Топливная аппаратура дизеля служит для нагнетания при высоком давлении в установленный момент точно определенной порции топлива, соответствующей режиму работы дизеля, и распиливания ее в цилиндре дизеля. Собственно к топливной аппаратуре относят топливные насосы высокого давления, форсунки и трубопроводы высокого давления. Топливо к топливному насосу высокого давления поступает из топ ливной системы дизеля и тепловоза, в которую входят фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливные баки, трубопроводы и арматура.
На дизеле 6Д49 установлены секционные топливные насосы высокого давления золотникового (плунжерного) типа с постоянным ходом плунжера и регулированием количества подаваемого топлива поворотом плунжера с перепуском избыточного топлива в конце хода нагнетания. Секции топливных насосов 15 (см. рис. 9) расположены в верхней части дизеля над его цилиндрами и прикреплены вместе с толкателями двумя шпильками к лотку против кулачка 6 вала (см. рис. 19).
Все детали насоса смонтированы в корпусе 4 (рис 20). Рабочим органом насоса является насосный элемент, состоящий из плунжерной пары, нагнетательного клапана и механизма поворота плунжера. Прецизионная плунжерная пара состоит из втулки (гильзы) 12 и плунжера 13. Втулка имеет в верхней части два симметрично расположенных отверстия для подвода топлива. На верхней части (головке) плунжера расположены две направленные в разные стороны спиральные отсечные кромки: верхняя, регулирующая начало подачи топлива, и нижняя, регулирующая конец подачи топлива.
На верхний торец втулки 12 установлено седло (корпус) 9 нагнетательного клапана 10, который разобщает надплунжерную полость от внутренней полости трубопровода высокого давления. Уплотнение между торцами втулки 12 и седла 9 обеспечивается высоким классом точности и шероховатости поверхности этих торцов и усилием, создаваемым при завертывании нажимного штуцера 1/, который прижимает седло 9 к втулке 12. Стык седла нагнетательного клапана с корпусом насоса уплотнен кольцом из маслостойкой резины, а стык с нажимным штуцером- омедненной прокладкой. Втулка плунжера закреплена в корпусе насоса стопорным винтом.
На втулку плунжера надет зубчатый венец 5, в пазы которого с незначительным зазором входит ведомый поводок плунжера. В зацеплении с зубчатым венцом находится рейка 7, при помощи которой механизм управления топливными насосами поворачивает плунжер. Для предотвращения утечки топлива по рейке с одной стороны она закрыта колпачком 14, а с другой - фланцем с гофрированной резиновой втулкой 8. Зубчатый венец удерживается на втулке плунжера верхней тарелкой 15у прижатой к корпусу насоса пружиной 6. Второй конец пружины опирается на нижнюю тарелку 3, которая своим вырезом удерживается на плунжере и упирается в упор 17 толкателя. Тарелка 3 имеет вырез для прохода шейки плунжера и выточку для размещения его опорной головки. Во избежание заклинивания плунжера его опорная головка по высоте должна быть меньше выточки в тарелке.
Снизу к корпусу 4 топливного насоса двумя винтами крепят направляющую 2 толкателя с запрессованной в нее втулкой 1 из алюминиевого сплава. Во втулке размещен толкатель. Штампованная тарелка 16 удерживает толкатель во втулке 1 при транспортировке и монтаже насоса. Стыки толкателя и корпуса топливного насоса, толкателя и лотка уплотняются резиновыми кольцами. При вращении распределительного вала 3 его кулачок 6 (см. рис. 19) нажимает на ролик 19 и поднимает вверх толкатель 18 и плунжер 13 (см. рис. Пружина 6 постоянно прижимает ролик 19 к кулачку распределительного вала и возвращает толкатель с плунжером в исходное положение после сбегания ролика 19 с выступа кулачка на его цилиндрическую поверхность.
При ходе вверх плунжер перекрывает своей верхней спиральной кромкой отверстие во втулке и начинает сжимать топливо в надплун-жерной полости. Давление сжатого топлива преодолевает усилие пружины нагнетательного клапана 10, открывает его, и топливо поступает по нагнетательному трубопроводу в форсунку. Нагнетание продолжается до момента открытия нижней спиральной кромкой отверстия во втулке. При дальнейшем движении плунжера вверх топливо по вертикальному пазу плунжера и отверстию в гильзе перетекает из надплунжерной полости в полость низкого давления. Давление в надплунжерной полости резко падает, а нагнетательный клапан под действием пружины и разности давлений топлива в трубопроводе и надплунжерной полости опускается на седло.
Количество подаваемою топлива зависит от положения спиральных кромок плунжера относительно отверстия во втулке и изменяется поворотом плунжера 13 вокруг оси при помощи поворотной втулки 12 и регулирующей рейки 7. Спиральные отсечные кромки на плунжере расположены таким образом, что при движении рейки в корпус насоса подача топлива уменьшается, а при выдвижении - увеличивается. Верхняя спиральная отсечная кромка обеспечивает уменьшение угла опережения подачи топлива с уменьшением нагрузки на дизель.
Рис. 20. Топливный насос высокого давления:
1 - втулка; 2 - направляющая толкателя; 3 - нижняя тарелка; 4 - корпус насоса; 5 - зубчатый венец, 6 - пружина; 7- рейка; «-втулка гофрированная резиновая; 9 - седло нагнетательлого клапана; 10 - клапан нагнетательный; -штуцер нажимной; 12 - втулка плунжера; 13 - плунжер; 14 - колпачок рейки; 15 - тарелка верхняя; 16 - тарелка штампованная; 17 - упор толкателя; 18 - корпус толкателя; 19 - ролик; 20 - втулка плавающая; 21 - ось
Рис. 21. Форсунка:
/-сопло; 2-корпус распылителя; 3 - игла; 4 - колпак; 5 - кольцо уплотнительное резиновое; 6 - штанга; 7 - корпус форсунки; в -пружина; 9 - тарелка; 10 - винт регулировочный; 11 -прокладка; 12 - контргайка; 13 - гайка; 14 - корпус щелевого фильтра; 15 - стержень
Угол опережения начала подачи топлива до верхней мертвой точки поршня регулируют при помощи стальных прокладок между лотком и толкателем. Нормальная суммарная толщина прокладок равна 2 мм, допускаемое отклонение при настройке до 0,5 мм. Толщина стальной прокладки, определенная на специальном стенде, выбита цифрами на корпусе насоса.
По основным элементам конструкции и принципу работы этот топливный насос (см. рис. 20) аналогичен секционным топливным насосам и секциям или насосным элементам блочных топливных насосов, установленных на всех дизелях, описание которых дано ниже. Отличаются все эти насосы в основном формой и конструктивным исполнением деталей. Наиболее существенные отличия заключаются в конструктивном исполнении плунжера, форме, количестве и взаимном расположении его отсечных кромок, количестве и форме выточек, каналов и отверстий в гильзе плунжера и каналов в корпусе насоса.
На дизеле установлены форсунки закрытого типа с гидравлическим управлением подъемом иглы, у которых внутренняя полость, заполненная топливом, в период между впрысками разобщена от камеры сгорания запорной иглой, а иглу поднимает усилие, развиваемое сжатым топливом при определенном давлении.
К нижнему торцу стального корпуса 7 форсунки (рис. 21) колпаком 4 прикреплены прецизионные детали: корпус 2 распылителя с иглой 3 и соплом 1. Игла имеет цилиндрическую направляющую и два конуса. Нижний запорный конус иглы прижат к конусу в корпусе 2 распылителя усилием пружины 8, которое действует на иглу через штангу 6. Затяжку пружины регулируют винтом 10, который фиксируют контргайкой 12. Сверху на регулировочный винт навернута гайка 13, к которой подсоединяют трубку, отводящую топливо, просочившееся между цилиндрической направляющей иглы 3 и корпусом 2 распылителя.
В нижней части сопла на шаровой поверхности прошлифован конусный поясок, к которому просверлены девять равномерно расположенных по окружности сопловых отверстий. Плоскость расположения сопловых отверстий и конусно! о пояска наклонна к оси сопла на угол 60° из-за наклонного расположения форсунки в крышке. Топливо подводится к наклонному каналу в корпусе 7 форсунки через щелевой фильтр, состоящий из корпуса 14 и стержня 15, и через канал в корпусе 2 распылителя поступает в полость, расположенную под верхним конусом иглы 3. При давлении топлива 320+5 кгс/см2 усилие, действующее на верхний конус иглы, преодолевает усилие пружины 8, поднимает иглу, и топливо через сопловые отверстия впрыскивается в камеру сгорания.
Стыки между торцовыми поверхностями корпуса 7 форсунки, корпуса 2 распылителя и сопла 1 уплотнены за счет высокого класса точности и шероховатости поверхности этих торцов и усилием, создаваемым при завертывании колпака 4. Резьбовое соединение колпака 4 и корпуса 7 уплотнено резьбовым кольцом 5, а соединение корпуса 7 и контргайки 12 - прокладкой 11 из красной меди. Форсунки расположены наклонно в крышках цилиндров. Форсунки можно снимать и ставить при закрытых крышках клапанных коробок. При появлении трещин в трубках высокого давления топливо не попадает в масло.
⇐ | Приводы и механизм распределения | | Маневровые тепловозы Под редакцией Л. С. НАЗАРОВА | | Регулятор частоты вращения вала дизеля | ⇒