Форсунки, устройство и принцип действия. Привод и установка топливного насоса. Заполнение системы топливом.


Подкачивающий насос. На топливном насосе высокого давления устанавливают подкачивающий насос, который обеспечивает необ­ходимую подачу топлива в его подводящий канал, поддерживая в нем давление в пределах 0,08...0,12 МПа. Подкачивающий насос поршневого типа состоит из корпуса 2 (рис. 7, а), внутри которого расположены поршень 1, впускной 10 и нагнетательный J клапаны, плотно прижатые пружинами к седлам. Поршень свободно перемешается

 

 


Рис.7 Подкачивающий насос

 

 


во внутренней тщательно обработанной полости корпуса. Во время работы с одной стороны на поршень действует пружина 11, а с другой — шток 6, конец которого упирается в толкатель 5.

Толкатель 5соприкасается с эксцентриком 14 (рис. 7, б"), рас­положенным на валике топливного насоса. В сторону эксцентри­ка толкатель отжимается пружиной* 13.


Топливо перекачивается насосом за два хода поршня. При вра­щении валика топливного насоса эксцентрик отходит от толкателя и поршень 1 перемещается под действием пружины вниз. Топливо, находящееся под поршнем в полости Б, вытесняется в нагне­тательный топливопровод, проходя через фильтр тонкой очистки в топливный насос. В надпоршневом пространстве (полость А) в это время действует разрежение, вследствие чего топливо посту­пает в помпу через открывшийся впускной клапан 10 из топлив­ного бака, пройдя фильтр грубой очистки.

При дальнейшем вращении валика топливного насоса эксцен­трик набегает на толкатель и поршень 1 начинает перемещаться вверх (рис. 7, в), сжимая пружину 11. В этой ситуации под пор­шнем (в полости Б) создается разрежение, а давление над порш­нем (в полости А) возрастает. Под действием давления топлива впускной клапан 10 закрывается, а нагнетательный клапан 3 открывается, и топливо из надпоршневого пространства А перетека­ет под поршень (в пространство Б). После этого вспомогательного хода поршня процесс повторяется.

Нормальная скорость подачи подкачивающего насоса 1,5 л/мин при давлении подачи топлива 0,15 МПа. Постоянное давление подачи топлива насосом низкого давления обеспечивается авто­матическим изменением хода поршня 1 в зависимости от расхо­да топлива дизелем. Объясняется это тем, что при полном ра­бочем ходе поршня объем подаваемого им топлива больше, чем расходует дизель. Поэтому в нагнетательной полости Б давле­ние топлива повышается и пружина 11 не может преодолеть его сопротивление и передвинуть поршень на всю длину рабочего хода. Толкатель перемещается на свой полный ход, так как он не связан жестко со штоком и поршнем. Чем меньше расходуется дизелем топлива, тем меньше рабочий ход поршня. В результа­те, независимо от частоты вращения кулачкового вала и расхода топлива, в выпускном топливопроводе 4 поддерживается посто­янное давление.

На корпусе подкачивающего насоса над выпускным клапаном установлен насос ручной подкачки топлива. Он состоит из цилин­дра, поршня 9 и штока с рукояткой 8. Этот насос служит для за­полнения системы топливом и удаления из нее воздуха перед пус­ком двигателя. Для уплотнения на кольцевой выточке поршня 9 установлено резиновое кольцо.

При перемещении рукоятки с поршнем вверх под действием разрежения, образующегося в цилиндре, открывается впускной клапан 10 (рис. 7, г) и топливо заполняет пространство под поршнем. При движении рукоятки с поршнем вниз под давле­нием топлива впускной клапан закрывается, а нагнетательный клапан 3 открывается и топливо поступает по нагнетательному топливопроводу к топливному насосу через фильтр тонкой очистки. После удаления воздуха из системы рукоятку 8 опус­кают вниз и во избежание подсасывания воздуха закручивают до упора.

Перед прокачкой топлива должен быть открыт вентиль 5 (см. рис. 6) фильтра тонкой очистки.

Форсунки. Посредством форсунок топливо подается в камеру сгорания двигателя в мелкораспыленном состоянии и под большим давлением. На дизелях установлены многодырчатые форсун­ки с малым диаметром распыливающих отверстий. Детали смон­тированы в стальном корпусе 10 (рис. 8.8). Основная часть форсунки — распылитель, в корпусе 12 которого размещена игла 11. Корпус и игла изготовлены из легированной стали, тщательно об­работаны и имеют большую твердость рабочих поверхностей, что необходимо для работы в условиях повышенных температуры и давления. Между корпусом и иглой необходимо выдерживать ми­нимальный зазор, поэтому данные детали подбирают парами и притирают настолько тщательно, что замена только одной из этих деталей невозможна. Игла прижата к коническому седлу корпуса пружиной 4 через штангу 8.

Пружину регулируют винтом 2 на определенное давление. В свою очередь винт ввернут в донышко стакана в корпусе фор­сунки. Для предотвращения самоотвинчивания винта использует­ся контргайка 3. Сверху винт закрыт колпаком 1, в котором име­ется резьбовое отверстие для присоединения сливной трубки для отвода топлива, просочившегося в полость пружины.

В процессе работы двигателя топливо поступает из топливного насоса по трубке высокого давления через сетчатый фильтр 6 и канал Р в камеру 75. Когда давление топлива в камере превысит усилие пружины, сила, действующая на иглу, приподнимет ее, и топливо под давлением поступит к распыляющим отверстиям и через них впрыснется в камеру сгорания. Число отверстий в раз­ных форсунках от четырех до восьми, а их диаметр 0,2...0,3 мм. Максимальный подъем иглы (0,3 ...0,4 мм) ограничен упором ее заплечика в торец корпуса форсунки.

 
 

При отсечке топлива нагнетательным клапаном топливного на­соса давление в камере 15 распылителя резко падает и игла под действием пружины быстро закрывает выходное отверстие фор­сунки. Некоторые форсунки установлены в латунные стаканы, рас­положенные в отверстиях головки цилиндров, и закреплены с по­мощью специальной скобы.

Топливопроводы низкого давления изготовляют из ла­тунных или тонкостенных стальных трубок, имеющих антикоррозионное покрытие. На некоторых двигателях применяют поливинилхлоридные топливопроводы. Топливо проводы высокого давления выполнены из стали. Их внутренний диаметр 2 мм, на­ружный 7 мм. Для предохранения от" коррозии наружные поверхности оксидированы, т.е. имеют защитную оксидную пленку на поверхности.

Топливопроводы заканчиваются конусами, выполненными осадкой их конца на специальном приспособлении. Они хорошо подогнаны к штуцерам, поэтому при их установке накидные гай­ки свободно навертывают рукой на штуцеры насоса и форсунки, а окончательно затягивают их ключом.

8.5. Топливный насос рядного типа

Рис. 8.Форсунка дизеля А-41:

а — устройство; б — схема работы; 1 — колпак; 2 — регулировочный винт; 3 — контргайка; 4 — пружина; 5 — тарелка; 6 — сетчатый фильтр; 7 — штуцер для под­соединения топливопровода; 8 — штанга; 9 — канал подвода топлива в распыли­тель; 10 — корпус форсунки; 11 — игла распылителя; 12 — корпус распылителя; 13 — гайка распылителя; 14 — прокладка; 15 — камера распылителя; ——> — дви­жение топлива; Ш — движение детали

Для подачи в цилиндры двигателя точно отмеренных порций топлива в определенный момент и под высоким давлением ис­пользуют топливный насос.

Топливный насос является насосом высокого давления. На ди­зелях устанавливают топливные насосы двух типов: рядные типа ТН и распределительные типа НД. Рассмотрим несколько приме­ров расшифровки марок топливного насоса:

4УТНМ — четарехплуржерный универсальный рядный топлив­ный насос модернизированный;

НД-21/2-4 — дизельный распределительного типа, односекционный (21), для двух—четырех цилиндров;

НД-22/6 — дизельный распределительного типа, двухсекционный (22), для шести цилиндров.

Насосы рядного типа состоят из секций, число которых соответствует числу цилиндров. Рассмотрим устройство и работу одной типичной секции насоса рядного типа.

Насосная секция дизеля Д-243 включает в себя плунжерную пару А (рис. 9), пружину 3, тол­катель Б, кулачок вала топливного насоса и нагнетательный клапан 14 с седлом 13.

Плунжерная пара состоит из втулки 12 и перемещающегося внутри нее плунжера 9. Диаметр плунжера 9 мм, его ход для насосов разных марок составляет 8... 10 мм.

 

 
 

 


Рис. 9. Насосная секция дизеля Д-243:

1 — рейка; 2 — винт; 3 — пружина; 4 — тарелка пружины; 5 — регулировочный болт толкателя; 6 — корпус толкателя;

7 — ролик; 8 — кулачок; 9 — плунжер; 10 — поворотная втулка; 11 — зубчатый венец; 12 — втулка плунжера; 13 — седло клапана; 14 — нагнетательный клапан; А — плунжерная пара; Б — толкатель;

8 — выступ; Г— отсечной паз; Д — осе­вой канал; Е — впускное отверстие


Втулка и плунжер изготовлены из легированной стали и подвергнуты термической обработке с целью получения высокой поверхностной твердости. Во время работы в плунжерной паре создается высокое давление топлива. При рабочем движении плун­жера из надплунжерного пространства не должно просачиваться топливо между трущимися поверхностями плунжерной пары, по­этому плунжер и втулку притирают между собой с большой точ­ностью, обеспечивая получение зазора между ними 0,001 ...0,002 мм, что в десятки раз тоньше человеческого волоса. Раскомплектовывать детали плунжерной пары не разрешается.

В утолщенной части втулки имеются два противоположных бо­ковых отверстия. Верхнее отверстие Е — впускное, служит для за­полнения надплунжерного пространства топливом, а нижнее — перепускное, для перепуска топлива. Оба отверстия втулки соеди­нены с соответствующими каналами, расположенными в насосе высокого давления. В верхней части плунжера находятся соеди­ненные между собой осевой Д и боковой каналы, отсечной паз Г, который выполнен по винтовой линии. С его помощью можно менять порции подаваемого топлива без изменения общего хода плунжера. Кольцевая выточка в средней части плунжера служит для равномерного распределения по гильзе дизельного топлива, вы­полняющего в данном случае роль смазки.

В нижней части плунжера выполнены выступ В и выточка. Выступ входит в пазы поворотной втулки 10, на которой помещен зубчатый венец 11, соединенный с рейкой насоса. Зубчатый венец зажимается на втулке винтом 2. Нижняя выточка выполнена для закрепления в ней тарелки 4 пружины, которая необходима для перемещения плунжера вниз.

Плунжер перемещается вверх под действием толкателя Б, который получает движение от кулачка валика топливного насоса. Толкатель состоит из корпуса 6, ролика 7 с осью и регулировоч­ного болта 5 с контргайкой. От проворачивания толкатели удер­живаются фиксаторами, входящими в пазы его корпуса.

Нагнетательный клапан обеспечивает четкое окончание подачи топлива в цилиндр и состоит из седла 13 и точно подогнан­ного к нему клапана 14. Клапан установлен на втулке. Под давлением пружины клапан плотно закрывает выход к форсунке, и в топ­ливопроводе остается избыточное давление 2...4 МПа, что способ­ствует четкой работе форсунки на всех режимах работы дизеля.

Схема работы секции топливного насоса

 

показана на рис. 10. Под действием толкателя и пружины плунжер совершает возврат­но-поступательное движение.

При движении плунжера 1 вниз топливо из впускного канала 4 может проходить во втулку 2 (рис.10, а). При обратном движе­нии вверх плунжер перекрывает впускное отверстие втулки (рис.10, б) и создает большое давление топлива в надплунжерном пространстве, под действием этого давления открывается нагнетательный клапан 5 и топливо под большим давлением поступает в форсунку. Как только кромка отсечного паза совмещается с перепускным отверстием 7втулки (рис. 10, в), топливо из над-плунжерного пространства попадает по каналам плунжера в пере­пускное отверстие 7 втулки и далее через перепускной канал 8 к подкачивающему насосу. Давление в надплунжерном пространстве падает, и под действием пружины 6 нагнетательный клапан опус­кается в гнездо.

Разгрузочный поясок А при посадке клапана отсасывает часть топлива из топливопровода высокого давления, благодаря чему давление в нем резко падает, и впрыскивание топлива форсункой прекращается. Таким образом, рабочий ход плунжера длится от конца закрытия верхней кромкой плунжера впускного окна втул­ки до начала открытия перепускного отверстия кромкой отсечно­го паза. Подачу топлива за один нагнетательный ход плунжера на­зывают цикловой подачей.

Величину рабочего хода плунжера можно менять, повернув его во втулке на соответствующий угол (рис. 10, г). Момент начала подачи топлива при этом не изменяется, а конец подачи топлива наступает раньше или позже (в зависимости от расположения плун­жера во втулке). Чем ближе к верхнему торцу плунжера кромка

 

 

Рис. 10. Схема работы секции топливного насоса: а — заполнение втулки топливом; б — подача топлива в форсунку; в — конец пода­чи топлива (отсечка); г — поворот плунжера в сторону увеличения подачи; д — по­ложение плунжера при выключенной подаче; / — плунжер; 2 — втулка; 3 — седло нагнетательного клапана; 4 и 8 — впускной и перепускной каналы; 5 — нагнета­тельный клапан; 6 — пружина; 7— перепускное отверстие втулки; А — разгрузоч­ный поясок; — ход плунжера; —» — движение топлива

отсчетного паза, обращенная в сторону перепускного отверстия, тем раньше заканчивается подача топлива. Наименьшее расстоя­ние от кромки паза до торца плунжера соответствует выключению подачи топлива (рис. 8.10, д).

Количество подаваемого топлива каждой секцией регулируют поворотом втулки 10 (см. рис. 8.9) относительно зубчатого вен­ца 11, для чего предварительно ослабляют стяжной винт 2. Порции топлива, подаваемые всеми секциями насоса, меняют пере­движением зубчатой рейки 7 насоса, которая с помощью зубчатых венцов и поворотных втулок 10 поворачивает одновременно все плунжеры вокруг их оси.

Перемещением зубчатой рейки 8 (рис. 8.11) насоса рядного типа управляет регулятор, который приводится в действие от кулачко­вого вала 11. Регулятор смонтирован в корпусе, который закреп­лен за задней частью корпуса топливного насоса и составляет с ним единый агрегат.

Корпус 15 рассматриваемого насоса представляет собой моно­литную конструкцию с несъемной головкой. Корпус разделен литой горизонтальной перегородкой на две части. В верхней части корпу­са (головке) имеются четыре вертикальные расточки для установки секций топливного насоса. Горизонтальные сверления (впускного и перепускного каналов) образуют П-образный топливный канал 2, соединенный топливопроводами с подкачивающим насосом. С по­мощью перепускного клапана 4, установленного в штуцере перепус­ка топлива к подкачивающему насосу, в П-образном канале поддер­живается давление немного выше атмосферного.

В нижней половине корпуса насоса в двух шариковых подшип­никах размещен кулачковый вал (общий для всех секций насоса), на котором расположены четыре кулачка, развернутые один отно­сительно другого под углом 90°. Между вторым и третьим кулач­ками вала находится эксцентрик 10, который служит для привода подкачивающего насоса.

В некоторых насосах рядного типа применяют механизм пово­рота плунжеров с гладкой рейкой, на которой стяжными винтами закреплены вильчатые хомуты 4 (рис. 8.12). В прорези хомутов вхо­дят поводки 2, напрессованные на нижние концы плунжеров.

Подачу топлива каждой секцией в таких насосах изменяют пере­мещением хомутов по рейке при ослабленных стяжных винтах 3.

Движением рейки вперед увеличивают порцию подаваемого топлива. Рейкой управляет регулятор, который прикреплен к зад­ней части топливного насоса.

 

 
 

 


А

Рис.10

б

 
 

Кулачковый вал топливного насоса приводится в действие шестерней привода с помощью шлицевой втулки 12 (см. рис. 8.11), которая связана шпонкой с кулачковым валом 11 и соединяется с шестерней 1 (рис..13) привода посредством шлицевой шай­бы 2 и двух болтов 3. Шестерня 1 свободно посажена на ступице установочного фланца 13 (см. рис. 11). В центральное отверс­тие шестерни запрессована бронзовая втулка, которая прижима­ется буртом к торцу установочного фланца. Шайба 2 (см. рис. 13) устанавливается относительно втулки в определенном положении благодаря пропуску шлица («слепому» шлицу А). При этом по­ложении шайбы топливный насос можно снимать и устанавли­вать без нарушения ранее установленного момента подачи топ­лива.

Общий момент подачи топлива насосными секциями изменя­ют поворотом шлицевой шайбы 2 относительно шестерни 1 насо­са. Для этого в шайбе на одном радиусе просверлены 14 отверс­тий через 21°. На переднем торце ступицы шестерни имеются 14 резьбовых отверстий через 22,5е. При таком их расположении совместить можно только два противоположных отверстия.

При повороте шлицевой шайбы 2 по ходу часовой стрелки до совмещения следующей пары отверстий, расположенных по диа­метру, шлицевая втулка вместе с кулачковым валом повернется на 1,5°, а момент начала подачи топлива насосом высокого давления (угол опережения) оказывается на 3° раньше утла поворота колен­чатого вала. Если повернуть шайбу против хода часовой стрелки, то угол опережения начала подачи топлива соответственно умень­шится, т. е. момент начала подачи наступит позже.

 
 

При нормальной работе топливного насоса каждая секция на­чинает подачу топлива к форсункам за несколько градусов до при­хода поршня в ВМТ при такте сжатия. Угол опережения подачи топлива для разных дизелей приведен в приложении 4.

