Топливная аппаратура: насос топливный, регулятор топлива

На двигателе Д-240 устанавливается четырехплунжерный топливный насос высокого давления УТН-5. Насос прикреплен с левой стороны двигателя к щиту распределения и приводится в действие от коленчатого вала через распределительные шестерни.

Назначение топливного насоса — подавать топливо через форсунки в камеры сгорания под высоким давлением в определенный момент строго дозированными порциями, соответствующими нагрузке двигателя. Топливный насос трактора МТЗ-80 объединен в один агрегат с всережимным центробежным регулятором и подкачивающим насосом.

Для доступа к деталям насоса в корпусе имеется боковой люк, закрываемый крышкой. Осевой люфт кулачкового вала в шарикоподшипниках устанавливайте набором регулировочных прокладок. На передней части кулачкового вала с помощью гайки закреплена шлицевая втулка, через которую вал соединяется с шестерней привода топливного насоса и компрессора.

От разворота в корпусе толкатели фиксируются болтами. В толкатель ввернут болт с контргайкой, служащий для регулировки начала подачи топлива по углу поворота кулачкового вала. Правильное положение втулки плунжера относительно корпуса насоса обеспечивается цилиндрическим штифтом, который от осевого перемещения удерживается крышкой. Поворотная втулка имеет пазы для соединения с хвостовиком плунжера. Количество впрыскиваемого секциями топлива и равномерность подачи регулируется поворотом втулки относительно зубчатого венца.

Для поворота втулки необходимо предварительно ослабить стяжной винт зубчатого венца. При вращении кулачкового вала топливного насоса плунжерам сообщается возвратно-поступательное движение. При движении плунжера вниз под действием пружины топливо под давлением 0,7—1,2 кгс/см2 (0,07—0,12 МПа), создаваемым подкачивающим насосом, поступает в канал корпуса и через впускное отверстие втулки в надплунжерное пространство.

При движении плунжера вверх топливо перепускается в канал до тех пор, пока торцевая кромка плунжера не перекроет впускное отверстие втулки. При дальнейшем движении плунжера вверх давление возрастает и при значении, равном 175—180 кгс/м2 (17,5—18,0 МПа), начинается впрыск топлива в цилиндр двигателя. Конец нагнетания (отсечка) топлива происходит в момент, когда винтовая кромка плунжера откроет отсечное отверстие во втулке плунжера. Давление топлива в топливопроводе резко падает и нагнетательный клапан под действием пружины садится на седло. При перемещении рейки плунжер поворачивается и регулирующая винтовая кромка открывает отверстие втулки раньше или позже, а следовательно, изменяется и количество подаваемого топлива.

Перепускной клапан установлен в задней части головки топливного насоса и служит для перепуска излишка топлива, подаваемого подкачивающим насосом, и поддержания необходимого давления (0,7—1,2 кгс/см2) в каналах головки топливного насоса УТН-5. Излишек топлива через клапан и трубу поступает в подкачивающий насос. Болт предназначен для удаления воздуха из топливных каналов насоса. Система смазки топливного насоса УТН-5 объединена с регулятором. Заливка масла в насос осуществляется через маслозаливное отверстие корпуса регулятора, закрываемое пробкой, уровень масла контролируется по контрольной пробке; слив масла — через сливное отверстие, закрываемое пробкой. Сливная трубка служит для слива излишков смазки и просочившегося топлива из корпуса насоса. Для вентиляции полостей насоса на крышке регулятора установлен сапун с поропластовым фильтром.

Регулятор числа оборотов — всережимный, механический, изменяет подачу топлива в зависимости от нагрузки, поддерживая заданное водителем число оборотов. Регулятор установлен на заднем торце топливного насоса, имеет корректор подачи топлива и автоматический обогатитель.

В корпусе регулятора на оси установлены основной и промежуточный рычаги регулятора. На промежуточном рычаге расположена опорная пята, корректор топливоподачи и шпилька для крепления пружины обогатителя. Верхняя часть промежуточного рычага соединена тягой с рейкой насоса. Корректор топливоподачи состоит из корпуса, штока, винта, регулировочной прокладки и пружины.

Величина выступания штока корректора регулируется прокладками, а усилие затяжки пружины — винтом. Болт номинала ограничивает перемещение основного рычага в сторону увеличения подачи топлива при частоте вращения двигателя ниже номинальной. Основной и промежуточный рычаги связаны между собою болтом, обеспечивающим необходимый угловой люфт между рычагами. Пружина регулятора одним концом соединена с основным рычагом, другим — посредством серьги с рычагом пружины.

