Топливные насосы высокого давления (ТНВД) предназначены для подачи определенного количества топлива к форсункам в строго определенные моменты. В качестве ТНВД используются плунжерные насосы клапанного и золотникового типа. Каждый цилиндр тихоходных ДВС большой мощности имеет свой ТНВД. У быстроходных двигателей ТНВД часто выполняется в виде одного агрегата с числом плунжеров, равным числу цилиндров. Плунжер топливного насоса приводится в движение кулачной шайбой определенного профиля, установленной на распределительном валу двигателя. В исходное положение (ход всасывания) плунжер возвращается под действием пружины. Количество топлива, подаваемое ТНВД, регулируется вручную с поста управления или при помощи центробежного регулятора. Большое распространение в судовых ДВС получили ТНВД золотникового типа, в которых за счет различного положения скоса отсечной кромки плунжера легко осуществляется три способа регулирования подачи топлива: изменением момента конца подачи; изменением момента начала подачи; изменением моментов начала и конца подачи.
В первом случае момент начала подачи топлива (по углу поворота коленчатого вала) остается неизменным на всех режимах, а конец — устанавливается поворотом плунжера, обеспечивающим резкую отсечку топлива. Этот способ регулирования получил широкое распространение, но используется преимущественно в ДВС, работающих с постоянной частотой вращения.
Во втором случае время начала подачи топлива изменяется, в конец — остается неизменным. Такой способ регулирования обеспечивает необходимое изменение опережения подачи топлива в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому он используется в главных ДВС, непосредственно соединенных с гребным винтом.
Третий способ регулирования называется смешанным, так как при нем одновременно изменяется время начала и конца подачи топлива. В последнее время этот способ применяется все чаще для главных ДВС, работающих на переменных режимах широкого диапазона, для которых он наиболее приемлем.
На рисунке показан топливный насос золотникового типа, состоящий из плунжера 8, втулки 5, нагнетательного клапана 2 с пружиной 1, втулки 6 с шестерней 9 и зубчатой рейки 10.
При движении плунжера вниз топливо поступает в насос через два отверстия 3, а при движении вверх — проходит через нагнетательный клапан 2 и далее по трубам высокого давления к форсунке. В верхней части плунжер имеет продольную прямую канавку 4 и выфрезерованную полость с винтовой кромкой, служащей для открытия одного из всасывающих отверстий 3.В момент отсечки подача топлива прекращается, так как оно из нагнетательной полости насоса через канавку 4 и отверстие 3 перетекает во всасывающую трубу. При этом давление в нагнетательной полости насоса быстро падает и нагнетательный клапан закрывается. Количество топлива, подаваемого насосом, регулируется поворотом плунжера, который осуществляется при помощи втулки 6 с шестерней 9, свободно насаженной на втулку 5. Втулка 6 в нижней части имеет прорези 7, в которые входят выступы плунжера топливного насоса. Зубчатая рейка 10 входит в зацепление с шестерней 9 и, перемещаясь в ту или другую сторону, поворачивает шестерню со втулкой 6, а с ними и плунжер 8. Винтовая кромка плунжера, поворачиваясь, изменяет момент открытия всасывающего отверстия, а следовательно, и количество подаваемого топлива.
Топливо к ТНВД может поступать самотеком из расходных цистерн, расположенных на определенной высоте над двигателем. Но в большинстве случаев оно подается топливоподкачивающим насосом под давлением 0,05—0,15 МПа, что позволяет преодолеть сопротивление топливоподводящего трубопровода.
Топливный насос клапанного типа с приводом показан на рисунке:
В корпусе 11 устанавливается втулка плунжера 14, крепящаяся нажимной гайкой 12. Движение плунжера 15 вверх осуществляется от кулачков распределительного вала через ролик 1 и толкатель 2. Возвратное движение плунжера происходит под действием пружины 13.
Всасывание топлива происходит через клапан 8, которым управляют толкатели 4 и 7. Всасывающий клапан крепится гайкой 9 и служит также для регулирования подачи топлива за каждый ход плунжера через нагнетательный клапан 10. Отсечной рычаг 16 опирается на эксцентриковую шейку валика 3. Правый конец отсечного рычага получает качательное движение от толкателя плунжера, а левый — при помощи толкателей 4 и 7 действует на всасывающий клапан. Когда плунжер насоса под действием пружины 13 движется вниз, левый конец рычага 16 поднимается вверх и при помощи толкателей открывает всасывающий клапан. В результате этого топливо из магистрали заполняет полость над плунжером. При движении плунжера вверх топливо вытесняется обратно во всасывающую полость насоса до тех пор, пока левый конец отсечного рычага 16 не опустится настолько, что всасывающий клапан полностью закроется. С этого момента оставшееся над плунжером топливо сжимается и, преодолевая усилие пружины форсунки, впрыскивается в цилиндр двигателя. Чем позже закроется всасывающий клапан, тем меньше топлива будет подано в цилиндр двигателя за один ход плунжера. Если клапан не закроется совсем, то все топливо при нагнетательном ходе плунжера вытеснится во всасывающую полость насоса и подача его в цилиндр двигателя прекратится.
