Дополнительные агрегаты ТНВД
Общее устройство ТНВД
Основные части ТНВД:
Корпус.
Крышки.
Всережимный регулятор
Муфта опережения впрыска.
Подкачивающий насос.
Кулачковый вал.
Толкатели.
Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
Гильзы плунжеров.
Возвратные пружины плунжеров.
Нагнетательные клапаны.
Штуцеры.
Рейка.
Принцип действия ТНВД: Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке. В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса. Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.
Дополнительные агрегаты ТНВД
Муфта опережения впрыска — служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:
Ведущая полумуфта.
Ведомая полумуфта.
Грузы.
Стяжные пружины грузов.
Опорные пальцы грузов
Принцип действия: При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.
Автоматическая муфта опережения впрыска топлива предназначена для изменения момента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Муфта значительно улучшает пусковые качества двигателя, а также его экономичность на различных скоростных режимах. Она состоит из двух полумуфт: ведомой 5 и ведущей 1.
Первая шпонкой и гайкой с шайбой закреплена на конической поверхности переднего конца кулачкового вала топливного насоса. Вторая установлена на ступице ведомой полумуфты и может поворачиваться на ней. Между ступицей и полумуфтой установлена втулка 8. Ведущая полумуфта приводится в действие распределительной промежуточной шестерней через вал с гибкими соединительными муфтами. Вращение ведомой полумуфты осуществляется двумя грузами 11. Грузы качаются на осях 2, запрессованных в ведомую полумуфту, в плоскости, перпендикулярной оси вращения муфты. Проставка 10 ведущей полумуфты упирается одним концом в палец груза, другим в профильный выступ. Усилие пружин 14 стремится удержать грузы на упоре во втулке 5 ведущей полумуфты.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого
вала грузы под действием пружин сходятся. Ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную вращению вала, что вызывает уменьшение угла опережения подачи топлива.
Рис. 37. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:
1 — ведущая полумуфта; 2 — ось груза; 3 и 13 — шайбы; 4 — уплотнительное кольцо; 5 — ведомая полумуфта; 6 — корпус; 7 и 9 сальники; 8 — втулка ведущей полумуфты; 10 — проставка с осью; 11 — груз с пальцем; 12 — упорное кольцо; 14 — пружина; 15 — стакан пружины; 16 — регулировочные прокладки.
Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:
Корпус.
Крышки.
Ведомая шестерня выполненная заодно целое с державкой.
Грузы.
Муфта.
Рычаги.
Скоба-кулисы.
Регулировочные винты.
Оттяжные пружины.
Работа регулятора основана на использовании центробежных сил. Например, при возникновении дополнительного сопротивления движению автомобиля (на подъеме) частота вращения коленчатого вала будет уменьшаться, а скорость автомобиля — падать. Чтобы поддержать их на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достигнуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя. Всережимный регулятор воспринимает снижение частоты вращения вала и автоматически увеличивает подачу топлива насосом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.
Аналогичным образом всережимный регулятор изменяет подачу топлива при уменьшении нагрузки на двигатель, только в этом случае управляющее воздействие регулятора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива. В результате при снижении нагрузки на двигатель происходит уменьшение скорости движения и доведение ее до заданного уровня.
Частоту вращения коленчатого вала, поддерживаемую регулятором при полной мощности дизеля, называют номинальной. Ей соответствует положение рычага 1 (рис.) управления регулятором при упоре в болт 7. Если при таком положении рычага снять нагрузку, дизель будет развивать максимальную частоту вращения холостого хода..Перемещая рычаг управления регулятором по часовой стрелке, можно добиться минимальной частоты вращения холостого хода. Ей соответствует положение рычага при упоре в болт 2.
Ограничение максимальной частоты вращения коленчатого вала вызвано необходимостью предохранения двигателя от поломок из-за чрезмерных нагрузок, а ограничение слишком малой частоты вращения обусловлено ухудшением подачи топлива и смесеобразования, которое может вызвать внезапную остановку двигателя.
Устроен всережимный регулятор частоты вращения (рис.) следующим образом. В задней крышке 10 регулятора расположена повышающая в 2,33 раза передача, состоящая из ведущей 2, промежуточной 8 и ведомой шестерен. Ведущая шестерня установлена на кулачковом вале ТНВД, вращение на нее передается от вала через демпфер, включающий в себя резиновые сухари 3. Сухари служат упругим звеном, которое сглаживает высокочастотные колебания кулачкового вала и таким образом позволяет грузам регулятора вращаться равномерно.
Принцип действия: Запуск двигателя — перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин. Увеличение оборотов — при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут. Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти. Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается
Схема работы регулятора частоты вращения:
1 — рейка, 2 — рычаг муфты, 3 — грузы, 4 — винт номинальной подачи топлива, 5 — рычаг регулятора, 6 — промежуточный рычаг реек, 7 — рычаг пружины, 8 — главная пружина регулятора, 9 — рычаг стартовой пружины, 10 — стартовая пружина, 11 — рычаг управления; « + » — увеличение подачи топлива, « — » — уменьшение подачи топлива
Рис. 2. Схема привода управления подачей топлива: 1 - педаль подачи топлива; 2 - уплотнитель педали; 3 - тяга переднего рычага; 4 - передний кронштейн; 5 - передний рычаг; 6 - промежуточная тяга; 7 - пружина; 8 и 11 - задние рычаги; 9 - кронштейн задний; 10 - вал поперечный; 12 - тяга рычага регулятора; 13 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 14 - рычаг управления регулятором; 15 - болт ограничения максимальной частоты вращения; 16 - рукоятка тяги управления подачей топлива; 17 - рукоятка тяги останова двигателя.
Привод управления подачей топлива (рис. 2) механический и состоит из педали, тяг, рычагов, поперечных валиков, предусмотрен также ручной привод постоянной подачи топлива и останова двигателя. Педаль 1 подачи топлива связана с рычагом 14 управления регулятором топливного насоса высокого давления, расположенным на крышке регулятора частоты вращения.
Рукоятки ручного привода установлены на уплотнителе рычага коробки передач: левая 16 - для включения постоянной подачи топлива - связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором, правая 17 - для останова двигателя - соединена тросом с рычагом останова, расположенным на крышке регулятора частоты вращения.
Руководитель ПЦК Ю.Рязанов