Система питания | Спецтехника

Топливный насос трактора ДТ-175С

Наиболее сложным агрегатом топливной системы является топливный насос. Он служит для подачи топлива под высоким давлением через топливопроводы и форсунки в камеры сгорания. Топливо подается в строго определенные моменты, необходимые для нормальной работы дизеля, и в количествах, соответствующих его нагрузке и частоте вращения коленчатого вала.

Количество подаваемого топлива регулируется автоматически регулятором. На дизеле СМД-66 применен топливный насос НД22/6Б4 — двухплунжерный, распределительного типа, с изменением окончания подачи топлива, снабженный всережимным механическим регулятором прямого действия, поршневым подкачивающим насосом с насосом ручной прокачки топлива.

Рис. 1. Топливный насос:

1 — ведущая полумуфта; 2 — ведомая полумуфта; 3 — втулка ведущей полумуфты; 4 — пружина автоматической муфты: 5 — ось груза; 6 — груз автоматической муфты; 7 — установочный фланец; 8 — промежуточная шестерня привода плунжера; 9 — корпус насоса; 10 — кронштейн промежуточной шестерни; 11 — секция высокого давления; 12 — сапун; 13 — вал регулятора; 14 — рычажная втулка пружины регулятора; 15 — ограничитель хода штока корректора; 16 — гайка; 17 — винт корректора; 18 — пружина корректора; 19 — корпус корректора; 20 — шток корректора; 21 — насос ручной прокачки топлива; 22 — пружина регулятора; 23 — задняя крышка; 24 — рычаг корректора; 25 — вильчатый рычаг регулятора; 26 — подкачивающий насос; 27 — ось серьги пружины; 28 — корпус привода тахоспидометра; 29 — толкатель подкачивающего насоса; 30 — эксцентриковый вал; 31 — ступица регулятора; 32 — ведомая шестерня; 33 — ведущая шестерня; 34 — демпферная пружина; 35 — ось вильчатого рычага; 36 — толкатель плунжера; 37 — сливное отверстие; 38 — кулачковый вал.

Топливный насос имеет две секции высокого давления 11 (рис. 1), расположенные в вертикальных расточках корпуса 9. Там же находятся толкатели 36. Корпус отлит из алюминиевого сплава. В горизонтальных расточках корпуса на шариковых подшипниках установлен кулачковый вал 38. В задней полости корпуса размещен механизм регулятора. Для доступа к регулятору в корпусе насоса имеется люк, закрытый крышкой 23.

С левой стороны в корпусе расположена рычажная система привода дозаторами, закрытая боковой крышкой. С правой стороны в расточке корпуса установлен подкачивающий насос 26.

Кулачковый вал 38 изготовлен из легированной стали 18Х2Н4МА. Поверхность вала, за исключением переднего конического резьбового конца, цементована и закалена до твердости НRC_э 58.

На валу имеются два трехгранных кулачка — каждый для одной из двух секций. Кулачки выполнены с профилем, обеспечивающим высокие скорости подъемов плунжера в момент впрыскивания топлива.

На переднем коническом конце вала с помощью шпонки установлена автоматическая муфта с кулачками для привода топливного насоса. К пазам заднего торца вала подсоединена коническая ведущая шестерня 33 привода регулятора, расположенная на эксцентриковом валу 30.

Движение от кулачкового вала к плунжерам секций высокого давления передается двумя роликовыми толкателями 36.

Рис. 2. Секция высокого давления и толкатель:
1 — ось ролика толкателя; 2 — ролик толкателя; 3 — установочный винт; 4 — нижняя тарелка пружины; 5 — корпус толкателя; 6 — пружина; 7 — верхняя тарелка пружины; 8 — рычаг поводка привода дозатора; 9 — втулка поводка привода дозатора; 10 — поводок привода дозатора; 11 — дозатор; 12 — плунжер; 13 — пружина обратного клапана; 14 — седло нагнетательного клапана; 15 — обратный клапан; 16 — нагнетательный клапан; 17 — пружина нагнетательного клапана; 18 — штуцер линии высокого давления; 19 — пробка втулки плунжера; 20 — втулка плунжера; 21 — уплотнительное кольцо секции; 22 — уплотнительное кольцо втулки; 23 — кронштейн промежуточной шестерни; 24 — промежуточная шестерня вращения плунжера; 25 — зубчатая втулка; А — Центральное отверстие плунжера; Б — сверления к штуцеру подачи топлива; В — впускное отверстие; Г — распределительное отверстие; Д — отсечное отверстие.

Корпус 5 (рис. 2) толкателя изготовлен из стали 20Х, цианированный и термообработанный до твердости не менее НRC_э 55. В прорези корпуса на оси 1 (диаметром 8 мм) установлен ролик 2. Ось толкателя изготовлена из стали 18Х2НМА, ролик — из стали ШХ-15. Все эти детали термообработаны до твердости НRC_э 58 …62.

