Топливный насос высокогодавления

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи топливавфорсункуиустанавливаетсяналоткеподуглом10°30¢к горизонтальной плоскости распределительного вала в специаль- ную расточку лотка и крепится к нему четырьмя шпильками. В лот- кекорпуснасосауплотняетсярезиновымикольцами.

На дизелях типа Д49 установлены односекционные с фланце- вым креплением насосы с плунжерами золотникового типа, обес-

печивающие регулирование количества топлива одновременным из- менением начала и конца подачи. Насосы высокого давления ре- ализуют большие давления впрыскивания топлива до 80—90 МПа (800—900 кгс/см2), чем достигается хорошее его распыление и сме- шивание со сжатым воздухом. В насосе высокого давления основ- ным элементом, осуществляющим подачу и дозировку топлива, яв- ляется насосный элемент — плунжерная прецизионная пара, состо- ящая из гильзы и плунжера. Второй прецизионной парой у насоса является нагнетательный клапан — седло клапана (корпус клапана).

Примечание. Прецизионные пары — это узлы в конструкции механизмов с цилиндрическими деталями, движущимися возвратно-поступательно, у ко-торых зазор в сопряжении не превышает 0,01 мм без дополнительного уплот-нения (у плунжерной пары насоса Д49 зазор не превышает 0,003 — 0,004 мм).На дизелях 1А-5Д49-2 установлены насосы модификацииД49.107.СП-2-01(спч-2), на дизелях 1А-5Д49-3, 2А-5Д49-02 насо-

сы Д49.107.СП-2-0,4 (спч-4), отличающиеся креплением нажим- ного штуцера и диаметром корпуса толкателя (89,5 мм у спч-2 и 101,8 мм у спч-4), креплением корпуса толкателя с корпусом насоса и шириной ролика толкателя (25,3 мм у спч-2 и 30,9 мм    успч-4).

Топливный насос состоит из корпуса, в котором установле- ны втулка с плунжером и корпус нагнетательного клапана с кла- паном. Втулка плунжера и корпус клапана закреплены в корпу- се насоса нажимным штуцером через фланец шестью гайками на шпильках. У насоса спч — втулка плунжера и корпус клапана за- креплены нажимным штуцером, который ввернут в корпус насо- са по резьбе. Втулка плунжера зафиксирована в определенном по- ложениивинтом.

Пропуск топлива между корпусом клапана и втулкой плунжера, а также между корпусом клапана и штуцером исключается чисто- той и точностью обработки сопряженных поверхностей, а по зазо- ру между корпусом насоса и нажимным штуцером — установкой резинового кольца. Положение штуцера фиксируется с помощью фланца путем затяжкишпилек.

Вовтулкеплунжераимеютсядваотверстиядляподводаидляот- сечки топлива. На головке плунжера расположены верхние и ниж- ние отсечные кромки, обеспечивающие регулировку количества по- даваемого топлива в цилиндры при повороте плунжера. Спираль- ные отсечные кромки на плунжере расположены такимобразом,

что при движении рейки в корпус насоса подача топлива умень-шается, а при выдвижении — увеличивается.

На цилиндрической поверхности плунжера имеются две коль- цевые канавки. Широкая канавка при любом рабочем положении плунжера по высоте соединена через наклонное отверстие во втул- ке с полостью всасывания насоса, что исключает протечку топли- ва вдоль плунжера в масляную систему. На втулку плунжера уста- новлен зубчатый венец, в пазы которого с незначительным зазо-ром входит ведущий поводокплунжера.

В зацеплении с зубчатым венцом находится рейка, установлен- ная в корпусе насоса, посредством которой механизм управления топливными насосами поворачивает плунжер. Рейка с одной сто- роны закрыта крышкой, а с другой — фланцем с резиновым гоф- рированным колпаком. Зубчатый венец удерживается на втулке плунжера верхней тарелкой, прижатой к корпусу насоса пружи- ной. Вторым торцом пружина опирается на нижнюю тарелку, ус- тановленную на плунжер и опирающуюся в корпус толкателя. На- сос высокого давления объединен с толкателем, что обеспечивает удобство комплектования при изготовлении и обслуживании на- соса в эксплуатации. Толкатели насосов одноименных цилиндров правого и левого рядов перемещаются одной и той же кулачковой шайбой распределительноговала.

Толкатель состоит из корпуса, оси, втулки, ролика, фиксато- ра и пружины. Фиксатор удерживает ось от углового и осевого пе- ремещения. Стопорный винт удерживает толкатель от выпадения при транспортировке и монтаженасоса.

Установка размера L =72 мм (для насосов спч-4) и L =

= 69 мм (для насосов спч-2) производится при регулировании насоса по подаче на стенде изменением положения рейки и прокладок подболтом.

Для обеспечения одинаковых углов начала подачи топлива до ВМТ по всем цилиндрам дизеля необходимо, чтобы зазор между плунжером и корпусом нагнетательного клапана при верхнем край- нем положении плунжера был одинаковым у всех насосов. Ука- занный зазор (2 ± 0,15 мм), а следовательно, и угол начала подачи топлива устанавливается набором регулировочных стальных про- кладок между опорными поверхностями фланца корпуса насоса и лотком. Толщина прокладок определяется по разности размера,

измеренного от наружной поверхности ролика толкателя до опор- ной поверхности фланца корпуса насоса при поджатом до упора в корпус нагнетательного клапана плунжере. Определение необходи- мой толщины регулировочных прокладок производится на стенде предприятия-изготовителя, и этот размер набора прокладок в мм выбивается на поверхности корпуса насоса. При регулировке дав- ления сгорания (вспышки) на дизеле допускается уменьшение или увеличение толщины прокладок на 0,5 мм.

