Работа насоса высокого давления

[AD]

Все секции топливного насоса высокого давления работают одинаково, поэтому рассмотрим работу только одной из них. При вращении кулачкового вала 15 (см. рис. 93) насоса кулачок 19 набегает на ролик 44 толкателя 43, который, поднимаясь, сжимает пружину 39 и перемещает плунжер 10 вверх во втулке 9. Во время дальнейшего поворота вала кулачок выходит из-под ролика толкателя, и пружина опускает плунжер вниз. При движении плунжера вверх секция подает топливо; при движении плунжера вниз происходит наполнение надплунжерного пространства топливом. Перемещение рейки 6 вызывает поворачивание 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. 94, а, схема 1) подается внутрь втулки 2, заполняет надплунжерное пространство 4 и проходит через осевое 14 и диаметральное 15 отверстия к спиральным канавкам 11. При подъеме плунжера 3 (схема 11) 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 1-1,8 МПа нагнетательный клапан 6 поднимается вверх, сжимает пружину 9 и пропускает топливо из надплунжерного пространства в штуцер 8, откуда оно поступает к форсунке. Дальнейшее движение плунжера вверх сопровождается повышением давления до 16,5 МПа, при котором игла форсунки, приподнимаясь, открывает проход топливу, впрыскиваемому в камеру сгорания.

Рис. 94 - Плунжерные пары:

а - схемы работы секции насоса; б - схемы изменения количества подаваемого топлива; II - впуск топлива; II - начало подачи; III - конец подачи; IV - максимальная подача; V - половинная подача; VI - отсутствие подачи; 1 - впускное отверстие; 2 - втулка плунжера; 3 - плунжер; 4 - надплунжерное пространство; 5 - разгрузочный поясок нагнетательного клапана; 6 - нагнетательный клапан; 7 - седло нагнетательного клапана; 8 - штуцер; 9 - пружина нагнетательного клапана; 10-канал подвода топлива; 11 - спиральная канавка на плунжере; 12 - канал отвода топлива; 13 - перепускное отверстие; 14 - осевое отверстие в плунжере; 15 - диаметральное отверстие в плунжере.

Впрыскивание топлива из форсунки в камеру сгорания продолжается до тех пор, пока отсечная кромка спиральной канавки 11 движущегося вверх плунжера не начнет открывать перепускное отверстие 13 (схема III), соединяющее надплунжерное пространство с топливоотводящим каналом. Давление в надплунжерном пространстве резко снижается, топливо перетекает в указанный канал, и нагнетательный клапан 6 под действием пружины садится в седло 7.

Для устранения подтекания топлива в камеру сгорания между распушителем и иглой форсунки необходима быстрая посадка иглы в седло, т. е. четкая отсечка подачи топлива. Это обеспечивается нагнетательным клапаном, имеющим разгрузочный поясок 5, который при посадке клапана на седло способствует увеличению объема пространства за ним, что приводит К резкому снижению давления в трубке между штуцером и форсункой. Поясок клапана и седло (при опускании клапана) работают как поршневая пара.

Режим работы дизеля зависит от количества топлива, подаваемого в цилиндры секциями насоса за один ход плунжера. При повороте плунжеров во втулках на некоторый угол изменяетс5,l количество подаваемого топлива.

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 /V). 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 V), так как перепускное отверстие открывается раньше. Подача топлива плунжерной парой прекращается при совмещении диаметрального отверстия 15 плунжера с перепускным 13 (схема Vl), так как при движении плунжера вверх надплунжерное пространство 4 сообщается сначала с отверстием 13, а затем с отверстием 1. 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. 93), 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 секцией насоса увеличится. При ввертывании болта в толкатель этот угол уменьшается. Такую регулировку насоса выполняют на специальном стенде, где можно также отрегулировать и равномерность подачи топлива отдельными секциями, для чего необходимо ослабить крепление зубчатого венца 26 (см. рис. 93) на втулке 38, чтобы можно было поворачивать плунжер 10 (вместе с втулкой при неподвижной рейке 6) в ту или иную сторону.

Поворачивая кулачковый вал, можно изменять угол опережения подачи топлива для всего насоса. При повороте кулачкового вала в направлении его вращения при работе двигателя угол опережения подачи топлива увеличивается, а при повороте этого вала в обратном направлении указанный угол уменьшается. В процессе работы двигателя кулачковый вал повертывается автоматически - центробежной муфтой опережения впрыскивания топлива. Насос начинает подавать топливо в цилиндр еще тогда, когда кривошип коленчатого вала не доходит на некоторый угол. Этот угол называют углом начала подачи топлива или углом опережения подачи топлива насосом. Форсунка позднее насоса начинает подавать топливо в цилиндр двигателя вследствие некоторого расширения топливопроводов, незначительной сжимаемости топлива и небольших его утечек в насосе и форсунке.

Необходимо помнить, что нельзя нарушать угол опережения подачи топлива насосом как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. В обоих случаях снижается мощность двигателя и возрастает износ его деталей. При изменении угла с 200 (нормальный для дизелей ЯМЗ-23б и ЯМЗ-238) до 280 (ранняя подача топлива) жесткость работы двигателя возрастает в 1,5-2,5 раза, а износ цилиндров - почти в 2,5 раза. Поэтому нужно своевременно проверять и, если необходимо, регулировать угол опережения подачи топлива насосом.