Высокие требования к прочности и износостойкости деталей толкателя вызваны тем, что в процессе работы он испытывает значительные нагрузки, а повышенный износ деталей толкателя нарушает нормальную подачу топлива в цилиндры. От проворота вокруг своей оси толкатель зафиксирован с помощью установочного винта 3, ввернутого в корпус насоса и входящего цилиндрическим концом в продольный паз корпуса толкателя. Топливо подается и распределяется по цилиндрам секциями высокого давления, каждая из которых состоит из втулки 20, в центральном отверстии которой перемещается плунжер 12 и совершает вращательное движение вокруг своей оси с помощью зубчатой втулки 25. На плунжере расположен дозатор 11. Втулка, плунжер и дозатор по сопрягаемым между собой поверхностям тщательно обработаны и составляют прецизионные пары. Зазор в сопряжении втулка — плунжер находится в пределах 0,001 … 0,0022 мм, а в сопряжении дозатор — плунжер — 0,0002 … 0,0013 мм. Замена деталей в прецизионных парах не допускается. Все эти детали изготовлены из стали 25Х5М, азотированы и термообработаны до твердости HV 850. Центральное отверстие втулки плунжера закрыто резьбовой пробкой 19, которую затягивают моментом 90… 100 Н·м (9… 10 кгс·м), и уплотнено прокладкой. Во избежание разгерметизации надплунжерного пространства нарушать это соединение не рекомендуется.

Установленное в канавке втулки плунжера резиновое уплотнительное кольцо 22 разделяет топливную и масляную полости насоса.

На нижнюю часть плунжера, в сечении которой — квадрат, надета зубчатая втулка 25. Такое соединение обеспечивает относительное перемещение плунжера вдоль оси втулки и совместное вращение зубчатой втулки и плунжера.

Плунжер опускается с помощью пружины 6, упирающейся верхним торцом в тарелку 7, а нижним — в тарелку 4. Верхняя тарелка находится на втулке плунжера, а нижняя о помощью выточки и паза соединена с его хвостовиком.

Секция высокого давления в сборе удерживается монтажной чекой, которую вставляют в отсечное отверстие Д плунжера при извлечении секции из корпуса насоса.

Крепят секцию высокого давления в корпусе насоса с помощью четырех шпилек и уплотняют резиновым кольцом 21. Монтажную чеку хранят в специальном гнезде корпуса насоса под боковой крышкой.

Всасывание и нагнетание топлива происходит через систему каналов, расположенных во втулке и плунжере.
При движении плунжера вниз надплунжерное пространство через отверстия В заполняется топливом; при движении вверх часть топлива из этого пространства вытесняется обратно через те же отверстия, пока кромка плунжера их не перекроет. Начинается нагнетание топлива. В этот момент распределительный паз на поверхности плунжера в конце отверстия Г совпадает с радиальным сверлением во втулке плунжера. Топливо из надплунжерного пространства по отверстиям А и Г поступает в сверление Б к штуцеру, и происходит подача топлива к форсунке соответствующего цилиндра. Все это длится до тех пор, пока отсечное отверстие Д своими кромками не выйдет из дозатора. Давление в надплунжерном пространстве резко падает (отсечка), и подача топлива к цилиндру прекращается.

Цикл повторяется, но за счет вращения плунжера топливо подается к следующему цилиндру в соответствии с порядком их работы.

Количество подаваемого в цилиндр топлива определяется положением дозатора. Чем выше он установлен, тем больше топлива поступает в цилиндр. При крайнем нижнем положении дозатора подача топлива прекращается, так как впускные отверстия В перекроются плунжером после того, как отсечное отверстие Д выйдет из дозатора.

Таким образом, количество подаваемого в цилиндр топлива определяется продолжительностью подачи. Начало подачи соответствует одному и тому же моменту — моменту перекрытия всасывающих отверстий кромкой плунжера, а окончание подачи зависит от положения дозатора.

В зависимости от режима работы и нагрузки дизеля дозатор устанавливают регулятором в определенное положение.

Нагнетательные клапаны топливного насоса — двойного действия и расположены в штуцерах высокого давления, ввернутых во втулку плунжера. Клапан состоит из седла 14, собственно нагнетательного клапана 16 о пружиной 17 и обратного клапана 15 о пружиной 13, Седло, нагнетательный и обратный клапаны изготовлены из стали ШХ-15 и термообработаны до твердости не менее HRC_э 60. Уплотнительные поверхности седла и клапанов тщательно обработаны для обеспечения их герметичности.

Под давлением топлива, создаваемого плунжером, нагнетательный и обратный клапаны, преодолевая действие пружины 17, приподнимаются, пропуская топливо по трубопроводу высокого давления к форсунке.