У некоторых дизелей имеется привод с автоматическим измене­нием угла начала подачи топлива (например, на дизеле СМД-62). В этом случае между шестерней привода и насосом устанавлива­ют муфту опережения впрыска топлива, закрепляя ее на кулачко­вом валу. Муфта обеспечивает выгодный угол опережения впрыска топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Для смазывания деталей топливного насоса используют мотор­ное масло. В зависимости от конструкции насоса масло либо по­дается под давлением из смазочной системы дизеля, либо преду­смотрена автономная его заправка.

 

 

Топливный насос распределительного типа

 

Особенность конструкции насоса распределительного типа со­стоит в том, что плунжерная пара подает топливо не в один ци­линдр, как у многогшунжерного насоса рядного типа, а в несколь­ко цилиндров. Поэтому плунжер этого насоса совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси, распределяя топливо поочередно в цилиндры двигателя.

Базовая модель насосов распределительного типа — насос НД-21/4, одна его секция (рис. 8.14) рассчитана на четыре цилин­дра дизеля. Плунжерная пара состоит из втулки 10 и плунжера 5. Головка втулки закреплена на корпусе насоса четырьмя шпилька­ми с гайками. Пробка, ввернутая во втулку, герметично закрыва­ет надплунжерную полость.

В верхней части втулки имеются впускные каналы 11, по кото­рым топливо поступает внутрь втулки, и нагнетательные каналы, соединяющие ее центральное отверстие с наклонными каналами 7. По этим каналам топливо направляется через штуцер 8 и топли­вопровод высокого давления к форсунке.

Внизу наружный диаметр втулки плунжера ступенчато умень­шается для закрепления зубчатой втулки 4, которая приводит во вращение плунжер от вала регулятора через промежуточную шес­терню 16.

В средней части втулки выполнена выемка, в которую вставлен дозатор 6, изменяющий количество подаваемого топлива насос­ной секцией. Дозатор может перемещаться вверх и вниз по плун­жеру посредством привода 12.

В верхней части плунжера выполнены одно осевое и три ради­альных сверления, два из которых (верхние) объединены верти­кальной выточкой. Под плунжером находится толкатель 13, кото­рый установлен в расточке корпуса топливного насоса. К нижней части корпуса толкателя прикреплен ролик 2, свободно вращающийся на оси. Толкатель перемещается вверх под действием ку­лачка 1, а отводится вниз вместе с плунжером под давлением пру­жины 3. Момент начала подачи топлива каждой секции в насосах распределительного типа не регулируют.

Рис.14

 

Рис. 8.14. Секция насоса НД-21/4 распределительного типа (дизель

Д-144):

/ — кулачок; 2 — ролик; 3 — пружина; 4 — зубчатая втулка; 5 — плунжер; 6 — до­затор; 7, 11,14 а 15— каналы; 8— штуцер; 9 — нагнетательный клапан; 10— втул­ка плунжера; 12 — привод дозатора; 13 — толкатель; 16, 17 — шестерни; 18 — ва­лик регулятора; > — направление движения деталей

 

Кулачковый вал вращается в шариковых подшипниках, уста­новленных в нижней части корпуса топливного насоса. В двух- и четырехцилиндровом двигателях вал снабжен одним кулачком, а r шестипилиндровом — двумя кулачками. На каждом кулачке име­ется столько выступов, сколько цилиндров он обеспечивает топ­ливом. Например, в шестицилиндровом двигателе насос имеет две секции и каждый кулачок имеет три выступа. В таком насосе за один оборот кулачкового вала каждый плунжер сделает три двой­ных хода и один оборот вокруг своей оси. В четырехцилиндровом двигателе кулачок 1 имеет четыре выступа (см. рис. 8.14) и за один оборот кулачкового вала плунжер совершит четыре двойных хода и один оборот вокруг оси. В головке секции насоса четырехцилиндрового двигателя за­креплены четыре штуцера 8, а в шестицилиндровом двигателе — три. Внутри каждого штуцера находятся обратный и нагнетатель­ный 9 клапаны, каждый из которых прижат пружиной к седлу.Рассмотрим схему работы секции насоса распределительного типа. Во время движения плунжера 3 (рис. 8.15

, а) вниз в полос­ти втулки 4 создается разрежение, и через открывшееся впускное отверстие 2 эта полость заполняется топливом. При движении

 

 
 

 


 


плунжера вверх (рис. 15, б) топливо частично вытесняется через впускное отверстие втулки. В момент перекрытия верхней кром­кой плунжера впускного отверстия давление топлива во втулке на­чинает возрастать. Когда верхнее радиальное отверстие (распреде­лительный канал 6) вращающегося плунжера совпадет с одним из нагнетательных каналов втулки, произойдет подача топлива через штуцер 1 и топливопровод высокого давления к форсунке: при на­гнетании топлива клапан 5 приподнимается на 0,5... 0,6 мм и про­пускает топливо к форсунке.

