Одноплунжерний РОЗПОДІЛЬНІ ПАЛИВНІ НАСОСИVE
Конструкція паливного насоса BOSCH VE
Загальний пристрій насоса BOSCH VE
Принципова схема системи подачі палива дизеля з одно-плунжерним розподільним ТНВД з торцевих Кулачко-вим при-водом плунжера показана на рис.
Мал. Принципова схема системи подачі палива дизельного двигуна з одноплунжерний ТНВД:
1 - паливопровід низького тиску; 2 - тяга; 3 - педаль подачі палива; 4 - ТНВД; 5 - електромагнітний клапан; 6 - паливопровід високого тиску; 7 - паливопровід зливний магістралі; 8 - форсунка; 9 - свічка розжарювання; 10 - паливний фільтр; 11 - паливний бак; 12 - топливоподкачивающий насос (застосовується при магістралях великої протяжності; 13 - акумуляторна батарея; 14 - замок «запалювання»; 15 - блок управління часом включення свічок розжарювання; 17 - дизель
Паливо з бака 11 прокачується по паливо-проводу низького тиску в паливний фільтр тонкого очищення палива 10, звідки засмоктуючи-ється паливним насосом низького тиску та потім на-спрямовується у внутрішню порожнину корпусу ТНВД 4, де створюється тиск близько 0,2 - 0,7 МПа. Далі паливо надходить в насосну секцію високого тиску і за допомогою плунжера - распреде-літеля відповідно до порядку роботи циліндрів подається по топливопроводам високого тиску 6 в форсунки 8, в ре-док чого здійс-ствляется сприскування палива в камеру згоряння дизеля. Надмірне паливо з корпусу ТНВД, форсунки і паливного фільтра (в деяких конструкціях) зливається з паливо-проводам 7 назад в паливний бак. Охолодження і змащування ТНВД здійснюються циркулює в системі паливом. Фільтр тонкого очищення палива має важливе значення для нормальної і безаварійної роботи ТНВД і форсунки. По-кільки плунжер, втулка, нагнітальний клапан і елементи форсунки є деталями прецизійними, паливний фільтр повинен затримувати дрібні абразивні частки розміром 3-5 мкм. Важливою функцією фільтра є також затримання і виведення в осад води, що міститься в топ-ліве. Попадання вологи у внутрішній простір насоса може привести до виходу з-слід-нього з ладу через утворення корозії. Затримана фільтром вода собира-ється в колекторі, звідки повинна періодично віддалятися, зазвичай, коли її обсяг досягає 140 см 3. про що сигнали-рует контрольна лампа датчика рівня.
Паливний насос подає в циліндри дизеля строго дозуюч-ваний-ну кількість палива під високим тиском у визначенні-де-ний мо-мент часу в залежності від навантаження і ско-ростного режиму. Тому характеристики двигунів суще-ного залежать від роботи ТНВД. Основні функціональні блоки паливного насоса VE показані на рис. і перед-ють собою:
1) роторно-лопатевої паливний насос низького тиску з ре-гулірующім перепускним клапаном;
2) блок високого тиску з розподільною голів-кою і дозуючої муфтою;
3) автоматичний регулятор частоти обертання з систе-мій ри-Чагів і пружин;
4) електромагнітний запірний клапан, що відключає подачу палива
5) автоматичний пристрій (автомат) зміни кута опе-реження впорскування палива.
Рис.9. Схема паливного насоса - Bosch VЕ
Розподільчий ТНВД VE може також бути оснащений различ-ними додатковими пристроями, наприклад, кор-рек-торами топ-лівоподачі або прискорювачем холодного пуску, кото-які дозволяють індивідуально адаптувати ТНВД до осо-бенно-ня даного дизеля. Більш детально пристрій паливного насоса VE показано на рис ..
