Топливо из бака проходит через топливный фильтр и поступает в топливо-подкачивающий насос. Топливоподкачивающий насос по трубопроводу низкого давления направляет топливо под давлением 2-4 кГ/смг в топливный насос высокого давления ТН-12М. Перед входом в топливный насос высокого давления топливо проходит через два топливных фильтра, соединенных параллельно. Топливный насос под большим давлением (700-900 кГ/см2) по стальным трубкам высокого давления подает топливо в форсунки Через форсунки топливо впрыскивается в камеры сгорания цилиндров дизеля.
Отсечное топливо из насоса направляется в топливный бак. Для замера давления топлива, поступающего в топливный насос, на насосе имеется штуцер крепления приемника манометра.
Топливный насос высокого давления ТН-12М. Насос 12-плунжерный, диаметр плунжера 13 мм, ход плунжера 12 мм. Топливный насос предназначен для подачи в форсунки строго дозированных порций топлива в определенный момент. Порядок подачи топлива плунжерами насоса, считая от конца валика со стороны привода: 2-11-10-3-6-7-12-1-4-9-8-5.
Конструкция насоса. Корпус насоса разъемный (рис. 24), состоит из картера насоса 1, стоек 34 и головки 33, стянутых силовыми шпильками 38.
Картер насоса отлит из алюминиевого сплава и имеет опорные лапки для крепления насоса на дизеле. Вдоль всего картера проходит точно расточеное отверстие, в котором монтируются кулачковый валик 45 с подшипниками 46. Кулачковый валик полый, с одного конца заглушён запрессованной в него заглушкой 44, а с другой хвостовиком И.
Кулачки валика расположены под углом 30° в соответствии с порядком работы плунжеров насоса. К переднему фланцу валика шестью призонными болтами крепится шлицевая муфга 43, к заднему фланцу - хвостовик 11.
Валик вращается в дюралюминиевых подшипниках 46. Подшипники разъемные, состоят из двух половин, стянутых винтами 3. Второй подшипник, считая от шлицевой муфты, отличается от остальных шести тем, что имеет канавку 41, служащую для подвода масла через отверстие 40 в полость валика. Подшипники фиксируются в картере от проворачивания и осевого перемещения винтами 2. Второй подшипник фиксируется в картере штуцером 39, сверление которого используется для подвода масла в канавку подшипника.
Рис. 24. Топливный насос ТНд12М:
1 - картер; 2, 18 - винты стопорные; 3 - винт подшипника; 4, 7 -тарелки пружины; 5 - пружина плунжера; 5 -диск; в-венец зубчатый; 9 - ступнца; 10 - палец толкателя; 11 -хвостовик; 12 - ролик; 13 - толкатель; 14, 58 - гайки, 15 - болт толкателя; 16 - муфта поворотная; 17 - плунжер; 19 -седло нагнетательного клапана; 20 - кольцо уплотняющее; 21- клапан нагнетательный; 22 - лруж-іна нагнетательного клапана; 23 - упор нагнетательного клапана; 24 26 35 36 39 - штуцера; 25, 37 - крышКи торцовые; 27 - сборник оісечного топлива; 28-30 - каналы; 31, 57 -втулки; 32 - коробка зубчатого веица; 33 - головка; 34 - стойка-У, 38 - шпилька силовая; 40 - сверление; 41 - канавка подшипника; 42 - рессора; 43 - муфта шлицевая; 44 - заглушка; 45 - валик кулачковый; 46 - подшипник1 47 - ось зубчатого сектора; 48 - шайба регулировочная; 49 - замок штуцера; 50- рейка; 51, 56 - крышки боковые; 52 - сектор зубчатый; 53-колпачок, 54 - поужина' 55 - веиец зубчатый; 59 - шток, 60 - упругая шестерня
В отверстиях бобышек толкателя 13 размещен палец толкателя 10, выступающий конец которого входит в направляющий паз картера, препятствуя проворачиванию толкателя. Ролик 12 толкателя вращается на пальце на игольчатом подшипнике.
Головка насоса 33 изготовляется из алюминиевого сплава. Вдоль головки проходят два канала: всасывающий канал 30 и канал отсечного топлива 29. С переднего торца головки отсечной канал заглушён пробкой; всасывающий канал заглушён с противоположной стороны. В головке выполнены 12 ступенчатых отверстий, заканчивающихся сверху резьбой. В каждом отверстии монтируются детали камеры нагнетания: втулка 31 с плунжером 17, седло 19 с на*-гнетательным клапаном 21, пружина нагнетательного клапана 22, упор 23, кольцо 20 и штуцер 24.
Втулка 31 с плунжером 17 является основным топливоподающим элементом насоса. Втулка с плунжером образуют прецизионную пару, в которой замена какой-либо одной детали не допускается. Втулка имеет два всасывающих и четыре перепускных отверстия и своим буртиком опирается на уступ отверстия в головке. Для того чтобы всасывающие и перепускные отверстия занимали определенное положение, втулка фиксируется в головке винтом 18.
На верхний торец втулки устанавливается седло 19 с нагнетательным клапаном 21, нагруженным пружиной 22. Подъем нагнетательного клапана ограничивается упором 23. Штуцером 24 через медное уплотняющее кольцо 20 седло нагнетательного клапана и втулка закрепляются в головке насоса. Необходимое усилие затяжки штуцеров 24 обеспечивается применением специального тарированного ключа. Зубчатый венец на штуцерах позволяет осуществить контровку штуцеров зубчатыми замками 49, стягиваемыми болтами.
Седло 19 и нагнетательный клапан 21 проходят совместную доводку по направляющим и притирку по конусу, после чего подвергаются проверке на герметичность и на специальном приспособлении сортируются на две группы по величине разгрузочного хода клапана. Номер группы пишется на торце головки клапана. На один насос устанавливаются нагнетательные клапаны одной только какой-либо сортировочной группы.
На выступающие из отверстий головки насоса нижние части втулск 31 надеты поворотные муфты 16 с зубчатыми венцами 55, затянутыми на муфтах винтами. Перемещение поворотной муфты 16 вниз ограничивается верхней тарелкой 7, смонтированной в выточке коробки зубчатого венца 32.
Пружина 5 верхним торцом упирается в верхнюю тарелку 7, нижним на нижнюю тарелку 4. Нижняя тарелка имеет вырез и надевается на шейку плунжера, шляпка которого входит в выточку тарелки, фиксируя ее на плунжере. Нижняя тарелка и плунжер опираются на регулирующий болт 15 толкателя, законтренный гайкой 14.
Пружина плунжера устанавливается с предварительным поджатием при нижнем положении плунжера. При движении плунжера вверх усилие пружины возрастает и обеспечивает движение плунжера вниз, когда ролик толкателя сбегает с кулачка. Поэтому пружина все время держит плунжер и толкатель прижатым к кулачку, преодолевая силы инерции, стремящиеся оторвать ролик от кулачка.
Для получения переменной величины подачи топлива плунжер имеет две спиральные отсечные канавки, соединенные между собой и с каналом, идущим вдоль оси плунжера, поперечным сверлением. Изменение начала соприкосновения верхних кромок спиральных канавок плунжера с нижними кромками нижних перепускных отверстий втулки и, как следствие, изменение величины подачи топлива достигаются поворотом плунжера.
Поворот плунжера осуществляется поворотной муфтой 16, имеющей в нижней части паз, в который входит поводок плунжера. Зубчатые венцы попарно входят в зацепление с шестью зубчатыми секторами 52, свободно поворачивающимися на осях 47. Оси устанавливаются в головке насоса и крепятся винтами. Долевой зазор сектора на оси устанавливается регулировочной шайбой 48. Зубчатые секторы соединяются с рейкой насоса 50. Таким образом, перемещение рейки вызывает поворот зубчатых секторов и находящихся в зацеплении с ними зубчатых венцов. Вместе с зубчатыми венцами поворачиваются муфта и плунжер. Пружины 54, попарно стягивающие зубчатые венцы, устраняют влияние зазоров в зацеплении зубчатых венцов с секторами на положение плунжеров.
Передний торец корпуса наеоса закрывается отлитой из алюминиевого сплава крышкой 37. Между торцом пояска картера и торцом выточки крышки размещается буртик переднего фланца кулачкового валика 45, ограничивающий осевое перемещение валика.
Противоположный торец корпуса насоса закрывается крышкой 25. В крышке расположен сборник отсечного топлива 27, поступающего из отсечного канала головки насоса. Ввернутый в крышку штуцер 26 предназначен Для крепления трубки подвода отсечного топлива. Перепускной канал 28 головки насоса, соединяющий, всасывающий канал со сборником отсечного топлива, служит для выхода воздуха и перепуска некоторой части топлива из всасывающего канала. К крышке 25 крепится всережимный регулятор дизеля.
С боков корпус насоса закрывается правой и левой боковыми крышками 56 и 51. В левой боковой крышке 51 размещается рейка насоса 50. На конце рейки закреплен колпачок 53, соединенный со штоком 59. Шток 59 связай с рычагом всере-жимного регулятора. Топливо к насосу подводится по трубопроводу, который крепится болтом поворотного ниппеля 36 к фланцу впуска.
Упругая шестерня, передающая вращение от кудачкового валика насоса водилу всере-жимного регулятора, монтируется на шлицах хвостовика. Упругая шестерня 60 состоит из ступицы 9 и венца 8, имеющих совместно обработанные четыре окна. В окна закладываются грибки и устанавливаются пружины с предварительным поджатием. Дисками 6, стянутыми болтами, грибки с пружинами фиксируются в окнах ступицы и венца.
Принцип работы насоса. Подающий топливо плунжер 3 (рис. 25) является одновременно и золотником, управляющим открытием и закрытием и всасывающих и перепускных отверстий втулки плунжера /.
Фильтрованное топливо по трубопроводу низкого давления поступает во всасывающий канал 4. При движении плунжера вниз открываются два всасывающих отверстия 5 втулки плунжера 1, через которые полость втулки 6 заполняется топливом.
При движении плунжера вверх в момент перекрытия верхней кромкой плунжера всасывающих отверстий втулки давление топлива в полости втулки начинает повышаться. Когда оно преодолевает остаточное давление в трубке высокого давления 11 и усилие пружины 9, действующее на нагнетательный клапан 8, клапан поднимается кверху. Подъем нагнехательного клапана ограничивается упором 10 Полость втулки через трубку высокого давления сообщается с форсункой. При дальнейшем движении вверх плунжер подает топливо по трубке высокого давления к каналу форсунки в полость 2 (рис. 26) над седлом иглы.
Рис. 25. Схема работы топливного насоса:
/-втулка плунжера; 2, 4-каналы; 3- плунжер; 5 - отверстия втулки всасывающие; б - полость втулки; 7- седло нагнетательного клапана; 8 - клапаи нагнетательный; 9 - пружина; 10-упор клапана; 11 - трубка высокого давления; 12- поясок разгрузочный; ІЗ-отверстия втулки перепускные; }4 - канавки плунжера спиральные
Как только давление топлива, действующее на коническую поверхность 3 иглы 5 достигает 200 кГ/см2, игла форсунки поднимается и топливо впрыскивается в камеру сгорания цилиндра.
В некоторый момент, зависящий от положения плунжера, спиральные канавки 14 (см. рис. 25) совпадают с перепускными отверстиями 13 и сообщают полость втулки с каналом отсечного топлива 2. Подача топлива плунжером прекращается.
Происходит перепуск топлива из полости втулки в отсечной канал. При этом более высокое давление в трубке 11 и пружина нагнетательного клапана 9 прижимают нагнетательный клапан 8 к седлу 7. Клапан закрывается и разобщает трубку высокого давления с полостью втулки плунжера, а также разгружает трубку от чрезмерного остаточного давления.
Функцию разгрузки трубки высокого давления выполняет разгрузочный поясок 12. При посадке клапана на седло поясок 12 входит в направляющее отверстие седла, при этом-объем трубки высокого давления увеличивается на объем хода отсасывающего пояска от момента перекрытия им направляющего отверстия до посадки клапана в седло. Давление в трубке резко падает, форсуночная игла быстро закрывает сопло форсунки, и впрыск топлива прекращается.
Отсечное топливо отводится от топливного насоса через штуцер.
Изменение количества подаваемого насосом топлива осуществляется поворотом плунжера 3 во втулке /. При этом момент перекрытия верхней кромкой плунжера всасывающих отверстий втулки, т. е. нача«о подачи топлива, остается без изменений.
Изменяется конец подачи топлива, или, что то же самое, момент совпадения спиральных канавок 14 плунжера с перепускными отверстиями 13 втулки. Изменение момента конца подачи топлива вызывает уменьшение или увеличение рабочего хода плунжера и соответственно уменьшение или увеличение количества подаваемого им топлива.
Рис 26. Схема работы топливной аппаратуры: 1 - камера сгорания 2 - полость над седлом иглы, 3 - коническая поверхность иглы 4, 6, 11-прокладки, 5 - игла, 7 - штуцер, 8 - гайка, 9 -шайба регулировочная, 10- пружина, 12 - корпус форсунки, 13 - толкатель, 14 - распылитель; 15 - муфта
Смазка насоса. Масло к топливному насосу подводится по трубке, соединенной с внешней масляной магистралью дизеля. Через сверление в штуцере масло заполняет канавку 41 (см. рис. 24), проточенную в подшипнике, преходит через сверление 40 во внутреннюю полость кулачкового валика и из нее через сверления в рабочих шейках валика на смазку остальных шести подшипников. Толкатели насоса смазываются маслом, разбрызгиваемым кулачками валика. Смазкой плунжера служит топливо, проникающее по зазору между плунжером и втулкой плунжера.
Собирающееся в картере насоса масло через два отверстия стекает в верхний картер.
Регулировка насоса. Для нормальной работы дизеля в цилиндры его должно подаваться одинаковое количество топлива. Насос регулируется на начало подачи и на количество подаваемого топлива. Регулировка насоса производится на специальных установках.
Регулировка на начало подачи топлива производится так, чтобы подача топлива плунжерами насоса происходила через 30° угла поворота кулачкового валика, или через 60е угла поворота коленчатого вала. Регулировка осуществляется регулирующим болтом толкателя. Ввертывание и вывертывание регулирующего болта вызывает изменение момента перекрытия верхней кромкой плунжера всасывающих отверстий, втулки, т. е. момента начала подачи топлива. Необходимое изменение количества топлива, подаваемого каким-либо плунжером, достигается поворотом плунжера вместе с его поворотной муфтой при неподвижных зубчатом венце, зубчатом секторе и рейке. Поворот плунжера изменяет момент начала перепуска топлива, так как изменяет положение спиральных канавок относительно перепускных отверстий втулки, вследствие чего изменяется величина рабочего хода плунжера.
Регулировка производится в следующем порядке: 1) методом прокачки топлива в сборные колбы, отдельные для каждого-плунжера определяется плунжер, подача топлива которым должна быть изменена); 2) освобождается винт зубчатого венца, закрепленного на поворотной муфте, тем самым освобождается поворотная муфта; 3) муфта поворачивается вокруг вертикальной оси, вместе с ней поворачивается и плунжер, так как муфта соединена с плунжером при помощи паза, в который входит поводок плунжера.
Для уменьшения рабочего хода, а следовательно, для уменьшения количества подаваемого топлива плунжер поворачивается вправо, для увеличения - влево
Форсунка. Закрытого типа с гидравлически управляемой иглой. Давление начала впрыска топлива 200 кПсм2.
Форсунка состоит из двух основных частей: корпуса 12 и распылителя 14 с иглой 5 (см. рис. 26).
В резьбовое отверстие в верхней части корпуса ввертывается штуцер 7. Место стыка штуцера с корпусом уплотняется стальной прокладкой 6. Внутри корпуса просверлен вертикальный канал диаметром 2 мм, служащий для подвода топлива от штуцера 7 к распылителю 14.
Распылитель 14 и игла 5 изготовляются из специальных сталей, подвергаются термообработке, старению и доводке. Распылитель имеет выступающую в камеру сгорания цилиндра коническую головку со сферическим концом, в котором равномерно расположены восемь распыливающих отверстий диаметром 0,35 мм, просверленных под углом 70° к вертикальной оси. Внутренние кромки распыливающих отверстий выходят на нижнюю часть рабочего конуса, верхняя часть которого служит седлом для посадки иглы. Муфтой 15 распылитель притягивается к корпусу форсунки. На этом торце распылителя выполнена кольцевая канавка, совпадающая с вертикальным каналом корпуса форсунки, подводящим топливо к распылителю. Из канавки идут три наклонных сверления диаметром 1,7 мм, по которым топливо поступает в нижнюю часть распылителя.
Игла 5 имеет тщательно доведенную цилиндрическую поверхность и запорный конус. Этим конусом игла садится на седло распылителя и закрывает доступ топлива к распыливающим отверстиям. Выше запорного конуса игла имеет вторую коническую поверхность, оказывая давление на которую, топливо поднимает иглу. На цилиндрической поверхности иглы выполнены две кольцевые канавки, служащие лабиринтным уплотнением от просачивания топлива через зазор между иглой и распылителем. Совместно доведенные распылитель с иглой образуют прецизионную пару, в которой замена какой-либо одной детали не допускается.
На верхний конец иглы сферической поверхностью опирается толкатель 13, нагруженный пружиной 10, препятствующей подъему иглы, пока давление топлива не достигает 200 кГ/см2, и обеспечивающей быструю посадку иглы на седло распылителя после впрыска.
Подъем иглы ограничивается торцом корпуса форсунки и выдерживается в строго определенных пределах.
Пружина 10 затягивается гайкой-колпачком 8. Между корпусом и гайкой устанавливается прокладка 11. Необходимое усилие затяжки пружины, соответствующее давлению начала впрыска 200 кГ1см%, устанавливается регулировочной шайбой 9.
Медная прокладка 4 служит для уплотнения стыка между уступом отверстия толовки и форсункой от прорыва газов из камеры сгорания.
Принцип работы форсунки. Топливо поступает в форсунку от соответствующей секции насоса через соединенный с трубой штуцер высокого давления. Пройдя по горизонтальному сверлению, топливо попадает в вертикальный канал корпуса, совпадающий с кольцевой канавкой на торце распылителя. Из кольцевой канавки по трем наклонным сверлениям распылителя топливо поступает в полость над седлом иглы. Когда действующее на коническую поверхность иглы форсунки давление топлива, подаваемого плунжером насоса, достигает величины, достаточной для преодоления усилия пружины, игла поднимается и топливо через восемь отверстий распылителя впрыскивается в камеру сгорания. Как только подача топлива насосом прекращается, давление в трубке высокого давления, а следовательно, и в полости над седлом иглы резко падает. Под действием пружины игла садится на седло, резко отсекая доступ топлива в нижнюю часть распылителя до очередной подачи топлива насосом.
Регулировка и проверка работы форсунки производится на специальной установке. При регулировке подбором шайбы 9 (см. рис. 26) регулируется затяжка пружины форсунки так, чтобы начало впрыска топлива происходило при давлении 200 кГ/см2.
Форсунка должна давать четкий впрыск с резкой отсечкой подачи топлива в конце впрыска. При медленном нарастании давления распылитель форсунки не должен подтекать.
Резкость отсечки определяется по величине падения давления в системе установки за один впрыск. Падение давления менее чем на 20 кПсм2 указывает на недостаточную резкость отсечки. Продолжительный впрыск топлива через форсунку должен сопровождаться падением давления в системе при впрыске более чем на 50 кГ/см2. Форсунка, дающая недостаточную резкость отсечки, не может считаться удовлетворительно работающей.
Подтекание распылителя характеризуется появлением капли на кончике сопла перед впрыском или после впрыска, а также появлением подпрыска в виде слабых струй или усиков топлива, вытекающих из отверстий распылителя перед основным впрыском. ФорсунКа с подтекающим распылителем не должна быть установлена на дизель.
Для обеспечения равномерной подачи топлива в цилиндры дизеля форсунки по количеству подаваемого топлива сортируются на группы. Номер группы обозначается соответствующим числом рисок на распылителе. При регулировке топливного насоса за ним закрепляется комплект форсунок какой-либо одной сортировочной группы.
Всережимный регулятор. Регулятор дизеля всережимный, непрямого действия, с упруго присоединенным катарактом.
Регулятор обеспечивает поддержание оборотов дизеля с колебанием, не превышающим ±20 об/мин, при работе с нагрузкой и ±40 об/мин при работе на холостом ходу. При сбросе нагрузки со 100% до 0 регулятор ограничивает число оборотов дизеля, которые при этом не превышают номинальных более чем на 200 об/мин. Для ограничения заброса оборотов при пуске дизеля регулятор снабжен гидравлическим упором пуска.
Конструкция регулятора. Регулятор крепится к задней торцевой крышке топливного насоса.
В корпусе регулятора 21 (рис. 27), корпусе поршня 20 и колпаке 17 монтируются все детали регулятора.
Рис. 27. Всережимный регулятор:
1- плунжер; 2, 56 - вилки; 3, 5, 59, 63 - упоры; 4, 58 - рычаги; 6, 57, 66 - кольца уплотняющие; 7 -фланец; 8, 14 - стержни; 9 - втулка; 10, 13, 47, 48, 62 - пружины; 11 - колпак; 12 - стакан; 15 - гильза; 16 - основание стержней; 17, 31, 35 - штуцера; 18, 45, 60 - поршни; 19 - золотник; 20, 21, 53, 61 - корпуса; 22 - кольцо опорное; 23, 43 - кольца стопорные; 24, 44, 50, 51 - гайки; 25, 33, 40 - оси; 26 - шестерня-водило; 27 - шарик; 28 - ручка специальная; 29 - шайба; 30 - трубка подвода масла к упору пуска; 32 - грузик; 34 - шестерня упругая; 36 - канавка; 37 - трубка слива масла из регулятора; 38- кронштейн; 39 - проставка; 41 - палец; 42-коромысло; 46-шток катаракта; 49 - игла; 52, 67 - ввертыши; 54, 55 - сухарики, 64 - лапа упора, 65 - ограничитель; А - полость маслоподводящая; Б- поясок золотника отсечной; В-окно поршня; Г-полость рабочая; Д-канал перепуска масла; Е-полость корпуса упора пуска; Ж-сверление; И-отверстие конусное; К-полость корпуса катаракта
Корпус регулятора 21 имеет два фланца. Большой фланец предназначен для крепления регулятора к крышке топливного насоса, к малому фланцу крепится корпус 20 поршня.
В полости корпуса регулятора 21 расположена шестерня-водило 26 с двумя грузиками 32, вращающаяся на игольчатом подшипнике йа оси 25 и передающая вращательное движения грузикам. Ось 25 запрессовывается в отверстие задней торцовой крышки насоса. Гайкой 24 через шайбу 29 шестерня-водило фиксируется на оси 25 в осевом направлении.
Шестерня-водило имеет симметрично расположенные проушины с отверстиями, в которых монтируется ось 33 грузиков.
Грузики 32 выполнены в виде угловых рычажков, имеют запрессованные в них втулки и свободно поворачиваются на своих осях. Смазка трущихся деталей регулятора осуществляется маслом, разбрызгиваемым в полости корпуса регулятора. Для улучшения смазки осей грузиков на них направлена струя масла, поступающего по трубке от штуцера 17.
Вращение шестерне-водилу передается от упругой шестерни 60 (см. рис. 24). Отношение числа оборотов шестерни-водила к числу оборотов кулачкового валика насоса 2 : 7.
Корпус 20 поршня (см. рис. 27) крепится к корпусу регулятора 21 и фиксируется установочным штифтом. В расточке корпуса поршня монтируется поршень 18 с золотником 19. В расточку под головку поршня запрессована чугунная гильза 15. На торцовой поверхности этой расточки имеется кольцевой канал, образующий с торцом поршня рабочую полость Г. В центральной расточке корпуса поршня проточена широкая кольцевая канавка 36, заполняемая поступающим в регулятор маслом. По трем перепускным каналам Д масло из полости корпуса поршня поступает в полость корпуса регулятора и по трубе 37 сливается в картер дизеля.
Поршень 18 состоит из головки и выполненного за одно целое с ней хвостовика. В центральной части хвостовика поршня имеются два отверстия, по которым масло из кольцевой канавки 35 поступает в полость А, и два точно обработанных окна В для впуска в полость Г и выпуска масла из нее в полость колпака 11.
В головке поршня проточены две канавки, в которые монтируются чугунные уплотнительные кольца, препятствующие утечке масла из полости Г. На конце хвостовика поршня выполнены два паза с установленными в них сухариками 55, посредством которых при перемещении поршня поворачивается вилка 56 и закрепленный на ней рычаг 58, передающий движение рейки топливного насоса. Вилка 56 монтируется в отверстии, ось которого проходит по плоскости разъема корпуса поршня с корпусом регулятора, и уплотняется двумя резиновыми кольцами 57.
Золотник 19 имеет три точно обработанных пояска, два из них образуют полость А, которая при работе дизеля всегда заполнена маслом, поступающим в регулятор. Кромки пояса Б служат для отсечки подачи масла из полости А в рабочую полость Г, а также для перепуска масла из полости Г на слив.
Золотник 19 с поршнем 18 составляет прецизионную пару, допускающую только их совместную замену. Один конец золотника заканчивается фланцем, входящим в опорное кольцо 22 и предохраненным от выхода из него замковым кольцом 23. Опорное кольцо 22 монтируется на шейке золотника на десяти шариках 27. Другой конец золотника имеет хвостовик, входящий в вилку стержня 8 и соединенный с ним пальцем.
Колпак регулятора 11 центрируется в расточке корпуса поршня и крепится к нему шпильками. В расточку колпака запрессована втулка 9, закрепленная стопором, в которой монтируется плунжер 1 с размещенной в нем пружиной 10.
Выступающий из втулки конец плунжера заглушён пробкой с резиновым уплотняющим кольцом 6.
На конце втулки 9 нарезана резьба, на которую навертывается специальная гайка, затягивающая войлочный сальник.
Пять силовых пружин 13 служат для перемещения поршня в направлении, обратном перемещению его, усилием, создаваемым маслом. Силовые пружины монтируются на пяти направляющих стержнях 14, прикрепленных к основанию 16. Основание устанавливается в выточку головки поршня. Во избежание проворачивания основания вместе со стержнями свободные концы стержней входят в отверстие запрессованного в колпак 11 дюралюминиевого стакана 12.
Пружина 10 вместе с грузиками 32 составляет чувствительный элемент регулятора, реагирующий на изменение числа оборотов дизеля, а связанный с чувствительным элементом золотник 19 управляет при этом впуском масла в рабочую полость Г и выпуском масла из нее.
Пружина регулятора" 10 одним торцом через шайбу опирается на донышко плунжера 1, другим - на фланец 7, закрепленный на конце стержня 8. Изменение поджатия пружин 10 осуществляется рычагом 4, связанным с тягой управления шаровым шарниром и поворачивающимися в бронзовой втулке, запрессованной в бобышку прилитого к колпаку 11 кронштейна. Перемещение рычага через затянутую на нем стяжным болтом вилку 2 и сухарики 54 передается плунжеру 1 и вызывает изменение усилия пружины 10, действующей на золотник 19. Происходит перемещение золотника, отсечной поясок которого открывает или закрывает доступ масла под поршень, вследствие чего поршень следует за золотником. Перемещение поршня вызывает перемещение рейки насоса и изменение подачи топлива. Обороты дизеля при этом изменяются и устанавливаются такими, при которых инерционные силы грузиков уравновешивают вновь установленное усилие пружины регулятора.
Для получения устойчивого процесса регулирования регулятор имеет катаракт. Корпус катаракта 53 центрируется буртиком в расточке колпака 11 и крепится к нему двумя шпильками. В расточке корпуса 53 монтируется поршень катаракта 45, внутри которого расположены шток катаракта 46 и две одинаковые пружины катаракта 47 и 48. Гайка 44 ввертывается заподлицо с торцом поршня катаракта и контрится кольцом 43. Фланец штока 46 имеет четыре отверстия для перепуска масла. Конец штока, выступающий из поршня катаракта, пальцем 41 соединяется с коромыслом 42, второй конец которого таким же пальцем соединяется со стержнем 8. Коромысло 42 свободно поворачивается на оси 40 в пазу кронштейна 38. Кронштейн приклепан к про-ставке 39, зажатой корпусом поршня 20 и колпаком И.
Полость К, корпуеа катаракта через конусное отверстие И и сверление Ж соединяется с полостью нижней части колпака 11. Обе полости всегда заполнены маслом. Проходное сечение отверстия И регулируется иглой 49, расположенной в ввертыше 52. После регулировки игла фиксируется контргайкой 51, контрится проволокой, пломбируется и закрывается накидной гайкой 50.
Соединение рычага регулятора 58 с рейкой насоса Р (рис. 28) осуществляется при помощи штока 3, смонтированного в бронзовой втулке левой боковой крышки насоса, вилки 6 и планок 8 и 9. Вилка 6 соединяется со штоком 3 пальцем 5. Выступающая часть штока предохраняется от загрязнения резиновым чехлом 4. Планки 8 и 9 стягиваются с вилкой болтами 7, корончатые гайки которых контрятся проволокой и пломбируются. Планки соединяются с рычагом регулятора болтом 10.
На вилке 6 и планке 9 выполнена зубчатая насечка, повышающая надежность соединения и обеспечивающая невозможность изменения соединения рейки насоса с рычагом регулятора без снятия пломбы с корончатых гаек болтов 7. На верхнем торце планки 8 насечено 14 рисок, образующих 13 делений. Цена каждого деления 1 мм.
На вилке 6 нанесена риска и знаки плюс и минус.
Регулятор имеет три винтовых упора: упор максимальных оборотов 5 (см. рис. 27), упор «Стоп» 3 и упор максимальной подачи топлива 59.
Упор максимальных оборотов предназначен для ограничения перемещения рычага 4, в зависимости от положения которого устанавливается поджатие пружины регулятора 10 и, как следствие, определенное число оборотов дизеля.
Рис 28. Топливный насос с регулятором и масляным фильтром-
1 - трубка подвода масла от фильтра к регулятору, 2-гмасляный фильтр регулятора; 3- шток; 4-чехол резиновый, 5 - палец; 6-вилка, 7, 10, 13 - болты; 8, 9 - планки; 11 - пружина, 12- клапан; 14 - фильтр наружный; 15-фильтр внутренний; 16 - корпус фильтра; 17 - крышка, Р- рейка топливного иасоса
Упор максимальных оборотов регулируется таким образом.^чтобы при положении рычага на этом упоре число оборотов дизеля при работе на номинальной мощности было номинальным.
Упор «Стоп» ограничивает перемещение рычага 4 в направлении уменьшения поджатия пружин регулятора и устанавливает его таким образом, чтобы при положении рычага на этом упоре между нижней частью вилки 2 и торцом гайки, навернутой на втулку 9, был зазор 1-3 мм. При этом поджатия пружины регулятора 10 не будет, а следовательно, не будет и смещающего золотник 19 усилия.
Упор максимальной подачи топлива предназначен для ограничения перемещения рычага58 и связанной с ним рейки топливного насоса в направлении увеличения подачи топлива и регулируется так, чтобы при положении рычага 58 на упоре и рычага 4 на упоре номинальных оборотов мощность дизеля соответствовала номинальной.
Для ограничения заброса оборотов при пуске дизеля регулятор снабжен гидравлическим упором пуска. Корпус упора 61 крепится шпильками к нижней части колпака 11. В расточке корпуса монтируются поршень 60 с упором 63 и пружина 62. Упор 63 имеет лапу 64, которая упирается в ограничитель 65. Лапа 64 перемещается в пазу колпака 11. В бобышку корпуса упора ввернут штуцер 31, к которому накидной гайкой крепится трубка 30, подводящая масло к упору пуска от агрегата предварительной прокачки. Ограничитель 65 с ввертышем 67 и резиновым уплотняющим кольцом 66, препятствующим просачиванию масла, монтируется в нижней части корпуса катаракта 61.
Принцип работы регулятора. При пуске двигателя рычаг регулятора 4 (см. рис. 27) выдвигает плунжер /, поджимающий основную пружину регулятора 10. Под действием пружины золотник 19 перемещается влево и отсечной поясок Б золотника открывает окно В поршня, находящегося в крайнем правом положении, при котором рейка топливного насоса находится в положении нулевой подачи топлива. При перемещении золотника влево шток катаракта 46 через коромысло 42 перемещается вправо, при этом пружина катаракта 47 поджимается, а пружина 48 освобождается. Под действием результирующего усилия пружин 47 и 48 поршень катаракта 45, подсасывая масло из полости колпака 11 через зазор между иглой 49 и конусным отверстием И, перемещается вправо до тех пор, пока усилия пружин катаракта 47 и 48 не станут одинаковыми.
После включения подкачивающего агрегата масляная система дизеля прокачивается до давления 0,7 кГ/см2 в главной масляной магистрали. Давление поступающего в регулятор масла поднимается при этом до необходимой величины- 1,5-2 кПсм2. Поступившее в регулятор масло заполняет кольцевую канавку 36 корпуса поршня и через два отверстия в хвостовике поршня проходит в полость А. Из полости А через открытые окна В поршня масло поступает в рабочую полость Г.
Одновременно с подводом масла в рабочую полость Г от подкачивающего агрегата к невозвратному клапану масляной магистрали дизеля масло подводится в полость Е корпуса упора пуска и, воздействуя на поршень 60, включает упор пуска. На рис. 27 упор пуска показан в рабочем положении.
Включение упора пуска происходит так: поступающее в полость масло, преодолевая усилие пружины 62, перемещает поршень 60 с упором 63 влево. Упор 63 доходит до поршня катаракта 45, двигаясь дальше, перемещает поршень влево до тех пор, пока лапка 64 упора не упрется в ограничитель 65.
Перемещаясь под действием упора, поршень катаракта поджимает пружину 47 и несколько освобождает пружину 48. Результирующее усилие пружин катаракта через коромысло 42 передается на золотник и смещает его вправо до тех пор, пока усилие пружины 10 не,станет равным результирующему усилию пружин катаракта.
В это время масло, поступающее в рабочую полость Г, давит на поршень 18, преодолевая усилие предварительного поджатия силовых пружин 13, перемещает поршень влево в такое положение, при котором отсечной поясок Б золотника перекроет окна В поршня и доступ масла в рабочую полость Г прекратится. Перемещение поршня через сухарики 55 и вилку 56 передается рычагу 58, который устанавливает рейку насоса в положение, обеспечивающее необходимую для пуска дизеля подачу топлива. Затем дизель запускается стартером. Обороты дизеля быстро возрастают и регулятор автоматически включается в работу.
Автоматическое включение регулятора происходит следующим образом: грузики 32 сразу после пуска дизеля под действием центробежных сил расходятся и, поворачиваясь на своих осях, через опорное кольцо 22 воздействует на золотник. Ввиду того что при помощи гидравлического упора перед пуском дизеля усилие действующей на золотник пружины 10 уравновешивалось результирующим усилием пружин катаракта, инерционные силы; развиваемые грузиками сразу после пуска, оказываются достаточными для быстрого перемещения золотника вправо, в сторону уменьшения подачи топлива. Поэтому резкого заброса оборотов при пуске дизеля не происходит.
При перемещении золотника вправо под действием инерционных сил грузиков отсечной поясок Б золотника перемещается относительно окон В поршня и образует щели, через которые масло из рабочей полости Г сливается в полости колпака. Давление масла в рабочей полости Г падает, и поршень под действием силовых пружин 13 двигается за пояском Б, перемещая рейку насоса в направлении уменьшения подачи топлива. Число оборотов дизеля снижается и устанавливается таким, при котором инерционные1 силы грузиков уравновешиваются усилием основной пружины регулятора 10, а поршень катаракта занимает положение, при котором результирующее усилие пружин катаракта, действующее на шток 46, становится равным лулю. Отсечной поясок Б золотника и следящий за ним поршень останавливаются в определенном положении, поддерживая необходимую подачу топлива.
После пуска дизеля подкачивающий агрегат выключается. Подача масла в полость Е корпуса упора пуска прекращается, пружина 62 перемещает поршень 60 с упором 63 в крайнее правое положение, и упор пуска в дальнейшей работе регулятора не участвует.
Ввертывание ограничителя 65 дает увеличение заброса оборотов при пуске, вывертывание ограничителя уменьшает заброс оборотов.
Устойчивость любого режима работы дизеля обеспечивается упруго присоединенным катарактом. Действительно, при любом установившемся числе оборотов дизеля шток катаракта 46, связанный коромыслом 42 со стержнем 8, занимает вполне определенное для каждого режима положение. Пружины катаракта 47 и 48 имеют одинаковое поджатие и оказывают на шток 46 равное по величине, но противоположное по направлению воздействие. Таким образом, результирующее усилие пружин катаракта на шток 46, а следовательно, и стержень 8 при работе на установившемся режиме равно нулю и инерционные силы грузиков уравновешивают усилие пружины 10. Золотник регулятора не может совершать произвольных колебательных движений в сторону уменьшения или увеличения подачи топлива, так как перемещению его вправо препятствует пружина катаракта 48, а перемещению влево - пружина 47.
Увеличение числа оборотов достигается поворотом рычага вправо. Плунжер 1 при этом перемещается влево, поджатие пружины 10 увеличивается. Золотник 19 вследствие нарушения равновесия между усилием пружины 10 и инерционными силами грузиков перемещается влево, а шток катаракта 46 - вправо, поджимая пружину 47 и освобождая пружину катаракта 48. Поясок Б золотника открывает доступ масла из полости А в рабочую полость Г, и поршень 18, двигаясь за золотником, перемещает рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива. Как только число оборотов дизеля будет таким, при котором инерционные силы грузиков и усилие пружины будут взаимно уравновешиваться, перемещение золотника и следящего за ним поршня прекратится и установится подача топлива, соответствующая вновь заданному режиму. К этому моменту поршень катаракта под действием поджатой пружины 47, подсасывая масло из полости колпака в полость К, займет положение, при котором усилия пружины 47 и 48 станут одинаковыми и катаракт на золотник 19 не будет воздействовать.
При переходе на меньшие обороты рычаг 4 поворачивается влево, поджатие пружины уменьшается, вследствие чего грузики перемещают золотник вправо, а шток катаракта при этом перемещается влево, поджимая пружину катаракта 48. Поршень, следуя за золотником, перемещает рейку насоса в направлении уменьшения подачи топлива. Число оборотов дизеля уменьшится и будет таким, при котором инерционные силы грузиков будут уравновешивать вновь установленное усилие пружины регулятора. К этому моменту поршень катаракта под действием поджатой пружины 48, выдавливая масло из полости К в полость колпака, займет новое положение, при котором усилия пружин катаракта станут одинаковыми.
Таким образом, перемещением рычага 4 устанавливается любой скоростной режим работы дизеля. Следует отметить, что при изменении нагрузки регулятор не сохраняет установленного числа оборотов дизеля. При уменьшении нагрузки число оборотов дизеля несколько возрастает, а при увеличении нагрузки - несколько снижается.
Масляный фильтр регулятора. Фильтр (см. рис. 28) шпильками крепится к задней торцовой крышке топливного насоса и состоит из корпуса 16 и крышки 17, собранной с фильтрующим устройством, состоящим из внутреннего и наружного фильтров 14 и 15. Оба фильтра выполнены в виде стаканчиков из бронзо-латунной сетки с припаянными к ним наконечниками. Стяжным болтом 13 оба фильтра крепятся к крышке 17. Стяжной болт полый, имеет отверстия для прохода масла в полость внутреннего фильтт ра и шариковый клапан 12, нагруженный пружиной 11. Собранная крышка 17 ввертывается в корпус фильтра.
По специальной трубке масло подводится к верхнему штуцеру и поступает во внутреннюю полость стяжного болта. Пройдя через отверстия стяжного болта, внутренний и наружный фильтры, очищенное от механических примесей масло заполняет полость корпуса фильтра и по трубке 1 подводится к регулятору.
Топливный фильтр. На дизеле устанавливаются два топливных фильтра, включенных параллельно.
Корпус фильтра 1 (рис. 29) представляет собой цилиндрический стакан. В дно корпуса ввернута пробка 2, в которой закреплена стяжная шпилька 3, соединяющая все основные детали фильтра.
Фильтрующее устройство состоит из латунной сетки 4, шелкового чехла и фильтрующих пластин 6. Сетка фильтра представляет собой цилиндр, на который надет шелковый чехол. На сетку с чехлом надеты 15 квадратных пластинок 6 из авиационного войлока и зажаты гайкой 17 между фланцем сетки и стальной пластиной 16, опирающейся на дно сетки.
На верхней плоскости крышки фильтра ввертываются штуцера 7 и 12. С внутренней стороны в крышку фильтра запрессована приемная трубка 15, соединяющая внутреннее пространство сетки фильтра через канал в крышке со штуцером отвода топлива 12. На верхней плоскости крышки фильтра имеется отверстие, в него ввернут кран 9.
При сборке фильтра на закрепленную в дне корпуса стяжную шпильку 3 ставят пружину 19, тарелку сальника 20 и сальник 18, затем монтируют фильтрующее устройство. После этого корпус закрывают крышкой 8 и стягивают с ней гайкой 11. Между корпусом фильтра и крышкой ставится уплотни-тельная пробковая прокладка 13. Фильтрующее устройство постоянно поджимается к крышке фильтра пружиной 19, опирающейся на ввернутую в дно корпуса пробку 2. Пружина 19 одновременно прижимает сальник 18 к торцу гайки 17.
Принцип работы фильтра. Из топливоподкачивающего насоса топливо по трубопроводу через штуцер 7 поступает в приемную полость фильтра. Из приемной полости проходит с внешней стороны через фильтрующие пластины и шелковый чехол во внутреннюю полость сетки фильтра. Очищенное от механических примесей топливо из внутренней полости сетки фильтра через Приемную трубку 15 и штуцер 12 поступает по трубопроводу низкого давления в топливный насос.
Воздух, попавший в топливоподающую систему, выпускается из фильтра через кран 9 при прокачке топливной системы перед пуском дизеля.
Рис. 29. Топливный фильтр:
1- корпус фильтра, 2- пробка; 3- шпилька, 4- сетка, 5 - чехол шелков*ій; 6- пластинка фильтрующая; 7, 12 - штуцера; 8 - крышка фильтра, 9 -кран; 10 - ниппель боковой, 11, 17 - гайки, 13 - прокладка пробковая, 14 - прокладка войлочная; 15 - трубка приемная, 16 - пластинка стальная; 18 - сальник, 19 - пружина. 20 - тарелка сальника
Система охлаждения | Маневровые тепловозы ТГМ3а и ТГМ3б | Смазка дизеля