При отсечке топлива давление в надплунжерном пространстве и подводящих каналах резко падает, нагнетательный клапан 16 под действием пружины 17 и давления топлива в трубопроводе садится в седло 14, перекрывая доступ топлива обратно в надплунжерное пространство. Топливо под действием избыточного давления, возникшего в трубопроводе при закрытии иглы форсунки, поступает по центральному сверлению нагнетательного клапана к обратному клапану, и, преодолевая сопротивление пружины 13% приоткрывает его. За счет частичного выхода топлива в подклапанное пространство трубопровод разгружается. Давление в нем падает, игла распылителя закрывает отверстия форсунки, происходит отсечка топлива.

Во вращение плунжеры приводятся от вертикального вала 13 (см. рис. 1) регулятора, заодно о которым выполнена прямозубая шестерня о 12 зубьями и модулем 1 мм.

Между шестерней вала регулятора и зубчатой втулкой 25 (см. рис. 2) установлена промежуточная шестерня 24. Между зубчатыми втулками секций — промежуточная шестерня 8 (см. рис. 1). Шестерни установлены на осях в прорезях кронштейнов, которые закреплены в корпусе насоса.

Регулятор топливного насоса — механический всережимный прямого действия с корректором подачи топлива и автоматическим обогатителем.

Вал регулятора 13 расположен вертикально и вращается в двух шариковых подшипниках. Он приводится во вращение парой конических шестерен 33 и 32 от кулачкового вала. Передаточное число к валу регулятора равно 2, т. е. вал регулятора имеет частоту вращения вдвое больше, чем кулачковый вал.

На валу регулятора свободно установлена ступица 31, с которой шарнирно соединены два груза регулятора. Вращение от вала к ступице с грузами передается через демпферную пружину 34, которая воспринимает динамические нагрузки при резком изменении частоты вращения и предохраняет от них механизм регулятора.
На цилиндрической части ступицы грузов свободно перемещается муфта регулятора, опирающаяся своим нижним торцом на два шариковых подшипника. На верхнем торце муфты находится вильчатый рычаг 25 с двумя шариковыми подшипниками, установленными в концах вилки.

Рычаги 25 и 24 помещены на оси 35, закрепленной в корпусе насоса. Удлиненный конец вилки рычага 25 коленчатой формы и концом выходит в боковой люк корпуса насоса. На этом конце имеется эксцентриковый палец для соединения с тягами привода дозаторов. Со стороны рычага корректора вильчатый рычаг имеет два коротких конца с вырезами (проушинами), в которые входит ось 27 серьги пружины 22 регулятора. Проушины по ширине несколько больше, чем диаметр оси, за счет чего вильчатый рычаг может поворачиваться относительно рычага корректора.

Пружина 22 регулятора своими концами закреплена в серьгах, с помощью которых она одним концом соединяется с рычагом корректора, а другим — с рычажной втулкой 14, закрепленной на оси рычага управления (расположен с наружной стороны насоса). Поворот рычага управления вместе с осью и рычажной втулкой в одну сторону ограничивается упором в винт максимальной частоты вращения, а в другую — упором в винт «Стоп». В резьбовое отверстие верхней крышки установлен сапун 12.

Основное условие автоматического регулирования подачи топлива — сохранение частоты вращения коленчатого вала дизеля, установленной для данных условий работы, при изменении внешней нагрузки. При возрастании нагрузки подача топлива должна увеличиваться, а при снижении — уменьшаться.

Во время работы регулятора под действием пружины 22 и центробежной силы грузов рычажная система перемещается, устанавливая дозаторы в положение, соответствующее заданному режиму работы дизеля.
При повышении внешней нагрузки частота вращения снижается, уменьшается центробежная сила грузов и рычажная система усилием пружины перемещает дозаторы в положение увеличенной подачи топлива. При снижении внешней нагрузки частота вращения увеличивается и возрастает центробежная сила грузов, которая через рычажную систему перемещает дозаторы в положение уменьшенной подачи топлива.

Режим работы дизеля устанавливают поворотом рычага управления. При выключении подачи топлива рычаг управления поворачивают до упора рычажной втулки 14 в винт «Стоп». Пружина 22 перемещает рычаг 24 корректора вниз, а вместе с ним и вильчатый рычаг 25. Через систему тяг дозаторы устанавливаются в крайнее нижнее положение — положение выключенной подачи.

При пуске дизеля рычаг управления поворачивают в положение полной подачи топлива до упора рычажной втулки в винт максимальной частоты вращения. Под действием пружины регулятора рычаг корректора поднимается до упора в шток 20. Вильчатый рычаг перемещает дозаторы в крайнее верхнее положение — положение максимальной подачи топлива. Дополнительно вильчатый рычаг перемещается пружиной пуска до упора нижнего торца проушины в ось 27 серьги. Это дает возможность увеличить цикловую подачу топлива при пуске (автоматическое обогащение).

