|
|
|
Навигация
|
Главная » Мануалы резко снижается вследствие увеличения объема нагнетательного трубопровода на величину объта описываемого цилиндрической частью отсечного клапана, имеющего притертый поясок. Недостатком насосов золотникового типа является осуществление уплотнения рабочей полости насоса только очень узкой поверхностью точно обработанной головки плунжера. При износе этой поверхности (даже весьма незначительном) сильно увеличивается утечка и снижается давление распы-.ливания. Устремляясь с большой скоростью в перепускное отверстие в момент его открытия скошенной кромкой плунжера, топливо сильно изнашивает кромки, особенно если в нем имеются мельчайшие твердые частицы. Повышенному износу трущихся поверхностей насосной пары способствует также прорезь на образующей головки плунжера, расположенная с одной стороны. В результате этого во время на-   Фнг. 251. Нагнетательный клапан золотнико- Фиг. 252. Топливный золотникового насоса: вый насос двигателя 18Д. с - в открытом полозкении: б - в закрытом положении. гнетания под давлением топлива (до 500 кг/см и более) плунжер прижимается к одной из сторон его втулки. Продолжительность работы прецизионной пары втулка-плунжер колеблется от 1000 до 5000 час. и зависит главным образом от качества фильтрации топлива. Сильнее всего изнашивается поверхность пояска плунжера между винтовой кромкой и торцем, т. е. в местах просачивания топлива под большим давлением. Для уменьшения одностороннего бокового прижатия плунжера к втулке в процессе нагнетания топлива надплунжерное пространство сообщают с перепускным окном вместо боковой прорези на образующей через осевой канал в плунжере, соединяющийся с отсечной выемкой горизонтальным каналом. Отсеченные кромки выполняют фрезеровкой выемок в головке плунжера, расположенных симметрично относительно оси. Для судовых двигателей правого и левого вращения выемки при этом делают с отсечными кромками, направленными в разные стороны. Для уменьшения влияния перепуска топлива на наполнение насосного элемента впускное и перепускное отверстия во втулке делают в разных плоскостях по высоте. Конструкция такого насоса показана на фиг. 252. Данный насос одноплунжерный, секционный с приводом от распределительного вала. В корпусе насоса 3 установлена втулка 2 с плунжером /. Во втулке  Фиг, 253. Топливный золотниковый насос двигателя М-17. Топливо к насосу подводится во впускную полость л и по каналу во втулке поступает в пространство над плунжером (в нагнетательную полость Б насоса). Нагнетание топлива происходит при движении плунжера вверх, после того как отверстия 5 и б перекроются кромкой плунжера. Конец подачи наступает в тот момент, когда отсечная кромка выемки 4 или 8 откроет отверстия 5 и излишек топлива из полости Б по каналу 7 будет отводиться в перепускную полость. Количество подаваемого топлива изменяется при поворачивании плунжера вокруг своей оси посредством зубчатого сектора, сцепленного с зубчатым сектором поворотной втулки. В конструкции блочного многоплунжерного насоса существенным недостатком является то, что для извлечения одного насосного элемента приходится демонтировать кулачковый вал, который удается вынуть только после подъема всех толкателей специальным приспособлением. Для устранения указанного недостатка секции насоса изготовляют раздельными и крепят на корпусе так, что их можно легко заменять, как, например,в топливном насосе двигателя М-17 (фиг. 253). Конструкции плунжера, втулки, нагнетательного клапана и механизма для изменения количества подаваемого топлива в насосной секции 5 такие же, как и в рассмотренных ранее стандартных золотниковых насосах, за исключением того, что во имеются две системы отверстий: верхнее отверстие 6 для впуска, а нижние 5 перепускные. В плунжере сделаны две отсечные кромки с наклоном в разные стороны фрезеровкой выемок 4 и 8. Сверху по оси плунжера просверлен канал 7, доходящий до низа выемок и сообщающийся с ними системой горизонтальных каналов. Нижний горизонтальный канал служит для перепуска излишнего топлива из полости нагнетания насоса, два горизонтальных канала меньшего диаметра, расположенных в верхних углах выемки - для выпуска воздуха из углубления. втулке имеется лишь одно окно, а зубчатая рейка 4 для поворота плунжера сделана разъемной. Передача движения от роликового толкателя 1 плунжеру осуществляется через стакан 5,движущийся в корпусе насосной секции. Выпадению стакана с плунжером при снятии секции с насоса препятствует разъемное стопорное кольцо 2, заведенное в выточку корпуса. К корпусу насоса 6 прикреплены фильтр 8 и топливоподкачивающий шестеренчатый насос 7.   