Воскресенье, 19.11.2017, 12:00
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная | Регистрация | Вход
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Ноябрь 2009  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30
Архив записей
Block title
авто Как правильно оценить свои недостат Мой сайт нет фото Windows Автомобили в Интернете Аккумулятор ПНХ Технология металлов торро джинсы Подготовка к выезду двигатель Запуск двигателя зимой Проблема Asus Skype КШМ Несколько советов по вождению фотоальбом грм Кислород система Вконтакте Система смазки СИСТЕМА ПИТАНИЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ИСТОЧНИКИ ТОКА
Block title
Block title
Мини-чат
Главная » 2009 » Ноябрь » 19 » СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ
10:16
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЕЙ
собенностью двигателей с самовоспламенением от сжатия, или, как их принято называть, дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля), является приготовление горючей смеси топлива с воз¬духом внутри цилиндров. 
В дизелях топливо поступает от насоса высокого давления и впрыскивается форсунками в цилиндры под давлением, в несколь¬ко раз превышающим давление воздуха в конце такта сжатия. Смесеобразование начинается с момента поступления топлива в цилиндр. При этом в результате трения о воздух струя топлива распыляется на мельчайшие частицы, которые образуют топлив¬ный факел конусообразной формы. Чем мельче распылено топли¬во и чем равномернее распределено оно в воздухе, тем полнее сгорают его частицы.
Испарение и воспламенение топлива осуществляются за счет высокой температуры и давления сжатого воздуха (к концу такта сжатия температура воздуха составляет 550... 700 °С, а давление — 3,5...5,5 МПа). Следует отметить, что после начала горения смеси температура, и давление в камере сгорания резко возрастают, что ускоряет процессы испарения и воспламенения остальных частиц распыленного факела топлива.
Чтобы обеспечить наилучшие мощностные и экономические показатели работы дизеля, необходимо впрыскивать топливо в его цилиндры до прихода поршня в ВМТ. Угол, на который кривошип коленчатого вала не доходит до ВМТ в момент начала впрыскива¬ния топлива, называют углом опережения впрыскивания топлива.
Для того чтобы форсунка впрыскивала топливо с требуемым опережением, топливный насос должен начинать подавать топ¬ливо еще раньше. Это вызвано необходимостью иметь некоторое время на нагнетание топлива от насоса к форсунке.
Угол по кривошипу коленчатого вала, на который поршень не доходит до ВМТ в момент начала подачи топлива из топливного насоса, называют углом опережения подачи топлива.
При малой нагрузке в цилиндрах дизеля практически всегда имеется достаточное количество воздуха для полного сгорания топ¬лива. В этом случае коэффициент избытка воздуха имеет сравни¬тельно ббльшую величину, так как с увеличением нагрузки воз¬растает только подача топлива, но при этом значение коэффициента избытка воздуха уменьшается, вследствие чего ухудшается процесс сгорания топлива. Поэтому среднее значение коэффици¬ента избытка воздуха а для различных типов дизелей, обеспечива¬ющего их бездымную работу, принимают равным 1,3... 1,5, что обусловливает также высокую экономичность дизелей по сравне¬нию с карбюраторными двигателями.
Существенное влияние на улучшение смесеобразования и про¬цесса сгорания оказывают способы приготовления рабочей смеси и принятая форма камеры сгорания. По способу приготовления рабочей смеси различают объемное, объемно-пленочное и пленочное смесеобразования. Каждому из этих способов присущи свои характерные особенности, для реализации которых требуются камеры сгорания с соответствующими конструктивными решениями. Су¬ществующие камеры сгорания дизелей по общности основных при¬знаков их конструкции объединяют в две группы: неразделенные (однополостные) и разделенные (двухполостные).
Неразделенные камеры сгорания (7.1, а) представляют со¬бой объем 3, заключенный между днищем поршня, когда он на¬ходится в ВМТ, и плоскостью головки 2. Такие камеры называют также однополостными с объемным смесеобразованием, так как процесс смесеобразования основан на впрыскивании топлива непосредственно в толщу горячего воздуха, находящегося в каме¬ре сгорания дизеля. При этом для лучшего перемешивания частиц распыленного топлива с воздухом свежему заряду сообщают при впуске вращательное движение с помощью завихрителей или винтовых впускных каналов, а форму камеры сгорания стремятся согласовать с формой струи топлива, подаваемой форсункой 1. Такой принцип смесеобразования используется в дизелях ЯМЗ, 7.1. Камеры сгорания дизелей: а — ЯМЗ-236М2; б — ЗИЛ-645; в — вихревого типа; 1, 7 — форсунки; 2, 6 — головки цилиндров; 3, 5 — камеры сгорания; 4 — поршень; 8 — пристеночная струя топлива; 9 — объемная струя топлива; 10 — основная камера; 11 — канал; 12 — дополнительная камера КамАЗ и Д-245.12, последний устанавливается на автомобиле ма¬лой массы ЗИЛ-5301 «Бычок».
В современных дизелях используется также пленочное смесеоб-разование, которое характеризуется тем, что большая часть впрыс-киваемого топлива подается на горячие стенки шарообразной ка¬меры сгорания, на которых оно образует сначала пленку, а затем испаряется, отнимая часть тепла от стенок.
Принципиальная разница между объемным и пленочным спо¬собами смесеобразования заключается в том, что в первом случае частицы распыленного топлива непосредственно смешиваются с воздухом, а во втором основная часть топлива сначала испаряется и затем в парообразном состоянии перемешивается с воздухом при интенсивном вихревом движении его в камере.
Разновидностью указанных способов смесеобразования явля¬ется объемно-пленочное смесеобразование, которое обладает свой¬ствами как объемного, так и пленочного смесеобразования. Су¬щественным преимуществом этого процесса является возможность создания многотопливных дизелей, позволяющих использовать наряду с дизельным топливом высокооктановые бензины и спир¬товые (метаноловые) смеси. В отечественном автомобилестроении к таким двигателям можно отнести дизель ЗИЛ-645, у которого процесс смесеобразования происходит в объемной камере сгора¬ния 5 (рис. 7.1, б), расположенной в поршне 4 в виде наклонной цилиндрической выемки с сферическим дном. Вращение воздуш¬ного заряда в камере обеспечивается при помощи вихреобразую-щего канала, создающего кольцевой вихрь, направление враще¬ния которого показано стрелкой. Топливо в камеру сгорания впрыс¬кивается из двухдырочного распылителя форсунки 7, располо¬женного в головке цилиндра 6. Пристеночная струя 8 топлива на¬правлена вдоль образующей камеры сгорания, объемная струя 9 пересекает внутренний объем камеры сгорания ближе к ее центру. Из-за пристеночной струи такой процесс часто называют объем¬ным пристеночно-пленочным смесеобразованием. Этот процесс по сравнению с другими способами смесеобразования экономичен и обеспечивает более мягкую работу дизеля с плавным нарастанием давления в его цилиндрах, а также улучшает пусковые качества дизеля.
Разделенные камеры сгорания состоят из двух объемов, соединенных между собой каналами: основного объема, заключенного в полости над днищем поршня, и дополнительного, расположен¬ного чаще всего в головке блока. Применяются в основном две группы разделенных камер: предкамеры и вихревые камеры. Дизе¬ли с такими камерами называют соответственно предкамерными и вихревыми.
В дизелях вихревого типа (рис. 7.1, в) объем дополнительной ка¬меры 12составляет 0,5...0,7 общего объема камеры сгорания. Основная 10 и дополнительная 12 камеры соединяются каналом 11, который располагается тангенциально к образующей дополнитель­ной камере, в результате чего обеспечивается вихревое движение воздуха.
В дизелях предкамерного типа предкамера имеет цилиндричес­кую форму и соединяется прямым каналом с основной камерой, расположенной в днище поршня. В результате начального воспла­менения и сгорания свежего заряда в предкамере создается высо­кая температура и давление, способствующие более эффективно­му смесеобразованию и сгоранию топлива в основной камере.
Современные быстроходные вихре- и пред камерные дизели имеют достаточно высокие мощностные показатели при сравни­тельно высокой степени сжатия. Но у них есть недостаток — за­трудненный пуск дизеля, для устранения которого применяют специальные пусковые устройства. Общее устройство системы питания дизелей К системе питания дизелей относятся топливо- и воздухопод-водящая аппаратура, выпускной газопровод и глушитель шума отработавших газов. В четырехтактных дизелях наибольшее распро­странение получила топливоподводящая аппаратура разделенно­го типа, у которой топливный насос высокого давления и фор­сунки конструктивно выполнены отдельно и соединены топли­вопроводами. Топливоподача осуществляется по двум основным магистралям: низкого и высокого давления. Назначение механиз­мов и узлов магистрали низкого давления состоит в хранении топ­лива, его фильтрации и подаче под малым давлением к насосу высокого давления. Механизмы и магистрали высокого давления обеспечивают подачу и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры дизеля.
Основными механизмами и узлами топливной аппаратуры дизелей ЯМЗ-236М2, -238М2 (7.2, а) являются топливный 7.2. Схемы систем питания дизелей: а - ЯМЗ-236М2; 6 - КамАЗ-740; /, 4, 6, 33, 35, 38, 39, 44 - сливные топли­вопроводы; 2 — муфта опережения впрыскивания топлива; 3, 36 — фильтры тонкой очистки; 5, 30 — форсунки; 7, 8, 13, 28, 31, 37, 41, 45 — топливопрово­ды низкого давления; 9, 25 — топливопроводы высокого давления; 10, 29 — насосы высокого давления; // — крышка всережимного регулятора; 12, 27 — топливоподкачивающие насосы; 14, 40 — топливные баки; 15 — штуцер; 16 — крышка фильтра; 17, 43 — фильтры грубой очистки; 18 — корпус фильтра; 19 — фильтрующий элемент; 20 — каркас фильтрующего элемента; 21 — топливоза-борная трубка; 22 — перепускной клапан; 23 — вал; 24 — крышка подшипников; 26 — насос ручной подкачки топлива; 32 — магнитный клапан; 34 — факельные
свечи; 42 — тройник насос 10 высокого давления, топливоподкачивающий насос 12 низкого давления, муфта 2 опережения впрыскивания топлива, форсунки 5, расположенные в головках цилиндров, топливный бак 14 с фильтром 17 грубой очистки топлива, фильтр J тонкой очистки топлива, топливопроводы 8 и 7 низкого давления, топ­ливопроводы 9 высокого давления, сливные топливопроводы 6, 4 и 1.
