Топливный насос высокого  давления ТНВД-КАМАЗ

ТНВД

Топливный насос высокого  давления.




Служит для  подачи топлива в форсунки точно дозированными порциями в зависимости от нагрузки двигателя. Топливный насос двигателей установлен межу правым и левым рядами цилиндров. Насос подает топливо в цилиндры в соответствии с порядком работы двигателя и приводится в действие специальным.

ТНВД КАМАЗ
ТНВД КАМАЗ

Сверху на корпусе подкачивающего насоса установлен насос для ручной подкачки топлива при при неработающем двигателе и для удаления воздуха из системы (прокачки) перед его пуском.

ручной насос
ручной насос

Топливоподкачивающий Насос:

1 —  корпус; 2 — поршень; 3 — пружина поршня; 4 и 16 — уплотнительные шайбы 15 и 17 —  пробки; б — втулка штока; 7 — шток. толкателя; 8 —  пружина толкателя; 9 —  толкатель поршня; 10 — стопорное кольцо толкателя; 11-  сухарь толкателя:12 —  ось ролика; 1,3 — ролик толкателя; 14 — нагнетательный клапан; 15-  пружина; 18 — корпус цилиндра ручного насоса; 19 — цилиндр ручного насоса; 20 —  поршень ручного насоса; 21- шток поршня; 22- ру—
коятка; 23 — прокладка; 24 — втулка цилиндра ручного насоса; 25 — всасывающий клапан; 26 — седло клапанов

схема работы
схема работы

Рис. 35. Схемы работы топливоподкачивающего насоса:
а — всасывание; б — нагнетание;

1 — эксцентрик кулачкового валика; 2 — ролик; 3 — толкатель; 4 — пружина; б — шток; 6 —  подпоршневая камера; 7 —  вход в насос от топливного бака; В — всасывающий клапан; 9 — пружина всасывающего клапана; 10 — нагнетательный клапан; 11 —  пружина нагнетательного клапана; 12 —  поршень; 13 — пружина поршня; 14 -надпоршневая камера; 15 — вход из насоса и фильтру тонкой очистки

Скорость вращения вала насоса вдвое меньше скорости вращения коленчатого вала двигателя: за два оборота коленчатого вала, в течение которых в каждом из цилиндров двигателя произойдет по одному рабочему ходу, вал насоса повернется на один оборот, насос осуществит впрыск топлива во все цилиндры.

Высокое давление, развиваемое насосом, нужно для того чтобы топливо, впрыснутое в цилиндр, где находится сжатый воздух хорошо распылилось и смешалось с воздухом. Все секции ‚насоса одинаковы «по устройству каждая секция соединена трубкой с форсункой одного из цилиндров.

Топливный насос  состоит из корпуса с секциями и кулачкового валика на шариковых подшипниках.  Количество кулачков, как и секций, равно числу цилиндров двигателя. Плунжер движется вверх от кулачка вала набегающего на ролик толкателя. В толкатель ввернут болт контргайкой, предназначенный для регулировки момента начала подачи топлива. Пружина возвращает плунжер в исходное положение.

плунжерная пара
плунжерная пара

Главными деталями секции насоса являются гильза, плунжер, клапан  с пружиной и седло клапана.

Точная  дозировка количества топлива, подаваемого форсунке под высоким давлением каждой секцией насоса за один ход плунжера, возможна только при весьма тщательной подгонке деталей секции особенно  деталей насосной пары  плунжера и гильзы.

Эти детали изготовляются с большой точностью и подбираются на заводе попарно с зазором 0,001—0,003 мм. Так же подбираются пары клапан и седло клапана.

Рассмотрим работу секции насоса. По подводящему каналу ,топливо поступает к гильзе и через два отверстия, находящиеся в ее верхней части, проходит внутрь.  При вращении кулачкового вала насоса кулачок через толкатель  поднимает плунжер.

работа плунжерной пары
работа плунжерной пары

Поднимаясь, плунжер закрывает подающее отверстие в гильзе, вследствие чего давление над  плунжером повышается. Когда давление достигает определенной величины, открывается клапан 1, и горючее выталкивается в топливопровод, соединяющий секцию насоса с форсункой.

Изменение количества подаваемого в цилиндр топлива  происходит следующим образом   в верхней части плунжера выполнена  кольцевая проточка  отделяющая головку плунжера от нижней его части.

На боковой поверхности головки сделаны вертикальная канавка  и фасонный паз (косой срез)

образующий полость и так называемую отсечную кромку. Плунжер может поворачиваться в гильзе вокруг своей вертикальной  оси. Для этого имеется специальное устройство: на конце плунжера находятся выступы, входящие в пазы поворотной втулки. Поворотная втулка надета на гильзу.  В верхней части втулки установлен зубчатый  венец  который зацеплен с рейкой.

плунжера КАМАЗ
плунжера КАМАЗ

Следовательно, при  перемещении рейки  повернется и втулка  а ее нижний конец в пазы которого входят выступы плунжера повернет последний относительно гильзы

Вертикальное перемещение плунжера (его подъем) производится кулачком вала и толкателем  а опускание пружиной. Поворотные втулки всех секций через зубчатые венцы связаны с одной общей рейкой насоса. В свою очередь при помощи системы рычагов рейка связана с регулятором насоса и через него с педалью подачи топлива. Нажимая на педаль, водитель воздействует на регулятор, который поворачивает плунжеры в гильзах всех секций  на один и тот же угол.

