Voznitskiy_-_Sudovye_dizeli_i_ikh_expluatatsia

прокладку. Топливо подводится по трубке 3 в приемную полость а насоса и через рабочее окно b поступает в надплунжерное про­ странство. Отражательный болт 16 принимает гидравлический удар струи топлива в момент отсечки, •защищая корпус насоса от гид­ равлический эрозии. Механизм поворота плунжера (подобен изо­ браженному на рис. 6,9) состоит из поворотной втулки 18 с зубча­ тым венцом и зубчатой рейкой /, связанной с общей тягой управле- ния топливоподачей.

Корпус насоса шпильками присоединен к корпусу привода, который в свою очередь прикреплен к двигателю. В корпусе привода размещается толкатель 13 с роликом 14, Пружина 17' прижимает плунжер к толкателю’и ролик толкателя к профильной части кула­ ка. Чтобы избежать ударов ролика о плоскости разъема составной кулачковой шайбы, между роликом и цилиндрической частью шай­ бы предусмотрен зазор.

В насосе имеются две кулачные шайбы 15 для работы на перед­ ний и задний ходы. При реверсе двигателя передвигают распреде­ лительный вал и под ролики толкателей насоса подводят шайбы заднего хода. Рычаг 12 служит для прокачивания насоса вручную, С помощью стопорной планки, укрепленной на тяге 11, можно под-

120

нять толкатель в верхнее положение и застопорить его, отключив насос.

Регулирование цикловой подачи ТНВД двигателей МАН (а также Бурмейстер и Вайн) происходит вследствие изменения полезного хода плунжера. Для всех насосов, установленных на двигателях, общей тягой управления топливоподачей разворачи­ вают все плунжеры на одинаковый угол. Для индивидуального регулирования величины gl{ разворачивают только плунжер дан-

Рис. 6.10. ТНВД дизеля МАН KZ 70/120Е

12!

ного насоса, изменяя длину талрепного соединения зубчатой рейки (ТНВД двигателя МАН) или поворотной втулки с общей тягой уп­ равления, которая в это время остается неподвижной.

Топливный насос двигателя МАН KSZ 70/ 125В в отличие от рассмотренного имеет смешанное регулирование. В торце плунже­ ра (рис. 6.11) выфрезерована винтовая кромка, управляющая нача­ лом подачи. В насосе помимо нагнетательного клапана установлен еще и обратный клапан, разгружающий форсуночную трубку от возникающего в ней в момент конца подачи по насосу скачка дав­ ления.

по концу подачи осуществляется путем разворота плунжера, дви­ жущегося в тонкостенной втулке 6, в свою очередь размещенной в массивной подвижной втулке 8. Внутренняя втулка разгружена от деформаций, которые обычно возникают при демонтаже, поэто­ му обеспечивается значительно лучшее уплотнение плунжера. Топ-

122

ливо подводится в'камеру d, поднимается по зазору между корпу­ сом 1 и втулкой 8, равномерно ее прогревая, и выходит через от­ верстие а. Надплунжерное пространство наполняется через вса­ сывающий пластинчатый клапан 4 на протяжении всего хода плун­ жера вниз. Этим насос выгодно отличается от золотниковых насосов, в которых всасывающий клапан, как правило, отсутствует. В них наполнение осуществляется лишь после того, как плунжер, прой­ дя значительную часть хода вниз (соответствующую активному ходу)' откроет кромкой отсечное или всасывающее отверстие во втулке. До этого момента в надплунжерной полости создается разрежение и не исключено интенсивное испарение оставшегося топлива^ что отрицательно сказывается на наполнении насоса,

В начале хода плунжера вверх происходит перепуск топлива, через окно с, но как только торец плунжера перекроет окна, и дав­ лением топлива закроется всасывающий клапан, оно будет нагне­ таться по центральному каналу в клапане 4 в трубопровод высоко­ го давления, откуда по форсуночным, трубкам поступит к двум фор-’ сункам, установленным в каждой крышке цилиндра. После того,

b насоса), происходит отсечка впрыска.

Большое внимание в конструкции уделено предотвращению про­ течек топлива в зону привода насоса, к распределительному валу, В нижней части втулки 6 установлено маслосъемное кольцо, ниже которого выфрезерована канавка е для отвода собирающегося топ­ лива наружу. Через канавку f на поверхность втулки и плунжера, подается уплотняющее масло, поступающее под давлением из системы смазки распределительного вала.

Начало подачи топлива регулируют передвижением втулки 8 по отношению к плунжеру 7 насоса, положение которого определяет­ ся кулачной шайбой. При перемещении втулки вверх увеличивает­ ся продолжительность перепуска топлива, через окно с в начале восходящего хода, уменьшается угол опережения подачи. Втулку передвигают с помощью стяжных шпилек 3, ввернутых в торец втулки и проходящих через отверстия в крышке корпуса. Положе­ ние втулки в корпусе насоса по высоте фиксируется путем перемеще­ ния гайки 5 по резьбе крышки 2. На наружной поверхности гайки отфрезерован зубчатый венец, в зацепление с которым входит ше­ стерня, выполненная заодносо шпинделем. На верхнем конце шпинделя имеются квадрат и риска; на крышке 2 нанесена шкала, позволяющая точно регулировать начало подачи. Одним поворотом шпинделя изменяют высоту открытия окна на 2 мм. После переме­ щения гайки 5 затягивают гайки шпилек 3■> прижимая втулку к торцу гайки 5.

Для регулирования опережения подачи топлива на большее значение, чем позволяет смещение втулки насоса, 'разворачивают кулачную шайбу.

В двигателе МС (см. рис. 6.4) для вертикального перемещения втулки 1 .необходимо' вращение сочлененной с ней с помощью вин­ товой канавки гайки 2, которая в свою очередь вращается при пере­ мещении зубчатой рейки 3 от серводвигателя 6. Талрепное сочле­ нение 5 служит для индивидуального подрегулирования вручную угла фоп. Рейка 4, связанная с валиком регулятора 7, служит для регулирования подачи топлива и управляет разворотом плунжера. Угол опережения связан с цикловой подачей через пневматиче­ ский датчик 9. В блоке 8 предусмотрена ручная подстройка датчи­ ка 9, а также и угла сроП в зависимости от сорта используемого топлива.

6.3. Форсунки

Форсунки, устанавливаемые в цилиндровой крышке, служат для впрыска и распыливания топлива. Топливо подается к форсун­

линдр при достаточно высоком давлении, канал, по которому топ­ ливо поступает к сопловым отверстиям, запирается иглой, нагру­ женной пружиной. Форсунки с запорной и г л о й называются форсун­ ками закрытого типа; по способу запирания иглы их подразделяют на форсунки с механическим запором и гидрозапорные.

Распылители могут выполняться цельными (рис. 6.13) или со­ ставными. У цельного корпус 1 составляет одно целое с направ­ ляющей иглы 2 и сопловым наконечником 3. У составного распыли­ теля сопловой наконечник съемный.

По типу запорных органов распылителей форсунки можно, раз­

с предкамерным иди вихрекамерньш смесеобразованием, клапан- * ные многоструйные (число сопловых отверстий 3—-12) распылите- ;

124

Р и с .6.13. Распылитель, выполненный заодно с соплом

Рис. 6.14. Типы распылителей

сительно небольшим диаметром цилиндра (D < 400 мм) неох­ лаждаемые распылители. Циркуляционное охлаждение распылителей водой, топливом или маслом применяют при использовании тя­ желых топлив и в дизелях с большими размерами цилиндров»

Прецизионную пару игла—направляющая выполняют с мини­ мальными зазорами (4—б мкм). Пара составляет единый комплект,

изамена отдельных ее элементов недопустима.

Взакрытом состоянии игла должна обеспечивать полную гер­ метичность, исключающую возможность подтекания топлива мещду запорными поверхностями иглы и гнезда, достаточную плотность между иглой и направляющей, чтобы избежать значительных уте­ чек топлива. Эти условия должны сохраняться во время эксплуа­ тации в течение длительного времени (срок работы до переборки 1500—4000 ч). Игла и направляющая работают на смятие, исти­ рание, и ударную нагрузку при высоком давлении (до 150 МПа), большой скорости протекания топлива (до 200 м/с) и температуре (100—150 °С). Поэтому материал распылителя должен иметь вы­ сокую твердость, износостойкость, способность сохранять геоме­ трическую форму. Для изготовления распылителей применяют ле­ гированные стали. После изготовления детали подвергают цемента­ ции и дополнительной обработке холодом и старением. В целях

125

уменьшения эрозионного разъедания сопловых отверстий отдельно выполненные сопловые наконечники изготавливают из стеллита.

Форсунка устроена следующим образом (рис. 6.15). К. кор­ пусу 15 с помощью накидной гайки 14 крепят соплодержатель 11. Внутри его находится составной распылитель, состоящий из иглы 9, ее направляющей 12 и соплового наконечника (сопла) 10. Упор 13 служит для ограничения хода иглы.

■Нажимное устройство состоит из пружины 6 и штока 8 . Н иж ­ няя тарелка 7 пружины опирается на верхний заплечик штока, верхняя упирается в упор 5 регулирующего устройства, которое состоит из стакана 3, ввернутого в корпус форсунки и зафиксиро­ ванного стопором 4. Подвижный верхний упор 5, ввернутый в ста­ кан 3, регулирует натяжение пружины и стопорится гайкой 2,

Регулировочное устройство сверху закрыто колпаком 1.