Привод насоса высокого давления осуществляется от распре­делительного вала дизеля с помощью зубчатой передачи. Вал 23 привода установлен в подшипниках, закрытых крышкой 24. При помощи автоматической муфты 2 опережения впрыскивания топлива он соединяется с кулачковым валом насоса, на заднем конце которого под крышкой 11 смонтирован всережимный регу­лятор частоты вращения коленчатого вала дизеля.
Взаимодействие механизмов и узлов топливной аппаратуры, а также циркуляция топлива в них происходят следующим образом. Топливоподкачивающий насос 12 низкого давления через топли­вопровод 13 засасывает топливо из бака 14 через фильтр 17 грубой очистки и нагнетает его под избыточным давлением по топливо­проводу 8 в фильтр 3 тонкой очистки.
Из этого фильтра по топливопроводу 7 топливо поступает к насосу высокого давления, откуда оно под большим давлением по топливопроводам 9 подается в соответствии с порядком рабо­ты дизеля к его форсункам 5, через которые впрыскивается в ци­линдры.
Так как насос низкого давления подает больше топлива, чем это необходимо для работы дизеля, то часть топлива, не исполь­зованного в насосе высокого давления, через перепускной кла­пан 22 по сливным топливопроводам 4 и 1 отводится обратно в бак. Просочившееся через зазоры в деталях форсунок 5 топливо сливается в бак по сливным топливопроводам 6. При этом неис­пользованное топливо обеспечивает смазывание и охлаждения деталей насоса и форсунки.
В дизелях семейства КамАЗ-740 (7.2, б) топливо из бака 40 под действием разрежения, создаваемого топливоподкачивающим насосом 27 низкого давления, проходит фильтры 43 грубой и 36 тонкой очистки.
По топливопроводам 41, 45, 28 и 37 магистрали низкого дав­ления топливо поступает к насосу 29высокого давления и от него по топливопроводам 25 высокого давления подается к форсункам 30 в соответствии с порядком работы дизеля. Неиспользованное топ­ливо и попавший в систему воздух отводятся через перепускной клапан насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тон­кой очистки по сливным топливопроводам 35 и 38. Из форсунок лишнее топливо по топливопроводам 44 и 33 поступает в бак че­рез тройник 42 и топливопровод 39. Механизмы и узлы магистрали низкого давления В магистраль низкого давления входят топливный бак, фильт­ры грубой и тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос низкого давления, насос для ручной подкачки топлива (см. рис. 7.2, б) и топливопроводы.
Топливный бак. У автомобилей МАЗ-5335, -5432 топливный бак 14 (см. рис. 7.2, а) изготовлен из листовой стали, установлен на кронштейн рамы с правой стороны и закреплен хомутами. Запра­вочный объем бака — 200 л. Бак имеет выдвижную заливную гор­ловину с фильтрующей сеткой и герметичной пробкой. Пробка имеет двойной клапан для впуска и выпуска воздуха. В баке уста­навливается фильтр предварительной (грубой) очистки топлива и датчик указателя уровня топлива. В нижней части бака имеется сливное отверстие, закрываемое пробкой.
Фильтр грубой очистки топлива. Фильтр грубой очистки топ­лива предназначен для предварительной очистки топлива. В автомо­билях семейства МАЗ фильтр /7 размещается в топливном баке 14 (см. рис. 7.2, а) и состоит из корпуса с топливозаборной трубкой 21, крышки 16 и фильтрующего элемента 19, представляющего со­бой металлический каркас 20 с отверстиями, на который навит хлопчатобумажный шнур. Насосом низкого давления топливо из топливозаборной трубки 21 подается к фильтрующему элементу и, пройдя его, через штуцер 15 поступает в топливопровод 13 низкого давления.
В отличие от дизелей ЯМЗ топливные фильтры грубой очистки дизелей КамАЗ-740 и ЗИЛ-645 имеют следующие конструктив­ные особенности.
Фильтр грубой очистки не имеет специального (хлопчатома-терчатого) фильтрующего элемента, а очистка топлива происхо­дит при помощи фильтрующей сетки со специальным успокоите­лем масла, которые установлены в корпусе-стакане и прикрепле­ны у автомобилей КамАЗ к лонжерону рамы, а у автомобилей ЗИЛ-4331 — к кронштейну топливного бака.