При увеличении частоты вращения до максимальной холостого хода под действием центробежной силы грузы регулятора расходятся и поднимают муфту регулятора. Усилие от центробежных сил грузов через муфту передается на вильчатый рычаг 25. Верхней стороной проушин рычаг опирается на ось 27 серьги и растягивает пружину 22 регулятора, усилие которой уравновешивается центробежной силой грузов, и дозаторы устанавливаются в положение, соответствующее необходимой подаче топлива. Рычаг 24 корректора отходит от штока 20.

При дальнейшем увеличении нагрузки частота вращения вала регулятора снижается, уменьшается центробежная сила грузов и под действием пружины регулятора в работу вступает корректор.

Корректор состоит из корпуса 19, штока 20, пружины 18, винта 17, ограничителя 15 штока.
Рычаг корректора, нажимая на шток 20, перемещает его и вместе с основным рычагом поворачивается, устанавливая дозаторы в положение увеличенной цикловой подачи топлива.

Параметры пружины корректора обеспечивают участок постоянной мощности дизеля в диапазоне частот вращения от 1900 до 1750 мин^-1. [Трактор ДТ-175С. Шевчук В.П. и др. 1988 г.]

Топливный насос трактора ДТ-20

Топливный насос при помощи переходного фланца устанавливают на задней плоскости картера двигателя с левой стороны.

Насос приводится в действие от левого валика уравновешивающего механизма при помощи фланца с внутренними зубьями, закрепленного на левом заднем противовесе.

Конструкция насоса показана на рисунках 1, 2 и 3.

Рис. 1. Продольный разрез топливного насоса:

1 — кулачковый вал; 2 — толкатель; 3 — обойма сальника; 4 — шестерня; 5 — сальник; 6 — тарелка плунжера; 7 — пружина; 8 — трубчатый штифт; 9 — плунжер; 10 — втулка; 11 — нагнетательный клапан; 12 — пружина; 13 — штуцер; 14 — трубопровод высокого давления; 15 — штуцер с перепускным клапаном; 16 — головка насоса; 17 — шпилька; 18 — пробка; 19 — отводящий канал; 20 — подводящий канал; 21 — трубчатый штуцер; 22 — шпилька; 23 — ограничительный болт; 24 — крышка; 25 — рычаг регулятора; 26 — рейка; 27 — тяга; 28 — поводок; 29 — рычаг пружины; 30 — ушко; 31 — заглушка; 32 — рычаг рейки; 33 — валик; 34 — прокладка; 35 — пробка.

Рис. 2. Поперечный разрез топливного насоса:

36 — хомутик рейки; 37 — рейка; 38 — винт; 39 — всасывающее отверстие; 40 — отсечное отверстие; 41 — крышка; 42 — ручной насос; 43 — подкачивающая помпа; 44 — заглушка; 45 — валик регулятора; 46 — болт; 47 — шайба; 48 — шестерня; 49 — втулка; 50 — подшипник; 51 — груз; 52 — муфта; 53 — ролик; 54 — донышко муфты; 55 — сальник; 56 — фланец.

Рис. 3. Топливный насос со снятой крышкой люка:

57 — упорный винт корректора; 58 — рычаг управления насосом; 59 — болт-ограничитель; 60 — шайбы-прокладки; 61— стержень корректора; 62 — пружина; 63 — пробка заливного отверстия; 64 — гайка; 65 — пробка контрольного отверстия; 66 — пробка сливного отверстия; 67 — пружина регулятора; 68 — рычаг.

Корпус насоса. Топливный насос с регулятором смонтирован в общем корпусе, отлитом из серого чугуна. Передняя стенка корпуса выполнена в виде фланца с пятью отверстиями для крепления насоса к переходному чугунному фланцу. В корпусе имеется две пары горизонтальных расточек, в которых на шариковых подшипниках устанавливают валик 45 регулятора (рис. 2) и кулачковый вал 1 (рис. 1), приводящий в движение толкатель 2 и подкачивающую помпу 43 (рис. 2).

Толкатель перемещается в вертикальной расточке корпуса, имеющей два продольных паза, в которые входят концы оси ролика толкателя. Пазы предназначены для предохранения толкателя от проворачивания вокруг вертикальной оси.

К верхней фрезерованной плоскости корпуса двумя шпильками прикреплена головка 16 (рис. 1) насоса. Точная установка головки относительно корпуса обеспечивается двумя трубчатыми установочными штифтами 8. Отверстие с лыской, выполненное параллельно осям валов, служит направлением для рейки 37 (рис. 2), управляющей поворотом плунжера 9 (рис. 1).