Момент закрытия всасывающего клапана изменяется за счет длины толкателя 4, имеющего для этой цели регулировочный болт 6 с контргайкой 5. Кроме того, момент закрытия всасывающего клапана изменяется поворотом эксцентрикового валика 3, на конце которого насажен рычаг, соединенный с тягой, общей для всех насосов. Перемещение этой тяги рукояткой поста управления или регулятором частоты вращения двигателя вызывает изменение подачи топлива одновременно всеми насосами.
При регулировании момента закрытия всасывающего клапана топливного насоса одновременно с изменением количества подаваемого топлива изменяется и момент начала подачи топлива в цилиндр ДВС.
Форсунки двигателей служат для распыливания и равномерного распределения топлива в камере сгорания и обеспечения резкого прекращения подачи топлива в определенный момент. Форсунки разделяются на два основных типа: открытые и закрытые.
Открытые форсунки не имеют запорного органа (иглы), разделяющего нагнетательный трубопровод и сопловые отверстия.
В настоящее время в судовых двигателях применяются в основном закрытые форсунки, исключающие резкое ухудшение распыливания топлива при малых нагрузках и низкой частоте вращения. В закрытых форсунках игольчатый клапан (игла) разобщает сопловые отверстия и нагнетательный трубопровод. Игла нагружена пружиной и открывается автоматически давлением топлива или при помощи механического привода.
На рисунке показана закрытая форсунка, состоящая из корпуса 4 с щелевым фильтром 9. Внутри корпуса располагается толкатель 5 с пружиной 6, натяжение которой регулируется винтом 7 с контргайкой 8. Распылитель 1 крепится к корпусу форсунки накидной гайкой 3. Торцевые поверхности корпуса и распылителя тщательно притираются друг к другу. Нижний торец корпуса форсунки закален и является ограничителем подъема иглы 2 распылителя. Пружина 6, расположенная внутри корпуса, при помощи стержня толкателя 5 прижимает иглу 2 к уплотняющему конусу распылителя. Последний имеет отверстия, через которые топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. Топливо к распылителю подводится через щелевой фильтр 9 по каналу А. При соответствующем давлении топлива на дифференциальный конус иглы последняя поднимается и топливо распыливается через сопловые отверстия.
Форсунка на крышке цилиндра крепится двумя шпильками. Между форсункой и крышкой цилиндра устанавливается уплотнительная красномедная прокладка, которая предварительно отжигается.
В первом случае момент начала подачи топлива (по углу поворота коленчатого вала) остается неизменным на всех режимах, а конец — устанавливается поворотом плунжера, обеспечивающим резкую отсечку топлива. Этот способ регулирования получил широкое распространение, но используется преимущественно в ДВС, работающих с постоянной частотой вращения.
Во втором случае время начала подачи топлива изменяется, в конец — остается неизменным. Такой способ регулирования обеспечивает необходимое изменение опережения подачи топлива в соответствии с изменением частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому он используется в главных ДВС, непосредственно соединенных с гребным винтом.
Третий способ регулирования называется смешанным, так как при нем одновременно изменяется время начала и конца подачи топлива. В последнее время этот способ применяется все чаще для главных ДВС, работающих на переменных режимах широкого диапазона, для которых он наиболее приемлем.
На рисунке показан топливный насос золотникового типа, состоящий из плунжера 8, втулки 5, нагнетательного клапана 2 с пружиной 1, втулки 6 с шестерней 9 и зубчатой рейки 10.
При движении плунжера вниз топливо поступает в насос через два отверстия 3, а при движении вверх — проходит через нагнетательный клапан 2 и далее по трубам высокого давления к форсунке. В верхней части плунжер имеет продольную прямую канавку 4 и выфрезерованную полость с винтовой кромкой, служащей для открытия одного из всасывающих отверстий 3.В момент отсечки подача топлива прекращается, так как оно из нагнетательной полости насоса через канавку 4 и отверстие 3 перетекает во всасывающую трубу. При этом давление в нагнетательной полости насоса быстро падает и нагнетательный клапан закрывается. Количество топлива, подаваемого насосом, регулируется поворотом плунжера, который осуществляется при помощи втулки 6 с шестерней 9, свободно насаженной на втулку 5. Втулка 6 в нижней части имеет прорези 7, в которые входят выступы плунжера топливного насоса. Зубчатая рейка 10 входит в зацепление с шестерней 9 и, перемещаясь в ту или другую сторону, поворачивает шестерню со втулкой 6, а с ними и плунжер 8. Винтовая кромка плунжера, поворачиваясь, изменяет момент открытия всасывающего отверстия, а следовательно, и количество подаваемого топлива.
