Поперечный разрез топливного насоса 6ТН-9Х10

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ДВИГАТЕЛЕЙ А-01, А-01М и А-41

Роликовый толкатель 18 состоит из стального корпуса, стальной оси 1 (рис. 47), внутреннего 2, наружного 3 роликов, регулировочного болта 5, стопорящегося контргайкой 4, и штифта 14 (см. рис. 45) с призматической головкой, предотвращающего поворот роликового толкателя вокруг своей оси.

Призматическая головка штифта и хвостовик оси роликов при возвратно-поступательном движении толкателя перемещаются в пазах, выполненных по образующим цилиндрических отверстий в корпусе.

С применением стопорного штифта с призматической головкой, установленного значительно выше оси роликов, выход головки из направляющего паза стал невозможным, что исключило повышенный износ пазов.

Теперь возникает только естественный износ одного паза, того, в котором движется призматическая головка штифта. Другой паз не изнашивается, так как хвостовик оси выполнен цилиндрическим, а ось — плавающей, при этом хвостовик не соприкасается с пазом; если контакт все же произойдет, то хвостовик оси будет перекатываться в пазу, а не скользить в нем.

Если при эксплуатации износ паза для штифта станет чрезмерным, можно повернуть толкатель вокруг своей оси гак, чтобы штифт попал во второй, неизношенный паз. После этого корпус с толкателями может проработать еще один, приблизительно такой же срок.

Внутренний ролик 2 (рис. 47) выполняет роль плавающей втулки, вследствие чего окружная скорость вращения ролика по оси 1 уменьшается приблизительно в два раза.

Насосная секция состоит из двух основных прецизионных пар — плунжерной и клапанной — и ряда вспомогательных деталей.

Плунжерная пара состоит из плунжера 7 (рис. 48) и втулки 5, изготовляемых из шарикоподшипниковой стали. Большую долю общей длины плунжера занимает его прецизионная часть, представляющая собой зеркально гладкий цилиндр. Внутренняя цилиндрическая поверхность втулки плунжера также тщательно доведена. Плунжер и втулка закалены и обладают высокой твердостью. Благодаря большой твердости, тщательной отделке поверхностей, а также высокой точности обработки (до 1 мк) плунжер скользит во втулке без заметного трения, без заедания и зависания. Зазор в соединении этих деталей составляет всего 3—
4 мк.

Малый зазор между плунжером и втулкой необходим для поддержания высокого давления, развивающегося над плунжером и достигающего кратковременно 400 кГ/см2.

В верхней части плунжера имеется головка, отделенная от остальной цилиндрической части плунжера канавкой. В головке вы-полнены две зеркально симметрично расположенные канавки, служащие для дозирования впрыскиваемой в цилиндр порции топлива. Полости канавок при помощи продольного и поперечного сверлений в плунжере соединены с надплунжерным пространством. Дозирование топлива осуществляется только одной канавкой. Другая канавка служит для разгрузки плунжера от боковых усилий, создаваемых давлением топлива, находящегося в полости первой канавки. В ней создается точно такое же, но противоположно направленное давление топлива, благодаря чему усилия от этих давлений взаимно уравновешиваются и плунжер освобождается от боковых сил и вызываемых ими сил трения.

В нижней части плунжера выполнен цилиндрический буртик, который ограничивает осевое перемещение плунжера в тарелке пружины. За ним находится рифленый цилиндрический поясок, на который напрессован поводок 18, представляющий собой рычажок с цилиндрическим отростком. При помощи поводка во время работы двигателя совершается поворот плунжера вокруг своей оси на некоторый угол для изменения подачи топлива в цилиндр. Рифление сделано для повышения надежности крепления поводка и предотвращения проворачивания его.

В верхней части втулка плунжера утолщена для того, чтобы, во-первых, создать жесткость и прочность втулки в месте, где развиваются наибольшие давления топлива, а сечение ослаблено впускным и отсечным отверстиями, во-вторых, создать бурт, при помощи которого можно закрепить втулку в головке насоса и уплотнить каналы головки, предотвратив течь топлива в полость насоса.

В головке насоса выполнены ступенчатые отверстия, в которых устанавливают основные узлы и детали насосных секций.

Сначала на заплечик ступенчатого отверстия укладывают медное уплотнительное кольцо, на которое устанавливают буртом втулку плунжера. Поверхность верхнего торца втулки доведена до зеркально гладкого состояния. На нее устанавливают также доведенной поверхностью седло 8 нагнетательного клапана. Нагнетательный клапан тарельчатого типа «оперенной» частью выходит в цилиндрическое отверстие седла, а конической головкой, опирающейся на коническую фаску седла кла-пана, надежно запирает лежащие выше него полости нажимного стакана, трубки высокого давления и форсунки. Смонтированные в ступенчатом отверстии головки насоса втулки плунжера с плунжером и седло клапана с клапаном и пружиной клапана надежно зажимаются через капроновую прокладку 9 нажимным стаканом 11, который ввертывают в головку насоса на резьбе.

