24. Топливный насос высокого давления дизеля 2Д70

24. Топливный насос высокого давления дизеля 2Д70

Насос (рис. 50) плунжерного (золотникового) типа служит для подачи топлива в форсунку под высоким давлением строго отмеренными порциями в определенные моменты времени в зависимости от угла поворота коленчатого вала дизеля. Основным узлом насоса является плунжерная пара. Плунжерная пара или насосный элемент представляет собой прецизионную пару, в которой плунжер и гильза взаимно притерты. Замена одной из деталей элемента не допускается. Обе детали изготовлены из ста-ли ШХ-15 и имеют твердость HRC = 63. На плунжер надета поворотная гильза 15, которая находится в зацеплении с регулирующей рейкой 5. Таким образом, продольное перемещение рейки поворачивает плунжер. Для соединения поворотной гильзы с рейкой совмещают риски на рейке с торцом Т корпуса насоса, при этом поворотную гильзу устанавливают так, чтобы двойной зуб рейки вошел во впадину зуба в гильзе. В передней части насоса установлен нагнетательный клапан, состоящий из седла и собственно клапана. Клапан разобщает нагнетательный топливный трубопровод от надплунжерной полости насоса.

При ходе вверх плунжер перекрывает своей верхней кромкой окно гильзы, сообщающее полость низкого давления с надплунжерной полостью. Когда давление топлива достигает величины, превышающей силу затяжки пружины нагнетательного клапана, он открывается, и топливо поступает по нагнетательному трубопроводу к форсунке. Нагнетание топлива продолжается до момента открытия винтовой кромкой плунжера окна в гильзе. При дальнейшем движении плунжера вверх топливо из подплунжер-ной полости по вертикальному пазу плунжера и по отверстию в гильзе будет перетекать в полость низкого давления. При этом давление над плунжером резко падает, а нагнетательный клапан под действием пружины и разности давлений топлива в трубопроводе и под плунжером опускается на седло.

Начало подачи топлива определяется моментом перекрытия отверстия в гильзе торцовой кромкой плунжера. Количество подаваемого топлива зависит от положения винтовой кромки плунжера относительно окна в гильзе и изменяется поворотом плунжера вокруг оси при помощи поворотной гильзы 15 и регулирующей рейки 5. К насосной паре предъявляются высокие требования по точности и чистоте рабочих поверхностей: поверхности

гильзы и плунжера должны иметь ровный отблеск, граненость и следы шлифовки не допускаются; шероховатость поверхностей после доводки не ниже 12 класса; перемещение плунжера в гильзе, предварительно промытых в профильтрованном дизельном топливе ГОСТ 4749—73, должно быть таким, чтобы плунжер, выдвинутый из гильзы на 30—40 мм, в вертикальном положении опустился бы под собственным весом до упора без задержек.

Опрессовку пар на плотность производят на специальном стенде на смеси дизельного топлива и масла МК22 или МС20 ГОСТ 1013—49 с вязкостью 9,9—10,9 сСт при давлении в надплун-жерном пространстве 200+10 кгс/см2; ось направляющего хвостовика плунжера должна быть развернута относительно оси отверстий в гильзе на 26°30'±10' по часовой стрелке, если смотреть с верхнего доведенного торца гильзы. Спираль плунжера должна находиться против отверстия в гильзе и против стопорного паза. Перед опрессовкой пару тщательно промывают в профильтрованном дизельном топливе. На поверхностях плунжера и гильзы наличие остатков каких-либо видов смазки не допускается. Каждую пару опрессовывают два раза и считают годной,

если падение груза-приспособления произойдет за время 25—50 с. Дизельное топливо, применяемое для опрессовки, или смесь дизельного топлива и масла наливают через фильтровальную бумагу. Как плунжер, так и гильза в отдельности проходят сложный технологический процесс термообработки, обработки и спаровки.

Плунжер получает поступательное движение от толкателя, который является промежуточным звеном, преобразующим вращательное движение кулачкового вала в возвратно-поступательное. Толкатель прижимается к кулачку и не отрывается от него, поэтому закон движения толкателя, а следовательно, и плунжера насоса определяется формой профиля кулачка.

Профиль кулачка топливного насоса дизеля 2Д70 и законы изменения перемещений и скоростей плунжера приведены на рис. 51. Весь ход плунжера осуществляется на угле поворота 56° и равен 21,82 мм, после чего плунжер начинает движение в обратную сторону, так как кулачок симметричен. На графике отмечены геометрическое и действительное начала подачи топлива. Действительное начало подачи топлива происходит при скорости плунжера с=2,1 м/с, максимальная скорость плунжера равна 2,46 м/с.

Характеристика топливного насоса представляет собой зависимость подачи топлива от угла поворота кулачкового вала и положения регулировочной рейки. Протекание характеристики показывает, что подача топливного насоса при больших выходах рейки находится в обратной зависимости от частоты вращения кулачкового вала или скорости перемещения плунжера. При малых выходах рейки подача топливного насоса находится в прямой зависимости от скоростного режима работы. Характеристики меняют свой наклон.

С уменьшением частоты вращения кулачкового вала при больших выходах рейки тангенс угла наклона характеристики увеличивается, являясь следствием снижения гидравлических сопротивлений трубопроводов высокого давления и в распыливающих отверстиях. При малых выходах рейки гидравлические сопротивления не оказывают столь заметного влияния.

Рис. 50. Топливный насос высокого давления:
1, 12, 22, 23 — уплотнительные кольца; 2, 7 — штуцера; 3 — прокладка; 4. 39 — винты стопорные; 5 — рейка регулирующая; 6 — палец; 8 — упор; 9 — корпус насоса; 10, 19,
29 — пружины; 11— корпус клапана; 13 — клапан; 14 — гильза плунжера; 15 — поворотная гильза; 16 — винт установочный; 17, 25, 28, 30 — тарелки пружин насоса; 18 — рубашка; 20 — плунжер; 21, 40 — регулировочные прокладки; 24 — наконечник толкателя; 26 — сухарь; 21 — кольцо; 31 — корпус толкателя; 32 — толкатель; 33 — ролик; 34 — втулка ролика; 35 — направляющий палец; 36 — ось ролика; 37 — штифт конический; 38 — хомутик; 41 — указательная стрелка; 42 — винт; В — место клеймения расстояния между опорными торцами плунжера и корпуса насоса при положении плунжера в начале подачи

Рис. 51. Графики перемещения S и скорости с плунжера:

содержание .. 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 ..