Паливний насос високого тиску. рядний ТНВД

1. Принцип роботи секції насоса
2. клапани ТНВД

Наши партнеры ArtmMisto

Прикладом рядного паливного насоса високого тиску застосовуваного на легкових автомобілях є насос дизеля Мерседес 190, що складається з декількох однакових секцій. У передній частині цього насоса розташований вакуумний насос 14, що приводиться в рух ексцентриком 2, розташованим на торці кулачкового вала.

У нижній частині корпусу насоса встановлений кулачковий вал, який з'єднується із зірочкою приводу через муфту випередження впорскування.

На кулачковому валу є профільовані кулачки для кожної насосної секції та ексцентрик для приведення в рух насоса низького тиску, який кріпиться до привалочной площині насоса високого тиску.

Мал. Паливний насос високого тиску Мерседес:
1 - штуцер підключення вакуумного підсилювача гальм; 2 - ексцентрик приводу вакуумного насоса; 3 - зірочка приводного ланцюга; 4 - автоматична муфта випередження впорскування; 5 - гвинт установки початку впорскування; 6 - подача палива; 7 - трубопровід високого тиску; 8 - важіль перекриття подачі палива; 9 - вакуумна камера зупинки двигуна; 10 - вакуумна камера збільшення частоти обертання колінчастого вала; 11 - регулятор частоти обертання; 12 - пробка для установки пристосування регулювання початку упорскування; 13 - топливоподкачивающий насос; 14 - вакуумний насос

У перегородці корпусу проти кожного кулачка встановлені роликові штовхачі 14. Осі роликів своїми кінцями входять у пази корпуса насоса, запобігаючи проворачивание штовхачів.

Мал. Секція рядного ТНВД:
1 - зубчастий сектор; 2 - регулююча поворотна втулка плунжера; 3 - бічна кришка; 4 - штуцер нагнітального клапана; 5 - корпус нагнітального клапана; 6 - нагнітальний клапан; 7 - гільза плунжера; 8 - плунжер; 9 - рейка ТНВД; 10 - повідець плунжера; 11 - поворотна пружина плунжера; 12 - нижня тарілка поворотної пружини; 13 - регулювальний болт; 14 - роликовий штовхач; 15 - кулачковий вал

Насосні секції встановлені у верхній частині корпусу і кріпляться гвинтами. Основною частиною кожної насосної секції є плунжерні пара, що складається з плунжера 8 і гільзи 7. плунжерні пару виготовляють з хромомолібденової стали і піддають гарту до високої твердості. Після остаточної обробки підбором виробляють складання плунжерів і гільз так, щоб забезпечити в з'єднанні зазор, рівний 3 ... 5 мкм. Цим досягається максимальна щільність сполучення взаємодіючих деталей забезпечують тиск впорскування палива до 1200 кгс / см2.

Зверху кожної плунжерній пари встановлений нагнітальний клапан 6, розміщений в корпусі 5.

При обертанні кулачкового валу 15 насоса виступ кулачка набігає на роликовий штовхач 14, який через регулювальний болт впливає на плунжер 8 і переміщує його вгору. Коли виступ кулачка виходить з-під ролика штовхача, пружина 11, що упирається в тарілки, повертає плунжер в початкове положення. Рейка 9 входить в зачеплення із зубчастим вінцем поворотною втулки 2, одягненою на гільзу.

Регулювання складу паливо-повітряної суміші в дизельному двигуні відбувається зміною подачі палива при незмінній кількості повітря, на відміну від бензинових двигунів, де змінюється і те й інше. В рядних ТНВД зміна подачі палива, зазвичай здійснюється за рахунок рейки, однак зміна подачі може здійснюватися і за рахунок золотника, який переміщається по плунжеру. В даному ТНВД при переміщенні рейки 9 уздовж її осі втулка 2 повертається на гільзі і, діючи на виступи плунжера, повертає його, в результаті чого змінюється кількість палива, що подається до форсунок. Хід рейки обмежується стопорним гвинтом, що входять в її поздовжній паз. Задній кінець рейки з'єднаний з тягою регулятора частоти обертання колінчастого вала, встановленого в корпусі ТНВД.

Принцип роботи секції насоса

Принцип роботи секції насоса полягає в наступному. При русі плунжера 1 вниз внутрішній простір гільзи 12 наповнюється паливом, і одночасно воно подається насосом низького тиску в підвідний канал 10 корпусу 11 насоса.

