Устройство системы питания МАЗ-500
Система питания двигателя ЯМЗ-236 в отличие от системы питания двигателя ЯАЗ-204 — разделенного типа, т. е. насосы высокого давления, объединенные в один общий агрегат, отделены от форсунок, установленных на головках цилиндров двигателя и связанных с насосом топливопроводами. При такой системе топливоподачи ввиду большего времени, отводимого на смесеобразование, по сравнению с двухтактным дизелем ЯАЗ-204 давление впрыска значительно меньше (150 кГ/см2).
Рис. 33. Система питания:
1 — всасывающая магистраль; II — линия низкого давления; III — линия высокого давления; IV — путь лишнего топлива сливаемого в бак: I — насос ручной подкачки; 2 — топливный насос высокого давления; 3 — воздушный фильтр; 4 — перепускной клапан; 5 — фильтр тонкой очистки топлива; 6 — форсунка; 7 — топливоподкачивающий насос; 8 — топливный бак; 9 — фильтр предварительной очистки топлива
Это обеспечивает большую надежность и долговечность топливной аппаратуры и в первую очередь насоса высокого давления.
Система питания показана на рис. 33. Она состоит из топливного бака 8, фильтра предварительной очистки 9, топливоподкачивающего насоса 7, фильтра тонкой очистки 5, топливного насоса высокого давления 2, форсунок 6, топливопроводов низкого и высокого давления.
Особенностью конструкции элементов топливной аппаратуры является объединение в одном агрегате топливных насосов низкого и высокого давления, а также всережимного регулятора числа оборотов и автоматической муфты опережения впрыска топлива.
Основными требованиями, предъявляемыми к дизельной топливной аппаратуре, являются следующие: подача топлива под высоким давлением при равномерном распределении его по объему камеры сгорания; дозирование необходимого количества топлива в соответствии с нагрузкой двигателя; подача топлива в камеру сгорания в строго определенный момент в соответствии со скоростным режимом работы двигателя; подача топлива в камеру сгорания в течение определенного времени (определенная интенсивность подачи); обеспечение одинаковой подачи топлива во все цилиндры двигателя при любой нагрузке.
Система питания работает следующим образом. Топливо из топливного бака 8 засасывается топливоподкачивающим насосом 7 через фильтр 9 предварительной очистки топлива. Из насоса топливо поступает в фильтр тонкой очистки 5, в котором оно окончательно очищается от мельчайших загрязнений и затем поступает в насос высокого давления 2. Из насоса дозированные количества топлива под высоким давлением подаются по топливопроводам высокого давления в форсунки в соответствии с порядком работы двигателя для впрыска топлива в цилиндры.
Топливоподкачивающий насос подает к насосу высокого давления топлива больше, чем это необходимо для работы двигателя. Излишки топлива отводятся через перепускной клапан 4 топливного насоса обратно в топливный бак по специальной трубке. Назначение перепускного клапана, отрегулированного на давление топлива 1—1,7 кГ/см2, состоит в создании некоторого постоянного давления топлива в каналах насоса, что обеспечивает хорошие условия заполнения надплунжерного пространства топливом независимо от числа оборотов коленчатого вала двигателя. Кроме того, циркуляция через перепускной клапан способствует удалению из топлива пузырьков воздуха, которые при попадании в подплунжерное пространство насоса могут отрицательно повлиять на величину подачи топлива. Удалению пузырьков воздуха из топлива способствует также непрерывная циркуляция топлива через жиклер фильтра тонкой очистки и по топливопроводу в бак.
Топливо, просачивающееся в полость пружины форсунки через зазор между иглой и рыспылителем, отводится в топливный бак по специальной трубке.
Как видно из рис. 33, часть топливопровода, расположенная между топливным баком и топливоподкачивающим насосом, находится под разрежением; другая часть, расположенная между топливоподкачивающим насосом и насосом высокого давления, находится под низким давлением, а остальная часть топливопровода после насоса высокого давления — под высоким давлением.
Топливный бак (рис. 34) сварен из листовой мягкой стали толщиной 1,5 мм и прикреплен к раме автомобиля с правой стороны хомутами на специальных кронштейнах. Емкость бака автомобиля МАЗ-500 175 л. Внутри бака имеются две перегородки, которые служат для смягчения гидравлических ударов топлива о стенки при движении автомобиля. Бак оборудован выдвижной заливной горловиной 8 с фильтрующей сеткой и герметической пробкой 9, имеющей двойной клапан для впуска и выпуска воздуха.