Когда ‚педаль  отпущена и кнопка остановки двигателя  вытянута, плунжеры повернуты так, что вертикальная канавка  приходится против подающего отверстия  в гильзе.  В этом случае плунжер, двигаясь вверх, не будет подавать топливо к форсунке: по канавке топливо  будет свободно перетекать обратно к отверстию гильзы и через него вытесняться в подводящий канал.

ТНВД КАМАЗ
ТНВД КАМАЗ

При нажатии на педаль рейка повернет плунжеры во всех, секциях насоса, вертикальная канавка отойдет от подающего отверстия в гильзе, а плунжер перекроет его. Топливо перетекать обратно не будет, и начнется подача его через клапан. Подача будет происходить до тех пор, пока фасонный паз  не подойдет к отверстию гильзы. В этот момент давление над плунжером резко упадет и клапан  закроется, а топливо по вертикальной канавке  и полости, образованной фасонным пазом, начнет перетекать из пространства над плунжером обратно в подающее отверстие гильзы. Подача топлива прекратится, хотя плунжер еще будет подниматься; произойдет так называемая отсечка.

Таким образом, подача топлива начинается с момента перекрытия плунжером подающих отверстий в гильзе и заканчивается в момент открытия отверстия в гильзе  фасонным пазом плунжера.

Чем больше будет нажата педаль подачи топлива, тем на больший угол повернется плунжер и тем позднее его фасонный паз откроет отверстие в гильзе,  следовательно секция подаст увеличенное количество топлива в цилиндр. Для подачи во все цилиндры двигателя одинакового количества топлива нужно, чтобы плунжеры были установлены одинаково по отношению к гильзе и зубчатой рейке.

На нагнетательном клапане  насоса находится   разгрузочный поясок. Как только подача топлива  прекратится и давление в трубопроводе действием пружины войдет разгрузочный поясок клапана.

Этот поясок как бы делит топливо на два объема: топливо, находящееся в надплунжерном пространстве отделяется от топлива в трубопроводе, ведущем к форсунке.  Объем топлива в трубопроводе высокого давления от этого увеличивается и давление в нем резко падает. Благодаря этому игла форсунки быстро закрывает отверстия распылителя. Происходит четкая отсечка подачи, и устраняется подтекание топлива из форсунки.

Угол опережения подачи топлива в зависимости от числа оборотов двигателя автоматически изменяется муфтой

 АВТОМАТИЧЕСКАЯ МУФТА

Автоматическая муфта
Автоматическая муфта

Автоматическая муфта представляет собой центробежный  регулятор. Вал привода насоса 1 соединен с кулачковым валом топливного насоса 16 не жестко, а через муфту 3, имеющую следующее устройство. На конце вала привода 1 топливного насоса (см. рис. 62) укреплена ведущая полумуфта 10. Ведомая полумуфта 15 укреплена с помощью шпонки на кулачковом  валике насоса. На двух осях 13 ведомой полумуфты 15 свободно насажены грузы 11. Пружины 14 ‚одним концом упираются в оси 13,а другим в упорный палец 19 ведущей полумуфты Вал привода 1 топливного насоса вращается заодно с ведущей полумуфтой, которая через пальцы 19 давит на внутреннюю криволинейную поверхность грузов 11. Грузы через` оси 13 передают вращающее усилие ведомой  полумуфте 15

Автоматическая муфта
Автоматическая муфта

Рис. 42. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:
а — общий вид конструкции; 6 —  схема работы; в — детали;

1 —  вал привода топливного насоса; 2 —  ведущий фланец полумуфты вала привода насоса; 3 —  болт фиксзцни ведущего фланца; 4 —  стяжной болт; 5 — полумуфта вала привода насоса; 6 —  шайба полумуфты вала привода насоса; 7 — корпус муфты; 8, 18 и 21 —  сальники; 9 —  втулка ведущей полумуфты; 10 — ведущая полумуфта; 11- груз; 12 — регулировочные прокладки; 13 — ось груза; 14 — пружина груза; 15 — ведомая полумуфта; 16 -кулачковый валик топливного насоса; 17 —  резиновое кольцо; 19 — упорный палец ведущей полумуфты; 20 — кольцевая гайка




При увеличении числа оборотов коленчатого вала 7…грузы 11 под действием центробежной силы преодолевают  сопротивление пружин 14 и расходятся (положение П), скользя своей криволинейной поверхностью по поверхности пальцев 19 ведущей полумуфты.

Расстояние между осями 13 грузов и пальцами 19 уменьшается. В результате этого ведомая полумуфта 15 поворачивается  относительно ведущей на некоторый  угол.  Кулачковый вал насоса, связанный жестко с полумуфтой

автоматическая муфта
автоматическая муфта

При снижении числа оборотов двигателя центробежная сила уменьшается, грузы сходятся, и ведомая муфта поворачивается в сторону, противоположную вращению.

Угол опережения впрыска уменьшается. Действия таким образом, автоматическая муфта при пуске  любых числах оборотов двигателя обеспечивает углы опережения впрыска, близкие к оптимальным.

Известно, что чрезмерное увеличение числа  оборотов двигателя опасно тем, что возникающие при этом усилия могут вызвать повышенный износ и даже поломку его. Поэтому карбюраторные и дизельные двигатели оборудуются регулятором, не допускающим повышения числа оборотов сверх установленного.

СМОТРИТЕ ВИДЕО