Фильтр тонкой очистки топлива. Фильтр тонкой очистки (. 7.3) служит для окончательной очистки топлива перед поступлением его в топливный насос высокого давления. Он состоит из корпуса 8, крышки 4 и фильтрующего элемента 3. Крышка с корпусом со­единена болтом 5, который ввертывается в стержень 9. Герметич­ность соединения обеспечивается уплотнительной прокладкой.
На входе в фильтр имеется жиклер 6, через который часть (из­быток) топлива отводится по сливному топливопроводу помимо фильтрующего элемента. Это предотвращает излишнее загрязне­ние фильтра и способствует непрерывной циркуляции топлива в магистрали низкого давления, что исключает попадание воздуха в магистраль высокого давления. 7.3. Фильтр тонкой очистки топлива: 1— пружина; 2 — каркас; 3 — фильтрующий элемент; 4 — крышка; 5 — болт; 6 — жиклер; 7, 10 — пробки; 8 — корпус; 9 — стержень Сменный фильтрующий элемент 3 выполнен в виде стального каркаса 2, имеющего большое число отверстий. Каркас обмотан слоем ткани, поверх которой располагается слой фильтрующей массы, пропитанной специальным связывающим веществом. На­ружная поверхность фильтрующего элемента обмотана марлевой лентой. К крышке 4 фильтрующий элемент поджимается пружи­ной 1. При работе насоса высокого давления топливо через жик­лер 6 подается к фильтрующему элементу, проходит через него и попадает в полость между каркасом 2 и стержнем 9, откуда оно, поднимаясь вверх через канал в крышке 4, по топливопроводу поступает к насосу высокого давления. Для выпуска воздуха, попавшего в топливо при заполнении и прокачивании системы питания, служит отверстие в крышке, закрываемое пробкой 7. Отстой из фильтра выпускается через нижнее отверстие с резьбо­вой пробкой 10.
Топливный фильтр тонкой очистки дизелей КамАЗ-740 и ЗИЛ-645 имеет следующие особенности. Фильтр тонкой очистки 36 ( 7.2) расположен выше других приборов системы пита­ния, что способствует концентрации в нем воздуха, проникаю­щего в фильтр при циркуляции топлива, и облегчает сбрасывание в бак по сливному топливопроводу через жиклер с дополнитель­но установленным в нем клапаном, открывающимся при избы­точном давлении 0,15...0,17 МПа. Для повышения качества очистки топлива фильтр тонкой очи­стки снабжен двумя параллельно работающими сменными филь­трующими элементами, изготовленными из пакета специальной бумаги и установленными в одном сдвоенном корпусе.
Топливоподкачивающий насос низкого давления. Насос пред­назначен для подачи топлива из топливного бака к насосу высо­кого давления. Топливоподкачивающий насос поршневого типа приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала насоса высокого давления. На входе и выходе топлива в корпусе / (рис. 7.4, а) насоса установлены впускной 13 и выпускной 15 клапаны с пру­жинами 14 и 16. Поршень 19 приводится в движение через ролико­вый толкатель 3, состоящий из ролика 2, штока 5 и пружины 4, которая прижимает толкатель к эксцентрику 23 (рис. 7.4, б).
При движении поршня 19 вверх под давлением предваритель­но поступившего в насос топлива впускной клапан 13 закрывает­ся, а выпускной клапан /5 открывается. При этом топливо из по- 7.4. Топливоподкачивающий насос низкого давления дизелей семей­ства ЯМЗ: а — устройство; 6 — схема перепуска топлива; в — схема всасывания и нагнета­ния; 1 — корпус; 2 — ролик; 3 — толкатель; 4, 14, 16, 18 — пружины; 5, 9 — штоки; 6 — дренажный канал; 7, 17 — штуцеры; 8, 19 — поршни; 10 — рукоят­ка; 1.1 — цилиндр; 12 — прокладка; 13, 15 — соответственно впускной и выпуск­ной клапаны; 20 — направляющая втулка; 21 — хвостовик; 22 — перепускной канал; 23 — эксцентрик; А, Б — нагнетательные полости лости А через перепускной канал 22 поступает в полость Б, объем которой вследствие перемещения поршня вверх увеличивается.
При движении поршня 19 вниз (рис. 7.4, в) выпускной клапан 15 закрывается и топливо из полости Б нагнетается к выходному от­верстию насоса, откуда через выпускной штуцер 17 поступает в фильтр тонкой очистки и затем к насосу высокого давления.
При этом из-за увеличения объема в полости А возникает раз­режение, под действием которого открывается впускной клапан 13 (см. рис. 7.4, б) и в эту полость через отверстие впускного штуцера 7 (см. рис. 7.4, а) поступает новая порция топлива, и цикл работы насоса повторяется.