Рис. 34. Топливный бак и фильтр предварительной очистки топлива:
1 — прокладка; 2—пробка; 3 — крышка фильтра; 4 — болт; 5 — корпус фильтра, 6 — фильтрующий элемент; 7 — топливный бак: 8 — выдвижная заливная горловина; 9—пробка; 10— поплавок датчика; 11 — пробка сливного отверстия; 12 — датчик указателя уровня топлива
На автомобилях МАЗ-504 устанавливаются два топливных бака по 175 л, расположенных по обеим сторонам автомобиля.
Баки сообщаются между собой топливопроводом. Топливо поступает в двигатель из правого бака.
Для разъединения баков в случае необходимости на топливопроводе у правого бака под рамой расположен одноходовой кран.
Топливные фильтры повышают работоспособность топливного насоса и форсунок, которая в значительной степени зависит от чистоты топлива, на котором они работают. Даже самое незначительное содержание в топливе мельчайших механических примесей приводит к повышенному износу плунжерных пар топливного насоса и распылителей форсунок и к преждевременному выходу их из строя. Поэтому тщательная фильтрация топлива является непременным условием обеспечения длительной и бесперебойной работы топливной аппаратуры.
В системе питания двигателя для лучшей очистки топлива установлены два фильтра: фильтр предварительной очистки, улавливающий относительно крупные механические частицы, и фильтр тонкой очистки, очищающий топливо от мельчайших механических примесей и воды.
Фильтр предварительной очистки топлива (рис. 34) размещен непосредственно в топливном баке. Он состоит из стального штампованного цилиндрического корпуса 5, литой чугунной крышки 3 и фильтрующего элемента 6. Герметичность внутренней полости фильтра достигается установкой между крышкой и корпусом, а также между корпусом и баком уплотняющих прокладок.
Фильтрующий элемент, зажимаемый между крышкой и корпусом, изготовлен путем навивки в несколько слоев ворсистого хлопчатобумажного шнура на металлический сетчатый каркас.
Правильная установка фильтрующего элемента в корпусе обеспечивается приваренной в центре днища корпуса штампованной розеткой, которая входит внутрь сетчатого каркаса элемента.
Топливо поступает в кольцевое пространство между фильтрующим элементом и корпусом через топливозаборную трубку.
Отсюда топливо, пройдя через боковую поверхность фильтрующего элемента, поступает во внутреннюю полость его, а затем через центральное отверстие в крышке и выходной канал отводится из фильтра в топливопровод.
Проходу топлива со стороны торцовых поверхностей фильтрующего элемента препятствует уплотнение их путем вдавливания трехгранных кольцевых ребер, имеющихся на крышке и днище корпуса фильтра, в мягкие торцовые поверхности элемента. Поэтому топливо проходит во внутреннюю полость только через навивку фильтрующего элемента. При этом посторонние частицы задерживаются ворсинками, и топливо очищается. По мере работы фильтра очищающая его способность падает вследствие засорения фильтрующего элемента. При промывке фильтрующего элемента его первоначальные свойства не восстанавливаются, поэтому при засорении последний подлежит замене, чительное содержание в топливе мельчайших механических примесей приводит к повышенному износу плунжерных пар топливного насоса и распылителей форсунок и к преждевременному выходу их из строя. Поэтому тщательная фильтрация топлива является непременным условием обеспечения длительной и бесперебойной работы топливной аппаратуры.
В системе питания двигателя для лучшей очистки топлива установлены два фильтра: фильтр предварительной очистки, улавливающий относительно крупные механические частицы, и фильтр тонкой очистки, очищающий топливо от мельчайших механических примесей и воды.
Фильтр предварительной очистки топлива (рис. 34) размещен непосредственно в топливном баке. Он состоит из стального штампованного цилиндрического корпуса 5, литой чугунной крышки 3 и фильтрующего элемента 6. Герметичность внутренней полости фильтра достигается установкой между крышкой и корпусом, а также между корпусом и баком уплотняющих прокладок.
Фильтрующий элемент, зажимаемый между крышкой и корпусом, изготовлен путем навивки в несколько слоев ворсистого хлопчатобумажного шнура на металлический сетчатый каркас.
Правильная установка фильтрующего элемента в корпусе обеспечивается приваренной в центре днища корпуса штампованной розеткой, которая входит внутрь сетчатого каркаса элемента.
Топливо поступает в кольцевое пространство между фильтрующим элементом и корпусом через топливозаборную трубку.