Трущиеся поверхности корпуса толкателя, ролика и втулки смазываются маслом, поступающим из канала лотка в отверстие. Изнасосамаслосливаетсявлотокподвумотверстиям.

Форсунка

Форсунка (рис. 9) предназначена для впрыскивания топлива в камеру сгорания цилиндра в мелкораспыленном (туманообразном) виде с обеспечением равномерного его распыливания по всему объ- ему камеры сгорания. Чем меньше диаметр капель топлива, тем быс- трее они нагреваются, лучше смешиваются с кислородом горячего воздуха, что улучшает их сгорание. В цилиндр тепловозного дизеля в зависимости от развиваемой мощности, числа цилиндров и часто- ты вращения КВ за один цикл впрыскивается от 0,07 до 1,0 г топ- лива. Струя топлива, впрыскиваемого в цилиндр дизеля, распадает- ся на мириады капель, превращаясь в пылеобразное облачко.

Распыливание нужно осуществить в плотную среду сжатого воздуха за тысячные доли секунды (0,002—0,008 с). Если начало и конец распыливания не будут резкими, четкими, топливо будет выходить из отверстий форсунки с малой скоростью (подтекать). В этом случае топливо плохо сгорает и превращается в нагар, ко- торый оседает вокруг распыливающих отверстий форсунки и за- трудняет впрыскивание топлива и его соединение с воздухом, что неизбежно приводит к ухудшению работы дизеля и увеличению расходагорючего.

Чтобы хорошо распылить топливо за весьма короткий проме-жуток времени, оно подается через форсунки под высоким давле-нием 20—80 МПа (200—800 кгс/см2). Благодаря такому давлению скорость истечения топлива через распыливающие отверстия ве-лика и впрыск происходит в очень короткий промежуток времени.Скорость струи топлива, выходящей из форсунки, достигает 250—

В                    16

15

14

17

13

Г

12                                                        Д

11

10

9

8

7

6

5               

4

Б                                                         А

3

2

1

Рис. 9. Форсунка:

1 —наконечникраспылителясопловой; 2 —корпусраспылителя; 3 —игла распылителя; 4 –колпак; 5 –кольцоуплотнительноемеждукорпусомфор- сунки и колпаком; 6 – штанга форсунки; 7 – корпус форсунки; 8 – пру- жина; 9 –кольцоуплотнительноемеждуфорсункойикрышкойцилиндра; 10 –тарелка; 11 –винтрегулировочный; 12 –прокладкамедная; 13 –гайка; 14 –прокладкамедная; 15 –штуцер; 16 –корпусфильтра; 17 –стержень; А – конусная поверхность; Б – канал отвода просочившегося топлива; В, Г – пазы; Д – отверстие проходатоплива

350 м/с. Большая скорость способствует дроблению струивкамересгорания и увеличивает дальность полета отдельныхчастичектоп-лива (дальнобойность струи), в плотной среде сжатоговоздухачас-тичкивоздухараспределяютсяповсемуобъемукамеры.Давлениевпрыска рассчитывается таким образом, чтобыобеспечитьнеобхо-димую «дальнобойность» струи, но без попадания топливанастенкицилиндра, чтобы не охлаждать их. Вот почему уфорсунок,подающихтопливовкамерысжатия,высокоедавлениеначалаподъемаиглы.НадизеляхД49применяютсяфорсункизакрытоготипа,уко-торыхполостьзаполнениятопливомвпериодмеждувпрыскива-ниямиотделенаоткамерысгоранияиглой.Форсункаустановлена вкрышкецилиндраподуглом30°косицилиндраиуплотняется конуснойповерхностьюАколпака 4 иуплотнительнымкольцом 9. К нижнему торцу корпуса форсунки 7 крепится колпаком 4 кор-пусраспылителя 2 исопловойнаконечникраспылителя 1,торцо-выеповерхности,которыхуплотняютсязасчетчистотыиточнос-ти обработки. Для обеспечения одинаковой затяжкиколпаковнакаждомколпаке 4 нанесеныриски,равномернорасположенные

по окружности.

На сферической поверхности соплового наконечника равномер- но по окружности расположены в количестве 9 шт. распыливаю- щие отверстия диаметром 0,35 мм. Плоскость расположения рас- пыливающих отверстий наклонена к оси соплового наконечни- ка распылителя под углом 30°. В корпусе распылителя 2 размеще- на игла 3, прижимаемая к конусу корпуса распылителя пружиной 8 через штангу 6. Сжатие пружины осуществляется поворотом ре- гулировочноговинта 11,положениекоторогофиксируетсягайкой

13. В нижней части штанга 6 имеет конусную выточку для опорына сферический торец хвостовика иглы. Игла и корпус распыли-теля представляют собой прецизионную пару с высокой степенью точности и шероховатости (не ниже 11—12-го класса). Угол ко-нуса иглы на 1—2° больше угла конуса корпуса, что обеспечива-ет небольшую ширину контактного пояса и хорошее уплотнение.Затяжкой пружины 8 устанавливается давление топлива, соот-ветствующее моменту начала подъема иглы, — 32 МПа (320 кгс/см2)Подъем иглы ограничивается упором ее в торец корпуса форсун-

ки, обеспечивающим ход иглы 0,75—0,80 мм.

Сверху на регулировочный винт навертывается штуцер 15, к ко-

торому присоединяется трубка, отводящая топливо, которое мо- жет просочиться через зазор между иглой и корпусом распылите- ля. Топливо подводится в форсунку через щелевой фильтр, состо- ящий из корпуса 16 и стержня 17. Топливо, проходя через про- дольные пазы В, кольцевой зазор между корпусом и стержнем, поступает в продольные пазы Г, откуда по отверстиям Д — в ка- нал корпусафорсунки.