Робота насоса високого тиску

Тема 9

Система живлення дизельного двигуна.

Заняття III

План

1. Призначення, будова і робота паливних насосів високого тиску (ПНВТ) двигунів ЯМЗ-236, КамАЗ-740.

Д/3 § 47 cm. 147-153 [1] § 51 ст. 139-144 [2]

1. Насос призначений для подачі через форсунки в камеру згорання необхідні порції палива в строго встановлені моменти.

По принципу дії ПНВТ що використовується на дизелях, відноситься до золотникового типу з постійним ходом плунжера і регулюванням кінця подачі палива.

Число секцій відповідає числу циліндрів. ПНВТ ЯМЗ-236 і КамАЗ-740 розміщені між рядами циліндрів і приводяться в дію від зубчатих коліс розподільчого вала.

На одному кінці вала привода ПНВТ встановлено зубчате колесо, а другий кінець вала з’єднаний з відцентровою муфтою випередження впорскування палива.

За два оберти колінчастого вала кулачковий вал ПНВТ робить оберт і паливо подається у всі циліндри.

Паливний насос високого тиску подає через форсунки в камеру згоряння необхідні порції палива в строго певні моменти.

За принципом дії паливні насоси, застосовувані на дизелях, ставляться до золотникового типу з постійним ходом плунжера й регулюванням кінця подачі палива. Число секцій паливного насоса відповідає числу циліндрів двигуна. Кожна секція обслуговує один циліндр. Паливний насос дизеля ЯМЗ-236 має шість секцій, а паливний насос дизеля КамАЗ-740 - вісім секцій, об'єднаних у загальному корпусі.

Паливні насоси високого тиску дизелів ЯМЗ-236 і КамАЗ-740 розташовані між рядами циліндрів приводяться в дію від зубчастих коліс розподільного вала. На одному кінці вала привода паливного насоса встановлене зубчасте колесо, а інший кінець вала з'єднаний з відцентровою муфтою випередження упорскування палива. За два оберти колінчатого вала кулачковий вал насоса робить один оберт, і паливо подається в усі циліндри.

На корпусі паливного насоса високого тиску дизеля ЯМЗ-236 укріплений паливопідкачувальний насос. Автоматична муфта випередження упорскування палива й регулятор частоти обертання колінчатого вала об'єднані з насосом в один агрегат. Кулачковий вал насоса обертається на конічних роликопідшипниках, вихідні кінці вала ущільнені самопідтискними сальниками. Горизонтальна перегородка ділить корпус на дві частини: верхню й нижню. У нижній частині розташовані кулачковий вал і штовхачі, а у верхньої - плунжерні пари. У горизонтальній перегородці є шість отворів і пази для установки й напрямку руху штовхачів. Кулачковий вал надає руху плунжерам через ролики штовхачів з регулювальними болтами. У нижню частину корпуса насоса наливають масло через отвір, закритий сапуном, рівень якого контролюють покажчиком.

Плунжер і втулка є основними деталями окремої секції насоса. З'єднані разом, вони утворять плунжерну пару. Плунжер має діаметр 9 мм і хід 10 мм. Для створення високого тиску зазор між плунжером і втулкою не повинен перевищувати 0,0015-0,0020 мм. Положення втулки в насосі фіксується стопорним гвинтом. У верхній частині втулки є впускний й пропускний отвори. Плунжер може переміщатися усередині втулки у вертикальному напрямку й повертати за допомогою двох напрямних виступів, що входять у пази поворотної втулки. Остання, у свою чергу, повертається закріпленим на ній зубчастим вінцем, що перебуває в зачепленні з рейкою. У поздовжній паз рейки входить стопорний гвинт, що визначає її положення.

На головці плунжера профрезерованы дві спіральні канавки. При наявності спіральних канавок тиск палива по обидва боки плунжера однакове (під час подачі палива), і довговічність секцій насоса збільшується.

