Паливні насоси високого тиску

Паливний насос високого тиску (ПНВТ) призначений для подачі палива до форсунок під високим тиском в точно визначений час строго дозованими порціями.

ПНВТ має розвивати тиск 130...160 МПа, інколи — до 180 МПа. Створити високий тиск може насос плунжерного типу. На тракторних дизелях застосовують розподільні насоси типу (НД) і багатоплунжерні рядні паливні насоси типу (ТН) з постійним повним ходом плунжера, і приводом від кулачка. У паливних насосах розподільного типу один насосний елемент, подає паливо до кількох циліндрів, почергово підключаючись до відповідних форсунок. У багатоплунжерному насосі кожна секція з’єднана з однією форсункою, а їх число відповідає числу циліндрів.

Рядний ПНВТ

Рядні паливні насоси типу ТН бувають правого і лівого виконання і установлюються на дизелі відповідно з правого або лівого боку. На чотирициліндрових дизелях Д-37Е, Д-144, Д-65Н, Д-240 розміщують паливні насоси марок УТН-5А, УТН-5П. Букви і цифри у марці паливного насоса позначають: У — уніфікований; Т — паливний; Н — насос; 5 — номер модифікації; А — модернізований; П — правого виконання. Хід плунжера — 8 мм, діаметр — 10 мм. На рядних чотири-, шести- і восьмициліндрових двигунах А-41, А-01, ЯМЗ-238НБ встановлюють відповідно паливні насоси 4ТН9х10Т, 6ТН9х10 і паливні насоси ЯЗТА. Букви і цифри у марці паливного насоса позначають: 4 або 6 чотири-або шестиплунжерний; Т — паливний; Н — насос; 9 — діаметр плунжера, мм; 10 — хід плунжера, мм; Т або Б у маркуванні — модифікація.

Чотирициліндрові дизелі СМД обладнують паливними насосами марки ЛСТН410010. Позначення букв і цифр у марці паливного насоса: Л— ліве виготовлення; С — швидкісний; Т — паливний; Н — насос; 4 — чотириплунжерний; 10 — діаметр плунжера, мм; 10 — хід плунжера, мм. Паливний насос ЛСТН410010 однаковий для всіх рядних дизелів СМД.

У нижній частині корпуса насоса є фланець для установки підкачувального насоса, а також отвір для заливання масла, закритий пробкою 3. Для огляду і регулювання на корпусах паливного насоса і регулятора є люки, закриті кришками.

Плунжерна пара є основним насосним елементом.

Складається плунжерна пара із плунжера 1 і гільзи 2, які являють собою прецизійну пару і проходять спеціальну притирку, тому розпаровувати їх не можна. На нижню частину плунжера напресовані поводки 8, які за допомогою хомутів 10 з’єднані з рейкою 9. Хомути на рейці затискуються болтами 11. Сідло 3 з нагнітальним клапаном 4 підтискується до гільзи 2 плунжера штуцером 7, у середині якого є пружина 6. Між сідлом і штуцером встановлена ущільнювальна прокладка 5.

Принцип роботи паливного насоса тину ТН такий.

При обертанні кулачкового валика штовхачі під дією кулачків здійснюють зворотно-поступальний рух, від штовхачів рух передається плунжерам. Коли плунжер 1 переміщується вниз через вікно 8 у гільзі, паливо заповнює порожнину 4 над плунжером (позиція І). При русі плунжера вверх частина палива витікає назад у канал головки, поки плунжер не перекриє впускне вікно 8. Рухаючись вверх, плунжер стискує паливо. Як тільки тиск у надплунжерному просторі буде достатнім для подолання зусилля пружини 6, нагнітальний клапан 7 підніметься, і паливо надходитиме по паливопроводу високого тиску у форсунку (позиція II), поки гвинтова кромка 13 на плунжері не відкриє перепускне вікно 3 у гільзі (позиція III), через яке надлишки палива з надплунжерної порожнини перетечуть у канал головки насоса. Тиск палива у надплунжерній порожнині різко знизиться, і нагнітальний клапан 7 під дією пружини 6 опуститься на сідло 12. При цьому розвантажувальний поясок 11 сприятиме відсмоктуванню деякої кількості палива із паливопроводу високого тиску. В результаті тиск у паливопроводі різко знижується, і подача палива у форсунку припиняється.

Таким чином, розвантажувальний поясок клапана забезпечує чітку посадку голки розпилювача форсунки.

Кількість палива, яке подається у циліндри, залежить від величини активного ходу плунжера, тобто від моменту закриття впускного вікна 8 верхньою кромкою плунжера до відкриття перепускного вікна 3 гвинтовою кромкою 13. Це досягається поворотом плунжерів на певний кут за допомогою рейки.