Мал. Схема роботи секції насоса високого тиску:
а - впуск палива; б - початок подачі; в - кінець подачі;
1 - плунжер; 2 - поздовжній паз; 3 - вихідний отвір; 4 - зливний канал; 5 - пружина; 6 - нагнітальний клапан; 7 - розвантажувальний поясок; 8 - надплунжерний простір; 9 - впускний отвір; 10 - підвідний канал; 11 - корпус насоса; 12 - гільза; 13 - гвинтова кромка

При цьому відкривається впускний отвір 9, і паливо надходить в надплунжерний простір 8. Потім під дією кулачка плунжер починає підніматися вгору, перепускаючи паливо назад в підвідний канал 10 до тих пір, поки верхня кромка плунжера 1 не перекриє впускний отвір 9 гільзи. Після перекриття цього отвору тиск палива різко зростає і при робочому тиску паливо, долаючи зусилля пружини 5, піднімає нагнітальний клапан 6 і надходить у паливопровід.

Подальше переміщення плунжера вгору викликає підвищення тиску, що перевищує тиск, що створюється пружиною форсунки, в результаті чого голка форсунки підводиться і відбувається впорскування палива в камеру згоряння. Подача палива триває до тих пір, поки гвинтова кромка 13 плунжера не відчинить випускний отвір 3 в гільзі, в результаті чого тиск над плунжером різко падає, нагнітальний клапан 6 під дією пружини закривається і надплунжерний простір роз'єднується з топливопроводом високого тиску. При подальшому русі плунжера вгору паливо перетікає в зливний канал 4 через подовжній паз 2 і гвинтову кромку 13 плунжера.

Нагнітальний клапан 6 розвантажує паливопровід високого тиску, так як він забезпечений циліндричним розвантажувальним пояском 7, який при посадці клапана на сідло забезпечує збільшення обсягу паливопроводу. Цим досягається різке припинення впорскування палива і усувається можливість його підтікання через розпилювач форсунки, що покращує процес сумішоутворення і згоряння робочої суміші, а також підвищує надійність роботи форсунки.

клапани ТНВД

У ТНВД з рядним розташуванням плунжерних пар застосовуються нагнітальні клапана об'ємного перебігу та обмеження зворотного течії, а також клапана постійного тиску.

Клапана зворотного течії застосовуються для демпфірування хвиль зворотного тиску палива, що виникають при закритті розпилювача форсунки, що зменшує знос розпилювача і подвприскі палива в циліндри двигуна. Клапан встановлюється як додатковий над звичайним клапаном перед топливопроводом високого тиску, що йде до форсунки.

Мал. Штуцер ТНВД з нагнітальним клапаном:
а - з клапаном об'ємного перебігу та обмеженням зворотної течії; b - з клапаном постійного течії; 1 - корпус нагнітального клапана; 2 - зворотний клапан; 3 - проміжний обсяг; 4 - розвантажувальний поясок; 5 - сферичний клапан; 6 - втулка клапана; 7 - нагнітальний клапан; 8 - жиклер; 9 - зворотний клапан

Клапан складається з головки з запірної конічної фаскою, розвантажувального паска 4 і хвостовика з прорізами для проходу палива. Зверху на клапан встановлена ​​пружина 3, яка притискає його до сідла. При подачі палива розвантажувальний поясок разом з конусом клапана піднімається над направляючої втулкою і паливо під тиском надходить до форсунки. При закритті основного клапана клапан зворотного течії перекриває доступ зворотних хвиль палива.

Клапана постійного течії застосовуються на ТНВД з тиском уприскування більше 800 кг / см2, для зменшення кавітації. При подачі палива через нагнітальний клапан в кінці ходу нагнітання кульковий зворотний клапан під дією зворотних хвиль тиску палива відкривається і система подачі палива діє як нагнітальний клапан з перепускним дроселем. При зменшенні тиску клапан закривається, при цьому в магістралі зберігається постійний тиск.

Переміщення плунжера у втулці з моменту закриття впускного отвору до моменту відкриття випускного отвору називається активним ходом плунжера, який в основному і визначає кількість палива, що подається за цикл роботи паливної секції.

Зміна кількості палива, що подається секцією за один цикл, відбувається в результаті повороту плунжера зубчастої рейкою 5. При різних кутах повороту плунжера завдяки гвинтовий кромці зміщуються моменти відкриття випускного отвору. При цьому, чим пізніше відкривається випускний отвір, тим більша кількість палива може бути подано до форсунок.

Мал. Схема зміни подачі палива:
1 - гільза; 2 - впускний отвір; 3 - плунжер; 4 - гвинтова кромка; 5-Рейки

На малюнку показані наступні положення гвинтової кромки плунжера за цикл роботи паливної секції:

• становище а - нульова подача палива. Плунжер 3 повернений так, що його поздовжній паз розташований проти випускного отвору, в результаті чого при переміщенні плунжера вгору паливо витісняється в зливний канал, подача палива припиняється і двигун зупиняється
• становище б - проміжна подача, так як при повороті плунжера 3 за годинниковою стрілкою обсяг витісненого палива зменшується так як випускний отвір відкривається раніше
• становище в - максимальна подача палива і найбільший активний хід плунжера 3. У цьому випадку відстань від гвинтовий кромки 4 плунжера до випускного отвору буде найбільшим