Подача топлива продолжается до выхода нижнего радиально­го (отсечного) отверстия 9 плунжера из дозатора 8 (рис.15, в). В момент отсечки клапаны 5 и 7 опускаются, в частности нагне­тательный клапан 5 садится на седло и часть топлива, проходя че­рез отверстие в нем, отжимает обратный клапан 7 (рис.15, г). В результате давление в топливопроводе высокого давления резко снижается и впрыскивание топлива форсункой прекращается.

Расход подаваемого топлива можно изменять, перемещая до­затор 8 по плунжеру. Чем выше расположен дозатор, тем позже наступает отсечка и тем большее количество топлива подается секцией. При установке дозатора в крайнем нижнем положении подача топлива прекращается. На рис. 8.15, д показана общая схема распределения топлива секцией насоса по цилиндрам I — IV дизеля.

8.7. Всережимный регулятор

 

Для качественного выполнения многих сельскохозяйственных работ необходимы постоянная поступательная скорость движения машинно-тракторного агрегата (МТА) и неизменная частота вра­щения ВОМ, т.е. постоянная частота вращения коленчатого вала. Для ее автоматического поддержания служит регулятор.

Однорежимные регуляторы применяют на пусковых двигате­лях. На тракторных дизелях установлены всережимные регуля­торы.

Всережимный регулятор обеспечивает установленную водите­лем частоту вращения коленчатого вала при любом скоростном режиме работы двигателя (номинальном и частичных). На рас­смотренный ранее рядный топливный насос устанавливают мало­габаритный всережимный регулятор.

 
 

Регулятор насоса рядного типа. Малогабаритный всережим­ный регулятор 4УТНМ имеет четыре груза 6 (рис.16), соеди­ненные осями со ступицей 2, которая свободно сидит на кулач­ковом валу J топливного насоса. На лыске хвостовика вала насоса напрессована упорная шайба. Вращение от шайбы к ступице пе­редается резиновыми сухарями, которые служат демпфером, т.е. ны 15 обогатителя. Промежуточный и основной рычаги связаны болтом 10, который обеспечивает необходимый угловой свобод­ный ход между ними. Основной рычаг 14 соединен через пружи­ну 16 регулятора с рычагом 17, жестко установленным на лысках оси рычага 4 управления. В заднюю стенку корпуса регулятора ввернуты болт 11 номинальной подачи топлива (жесткий упор) и винт 13 прекращения подачи топлива.

Рассмотрим схему работы малогабаритного регулятора 4УТНМ. При пуске двигателя рычаг управления /0(рис. 17, а) поворачи­вается до упора в винт 11 и через рычаг 9 растягивает пружины 7 и 8. Пружина 7 регулятора перемещает основной рычаг 4 до упо­ра в головку болта 3, а пружина 8 обогатителя перемещается впе­ред (на рис. 8.17, а — вправо), обеспечивая увеличение цикловой подачи топлива, необходимого для пуска двигателя. При пуске двигателя грузы / регулятора под действием центробежной силы расходятся и выступами перемещают муфту 2, а вместе с ней про­межуточный рычаг 5 и рейку 6 назад, уменьшая подачу топлива.

Если рычаг 14 управления подачей топлива отклонить вверх до отказа (в сторону выключения подачи) (рис. 17, б), то пружина 7 регулятора полностью сожмется и будет толкать основной рычаг 4 влево до упора в винт 13 прекращения подачи топлива. Вместе с основным рычагом влево переместятся промежуточный рычаг 5 и связанная с ним рейка 6 топливного насоса посредством болта 12. Подача топлива прекращается и двигатель останавливается.

В случае, когда двигатель нагружен полностью (рис. 17, в), частота вращения коленчатого вала по сравнению с недогрузкой снижается и соответственно центробежная сила грузов уменьшается. Под действием пружины регулятора промежуточный 5 и ос­новной 4 рычаги перемещаются вперед до касания основного ры­чага головки болта 3.

В действительности (в полевых условиях) нагрузка на дизель постоянно меняется и рейка 6 топливного насоса постоянно ко­леблется вместе с основным рычагом 4, который периодически касается головки болта 3 номинальной подачи топлива. Такое поло­жение в регуляторе соответствует номинальной нагрузке и более экономичной работе дизеля.

