Топливный насос высокого давления в сборе

     Принцип действия регулятора частоты вращения основан на взаимодействии центробежных сил грузов и усилий пружин с различной  предварительной деформацией.

     На  неработающем двигателе грузы регулятора находятся в сведенном положении, а рейка 34 под действием пружины 6 рычага рейки находится в положении максимальной пусковой подачи (крайнее левое положение).

     При пуске двигателя, когда частота  вращения коленчатого вала достигнет 460…500 мин-1 (рычаг управления находится  на упоре в болт ограничения скоростного минимального режима), грузы регулятора под действием центробежной силы преодолевают сопротивление пружины рычага рейки и сдвигают через муфту грузов 23, рычаг рейки 32 до упора втулки 16 отрицательного корректора в рычаг регулятора. Далее, преодолевая сопротивление буферной пружины 8, грузы перемещают вправо всю систему рычагов и рейку ТНВД до установления цикловой подачи секции ТНВД, соответствующей скоростному минимальному режиму (режиму минимальной частоты вращения холостого хода).

     При нажатии на педаль управления рычаг управления регулятором и жестко связанный с ним рычаг 31 пружины поворачиваются на определенный угол, что приводит к увеличению натяжения пружины регулятора. Под воздействием пружины рычаг 17 регулятора перемещает систему рычагов, муфту грузов и рейку в сторону увеличения подачи, и обороты коленчатого вала двигателя возрастают. Это происходит до тех пор, пока центробежная сила грузов не уравновесит силу натяжения пружины 4, т.е. до устойчивого режима работы двигателя. Таким образом, каждому положению рычага управления регулятором соответствует определенное число оборотов двигателя.

     При уменьшении суммарного момента сопротивления  движению автомобиля, частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. В этом случае центробежная сила грузов возрастает. Грузы расходятся и, преодолевая усилие пружины регулятора, перемещают муфту грузов 23 и пяту 22. При этом система рычагов и рейка перемещаются в сторону уменьшения подачи (вправо) до тех пор, пока не установится число оборотов двигателя, заданное положением рычага управления, т.е. пока не наступит равновесие между центробежной силой грузов и силой пружины регулятора.

     При увеличении суммарного момента сопротивления  движению автомобиля частота вращения коленчатого вала уменьшается, следовательно, уменьшается и центробежная сила грузов регулятора. Усилием пружины 4 регулятора система рычагов, пята и муфта грузов переместятся влево и передвинут рейку влево, в сторону увеличения подачи. Подача топлива секциями увеличивается до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала двигателя не достигнет величины, заданной положением рычага управления регулятором.

     Остановка двигателя осуществляется поворотом  скобы кулисы 15 вниз. При этом кулиса 21 и нижний конец рычага 20 рейки  поворачиваются влево, рейка насоса выдвигается в крайнее положение, и подача топлива прекращается.

     Отрицательный корректор (12, 13, 14, 16, 18) обеспечивает постепенное  уменьшение цикловой подачи топлива  при уменьшении частоты вращения кулачкового вала насоса от номинальной  до 500 мин-1 и тем самым обеспечивает бездымную работу двигателя.

     При частоте вращения кулачкового вала, соответствующей номинальной, центробежная сила грузов превышает усилие предварительной  затяжки пружины 14 корректора, и  пята через корректор 12 и втулку 16 упирается в главный рычаг регулятора.

     При снижении частоты вращения кулачкового  вала ТНВД усилие пружины корректора становится достаточным для преодоления  силы грузов. При этом корректор 12 выдвигается  из втулки 16 и, перемещая муфту грузов и систему рычагов, сдвигает рейку ТНВД в сторону уменьшения цикловой подачи топлива.

     Частота вращения кулачкового вала, соответствующая  моменту начала работы корректора, т. е. моменту начала выдвижения корректора из втулки, регулируется предварительным  сжатием пружины 14. Чем меньше частота вращения кулачкового вала, тем больше величина выступания корректора из втулки и тем больше величина ограничения цикловой подачи топлива. При 500 мин-1 величина ограничения цикловой подачи топлива наибольшая, ее значение определяется максимальной величиной выступания корректора.