На нижньому кінці плунжера зроблена кільцева проточка для опорної тарілки пружини. Інший кінець пружини впирається у верхню тарілку, установлену в кільцевому виточенні корпуса. У верхній частині кожної секції насоса ввернуть штуцер із сідлом нагнітального клапана, пружиною й упором клапана. Від штуцера через ніпель паливо надходить у паливопровод, ведучий до форсунки. Плунжер, втулка, нагнітальний клапан і його сідло виготовлені з високою точністю з високоякісної сталі, тобто є прецизійними парами, і розкомплектовувати їх не можна. Для випуску повітря з насоса служить отвір, що закривається пробкою.

Всі секції паливного насоса високого тиску працюють однаково, тому розглянемо роботу тільки однієї з них. При обертанні кулачкового вала насоса кулачок набігає на ролик штовхача, що, піднімаючись, стискає пружину й переміщає плунжер нагору у втулці. Під час подальшого повороту вала кулачок виходить з-під ролика штовхача, і пружина опускає плунжер долілиць. При русі плунжера нагору секція подає паливо; при русі плунжера долілиць відбувається наповнення над плунжерного простору паливом. Переміщення рейки викликає повертання плунжера на деякий кут. Таким чином, плунжер робить складний рух - зворотно-поступальне й обертальне одночасно.

Паливо надходить із фільтра тонкого очищення в канал насоса високого тиску й при нижнім положенні плунжера через впускний отвір подається усередину втулки, заповнює надплунжерний простір і проходить через осьове й діаметральний отвір до спіральних канавок. При підйомі плунжера паливо спочатку витісняється з надплунжерного простору через впускний отвір назад у паливопідвідний канал. Потім, коли цей отвір перекриє плунжер, паливо стискується в надплунжерному просторі. При досягненні тиску 1-1,8 Мпа нагнітальний клапан піднімається нагору, стискає пружину й пропускає паливо з надплунжерного простору в штуцер, звідки воно надходить до форсунки.

Подальший рух плунжера нагору супроводжується підвищенням тиску до 16,5 Мпа, при якому голка форсунки піднімаючи, відкриває прохід паливу, що впорскується в камеру згоряння.

Упорскування палива з форсунки в камеру згоряння триває доти, поки відсічна крайка спіральної канавки плунжера, що рухається нагору, не почне відкривати пропускний отвір, що з'єднує надплунжерний простір з паливовідвідним каналом. Тиск у над плунжерному просторі різко знижується, паливо протікає в указаний канал, і нагнітальній клапан під дією пружини сідає в сідло.

Для усунення підтікання палива в камеру згоряння між розпилювачем і голкою форсунки необхідна швидка посадка голки в сідло, тобто чітке відсічення подачі палива. Це забезпечується нагнітальнім клапаном, що має розвантажувальний пасок, що при посадці клапана на сідло сприяє збільшенню обсягу простору за ним, що приводить до різкого зниження тиску в рубанні між штуцером і форсункою. Пасок клапана й сідло (при опусканні клапана) працюють як поршнева пара.

Момент початку подачі палива регулюють болтом, укрученим у штовхач. Якщо болт вивертати, то при повороті кулачкового вала штовхач раніше буде піднімати плунжер і паливо буде раніше надходити до форсунки, тобто кут початку подачі палива секцій насоса збільшується. При укручуванні болта в штовхач цей кут зменшується. Таке регулювання насоса виконують на спеціальному стенді, де можна також відрегулювати й рівномірність подачі палива окремими секціями, для чого необхідно послабити кріплення зубчастого вінця на втулці, щоб можна було повернути плунжер (разом із втулкою при нерухливій рейці) у ту або іншу сторону.

Повертаючи кулачковий вал, можна змінювати кут випередження подачі палива для всього насоса. При повороті кулачкового вала в напрямку його обертання при роботі двигуна кут випередження подачі палива збільшується, а при повороті цього вала у зворотному напрямку зазначений кут зменшується. У процесі роботи двигуна кулачковий вал повертає автоматично - відцентровою муфтою випередження упорскування палива. Насос починає подавати паливо в циліндр ще тоді, коли кривошип колінчатого вала не доходить на деякий кут до ВМТ. Цей кут називають кутом початку подачі палива або кутом випередження подачі палива насосом. Форсунка пізніше насоса

Паливний насос високого тиску дизеля КамАЗ-740:

1 – корпус; 2 – провідне зубчасте колесо; 3 – сухар; 4 – фланець провідного зубчастого колеса

