СИСТЕМЫ ТОПЛИВОПОДАЧИ. ТОПЛИВНЫЙ НАСОС.

Топливный насос предназначен для подачи строго определенного количества топлива под большим давлением в точно заданный момент впрыска. У среднеоборотных двигателей речных теплоходов (типов NVD; L275) за один нагнетательный ход плунжера насоса подается на номинальных режимах работы до 1,5 г топлива. На малых режимах — примерно в 10 раз меньше. Подача топлива у небольших двигателей на номинальных режимах не превышает десятых долей грамма за каждый цикл. Эта подача должна быть одинаковой для всех топливных насосов двигателя. Давление, создаваемое в рабочей полости топливного насоса в период впрыска, достигает 500—600 кгс/см2 (50-60 МН/м2) и выше. Чтобы обеспечить при таких высоких давлениях точную (до сотых долей грамма) дозировку топлива, необходимо применять особо точно изготовленные детали — прецизионные пары, которые притираются друг с другом. Этим достигаются очень маленькие зазоры между подвижными деталями прецизионных пар — около 0,002—0,003 мм. Но даже и такие зазоры не предотвращают утечек топлива в связи с высокими давлениями нагнетания. Во время эксплуатации эти зазоры увеличиваются и нарушается точность дозировки топлива. При чрезмерных износах приходится заменять полностью прецизионную пару.

Топливный насос двигателей 8NVD36 и 6NVD48 показан на рис. 108. Топливная кулачковая шайба распределительного вала набегает на ролик толкателя 2 и поднимает плунжер 14, который своей боковой поверхностью перекрывает отсечное отверстие 7. Всасывающий клапан 10 закрывается. При повышении давления в рабочей полости насоса открывается нагнетательный клапан 13, и топливо через штуцер 12 подается в трубопровод высокого давления к форсунке.

Цилиндрическая поверхность плунжера 14 имеет косую проточку, сообщающуюся внутренним сверлением с торцом плунжера. При дальнейшем движении плунжера вверх косая кромка проточки совмещается с отверстием 7 и давление в рабочей полости падает до атмосферного. Происходит отсечка, и нагнетательный клапан 13 закрывается. Плунжер продолжает движение вверх, но подача топлива к форсунке прекращается.

После того как плунжер дойдет до своего верхнего положения, выступ кулачной шайбы выходит из-под ролика толкателя 2 и плунжер под действием пружины 6 опускается. Как только косая проточка плунжера опустится ниже отсечного отверстия 7, в рабочей полости над плунжером начнет создаваться разрежение. Всасывающий клапан 10 открывается, и рабочая полость заполняется новой порцией топлива, которая будет подана через форсунку при последующем нагнетательном ходе плунжера.

Втулка 9 плунжера закрепляется в корпусе 4 насоса и фиксируется от проворачивания стопорным болтом 8. Плунжер 14 наряду с возвратно-поступательным движением может поворачиваться па некоторый угол вокруг своей оси.

Поворачивание осуществляется за поводок 5. Поворот плунжера в правую или левую сторону дает возможность совмещать отсечное отверстие 7 с правым или левым концом косой прорези плунжера. Если с отсечным отверстием будет совмещен нижний конец прорези, то подача топлива в форсунку будет большей, так как отсечка наступит позднее (и наоборот). Этим достигается дозировка топлива, подаваемого за один нагнетательный ход плунжера. Поводки 5 всех топливных насосов соединены одной общей тягой, связанной с регулятором числа оборотов. Поворотом плунжера устанавливается тот или иной режим работы двигателя.

Для первоначальной регулировки количества подаваемого топлива служит регулировочный болт 15 с контргайкой. При вворачивании болта плунжер опускается и цикловая подача увеличивается, так как при том же угле поворота плунжера отсечка наступит позднее. Выворачивание регулировочного болта уменьшает цикловую подачу.

Эксцентриковый палец 3 служит для выключения топливного насоса из работы. При повороте пальца на 180° он поднимает плунжер 14 в верхнее положение, и топливная кулачная шайба 1 перестает воздействовать на плунжер. Движение плунжера прекращается.

Бывают моменты, когда в топливную систему попадает большое количество воздуха, удаление которого из рабочей полости производят нажатием на всасывающий клапан насоса при помощи колпачка 11 до тех пор, пока из-под него не будет выходить топливо без пузырьков воздуха.

Наибольшее распространение получили топливные насосы золотникового типа без всасывающих клапанов. У таких насосов (рис, 109) наполнение рабочей полости производится из отверстия //. Верхняя часть плунжера выполнена в форме золотника, имеющего косую винтовую кромку ///. Пространства над верхним торцом плунжера и под винтовой кромкой плунжера-золотника сообщаются посредством канавки /. Таким образом, топливо, поступая в рабочую полость, заполняет и пространство под винтовой кромкой.

Рис. 109. Золотниковый топливный насос

При движении плунжера-золотника / вверх часть поступившего топлива будет вытесняться в канал // плунжерной втулки 2 до тех пор, пока он не будет перекрыт верхней кромкой плунжера. Затем наступает резкое нарастание давления, и топливо через нагнетательный клапан 3, преодолевая небольшое усилие пружины 4, подается к форсунке. Отсечка наступает в момент подхода винтовой кромки /// к отверстию //, и топливо перетекает в приемную полость насоса. Дозирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера / за крестообразный поводок, расположенный в его нижней части. Поводок входит в прорезь поворотной втулки, имеющей снаружи в верхней части зубчатый венец, сцепляющийся с рейкой топливного насоса. Движение рейки передается зубчатому венцу поворотной втулки. Этим достигается поворачивание плунжера-золотника. Если против отсечного отверстия оказывается канавка, то нагнетания топлива не будет, несмотря на то, что плунжер совершает возвратно-поступательные движения.

Рис. 110. Принцип работы золотникового топливного насоса:
а-перепуск топлива при движении вверх; б-начало подачи; в-конец подачи; г-перепуск отсечного топлива

На рис. ПО показаны отдельные положения плунжера-золотника. Топливные насосы такого типа изменяют дозировку топлива отсечкой в конце подачи.

Топливные насосы блочного типа объединяют в одном корпусе несколько плунжеров, приводящихся от распределительного вала, расположенного в корпусе самого насоса. Обычно такие насосы отличаются в основном размерами плунжерных пар в зависимости от мощности двигателя. Их называют стандартными насосами.

Нагнетательные клапаны стандартных насосов (см. рис. 109) имеют разгрузочный поясок 5, притертый к внутренней поверхности седла 6 и представляющий вместе с седлом прецизионную пару. Нагнетание топлива к форсунке начинается только после того, как поясок 5, поднимаясь, выйдет из седла клапана. После отсечки первым войдет в соприкосновение с седлом опять же разгрузочный поясок. Двигаясь внутрь гнезда, поясок будет создавать разрежение над клапаном, обеспечивая более быстрое падение давления в нагнетательной полости форсунки.