     Рис. 4. Корректор по наддуву:

     1 - гильза упора; 2 - упор; 3 - пружина гильзы; 4 - пружина поршня; 5 - корпус мембраны; 6 – крышка мембраны; 7 - контргайка штока мембраны; 8 - пружина; 9 - шток с мембраной; 10 - корпус пружины корректора; 11 - пружина корректора; 12 - золотник; 13 - поршень; 14 - крышка корректора; 15 – штуцер подвода масла; 16 - корпус корректора; 17 - рычаг; 18 - ось рычага; 19 - рычаг; 20 - проставка; 21 - регулировачный болт рычага.   

     Регулятор частоты вращения оснащен корректором  подачи топлива по наддуву для  снижения теплонапряженности и дымности отработавших газов дизеля на малых  частотах вращения и переходных режимах. Кроме того, корректор защищает двигатель  в аварийных ситуациях, возникающих при отказах системы турбонаддува.

     Принцип действия корректора по наддуву заключается  в том, что при снижении давления наддувного воздуха, он воздействует на рейку топливного насоса, уменьшая подачу топлива.

     Корректор подачи топлива по наддуву (рисунок 4) установлен на верхней части корпуса регулятора. К проставке 20 с помощью болтов крепятся корпус корректора 16, корпус мембраны 5 и крышка корректора 14. Внутри корпуса корректора расположена прецизионная пара поршень 13 и золотник 12. Через упор 2 поршень поджимается пружиной 4 к корпусу корректора. На упоре установлена гильза 1 упора, которая пружиной 3 постоянно поджимается к регулировочному болту 21 рычага 19. Рычаг установлен на оси 18 в проставке. На одном конце рычага расположен регулировочный болт с гайкой, а другой конец при работе корректора непосредственно воздействует на рейку ТНВД.

     В корпусе мембраны располагается  выполненная из специальной ткани  мембрана в сборе со штоком 9, закрытая крышкой 6. В крышке выполнено отверстие  для подвода воздуха от впускного коллектора двигателя. Рычаг 17, установленный на оси, служит для передачи движения от штока к золотнику 12. В золотник упирается пружина корректора 11. Для изменения ее предварительного сжатия в крышку 14 корректора ввернут корпус 10 пружины. На корпус навернута контргайка и колпачок. В корпус корректора ввернут штуцер 15 подвода масла из системы смазки двигателя.

     Уплотнение  сопряженных корпусных деталей  корректора по наддуву осуществляется с помощью паронитовых прокладок.

     При неработающем двигателе давление масла в системе смазки и воздуха во впускных коллекторах отсутствует. Пружина 4 поджимает поршень 13 с упором 2 к корпусу корректора 16. Пружина корректора 11 поджимает золотник 12 и шток 9 с мембраной до упора в крышку мембраны. При пуске двигателя масло из системы смазки двигателя через ввертыш 15 начинает поступать в поршневую полость корректора и через открытые сливные окна поршня, осевые каналы золотника и упора сливается в полость регулятора.

     При выходе двигателя на режим холостого хода рейка ТНВД перемещается из стартового положения в сторону уменьшения подачи. Вслед за рейкой под действием пружины 3 перемещается гильза 1, поворачивая рычаг 19. Перемещение гильзы относительно упора приводит к перекрытию сливных окон упора, в результате чего свободный слив прекращается, давление масла в подпоршневой полости увеличивается; и поршень начинает перемещаться влево в свое рабочее положение. Перемещение поршня продолжается до момента открытия сливных окон поршня торцовой рабочей кромкой золотника.

     При работе двигателя под нагрузкой  и увеличении частоты вращения коленчатого  вала давление воздуха в полости  мембраны увеличивается. Мембрана деформируется, шток перемещает рычаг 17 корректора, который  в свою очередь сдвигает золотник корректора вправо. При этом площадь проходного сечения, через которые происходит перетекание масла из подпоршневой полости в осевой канал поршня увеличивается, давление масла в подпоршневой полости уменьшается, и поршень вместе с упором под действием пружины смещается вправо, восстанавливая свое положение относительно золотника. Вслед за поршнем и упором под действием стартовой пружины, перемещается рейка ТНВД. Таким образом, увеличение давления воздуха в полости мембраны приводит к увеличению цикловой подачи топлива. Перемещение рейки сопровождается поворотом рычага 19, при этом величина перемещения рейки и изменения цикловой подачи определяется величиной перемещения поршня и упора.

     При уменьшении частоты вращения коленчатого  вала давление турбокомпрессора падает, уменьшается давление в полости мембраны, золотник 12 под действием пружины 11 смещается влево и рабочая кромка торцевой поверхности золотника перекрывает сливные окна поршня. В подпоршневой полости давление масла растет, поршень сдвигается влево до момента открытия сливных окон и через упор 2 и рычаг 19 сдвигает рейку в сторону уменьшения подачи.