Фиг. 254. Топливный золотниковый насос двигателя Д-35. У показанного на фиг. 254 топливного насоса двигателя Д-35 насосные секции размещены в общей съемной головке 1, которая крепится к корпусу насоса 2 шпильками. Топливо подается топливоподкачивающим насосом во впускную полость 5 насоса, откуда оно через впускной канал 7 (фиг. 255) во втулке поступает в надплунжерное пространство. Перепуск излишка топлива производится по осевому 9 и горизонтальному 10 каналам в плунжере через отверстие ii во втулке в отводящую магистраль 4 (фиг. 254). При смещении выпускного отверстия 11 (фиг. 255) во втулке относительно впускного отверстия 7 и наличии перепускных каналов в плунжере снижаются местные износы плунжера и втулки и улучшается наполнение. Для поддержания постоянного давления при наполнении, а также устранения волновых явлений во впускной полости, получающихся при отсечке, в отводящей магистрали 4 установлен клапан 15, через который отводится лишнее топливо, подаваемое подкачивающим насосом. Это способствует также более равномерному наполнению отдельных секций. Значительрю упрощена в этом насосе конструкция механизма для изменения количества подачи топлива. Поворот плунжера осуществляется при помощи поводка 8, напрессованного одним концом на хвостовик плунжера, другим концом выходящего в паз хомутика 6 (фиг. 254), закрепленного на рейке 3 стяжным болтом. Равномерность подачи топлива отдельными секциями устанавливается путем осевого перемещения в ту или иную сторону хомутика 6. Для удержания плунжеров при снятии блока служит планка 12 (фиг. 255), привернутая к шпилькам 13; на эту планку опирается тарелка 14 пружины. Клапанный топливный насос с регулированием дозы топлива при помощи специального (отсечного) клапана показан на фиг. 256. В корпусе насоса 15, укрепленном на кожухе 18 распределительного вала, вставлена снизу и закреплена гайкой 8 втулка 7 с плунжером 6. От кулачковой шайбы 22 на распределительном валу 1 движение передается плунжеру через ролик 2  Фиг. 255.Головка топливного насоса двигателя Д-35. главного рычага 3, нажимающего на толкатель 4. Обратное движение плунжера обеспечивается пружиной 5. Топливо поступает в рабочую полость насоса по трубке 10 через впускной клапан 9. Над плунжером установлены последовательно два нагнетательных клапана J3. Пространство между клапанами 13 сообщается каналом 14 с камерой для перепуска топлива через отсечной уравновешенный клапан 16. Отсечрюй клапан движется во втулке 17, вставленной в корпусе насоса сверху и закрепленной стаканом 12. Внутри стакана помещена пружина, которая прижимает отсечной клапан к седлу иа втулке. Хвостовик клапана, притертый во втулке, опирается на выступ рычага 19, сидящего на эксцентрике 20 и связанного системой тяг 21 с главным рычагом 3. Изменением положения эксцентрика 20, связанного с регулятором и ручным управлением, изменяют зазор s между выступом рычага 19 и хвостовиком отсечного клапана 16, Нагнетание топлива происходит как только плунжер начнет двигаться вверх. Одновременно с движением плунжера главный рычаг 3 через тяги 21 поворачивает рычаг 19 и, когда между выступом рычага 19 и хвостовиком отсечного клапана 16 зазора не будет, отсечной клапан откроется и подача топлива прекратится. Изменением величины зазора s регулируют количество нагнетаемого топлива. Выключение насоса производится путем установки нулевого за- зора. Винт и над впускным клапаном служит для выпуска воздуха из камеры насоса. К преимуществам данного .насоса следует отнести простую форму плунжера и надежное уплотнение надплунжерного пространства.  