5 і 25 – шпонки; 6 – ексцентрик привода паливопідкачувального насоса; 7 і 24 – гайки; 17 – проміжне зубчасте колесо; 9 і 17 – пальці; 10 – кришка регулятора; 11 – зубчасте колесо регулятора; 12 – державка вантажів; 13 – вісь вантажів; 14 – вантаж; 15 – упорний шарикопідшипник; 16 – муфта; 18 – верхня кришка; 19 – важіль пружини; 20 – пропускний клапан; 21 – втулка рейки; 22 – рейка; 23 – муфта регулювання випередження впорскування палива; 26 – самопідтискний сальник; 27 – кришка підшипника; 28 – роликопідшипник; 29 – кулачковий вал; 30 – ролик штовхача; 31 – упорна втулка; 32 – п'ята штовхача; 33 – пружина; 34 – плунжер; 35 – впускний отвір; 36 – корпус секції; 37 – нагнітальний клапан; 38 – штуцер; 39 – втулка плунжера; 40 – важіль рейок

Цей насос також ставиться до насосів золотникового типу, але він V-подібний і має трохи іншу конструкцію. При використанні на багато циліндрових двигунах рядних насосів виявляється їхній недолік - збільшення довжини насосів.

Застосування на двигунах V-подібних насосів дозволяє зменшити довжину кулачкового вала, підвищити його твердість і збільшити тиск упорскування палива до 70 Мпа.

Кут розвалу секцій насоса становить 75°. У корпусі насоса на роликопідшипниках установлений кулачковий вал, що ущільнюється самопідтискним сальником. На передньому кінці (зі сторони привода) кулачкового вала на шпонці укріплена муфта регулювання випередження упорскування палива, утримувана від зсуву гайкою, а на задньому кінці - провідне зубчасте колесо. На шпонці встановлений фланець зубчастого колеса й ексцентрик привода паливопідкачувального насоса; гайка втримує ці деталі від зсуву. Рух від фланці до зубчастого колеса передається через сухарі, далі до проміжного зубчастого колеса, укріпленому на пальці, і до зубчастого колеса привода всережимного регулятора. Задній торець насоса закритий кришкою регулятора, на якій розташований паливопідкачувального насосу. На передньому торці корпуса насоса встановлений пропускний клапан. Зверху насос закритий кришкою, на якій перебуває важіль керування регулятором. У насосі є дві рейки - лівим і права, з'єднаним загальним важелем. По числу циліндрів двигуна в корпусі насоса розташовано вісім секцій, установлених в окремих корпусах.

У секцію насоса входять наступні деталі й вузли: роликовий штовхач, п'ята, тарілка, пружина, опорна втулка, поворотна втулка, плунжер, втулка, нагнітальний клапан із сідлом і шайбою, штуцер, укручений у корпус секції, установлений у корпусі насоса. Ущільнення між корпусом секції насоса й корпусом насоса високого тиску здійснено кільцями, зробленими з бензомаслостійкой гуми. Втулка плунжера, фіксована в корпусі секції насоса штифтом, має два отвори: впускне й пропускне. Плунжер у верхній частині має осьовий й діаметральний отвори й дві спіральні канавки. Секція насоса працює так само, як і секція паливного насоса високого тиску дизеля ЯМЗ-236, з тою лише різницею, що тиск впорскування палива збільшений до 18 МПа, починає подавати паливо в циліндр двигуна внаслідок деякого розширення паливопроводів, незначної стискальності палива й невеликих його витоків у насосі й форсунці.

Необхідно пам'ятати, що не можна порушувати кут випередження подачі палива насосом, як убік зменшення, так і убік збільшення. В обох випадках знижується потужність двигуна й збільшується знос його деталей. При зміні кута з 20° (нормальний для дизелів ЯМЗ-236 і ЯМЗ-238) до 28° (рання подача палива) твердість роботи двигуна збільшується в 1,5 - 2,5 рази, а знос циліндрів - майже в 2,5 рази. Тому необхідноно завчасноно перевіряти, при необхідності, регулювати кут випередження подачі палива насосом.

Дата добавления: 2014-11-25