Дизельные двигатели (стр. 2 из 3)

Плунжер предназначен для подачи топлива под давлением к форсунке и является золотником для регулирования количества подаваемого топлива соответственно нагрузке дизеля. В верхней части плунжер имеет кольцевую выточку и вертикальный паз, имеющий с одной стороны спиральную отсечную кромку для регулирования количества подаваемого плунжером топлива. Головка плунжера имеет центральное вертикальное и радиальное отверстия. На цилиндрической части плунжера предусмотрена кольцевая выточка для распределения смазки по трущимся поверхностям плунжера и гильзы. В нижней части плунжера имеется выступ, на который устанавливают тарелку плунжера. На конце плунжера напрессован поводок. Плунжер перемещается в гильзе, как поршень в цилиндре. Нагнетательный клапан служит для периодического разобщения внутренней полости топливопровода высокого давления с надплунжерным пространством. Клапан имеет коническую запорную фаску, цилиндрический разгрузочный поясок и хвостовик с продольными пазами. Седло клапана, установленное на торец гильзы, прижимается к ней с помощью штуцера, ввертываемого в головку насоса. Гильза, плунжер, нагнетательный клапан и седло клапана изготовляют из легированной стали.

Толкатель служит для передачи движения от кулачкового вала к плунжеру. Он представляет собой тонкостенный стальной стакан. Сверху в толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой. В нижней части корпуса толкателя запрессована ось ролика.

Механизм регулирования количества подаваемого топлива предназначен для увеличения или уменьшения количества топлива, подаваемого в цилиндры, при изменении

режима работы дизеля. Механизм состоит из рейки, на которой стяжными болтами закреплены хомутики и скобы. В пазы хомутиков входят поводки плунжеров. Рейка с помощью скобы связана с регулятором частоты вращения. Трущиеся поверхности подвижных деталей топливного насоса, кроме гильзы и плунжера, смазываются дизельным маслом которое находится в нижней полости корпуса насоса. Поверхности гильзы и плунжера смазываются дизельным топливом.

Принцип действия топливного насоса. Рабочий цикл насоса состоит из трех процессов; наполнение, нагнетание и перепуск.

Наполнение. Плунжер под действием пружины перемещается вниз. При этом впускное отверстие открывается и топливо под давлением, создаваемым топливом подкачивающим насосом, из канала поступает в надплунжерное пространство, заполняя его.

Нагнетание. При набегании кулачка вала на ролик толкателя плунжер поднимается. В начальный период подъема плунжера часть топлива перетекает из гильзы через впускное отверстие в канал. После того как верхняя кромка плунжера перекроет впускное отверстие, давление топлива в надплунжерном пространстве повышается. Под действием давления топлива нагнетательный клапан, преодолевая сопротивление пружины, откроется, и топливо по топливопроводу высокого давления поступит к форсунке.

Перепуск топлива. При дальнейшем перемещении плунжера вверх наступит момент, когда отсечная кромка откроет перепускное отверстие и топливо из надплунжерногопространства через отверстия и паз перетекает в канал. Давление топлива в надплунжерном пространстве падает, и нагнетательный клапан под действием пружины садится на своё седло, разобщая надплунжерное пространство с внутренней полостью топливопровода высокого давления. Подача топлива к форсунке прекращается, несмотря на продолжающееся движение плунжера вверх. При опускании нагнетательного клапана в седло цилиндрический разгрузочный поясок, действуя как плунжер, отсасывает из топливопровода высокого давления некоторое количество топлива. В результате давление топлива в топливопроводе высокого давления резко падает, и форсунка мгновенно прекращает подачу топлива в цилиндр дизеля.

Количество подаваемого топлива регулируют изменением полезного хода плунжера, т. е. хода, в течение которого происходят подача топлива к форсунке. Изменение полезного хода плунжера достигается поворотом его вокруг продольной оси. Плунжер поворачивается с помощью рейки и хомутиков, в пазы которых входят поводки плунжеров. При перемещении рейки вдоль оси хомутики поворачивают плунжеры в гильзах. Перемещение рейки вперед (по направлению к проводу насоса) увеличивает подачу топлива, а перемещение рейки назад уменьшает подачу его.

Начало подачи топлива секцией насоса по углу поворота коленчатого вала (угла начала подачи) регулируют изменением длины толкателя с помощью регулировочного болта. При вывертывании болта из толкателя топливо начинает раньше подаваться к форсунке, т. е. угол опережения подачи топлива возрастает, а при завертывании болта топливо начинает позднее поступать к форсунке, т. е. угол опережения подачи топлива уменьшается.