Рычаг пружины жестко установлен на лысках рычага и стопорится клеммовым соединением. В наружный прилив корпуса регулятораввернут винт, ограничивающий угловой поворот рычага и,следовательно, натяжение пружины регулятора. Поворот промежуточного рычага на обогащение осуществляется цилиндрической пружиной. На задний конец кулачкового вала насоса монтируется ведущая шайба привода регулятора, которая от проворачивания фиксируется на лысках вала. Ступица грузов, подсобранная с грузами, упорным подшипником и четырьмя резиновыми сухариками амортизатора, одевается на вал и стопорится пружинным кольцом. При пуске двигателя (положение «А») рычаг управления регулятором поворачивается до упора в винт. При этом натягиваются одновременно пружина регулятора и обогатителя. Пружина регулятора прижимает основной рычаг к головке болта номинала, а пружина обогатителя подает промежуточный рычаг с тягой и рейкой в сторону обогащения подачи топлива.

После пуска двигателя грузы регулятора под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник, муфту и пяту перемещают промежуточный рычаг, преодолевая сопротивление пружин. Промежуточный рычаг через тягу передвигает рейку до тех пор, пока не устанавливается подача, необходимая для работы двигателя на холостом ходу (положение «Б»). При работе двигателя под нагрузкой (положение «В») требуемый скоростной режим двигателя устанавливается рычагом.

При повороте рычага в сторону винта растягивается пружина. При этом рейка перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Обороты двигателя увеличиваются до тех пор, пока не уравновесятся центробежные силы грузов и усилие пружины, т.е. установится заданный водителем скоростной режим работы двигателя, соответствующий имеющейся нагрузке.

В случае кратковременной перегрузки двигателя при неизменном положении рычага управления обороты коленчатого вала уменьшаются. Это вызывает уменьшение центробежных сил грузов и перемещение муфты под действием пружины в сторону насоса. При этом основной рычаг упирается в головку болта, а промежуточный рычаг под действием пружины корректора перемещается в сторону увеличения подачи топлива, что обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя и преодоление кратковременной перегрузки. Степень корректирования подачи топлива при временной перегрузке зависит от того, на сколько выступает шток из корпуса корректора, а также от усилия затяжки пружины корректора. Для остановки двигателя (положение «Д») рычаг передвигается вперед по ходу трактора до отказа. При этом полностью сжатая пружина перемещает основной рычаг до упора в винт. Центробежная сила вращающихся грузов передвигает промежуточный рычаг, а вместе с ним и рейку в крайнее положение, отключая подачу топлива.

Технико-экономические значения дизельного двигателя трактора МТЗ-80 напрямую зависят от технического состояния топливоподающей системы. Общая мощность максимально изношенного дизельного двигателя, при хорошо отрегулированной топливной аппаратурой, является на 5-10% ниже от номинальной. Между тем, если топливная аппаратура трактора МТЗ-80 плохо отрегулирована или неисправна, то мощность, даже абсолютно нового двигателя, может упасть на 25, а то и 30 процентов!

Основное назначение дизельной топливной аппаратуры трактора МТЗ-80 заключается в равномерной подачи топлива по цилиндрам, объем которого зависит от степени нагрузки на силовой агрегат. Топливо поступает в цилиндры дизельного двигателя в четко определенное время и под нужным давлением.

В настоящее время выпускается несколько видов топливоподающей аппаратуры: одноплунжерные насосы распределенного типа и рядные топливные насосы. Первый тип топливной аппаратуры значительно превосходит по своим размерам и массе рядные топливные насосы.

Широко распространено применение закрытых форсунок оснащеных многодырчатым распылителем. Принцип работы их отличен от штифтовых форсунок. Форсунки изготавливаются с большой точностью, т.к. зазоры в прецизионных парах очень малы.

В процессе эксплуатации топливной аппаратуры трактора МТЗ-80, необходимо переодически контролировать момент начала впрыска топлива и значение цикловой подачи. Это связано с тем, что элементы насоса изнашиваются неравномерно. При эксплуатации топливной аппаратуры трактора МТЗ-80, могут закоксовываться распыливающие элементы, компоненты распылителя покрываются смолами и утрачивают подвижность, изнашиваются форсунки и регуляторы.

Как только начинает изнашиваться поверхности втулки и плунжера, то понижается давление, создаваемое насосным отделом, происходит увеличение утечки топлива, в корпусе насоса масло становится жидким и нарушается угол подачи топлива. Изношенные детали топливной аппаратуры влияют на равномерность подачи топлива в дизельный двигатель.

На дизельные двигатели оснащаются всережимными регуляторами, которые способны автоматически поддерживать равномерную работу двигателя при любом скоростном режиме, обусловленный в конструкции.

При появлении зазоров в устройстве регулятора происходит нарушение его работы: ослабленная пружина является причиной низкой частоты вращения вала дизельного двигателя, а также уменьшается впрыск топлива при нормальной нагрузке.