Рис.10. Схема паливного насоса - Bosch VE:
1 - вал приводу насоса; 2 - перепускний клапан регулювання внутрішнього тиску; 3 - важіль управ-ня подачею палива; 4 - важки регулятора; 5 - жиклер зливу палива; 6 - гвинт регулювання повної на-Грузьке; 7 - передавальний важіль регулятора; 8 - електромагнітний клапан зупинки двигуна; 9 - плун-жер; 10 - центральна пробка; 11 - нагнітальний клапан; 12 - дозирующая муфта; 13 - кулачковий диск; 14 - автомат випередження впорскування палива; 15 - ролик; 16 - муфта; 17 - топливоподкачивающий насос низького тиску
Вал приводу 1 паливного насоса розташований всередині кор-Пусан ТНВД, на валу встановлений ротор 17 паливного насоса низько-го тиску і шестерня приводу вала регулятора з вантажами 4. За ва-лом 1 нерухомо в корпусі насоса уста-новлено кільце з ро-ли ками і штоком приводу автомата випередження уприскування-вання палива 14. Привід вала ТНВД осу-ється передачею від колін-чатого вала дизеля, жердині-ренчатой або пасової. В че-тирехтактних двигунах годину-тота обертання валу ТНВД склад-ляет половину від частоти обертання колінчастого вела, і робота розподільного ТНВД здійснюється таким чином, що поступальний рух плунжера синхронізовано з руху-ням поршнів в циліндрах ді-Зеля, а обертальний забезпечувала-ет Розподіливши-ня палива по ци-Ліндрен. Поступальний дви-ються забезпе-чивается кулачковою шай-бій, а обертов-тельное - валом паливного насоса.
Автоматичний регулятор частоти обертання. (Блок 3 на рис.) Включає в себе відцентрові вантажі (рис.), Які через муфту регулятора і систему важелів воз-діють на доза-тор 9 (рис.10), змінюючи таким чином величину подачі палива в залежності від швидкісного і на- грузочно режимів дизеля. Кор-пус ТНВД закритий зверху кришкою, в якій встановлена вісь ри-чага управління, пов'язаного з педаллю акселератора.
Автомат випередження впорскування палива (блок 5 на рис.9) є гідравлічним пристроєм, робота ко-торого визна-виділяється тиском палива у внутрішній по-лости ТНВД, створювані паливним насосом низького тиску-ня з регулюються-ючий пропускної-скним клапаном 3 (рис.10). Крім того, заданий рівень давши-лення всередині корпусу ТНВД підтримується дрос-селем 5 в штуцері для виходу надлишковий-ного палива з корпусу ТНВД.
Роторно-лопатевої підкачує насос і сис-тема низ-кого тиску
Паливний насос низького тиску розташований в корпусі ТНВД на приводному валу і служить для забору палива з бака і подачі його у внутрішню порожнину корпусу насоса. Схема пристрою то-плівного насоса низького тисків з клапаном низького тиску по-казана на рис.11.
Рис.11 Паливний насос низького тиску
і регулюючий клапан
1-кільцева порожнина; 2-ротор; 3-лопаті; 4-вал;
5-перепускний регулюючий клапан; 6-корпус клапана; 7-нарізна пробка; 8-пружина; 9-плунжер
Важливу роль у забезпеченні нормальної роботи дизеля грає зливний дросель, встановлений в штуцері в кришці ТНВД (пози-ція 5 на рис.10). Жиклер діаметром близько 0,6 мм, через ко-торий паливо йде на злив, забезпечує підтримку необхідного тиску палива у внутрішній по-лости корпусу ТНВД. Очевидно, що розмір дроселя скоор-дінірован з роботою перепускного клапана.
Пропускний клапан 5 (рис.11) в поєднанні зі слив-ним дроселем 5 (рис.10), забезпечують задану зависи-ність різниці тисків палива в корпусі ТНВД і на ви-ході насоса низького тиску від частоти обертання валу ТНВД. Кількість палива, по-дається насосом низького тиску в кілька разів більше по-дається в циліндри дизеля. Тиск палива у внутрішній порожнині корпуса ТНВД впливає на стан поршня автомата випередження впорскування, змінюючи кут випередження впорскування пропорційно частоті обертання ко-ленчу-того вала двигуна.
