Насос топливный высокого давления КАМАЗ

Топливный насос высокого давления КАМАЗ

ТНВД КАМАЗ

Топливный насос высокого давления (ТНВД) подает к форсунке каждого цилиндра строго дозированные порции топлива под высоким давлением в соответствии с порядком работы и заданным режимом. Топливный насос установлен между рядами цилиндров и приводится в действие от шестерни распределительного вала через автоматическую муфту опережения впрыскивания топлива. За два оборота коленчатого вала кулачковый вал насоса делает один оборот. Управление работой насоса осуществляется водителем из кабины и автоматически корректируется всережимным регулятором частоты вращения коленчатого вала в зависимости от нагрузки двигателя. Регулятор встроен в конструкцию насоса.

Основными частями насоса высокого давления (рис. 1.34) являются корпус 22, кулачковый вал 23 и восемь нагнетательных секций, каждая из которых обслуживает один цилиндр. Корпус насоса V-образный, секции в нем расположёны под углом 75 °. Такая конструкция позволяет уменьшить длину кулачкового вала и повысить его жесткость.

Кулачковый вал насоса установлен на двух конических роликоподшипниках. Вы­ходящий конец вала уплотнен резиновой манжетой. С этой же стороны на хвостике вала закреплена муфта опережения впрыскивания топлива, через которую осуществляется привод насоса, а на заднем конце вала закреплены шестерни 20 привода регулятора частоты вращения, демпфер и эксцентрик 18 для привода топливного насоса низкого давления. Толкатели 24 установлены в нижней части корпуса и зафиксированы от проворота сухарями, которые входят в пазы, выполненные в гнездах.

Рядом с секциями в направляющих втулках 21 установлены две рейки: левая и правая. С одной стороны каждая рейка соединена с четырьмя втулками секций ТНВД, а с другой — находится в зацеплении с рычагами регулятора частоты враще­ния коленчатого вала, который управляет количеством подаваемого топлива.

Топливо к насосу высокого давления подводится от фильтра тонкой очистки че­рез штуцер и полый болт, которым он сое­динен с топливопроводом низкого давле­ния. Топливо циркулирует по подводящему и отводящему каналам, просверленным в корпусе вдоль каждого ряда нагнетательных секций. Давление в каналах поддерживается в пределах 50...110 кПа шарико­вым перепускным клапаном 1, который установлен на передней стенке корпуса.

Каждая секция топливного насоса высокого давления состоит из плунжера 8 (рис. 1.35) и втулки 10, которые индивидуально подогнаны друг к другу и образуют подвижное соединение с минимальным зазором. Такая прецизионная пара практически не допускает утечку топлива при его нагнетании; разукомплектовывать ее нельзя. Втулка плунжера установлена в корпусе 14 секции и от проворачивания удерживается штифтом 9. Пружина одним концом упирается через опорную шайбу 6 в корпус, а другим концом — в тарелку 4, которая захватывает хвостовик плунжера и притягивает его к пяте 3 толкателя, не препятствуя при этом свободному повороту плунжера вокруг своей оси.

На втулку плунжера свободно надета поворотная втулка 19, имеющая в верхней части штифт, соединенный с рейкой 18, а в нижней — два паза, в которые входят шлицевые выступы плунжера. Таким обра­зом, плунжер соединяется с рейкой. При продольном перемещении рейки все плунжеры поворачиваются на один угол.

Осевой канал плунжера радиальными отверстиями сообщен с двумя винтовыми пазами. Верхнюю кромку тщательно обработанного паза называют отсечной. Противоположный, менее точно обработанный паз является ложным и выравнивает боковое давление топлива на плунжер, снижая тем самым изнашивание его и втулки.

Рис, 1.34. Топливный насос высокого давления КАМАЗ;

1 — перепускной клапан, 2 - рейка, 3 — рычаг пружины регулятора, 4 — пружина регулятора, 5 — верхняя крышка регулятора, 6 — прямой корректор подачи топлива, 7 — рычаг регулятора, 8 — рычаг выключения подачи, 9 — рычаг муфты грузов, 10 — муфта грузов, 11 — державка грузов, 12— ручной топливопрокачивающий насос, 13 — топливный насос низкого давления, 14 — пружина толкателя, 15 — задняя крышка регулятора, 16 — стопорный винт, 17 — толкатель, 18 — эксцентрик привода топливного насоса низкого давления, 19 — фланец ведущей шестерни регулятора, 20 — ведущая шестерня регулятора, 21 — направляющая рейки, 22 — корпус, 23 — кулачковый вал, 24 — толкатель, 25 — секция насоса, 26 — штуцер

В средней части плунжера выполнена кольцевая канавка, собирающая просочив­шееся через зазор между втулкой и плунжером топливо. Во втулке имеется дренажное отверстие, через которое топливо из кольцевой канавки отводится в топливный канал корпуса насоса. Нижняя кольцевая проточка на плунжере распределяет просочившееся топливо по втулке как смазку.