     Таким образом, изменение давления воздуха  в полости мембраны приводит к  изменению положения золотника, поршень автоматически отслеживает  положение золотника и обеспечивает соответствующее перемещение рейки ТНВД. Величина перемещения рейки и изменение цикловой подачи определяется величиной перепада давления в полости мембраны и характеристикой пружины корректора.

     При увеличении давления наддува около 0,06 МПа (0,6 кГс/см2) ограничение подачи корректором снимается.

     При останове двигателя корректор обеспечивает автоматическое включение пусковой подачи. Демонтаж исправного корректора по наддуву вместе с проставкой 20 в эксплуатации не рекомендуется, так  как затем возможна неправильная установка рычага 19 относительно рейки, ведущая к разносу двигателя.

     В случае необходимости демонтажа (например, при ремонте) при последующей  установке корректора на регулятор  отвести скобой кулисы двигателя  рейку насоса в положение выключенной подачи и вставить корректор проставкой в корпус регулятора. Затем отпустить скобу кулисы. После этого необходима проверка регулировки корректора по наддуву, а также проверка регулятора на выключение подачи топлива.

     Основные  регулировки, предусмотренные конструкцией регулятора частоты вращения:

     1. Минимальная частота вращения  холостого хода регулируется  болтом 7 (рисунок 1) и корпусом  буферной пружины 9 (рисунок 3).

     2. Максимальная частота вращения  холостого хода (начало выброса  рейки) регулируется болтом 4 (рисунок 1).

     3. Номинальная мощность (подача) регулируется  болтом 10, подрегулируется винтом 19 (рисунок 3).

     4. Предварительное натяжение пружины  регулятора (разность оборотов, соответствующих  полному выключению и началу  выключения подачи топлива) регулируется винтом 7 (рисунок 3).

     5. Подача топлива при 500 мин-1 регулируется  гайкой обратного корректора 12 (рисунок  3).

     6. Предварительное натяжение пружины  обратного корректора (обороты начала  срабатывания корректора) регулируется  корпусом корректора 13 (рисунок 3).

     К особенностям регулировки следует  отнести то, что для обеспечения  уменьшенного усилия на рычаге управления, рычаг пружины, при регулировке  частоты вращения начала действия регулятора, должен быть максимально приближен  к упору в корпусе регулятора, ограничивающему его поворот. Подрегулировку начала действия регулятора производить винтом двуплечего рычага.  
 
 
 
 
 

     2.3. Ремонт топливного насоса высокого давления и форсунок 

     Прецизионные  детали (корпус распылителя с иглой, гильза с плунжером, нагнетательный клапан с седлом и шток со втулкой) не разукомплектовывают. Детали моют в керосине (прецизионные детали отдельно). Нагар с поверхности форсунок удаляют в моечных ультразвуковых установках. Отверстия в распылителях прочищают специальными приспособлениями — чистиками. После мойки и чистки детали обдувают сжатым воздухом или вытирают чистыми салфетками, дефектуют и сортируют согласно техническим условиям. Корпус топливного насоса высокого давления (ТНВД) изготавливают из сплава алюминия АЛ9. Обломы и трещины, захватывающие отверстия под штуцера и подшипники и находящиеся в труднодоступных местах, являются выбраковочными признаками. Все остальные трещины и обломы устраняют наплавкой или заваркой в среде аргона. Износ отверстий под толкатели плунжеров устраняют обработкой под ремонтный размер.

     При размере этого отверстия более  допустимого корпус бракуют. Износ  отверстия под подшипники державки грузиков устраняют гальваническим натиранием или постановкой ДРД. Износ отверстий под ось промежуточной  шестерни, под ось рычага реек и под ось рычага пружины устраняют постановкой ДРД с последующим развертыванием до размеров рабочего чертежа.

     Детали  плунжерной пары изготавливают из стали 25Х5МА. Такой дефект, как заедание плунжера во втулке, является выбраковочным  признаком. Заедание отсутствует, если плунжер будет свободно опускаться в разных положениях по углу поворота во втулке при уста новке пары под углом 45°. Износ рабочих поверхностей плунжерной пары, как и следы коррозии на торцовой поверхности втулки, что ведет к потере герметичности, устраняют перекомплектовкой.