ТНВД и форсунки (Раздаточный материал к модулю 1 (Двигатели))

Топливные насосы высокогодавления и форсункидвигателя 5ТДФОглавлениеОглавление............................................................................................................................................... 2Топливные насосы высокого давления................................................................................................. 3Работа топливного насоса ......................................................................................................................

5Форсунки.................................................................................................................................................. 5Работа форсунки...................................................................................................................................... 62Топливные насосы высокого давленияТопливные насосы служат для подачи порций топлива к форсункам под высоким давлением вопределенные моменты по углу поворота коленчатого вала. На двигателе устанавливаются пятьиндивидуальных топливных насосов плунжерного типа с постоянным ходом плунжера.Диаметр плунжера 12 мм, ход плунжера 8 мм.Каждый топливный насос состоит из корпуса 1 (рис.

1), плунжерной пары (гильзы 15 и плунжера16), тройника 13, рычага 18, толкателя 2, направляющей толкателя 19, поворотной втулки 8, рейки28 и пружин 5 и 6.Корпус стальной, штампованный. В нем расточены отверстия для установки основных элементовнасоса.Во фланце корпуса просверлены четыре отверстия для прохода шпилек крепления насоса к блоккартеру. Фиксация корпуса осуществляется цилиндрическим выступом ф, входящим в расточкублок-картера.Со стороны привалочной поверхности д в корпусе просверлены отверстия б и в для подвода и отвода топлива.Отверстия для подвода и отвода топлива соединены каналами в корпусе с полостью всасывания р,расположенной вокруг плунжерной пары.Нажимная гайка 12 корпуса прижимает тройник насоса и гильзу плунжера к посадочному буртукорпуса насоса.В верхней части корпуса имеется закрытое резьбовой крышкой отверстие, через котороеосуществляется доступ к эксцентриковому устройству, используемому для регулировки началаподачи при установке насоса на двигатель.В сквозном поперечном отверстии корпуса устанавливается рейка 28.

В резьбу отверстияввертывается упор 29 рейки, а в расточку, имеющуюся снизу, устанавливается резиновое уплотнение31, предотвращающее утечку масла по рейке.Рычаг 18 служит для передачи движения от кулачкового вала плунжеру 16. Движение передаетсячерез сферическую пару грибок 3 — сухарик 17 и проставку 4. Рычаг с помощью двухрядного игольчатого подшипника 21 монтируется на оси 22, установленной в проушинах корпуса 1. Ось рычагафиксируется от проворачивания штифтом, расположенным в одной из проушин.

Осевоеперемещение оси рычага ограничено расточкой блок-картера, в которую входит рычаг.На нижнем конце рычага 18 имеется ролик 25, установленный на пальце 24 с помощьюигольчатого подшипника 26. Палец 24 плавающего типа. Осевое перемещение пальца ограниченопроушинами корпуса насоса.Игольчатые подшипники 21 и 26, а также сферическая пара смазываются маслом, поступающимиз блока через сверления в корпусе 1, оси 22, рычаге 18 и пальце 24 ролика.Толкатель 2, служащий для разгрузки плунжера от боковых усилий, монтируется в алюминиевойнаправляющей 19, которая крепится к корпусу фланцем.

От проворачивания толкатель фиксируетсяв направляющей штифтом 33, входящим в продольную прорезь толкателя.Для прохода рычага 18 толкатель и направляющая имеют в боковых стенках окна. В верхнейчасти направляющей 19 имеется, кроме того, паз для сухаря 35 эксцентрикового устройства.Наиболее ответственной частью насоса является прецизионная (т. е.

пригнанная с большойточностью) пара плунжер 16 — гильза 15.Гильза плунжера представляет собой цилиндр, в утолщенной части которого имеются дваотверстия «, соединяющие внутреннюю полость гильзы с полостью р всасывания. Косой канал жслужит для обратного перепуска в полость р топлива, просачивающегося по зазору междуплунжером и гильзой во время нагнетания.Гильза установлена в корпусе насоса в определенном положении и зафиксирована отпроворачивания болтом 9, входящим концом в паз гильзы.3Плунжер имеет на наружной поверхности два продольных диаметрально расположенных паза г,соединяющих надплунжерное пространство с кольцевой проточкой.

Две спиральные диаметральнорасположенные отсечные кромки и служат для регулирования количества подаваемого топлива.Три узкие канавки и одна широкая на уплотняющей поверхности плунжера уменьшаютвозможность просачивания топлива между плунжером и гильзой. Во время подачи топлива сширокой канавкой совпадает косой канал ж гильзы, выходящий в полость р всасывания.Спиральная кромка и и кромка п на торце плунжера выполняются острыми, что обеспечиваетчеткое начало и конец подачи топлива.Необходимая плотность прилегания плунжера и гильзы достигается высокой точностью ихизготовления и малым зазором между ними в пределах 0,002—0,004 мм.

