Контрольная работа: Система питания дизеля

Рис 7. Плунжерные пары!

а — плунжер с продольной и отсечной кромками; б — плунжер с двумя спиральными канавками; в — работа плунжерной пары; І и IV — впуск топлива; II я V — начало подачи; ІІІ и VI — конец подачи; VII — максимальная подача; VIII — средняя подача; IX — отсутствие подачи; І — впускное отверстие; 2 — надплунжерное пространство; 3 — плунжер; 4 — гильза плунжера; 5 — нагнетательный клапан; 6 — штуцер; 7 — седло нагнетательного клапана; 8 — разгрузочный поясок клапана; 9 — прокладка; 10 — продольный паз плунжера; 11 — отсечная кромка плунжера; 12 — кольцевая проточка; 13 — перепускное отверстие; 14 — осевое отверстие в плунжере; 15 — диаметральное отверстие в плунжере; 16 — спиральные ка­навки на плунжере

Головка плунжера может иметь кольцевую проточку 12 (см. рис. 7, а), два симметрично расположенных продольных паза 10 и две отсечных кромки П. У других насосов на головке плунжера профрезерованы две спиральные канавки 16 (см. рис. 7, б). При наличии спиральных канавок или двух отсечных кромок давление топлива с обеих сторон плунжера одинаковое (во время подачи топлива), и долговечность насосных секций увеличивается. На нижнем конце плунжера сделана кольцевая проточка для опорной тарелки 40 (см. рис. 6) пружины 39. Другой конец пружины упирается в верхнюю тарелку 25, установленную в кольцевой выточке корпуса. В верхней части каждой секции насоса помещен штуцер 30 с седлом 35 нагнетательного клапана 34, пружиной 33 и упором 31 клапана. От штуцера 30 через ниппель 11 топливо поступает в топливопровод, ведущий к форсунке. Плунжер, гильза, нагнетательный клапан и его седло с высокой точностью изготовлены из высококачественной стали, т.е. являются прецезионными парами, и раскомплектовывать их нельзя. Для выпуска воздуха из насоса служит отверстие, закрываемое пробкой 29.

Работа насоса высокого давления. Все секции топливного насоса высо­кого давления работают одинаково, поэтому рассмотрим работу только одной из них. При вращении кулачкового вала 15 насоса кулачок набегает на ролик 44 толкателя, который, поднимаясь, сжимает пружину 39 и перемещает плунжер 10 вверх в гильзе 9. Во время дальнейшего поворота вала кулачок выходит изпод ролика толкателя, и пружина опускает плунжер вниз. При движении плунжера вверх секция подает топливо; при движении плунжера вниз происходит ход всасывания. Перемещение рейки 6 вызывает повертывание плунжера на некоторый угол. Таким образом, плунжер совершает сложное движение — возвратно-поступательное и вращательное одновременно.

Топливо поступает из фильтра тонкой очистки в канал 36 насоса высокого давления и при нижнем положении плунжера через впускное отверстие 1 (см. рис. 7, а, схема І) подается внутрь гильзы 4, заполняет надплунжерное пространство 2 и кольцевую проточку 12 по продольному пазу 10 и отсечной кромке 11. При подъеме плунжера 3 (схема ІІ) топливо вначале вытесняется из надплунжерного пространства через впускное отверстие обратно в топливоподводящий канал. Затем, когда это отверстие перекроет плунжер, топливо сжимается в надплунжерном пространстве. При достижении давления 1000—1800 кН/м² (10—18 кгс/см² ) нагнетательный клапан 5 поднимается вверх, сжимает пружину и пропускает топливо из надплунжерного пространства в штуцер 6, откуда оно поступает к форсунке. Дальнейшее движение плунжера вверх сопровождается повышением давления до 16 500⁺⁵⁰ ° кН/м² (165⁺⁵ кгс/см² ), при котором игла форсунки, приподнимаясь, открывает проход топливу, впрыскиваемому в камеру сгорания.

Впрыск топлива из форсунки в камеру сгорания продолжается до тех пор, пока отсечная кромке // движущегося вверх плунжера не начнет открывать перепускное отверстие 13 (схема ///), соединяющее надплунжерное пространство с топливоотводящим каналом. Давление в надплунжерном пространстве резко снижается, топливо перетекает в указанный канал, и нагнетательный клапан под действием пружины садится в седло 7.

Для устранения подтекания топлива в камеру сгорания между распылителем и иглой форсунки необходима быстрая посадка иглы в седло, т.е. четкая отсечка подачи топлива. Это обеспечивается нагнетательным клапаном, имеющим разгрузочный поясок 8, который при посадке клапана на седло способствует увеличению объема пространства за ним, что приводит к резкому снижению давления в трубке между клапаном и форсункой. Поясок клапана и седло (при опускании клапана) работают как поршневая пара.

Топливный насос, имеющий плунжеры с двумя спиральными канавками (рис. 92, б), работает с некоторым отличием. Подача топлива плунжером к форсунке продолжается до тех пор, пока верхняя кромка левой спиральной канавки 16 не начнет открывать перепускное отверстие 13 (схема V/). Топливо из надплунжериого пространства по осевому 14 и диаметральному 15 отверстиям и спиральной канавке 16 перетекает через отверстие 13 в топливоотводящий канал. Работа нагнетательного клапана не изменяется. Режим работы дизеля зависит от изменения количества топлива, подаваемого в ци­линдры секциями насоса за один ход плунжера, что происходит при повороте плунжеров в гильзах на некоторый угол.

