Назначение и условия работы топливного насоса высокого давления

Назначение и условия работы топливного насоса высокого давления. ТНВД предназначены для впрыска топлива через форсунку непосредственно в цилиндр двигателя под высоким давлением 19,6- 117 МПа 200-1200 кгс см2 . При этом они должны создавать необходимое давление для качественного распыливания топлива, дозировать и регулировать цикловую подачу топлива в зависимости от режима работы дизеля. На дизеле 10Д100 установлены секционные насосы высокого давления, их проще заменять в случае повреждения при эксплуатации.

Рис.1. Топливный насос высокого давления дизеля 10Д100 1-стопорный винт гильзы плунжера, 2-прокладка, 3- стопорный винт рейки, 4-пружина, 5-гайка, 6-регулирующая рейка, 7-фланец, 8-пружина клапана, 9-нажимной штуцер, 10-прокладка клапана, 11-седло клапана, 12-нагнетательный клапан, 13-гильза плунжера, 14-плунжер, 15-шестерня плунжера, 16-корпус насоса, 17-кольцо пружины, 18-пружина плунжера, 19-тарелка, 20-стопорное кольцо, 21-прокладка, 22-стрелка, 23-винт, 24-регулировочный болт рейки, 25-поводковая втулка рейки Насосы дизеля расположены по обеим сторонам цилиндров по десять в каждом ряду. Каждый насос вставлен в расточку корпуса толкателя и притянут к нему болтами.

Кулачковые валы с правой и левой стороны расположены ниже верхнего коленчатого вала. Оба кулачковых вала устанавливаются так, что кулачки через толкатели одновременно действуют на плунжеры топливных насосов обеих сторон, лист Изм Лист докум.

Подп. Дата. обеспечивая одновременные начало и конец подачи топлива в соответствующий цилиндр. Привод кулачковых валов осуществляется от верхнего коленчатого вала через шестерни. Расположение насосов вертикальное с направлением нагнетания вниз. Их достоинство - облегченная регулировка, улучшенная равномерность подачи топлива по цилиндрам, короткие нагнетательные трубки, имеющие одинаковую длину и форму. Принципиально процесс подачи топлива топливными насосами в цилиндры тепловозных дизелей осуществляется одинаково рис.2 . В любом топливном насосе, осуществляющем подачу и дозировку топлива, имеется насосный элемент - плунжерная прецизионная пара, состоящая из гильзы и плунжера, хорошо пригнанных и притертых друг к другу.

Плунжер топливного насоса приводится в движение от кулачкового вала топливных насосов через толкатель с роликом. Толкатель, расположенный в корпусе, прижимается к кулачку пружиной.

Рис.2. Схема работы топливного насоса 1- 6 - положения плунжера При достижении давления, достаточного для подъема иглы от седла распылителя, топливо через сопло распылителя поступает в цилиндр дизеля. Порция топлива определенной величины обеспечивается топливным насосом. После подачи порции топлива, давление перед нагнетательным клапаном над плунжером резко падает, хотя плунжер продолжает поступательное движение под действием кулачка. Нагнетательный клапан топливного насоса закрывается и своим ходом разгружает давление в трубопроводе к форсунке.

Под действием пружины через штангу игла форсунки закрывается, и подача топлива в цилиндр прекращается. Обратный ход плунжер совершает под действием своей пружины. При этом увеличивается объем надплунжерного пространства, которое заполняется топливом из топливного коллектора через отверстие в гильзе. лист Изм Лист докум. Подп. Дата. Регулирование порции топлива рис.3 осуществляется положением плунжера относительно гильзы не путать с поступательным движением плунжера, которое имеет постоянное значение и зависит от высоты кулачка вала. Рис.3. Схема изменения порции топлива и типы плунжерных насосов а - плунжер с управлением конца подачи топлива б - плунжер с управлением началом подачи топлива в - плунжер с управлением началом и концом подачи топлива 1-6- положения плунжера В топливном насосе имеется шестеренка в зацеплении с зубчатой рейкой.

Плунжер при поступательном движении строго ориентирован относительно гильзы шлицами в шестеренке.

Рейка, поворачивая шестеренку, поворачивает плунжер относительно гильзы. Головка плунжера имеет винтовой скос, изменяющий полезный ход плунжера, при котором плунжер нагнетает топливо, перекрывая отверстие в гильзе. От угла поворота плунжера т. е. положения рейки топливного насоса высокого давления относительно гильзы изменяется порция топлива, подаваемого в цилиндр двигателя. Большое значение в работе топливной аппаратуры имеет нагнетательный клапан рис.4 . В момент окончания подачи плунжером порции топлива, нагнетательный клапан возвращается на свое место.

Для обеспечения быстрого падения давления в топливопроводе нагнетательный клапан имеет разгрузочный поясок, вследствие чего клапан при нагнетании вынужден значительно подниматься над седлом даже при минимальной подаче топлива. После отсечки подачи клапан совершает значительный путь при посадке в гнездо, увеличивая объем в нагнетательном трубопроводе. Поэтому давление в трубопроводе резко падает, обеспечивая четкое прекращение подачи топлива форсункой без подтекания. лист Изм Лист докум.

Подп. Дата. Рис.4. Нагнетательные клапаны топливных насосов а - с разгрузочным пояском б - с вытеснителем 1 - направляющее перо клапана 2 - разгрузочный поясок клапана 3 - притирочный поясок клапана 4 - корпус клапана 5, 6 - ограничитель подъема клапана 7- разгрузочный поясок 8 - клапан 9 - надплун-жерное пространство 10 - отверстие в клапане 11 - пружина 2. Неисправности, причины и способы их предупреждения В процессе эксплуатации происходит износ деталей топливной аппаратуры.

В результате нарушается регулировка топливной аппаратуры, ухудшается процесс сгорания топлива в цилиндрах дизеля, снижается экономичность и надежность тепловоза в целом. В связи с этим на каждом ТР-2 и ТР-3 через каждые девять месяцев насосы демонтируются с двигателя и проверяются на стенде. При необходимости их разбирают и ремонтируют. Причина износа - ухудшение условий смазки, вызванное высокими температурами и повышенными зазорами, а главные причины износа это недостаточная чистота топлива и масла, а также попадание воды в топливо.

Поэтому на дизеле 10Д100 в системе подачи топлива установлено два фильтра. Предварительной очистки сеточно-набивной, перед подкачивающим насосом и тонкой очистки войлочный перед ТНВД. Качество фильтрации оказывает большое влияние на работу насосов и форсунок. При работе с засорёнными фильтрами, топливо загрязняется механическими примесями, что приводит к заклиниванию плунжеров насоса.

Поэтому рекомендуется промывать или очищать фильтры с помощью ультразвука каждые ТО-1, ТО-2 , ТО-3 и ТР-1. лист Изм Лист докум. Подп. Дата. 3.