Топливные насосы

Топливный насос НД-21 распределительного типа – базовая модель унифицированного ряда насосов для дизелей с числом цилиндров от двух до восьми. По сравнению с многоплунжерными их масса и размеры меньше. Особенность конструкции насоса заключается в том, что один плунжер подает топливо в два, три или четыре цилиндра и при этом совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси. Топливный насос НД-21/4 дизеля Д-144 выполнен в виде неразъемного алюминиево­го корпуса, разделенного на три полости, в которых расположены: насосная секция, регулятор с механизмом управления и кулачко­вый вал с эксцентриковым валом привода подкачивающего на­соса.

Секция насоса состоит из втулки 7 (рис. 33), плунжера 8, дозатора 6, зубчатой втулки 5, пружины 4 с тарелками. В верхней части втулки 7 ввернуты четыре штуцера 9 для каждого цилиндра. В штуцере расположены два подпружиненных клапана: нагнетатель­ный 11 и обратный 12.

Во втулке 10 (рис. 34) имеется впускной канал А, распределительные каналы Б и окно Е, в котором размещается дозатор 12, перемещающийся по плунжеру 11. В плунжере сделаны центральный канал Г, распределительное отверстие В и отсечное отверстие Д.

Кулачковый вал 27 (см. рис. 33) приводится во вращение че­рез распределительные шестерни от дизеля. На кулачке вала, над которым располагается роликовый толкатель, имеются четыре выступа. При набегании выступа кулачка на ролик 2 толкателя 3 плунжер 8 движется вверх во втулке 7–совершается подача топлива. Когда выступ кулачка выйдет из-под ролика толкателя, под действием пружины 4 плунжер движется вниз–происходит всасывание топлива из фильтра. Одновременно кулачковый вал 27 через шестерни 26 и 25 вращает вертикальный вал 15 регулятора, который через шестерни 17 и 16 и зубчатую втулку 5 поворачи­вает плунжер 8. За один оборот кулачкового вала 27 плунжер 8 совершает четыре двойных хода (вверх – вниз) и один оборот вокруг своей оси, подавая топливо в цилиндры дизеля. Работает насос следующим образом.

Рисунок 33. Топливный насос НД-21/4 с регулятором:

1 – корпус насоса; 2 – ролик толкателя; 3 – толкатель; 4 – пружина плунжера; 5– зубчатая втулкй; б – дозатор; 7 – втулка плунжера; 8 – плунжер; 9 – штуцер; 10 – пружийа нагнетатель­ного клапана; 11 и 12 – нагнетательный и обратный клапаны; 13 – пружина обратного клапана; 14 – сапун; 15 – вал регулятора; 16 – промежуточная шестерня; 17–шестерня вала регулятора; 18 – вильчатый рычаг; 19 – подвижная муфта регулятора; 20 – рычаг управления; 21 – пружина регулятора; 22 – корректор; 23 – ступица грузов; 24 - вал с эксцентриком привода подкачивающего насоса; 25 и 26 – шестерни привода вала регулятора; 27 – кулачковый вал; 28 – привод дозатора.

Когда выступ кулачка не давит на толкатель 3, плунжер 8 под действием пружины опускается. Топливо по впускному кана­лу А (рис. 34, а) во втулке 10 поступает в надплунжерное пространство. Топливо не подается, пружины 2 и 7 плотно прижимают обратный 4 и нагнетательный 5 клапаны один к другому.

Когда под действием кулачка и толкателя плунжер 11 движет­ся вверх, часть топлива до момента перекрытия плунжером ка­нала А вытесняется обратно в топливопровод низкого давления. При перекрытии плунжером канала А (рис. 34, б) в надплунжерном пространстве создается давление и топливо по центральному каналу Г и распределительному отверстию В в плунжере начнет подаваться в распределительный канал Б втулки и далее через обратный 4 и нагнетательный клапаны в штуцере 9 и топливо-провод высокого давления–в форсунку.

Рис. 34. Схемы работы элементов топливного насоса:

I–плунжерной пары; II–обратного и нагнетательного клапанов; а– всасывание топлива; б – подача топлива; в – отсечка подачи топлива; 1 –канал; 2 и 7–пружины; 3 – седло; 4– обратный клапан; 5 – нагнетательный клапан; 6 –жиклер нагнетательного клапана; 8– ограничитель; 9 – штуцер; 10 – втулка; 11 – плунжер; 12 – дозатор; 13 – привод дозатора; А – впускной канал; Б – распределительный канал; В – распределительное отверстие; Г– центральный канал; Д– отсечное отверстие; Е – окно.

Чрезмерный подъем клапанов предотвращается ограничителем 8. В это время дозатор 12 плотно закрывает отсечное отверстие Д плунжера 11. Подача топлива прекращается в момент выхода отсечного отверстия Д из дозатора 12. Когда происходит отсечка подачи топлива (рис. 34, в), оба клапана опускаются и занимают перво­начальное положение. Нагнетательный клапан 5 перекрывает отверстие седла 3 и не дает топливу двигаться в канал 1. Но часть топлива по инерции проходит через жиклер 6 нагнетатель­ного клапана 5 и отжимает обратный клапан 4, обеспечивая резкое падение давления в топливопроводе. При следующем опуска­нии и подъеме плунжера процесс повторяется, но плунжер по­ворачивается на 90° и топливо подается в следующий ци­линдр.

Количество подаваемого топлива регулируют перемещением дозатора 12 по плунжеру 11. Наибольшая подача соответствует верхнему положению дозатора. Находясь в крайнем нижнем по­ложении, дозатор не перекрывает отсечное отверстие Д, и подача топлива прекращается. Положение дозатора изменяют регулятором через систему рычагов.