Отсюда топливо, пройдя через боковую поверхность фильтрующего элемента, поступает во внутреннюю полость его, а затем через центральное отверстие в крышке и выходной канал отводится из фильтра в топливопровод.
Проходу топлива со стороны торцовых поверхностей фильтрующего элемента препятствует уплотнение их путем вдавливания трехгранных кольцевых ребер, имеющихся на крышке и днище корпуса фильтра, в мягкие торцовые поверхности элемента. Поэтому топливо проходит во внутреннюю полость только через навивку фильтрующего элемента. При этом посторонние частицы задерживаются ворсинками, и топливо очищается. По мере работы фильтра очищающая его способность падает вследствие засорения фильтрующего элемента. При промывке фильтрующего элемента его первоначальные свойства не восстанавливаются, поэтому при засорении последний подлежит замене,
Рис. 35. Фильтр тонкой очистка топлива:
1 — пробка сливного отверстия; 2, 5, 9, 12, 15 и 16 — прокладки: 3— пружина; 4 — шайба; 6 — фильтрующий элемент; 7 — корпус: 8— стержень: 10 — крышка; 11 — коническая пробка: 13 — жиклер; 14 — болт; 17 — канал подвода топлива
Снизу в стержень ввернута пробка 1 отверстия для слива отстоя топлива с прокладкой 2. Уплотнение между корпусом и крышкой обеспечивается паронитовой прокладкой 9. Корпус с крышкой соединен болтом 14, под головку которого поставлена уплотнительная прокладка 15. В крышку ввернут жиклер 13, уплотняемый прокладкой 12. Через жиклер сливается часть топлива в топливный бак вместе с воздухом, попавшим в топливопроводы низкого давления. Фильтрующий элемент сменный, состоит из стального сварного каркаса с фланцами на концах, внутри которого помещена трубка с большим количеством отверстий. Трубка обмотана слоем ткани (ситца), на который наложен толстый слой древесной муки, пропитанной связующим минеральным веществом — пульвербакелитом, благодаря чему образуется пористая твердая масса. Поверхность этой массы обмотана слоем марлевой ленты. Топливо по выходному каналу в крышке поступает в кольцевое пространство между стенкой корпуса и фильтрующим элементом. Отсюда топливо просачивается через пористую массу элемента во внутреннюю его полость. Посторонние примеси, имеющиеся в топливе, задерживаются фильтрующей массой. Из внутренней полости топливо отводится к насосу высокого давления через боковой канал в крышке корпуса.
Рис. 36. Топливоподкачивающий насос:
1 — корпус: 2 — поршень; 3—пружина поршня; 4 н 16 — уплотнительные шайбы; 5 и 17 — пробки: 6— втулка штока: 7 —шток толкателя; 8 — пружина толкателя; 9 — толкатель поршня; 10— стопорное кольцо толкателя; 11 — сухарь толкателя; 12 — ось ролика: 13 — ролик толкателя: 14— нагнетательный клапан: 15 — пружина; 18— корпус цилиндра насоса ручной подкачки: 19 — цилиндр насоса ручной подкачки; 20 —поршень насоса ручной подкачки: 21 — шток поршня; 22 — рукоятка; 23 —прокладка; 24 — втулка цилиндра насоса ручной подкачки; 25—всасывающий клапан; 26 —седло клапана
Чтобы топливо не могло пройти, минуя фильтрующий элемент, в фильтре имеются уплотнения: резиновая прокладка 16 между фланцем фильтрующего элемента и крышкой корпуса, а также резиновая прокладка 5, плотно охватывающая центральный стержень. Резиновая прокладка 5 прижимается к фланцу фильтрующего элемента пружиной 3 через шайбу 4, которая одновременно обеспечивает плотное прилегание фильтрующего элемента к крышке фильтра. Засорившийся фильтрующий элемент нельзя очистить от грязи, поэтому его надо заменить новым. Топливоподкачивающий насос поршневого типа предназначен для подачи топлива из бака к насосу высокого давления. Он устанавливается на лицевой стороне корпуса топливного насоса высокого давления и крепится к нему тремя шпильками.
Устройство топливоподкачивающего насоса показано на рис. 36.
Основные детали насоса: корпус роликовый толкатель 9, поршень 2 с пружиной 3, всасывающий 25 и нагнетательный 14 клапаны и насос для ручной подкачки топлива.
Корпус насоса представляет собой фасонную чугунную отливку с наружной обработанной привалочной плоскостью фланца крепления и с большим количеством внутренних каналов, расточек и отверстий.
