Устройство топливной системы дизельного двигателя

Важнейшей системой является система топливоподачи. Её функция - подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему сложной и дорогой. Главными элементами топливной системы являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.

Топливный насос высокого давления один из самых сложных узлом во всей системе подачи топлива, так как он служит не только для подачи топлива под высоким давлением, но и для его дозирования, выполняя в системе впрыска дизельных двигателей ту же функцию, которую выполняет дроссельная заслонка. В зависимости от конструкции различают три вида ТНВД: рядный, магистральный и распределительный. В рядных насосах топливо подаётся к цилиндрам разными плунжерными парами. В магистральном насосе дизтопливо нагнетается только в топливную рампу. В распределительном насосе одна плунжерная пара распределяет и нагнетает топливо по всем цилиндрам равномерно. По способу регулирования количества подаваемого топлива и момента его подачи различают механические и электронные ТНВД.

Механическое регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера во втулке при помощи троса, а электронное при помощи электромагнитного клапана.

Плунжер на ТНВД имеет двигающуюся в корпусе рейку, которая приводит в движение зубчатый сектор, тем самым управляя цилиндром. Рейка перемещается регулятором вращения коленчатого вала. С её помощью можно абсолютно точно дозировать цикловую подачу, при этом полный ход плунжера не будет изменен. Активность хода, которая связана с цикловой подачей, может быть изменена при помощи поворота регулирующей втулки самого плунжера.

Плунжер имеет наряду с продольной канавкой ещё и спиральную канавку. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой. В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.

Рис. 3.9 Регулировка подачи топлива – а) нулевая подача; б) средняя подача; с) полная подача 1 - плунжерная гильза; 2 - подводящий канал; 3 - плунжер ТНВД; 4 - кромка регулирования плунжера; 5 - рейка топливного насоса высокого давления

Рис. 3.10 - Устройство насосной секции: 1 - тарелка плунжера, 2 - пружина плунжера,
3 - поворотная втулка, 4 - уплотнительное кольцо, 5 - втулка плунжера, 6 - штифт, 7 - прокладка клапана, 8 - корпус секции, 9 - клапанная пара, 10 - нажимной плунжер, 11 - пружина клапана,
12 - резиновое кольцо, 13 - плунжер, 14 - толкатель плунжера.

Величину цикловой подачи топлива можно регулировать изменением активного хода кромки. Для этого рейка через регулирующую втулку плунжера поворачивает сам плунжер таким образом, что регулирующая кромка может изменять момент конца нагнетания и
вместе с тем величину цикловой подачи (т.е. момент, когда канавки совместиться с каналом сброса излишек топлива).

 В крайнем положении, соответствующем нулевой подаче (а), продольная канавка находится непосредственно перед перепускным каналом. Вследствие этого давление в камере высокого давления плунжерной пары во время всего хода плунжера равняется давлению в полости всасывания и нагнетания топлива не происходит. В это положение плунжер приводится, если двигатель должен быть остановлен.

При средней подаче (б) плунжер устанавливается в промежуточное положение.

Полная подача (с) становится возможной только при установке максимального активного хода плунжера. Передача движения от рейки на плунжер может производиться либо через
зубчатую рейку на зубчатый сектор, закрепленный на регулирующей втулке плунжера либо через рейку с направляющими шлицами на штифт или сферическую головку на регулирующей втулке плунжера.

Раньше в основном использовался рядный тип ТНВД (Рис. 3.11). Рядный насос имеет плунжерные пары по числу цилиндров. Плунжерные пары установлены в корпусе насоса, в котором выполнены каналы для подвода и отвода топлива. Движение плунжера осуществляется от кулачкового вала, который в свою очередь имеет привод от коленчатого вала двигателя. Плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам с помощью пружин.

Рис. 3.11 – Устройство рядного типа ТНВД: 1 – держатель нагнетательного клапана; 2 – вставка;
3 – пружина нагнетательного клапана; 4 – гильза; 5 - нагнетательный клапан; 6 – входной вал для подачи топлива; 7 – рабочий ход плунжера; 8 – плунжер ТНВД; 9 – втулка управления; 10 – штанга управления плунжером; 11 – возвратная пружина плунжера; 12 – седло пружины; 13 – роликовые толкатели; 14 – кулачок распределительного вала; 15 – управляющая рейка