При различных режимах работы дизеля постоянное давление в перепускном канале 22 (см. рис. 7.4, б) достигается переменным ходом поршня 19, обеспечиваемым специально подобранной пру­жиной 18. На режимах частичных нагрузок дизеля при малых рас­ходах топлива в полости Б возникает давление и поршень 19 не совершает своего полного хода, поэтому шток 5 (см. рис. 7.4, а) толкателя частично перемещается вхолостую, вследствие чего подача топлива уменьшается.
Для предотвращения разжижения масла в картере насоса вы­сокого давления топливо, просочившееся между штоком 5 и стен­ками отверстия его направляющей втулки 20, поступает обратно в полость впускного клапана 13 через дренажный канал 6.
На корпусе насоса низкого давления установлен насос ручной подкачки "топлива, который служит для заполнения системы пи­тания топливом и удаления из нее воздуха после проведения ре-монтно-профилактических работ или длительной стоянки авто­мобиля. Насос состоит из цилиндра 11, поршня 8 со штоком 9 и рукоятки 10.
Для ручной подкачки топлива отвертывают рукоятку 10 с резь­бового хвостовика 21 (см. рис. 7.4, в) и, действуя ею, как штоком в обычном поршневом насосе, нагнетают в магистраль топливо или удаляют из нее воздух. После окончания ручной подкачки рукоятку 10 навертывают на хвостовик 21 до плотного прилега­ния поршня к прокладке 12 (см. рис. 7.4, а), чтобы не допустить подсоса воздуха в систему питания через насос ручной подкачки.
По сравнению с дизелями ЯМЗ-236М2 и -238М2 в дизелях КамАЗ-740, ЗИЛ-645 и Д-245.12 топливный насос низкого давле­ния при наличии конструктивных изменений в устройстве отдель­ных узлов не имеет существенных различий по принципу дей­ствия.
Насос низкого давления дизеля КамАЗ-740 ( 7.5) работает следующим образом. При опускании толкателя / поршень 2 под действием пружины 3 движется вниз. При этом в полости А созда­ется разрежение и впускной клапан 4, сжимая пружину, перепус­кает топливо в эту полость по топливопроводу от фильтра грубой 7.5. Схема топливоподкачиваю-щего насоса дизеля КамАЗ-740: 1 — толкатель; 2 — поршень; 3 — пру­жина; 4 — впускной клапан; 5 — насос ручной подкачки; 6 — выпускной кла­пан; А, Б — полости соответственно всасывания и нагнетания очистки. Одновременно топливо, находящееся в нагнетательной полости Б, вытесняется к топ¬ливному насосу высокого давле¬ния (ТНВД).
При движении поршня 2 вверх под давлением предвари¬тельно поступившего топлива за¬крывается впускной клапан 4 и открывается выпускной клапан 6. В этом случае топливо из полос¬ти А через перепускной канал по¬ступает в полость Б и при последующем перемещении поршня 2 вниз описанный цикл работы насоса повторяется.
К фланцу насоса низкого давления крепится насос 5 ручной подкачки топлива. В системе питания дизелей КамАЗ установлен второй насос ручной подкачки топлива аналогичного типа, кото¬рый крепится через кронштейн к картеру сцепления. Этот насос позволяет подкачивать топливо без опрокидывания кабины, что создает значительные удобства при пуске двигателя, особенно в сложных условиях эксплуатации. Механизмы и узлы магистрали высокого давления К приборам питания магистрали высокого давления дизелей относятся топливный насос высокого давления, муфта опереже¬ния впрыскивания, форсунки и топливопроводы.
Топливный насос высокого давления. Для точного дозирования топлива и подачи его в определенный момент под высоким дав¬лением к форсункам применяется топливный насос высокого давления. Наибольшее распространение на дизелях получили мно¬госекционные насосы с постоянным ходом плунжера и регули¬ровкой конца подачи топлива.
По расположению секций насосы подразделяются на рядные и V-образные. Каждая секция топливного насоса обеспечивает рабо¬ту одного из цилиндров дизеля, поэтому число секций топливного насоса определяется числом его цилиндров. Топливный насос ди¬зеля Д-245.12 — рядный четырехсекционный, ЯМЗ-236М2 — ряд 7.6. Топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236М2: 1 — корпус насоса; 2, 29, 37 — винты; 3 — рейка; 4 — зубчатый венец; 5 — перепускной клапан; 6— плунжер; 7— штуцер; 8 — пробка; 9— корпус регуля­тора; 10 — тяга; 11 — шестерня; 12 — кулачковый вал; 13 — привалочная плос­кость; 14 — эксцентрик; 15 — ролик; 16 — поворотная втулка; 17 — выступы плунжера; 18 — толкатель; 19 — кулачки; 20 — подшипник; 21 — опорные паль­цы; 22, 32, 38 — пружины; 23, 26 — соответственно ведущая и ведомая полу­муфты; 24 — крышка; 25 — грузы; 27 — ось; 28, 39 — тарелки; 30 — отводящий канал; 31 — упор; 33 — нагнетательный клапан; 34 — седло; 35 — гильза; 36 — подводящий канал; 40 — болт регулировочный ный шестисекционный, дизелей ЯМЗ-238М2 и ЗИЛ-645 — ряд­ный восьмисекционный, дизеля КамАЗ-740 — V-образный восьмисекционный. Давление впрыскивания, создаваемого насо­сами, составляет 17,0... 18,5 МПа. Конструктивно топливные сек­ции рядных насосов дизелей ЯМЗ-236М2, -238М2, ЗИЛ-645 и Д-245.12 существенных различий не имеют. Типичным примером конструкции рядного топливного насоса высокого давления яв­ляется насос дизеля ЯМЗ-236М2 ( 7.6), состоящий из шести одинаковых секций. В нижней части корпуса 1 насоса на двух ра-диально-упорных шарикоподшипниках 20, уплотненных самопод­жимными сальниками, установлен кулачковый вал 12 с шестер­ней 11.