Подклапанное пространство всасывающего клапана 25 соединено отверстием с трубопроводом, подводящим топливо к насосу, а надклапанное — каналом с полостью корпуса, в которой перемещается поршень.
Подклапанное пространство нагнетательного клапана 14 соединяется каналом с полостью, в которой перемещается поршень, а надклапанное — с нагнетательным каналом. Кроме этих каналов, в корпусе имеется еще канал, соединяющий полость перемещения поршня (у перегородки насоса) с нагнетательным каналом.
Привод поршня осуществляется роликовым толкателем 9 через шток 7. Ролик 13 толкателя вращается на «плавающей» оси 12, застопоренной от продольного перемещения двумя сухарями II. Одновременно сухари, перемещаясь в пазах корпуса насоса, предохраняют толкатель от проворачивания.
Рис. 37. Схемы работы топливоподкачивающего насоса:
а — всасывание; б — нагнетание; Л и Б — камеры: 1 — эксцентрик кулачкового валика; 2 — ролик; 3 — толкатель; 4 — пружина: 5 — шток: 6 — всасывающий клапан;
7 — пружина всасывающего клапана: 8 — нагнетательный клапан: 9 — пружина нагнетательного клапана; 10 — поршень; 11 — пружина поршня
Пружина 8, упирающаяся во втулку 6 штока, прижимает толкатель к эксцентрику кулачкового валика. Толкающее усилие от толкателя к поршню передается через шток 7, перемещающийся в направляющей втулке 6, которая ввернута на специальном клее в корпус насоса. Шток и втулка представляют собой прецизионную пару.
Стальной поршень 2 имеет форму стакана с фасонным днищем, примыкающим к перегородке корпуса насоса. Внутрь поршня вставлена пружина 3, упирающаяся одним концом в днище поршня, а другим — в пробку 5. ввернутую снаружи в корпус и герметически закрывающую полость перемещения поршня. Таким образом, пружина постоянно прижимает поршень к внутренней перегородке насоса.
Всасывающий 25 и нагнетательный 14 клапаны, изготовленные из капрона, имеют грибовидную форму и прижимаются к седлам пружинами.
Схема работы насоса показана на рис. 37.
Толкатель, прижимаемый пружиной 4 к эсцентрику 1 вращающегося кулачкового валика насоса высокого давления, получает возвратно-поступательное движение вдоль расточки в корпусе насоса.
Движение толкателя вверх принудительное, а обратное движение вниз толкателя и поршня осуществляется под действием пружин 4 и 11. Когда поршень под действием пружйны 11 опускается вниз, в надпоршневой камере А создается разрежение, благодаря которому в определенный момент открывается всасывающий клрпан 6, и топливо из топливного бака, пройдя фильтр предварительной очистки, по топливопроводу засасывается в надпоршневую камеру (рис. 37, а).
К концу хода поршня давление в топливном баке и надпоршневой камере уравнивается, и всасывающий клапан закрывается.
При движении поршня вверх (рис. 37, б) под действием толкателя, на который давит эксцентрик, сжимается пружина 11, всасывающий клапан остается закрытым и топливо выталкивается из надпоршневой камеры А через открывшийся под действием избыточного давления нагнетательный клапан 8 в нагнетательный канал и поступает к фильтру тонкой очистки. Одновременно под действием разрежения, образующегося под поршнем, топливо заполняет подпоршневую камеру Б. При последующем движении поршня вниз, когда идет заполнение топливом надпоршневой камеры, нижняя часть поршня выталкивает топливо из подпоршневой камеры в нагнетательный канал и далее к фильтру тонкой очистки.
Количество подаваемого насосом топлива автоматически регулируется в зависимости от расхода его топливным насосом высокого давления в результате изменения хода поршня насоса в зависимости от давления в системе нагнетания. Регулирование происходит следующим образом. Когда давление в нагнетательном канале возрастает вследствие избытка топлива в насосе высокого давления и в трубопроводе при больших числах оборотов халенчатого вала двигателя или при засорении фильтра тонкой очистки, то и в подпоршневой камере Б давление также увеличивается. Поэтому при последующем ходе вниз поршень встретит повышенное сопротивление со стороны топлива, находящегося в подпоршневой камере.