В горизонтальном отверстии, перпендикулярном осям валов, смонтирован передаточный валик 33 (рис. 1) с закрепленными на нем рычагом 25 регулятора, рычагом 32 рейки и рычагом 29 пружины. Отверстие под передаточный валик с одной стороны закрыто сферической штампованной заглушкой 31, с другой — пробкой 35, под которую подкладывают регулировочные прокладки 34, ограничивающие осевое перемещение валика.

Три пробки 63, 65 и 66 (рис. 3) с конической резьбой, установленные на верхней, боковой и нижней стенках корпуса, предназначены соответственно для заливки масла, контроля уровня и слива.

Технологическая расточка в нижней части корпуса закрыта штампованной заглушкой 44 (рис. 2). На боковой стенке имеется окно, предназначенное для регулировки корректора на собранном насосе при его испытании на специальном стенде. Окно закрыто штампованной крышкой 41, закрепляемой четырьмя болтами. Отверстие в левом верхнем углу служит для установки рычага 58 (рис. 3) управления насосом. В расточке, расположенной под окном, центрируется подкачивающая помпа 43 (рис. 2), которую прикрепляют к фрезерованному фланцу корпуса тремя болтами. Сзади корпус закрыт крышкой 24 (рис. 1).

Задняя крышка 24 насоса отлита из серого чугуна. К наружной ее поверхности прилиты два ушка, в отверстия которых устанавливают валик с двумя рычагами, передающими движение от рычага, расположенного на рулевой колонке трактора, к рычагу управления насосом.

В бонку на крышке ввертывают болт 23 упора рычага рейки. Он предохраняет от выхода из зацепления хомутик 36 (рис. 2) с поводком плунжера при чрезмерном отклонении назад рычага рейки. От вывертывания болт предохраняется контргайкой.

Кулачковый вал 1 (рис. 1) изготавливается из стали 45. На нем размещено два кулачка: один для привода плунжерной пары, другой для привода подкачивающей помпы. Первый имеет тангенциальный профиль, второй — форму эксцентрика.

Поверхность профиля тангенциального кулачка закалена токами высокой частоты на глубину 1,5 — 6 мм по твердости 54—63 HR_c. Эксцентриковый кулачок закален до той же твердости, но на глубину 0,7—3 мм.

В насосах ранних выпусков был только один кулачок, приводящий одновременно плунжерную пару и подкачивающий насос. Это, однако, снижало надежность подкачивающей помпы, вследствие больших динамических нагрузок, возникающих при воздействии кулачка тангенциального профиля.

Вал установлен в корпусе насоса на двух шариковых подшипниках. Передний и задний подшипники фиксируются на шейке стопорными кольцами. На конической шейке вала закреплена шестерня 4 привода. Она входит в зацепление с шестерней 48 (рис. 2), расположенной на валу регулятора и вращающейся с числом оборотов коленчатого вала. Поскольку шестерня кулачкового вала насоса имеет вдвое большее число зубьев, чем шестерня вала регулятора, то вал насоса вращается с числом оборотов вдвое меньшим, чем коленчатый вал.

Передний конец кулачкового вала уплотнен резиновым каркасным сальником, установленным в металлической обойме 3 (рис. 1), прикрепленной двумя болтами к корпусу. Кроме того, уплотнение обеспечивается паронитовой прокладкой, устанавливаемой между обоймой сальника и наружной обоймой подшипника, а также шайбой, помещенной между шестерней и гайкой ее крепления.

Рис. 4. Толкатель:

1 — регулировочный болт; 2 — контргайка; 3 — корпус; 4 — ролики; 5 — ось ролика.

Толкатель 2 служит для передачи толкающих усилий от кулачкового вала к плунжеру и для регулировки момента начала подачи топлива. Он (рис. 4) состоит из стального цементированного корпуса 3, двух роликов 4 с осью 5 и регулировочного болта 1 с контргайкой 2.

Ось 5 со свободно вращающимися на ней роликами 4 запрессована в корпус 3. Выступающие концы оси входят в пазы направляющей расточки в корпусе насоса. Канавка на оси служит для подвода смазки к ролику. Ось запрессовывают в таком положении, чтобы канавка была сверху.

Торцом головки регулировочного болта толкатель упирается в торец плунжера, а снизу через ролик — в кулачок вала.

Рис. 5. Плунжерная пара:

1 — втулка; 2 — плунжер; 3 – поводок

Плунжерная пара является основным рабочим элементом топливного насоса, обеспечивающим подачу строго дозированного количества топлива к форсунке. Она состоит из втулки 1 (рис. 5) и плунжера 2 с поводком 3. Втулка с плунжером изготовлены из стали ХВГ и термически обработаны до твердости 60—65 HR_c.

Плунжерная пара топливного насоса двигателя Д-20 полностью взаимозаменяема с плунжерной парой насосов двигателей Д-54, Д-75 и СМД-14.

Чтобы обеспечить достаточную плотность в сопряжении плунжера со втулкой при высоких давлениях нагнетаемого к форсунке топлива, обе детали подвергают специальным доводочным операциям, после чего плунжеры и втулки подбирают парами, и в дальнейшем разукомплектовка их не допускается.

Втулка представляет собой трехступенчатый цилиндр (снаружи). В верхней ее части просверлены два диаметрально расположенных отверстия, смещенных по высоте. Снаружи они оканчиваются широкими фасками. Через верхнее отверстие всасывается топливо в надплунжерное пространство, через нижнее происходит отсечка топлива. Фрезерованная лыска посредине втулки служит для ее фиксации установочным винтом.

Плунжер выполнен в виде цилиндрического стержня диаметром 8,5 мм, имеющего в нижней части утолщение. Вверху проделана кольцевая канавка, которая отделяет головку плунжера от остальной рабочей части стержня. От канавки вверх профрезерован вертикальный паз, не доходящий до торца плунжера. Угол от верхней части паза до кольцевой канавки срезан по винтовой линии. Срез предназначен для изменения момента конца подачи топлива путем поворота плунжера.

Кольцевая канавка на плунжере сообщается с надплунжерным пространством центральным и боковым сверлениями.
Для поворота плунжера служит поводок, напрессованный на его нижний утолщенный конец.

Головка 16 (рис. 1) топливного насоса отлита из чугуна. В ней смонтирован насосный элемент, состоящий из плунжера 9, втулки 10, тарелки 6, пружины 7, нагнетательного клапана 11, пружины 12 и нажимного штуцера 13. Установка насосного элемента в съемной головке позволяет заменять изношенную плунжерную пару без разборки всего насоса. При снятой головке насоса плунжер удерживается от выпадания шайбой, прикрепленной к шпильке 22.

Два горизонтальных сверленых канала 20 и 19 предназначены для подвода топлива к всасывающему отверстию втулки и отвода его излишка в топливный бак. Каналы сообщены между собой поперечным сверлением, вход в которое закрывают конической пробкой 18. В резьбу канала 20 ввернут штуцер 21 трубки подвода топлива из топливного фильтра. Из канала 19 через штуцер 15 излишки топлива сливаются в бак. В штуцере 15 смонтирован шариковый перепускной клапан.

Резьбовое отверстие М6 на боковой поверхности головки предназначено для завертывания установочного винта 38 (рис. 2), фиксирующего втулку плунжера в таком положении, чтобы всасывающее 39 и отсечное 40 отверстия втулки выходили в соответствующие каналы головки.

Боковой прилив на головке с резьбовым отверстием служит для установки болта-ограничителя 59 (рис. 3) упора рычага управления насосом.

Нагнетательный клапан 11 (рис. 1) предназначен для резкого разобщения надплунжерного пространства с трубкой высокого давления, подающей топливо к форсунке. Он состоит из седла 2 (рис. 6) и клапана 1.

Рис. 6. Нагнетательный клапан:

1 — клапан; 2 — седло клапана; 3 — разгрузочный поясок; а — начало отсечки топлива: б — клапан закрыт

Нижняя направляющая часть клапана в сечении имеет крестообразную форму. Выше находится цилиндрический разгрузочный поясок и посадочный конус. При нагнетательном ходе плунжера клапан приподнимается, пропуская топливо к трубке высокого давления через пазы на своем хвостовике. При посадке же разгрузочный поясок, входя в седло, сначала разобщает надплунжерное пространство с трубкой высокого давления, а затем, опускаясь ниже, действует как плунжер и отсасывает некоторый объем топлива из трубопровода 14 высокого давления (рис. 1).

Так же как и плунжерная пара, клапан и седло подобраны парами, притерты по посадочному конусу и дальнейшей разукомплектовке не подлежат.

Седло прижато к торцу втулки штуцером 13 через поликапролактамовую прокладку.

Верхняя часть нажимного штуцера имеет резьбу, на которую навинчена накидная гайка трубопровода 14.
Нагнетательный клапан, прижимной штуцер и пружина клапана взаимозаменяемы с соответствующими деталями топливных насосов двигателей Д-54, Д-75 и СМД-14.

Работа топливного насоса. Из топливного бака 5 (рис.) через кран топливо поступает к подкачивающей помпе 9, откуда под давлением подводится к фильтру 11. Из фильтра по трубопроводу очищенное топливо поступает к каналу 20 (рис. 1) головки топливного насоса.

При давлении свыше 0,5—0,9 кг/см² открывается клапан 15 и перепускает излишки топлива в бак. Таким образом, перед всасывающим отверстием гильзы плунжера постоянно поддерживается давление в пределах 0,5—0,9 кг/см².

Плунжер 9 движется возвратно-поступательно: поднимается при набегании кулачка на ролик толкателя 2, опускается под действием пружины 7.

Когда плунжер перемещается вниз, топливо через всасывающее отверстие 39 (рис. 2) во втулке попадает в надплунжерное пространство. При его подъеме оно вытесняется через это же отверстие обратно в канал 20 (рис. 1), пока верхняя кромка плунжера не перекроет его. Продолжая подниматься, плунжер начинает сжимать топливо, повышая давление в надплунжерном пространстве. Как только оно достигнет величины, необходимой для преодоления давления пружины 12, нагнетательный клапан 11 приподнимается и топливо через трубопровод 14 поступит в форсунку. При дальнейшем повышении давления преодолевается сопротивление пружины форсунки, игла распылителя приподнимается и топливо через сопло впрыскивается в камеру в поршне.

При последующем подъеме плунжера винтовая кромка откроет нижнее (отсечное) отверстие 40 (рис. 2) и оставшееся в надплунжерном пространстве топливо через сверления в плунжере и отсечное отверстие во втулке начнет перетекать в отводящий канал 19 (рис. 1). При этом давление в пространстве над плунжером упадет и нагнетательный клапан под действием пружины опустится на седло, прекратив подачу топлива в форсунку. Разгрузочный поясок клапана, опускаясь, отсосет часть топлива из трубки высокого давления и тем самым обеспечит прекращение подачи топлива форсункой, следовательно, исключит возможность его подтекания из распылителя. На этом цикл подачи топлива заканчивается. При последующем ходе плунжера вниз оно засасывается в надплунжерное пространство.

Подача топлива изменяется в зависимости от положения рейки 37 (рис. 2), на которую воздействует регулятор. На рейке закреплен хомутик 36% в паз которого входит поводок, напрессованный па нижний конец плунжера 9 (рис. 1).

При перемещении рейки хомутик воздействует на поводок, заставляя плунжер поворачиваться относительно втулки. В зависимости от углового положения плунжера относительно отсечного отверстия его косая кромка раньше или позже откроет это отверстие, а следовательно, раньше или позже прекратится подача топлива в форсунку (рис. 7).

Рис. 7. Схема работы плунжерной пары:

а — полная подача топлива; б — частичная подача топлива; в — подачи топлива нет

Начало подачи, определяемое положением верхнего торца плунжера относительно всасывающего отверстия втулки, остается постоянным при любом повороте плунжера. Таким образом, количество топлива, подаваемого плунжерной парой за один цикл, регулируется путем изменения момента конца подачи.

Если плунжер установится в положение, при котором вертикальный фрезерованный паз на его головке расположится против отсечного отверстия во втулке, насос выключится. Это произойдет потому, что в момент перекрытия верхним торцом плунжера всасывающего отверстия втулки вертикальный фрезерованный паз уже откроет отсечное отверстие и топливо сразу начнет перетекать в отводящий канал головки насоса. [Трактор ДТ-20. Калиновский Н.Ф., Левитанус А.Д., Ходулин Ю.А. 1965 г.]

Топливный насос НД-22/6Б4

Топливный насос НД-22/6Б4 — двухплунжерный насос высокого давления, распределительного типа, с дозированием топлива, изменением конца подачи, с механическим всережимным регулятором, поршневым подкачивающим насосом и насосом ручной прокачки топлива. Снабжен автоматической муфтой для изменения угла опережения впрыска. Насос обеспечивает короткий впрыск топлива, автоматическое увеличение цикловой подачи топлива на пусковых оборотах и заданный запас крутящего момента при перегрузке двигателя. Направление вращения вала насоса — правое. Насос крепится к проставке картера маховика двигателя четырьмя шпильками посредством фланца.

Рис. 1. Привод топливного насоса:
1 — опора шестерни; 2 — болт (заглушка); 3 — трубка подвода смазки к турбокомпрессору; 4 — трубка подвода смазки от фильтра; 5, 8 — маслоканалы в опоре шестерни; 6 — щит; 7 — картер маховика; 9 — шестерня привода топливного насоса; 10 — бронзовая втулка шестерни; 11 — штуцер подвода смазки к муфте; 12 — проставка; 13 — топливный насос; 14 — кулачковый вал; 15 — сальник уплотнения носка кулачкового вала; 16 — прокладка фланца крепления насоса; 17 — автомат (муфта) изменения угла опережения впрыска топлива; 18 — пружина; 19 — текстолитовая шайба; 20 — кулачок ведущей полумуфты; 21 — кольцевая канавка для смазки; 22 — пробка слива масла из насоса.

Привод насоса (рис. 1) осуществляется от шестерни 9, которая находится в зацеплении с шестерней, закрепленной на распределительном валу. На шестерне привода имеется два кулачка, которые входят в пазы текстолитовой шайбы 19. В два других паза входят кулачки 20 ведущей полумуфты автомата 17 изменения угла опережения впрыска. Автомат изменения угла установлен на переднем носке кулачкового вала насоса. К задней стенке корпуса насоса двумя шпильками крепится корпус привода тахоспидометра, к фланцу которого присоединяется редуктор тахоспидометра. Привод редуктора тахоспидометра осуществляется поводком, укрепленным на заднем конце эксцентрикового вала привода подкачивающего насоса.