Рис. 47. Поперечный разрез топливного насоса 6ТН-9Х10:
1 — ось роликов толкателя; 2 —внутренний ролик;
3 —наружный ролик; 4 — контргайка; 5 — регулировочный болт; 6 — гайка; 7 — пружинная шайба; 8 и 11 — болты; 9 —крышка люка; 10 — разрезной хомут; 12 — маслоизмернтельный стержень;
13 — прокладка; 14 — толкатель; 15 — валик.

Рис. 48. Головка топливного насоса 6ТН-9Х10:
1 — гайка; 2 — шпилька; 3 — тарелка пружины плунжера; 4 — пружина плунжера;
5 — втулка плунжера; 6 — головка топливного насоса; 7 — плунжер; 8 — седло нагнетательного клапана; 9 — прокладка; 10—пружина нагнетательного клапана;
11 — нажимной стакан; 12 — уменьшитель объема; 13 — зажим; 14 — контровая проволока; 15 —болт; 16 — пробка; 17 — стопорный винт; 18 — поводок плунжера; 19— стопорное кольцо: 20 — пластина.

В средней части нажимного стакана снаружи выполнен рифленый поясок. Каждую пару стаканов стягивают рифлеными планками при помощи болтов 15.

После монтажа и стягивания деталей насосной секции в ней образуется ряд полостей, в которых во время работы развивается высокое давление топлива: 1) надплунжерное пространство—между верхним торцом плунжера и нижним торцом седла нагнетательного клапана; 2) надклапанное пространство — полость в нажимном стакане, в котором размещена пружина клапана; 3) полость трубки высокого давления. Первая из этих полостей уплотнена цилиндрической поверхностью плунжера, движущегося с малым зазором во втулке, и плотно прижатыми доведенными поверхностями верхнего торца втулки плунжера и нижнего торца седла клапана. Вторая полость вместе с полостью трубки уплотнена с одной стороны капроновой прокладкой 9, которая, раздаваясь под давлением нажимного стакана, плотно прижимается к заплечику седла нагнетательного клапана, обжимает его шейку и одновременно прижимается к стенке ступенчатой расточки головки насоса; с другой стороны эта полость уплотнена коническим присоединением трубки высокого давления к нажимному стакану.

Трубку высокого давления присоединяют к форсунке таким же способом.

Перед тем как плунжер вставить во втулку, устанавливают пружину 4 плунжера, замыкаемую снизу тарелкой 3 пружины. Последняя представляет собой цилиндрическую деталь со сквозным пазом в стенке и двумя заплечиками — внутренним и наружным. Внутренним заплечиком тарелка пружины опирается на нижний бурт плунжера, а через ее паз просовывается рычажная часть поводка плунжера. В головке насоса между каждой парой насосных секций ввернута шпилька 2, на нижний конец которой установлена пластина 20, притянутая гайкой 1. Таких шпилек на головке насоса установлено 3 на насосе 6ТН-9Х10 и 2 на насосе 4ТН-9Х10. В собранной головке насоса наружные заплечики тарелок пружин прижаты сверху к пластине 20 пружинами плунжеров. Головку нижней плоскостью устанавливают на верхнюю плоскость корпуса насоса и закрепляют на ней шпильками 3 (см. рис. 45) с втулками 6.

При установке головки насоса нижние торцы тарелок пружин упираются в торцы болтов толкателя, пружины плунжеров сжимаются и тарелки пружин, ведя за собой плунжеры, занимают различные положения по высоте в соответствии с положениями кулачков и толкателей для данного зафиксированного в момент установки головки угла поворота кулачкового валика.

Таким образом, назначение шпилек 2 (рис. 48) с пластинами 20 заключается в предотвращении выпадения плунжеров из втулок тогда, когда головка еще не установлена на корпус насоса или поставляется как запасная часть. После установки головки на корпус наружные заплечики тарелок пружин отходят от пластины вверх, и при движении ролика толкателя по затылку кулачка, т. е. в низшем положении толкателя, между упомянутыми заплечиками и пластиной сохраняется значительный зазор.

В собранном насосе пружина плунжера постоянно прижимает тарелку пружины к торцу болта и через толкатель прижимает ролик толкателя к поверхности кулачка. Размер от нижнего торца плунжера до его буртика, включая его толщину, немного меньше углубления тарелки

пружины до ее внутреннего заплечика, поэтому плунжер не зажимается пружиной и имеет небольшой люфт в тарелке в осевом направлении. Это необходимо для свободного поворота и передвижения плунжера.

В средней части корпуса насоса, в его торцовых стенках, выполнены отверстия, в которых перемещается рейка (трубчатый валик) 47 (см. рис. 45).