Поскольку поршень не соединен жестко с толкателем, то наступает момент, когда усилие пружины 11 уравновешивается давлением топлива в подпоршневой камере. В этот момент поршень останавливается и, занимая какое-то среднее положение, как бы «зависает». Таким образом, между поршнем и толкателем, опустившимся вниз под действием пружины 4, образуется просвет. В дальнейшем при движении толкателя вверх шток переместит поршень в исходное положение. Величина перемещения поршня вниз, следовательно, зависит от расхода топлива.
Чем меньше расход топлива, тем больше противодавление, поэтому раньше остановится поршень, и, наоборот, чем больше расход топлива, тем больше ход поршня. Это обстоятельство позволяет всегда поддерживать в нагнетательном канале насоса необходимое постоянное давление, не зависящее от режима работы двигателя.
Производительность насоса при противодавлении 1,5—1,7 кГ/см2 и числе оборотов кулачкового валика насоса высокого давления 1050 в минуту должна быть не менее 2,2 л/мин. При полностью перекрытом нагнетательном канале и числе оборотов кулачкового валика 1050 в минуту деление, развиваемое насосом, должно быть не менее 6 кГ/см2.
На топливоподкачивающем насосе установлен насос ручной подкачки топлива для опрессовки нагнетающей части топливной магистрали с целью удаления воздуха при неработающем двигателе и для заполнения ее топливом при техническом обслуживании.
Устройство насоса ручной подкачки топлива показано на рис. 36. Оно состоит из корпуса 18, цилиндра 19, поршня 20 и штока 21 с рукояткой 22. Уплотнением между корпусом насоса и цилиндром служит резиновая прокладка 23, которая при навернутой на цилиндр рукоятке одновременно уплотняет зазор между поршнем и корпусом.
Насос работает следующим образом. Отвернув рукоятку с резьбы горловины цилиндра, производят последовательно вытягивание ее вверх до упора и опускание вниз также до упор.
При вытягивании рукоятки вверх вместе с ней поднимается поршень, и в цилиндре создается разрежение. В разреженное пространство цилиндра из топливного бака через фильтр предварительной очистки и открывшийся всасывающий клапан 25 засасывается топливо. При опускании рукоятки, а вместе с ней и поршня вниз, топливо в цилиндре сжимается, и под действием возросшего давления всасывающий клапан 25 закрывается и открывается нагнетательный клапан 14, через который топливо подается в нагнетательный канал и далее по топливопроводу к фильтру тонкой очистки.
При отсутствии надобности в пользовании насосом ручной подкачки рукоятку навинчивают на горловину цилиндра. При этом поршень плотно прижимается к прокладке, не допуская просачивания топлива из каналов топливоподкачивающего насоса в полость цилиндра.
Топливной насос высокого давления плунжерного типа, шестисекционный, предназначен для подачи в цилиндры двигателя (через форсунки) в определенные моменты времени строго необходимого количества топлива под высоким давление в зависимости от режима работы двигателя.
Насос расположен в развале между рядами цилиндров и приводится в действие от распределительного вала через шестерню привода топливного насоса.
Рис. 38. Топливный насос высокого давления:
У — корпус; 2 крышка подшипника; 3 — шарикоподшипник; 4 — сальник; 5 — кулачковый валик; 6 — ролик толкателя; 7 — ось ролика; 8 — толкатель плунжера; 9 — контргайка; 10 — регулировочный болт; 11 — нижняя тарелка пружины толкателя; 12 — плунжер; 13 — пружина толкателя; 14 — поворотная втулка плунжера; 15 — верхняя тарелка пружины толкателя; 16 — зубчатый веиец; 17 — рейка; 18 — колпачок рейки; 19— ограничительный винт; 20 — втулка плунжера; 21 — пружина перепускного клапана; 22—перепускной клапан; 23 — седло перепускного клапана; 24 — пробка для выпуска воздуха; 25 — канал для подвода топлива; 26 — штуцер; 27 — соединительный ниппель; 28 — колпачковая гайка-. 29 — седло нагнетательного клапана; 30 — нагнетательный клапан; 31 — пружина нагнетательного клапана; 32 — упор нагнетательного клапана;. 33 — винт держателя штуцеров; 34 — стопорный винт втулки плунжера; 35 — канал для отвода избыточного топлива; 36 — держатель штуцеров; 37 — корпус регулятора; 38 — боковая крышка; 39 — ролик толкателя поршня топливоподкачиваюшего насоса; 40 — топливоподкачивающий насос; 41 — промежуточная опора кулачкового валика: 42 — сливная (дренажная) трубка; 43 — стяжной виит; 44 — регулировочные прокладки; 45 — стопорный винт.
