех пор, пока кромка л плунжера не откроет одно отверстие в гильзе и не сообщит тем самым над-плунжерное пространство с топливным коллектором.

Давление топлива над плунжером резко падает, несмотря на продолжающееся движение плунжера вверх. Нагнетательный клапан 9 закрывается. Как только нижняя кромка цилиндрического разгрузочного пояска ж клапана входит в корпус 8, прекращается сообщение трубопровода высокого давления 13 с камерой над плунжером. При дальнейшей посадке клапана до упора коническим пояском з в седло происходит некоторая разгрузка трубопровода 13 от высокого остаточного давления из-за освобождения небольшого объема при посадке клапана.

Выход топлива из надплунжерного пространства через радиальное отверстие с в полость А в конце хода нагнетания происходит с очень большой скоростью, что приводит к местным кавитационным разрушениям корпуса насоса. Поэтому против отверстия с гильзы в корпус 23 ввертывают стальную сменную пробку’77.

Количество подаваемого насосом топлива зависит от длительности нагнетания его плунжером, что определяется ходом нагнетания, т. е. расстоянием между торцовой и спиральной кромками плунжера, измеряемым по оси отверстия с. Регулирование подачи топлива осуществляется объединенным регулятором дизеля, который, перемещая рейки, заставляет втулки 19 поворачивать плунжеры 22 насосов высокого давления.

На рис. 44, б показаны три различных положения плунжера 9 относительно гильзы 26. В положении / (нулевая подача топлива) ход нагнетания равен нулю, т. е. надплунжерное пространство постоянно соединено с отверстием в гильзе через вертикальный паз на головке плунжера. В положении // (средняя подача топлива) плунжер повернут на некоторый угол и имеет ход нагнетания. В положении /// (максимальная подача топлива) плунжер повернут на наибольший угол, т. е. ход нагнетания максимальный.

Соединение реек топливных насосов с валом управления (рис. 45). Вал управления / рейками топливных насосов состоит из трех частей, жестко соединенных друг с другом. Выступ в на торце одной части вала при сборке

Рис. 45. Соединение реек топливных насосов: / — вал управления топливными насосами; 2 — головка; 3 — топливный насос; 4 — поводок; 5 — фиксатор; 6,9, 17 — стяжные болты; 7 — шариковый подшипник; 8 стопорное кольцо; 10 — шайба; // — хомут; 12 — верхний горизонтальный лист отсека распределительного вала: 13 — стойка; 14, 18 — правый и левый хомутики; 15, 20 — пружины; 16 регулировочный болт; 19 — гайка; 21 .зубчатая рейка: 22 тлен; б, в — выступы; г — паз вставляют в торцовый паз г другой части, после чего обе части вала дополнительно закрепляют хомутом //, стянутым двумя болтами 9. Вал установлен на семи стойках 13, каждая из которых зафиксирована двумя штифтами и закреплена двумя болтами на верхнем горизонтальном листе 12 отсека распределительного вала. В расточки стоек запрессованы шариковые подшипники 7, укрепленные стопорными кольцами 8. Передний конец вала / проскальзывающей тягой соединен с объединенным регулятором дизеля, а с противоположной стороны вал зубчатой муфтой соединен с предельным регулятором.

Против каждого насоса на валу укреплены два хомутика. Правый хомутик 14 пружиной 15, работающей на скручивание, связан с поводком 4, свободно установленным на валу. Отогнутые концы пружины входят в отверстия поводка 4 и хомутика 14. Поводок при помощи пальца 22 шарнир-но соединен с зубчатой рейкой 21 топливного насоса, для чего верхний конец поводка выполнен в виде вилки. Палец 22 вместе с рейкой 21 вставляют сверху в вырезы вилки. Плоские срезы на концах пальца не позволяют ему смещаться вдоль оси. В нижней части поводок имеет выступ а с отверстием под регулировочный болт 16.

Левый хомутик 18, так же как и правый, жестко укреплен на валу при помощи стяжного болта 17. Хомутик 18 имеет цилиндрический выступ б с двумя плоскими срезами на наружной поверхности. В расточку выступа вставляют пружину 20 и фиксатор 5, на резьбовой конец которого навертывают гайку 19 для крепления головки 2. Для удобства пользования цилиндрическая поверхность головки выполнена рифленой.

Под действием пружины 20 фиксатор 5 выходит из хомутика 18 и опирается на торец регулировочного болта 16, который должен быть отрегулирован так, чтобы при неработающем дизеле выход рейки был равен размеру «Стоп», выбитому на корпусе топливного насоса. Пружина 15 при регулировке скручивается. Положение регулировочного болта фиксируют гайкой, после чего пломбируют.

Когда объединенный регулятор дизеля поворачивает вал на увеличение подачи топлива, левый хомутик 18 через фиксатор 5 давит на регулировочный болт 16, поворачивая поводок 4, выдвигающий рейку 21 топливного насоса. При повороте вала в другую сторону правый хомутик 14 через пружину 15 воздействует на поводок 4, передвигая рейку 21 на уменьшение подачи топлива. Затяжка пружины 15 и в том, и в другом случае не меняется, так как пружина поворачивается вместе с укрепленными на валу хомутиками 14 и 18.

Для отключения насоса фиксатор 5 с помощью головки 2 отводят от регулировочного болта 16, преодолевая усилие пружины 20, и поворачивают на угол 90°. В таком положении головка упирается в торец выступа б, удерживая фиксатор. Освобожденный поводок под действием пружины 15 перемещает рейку топливного насоса на нулевую подачу топлива. В дальнейшем поворот вала никакого перемещения рейки не вызывает.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector