Плунжерный насос двигателей Д-108 и КДМ-100 состоит из следующих
основных частей (рис. 48): четырех секций 15; механизма привода
плунжеров секций; механизма регулирования подачи топлива; корректора
подачи топлива. Секция под большим давлением подает топливо через
форсунки в камеру сгорания дизеля.
Основными деталями секции являются гильза 12 (рис.
49) и плунжер 13. Они изготовлены из высококачественной стали марки
ШХ-15 и подвергнуты термической
обработке. Для получения надлежащей плотности при
работе на больших давлениях плунжер и гильзу притирают и подбирают друг
к другу парами, при этом диаметральный зазор в паре составляет
0,001—0,002 мм. В правильно притертой паре плунжер, вставленный
вертикально в промытую и смазанную чистым дизельным
топливом гильзу, должен медленно от собственного
веса без задержек и торможения продвигаться по всей длине гильзы.
Кроме того, подобранные пары плунжер—гильза проходят на заводе
специальное испытание на плотность и разбиваются на две группы:
детали первой группы удерживают давление (200 кГ/см2) в замкнутой камере
в течение 18—33 сек для 1-й и 4-й секций и 30—50 сек для 2-й и 3-й
секций; детали второй группы — в течение 33—45 сек для 1-й и 4-й секций
и 50—70 сек для 2-й и 3-й секций (для двигателя Д-108). Номер группы
проставляется на наружной поверхности малого диаметра гильзы.
Для обеспечения равномерности подачи топлива па насос ставится комплект
пар плунжер—гильза одной и той же группы. Номер группы выбивается на
корпусе секции возле стопорного винта гильзы.
Боковое отверстие в гильзе диаметром 3+0'05 мм служит для подвода
топлива в надплупжерную полость. Гильза от проворота удерживается
стопорным винтом 11, ввернутым в корпус.
Плунжер в верхней части имеет головку, отделенную от направляющей
цилиндрической части кольцевой канавкой. Головка плунжера имеет
продольный паз, сообщающий надплунжерное пространство с кольцевой
канавкой. Нижняя часть головки имеет косой срез, необходимый для
изменения количества подаваемого плунжером топлива. Благодаря косому
срезу головка плунжера на определенном участке имеет переменную высоту.
На рис. 50 показана схема работы плунжерной пары. При перемещении
плунжера вверх топливо из надплунжерной полости начинает вытесняться
через впускное отверстие. После того как будет перекрыто подводящее
отверстие в гильзе, начнется ход нагнетания топлива через форсунки,
который заканчивается, когда кромка косого среза откроет это отверстие,
в результате чего надплунжерная полость через продольный паз в головке
плунжера сообщается с кольцевой канавкой и с впускным отверстием в
гильзе. Если плунжер повернуть влево, то количество топлива, подаваемого
секцией, уменьшится. Если плунжер повернуть таким образом, чтобы
продольный паз на головке был обращен к впускному отверстию, то
нагнетания топлива происходить не будет.
Рис. 50. Схема работы плунжерной пары:
а — наполнение плунжерной полости, плунжер находится в нижнем положении;
б — начало нагнетания, впускное отверстие в гильзе закрыто, плунжер
движется вверх; в — конец нагнетания, нижняя кромка косого среза
открывает впускное отверстие в гильзе; I —
подача топлива максимальная; II — подача
топлива выключена
Рис. 51. Развертка плунжеров секций топливного
насоса:
а — плунжер 1-й и 4-й секций; б —-плунжер 2-й и 3-й секций; 1 —
продольный паз; 2 — косой срез
Для уменьшения нагаро- и смолообразования в
выхлопном тракте, особенно при работе в условиях низких температур
окружающего воздуха, на двигателе Д-108
(в отличие от двигателя КДМ-100) применено
автоматическое отключение на холостом ходу 2-го и 3-го цилиндров, за
счет чего возрастает нагрузка в работающих 1-м и 4-м цилиндрах
(температура в них повышается, топливо полнее сгорает и значительно
уменьшается выброс в выхлопные каналы частиц несгорающего топлива,
которое и образует смолистые отложения). Отключение на холостом ходу
2-го и 3-го цилиндров достигается тем, что плунжеры 2-й и 3-й секций
топливного насоса имеют более широкий перепускной продольный паз 1 (рис.
51) и увеличенную высоту отсечной кромки косого среза 2. На рис. 52
показана схема автоматического отключения 2-й и 3-й секций насоса на
холостом ходу.
При пуске дизеля рычаг акселератора ставят в
среднее положение. Рейка топливного насоса при этом занимает положение,
при котором плунжеры всех секций перекрывают отверстия в гильзах, и
топливо подается к цилиндрам всеми секциями. Таким образом, дизель
запускается на четырех цилиндрах (рис. 52, а).