Устройство топливного насоса показано на рис. 38. Он состоит из шести отдельных насосных секций, объединенных в облием алюминиевом корпусе / с приводом их от общего кулачкового валика 5. Вместе с насосом высокого давления в этом агрегате объединены муфта автоматического опережения впрыска, которая крепится на переднем конце кулачкового валика, регулятор числа оборотов, размещенный в корпусе 37, и топливоподкачпвающнй насос 40.
Основным рабочим элементом каждой насосной секции является плунжерная пара, осуществляющая подачу топлива к форсунке и состоящая из плунжера 12 и втулки 20, изготовляемых из легированной стали со специальной термической и механической обработкой.
Плунжер и втулка обрабатываются с высокой точностью и спариваются друг с другом не путем совместной притирки, а методом селективной (выборочной по размеру) сборки. Плунжер и втулка по действительным размерам сортируются на группы, подбираемые с таким расчетом, чтобы диаметральный зазор между втулкой и плунжером был в пределах 0,5—1,5 мкм. Подобранную на заводе плунжерную пару в дальнейшем раскомплектовывать нельзя: замена деталей производится только комплектно. Каждый топливный насос комплектуется плунжерными парами одной размерной группы. Диаметр плунжера равен 9 мм, ход плунжера 10 мм. Втулка 20 плунжера выполнена в виде цилиндра с тремя ступеньками на наружной поверхности. В верхней части втулки имеются два поперечных отверстия, расположенных на противоположных стенках со смещением по высоте одно относительно другого. Верхнее отверстие является входным и служит для заполнения топливом надплунжерного пространства во втулке, нижнее является выходным и предназначено для отсечки конца подачи топлива. Втулка устанавливается непосредственно в корпусе насоса и фиксируется винтом 34. Плунжер 12 представляет собой цилиндрический стержень. В верхней цилиндрической части плунжера имеются две винтовые кромки, из которых одна является отсечной рабочей, а другая служит для увеличения срока службы плунжера. С торца головки по оси плунжера просверлено отверстие, пересекающееся с горизонтальным отверстием, соединяющим верхние концы винтовых кромок. Эти отверстия сообщают надплунжерное пространство с пространством винтовых канавок. Винтовая кромка позволяет регулировать количество подаваемого плунжером топлива путем поворота плунжера во втулке. Поворачиваясь во втулке, плунжер винтовой кромкой открывает раньше или позднее выходное (отсечное) отверстие втулки, вследствие чего изменяется продолжительность впрыска, а следовательно, и количество подаваемого топлива.
Нижняя часть плунжера имеет два направляющих выступа, входящих в пазы поворотной втулки 14, установленной на втулке плунжера. На поворотной втулке стяжным винтом закреплен зубчатый венец 16, находящийся в зацеплении с рейкой 17 топливного насоса. Передвижение этой рейки производится регулятором; при этом одновременно повертываются все поворотные втулки и, следовательно, плунжеры во втулках всех шести насосных секций. Таким образом осуществляется изменение количества подаваемого топлива. Необходимое положение рейки по отношению к зубчатому венцу определяется стопорным винтом 45, входящим в продольный паз рейки. Угловым смещением поворотной втулки 14 относительно зубчатого венца 16 при ослабленном винте 43 регулируется подача топлива каждой секцией насоса.
Под действием пружины 13 плунжер нижней головкой через тарелку 15 плотно прижимается к головке регулировочного болта 10, ввернутого в толкатель 8. Другой конец пружины 13 опирается на тарелку 11, установленную в кольцевой выточке корпуса насоса.
Толкатель посредством ролика 6 прижимается к кулачку валика 5. От проворота толкатель фиксируется осью 7 ролика, выступы которой входят в пазы на расточках корпуса насоса. Ролик толкателя имеет «плавающую» втулку. Под действием кулачка валика 5 насоса и пружины 13 плунжер совершает во втулке возвратно-поступательное движение. Регулировочный болт 10, ввернутый в толкатель, стопорится контргайкой 9 и служит для регулировки начала подачи топлива. На верхнем торце втулки 14 плунжера установлен нагнетательный клапан 30, прижимаемый к седлу 29 пружиной 31. Нагнетательный клапан служит для разобщения нагнетательного и всасывающего трубопроводов при ходе плунжера вниз. Для уплотнения между седлом клапана и штуцером 26 установлена текстолитовая прокладка. Нагнетательный клапан внизу имеет четыре продольные прорези, упирающиеся вверху в цилиндрический поясок, называемый разгрузочным. Верхняя часть клапана заканчивается упорным конусом. Нагнетательные клапаны, так же как и плунжерные пары, по гидравлической плотности делятся на две группы. Топливные насосы комплектуют нагнетательными клапанами только одной группы. Раскомплектовка пары клапан — седло в процессе эксплуатации недопустима, так же как и плунжерной пары. Корпус нагнетательного клапана прижимается к притертой поверхности втулки плунжера штуцером 26, ввернутым в корпус насоса. К штуцеру через ниппель 27 присоединен топливопровод, идущий к форсунке. Кулачковый валик 5 вращается в шарикоподшипниках, установленных в крышке 2, корпусе 37 регулятора и промежуточной опоре 41. Концевые шейки кулачкового валика уплотнены резиновыми сальниками. Осевое перемещение кулачкового валика 1 в шарикоподшипниках допускается в пределах 0,0—0,07 мм.