Плунжер-розподільник і лінія високого дав-ле-ня
Основним елементом, що створює високий тиск топ-лива в ТНВД і розподіляє паливо по циліндрах дизелі-ля, є плунжер 7 на рис.10, який здійснює воз-Вратна-Поступу-тельное і обертальний рух за схемою:
двигун -> вал ТНВД -> кулачкова шайба -> плунжер
Шлях палива по насосу і елементи, що забезпечують ра-боту плунжера-розподільника, показані на рис.12.
Принцип дії насоса пояснює рис.
Рис.12 Схема руху палива в ТНВД:
1 - напрямок повороту ролика; 2 - ролик; 3 - кулачковий диск; 4 - плунжер; 5 - втулка подачі палива; 6 - камера; 7 - канал подачі палива до форсунки; 8 - розподільний паз
Ви-ступи-кулачки кулачковою шайби 3 знаходяться в постійному контакті з роликами 2, встановленими на осях в неподвиж-ном кільці 1. При обертанні кулачковою шайби кожен кула-чок, набігаючи на ролик, штовхає поршень вправо, а повернення його в колишнє по- -ложении осуществля-ється двома пружинами блоку ТНВД.
Кількість кулачків навкулачки-вої шайбі, як і число штуцерів лінії високого тиску з на-гне-татель-ними клапанами. відповідає числу циліндрів двига-теля, зазвичай чотири або шість. Відвідні пружини плун-Жера крім того перешкоджають розриву кінематичного зв'язку кулачок - ролик штовхача при великих прискореннях. Забез-чивая воз-Вратна-поступальний рух плунжера, Кулач-ковая шайба формою виступів-кулачків визначає також хід плунжера і швидкість його переміщення і, отже, ха-характеристику, тиск і продов-жительность впорскування. Всі ці параметри, в свою чергу, визначаються формою камери згоряння і особливостями робочого процесу даного дизеля і повинні бути, таким чином, скоорді-лося раніше. З цієї причини дня ка-ждого типу дизеля розраховуються-ється стрічка профілю Кулічков, ко-торая «накладається» на фрон-тальне поверхню кулачковою шайби, встановленої в ТНВД. По-цьому кулачкова шайба дан-ного насоса є деталлю невзаємозамінними, індивідуально відповідає даному типу ді-Зеля.
Муфта випередження впорскування. Більш раннє запалення при збільшенні частоти обертання колінчастого вала сприяє збільшенню потужності дизельного двигуна. При збільшенні частоти обертання колінчастого вала впорскування починається раніше.
Мал. Муфта випередження впорскування:
Мал. а - вихідне положення; b - робоче положення; 1 - корпус ТНВД; 2 - кільце з роликами; 3 - ролик; 4 - палець; 5 - канал; 6 - кришка; 7 - поршень; 8 - опора; 9 - пружина
Плунжер ТНВД створює високий тиск палива і рас-преде-ляет його по циліндрах при здійсненні наступних функціональних-них етапів процесу подачі палива: впуск палива, активний хід плунжера і впорскування палива (на-гнетаніе), відсічення подачі, процес закриття нагнітач-ного клапана і розвантаження лінії високого тиску.
Процеси подачі палива в розподільній головці показані на рис. На верхній схемі рис. а показано положення плунжера в крайньому лівому положенні (мертвій точці). При цьому в камері високого тиску 3 знаходиться паливо, яке надійшло раніше через впускний канал.
При русі плунжера вправо рис б, паливо починає стискатися, при цьому впускний отвір 7 роз'єднати з прорізом для впуску палива 8, і паливо під робочим тиском надходить через центральний канал плунжера в відповідний випускний канал певного циліндра. Під тиском відкривається нагнітальний клапан і паливо по трубопроводу високого тиску надходить до форсунки.
Подача палива закінчується, як тільки поперечно розташоване в плунжері отвір відсічення подачі 6, вийде за межі дозуючої муфти (ріс.в) Паливо при цьому виходить у внутрішню порожнину насоса і нагнітання припиняється.