Рис. 52. Схема автоматического отключения 2-го и
3-го цилиндров на холостом ходу двигателя Д-108:
1 — гильза; 2 — плунжер, 3 — зубчатый сектор плунжера; 4 — рейка; 5 —
плоскость корпуса насоса; а — работа под нагрузкой (все секции подают
топливо); б — работа на холостом ходу (2-й и 3-й цилиндры отключены)
После пуска дизеля рейка топливного насоса под
воздействием регулятора перемещается в сторону уменьшения подачи
топлива, поворачивая плунжеры. Уширенные канавки на плунжерах 2-й и 3-й
секций сообщаются с отверстиями в гильзах. Эти секции прекращают подачу
топлива, и, таким образом, 2-й и 3-й цилиндры отключаются. Секции же
1-го и 4-го цилиндров продолжают подавать топливо, и дизель работает на
холостом ходу только на 1-м и 4-м цилиндрах (рис. 52, б).
При нагрузке двигателя рейка топливного насоса под воздействием
регулятора перемещается в сторону увеличения подачи топлива, поворачивая
плунжеры. Отвер-стия в гильзах 2-й и 3-й секций перекрываются рабочей
кромкой косого среза плунжеров, и секции, подавая топливо, включают в
работу 2-й и 3-й цилиндры.
Секции 2-го и 3-го цилиндров дизеля Д-108 невзаимозаменяемы с секциями
1-го и 4-го цилиндров и имеют для отличия от них метку «О» (отключение),
выбитую ниже стопорного винта гильзы (см. рис. 48), а их плунжеры —
отличительный поясок, расположенный в нижней цилиндрической части.
Таким образом, конструкция топливного насоса двигателя Д-108 отличается
от насоса двигателя КДМ-100 только наличием во 2-й и 3-й секциях
плунжеров с более широким перепускным продольным пазом и иным
расположением метки «С» на шестерне привода, которой пользуются при
установке насоса на двигатель.
На плунжер в нижней части надет алюминиевый зубчатый сектор 17 (см. рис.
49), имеющий прорезь для крепления на плунжере с помощью стяжного болта
16.
На одном из зубцов сектора нанесена установочная риска, которая при
сборке насоса должна быть совмещена с риской на впадине зубца рейки
топливного насоса. Поворотом зубчатого сектора относительно плунжера
изменяется подача топлива секцией насоса. Чтобы плунжер можно было
удерживать при повороте зубчатого сектора, на шейке плунжера сделаны две
лыски под ключ. Внизу плунжер имеет головку, которая входит в паз
регулировочного винта толкателя и за которую при опускании толкателя
винт тянет плунжер вниз.
К гильзе плунжера штуцером 6 прижато седло обратного клапана 7. На
клапане около тарелки имеется разгрузочный цилиндрический поясок. При
вхождении клапана в седло 8 при помощи этого пояска создается разрежение
в нагнетательном канале и увеличивается объем его, чем вызывается
быстрое падение давления в канале. Благодаря такому устройству обратного
клапана обеспечиваются быстрая посадка иглы распылителя форсунки на
место и резкая отсечка впрыска топлива без подтекания, т. е. без
появления капель топлива у отверстия распылителя форсунки. Клапан к
седлу прижимается пружиной 4.
В верхней части седло клапана имеет наружную резьбу для навинчивания
специального съемника. Клапан и седло притерты и подобраны парами с
диаметральным зазором
в 0,006 мм. Такая посадка обратного клапана
обеспечивает достаточную легкость движения его в гнезде при необходимой
плотности посадки разгрузочного пояска.
Между поверхностью седла обратного клапана и нижним торцом штуцера 6
установлено медное уплотнительное кольцо 9. На торцовых поверхностях
кольца сделаны кольцевые канавки для повышения удельного давления на
торцах кольца, которые обеспечивают хорошее уплотнение.
В верхней части штуцер 6 имеет наружную резьбу для присоединения трубки
высокого давления, идущей к форсунке. Снаружи на штуцере нарезаны зубцы,
на которые надевается стопорное кольцо 5, удерживающее штуцер от
отвертывания. Стопорное кольцо удерживается от проворачивания штифтом 2.
Внутри корпуса секции просверлены каналы для подвода топлива к гильзе
плунжера. В верхнее отверстие канала, имеющее коническое седло, ввернут
продувочный клапан 1 с запирающим конусом, служащий для выпуска воздуха,
попавшего в топливную систему.
Каждая секция на заводе-изготовителе после сборки регулируется на
специальном стенде на максимальную подачу топлива. После регулировки на
торцовой поверхности зубчатого сектора наносится риска против метки
плунжера. Это позволяет легко установить сектор па место в случае его
ослабления и проворота относительно плунжера во время эксплуатации.
Секция в собранном виде устанавливается в корпусе насоса, фиксируется
двумя штифтами и закрепляется на корпусе четырьмя болтами с помощью
прижимных угольников. Между корпусом насоса и корпусом секции в месте
установки соединительной трубки находится резиновое уплотнительное
кольцо.