На тракторах Т-150 и Т-150К устанавливаются разные редукторы тахоспидометра, поскольку не одинакова номинальная частота вращения коленчатого вала двигателей СМД-60 и СМД-62. На насосе двигателя СМД-60 установлен редуктор тахоспидометра ПТ-3802000С, а на насосе двигателя СМД-62 — ПТ-3802000У. Обозначение привода, направление вращения и номинальное число оборотов двигателя набиты на фланце корпуса редуктора. Например, обозначение привода для двигателя СМД-62: ПТ-3802000У 2100ПР.

Смазка топливного насоса — автономная. На двигателях, изготовленных до сентября 1973 г., топливные насосы имеют циркуляционную смазку. При этом варианте смазка в насос подается по трубке, которая одним концом подсоединена штуцером к опоре шестерни 1 вместо болта (заглушки) 2, а вторым концом — к месту, где устанавливается сапун. Масло из насоса сливается в полость проставки 12 через зазор в месте выхода носка кулачкового вала. В этом исполнении сальник 15 не устанавливается, крышка подшипника имеет другую конструкцию.

Работа насоса (рис. 2).

Рис. 2. Топливный насос:

1 — корпус привода тахоспидометра; 2 — ступица грузов; 3 — груз регулятора; 4 — рычаг корректора; 5 — корпус корректора; 6 — шток корректора; 7 — пружина; 8 — винт корректора; 9 — винт-ограничитель; 10 — пружина регулятора; 11 — рычаг вильчатый; 12 — валик рычага управления; 13 — винт регулировки оборотов; 14 — винт «Стоп»; 15 — вал регулятора; 16 — промежуточная шестерня; 17 — головка секции высокого давления; 18 — штуцер высокого давления; 19 — гайка соединительная; 20 — втулка плунжера; 21 — дозатор; 22 — плунжер; 23 — уплотнительное кольцо; 24 — зубчатая втулка; 25 — пружина толкателя; 26 — тарелка пружины; 27 — толкатель; 28 — кулачковый вал; 29 — штифт; 30 — демпферная пружина; 31 — эксцентриковый вал; 32 — шайба блокировки вала регулятора; 33 — крышка подшипника; 34 — рычаг управления насосом; 35 — насос ручной прокачки; 36 — подкачивающий насос; 37 — боковая крышка.

При вращении кулачкового вала 28 плунжеры 22 совершают возвратно-поступательное движение. Нагнетательный ход происходит при набегании кулачка на ролик толкателя 27, а ход всасывания — под действием возвратной пружины 25. Кроме того, плунжеры от вала регулятора 15 через промежуточные шестерни 16 и зубчатые втулки 24 получают вращательное движение, выполняя при этом роль распределителей топлива по цилиндрам. Таким образом, топливо подается под давлением в цилиндр двигателя в требуемом количестве, в определенное время и в заданной последовательности.

Привод вала регулятора осуществляется от кулачкового вала через конические шестерни. Ступица грузов 2 связана с валом регулятора 15 через демпферную пружину 30. В случае выхода из строя пружины ступица переводится на жесткий упор штифтом 29.

Изменение количества подаваемого топлива производится осевым перемещением дозатора 21 по плунжеру, что осуществляется регулятором через систему рычагов. Режим работы двигателя устанавливается поворотом валика рычага управления насосом 12, связанного через пружину регулятора 10 и рычажную систему с дозаторами 21.

Рис. 3. Рычажная система управления дозаторами (вид сбоку на топливный насос при снятой крышке):

1 — пружина запуска; 2 — регулировочная тяга; 3 — болт регулировочной тяги; 4 — вильчатый рычаг поводка дозатора; 5 — тяга; 6 — эксцентрик; 7 — вильчатый рычаг регулятора; 8 — болт крепления эксцентрика.

Увеличение подачи топлива при запуске двигателя достигается автоматически дополнительным ходом дозаторов под действием пусковой пружины 1 (рис. 3), перемещающей рычаги в положение, соответствующее максимальной подаче. Для увеличения цикловой подачи топлива при перегрузке двигателя применен пружинный корректор. Величина и характер коррекции подачи топлива определяются ходом штока 6 (рис. 2), жесткостью и предварительным натягом пружины 7.

Выключение подачи топлива происходит принудительно — рычагом управления насосом 34 или регулятором при достижении предельного числа оборотов. В обоих случаях перемещение рычажной системы вызывает смещение дозаторов 21 в крайнее нижнее положение. [Справочник по тракторам Т-150 и Т-150К. Бугара В.А. и др.1975 г.]