Система питания дизельных и карбюраторных двигателей (стр. 3 из 5)

В качестве примера рассмотрим конструкцию топливного насоса 4ТН9ХЮ (четырехплунжерный топливный насос с диаметром плунжера 9 мм и ходом плунжера 10 мм).

Устройство насоса. Он (рис. 5) состоит из корпуса 18, кулачкового ва-ла 19, головки 6, четырех секций насоса и механизма регулирования коли-чества подаваемого топлива.

Корпус представляет собой отлитую из чугуна коробку, к которой крепят головку с помощью болтов 7 и в которой размещают узлы и детали насоса. Корпус внутри имеет горизонтальную перегородку, которая делит его на верхнюю и нижнюю полости. В верхней полости размещены меха-низм регулирования количества подаваемого топлива и выступающие из головки части плунжерных пар, а в нижней — кулачковый вал 19. В гори-зонтальной перегородке имеются четыре отверстия, в которых установле-ны толкатели 14. С правой стороны корпуса имеется прилив для установ-ки топливоподкачивающего насоса. К заднему торцу корпуса крепят регу-лятор частоты вращения, ж переднему торцу — плиту 17 и установочный фланец 16.

Кулачковый вал служит для периодического перемещения плунжеров из нижнего положения, в верхнее. Вал установлен на шариковых подшип-никах. Он имеет четыре кулачка тангенциального профиля и эксцентрик для привода в действие топливоподкачивающего насоса. Вал приводился во вращение от шестерни, установленной на фланец К. Шестерня соединя-ется с валом с помощью шлицевой втулки 15, которая насажена на его ко-нический хвостовик. На конце вала со стороны регулятора закреплена шестерня, с помощью которой приводится во вращение механизм регуля-тора. Кулачковый вал у четырехтактных дизелей вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Вал изготовляют штамповкой из углеродис-той стали.

Головка 6 представляет собой фасонную отливку из чугуна, в которой размещены детали секций насоса, два продольных канала 21 и 26 (рис.6, а), соединенных между собой поперечным каналом, и шариковый пере-пускной клапан. Топливо из фильтра тонкой очистки поступает в канал 26, а из него — в канал 21. Головка насоса соединена с корпусом шпиль-ками (рис. 5).

« Секция насоса (рис. 5, 6, а) состоит из гильзы 2, плунжера 3, пружи-ны плунжера 11, нагнетательного клапана 4 с седлом 24 и пружиной 23, штуцера 5, толкателя 14 с роликом 30 и регулировочным болтом 13.

Гильза (рис. 6, а, б) представляет собой цилиндр, в верхней утолщен-ной части которого расположены два сквозных отверстия: верхнее — впускное 25 и нижнее — перепускное 22. Впускное отверстие каждой гильзы соединено с каналом 26, а перепускное — с каналом 21. Гильзу ус-танавливают в головке 6 насоса в определенном положении и фиксируют от проворачивания установочным винтом 27.

Плунжер предназначен для подачи топлива под давлением к форсун-ке и является золотником для регулирования количества подаваемого топ-лива соответственно нагрузке дизеля. В верхней части плунжер имеет кольцевую выточку 35 (рис. 6, б) и вертикальный паз 34, имеющий с од-ной стороны спиральную отсечную кромку 20 для регулирования количес- тва подаваемого плунжером топлива. Головка плунжера имеет централь-ное вертикальное 32 и радиальное 33 отверстия. На цилиндрической части плунжера предусмотрена кольцевая выточка 36 для распределения смазки по трущимся поверхностям плунжера и гильзы. В нижней части плунжера имеется выступ 31, на который устанавливают тарелку 28 плунжера. На конце плунжера напрессован поводок 8. Плунжер перемещается в гильзе, как поршень в цилиндре.

Нагнетательный клапан (рис. 6, г, д) служит для периодического ра-зобщения внутренней полости топливопровода высокого давления с над-плунжерным пространством. Клапан имеет коническую запорную фаску 38, цилиндрический разгрузочный поясок 37 и хвостовик с продольными пазами. Седло клапана (рис. 6, а), установленное на торец гильзы 2, при- жимается к ней с помощью штуцера 5, ввертываемого в головку насоса. Гильза, плунжер, нагнетательный клапан и седло клапана изготовляют из легированной стали.

Толкатель (рис. 5, 6, а) служит для передачи движения от кулачкового вала 19 к плунжеру 3. Он представляет собой тонкостенный стальной ста-кан. Сверху в толкатель ввернут регулировочный болт 18 с контргайкой 29. В нижней части корпуса толкателя запрессована ось ролика 30.

Механизм регулирования количества подаваемого топлива (рис. 5) предназначен для увеличения или уменьшения количества топлива, пода-ваемого в цилиндры, при изменении режима работы дизеля. Механизм состоит из рейки 12, на которой стяжными болтами 10 закреплены хому-тики 9 и скобы 1. В пазы хомутиков входят поводки 8 плунжеров. Рейка 12 с помощью скобы 1 связана с регулятором частоты вращения.