Для устранения излишнего перемещения валика служит набор регулировочных прокладок 44.
Рейка 17 топливного насоса перемещается в направляющих в Гулках, запрессованных в корпус насоса. Выступающий на насоса конец рейки защищен колпачком 18, в который ввернут винт 19, ограничивающий мощность двигателя во время обкатки.
Этот винт контрится проволокой и пломбируется. В верхней части корпуса насоса имеются каналы для подвода 25 и отвода 35 топлива, по которым оно поступает к плунжерным парам. Со стороны регулятора каналы закрыты пробками с уплотнительными капроновыми шайбами. Со стороны автоматической муфты к каналу 25 для подвода топлива присоединяется подводящий топливопровод, а по каналу 35 избыточное количество топлива отводится через перепускной клапан. Продольные каналы в корпусе насоса соединены между собой поперечными каналами, которые закрываются двумя пробками 24, служащими для выпуска воздуха из системы питания. В боковой крышке 38 имеется отверстие для заливки масла в топливый насос, закрытое пробкой-сапуном. Болты крепления боковой крышки пломбируются. Для контроля уровня масла в корпусе насоса служит указатель. Через дренажную трубку 42, закрепленную на двигателе, излишки масла сливаются наружу. Работа насосной секции происходит следующим образом (рис. 39). Из фильтра тонкой очистки топливо поступает в насос и заполняет канал 7. При движении плунжера вниз (рис. 39, а) под действием пружины происходит впуск топлива. Топливо из канала 7 через входное отверстие 8 втулки поступает в надплунжерное пространство 13 и заполняет его. При движении плунжера вверх (рис. 39, б) под действием кулачка топливо сначала будет перетекать обратно через входное отверстие в канал 7. Это будет происходить до тех пор, пока плунжер верхней кромкой не перекроет входное отверстие. Как только входное отверстие будет перекрыто, оставшееся в надплунжерном пространстве топливо начнет сжиматься, а давление возрастать. Когда давление достигнет 10—18 кГ/см2, нагнетательный клапан 4, преодолевая сопротивление пружины 1, поднимется, и топливо начнет поступать по топливопроводу высокого давления к форсунке. При дальнейшем движении плунжера вверх давление топлива в системе нагнетания повышается. Как только давление достигнет величины 150+5 кГ/см2, игла форсунки приподнимется, и начнется впрыск топлива в камеру сгорания. Поднимаясь дальше, плунжер выталкивает заряд топлива через форсунку в камеру сгорания. Это происходит до тех пор, пока шштовая кромка плунжера не начнет открывать выходное отверстие 11 втулки. Как только это отверстие начнет открываться, топливо из надплунжерного пространства (рис. 39, е) через вертикальное и горизонтальное отверстия в плунжере с большой скоростью начнет перетекать в канал 12. По мере открывания отверстия давление топлива над плунжером резко уменьшается, и нагнетательный клапан 4 под действием пружины 1 начнет закрываться. При закрывании нагнетательного клапана в отверстие седла сначала войдет цилиндрический разгрузочный поясок 2 клапана, и только после этого конус клапана садится в седло. При опускании разгрузочного пояска клапана в отверстие объем пространства за клапаном за счет объема, освобождаемого пояском, будет увеличиваться, что сопровождается падением давления топлива на участке между клапаном и форсункой. Иначе говоря, разгрузочный поясок вначале разобщает нагнетательный трубопровод от надплунжерного пространства, а затем, опускаясь дальше в отверстие седла, действует как плунжер, отсасывая из нагнетательного трубопровода некоторое количество топлива. Ввиду того что по времени все это протекает очень быстро, давление топлива за клапаном резко падает. Вследствие этого игла форсунки моментально садится в седло распылителя, закрывая выходные отверстия, и происходит резкая отсечка подачи топлива в камеру сгорания.