Если нагрузка в среднем постоянная, то между усилием пружины регулятора и центробежной силой грузов устанавливается равновесие, частота вращения коленчатого вала при этом номинальная. При изменении внешней нагрузки равновесие нарушается, промежуточный рычаг перемещается вместе с рейкой насоса, изменяя подачу топлива, и равновесие восстанавливается снова.

Если двигатель перегружен (рис. 17, г), то частота вращения коленчатого вала падает, центробежная сила грузов ослабевает на­столько, что пружина корректора, упираясь с помощью штока 15 в основной рычаг, перемешает промежуточный рычаг 5 и рейку 6

 

Рис.17

 
 

Рис.17 Схема работы малогабаритного регулятора 4УТНМ

а, б — при пуске и останове двигателя; в — при номинальной нагрузке; г — при перегрузке; 1 — груз; 2 — муфта; 3 — болт номинальной подачи топлива; 4, 5 — основной и промежуточный рычаги; 6 — рейка насоса; 7, 8— пружины регулятора и обогатителя; 9 — рычаг; 10 — рычаг управления; // — винт максимальной час­тоты вращения; 12 — соединительный болт; 13 — винт прекращения подачи топ­лива; 14 — рычаг управления подачей топлива; 15 — шток корректора; стрелками показано направление движения соответствующих деталей

 

вправо, дополнительно повышая подачу топлива. При этом растет вращающий момент двигателя и преодолевается перегрузка. Корректор — это устройство для изменения цикловой подачи топли­ва по сравнению с ее номинальным значением (возможно увели­чение подачи топлива на 15... 20 %). Перемещением рычага 14 управления подачей топлива изменяют степень растяжения пружины 7регулятора, а следовательно, и заданный скоростной режим двигателя. Во время работы трактора при неполной нагрузке целесообразно для экономии топлива выбирать пониженный скоростной режим двигателя.

Регулятор РВ насоса рядного типа. Регулятор топливного насо­са расположен в отдельном корпусе и прикреплен сзади к топлив­ному насосу. Валик 7 (рис. 8.18) регулятора расположен в корпусе в двух шариковых подшипниках и получает вращение от кулачко­вого вала насоса через пару шестерен 18. На валике жестко поса­жены крестовина 16 с двумя грузами 15, подвижная муфта 19 и две спиральные пружины 8.

При работе двигателя на муфту действуют две противоположно направленные силы: сила пружин и центробежная сила грузов. Под действием этих сил муфта поворачивает вилку 10 через шипы, входящие в пазы муфты. Вилка 10 через тягу 11 соединена с рейкой 17 топливного насоса. Винт 12 вилки при номинальной подаче топлива касается призмы

 
 

 


Рис. 18. Регулятор РВ насоса рядного типа в дизеле А-41:

1 — регулировочные шайбы; 2 — болт—ограничитель максимальной частоты вра­щения коленчатого вала; 3 — двойная спиральная пружина корректора; 4 — крон­штейн; 5 — упорный болт кронштейна; б — регулировочная прокладка; 7 — валик регулятора; 8 — пружины; 9 — шип вилки; 10 — вилка; 11 — тяга рейки; 12 — винт вилки; 13 — призма; 14 — кнопка валика обогатителя; 15 — груз; 16— крестови­на грузов; 17— рейка топливного насоса; 18 — шестерни; 19 — муфта; 20— ры­чаг управления регулятором; 21 — сектор; 22 — винт; А — срез призмы обогатите­ля; Б — пружина обогатителя

 

13 корректора, имеющей наклонную площадку. С помощью кнопки 74 призма может выводиться из-под винта при пуске двигателя в холодное время года. Кронштейн 4 свободно надет на валик рычага 20 управления регулятором, но соединен с ним двойной спиральной пружиной 3, усики которой охватывают кронштейн. Рычаг 20 выполнен заодно (как одна де­таль) с сектором 21 и валиком.

Тракторист может установить любой скоростной режим работы двигателя перемещением рычага подачи топлива (см. рис. 17, 14), расположенного в кабине. Этот рычаг соединен с рычагом 20 (см. рис. 18) управления регулятором.

Во время работы трактора рейка топливного насоса перемеща­ется под действием пружин 8 и центробежной силы грузов. При кратковременной перегрузке срабатывает корректор: частота вра­щения коленчатого вала временно снижается, и центробежная сила грузов 15 уменьшается настолько, что под действием силы пружин 8 кронштейн 4 поворачивается по ходу часовой стрелки (спиральная пружина 3 корректора закручивается) и вилка 10 пе­ремещается вперед, а винт 12 скользит по скосу призмы 13 вверх. Рейка дополнительно смещается в сторону увеличения подачи топ­лива, вращающий момент дизеля возрастает, преодолевая времен­ную перегрузку. Положение деталей регулятора при перегрузке ди­зеля показано на рис. 18.