Фиг. 256. Топливный насос с регулированием Фиг. 257, Топливный насос с регу-подачи отсечным клапаном. лированием подачи впускным кла- хМенее надежны в отношении герметичности камеры отсечные клапаны. При малейшей неплотности в седле клапана нарушается процесс впрыскивания и ухудшается рабочий процесс двигателя. Существенным недостатком насоса данного типа является то, что нагнетательный ход плунжера начинается с нулевой скорости. Поэтому для обеспечения четкого начала подачи скорость плунжера должна быстро возрастать. Для этого профиль кулачковой шайбы выполняют крутым, вследствие чего получаются большие ускорения плунжера. Большие инерционные усилия, определяемые такими ускорениями, приводят к быстрому износу кулачков, несмотря на повышенные качества материала и специальную термообработку их. Указанные недостатки насосов с отсечными клапанами устраняются при регулировании количества подаваемого топлива изменением времени, в течение которого остается открытым впускной клапан насоса. Конструкция такого насоса показана на фиг. 257. В корпусе -насоса установлены плунжер 2 с втулкой У, нагнетательный клапан 5 и впускной клапан б. Плунжер получает поступательрюе движение от кулачковой шайбы 13 через ролик толкателя 12. Обратное движение плунжера обеспечивается пружиной 3. С толкателем 12 шарнирно связан рычаг 11, сидящий на эксцентрике 10. На противоположный конец рычага опирается толкатель 9, нагруженный пружиной 8 со шпинделем 7, расположенным под хвостовиком впускного клапана. При движении плунжера вниз топливо через впускной клапан 6 заполняет полость А над плунжером в насосе. При этом рычаг 11 через поводок и шпиндель приподнимает впускной клапан над седлом. При нагнетательном ходе плунжера топливо вначале будет вытесняться из полости А через открытый впускной клапан обратно во впускную магистраль до тех пор, пока правый конец рычага И, опускаясь вниз, не даст возможности впускному клапану сесть на свое седло. После этого при остальной части хода плунжера топливо будет подаваться через нагнетательный клапан. Величина хода плунжера, в течение которого открыт впускной клапан, зависит от величины зазора s между впускным клапаном и шпинделем. Увеличивая зазор s, уменьшают период открытия клапана и увеличивают подачу топлива на цикл. Величину этого зазора можно изменять, изменяя длину толкателя 9 или положение эксцентрика 10, для этого толкатель имеет винт и контргайку. При повороте эксцентрика по направлению стрелки (фиг. 257) зазор s увеличивается. Первый способ применяют для регулирования подачи топлива по отдельным цилиндрам, второй - когда требуется уменьшить или увеличить мощность всего двигателя. Следует отметить, что при изменении количества топлива, подаваемого на цикл, в таком насосе одновременно изменяется и начало подачи его, конец подачи при этом остается постоянным. У насосов с отсечным клапаном при регулировании количества подачи топлива меняется конец подачи, а момент начала подачи остается постоянным. Топливные насосы с перепуском топлива на всем ходу нагнетания применяют в двигателях малых мощностей с предкамерным смесеобразованием. Количество подаваемого топлива в зависимости от нагрузки двигателя в этих насосах изменяют перепускной иглой, установленной в нагнетательной полости насоса и связанной с регулятором системой рычагов. На фиг. 258 показан разрез топливного насоса такого типа. В корпусе 13 насоса помещены три клапана: впускной нагнетательный7/и перепускной игольчатый клапан 5, а также втулка 14 плунжера и плунжер 3. Над плунжером расположен ограничитель хода впускного клапана 4. Перепускной игольчатый клапан 5 с седлом прижаты к корпусу штуцером 6, внутри которого находится регулирующий шпиндель 7. Ход плунжера насоса остается постоянным на всех режимах работы. Для регулирования начала подачи топлива изменяют зазор между бойком 1 и концом плунжера установкой под стаканчик 2 соответствующей прокладки. Количество подаваемого топлива зависит от количества топлива, вытекающего из полости над плунжером через перепускной игольчатый клапан 5 во впускную полость. Количество перепускаемого топлива изменяется при перемещении шпинделя 7 клапана в осевом направлении поворотом его рукояткой 8 в штуцере 6, имеющем резьбу. Вентиль 9 служит для выпуска воздуха. Латунная пластинка толщиной 0,1-0,15 мм, прижатая болтом 12, установлена в качестве предохранителя. Конструктивной особенностью данного насоса является малый ход плунжера при относительно большом его диаметре. С изменением режима работы двигателя продолжительность нагнетания в градусах поворота кулачкового валика остается постоянной, а давление нагнетания изменяется, причем с уменьшением нагрузки (при