14. Топливный насос высокого давления (тнвд). Назначение, устройство и работа.

Назначение- Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке.

По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается движением плунжера насоса.

Основные части ТНВД:

• Корпус.

• Крышки.

• Всережимный регулятор

• Муфта опережения впрыска.

• Подкачивающий насос.

• Кулачковый вал.

• Толкатели.

• Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,

• Гильзы плунжеров.

• Возвратные пружины плунжеров.

• Нагнетательные клапаны.

• Штуцеры.

• Рейка.

Принцип действия ТНВД: Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке. В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса. Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше. На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т – 130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.

15. Плунжерные пары, нагнетательные клапана. Работа и устройство.

На рис 1 приведена схема работы плунжерной пары. При контакте роликов толкателя с цилиндрической частью кулачка плунжер под действием пружины находится в нижнем положении. При этом полость нагнетания А связана через отверстие во втулке с надплунжерным пространством и топливо под давлением насоса низкого давления заполняет это пространство.

При набегании кулачка на ролики толкателя плунжер, преодолевая усилие пружины, перемещается вверх, разобщая полость нагнетания и надплунжерное пространство. При дальнейшем перемещении плунжера вверх давление в надплунжерном пространстве возрастает до 15... 18 МПа.

При этом открывается нагнетательный клапан 5 и топливо по магистрали высокого давления поступает к форсунке. При дальнейшем движении плунжера кромка отсечной канавки через радиальные и осевое отверстия соединяет плунжерное пространство с полостью отсечки Б. Давление в магистрали высокого давления падает, нагнетательный клапан закрывается, подача топлива в форсунки прекращается.

Дальнейшее перемещение плунжера вверх приводит к вытеснению топлива из надплунжерного пространства в полость отсечки. Управление режимом работы дизеля производится за счет изменения цикловой подачи топлива при неизменном объеме цикловой подачи воздуха. Изменение цикловой подачи топлива обеспечивается поворотом плунжера вокруг его вертикальной оси, при этом винтовая форма канавки изменяет момент начала отсечки. Поворот плунжера обеспечивается поворотом поворотной втулки при продольном перемещении рейки, в паз которой входит эксцентрично расположенный штифт поворотной втулки.

 Нагнетательный клапан (рис. 31.4)

Этот клапан выполняет две функции: а. Коническое седло действует как невозвратный клапан, не допускающий возврата топлива из трубопровода высокого давления при открывании возвратного канала. Это обеспечивает подачу нового топлива в камеру насоса, а также удаление воздуха или газа, который может попасть из трубопровода через форсунку. b. Если воздух из трубопровода высокого давления удален, насос часто может удовлетворительно работать без клапана подачи: при открытии возвратного канала давление у форсунки будет стремительно падать до величины давления у впускного канала насоса, что обеспечит резкое закрытие форсунки. Однако установка невозвратного клапана обеспечивает перекрытие давления в трубопроводе, когда форсунка еще открыта. Это давление может быть стравлено только в том случае, если топливо будет продолжать проходить через форсунку при уменьшении давления, в результате чего будут поступать последние мелкие капельки, что приведет к неполному сгоранию топлива, образованию сажи, смога в выхлопных газах и высокому расходу топлива. Разгрузочный поясок под конусом клапана действует как поршень и вытягивает небольшое количество топлива из топливопровода высокого давления, когда клапан закрывается, опускаясь в седло клапана, что ведет к быстрому падению давления и мгновенной отсечке подачи топлива в камеру сгорания.