При остановке двигателя тракторист перемещает рычаг 20 уп­равления регулятором до соприкосновения сектора рычага с вин­том 22. Рейка топливного насоса отводится вилкой 10 назад (на рис. 18 — влево) до отказа, и подача топлива отключается.

При пуске дизеля в холодное время года для обогащения рабо­чей смеси необходимо оттянуть кнопку 14 валика обогатителя вмес­те с призмой 13 на себя. Призма при этом смещается и винт 12 вилки встает на срез А призмы, а рейка 77 перемещается в сторо­ну увеличения подачи топлива (на рис. 18 вправо). После пуска дизеля частота вращения валика 7 увеличится, и центробежная сила грузов переместит муфту 19 регулятора с вилкой 10, сжимая пружины 8. Вилка с винтом 12 переместится влево и под действи­ем пружины Б призма 13 вернется в исходное положение.

Регулятор насоса распределительного типа. Примером может служить регулятор насоса НД-22/6-4 в дизеле СМД-62. Валик 6 (рис. 19) регулятора, приводящийся во вращение конической па­рой шестерен 17 от кулачкового вала топливного насоса, занима­ет вертикальное положение и вращается в двух шариковых под­шипниках. В нижней части валик соединен со ступицей 15 крес­товины грузов посредством спиральной пружины 16. Пружина предохраняет механизм регулятора от перегрузок при резких из­менениях частоты вращения валика. Грузы шарнирно закреплены в ушках крестовины. Выступы грузов снабжены роликами, которые воздействуют на муфту, сидящую на валике. С другой сторо­ны в муфту упирается двуплечий рычаг 14 под действием пружи­ны 12. Натяжение данной пружины можно изменять наружным рычагом 20. Перемещение наружного рычага 20 управления регу­лятором ограничено двумя упорными винтами 21 и 22.

Двуплечий рычаг 14 соединен системой тяг и рычагов с доза­тором 5. В регуляторе находится корректор для преодоления вре­менных перегрузок двигателя путем дополнительной подачи топ­лива насосом. В корпусе корректора находятся шток 77 и пружи­на 9 хода штока. При неработающем корректоре он выдвинут из корпуса пружиной 9, а между штоком и ограничителем имеется зазор 0,3 мм. Усилие пружины штока регулируют винтом 8. Во время работы двигателя валик регулятора вращается вместе с грузами. При установившемся режиме работы двигателя в задан­ном положении рычага управления центробежная сила грузов урав­новешена усилием главной пружины, благодаря чему дозаторы удерживаются в определенном положении, а коленчатый вал дви­гателя вращается с установленной частотой.

При уменьшении нагрузки частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. Возрастающая центробежная сила гру­зов 6 (рис. 20, а) преодолевает усилие главной пружины 5 и пе­ремещает муфту 7 вверх, а система тяг передвигает дозатор 1 вниз, уменьшая подачу топлива насосом. Частота вращения коленчато­го вала снижается до установленной, при этом между главной пру­жиной и центробежной силой восстанавливается равновесие.

При полной нагрузке рычаг 3 управления переводят в крайнее положение до упора в винт 4 максимального скоростного режима. Центробежная сила грузов уравновешена главной пружиной. Че­рез систему тяг дозаторы устанавливаются в положение, обеспе­чивающее требуемую подачу топлива соответственно нагрузке дви­гателя при данном скоростном режиме.

При перегрузке (рис. 20, б) частота вращения коленчатого вала двигателя снижается. Центробежная сила грузов уменьшается. Под действием главной пружины 5 муфта 7 опускается, а двуплечий рычаг 8 и рычаг 9 корректора перемещаются против хода часовой стрелки. Рычаг 9 через шток 11 сжимает пружины корректора. При дополнительном перемещении рычага 9 вверх другой конец двуплечего рычага опустится ниже и через систему тяг дополнительно переместит дозатор в сторону увеличения подачи топлива. После преодоления перегрузки частота вращения коленчатого вала двига­теля увеличивается, а возросшая центробежная сила грузов преодо­левает усилие главной пружины. Муфта занимает такое положение, при котором рычаг 9 касается штока корректора.
 
 



Дата добавления: 2016-11-26; просмотров: 7542;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.039 сек.