Трущиеся поверхности подвижных деталей топливного насоса, кроме гильзы и плунжера, смазываются дизельным маслом, которое находится в нижней полости корпуса насоса. Поверхности гильзы и плунжера смазы-ваются дизельным топливом.

Рис. 5 Топливный насос 4ТН9×10 Рис. 6 Конструкция принцип дей-

ствия секции топливного насоса

Форсунки

Форсунка предназначена для впрыска топлива в камеру сгорания и распыливания его на мелкие частицы. Форсунки, применяемые на дизе-лях, разделяют на закрытые и открытые.

Закрытыми называют такие форсунки, у которых топливопровод вы-сокого д авления в период между впрысками топлива разобщен с камерой сгорания специальной запорной иглой.

Управление иглой в форсунках осуществляется механическим или ги-дравлическим приводом. В автотракторных дизелях широко распростра-нены форсунки с гидравлическим управлением (под действием давления топлива). Закрытые форсунки в зависимости от способа смесеобразования имеют различную конструкцию распиливающего устройства. По кон-струкции распылители бывают игольчатые с одним или несколькими соп-ловыми отверстиями и штифтовые с одним сопловым отверстием и кони-ческим или цилиндрическим штифтом на конце иглы. Игольчатые распы-лители с несколькими сопловыми отверстиями (4—10) применяют, как правило, в дизелях с неразделенными камерами сгорания. Штифтовые распылители, как и игольчатые распылители с одним сопловым отверсти-ием, обычно применяют в дизелях с разделенными камерами сгорания.

В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип действия за-крытой штифтовой форсунки с гидравлическим управлением иглой. Фор-сунка (рис. 7) состоит из стального корпуса 15, к которому гайкой 16 кре-пится распылитель 18 с запорной иглой 17. Игла запарным конусом 23 прижимается к коническому седлу в распылителе посредством пружины 14 и штанги 2. На нижнем конце иглы 17 имеется конический штифт 24, который выступает из соплового отверстия. Нижний торец пружины 14 упирается в тарелку штанги 2, а верхний - в тарелку регулировочного вин-та 12, который ввернут в гайку 13, завернутую до упора в корпус форсун-

ки. Положение регулировочного винта

фиксируется контргайкой 11. Регули-

ровочный винт сверху закрывается

колпаком 10, навернутым на гайку 13.

Колпак 10 уплотняется с корпусом с

помощью медной прокладки 6. Рас-

пылитель и иглу изготовляют из леги-

рованной стали и подвергают терми-

ческой обработке. Чтобы обеспечить

требуемую герметичность в прецизи-

онной паре распылитель— игла, их

трущиеся поверхности притирают

друг к другу. Замена деталей в парене-

Рис. 7. Форсунки разрешается.

При работе двигателя топливо из насоса потопливопроводу 5 высокого давления, присоединенному накидной гайкой 4 к корпусу 15, посту-пает через каналы 3 в корпусе 15 форсунки, кольцевую канавку 21 и канал 1 в распылителе в полость 19. При нагнетательном ходе плунжера давление топлива в полости 19 возрастает. Это давление передается на ко-ническую поверхность 22 иглы. В момент, когда давление топлива на иглу преодолевает усилие пружины, игла распылителя приподнимается и топ-ливо впрыскивается в камеру сгорания через узкую кольцевую щель меж-ду сопловым отверстием распылителя 18 и штифтом 24 иглы. Топливо под большим давлением, проходя через кольцевую щель, приобретает боль-шую скорость и распыливается на мелкие частицы. Штифт придает струе распыленного топлива форму конуса, что обеспечивает хорошее смесеоб-разование. После окончания подачи топлива насосом давление в полости 19 упадет и игла под действием пружины прижимается конусом 23 к сед-лу, разобщая полость 19 и камеру сгорания.

Несмотря на герметичность прецизионной пары распылитель — игла, небольшое количество топлива прорывается через зазор между деталями пары. Просочившееся топливо поступает в сливную трубку 8 через отвер-стие 7 в гайке 13 и сверленый болт 9.

Форсунку крепят к головке цилиндров с помощью двух шпилек. При установке форсунки для лучшего уплотнения под гайку 16 устанавли-вают медную прокладку 20.

Открытыми называют такие форсунки, у которых отсутствует за-порное устройство между трубопроводом высокого давления и камерой сгорания. Открытые форсунки по сравнению с закрытыми имеют ряд

существенных недостатков: подтекание топлива через сопловое отверстие из-за недостатка чёткого начала и конца впрыска топлива при малой час-

тоте вращения коленчатого вала вследствие резкого уменьшения давления впрыска. Из-за указанных недостатков открытые форсунки на дизелях применяют редко.