При подальшому повороті і русі плунжера вліво (рис. Г) відбувається роз'єднання розподільної прорізи 2 з каналом 4, впускний отвір поєднується з відповідною прорізом 8 в плунжері і за рахунок створилося розрядження паливо надходить в камеру високого тиску 3 і центральний канал. Процес впуску та подальшого уприскування палива відбувається протягом повороту плунжера на 90 ° в чотирициліндровому дизелі, 72 ° в п'ятициліндровому і на 60 ° в шестициліндровому.
1 - плунжер; 2 - розподільна канавка; 3 - камера; 4 - випускний отвір; 5 - втулка подачі палива; 6 - керуючий отвір
Коректор по тиску наддуву дизеля. Автоматичний протидимного коректор або коректор по тиску наддуву дизеля (LDA) служить для приведення в со-ответствуй витрати палива, що подається в циліндри дизеля, ве-личині витрати повітря, що подається компресором, виключаючи таким чином димлення двигуна. Необхідність установки зазначеного автоматичного пристрою визначається зміною щільності повітря в циліндрах дизеля з турбонаддувом в зависи-мости від режиму роботи турбокомпресора. Особливо необхід-ма робота коректора на режимах розгону дизеля, коли величина подачі палива зростає значно швидше, ніж витрата повітря, при цьому коефіцієнт надлишку повітря зменшується, і робота дизеля супроводжується димленням.
Конструктивне виконання коректора по тиску над-дува, встановленого на верхній кришці корпусу насоса, поки-зано на рис.
Мал. Схема роботи коректора з турбонаддувом:
а - положення мембрани при збільшеному тиску наддуву; б - положення мембрани при недостатньому тиску наддуву; 1 - важіль-упор коректора; 2 - шток; 3 - мембрана; 4 - підведення розрядження від впускного колектора; 5 - пружина; 6 - жиклер зливу палива: 7 - стрижень; 8 - регулювальний гвинт максимальної подачі; 9 - збільшений хід подачі; 10 - дозирующая муфта; 11 - плунжер; 12 - пусковий важіль; 13 - силовий важіль
Внутрішня порожнина коректора розділена мембраною 3 на дві камери - верхню, з'єднану з впускним колектором і знаходиться під тиском наддуву, і нижню, що містить пружину 5, яка діє на мембрану, оказ-вая опір її переміщенню вниз. Нижня камера коректора знаходиться під атмосферним тиском. Мембрана 3 з'єднана зі штоком 2, які мають керуючий конус, в кото-рий впирається рухомий стрижень 7, передає рух штока і, отже, мембрани важелю-упору коректора 1. Шток взаємодіє з силовим важелем 13 регулятора. Робо-та коректора відбувається наступним чином. Якщо величина тиску наддуву недостатня для подолання зусилля затяж-ки пружини 5, то мембрана 3 і шток 2 знаходяться в початковому по-додатку, як це показано на рис. б. При збільшенні тиску-ня повітря (ріс.а), що подається компресором, мембрана, подолавши-вая опір пружини, переміщається вниз, соответствен-но переміщує шток 2 з керуючим конусом, в результаті чого стрижень 7 змінює своє положення і важіль 1 повертається щодо осі за годинниковою стрілкою під дією робочої пружини регулятора. Силовий важіль 13, слідуючи переміщенню важеля-упору 1, також повертається разом з пусковим риком-гом 12 щодо їх загальної осі, переміщаючи до-зірующую муфту в напрямку збільшення подачі. Таким об-разом, величина подачі палива надається відповідно до кількості повітря, що подається в циліндри дизеля, посколь-ку це кількість пропорційно тиску наддуву. Якщо швидкісний і навантажувальний режими зменшуються, то знижується і тиск наддуву, пружина коректора переміщує мембрану зі штоком вертикально вгору, і механізм регулятора працює в напрямку, протилежному описаному вище, зменшуючи подачу палива в функції тиску наддуву (рис. Б).
Якщо робота турбокомпресора порушується, то автомати-чеський пристрій LDA, тобто коректор по тиску наддуву, ока-ни опиняються в початковому положенні на верхньому упорі (рис. б), забезпечуючи роботу дизеля без димлення. Величина максі-бітної подачі палива для даного двигуна регулюється гвинтом 8, встановленим на кришці ТНВД.
Мал. Підігрів палива: