ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
Конструкция, испытание и расчет топливного насоса высокого давления (тнвд)
Цель работы:
1.Изучить конструкцию ТНВД автотракторных дизелей.
2.Выполнить испытание ТНВД для его настройки.
2.Уметь выполнять расчет ТНВД.
Оборудование: Стенд КИ-2205, ТНВД-4ТН-910Т, форсунки, инструмент.
Последовательность выполнения работы
Общие положения. ТНВД должен обеспечивать:
-высокое давление----до 50 МПа, а в некоторых случаях свыше 100 МПа,
-дозировку топлива в соответствии с режимом работы двигателя,
-подачу топлива в определенный момент рабочего цикла.
На автотракторных дизелях в основном применяется топливная аппаратура высокого давления двух типов:
разделенного—ТНВД и форсунки конструктивно выполнены отдельно;
неразделенного—ТНВД и форсунка объединены в одном узле (насос-форсунка)
В автотракторных дизелях наибольшее распространение получили плунжерные насосы. Эти насосы компактны, удобны в эксплуатации, имеют простую конструкцию, обеспечивают точную дозировку подачи топлива.
В зависимости от кинематических схем плунжерные ТНВД делятся на многосекционные и распределительные. В многосекционных насосах одна нагнетательная секция (рис.1) обслуживает только один цилиндр дизеля (число секций соответствует числу цилиндров). Распределительные ТНВД бывают одно- или двух, трехсекционные. Каждая секция обслуживает несколько цилиндров двигателя (рис.2).
ТНВД различаются также методом дозирования топлива. В дизелях изменение цикловой подачи топлива осуществляется отсечкой или дросселированием на впуске. Наибольшее применение получили ТНВД с регулированием подаваемого топлива посредством отсечки топлива за счет плунжера. Основными деталями секции являются плунжер и гильза, образующие прецизионную пару, поворотная втулка с зубчатым сектором, пружина, нагнетательный клапан с седлом и пружиной, нажимной штуцер и толкатель.
Материалом для изготовления деталей плунжерной пары служит высококачественная легированная сталь типа 25Х5МА. Комплектацию плунжерных пар производят, выдерживая диаметральный зазор между плунжером и гильзой в пределах 2…5 мкм. Качество изготовления плунжерной пары оценивают по свободному движению плунжера в гильзе под действием собственного веса и в специальном гидравлическом приспособлении.
Рис.1. Секция ТНВД многосекционного типа
Рис.2. Секция ТНВД распределительного типа
Принцип действия ТНВД и характеристика впрыскивания топлива совместно с форсункой представлены на рис.3
Рис.3. Схема топливоподачи и характеристика впрыскивания топлива
а—принципиальная схема топливоподачи; б—характеристика впрыска топлива; 1-плунжер ТНВД; 2-нагнетательный клапан; 3-топливопровод высокого давления; 4-распылитель; 5-игла форсунки.
На рис.3.б. показан примерный характер
изменения давления впрыска (кривая 1) и
подъема иглы форсунки (кривая П) в
зависимости от угла поворота кулачкового
вала ТНВД. Точка 6 соответствует началу
повышения давления, совпадающая с
подъемом нагнетательного клапана. В
точке 7 давление достигает значения,
при котором игла форсунки преодолевает
усилие затяжки пружины и начинается
впрыск. На участке 8…9 темп прироста
давления впрыска несколько снижается
из за увеличения объема в распылителе
при подъеме иглы форсунки. В точке 11
заканчивается впрыск топлива и игла
садится на свое седло в распылителе.
Для регулировки и испытания ТНВД используются стенды КИ-921М, КИ-22205, КИ-15711 и др. ТНВД на режимах (пусковом, номинальном, перегрузки, холостом ходе) регулируют и испытывают на подачу, равномерность, начало подачи топлива, настройку регулятора (рис.4)
.
Рис.4. Типовая характеристика ТНВД
b
ц Д
Г В
Б А
О
nхх.мах
n,
Точка Д соответствует цикловой подаче топлива при пуске двигателя. Цикловая подача топлива при пуске должна превышать номинальную в 1,8…2 раза. Линия Б-В-Г соответствует подаче топлива при работе корректора цикловой подачи. Линия А-Б соответствует номинальной цикловой подаче при частоте вращения, близкой к номинальной. При превышении номинальной частоты вращения на 15…25 вступает в работу регулятор частоты вращения, снижая цикловую подачу топлива.