Что регулирует винт полной нагрузки тнвд

Такой насос применяется для 3, 4, 5 и 6 цилиндровых дизельных двигателей легковых автомобилей, тракторов и грузовых автомобилей мощностью до 20 кВт на цилиндр. Насосы распределительного типа для двигателей с непосредственным впрыском обеспечивают давление до 700 бар при частоте вращения до 2400 мин-1.

Топливоподкачивающий насос
Этот насос лопастного типа служит для подачи топлива из бака и вместе с нагнетательным регулирующим клапаном создает давление, которое возрастает прямо пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Насос высокого давления
Насос распределительного типа включает только один плунжерновтулочный комплект для питания всех цилиндров.

Плунжер с регулирующей втулкой:
а — начало подачи топлива; b- конец подачи топлива; 1 — регулирующая спиральная канавка; 2 — регулирующая втулка; 3 — выпускное отверстие; 4 — регулирующая канавка; 5 — плунжер насоса

Плунжер не только создает требуемое давление топлива во время его рабочего хода, но и одновременно, вращаясь, распределяет его по отдельным выходным отверстиям. Во время одного оборота ведущего вала плунжер совершает количество тактов, равное числу цилиндров двигателя. Ведущий вал вращает кулачковую шайбу и плунжер, с которым она соединена. Выступы на кулачковой шайбе обеспечивают осевое перемещение плунжера и его вращение (распределение и подачу топлива). Насос продолжает подачу топлива во время рабочего хода до тех пор, пока выпускное отверстие плунжера остается закрытым, и прекращает подачу топлива, как только выпускное отверстие совмещается с отверстием в регулирующей втулке. Регулятор определяет положение регулирующей втулки, которая перемещается на плунжере.

Рядный насос с регулирующей втулкой: 1 — плунжер насоса; 2 — контрольная втулка; 3 — управляющий шток регулирующей втулки; 4 — регулирующая рейка

Механический регулятор
Шаровая цапфа обеспечивает соединение между регулирующей втулкой и рычагами регулятора, которые, в свою очередь, перемещаются под действием центробежной силы, вызываемой вращающимися грузами с учетом противодействия пружины регулятора. Скоростной режим устанавливается регулированием натяжения пружины рычагом. Регулировочный винт полной нагрузки используется для установки системы рычаг-регулятор для получения максимальной мощности. Могут быть установлены дополнительные пружины для адаптирования к холостому ходу и переходным характеристикам.

Сигнал нагрузки
ТНВД распределительного типа, осна- щенные двухрежимными регуляторами, управляются посредством микровы- ключателя или потенциометра.

Механические вспомогательные устройства
Некоторые из таких устройств управления используются в целях обработки дополнительных рабочих параметров для регулирования количества впрыскиваемого топлива(компенсатор давления во впускном патрубке, гидравлические и механические средства адаптации к полной нагрузке) и для управления закрытием отверстия (начало подачи топлива).

Система впрыскивания топлива с насосом распределительного типа: 1 — топливный бак;
2 — линия подачи топлива; 3 — топливный фильтр; 4 — насос распределительного типа; 5 — трубка высокого давления; 6 — форсунка; 7 — трубка возврата топлива

Гидромеханически регулирующее устройство угла опережения впрыскивания
Устанавливаемое по потоку топлива после подкачивающего насоса, устройство включает нагнетательный регулирующий клапан,который обеспечивает рост давления топлива в линейной зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (1,5. 8 бар). Это давление воздействует через отверстие, регулируемое дросселем, на передний конец подпружиненного плунжера. Тот, в свою очередь, поворачивает роликовое кольцо насоса в противоположном вращению насоса направлении, таким образом, увеличивая опережение начала впрыскивания топлива независимо от частоты вращения коленчатого вала.

Одноплунжерный ТНВД распределительного типа (основная версия): 1 — насос подачи топлива (лопаточного типа); 2 — привод регулятора: 3 — устройство регулирования угла опережения впрыскивания; 4 — кулачковый диск; 5 — регулирующая втулка: 6 — распределительный плунжер; 7 — нагнетательный клапан; 8 — устройство отключения соленоидного управления: 9 — рычажный механизм регулятора; 10 — перепускной дроссель; 11 — механическое устройство отключения; 12 — пружина регулятора; 13 — рычаг контроля частоты вращения; 14 — регулирующая втулка; 15 — центробежные грузы; 16 — нагнетательный клапан ограничения давления

Отключение работы насоса
Механическое (рычаг остановки) или электрическое (соленоидный клапан) устройство отключения прерывает ра- боту дизеля, прекращая подачу топли- ва. Электрический способ широко рас- пространен в легковых автомобилях.

Электронный регулятор (EDC)
Эксцентрично-установленная шаровая цапфа связывает регулирующую втулку насоса VE и соленоидный исполнительный механизм. Угловая установка исполнительного механизма определяет положение регулирующей втулки и с ее помощью активный рабочий ход насоса. К исполнительному механизму подсоединяется измерительный датчик положения (потенциометр или индуктивный измерительный преобразователь). ECU получает различные сигналы от измерительных преобразователей — положения педали управления подачей топлива, частоты вращения коленчатого вала двигателя, температуры воздуха, охлаждающей жидкости и топлива, давления наддува, атмосферного давления и т. п. Он использует эти входные величины, хранящиеся в его памяти, для определения правильного количества впрыскиваемого топлива. Таким образом, ECU изменяет ток возбуждения исполнительного привода до тех пор, пока не совпадут исходные данные и действительные величины для принятого положения рейки.