Действие разгрузочного пояска клапана является весьма важным, так как при этом предотвращаются гидравлические удары, которые могут возникнуть в трубках высокого давления после каждого впрыска и вызвать повторный подъем иглы форсунки, а также устраняется подтекание топлива через иглу.
Рис. 40. Схема изменения количества подаваемого топлива: а — максимальная подача; б — половинная подача; в — подачи нет; 1—рабочия винтовая кромка плунжера; 2 — выходное отверстие втулки; 3 — плунжер: 4 — входное отверстие втулки; 5 — нерабочая винтовая кромка
Запорный конус нагнетательного клапана после посадки его в седло надежно разделяет пространство, занимаемое топливом за клапаном (топливопровод и форсунка), от надплунжерного пространства.
Давление топлива за клапаном между впрысками остается небольшим, но почти всегда постоянным, что способствует получению неизменных по объему и началу впрысков топлива на определенных, но часто меняющихся режимах работы двигателя.
На этом заканчивается цикл подачи топлива в камеру сгорания, и плунжер, дойдя до верхней точки вхолостую, начинает опускаться, осуществляя ход всасывания следующего цикла.
Как уже упоминалось, изменение количества подаваемого топлива насосными секциями осуществляется поворотом плунжеров вокруг собственной оси зубчатой рейкой и изменением тем самым длины хода нагнетания. Схема изменения количества подаваемого топлива показана на рис. 40. Положение плунжера 3 на рис. 40, а соответствует максимальной подаче топлива, так как длина хода нагнетания, определимая расстоянием А от винтовой кромки плунжера до отверстия 2, через которое отводятся излишки топлива, является наибольшей. При движении рейки назад плунжер, поворачиваясь против часовой стрелки (если смотреть снизу), винтовой кромкой раньше откроет отверстие 2, благодаря чему длина хода нагнетания, а следовательно, и количество впрыскиваемого в камеру сгорания топлива уменьшается. Положение плунжера, показанное на рис. 40, б, соответствует половинной подаче. Из рисунка видно, что длина хода нагнетания А, уменьшилась по сравнению с длиной хода нагнетания при максимальной подаче. Если продолжать движение рейки назад, то плунжер, поворачиваясь против часовой стрелки, винтовой кромкой все раньше будет открывать отверстие 2 и, наконец, займет такое положение, когда горизонтальное отверстие в плунжере будет находиться в одной вертикальной плоскости с отверстиями во втулке плунжера. Это положение показано на рис. 40, в и соответствует прекращению подачи топлива и, следовательно, остановке двигателя. В этом положении плунжера хода нагнетания нет, так как на всем протяжении хода плунжера вверх надплунжерное пространство сообщается с каналами в корпусе насоса (сначала с отводящим, а затем с подводящим).
Из описанного выше следует, что изменение количества подаваемого топлива насосом высокого давления двигателя ЯМЗ-236 осуществляется путем изменения лишь конца подачи топлива. Начало впрыска при всех поворотах плунжера остается постоянным, так как верхняя кромка плунжера перекрывает входное отверстие все время в один и тот же момент по длине хода.
Изменение момента начала подачи топлива по углу поворота коленчатого вала достигается изменением длины толкателя 8 (см. рис. 38) при помощи регулировочного болта 10 и контр-гайки 9. При вывертывании болта плунжер перемещается вверх, и тогда верхняя кромка плунжера при ходе нагнетания раньше перекрывает входное отверстие втулки и, следовательно, топливо будет раньше вводиться в цилиндр (угол опережения впрыска возрастет).
При завертывании болта, наоборот, топливо будет вводиться в цилиндр с запаздыванием (угол опережения впрыска уменьшится) .
Порядок работы насосных секций насоса соответствует порядку работы двигателя, т. е. 1—4—2—5—3—6.
Максимальная подача топлива каждой секцией насоса составляет 105—107 мм3 за каждый ход плунжера. Форсунка предназначена для впрыска в камеру сгорания двигателя топлива в мелкораспыленном состоянии. На двигателе ЯМЗ-236 устанавливаются форсунки закрытого типа, с много дырчатым распылителем и гидравлически управляемой иглой. Форсунки расположены в головке цилиндров (в латунных стаканах) против каждого цилиндра между клапанами и крепятся скобой.