Если смотреть на плунжер сверху, то поворот его против часовой стрелки сопровождается увеличением количества подаваемого топлива. При движении рейки внутрь насоса плунжеры всех секций одновременно повертываются в положение, соответствующее максимальной подаче (схема VII). В этом случае расстояние А от отсечной кромки плунжера 3 до перепускного отверстия 13 будет наибольшим. При повороте плунжера по часовой стрелке подача топлива снижается (схема VIII), так как перепускное отверстие открывается раньше. Подача топлива плунжерной парой прекращается, если продольный паз 10 на головке плунжера находится в одной плоскости с перепускным отверстием 13 (схема IX).

При повороте плунжера 3 (см. рис. 7, б) также изменяется количество подаваемого топлива. При совмещении диаметрального отверстия 15 плунжера с перепускным 13 прекращается подача топлива. Таким образом, при повороте плунжера изменяется момент окончания подачи и количество подаваемого топлива, а момент начала подачи топлива насосом остается неизмен­ным. Момент начала подачи топлива регулируют болтом 41 (см. рис. 6), ввернутым в толкатель 43. Если болт вывертывать, то при повороте кулачкового вала толкатель раньше будет поднимать плунжер и топливо будет раньше поступать к форсунке, т. е. угол начала подачи топлива насосной секцией увеличится. При ввертывании болта в толкатель этот угол уменьшается. Такую регулировку насоса выполняют на специальном стенде, где можно отрегулировать и равномерность подачи топлива отдельными секциями, для чего необходимо ослабить крепление зубчатого венца 26 (см. рис. 6) на втулке 38, чтобы можно было повертывать плунжер 10 (вместе со втулкой при неподвижной рейке 6) в ту или иную сторону.

Если повертывать кулачковый вал, то можно изменять угол опережения подачи топлива для всего насоса. При повороте кулачкового вала в сторону вращения угол опережения подачи топлива увеличивается, а при повороте этого вала против хода вращения указанный угол уменьшается. В процессе работы двигателя кулачковый вал повертывается автоматически — центробежной муфтой опережения впрыска топлива. Насос начинает подавать топливо в цилиндр еще тогда, когда кривошип коленчатого вала не доходит на некоторый угол до в. м. т. Этот угол называют углом начала подачи топлива или углом опережения подачи топлива насосом. Форсунка позднее насоса начинает подавать топливо в цилиндр двигателя из-за некоторого расширения топливопроводов, незначительной сжимаемости топлива и небольших его утечек в насосе и форсунке.

Топливный насос высокого давления дизеля автомобиля КамАЗ-5320. Этот насос также золотникового типа, он он V-образный и несколько иной конструкции. При использовании на многоцилиндровых двигателях рядных насосов выявляется их недостаток — увеличение длины. Применение на двигателях V-образных насосов позволяет уменьшить длину кулачкового вала, повысить его жесткость и увеличить давление впрыска топлива до 70 000 кН/м² (700 кгс/см² ).

Угол развала секций насоса (рис. 93) составляет 75°. В корпусе 1 насоса на роликоподшипниках 28 установлен кулачковый вал 29, уплотняемый самоподжимным сальником 26. На переднем конце (со стороны привода) кулачкового вала на шпонке 25 укреплена муфта 23 регулировки опережения впрыска топлива, удерживаемая от смещения гайкой 24, а на заднем конце — ведущая шестерня 2. На шпонке 5 установлены фланец 4 ведущей шестерни и эксцентрик 6 привода топливоподкачивающего насоса; гайка 7 удерживает эти детали от смещения. Движение от фланца к ведущей шестерне передается через резиновые сухари 3, промежуточную шестерню 8, укрепленную на пальце 9 к шестерне 11 привода всережимного регулятора. Задний торец насоса закрыт крышкой 10 регулятора, на которой расположен топливоподкачивающий насос. На переднем торце корпуса насоса установлен перепускной клапан 20. Сверху насос закрыт крышкой 18, на которой находится рычаг управления регулятором. В насосе имеются две рейки — левая и правая 22, соединенные общим рычагом 40. По числу цилиндров двигателя в корпусе насоса расположено восемь секций, установленных в отдельных корпусах 36. В насосную секцию (рис. 9) входят следующие детали и узлы: роликовый толкатель 4, пята 5, тарелка 6, пружины 7, опорная втулка 9, поворотная втулка 23, плунжер 10, гильза 13, нагнетательный клапан 14 с седлом и шайбой 18, штуцер 15, ввернутый в корпус 17 секции, установленной в корпусе 2 насоса. Уплотнение между корпусом насосной секции и корпусом насоса высокого давления осуществлено кольцами 16 и 21, сделанными из бензомаслостойкой резины. Гильза 13 плунжера, фиксированная в корпусе насосной секции штифтом 11, имеет два отверстия: впускное 12 и перепускное 20. Плунжер в верхней части имеет осевое и диаметральное отверстия и две спиральные канавки 19. Насосная секция работает так же, как и насосная секция топливного насоса высокого давления дизеля ЯМЗ-236, с той лишь разницей, что давление впрыска топлива увеличено до 18 000⁺⁵⁰⁰ кН/м² (180+⁵ кгс/см² ). Форсунка. Насос подает топливо в камеру сгорания через форсунки, которые обеспечивают поступление топлива в камеру сгорания при определенном давлении и в мелкораспыленном виде. На дизелях применяют форсунки нескольких типов: открытые или закрытые, с распылителем, имеющим одно отверстие (сопло) или несколько. Закрытые форсунки могут быть штифтовые или бесштифтовые. На дизеле ЯМЗ-236 и дизеле автомобиля КамАЗ-5320 применяют закрытые бесштифтовые форсунки (рис. 95). Форсунку называют закрытой, так как сопла в распылителе 4 закрыты иглой 1 и только в момент впрыска топлива соо?