Основы конструкции топливных насосов

Топливные насосы, обычно называемые топливными насосами высокого давления (ТНВД), выполняют следующие функции:

Отмеривание (дозирование) порции подаваемого в цилиндр топлива (величины цикловой подачи) в полном соответствии с заданным режимом работы двигателя.

Обеспечение требуемого момента начала подачи топлива (угла опережения) и продолжительности и характеристики впрыска (закона подачи).

Сжатие топлива до заданных давлений впрыска.

Цикловая подача – подача топлива за один рабочий цикл.

Регулирование цикловой подачи осуществляется путём:

Изменения количества перепускаемого топлива на части хода плунжера с использованием клапанов, открытие и закрытие которых осуществляется специальным приводным механизмом (насосы клапанного типа).

Изменение количества перепускаемого топлива на части хода плунжера с использованием в качестве регулирующего самого плунжера (насосы золотникового типа).

В обоих вариантах используются три способа организации подачи топлива:

Перепуск излишнего количества топлива осуществляется в конце подачи (насосы с регулированием по концу подачи);

Перепуск излишнего количества топлива осуществляется в начале подачи (насосы с регулированием по началу подачи).

Перепуск излишнего количества топлива осуществляется в начале и в конце подачи (насос со смешанным регулированием).

Привод плунжеров ТНВД осуществляется от кулачковых шайб, откованных заодно с распределительным или специально кулачковым валиком (двигатели высоко- и среднеоборотные), или закреплённых на валу на шпонках ил шлицевых соединениях, что позволяет их разворачивать или осуществлять замену (двигатели мало- и среднеоборотные).

Исключение составляют топливные насосы с гидроприводом, в которых плунжер приводится под давлением гидромасла.

Профили кулачковых шайб:

Симметричные – применяются в 2-х тактных дизелях, позволят осуществлять реверсирование с одним комплектом шайб, обеспечивающих одинаковые фазы распределения как на переднем, так и на заднем ходах.

Несимметричные – применяются в 4-х тактных дизелях, позволят осуществлять меньшую продолжительность впрыска топлива при большой скорости плунжера. Для осуществления реверса требуется двойной комплект шайб – переднего и заднего хода. Стандартный профиль топливной шайбы образован дугами окружности и на участке активного хода обеспечивает движение плунжера с линейно увеличивающимися и постоянными скоростями (см. рис. 6.2.1).

Рис. 6.2.1. Кинематика плунжера ТНВД двигателя «Бурмейстер и Вайн» 74VTBF160.

Для достижения более короткой и интенсивной подачи используют тангенциальные кулачки, имеющие более крутой профиль (см. рис. 6.2.2).

Рис. 6.2.2. Сопоставление кривых скорости и хода плунжера при нормальном и тангенциальном профилях кулачковых шайб.