Топливо к ТНВД может поступать самотеком из расходных цистерн, расположенных на определенной высоте над двигателем. Но в большинстве случаев оно подается топливоподкачивающим насосом под давлением 0,05—0,15 МПа, что позволяет преодолеть сопротивление топливоподводящего трубопровода.
Топливный насос клапанного типа с приводом показан на рисунке:
В корпусе 11 устанавливается втулка плунжера 14, крепящаяся нажимной гайкой 12. Движение плунжера 15 вверх осуществляется от кулачков распределительного вала через ролик 1 и толкатель 2. Возвратное движение плунжера происходит под действием пружины 13.
Всасывание топлива происходит через клапан 8, которым управляют толкатели 4 и 7. Всасывающий клапан крепится гайкой 9 и служит также для регулирования подачи топлива за каждый ход плунжера через нагнетательный клапан 10. Отсечной рычаг 16 опирается на эксцентриковую шейку валика 3. Правый конец отсечного рычага получает качательное движение от толкателя плунжера, а левый — при помощи толкателей 4 и 7 действует на всасывающий клапан. Когда плунжер насоса под действием пружины 13 движется вниз, левый конец рычага 16 поднимается вверх и при помощи толкателей открывает всасывающий клапан. В результате этого топливо из магистрали заполняет полость над плунжером. При движении плунжера вверх топливо вытесняется обратно во всасывающую полость насоса до тех пор, пока левый конец отсечного рычага 16 не опустится настолько, что всасывающий клапан полностью закроется. С этого момента оставшееся над плунжером топливо сжимается и, преодолевая усилие пружины форсунки, впрыскивается в цилиндр двигателя. Чем позже закроется всасывающий клапан, тем меньше топлива будет подано в цилиндр двигателя за один ход плунжера. Если клапан не закроется совсем, то все топливо при нагнетательном ходе плунжера вытеснится во всасывающую полость насоса и подача его в цилиндр двигателя прекратится.
Момент закрытия всасывающего клапана изменяется за счет длины толкателя 4, имеющего для этой цели регулировочный болт 6 с контргайкой 5. Кроме того, момент закрытия всасывающего клапана изменяется поворотом эксцентрикового валика 3, на конце которого насажен рычаг, соединенный с тягой, общей для всех насосов. Перемещение этой тяги рукояткой поста управления или регулятором частоты вращения двигателя вызывает изменение подачи топлива одновременно всеми насосами.
При регулировании момента закрытия всасывающего клапана топливного насоса одновременно с изменением количества подаваемого топлива изменяется и момент начала подачи топлива в цилиндр ДВС.
Форсунки двигателей служат для распыливания и равномерного распределения топлива в камере сгорания и обеспечения резкого прекращения подачи топлива в определенный момент. Форсунки разделяются на два основных типа: открытые и закрытые.
Открытые форсунки не имеют запорного органа (иглы), разделяющего нагнетательный трубопровод и сопловые отверстия.
В настоящее время в судовых двигателях применяются в основном закрытые форсунки, исключающие резкое ухудшение распыливания топлива при малых нагрузках и низкой частоте вращения. В закрытых форсунках игольчатый клапан (игла) разобщает сопловые отверстия и нагнетательный трубопровод. Игла нагружена пружиной и открывается автоматически давлением топлива или при помощи механического привода.
На рисунке показана закрытая форсунка, состоящая из корпуса 4 с щелевым фильтром 9. Внутри корпуса располагается толкатель 5 с пружиной 6, натяжение которой регулируется винтом 7 с контргайкой 8. Распылитель 1 крепится к корпусу форсунки накидной гайкой 3. Торцевые поверхности корпуса и распылителя тщательно притираются друг к другу. Нижний торец корпуса форсунки закален и является ограничителем подъема иглы 2 распылителя. Пружина 6, расположенная внутри корпуса, при помощи стержня толкателя 5 прижимает иглу 2 к уплотняющему конусу распылителя. Последний имеет отверстия, через которые топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. Топливо к распылителю подводится через щелевой фильтр 9 по каналу А. При соответствующем давлении топлива на дифференциальный конус иглы последняя поднимается и топливо распыливается через сопловые отверстия.
Форсунка на крышке цилиндра крепится двумя шпильками. Между форсункой и крышкой цилиндра устанавливается уплотнительная красномедная прокладка, которая предварительно отжигается.
Комментариев нет:
Отправить комментарий
Примечание. Отправлять комментарии могут только участники этого блога.