Для изменения угла опережения впрыска топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала в автомобильных дизелях устанавливают на переднем конце кулачкового вала насоса высокого давления автоматическую муфту опережения впрыска топлива- Муфта изменяет момент впрыска топлива за счет дополнительного поворота кулачкового вала насоса во время в ту или другую сторону относительно вала привода насоса.

3.9. Форсунки

Форсунка предназначена для впрыска топлива в камеру сгорания и распыливания его на мелкие частицы. Форсунки, применяемые на дизелях, разделяют на закрытые и открытые. Закрытымитыми называют такие форсунки, у которых топливопровод высокого давления в период между впрысками топлива разобщен с камерой сгорания специальной задорной иглой.

'41 Р|^ / 9\:^1,.

Управление иглой в форсунках осуществляется механическим яла гидравлическим приводом. В автотракторных дизелях широко распространены форсунки с гидравлическим управлением (под действием давления топлива). Закрытые форсунки в зависимости от способа смесеобразования имеют различную конструкцию распиливающего устройства.

По конструкции распылители бывают игольчатые с одним или несколькими сопловыми отверстиями и штифтовые с одним сопловым отверстием я коническим или цилиндрическим штифтом на конце иглы. Игольчатые распылители с несколькими сопловым отверстиями (4 -10) применяют, как правило, в дизелях с неразделенными камерами сгорания. Штифтовые распылители, как и игольчато распылители с одним сопловым отверстием, обычно применяют в дизелях с раз деленными камерами сгорания.

В качестве примера рассмотрим конструкцию и принцип действия закрытой штифтовой форсунки с гидравлическим управлением иглой. Форсунка состоит из сильного корпуса, к которому гайкой крепится распылитель с запорной иглой. Игла запорным конусом прижимается к коническому седлу в распылителе посредством пружины и штанга- На нижнем конце иглы имеется конический штифт, который выступает из соплового отверстая. Нижний торец пружины упирается в тарелку штанги, а верхний — в тарелку регулировочного винта, который ввернут в гайку, завернутую до упора в корпус форсунки. Положение регулировочного винта фиксируется контргайкой. Регулировочный винт сверху. Закрывается колпаком, навернутым на гайку. Колпак уплотняется с корпусом с помощью медной прокладки. Распылитель и иглу затопляют из легированной стали и подвергают термической обработке. Чтобы обеспечить требуемую герметичность в прецизионной паре распылитель — игла, их трущиеся поверхности протирают друг к другу. Замена деталей в пере не разрешается. При работе двигателя топливо из насоса по топливопроводу высокого давления, присоединенному накидной гайкой к корпусу, поступает через каналы в корпусе кольцевую канавку и канал в распылителе в полость.

При нагнетательном ходе плунжера давление топлива в полости возрастает. Это давление передается на коническую поверхность иглы. В момент, когда давление топлива на иглу преодолевает усилие пружины, игла распылителя приподнимается и топливо впрыскивается в камеру сгорании через узкую кольцевую щель между сопловым отверстием распылителя и штифтом иглы. Топливо под большим давлением, проходя через кольцевую щель, приобретает большую скорость и распиливается па мелкие истицы. Штифт придает струе распыленного топлива форду конуса, что обеспечивает хорошее смесеобразование. После окончания подачи топлива насосом давление в полости упадет, и игла под действием пружины прижимается конусом к седлу, разобщая полость я камеру сгорания.

Несмотря на, герметичность прецизионной пары распылитель - игла, небольшое количество топлива прорывается через зазор между деталями пары. Просочившееся топливо

поступает в сливную трубку через отверстие в гайке и сверленый болт.

Форсунку крепят к головке цилиндров с помощью двух шпилек. При установке форсунки для лучшего уплотнения под гайку устанавливают медную прокладку.

Открытыми называют такие форсунки, у которых отсутствует запорное устройство

между трубопроводом высокого давления и камерой сгорания. Открытые форсунки по сравнен с закрытыми имеют ряд существенных недостатков: подтекание топлива через сопловое отверстие из-за недостатка четкого начала и конца впрыска топлива; плохое распиливание топлива при малой частоте вращения коленчатого вала вследствие резкого уменьшения давления впрыска. Из-за указанных недостатков открытые форсунки на дизелях применяются редко.