Нагнетательный клапан 11 и его корпус 15 тоже прецизионная пара, разъединяю­щая надплунжерную полость втулки 10 от топливопровода, по которому подается топ­ливо к форсунке. Клапан и его корпус закреплены с помощью штуцера 12 и пружины. Пружина одним концом прижимает клапан к корпусу, а другим упирается в упор, служащий одновременно ограничителем подъема клапана.

Рис. 1.35. Схема секции топливного насоса высокого давления:

1 — корпус насоса, 2 — толкатель насосной станции, 3 — пята толкателя, 4 — тарелка, 5 — пружина, 6 — опорная шайба, 7 — опорная втулка, 8 — плунжер, 9 — штифт, 10 — втулка плунжера, 11 — нагнетательный клапан, 12 — штуцер, 13 — верхнее уплотнительное кольцо корпуса насосной секции, 14 — корпус насосной секции, 15 — корпус нагнетательного клапана, 16 — отсечная кромка винтовой канав­ки плунжера, 17 — нижнее уплотнительное кольцо насосной секции, 18 — рейка, 19 — поворотная втул­ка плунжера, А — полость нагнетания, Б — полость отсечки

Наполнение топливом надплунжерной полости В (рис. 1.36, а) во втулке происходит при движении плунжера вниз, когда он открывает впускное отверстие. С этого момента топливо начинает поступать в полость В над плунжером, так как оно находится под давлением 50...110 кПа. При движении плунжера вверх под действием набегающего кулачка 1 (рис. 1.36, б) вначале происходит вытеснение части топлива обратно в канал Д, но как только торцовая кромка плунжера перекроет впускное отверстие Г (рис. 1.36, б), обратный перепуск топлива прекращается и резко возрастает давление оставшегося топлива, запертого в надплунжерной полости. При достижении давления 0,9...1,1 МПа открывается нагнетательный клапан 3 (рис. 1.36, г), что соответствует началу подачи топлива, которое по топливопроводу высокого давления поступает к форсунке. Когда давление топлива на входе в форсунку станет достаточным для подъема иглы, доза топлива впрыскивается из форсунки в цилиндр.

Нагнетание топлива будет продолжаться до тех пор, пока отсечная кромка Л не подойдет к нижней части отсечного отверстия Б (рис. 1.36, д) втулки, соединив надплунжерную полость с отводящим каналом А. В этот момент происходит отсечка (быстрое прекращение впрыскивания) топлива: оно протекает по осевому каналу М и пазу К плунжера в отсечное отверстие Б втулки и далее в канал А, давление над плунжером резко падает и нагнетательный клапан быстро закрывается. Когда радиальное сверление нагнетательного клапана полностью перекроется кромкой корпуса, клапан, опускаясь, начинает отсасывать топливо из штуцера, поэтому подача его к форсунке резко прекращается.

С изменением нагрузки двигателя должно меняться количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры. Оно регулируется изменением активного хода плунжера при неизменном общем ходе. Активному ходу плунжера соответствует расстояние А (рис. 1.37, а) по высоте от нижней части отсечного отверстия до отсечной кромки в тот момент, когда плунжер перекрывает впускное отверстие. Если плунжер повернуть вправо (рис. 1.37, б), его активный ход сократится, отсечка наступит раньше и топлива будет подано меньше. Если еще раз повернуть плунжер в ту же сторону (рис. 1.37, в), паз расположится после отсечного отверстия и надплунжерная полость на всем протяжении хода плунжера окажется сообщенной с этим отверстием. Поэтому топ­ливо к форсунке подаваться не будет, подача выключена.

                                                                                                а)                                б)                          в)                                   г)                             д)

Рис. 1.36. Схема действия секции ТНВД:

а — заполнение надплунжерной полости топливом, б — вытеснение части топлива из полости, в — момент начала нагнетания топлива плунжером, г—нагнетание топлива в форсунку, д — момент отсечки подачи топлива; 1 — кулачок вала насоса; 2 — толкатель; 3 — нагнетательный клапан

Таким образом, при повороте плунжера изменяются момент окончания подачи и количество подаваемого топлива, а момент начала подачи топлива насосом остается неизменным. Момент начала подачи топлива секцией регулируют подбором пяты 3 (см. рис. 1,35) толкателя нужной толщины. При установке пяты большей толщины топливо начинает подаваться раньше, меньшей — позже.

Такую регулировку насоса выполняют на специальном стенде, где можно отрегулировать и подачу топлива каждой секцией, для чего поворачивают корпус секции вместе с втулкой плунжера (при неподвижной рейке) за фланец, предварительно ослабив гайки крепления. При повороте корпуса секции против часовой стрелки цикловая подача увеличивается, по часовой стрелке — уменьшается.

Рис. 1.37. Схема изменения подачи топлива насосом:

а — полная подача, б — малая подача, в — подача выключена