На всей длине цилиндрического валика снята лыска, а отверстия в стенках корпуса выполнены по форме, соответствующей контуру сечения валика. Этим самым устраняется возможность проворачивания валика вокруг своей оси. Против каждой из насосных секций на валик установлен разрезной хомут 10 (см. рис. 47), фиксируемый на валике болтом 11. Разрезная часть хомута с болтом обращена к крышке 9 корпуса, а в части хомута, которая обращена к насосной секции, выполнен вертикальный паз, в который вставлен вертикальный цилиндрический отросток поводка 18 (рис. 48) соответствующего плунжера.

Один конец рейки 47 (см. рис. 45) выдвинут из корпуса насоса со стороны привода, а другой входит во фланец регулятора и при помощи поводка 46 соединен с тягой регулятора.

При передвижении рейки в осевом направлении линейное перемещение хомутов преобразовывается в угловой поворот плунжеров, благодаря чему изменяется подача топлива всеми насосными секциями, т. е. происходит регулирование подачи.

Чтобы равномерно работали все насосные секции, подавали одно и то же количество топлива и характеристика подачи была одинаковой, нужно соблюсти одинаковое взаимоположение в вертикальном, линейном и угловом направлениях торцов плунжеров и спиральных канавок с впускными и отсечными отверстиями во втулках плунжеров. Это достигается точным изготовлением и точной фиксацией деталей при сборке или специальной регулировкой.

Начало подачи топлива, которое происходит в момент, когда верхний торец плунжера при своем движении вверх перекрывает впускное отверстие во втулке плунжера, осуществляется при помощи болта 5 (см. рис. 47) толкателя, завинчивание и вывинчивание которого на остановленном насосе влечет за собой вертикальное перемещение плунжера и, стало быть, изменение исходного положения торца плунжера относительно выпускного отверстия во втулке.

Равномерность подачи топлива насосными секциями регулируют перемещением хомутов 10 вдоль рейки 47 (см. рис. 45), при котором изменяется исходное угловое положение спиральной канавки плунжера относительно отсечного отверстия во втулке. Хомуты окончательно закрепляют (зажимают) на рейке лишь после определения их положений, при которых равномерность подачи топлива всеми секциями, проверяемая на стенде, укладывается в заданные нормы. Регулируют также взаимоположение роликов толкателей и кулачков в момент начала подачи.

Топливный насос высокого давления работает следующим образом. Когда плунжер перемещается вниз и верхним торцом открывает впускное отверстие, топливо под всасывающим действием плунжера и под давлением топливоподкачивающего насоса заполняет надплунжерное пространство. При движении вверх топливо частично вытесняется обратно в нагнетательный канал головки через впускное отверстие до тех пор, пока верхний торец плунжера не перекроет верхнюю кромку впускного отверстия. В этот момент надплунжерный объем замыкается, и в нем под влиянием быстрого сжатия, производимого поднимающимся плунжером, возникает волна давления. Под действием этого давления открывается нагнетательный клапан и сжимает пружину до тех пор, пока из седла не выйдет его разгрузочный поясок, тогда открывается

выход топливу в надклапанную полость нажимного стакана, а оттуда в трубку высокого давления и далее в форсунку. Таким путем впрыскивается топливо в цилиндр двигателя. Впрыск продолжается до тех пор, пока спиральная канавка на плунжере при движении его вверх не начнет открывать отсечное отверстие. В этот момент часть топлива, находящегося в надплунжерном пространстве канавки и сверлениях плунжера под высоким давлением, с силой выбрасывается через отсечное отверстие в отсечный канал головки, и давление в нагнетательной линии (в надплунжерном и надклапанном пространстве, в трубке высокого давления и в каналах форсунки) мгновенно падает, и впрыск топлива в цилиндр прекращается.

Нужно иметь в виду, что при давлении около 400 кГ/см2, которое развивается в полостях высокого давления топливного насоса, наблюдается сжатие жидкого топлива. Поэтому после отсечки и посадки на место нагнетательного клапана в трубке высокого давления и каналах форсунки давление топлива не падает до уровня атмосферного или до уровня давления в нагнетательном канале головки, а остается большим. Это явление нежелательно, так как приводит к замедленной посадке иглы распылителя форсунки и соответственно к затяжному окончанию впрыска из форсунки, сопровождающемуся капельным подтеканием топлива из распыливающих отверстий, повышенным удельным расходом топлива и повышенным нагарообразованием. Чтобы устранить это явление, на нагнетательном клапане делают разгрузочный поясок. Он размещен под конической головкой клапана и входит в цилиндрическое отверстие седла клапана с зазором в несколько микрон. Во время впрыска клапан с пояском, действующим как поршень, открывается, входя в полость нажимного стакана и занимая в ней некоторый объем. После отсечки клапан с пояском садится на место, при

этом объем полостей, лежащих выше клапана, увеличивается на величину объема, «изымаемого» клапаном при втягивании пояска в отверстие седла. Тем самым разгружается линия высокого давления.

содержание .. 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..