меньших подачах топлива) падает давление и ухудшается качество распыливания. Кроме того, данный насос весьма чувствителен ко всяким нарушениям условий истечения топлива из форсунки. При засорении и загорании сопловых отверстий будет уменьшаться подача топлива вследствие повышения давления в системе и увеличения количества перепускаемого топлива. Это приведет к неравномерности распределения нагрузки по цилиндрам. В рассмотренных конструкциях насосов топливных систем с насосным впрыскиванием количество насосных секций соответствует числу цилиндров двигателя. Стремление уменьшить количество дорогостоящих прецизионных пар, а также обеспечить на всех режимах работы двигателя равномерность распределения топлива по цилиндрам нашло свое выражение в создании одноплунжерных насосов для многоцилиндровых двигателей. ~ Конструкция одноплунжерного впрыскивающего насоса для многоцилиндрового двигателя показана на фиг. 259. Плунжер 6 насоса получает поступательное движение через толкатель 15 от кулачкового валика 8. Толкатель 15 перемещается в направляющемстакане2по внутренним шлицам. Обратное движение плунжера происходит под действием двух пружин, опирающихся в нижней части на тарелку 4 и вверху на тарелку 5, удерживаемую разрезным кольцом в направляющем стакане 2. Направляющий стакан имеет торцевую шестерню, находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней 1 кулачкового валика. Передаточное отношение между ними равно 1:2. Таким образом, толкатель и плунжер одновременно получают поступательное движение от кулачка и вращательное от шестерни. Дозу топлива регулируют в процессе наполнения надплунжерного про странства дросселирующей иглой 12, установленной во впускном канале -связанной системой рычагов с всережимным регулятором 16. При движении  Фиг. 258. Топливный насос с регулированием подачи перепускной иглой.   Фиг. 259. Одноплунжерный впрыскивающий насос для многоцилиндрового двигателя. ками. Максимальная подача устанавливается поршеньком 10, нагруженным пружиной. Перемещение поршенька под давлением топлива при нагнетании регулируют винтом 9. При уменьшении подъема поршенька подача топлива на цикл увеличивается. Недостатком рассмотренного топливного насоса является большое количество ходов плунжера с одновременным вращательным движением, что приводит к увеличенным износам прецизионных деталей. Форсунки Форсунки служат для распыливания топлива и образования факела необходимой формы, обеспечивающего надлежащее !с.месеобразовапие в камере сгорания. Форсунки делятся на открытые и закрытые. Форсунку открытого типа можно рассматривать как насадок с калиброванным отверстием на конце нагнетательного трубопровода, объем которого таким обоазом всегда сообщается с пространством камеры сгорания. 29 5 На фиг. 260 показан разрез открытой форсунки двигателя ЧР . К корпусу 7 форсунки при помощи накидной гайки 11 прикреплен распылитель 9 с четырьмя отверстиями (соплами) диаметром 0,35 мм, симметрично расположенными по окружности. Оси сопловых отверстий составляют угол 70° с осью форсунки. Топливо подводится к наконеч1шку 10 по зголстостениой трубке 3, закапчивающейся ниппелем. На трубку 3 надета гильза 12, опирающаяся па ш'туцер 8, напаянный на трубке. Уплотнение между распылителем и конусным штуцером достигается нажатием на гильзу 12 при помощи гайки 2, расположенной в головке 6 корпуса. плунжера вверх после перекрытия впускного отверстия торцом плунжера топливо подается через нагнетательный клапан 8 и канал 7 во втулке в кольцевую выточку 14 плунжера. Далее топливо по вертикальной канавке 13 на плунжере поочередно подводится к каналамi7, расположенным вокруг оси плунжера; каналы соединены трубопроводами высокого давления с форсун- Сопловой наконечник охлаледается водой или маслом через особые штуцеры 5 в корпусе форсунки. Направление охлаждающей жидкости обеспечивается четырьмя продольными ребрами на гильзе 12, образующими вертикальные каналы между гильзой и корпусом. Для уплотнения полости охлаждения в верхней части между гильзой и гайкой поставлены стальные кольца J и кожаные прокладки 4. Сопло форсунки  у I 1 отверстий сверлить -А по окружности иа равном Игла форсунки расстояниа;огпкпоненае тйтрЬ на дгод ЗПб'метда отвер- Фиг. 260. Открытая фор-29,5 су яка двигателя ЧР . Фиг. 261. Закрытая форсунка