2. Паливний насос високого тиску

Паливний насос служить для подачі доз палива під високим тиском до форсунок відповідно до порядку роботи циліндрів двигуна.

Застосовують паливні насоси двох типів: рядні (багатоплунжерні), що об'єднують в одному корпусі окремі секції, призначені для роботи з певними циліндрами, та розподільні, у яких одна секція подає і розподіляє паливо між всіма циліндрами двигуна (або групою циліндрів).

Обидва типи насосів приводяться в роботу кулачками вала, що обертається.

П аливний насос УТН-5 (універсальний, рядний, чотирисекційний) складається з корпуса, в якому розміщені однотипні секції. До кожного штуцера секція за допомогою накидної гайки приєднується паливопроводи високого тиску для подачі палива до форсунки.

Горизонтальна перегородка ділить корпус на дві частини. В верхній — просвердлені поздовжні канали, з'єднані між собою, що, загалом, створює П-подібний ка­нал, який одним паливопроводом з'єднується з фільтром тонкої очистки палива, а іншим — з підкачувальним насо­сом (для перепускання надлишку палива, коли тиск досяг­не 0,07—0,12 МПа). В штуцері каналу знаходиться пере­пускний клапан.

У нижній частині корпуса насоса на шарикопідшипниках розміщений вал, кулачками якого приводяться в дію насосні секції і ексцентриком паливопідкачувальний насос.

До корпуса кріпляться паливопідкачувальний насос, регулятор, плита кріплення насоса і установочний фла­нець.

Насосна секція складається з гільзи, плун­жера, нагнітального клапана з сідлом, пружини плунжера, зубчастого вінця, роликового штовхача.

При розміщенні плунжера внизу, тобто, коли на штовхач не тисне кулачок приводного вала, робо­ча порожнина гільзи сполучена з впускним отвором, через який вона заповнюється паливом із каналу.

Обертання приводного вала паливного насоса зумовлює тиск кулачка на штовхач і рух плунжера вгору. Паливо витісняється з надплунжерного простору, що зменшується, назад в канал до тих пір, поки плунжер верхнім краєм не перекриє отвір. При наступному русі плунжера вгору паливо стискується в ізольованому просто­рі і, як тільки тиск на нагнітальний клапан знизу стане більший від тиску на нього пружин зверху, клапан від­сунеться від сідла, відкриваючи шлях паливу через трубо­провід високого тиску до форсунки.

Подача палива відбувається доти, поки гвинтовий паз плунжера не з'єднає через осьовий канал надплунжерну порожнину (тиск 30—50 МПа) й канал (тиск в межах 0,1 МПа). Внаслідок різниці тиску паливо рухається до перепускного каналу, тиск в надплунжерній порожнині знижується і, коли він буде меншим тиску на нагнітальний клапан стиснутої пружини, клапан притис­кується до сідла, тобто подача палива в паливопровід при­пиняється.

Кількість палива, що подається секцією до форсунки, залежить від відстані, яку проходить плунжер з моменту перекриття впускного отвору до моменту відкриття пере­пускного отвору гвинтовим пазом. Зазначену відстань в процесі роботи двигуна можна регулювати, повертаючи плунжер відносно поздовжньої осі. Для цього передбачено зубчастий вінець, з'єднаний з рейкою па­ливного насоса.

Рейка тягами й важелями з'єднана з педаллю й важелем на посту керування трактором. При русі рейки паливного насоса зубчасті вінці всіх секцій повертаються і подача палива збільшується або зменшує­ться (нерівномірність подачі окремими секціями допускає­ться до 3 %).

Отже, початок подачі палива до форсунки — момент перекриття плунжером впускного каналу, припинення по­дачі — момент з'єднання гвинтового паза з перепускним каналом.

Нагнітальний клапан відокремлює надплунжерну по­рожнину від паливопроводу високого тиску, зберігаючи всередині останнього паливо стиснутим. Завдяки цьому на початку подачі імпульс тиску поширюється від плунжера до форсунки з швидкістю звуку в паливі (приблизно 1500 м/с). Така передумова створює можливість своєчас­ного і чіткого початку наступного впорскування форсун­кою після кожної попередньої подачі секцією насоса. Однак, якщо залишковий тиск в паливопроводі буде над­мірний, форсунка не буде здатна до чіткого припинення впорскування, що сприятиме нагароутворенню.

Для розвантаження паливопровода високого тиску й забезпечення тим самим, чіткості дії форсунки служить поясок .

В ту мить, коли починається перепускання палива (тиск в надплунжерній порожнині різко знижується), на­гнітальний клапан під дією стиснутої пружини і тиску в паливопроводі закривається. При цьому спочатку в отвір сідла входить циліндричний поясок, відсмоктуючи, ру­хаючись вниз, паливо, а вже потім — конічна частина клапана. Насосна дія розвантажувального пояска зумовлює і спад тиску в паливопроводі.

Приводиться в дію насос від шестерні колінчастого ва­ла, яка з'єднана з проміжною, а остання з шестернею насоса з'єднуються так, щоб відповідні мітки збігалися. Співвідношення кількості зубців шестерень забезпечує від­повідність двом обертам колінчастого вала — одного обер­ту кулачкового вала насоса.

Шестерня паливного насоса обертається на маточині фланця. Просвердлені у фланці канали забезпечують підведення масла в спряження «втулка шес­терні — поверхня маточини».

З валом насоса шестерня з'єднана за допомогою шлі­цьового фланця, який кріплять двома болтами до шес­терні, та шліцьової втулки, встановленої на валу насоса на шпонці і зафіксованої гайкою. З'єднання втулки і фланця можливе тільки в одному положенні, тому що останній має один широкий (сліпий) шліц, а втулка — відповідний паз. Це дозволяє кріпити насос після його зняття без порушення моменту початку подачі палива.