ПНВТ розподільного типу

Уніфіковані розподільні паливні насоси типу НД виготовляють для дизелів з числом циліндрів від 2 до 8. Усі вони мають підкачувальні насоси поршневого типу. Хід плунжера — 8 мм, діаметр — 10 мм. Розподільні паливні насоси шестициліндрових рядних і У-подібних дизелів СМД двосекційні, з дозуванням палива шляхом зміни кінця подачі і з механічним всережимним регулятором. Паливні насоси дизелів СМД-31/31А, СМД-66/67 і СМД-72/73 обладнані обмежувачами димлення.

Паливний насос НД-22/6 дизелів типу СМД-60

Корпус насоса алюмінієвий, нерозбірний, з трьома порожнинами (насосна, регуляторна і кулачкового механізму), в яких розміщені відповідно, дві плунжерні пари з приводом, регулятор, кулачковий 37 і ексцентриковий 30 вали. Кулачковий вал насоса діє від зубчастого колеса розподільного вала дизеля за допомогою спеціального привода. 

При обертанні кулачкового вала плунжер 9 здійснює зворотно-поступальний рух. Нагнітальний хід відбувається при набіганні кулачка на ролик штовхача, а хід усмоктування — під дією зворотної пружини 20. Крім того, плунжери від вала регулятора 13 через проміжну шестерню і зубчасті втулки 3 одержують обертальний рух, виконуючи при цьому роль розподільників палива по циліндрах.

Кількість подачі палива змінюється осьовим переміщенням дозатора 8 по плунжеру, що виконується регулятором через систему важелів і поводка привода дозатора. Виключення подачі палива здійснюється примусово важелем керування або регулятором при досягненні граничної частоти обертання. В обох випадках переміщення важельної системи зумовлене зміщенням дозаторів у крайнє нижнє положення. Дві секції високого тиску подають потрібну кількість палива під тиском у циліндри дизеля у певний час і у заданій послідовності. Одна секція спрямовує паливо у правий ряд циліндрів, інша — у лівий. Секція високого тиску складається з втулки 17, плунжера 9, дозатора 8, пружини 20, зубчастої втулки 3, верхньої 4 і нижньої 21 тарілок. Секції встановлюються у вертикальних гніздах корпуса насоса.

У верхній частині втулки плунжера просвердлено два всмоктувальні отвори Д для надходження палива у надплунжерну порожнину. У середній частині втулки розміщено шість радіальних отворів. Три отвори Е закриті ззовні заглушками і з’єднані внутрішніми свердловинами зі штуцерами подачі палива до циліндрів дизеля, вкручених у верхню частину втулки плунжера. Три отвори К—розвантажувальні і розміщені діаметрально до трьох перших.

У плунжері є центральний канал В, який з’єднує підплунжерну порожнину з розподільним пазом Г через розподільний отвір Ж і з перепускною порожниною Б дозатора через відсічний отвір А. На поверхні плунжера напроти розподільного паза Г виконано розвантажувальний паз Л. Розвантажувальні свердловини у втулці і розвантажувальний паз запобігають заїданню плунжера у втулці, врівноважуючи його від бічних сил, що виникають при перетіканні палива.

При ході плунжера вниз паливо через усмоктувальні отвори Д надходить у підплунжерну порожнину. Відсічний отвір А у цей момент перекритий дозатором. При підйомі плунжера уверх частина палива з надплунжерної порожнини витісняється назад через отвори Д до тих пір, поки кромка плунжера їх не перекриє. Починається нагнітання палива. У цей момент внаслідок обертання плунжера розподільний канал Г співпадає з отвором Е, і паливо подається до форсунки відповідного циліндра. Подача палива відбувається до тих пір, поки відсічний отвір А своїми кромками не вийде з дозатора (відсічка). Тиск у підплунжерній порожнині різко зменшується і подача палива до циліндра припиняється. Потім цикл повторюється; паливо надходить до наступного циліндра.

Кількість палива, що подається у циліндр дизеля, визначається положенням дозатора. Чим вище він встановлений, тим більше палива подається до циліндра дизеля. При крайньому нижньому положенні дозатора подача палива припиняється, оскільки усмоктувальні отвори Д перекриваються плунжером після виходу із дозатора відсічного отвору А.

Таким чином, кількість палива, що надходить у циліндри, визначається тривалістю цього процесу. Початок подачі відповідає одному й тому ж моменту — перекриттю всмоктувальних отворів кромкою плунжера, а кінець — положенню дозатора. Дозатор установлюється у положення, що визначається регулятором за допомогою системи важелів і залежить від режиму роботи і навантаження дизеля.