После притирки иопрессовки плунжер и гильза клеймятся общим номером, образуя пару, замена деталей в которой неразрешается.Пружины 5 и 6 плунжера служат для возврата плунжера в исходное положение и предотвращенияотрыва ролика от кулачкового вала. Одними торцами пружины опираются на тарелку 7, установленную в корпус насоса, другими — на фланец толкателя 2.Для поворота плунжера вокруг оси на гильзу установлена поворотная втулка 5, в паз с которойвходят выступы л плунжера.

Зубчатый венец втулки находится в зацеплении с рейкой 28.Перемещая рейку вдоль оси и поворачивая плунжер, можно изменять количество подаваемоготоплива. При этом максимальная подача топлива ограничивается упором 29. Положение упора фиксируется 'контргайкой. На упор навернута заглушка 30, зажимающая на корпусе уплотнительпуюпрокладку.

В собранном насосе рейка должна плавно передвигаться от руки с усилием не более 300Г.От поворота вокруг оси рейка удерживается с помощью лыски.В топливоподводящем канале корпуса размещен фильтр 32, выполненный в виде латунныхшариков диаметром 0,3—0,4 мм, сваренных между собой в точках соприкосновения.

Фильтр 32задерживает механические частицы, случайно попавшие в топливо после фильтра тонкой очистки.Тройник 13 насоса служит для установки нагнетательного и обратного клапанов и разветвленияподаваемого топлива на две верхние и две нижние форсунки. На наружной поверхности тройникаустанавливается резиновое уплотнительное кольцо 14, предотвращающее течь топлива из полости ркорпуса наружу. Тройник притягивается к торцу гильзы гайкой 12 через сферический упор 11.Кольцо 10 служит для уменьшения деформации корпуса при затяжке гайки 12.Тройник (рис. 2) состоит из корпуса 8, проставки 1, нагнетательного клапана 11, обратногоклапана 5, пружин 4 и 7 и упоров 2 и 10 клапанов.

Гайкой 6 корпус и проставка соединяются в одинузел.Нагнетательный клапан 11 служит для разобщения надплунжерного пространства гильзы оттрубопроводов высокого давления в промежутках между впрысками, что исключает движениетоплива из трубопровода в насос при всасывающем ходе плунжера.Клапан имеет пластинчатую форму, на наружной его поверхности выполнены лыски для проходатоплива.При открытии нагнетательного клапана вместе с ним движется обратный клапан 5,прижимающийся к нагнетательному клапану пружиной 4.

При этом обратный клапан перекрываетцентральное отверстие а, имеющееся в нагнетательном клапане. На обратном клапане, как и нанагнетательном, имеются лыски для прохода топлива. Открывается обратный клапан в сторонуплунжера при действии на него давления топлива, передающегося из трубопровода через отверстиеа нагнетательного клапана.Нагнетательный клапан имеет давление открытия 12 + 2 кГ/см* и ход в пределах 0,35±0,02 мм.Для обратного клапана эти величины соответственно равны 30 + 2 кГ/см2 и 0,2±0,02 мм.Давление открытия клапанов регулируется путем подбора толщины шайб 3 и 9, ход клапановограничивается упорами 2 и 10.4Работа топливного насосаПлунжер при работе совершает возвратно-поступательное движение.

Нагнетательный ход(движение вправо, рис. 3) происходит в результате набегания кулачка на ролик, а обратное движение(наполнение) — под действием пружин 5 и 6 (рис.1).При крайнем левом положении плунжера, когда ролик 25 рычага находится на цилиндрическойчасти кулачка, отверстия н в гильзе открыты и надплунжерная полость гильзы заполняется топливом,поступающим из полости низкого давления корпуса насоса.

Полость гильзы заполняется поддавлением, создаваемым топливоподкачивающим насосом. При движении плунжера вправо вначаленекоторое количество топлива будет вытесняться обратно из надплунжерного пространства вполость корпуса насоса. Это происходит до тех пор, пока плунжер торцовой кромкой п не перекроетотверстий н.После перекрытия отверстий н начинается подача топлива.

Нагнетательный клапан открывается,и топливо из надплунжерного пространства через трубопроводы высокого давления поступает кфорсункам.Когда отсечная кромка а плунжера перекроет кромку одного из отверстий н гильзы, подачапрекращается, происходит отсечка; плунжер продолжает движение 'вправо, но топливо изнадплунжерного пространства через пазы г в плунжере и отверстие н в гильзе перепускается обратнов полость низкого давления. После отсечки нагнетательный клапан тройника насоса под действиемсилы пружины и разности давлений топлива садится на свое седло. Обратный клапан под действиемразности давлений в трубопроводе высокого давления и в надплунжерной полости открываетотверстие в нагнетательном клапане, в результате чего происходит разгрузка трубопровода высокогодавления.