На кулачковом валу имеются профилированные кулачки 79 для каждой насосной секции и эксцентрик 14 для приведения в дви­жение насоса низкого давления, который крепится к привалоч-ной плоскости 13 насоса высокого давления.
В перегородке корпуса напротив каждого кулачка установлены роликовые толкатели 18. Оси роликов 75 своими концами входят в пазы корпуса насоса, предотвращая проворачивание толкателей. Насосные секции установлены в верхней части корпуса и крепятся винтами 29. Основной частью каждой насосной секции является плунжерная пара, состоящая из плунжера 6 и гильзы 35. Плун­жерную пару изготавливают из хромомолибденовой стали и под­вергают закалке до высокой твердости. После окончательной обра­ботки подбором производят сборку плунжеров и гильз так, чтобы обеспечить в соединении зазор 0,0015...0,0020 мм. Этим достига­ется максимальная плотность сопряжения взаимодействующих деталей, обеспечивающих необходимое давление впрыскивания топлива.
Топливо к плунжерным парам подводится по каналу 36, а от­водится по каналу 30, в переднем конце которого под колпаком установлен перепускной клапан 5. Если давление в каналах пре­вышает 0,16...0,17 МПа, то клапан открывается и перепускает часть топлива в бак. Попавший в каналы насоса воздух выпускает­ся через отверстие, закрываемое пробкой 8. На торец гильзы 35 притертой торцовой поверхностью опирается седло 34 нагнета­тельного клапана 33. Седло прижато к гильзе плунжера штуцером 7 через уплотнительную прокладку.
Нагнетательный клапан 33 состоит из головки с запорной кони­ческой фаской, разгрузочного пояска и хвостовика с прорезями для прохода топлива. Сверху на клапан установлена пружина 32, которая прижимает его к седлу. Верхний конец упирается в вы­ступ упора 31.
При вращении кулачкового вала 12 насоса выступ кулачка 19 набегает на роликовый толкатель 18, который через болт 40 воз­действует на плунжер 6 и перемещает его вверх. Когда выступ кулачка выходит из-под ролика толкателя, пружина 38, упира­ющаяся в тарелки 39 и 28, возвращает плунжер в первоначальное положение. Рейка 3 входит в зацепление с зубчатым венцом 4 поворотной втулки 16, надетой на гильзу, а в вертикальные пазы нижней части втулки входят выступы 17 плунжера.
При перемещении рейки 3 вдоль ее оси втулка 16 поворачива­ется на гильзе и, действуя на выступы 77 плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемо­го к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом 37, входящим в ее продольный паз. Задний конец рейки соединен с тягой 10 регулятора частоты вращения коленчатого вала, установ­ленного в корпусе Р.
Выступающий из насоса передний конец рейки закрыт за­пломбированным колпачком, в который ввернут винт 2 ограни­чения мощности двигателя при обкатке автомобиля.
Для опережения впрыскивания топлива в цилиндры дизеля в зависимости от частоты вращения его коленчатого вала в перед­ней части насоса установлена центробежная муфта. Она состоит из ведущей 23 и ведомой 26 полумуфт. На ведомой полумуфте закреплены две оси 27 с установленными на них центробежными грузами 25, в вырезах которых размещены пружины 22, опираю­щиеся с одной стороны на оси 27, а с другой — на опорные пальцы 21 ведущей полумуфты 23. Механизм муфты в сборе за­крыт крышкой 24, которая навернута на резьбу ведомой муфты.
На дизеле ЗИЛ-645 топливный насос высокого давления ряд­ный восъмисекционный, создает давление впрыскивания до 18,5 МПа. Он установлен в развале блока цилиндров. Привод насоса осуще­ствляется от коленчатого вала через две пары зубчатых колес, уп­ругую муфту привода и автоматическую.муфту опережения впрыс­кивания.
Насосные секции топливного насоса так же, как у насоса ди­зелей ЯМЗ, плунжерного (золотникового) типа с постоянным ходом плунжера. Несмотря на отдельные конструктивные отличия насоса работа его секций принципиально не отличается от рабо­ты секций насоса дизелей ЯМЗ-236М2, -238М2.