Трубку высокого давления 19 штуцером 18 прикрепляют к корпусу форсунки. Фильтр высокого давления 17 (состоит из центрального патрона и втулки, между которыми есть узкие щели) задерживает части­ цы окалины и продукты эрозионного износа, попадающие в топливо в системе высокого давления.

■Через корпус форсунки ■и распылитель проходит топливо­ подводящий канал в полость а. Устройство для удаления воз­ духа из форсунки состоит из канала в верхней части корпу­ са, закрытого шариковым кла­ паном 16, прижатым к корпусу болтом 20.

126

Рис. 6.16. Форсунки дизелей Зульцер

В корпусе форсунки и распылителе имеются каналы: для под вода и отвода охлаждающей воды —- с, подвода топлива — а, уда­ ления воздуха— d% отвода топлива — Ь> просочившегося через распылитель. Канал d запирается шариковым клапаном 11, кото­ рый прижимается болтом 10. Штифт 5 обеспечивает совпадение от­ верстий в корпусе и распылителе. Натяжение пружины регулируют

(рис. 6.16, в) в целях исключения перекоса и деформации распыли­ тель затягивают не накидной гайкой, а болтами 12. Колпак, наса­ живаемый на распылитель и образующий полость охлаждения, ввиду наблюдавшихся в эксплуатации подтеканий охлаждающей воды в месте посадки, из сопла убран. Полость охлаждения обра­ зована непосредственно в корпусе. Сопловой наконечник 13 сделан съемным. Входные кромки сопловых отверстий скруглены, что способствует меньшему дросселированию давления топлива, сохра­ нению в течение ‘ длительного времени постоянства давления

127

впрыска и длины струи. Более компактная струя позволила уве­ личить число сопловых отверстий и уменьшить их диаметр.

Топливо по каналам в корпусе и распылителе форсунки посту­ пает в полость под иглой и давит на верхний конус иглы. Преодоле­ вая сопротивление пружины, игла поднимается, открывая сопловой канал, — происходит впрыск топлива в цилиндр. После отсечки в насосе давление топлива падает и пружина запирает иглу.

Давление открытия иглы указано в формуляре двигателя» Для двигателей с неразделенными камерами сгорания его пределы 15—- 30 МПа. Регулируют давление на стенде изменением силы затяжки пружины. После открытия иглы давление впрыскивания возраста­ ет в 2—3 раза вследствие сопротивления при проходе топлива че­ рез малые сопловые отверстия.

Максимальное давление впрыскивания зависит от скорости плунжера. На режиме полного хода в зависимости от способа сме­ сеобразования, быстроходности и конструкции топливной системы при разделенных камерах сгорания и одноструйных или штифто­ вых форсунках оно равно 8—20 МПа, при неразделенных камерах и многоструйных форсунках 50— 160 МПа»

Воздух из форсунки удаляют перед пуском двигателя, прока­ чивая вручную ТНВД (при открытом воздушном клапане) до по­ явления сплошной струи топлива из отверстия в корпусе форсунки {см. рис, 6.16, б). Иглу проверяют периодически, так как во время работы двигателя она может зависнуть (из-за плохой фильтрации, топлива, коррозии иглы, перегрева распылителя), что приведет к подтеканию форсунки, ухудшению распиливания и сгорания топ­ лива.

Переход на новую конструкцию стальных крышек цилиндров, имеющих интенсивное охлаждение в зоне форсунок, обеспечение хорошей теплопередачи благодаря плотной посадке корпуса распы­ лителя в крышке и уменьшение торцовой тепловоспринимающей поверхности форсунки (выступающей в камеру сгорания) дали возможность фирмам МАН — Бурмейстер и Вайн и Зульцер от­ казаться от специального охлаждения форсунок. В то же время работа на тяжелом топливе, особенно на режимах маневрирования, требует для предотвращения зависания иглы при кратковременных остановках двигателя сохранения постоянства температур в зоне распылителя. С этой целью в новых конструкциях предусмотрено постоянное прокачивание топлива через форсунки (рис. 6.17).

Топливо из ТНВД по центральному каналу Ъ поступает под иглу 4, нагруженную пружиной 1. В период между впрысками топливо находится под давлением менее 0,1 МПа, создаваемым топливоподкачивающим насосом, поэтому преодолеть силу затяга пружины 2 не может, и клапан-золотник 3 остается в нижнем поло­ жении, запирая проход топлива в полость с. Но остается открытым отверстие d в шпинделе, через которое горячее топливо поступает во внутреннюю плоскость корпуса и отводится из форсунки

128

бования к прочности, жесткости конструкций ТНВД и форсунок*