двигателя Д 6. Существенным недостатком форсунок открытого типа является то, что после окончания подачи топлива насосом и посадки на гнездо нагнегатель-ного клапана топливо вытекает через сопло в результате расширения объема топлива в нагнетательном трубопроводе после отсечки. Вытекание топлива при малой разности давлений происходит без необходимого распыливания; топливо не сгорает полностью, коксуется и на наконечнике форсунки образуется нагар. Все это приводит к ухудшению экономичности и надежности работы двигателя. Поэтому в системах с открытой форсункой необходимо по возможности уменьшать объем нагнетательного трубопровода. Решением этой задачи является применение конструкции открытой форсунки, выполненной вместе с топливным насосом, так называемой насос-форсунки. Несмотря на простоту устройства, форсунки открытого типа из-за указанных недостатков не имеют большого применения и заменены форсунками закрытого типа. Закрытые форсунки имеют запорный орган - иглу, разобщающую нагнетательную полость топливной системы от камеры сгорания. Открытие иглы форсунок происходит только во время впрыскивания топлива или механическим приводом, или гидравлическим управлением. Таким образом, процесс впрыскивания форсункой закрытого типа ограничен определенным заданным минимальным давлением впрыскивания, не. зависящим от режима работы и типа топливной системы. Форсунки закрытого типа с механическим приводом применяются для компрессорных двигателей, а также для двигателей с аккумуляторной топливной системой. Для бескомпрессорных двигателей с топливной системой насосного впрыскивания применяют закрытые форсунки с гидравлическим управлением. Конструкция такой типовой форсунки двигателя Д-6 показана иа фиг. 261. Форсунка состоит из стального корпуса и распылителя 8 с иглой 9, прижатого к корпусу накидной гайкой 7. Для обеспечения плотности соединения опорную плоскость распылителя и торец корпуса форсунки шлифуют и тщательно притирают. Игла 9 плотно прижимается своим конусом к притертому коническому седлу распылителя пружиной 3 и закрывает проход топлива к распыливающим отверстиям. Давление пружины передается через стержень 10, который опирается на иглу сферическим концом, вследствие чего устраняется возможность перекоса и заедания иглы в направляющей распылителя. Затяжку пружины регулируют болтом и фиксируют контргайкой /. Топливо к форсунке подводится через штуцер 12 по вертикальному каналу 4 в корпусе форсунки к кольцевой канавке 5 на распылителе, откуда по трем наклонным каналам - в полость 6 корпуса распылителя. Подъем иглы может начаться лишь в тот момент, когда давление топлива на дифференциальную площадку иглы, образованную разностью диаметров направляющей и запорной части, достигает такого значения, при котором будут преодолено усилие, создаваемое пружиной 3. Топливо, просачивающееся через зазор между иглой и направляющей распылителя, отводится через отверстие 13. При нагнетании давление топлива в распылителе возрастает до 500- 600 кг1см и выше в зависимости от типа двигателя и режима его работы. Для уменьшения просачивания топлива между иглой и корпусом распылителя зазор выполняют в пределах 0,001-0,003 мм. Кроме того, на направляющей части иглы иногда предусматривают лабиринтные канавки. Для свободного скольжения иглы в корпусе направляющие поверхности этих деталей тщательно шлифуют и доводят специальными пастами (детали не взаимозаменяемы). Особое внимание уделяется также обеспечению надлежащей плотности посадочного пояска седла иглы. Для увеличения удельного давления при посадке иглы и получения лучшей плотности ширину притертого посадочного пояска выполняют в пределах 0,1-0,6 мм. Кроме того, обычно угол конуса иглы выполняют на 1° большим, чем у седла. Вследствие больших удельных давлений на опорные поверхности иглы и распылителя, а также ударного характера нагрузки необходимо применять для их изготовления высококачественные стали с термической обработкой. Так, для изготовления корпуса распылителя применяют сталь 18ХНВА, а для иглы - сталь Р. Распылители закрытых форсунок, применяемые для двигателей с внутренним смесеобразованием, по конструкции могут быть разделены иа несколько видов: 1) по числу распыливающих отверстий - на однодырчатые и многодырчатые; 1 ... 12 13 14 15 16 17 18 19 |
 |
 |