На дизелях автомобилей КамАЗ устанавливают V-образные на­сосы высокого давления. Они располагаются в развале блока цилин­дров и приводятся в действие от шестерени привода. В корпусе 1 насоса ( 7.7) установлен механизм 20 поворота плунжеров, соединенный с правой и левой рейками, которые действуют на плунжеры нагнетательных секций, расположенные в два ряда. 7.7. Насос высокого давления с V-образным расположением секций: 1 — корпус насоса; 2 — ролик толкателя; 3 — толкатель; 4 — пята; 5 — тарелка; б — поворотная втулка; 7 — пружина толкателя; 8 — шайба; 9 — плунжер; 10, 11, 16— прокладки; 12— штифт; 13— рейка; 14— гильза; 15— корпус секции насоса; 17 — нагнетательный клапан; 18 — рычаг; 19 — регулятор; 20 — меха­низм поворота плунжеров; 21 — насос ручной подкачки топлива; 22 — топлив­ный насос низкого давления В каждом ряду расположено по четыре нагнетательных секции, давление впрыскивания которых по сравнению с давлением впрыскивания дизелей ЯМЗ-236М2, -238М2 увеличено и состав­ляет (18+05) МПа. Секции насоса расположены под углом 75° в два ряда, что повышает прочность кулачкового вала за счет умень­шения его длины, позволяет увеличить давление впрыскивания и повысить работоспособность плунжерных пар.
Каждая секция насоса состоит из корпуса 15, гильзы 14 с плун­жером 9, поворотной втулки 6, нагнетательного клапана 17, при­жатого штуцером к гильзе плунжера через уплотнительную про­кладку 16. Положение гильзы 14 относительно корпуса 15 фикси­руется штифтом 12. В нижней части гильза и корпус уплотняются прокладками 10 и //.
Так же, как и у дизелей ЯМЗ, топливные секции насоса плунжерного типа имеют постоянный ход плунжера. Плунжер при­водится в движение от кулачкового вала насоса через ролик 2 тол­кателя 3. Пружина 7 толкателя в верхней части упирается в шайбу 8, а через тарелку 5 постоянно прижимает ролик 2 к кулачку. Тол­катель от поворота фиксируется сухарем, выступ которого входит в паз корпуса насоса.
Начало подачи топлива регулируется установкой пяты 4 опре­деленной толщины. При установке пяты большей толщины топ­ливо будет подаваться раньше, меньшей толщины — позднее. Чтобы изменить количество подаваемого топлива, плунжер 9 поворачи­вается относительно гильзы 14 при помощи рейки 13 насоса, ко­торая связана с поворотной втулкой 6.
Управление подачей топлива осуществляется из кабины води­теля педалью, воздействующей с помощью тяг и рычага 18 на всережимный регулятор 19 частоты вращения коленчатого вала, расположенный в развале топливного насоса. На крышке регуля­тора 19 закреплен топливный насос 22 низкого давления и насос 21 ручной подкачки топлива. Работа насоса высокого давления плунжерного типа, установ­ленного на дизелях ЯМЗ-236М2, -238М2, Д-245.12, КамАЗ-740 и ЗИЛ-645, состоит из наполнения надплунжерного пространства топливом с частичным его перепуском, подачи топлива под дав­лением к форсункам, отсечки и перепуска его в сливной топли­вопровод. При работе двигателя рейка топливного насоса переме­щается в соответствии с изменением подачи 7.8. Схема работы секции насоса высокого давления: а — впуск (наполнение); б — начало подачи; в — конец подачи;1— плунжер; 2 — паз; 3 — выпускное отверстие; 4 — сливной канал; 5 — пружина; 6 — нагнетательный клапан; 7 — разгрузочный поясок; 8 — надплунжерное про-странство; 9— впускное отверстие; 10 — подводящий канал; 11 — корпус насоса; 12 — гильза; 13 — винтовая кромка топлива, при этом одновременно поворачиваются плунжеры всех секций.
Ввиду того что все секции работают одинаково, рассмотрим работу насоса на примере одной из секций дизеля ЯМЗ-236М2. При движении плунжера 1 вниз (рис. 7.8, а) внутреннее простран¬ство гильзы 12 наполняется топливом из подводящего канала 10 корпуса 11 насоса. При этом открывается впускное отверстие 9, и топливо поступает в надплунжерное пространство 8. Затем под
действием кулачка плунжер начинает подниматься вверх (рис. 7.8, б), перепуская топливо обратно в подводящий канал 10 до тех пор, пока верхняя кромка плунжера / не перекроет впускное отвер¬стие 9 гильзы. После перекрытия этого отверстия давление топли¬ва резко возрастает, и при 1,2... 1,8 МПа топливо, преодолевая усилие пружины 5, поднимает нагнетательный клапан 6 и посту¬пает в топливопровод.
Дальнейшее перемещение плунжера вверх вызывает повыше¬ние давления (до 16,5+05 МПа), которое превышает давление, со¬здаваемое пружиной форсунки, в результате чего игла форсунки приподнимается и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания. Подача топлива продолжается до тех пор, пока винто¬вая кромка 13 (7.8, в) плунжера не откроет выпускное отвер¬стие 3 в гильзе, в результате чего давление над плунжером резко падает, нагнетательный клапан 6 под действием пружины закры¬вается и надплунжерное пространство разъединяется с топливо¬проводом высокого давления. При дальнейшем движении плун-жера вверх топливо перетекает в сливной канал 4 через продоль¬ный паз 2 и винтовую кромку 13 плунжера.
Нагнетательный клапан 6 разгружает топливопровод высокого давления, так как он снабжен цилиндрическим разгрузочным пояском 7, который при посадке клапана на седло обеспечивает увеличение объема топливопровода примерно на 70... 80 мм3. Этим достигается резкое прекращение впрыскивания топлива и устраняется возможность его подтекания через распылитель форсунки, что улучшает процесс смесеобразования и сгорания рабочей сме¬си, а также повышает надежность работы форсунки.
Перемещение плунжера во втулке с момента закрытия впуск¬ного отверстия до момента открытия выпускного отверстия назы¬вается активным ходом плунжера, который в основном и опреде¬ляет количество подаваемого топлива за цикл работы топливной секции.
Изменение количества топлива, подаваемого секцией за один цикл, происходит в результате поворота плунжера 1 зубчатой рей¬кой. При различных углах поворота плунжера благодаря винтовой кромке смещаются моменты открытия выпускного отверстия. При этом чем позднее открывается выпускное отверстие, тем большее количество топлива может быть подано к форсункам.
На рис. 7.9 показаны следующие положения винтовой кромки плунжера за цикл работы топливной секции:
положение а — максимальная подача топлива и наибольший активный ход плунжера 1. В этом случае расстояние п от винтовой кромки 5 плунжера до выпускного отверстия 2 будет наиболь¬шим;
положение б — промежуточная подача, так как при повороте плунжера по часовой стрелке расстояние h уменьшается и выпуск¬ное отверстие открывается раньше;
положение в нулевая подача топлива. Плунжер повернут так, что его продольный паз 3 расположен напротив выпускного от- 7.9. Схема изменения подачи топлива: а — максимальная подача; б — промежуточная подача; в — нулевая подача; 1 — плунжер; 2 — выпускное отверстие; 3 — продольный паз; 4 — впускное отвер­стие; 5 — винтовая кромка; h — расстояние от впускного отверстия до винтовой кромки плунжера верстия 2 (Л = 0), в результате чего при перемещении плунжера вверх топливо вытесняется в сливной канал, подача топлива пре­кращается и двигатель останавливается.
Момент начала подачи топлива каждой секцией по углу по­ворота коленчатого вала изменяют регулировочным болтом 40 (7.6) с контргайкой, ввернутым в толкатель. При вывер­тывании болта вер
хний торец плунжера раньше перекрывает впуск­ное отверстие 4 ( 7.9) гильзы и топливо раньше подается к форсунке, т.е. угол начала подачи топлива увеличивается. При ввер­тывании болта в толкатель этот угол уменьшается и топливо к форсунке подается с запаздыванием.
Муфта опережения впрыскивания. За два оборота коленчатого вала кулачковый вал насоса делает один оборот и топливо из сек­ций топливного насоса высокого давления подается в цилиндры дизеля в соответствии с порядком его работы. Для изменения мо­мента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала служит муфта опережения впрыскивания топ­лива, которая дополнительно поворачивает кулачковый вал от­носительно вала привода топливного насоса, обеспечивая тем са­мым углы опережения впрыскивания, близкие к оптимальным.
Механизм опережения впрыскивания дизелей ЯМЗ имеет две полумуфты, установленные в корпусе 5 (рис. 7.10, я): ведущую б и ведомую 10. Ведущая полумуфта надета на ступицу ведомой полу­муфты и может на ней поворачиваться, а ведомая полумуфта же­стко закреплена на кулачковом валу 11 насоса. Ведущая полумуф­та через промежуточные детали 2, 3 и 4 соединена с валом 1 при­вода. Между полумуфтами расположены два одинаковых груза 7, установленных на осях 8 ведомой полумуфты, а своим криволи­нейным вырезом грузы охватывают опорные пальцы 12 ведущей полумуфты. Между осями 8 и опорными пальцами 12 враспор ус­тановлены пружины 9, которые, стремясь увеличить расстояние между ними, поворачивают одну полумуфту относительно другой. В этом случае (рис. 7.10, б, I) грузы 7 смещаются к центру меха­низма, а ведомая полумуфта занимает исходно
Просмотров: 8202 | Добавил: Vidos | Теги: СИСТЕМА ПИТАНИЯ | Рейтинг: 1.7/3
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Copyright MyCorp © 2017