Электронное управление работой дизеля (EDC) для ТНВД распределительного типа:
1 — топливо подкачивающий насос; 2 — электромагнитный клапан; 3 — устройство синхронизации; 4 — втулка управления; 5 — вращающийся исполнительный механизм с измерительным датчиком; 6 — ECU. Входные/выходные величины: а — скоростной режим;
b — начало впрыскивания; с — температура; d — давление наддува; е — положение педали газа; f — возврат топлива; g — к распылителю

Электронно-управляемое устройство синхронизации
Продолжительность впрыскивания (начало впрыскивания топлива) можно также регулировать путем сравнения действительных и заранее задаваемых исходных величин. При этом сигнал от исполнительного преобразователя, с помощью которого контролируется точка, при которой открывается форсунка, сравнивается с запрограммированной исходной величиной. Электромагнитный клапан изменяет давление, прилагаемое к плунжеру, и с его помощью установку регулирования устройства синхронизации. Сигнал от измерительного преобразователя форсунки, указывающий на начало впрыскивания, сравнивается с данными, хранящимися в памяти. Тактовая частота, используемая для срабатывания электромагнита, модифицируется, пока не совпадут действительная и исходная величины. Преимущества электронного управления с обратной связью: уточненное регулирование цикловой подачи топлива; уточненное регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя; более точный угол опережения впрыскивания топлива. Устройство также может управлять рециркуляцией отработавших газов, контролировать давление наддува, управлять свечами накаливания и обеспечивать связь с другими бортовыми электрическими системами.

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления служит для подачи под большим давлением одинаковых порций топлива в цилиндры дизеля в соответствии с порядком их работы.

Топливный насос дизеля ЯМЗ-238 устанавливается между рядами цилиндров и приводится в действие от шестерни распределительного вала двигателя.

Кулачковый вал 1 ( рис. 27 ) вращается в подшипниках 4, установленных в корпусе 14 насоса, и приводится во вращение через автоматическую муфту опережения впрыска.

Основными деталями каждой секции насоса являются плунжер 16 и гильза 15.

Обе детали подбираются с зазором в сопряжении 0,001—0,002 мм и разукомплектованию не подлежат.

Над каждой гильзой под штуцером 19 установлен нагнетательный клапан 18, который усилием пружины плотно входит в корпус 17.

В верхней части каждой гильзы имеются два отверстия, к которым топливо подается топливоподкачивающим насосом 24 под давлением до 1,5 кГ/см 2 или ручным насосом 23.

Рис 27. Топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-238: I, II , V, VI, VII, VIII—секции насоса (III и IV—секции попали в вырыв); 1 — кулачковый вал; 2 — роликовый толкатель; 3 — кулачок; 4 — шариковый подшипник; 5 — ведомый фланец муфты опережения впрыска топлива; 6— палец ведомого фланца; 7 —пружина; 8 — ведущий фланец; 9 — груз; 10 — пружина плунжера; 11 — ограничитель кода рейки; 12 — зубчатая рейка; 13 — зубчатый сектор; 14 — корпус насоса; 15 — гильза; 16 — плунжер; 17 — корпус клапана; 18 — нагнетательный клапан; 19 — штуцер; 20 — пробка заливной горловины; 21 — пробка выпуска воздуха; 22 — регулятор оборотов коленчатого вала двигателя; 23 — pучной насос; 24 — топливоподкачивающий с другой стороны насоса прикреплены всережимный регулятор 22 оборотов коленчатого вала дизеля.

Плунжер движется вверх от кулачка 3 при помощи толкателя 2, а вниз — под действием пружины 10.

При нижнем положении плунжера боковое отверстие 9 ( рис. 28, а, 1 ) гильзы открыто и топливо, нагнетаемое топливоподкачивающим насосом, поступает внутрь гильзы.

При подъеме плунжера 2 в момент перекрытия плунжером отверстия 9 в гильзе 1 ( рис. 28, а, II ) резко возрастает давление, под действием которого открывается нагнетательный клапан 7 и топливо поступает в форсунку.

Подача топлива продолжается до момента подхода отсечной кромки 3 плунжера к отверстию 5 гильзы (рис. 28, a. III).

При дальнейшем движении плунжер вытесняет топливо из рабочей полости гильзы через перепускную канавку 4 и выточку 10 плунжера в отверстие 5, а из него по каналу корпуса насоса через перепускной клапан 6 (см. рис. 25) в топливный бак.

Давление топлива в гильзе резко уменьшается, и нагнетательный клапан 7 ( см. рис. 28 ) под действием пружины и давления топлива быстро закрывается.

Рис.28. Схемы работы плунжера (а) и нагнетательного клапана (б): I — гильза; 2 — плунжер; 3 — отсечная кромка плунжера; 4 — перепускная канавка плунжера; 5—перепускное отверстие; 6 — корпус нагнетательного клапана; 7— нагнетательный клапан; 8 — разгрузочный поясок клапана; 9 — отверстие входа топлива в гильзу; 10 — выточка; I — заполнение гильзы топливом; II и III — положения плунжера при полной подаче топлива (II — начало и III—конец подачи); IV —при малой подаче; V — при нулевой
подаче

При опускании нагнетательного клапана 7 в отверстие корпуса 6 входит разгрузочный поясок 8 (см. рис. 28, б ).

С этого момента клапан работает как поршенек, обеспечивая увеличение объема топлива в трубопроводе высокого давления, и, следовавательно, резкое снижение давления в нем.

Благодаря этому игла форсунки быстро закрывает отверстия распылителя. Происходит четкая отсечка подачи и устраняется подтекание топлива из форсунки.

Когда плунжер опускается вниз, торец плунжера открывает отверстие 9 и полость гильзы снова наполняется топливом.

Количество подаваемого топлива в цилиндры дизеля изменяется поворотом плунжеров в гильзах на одинаковый угол при помощи зубчатой рейки 12 ( см. рис. 27 ) и зубчатых секторов 13.

Секторы винтами закреплены на поворотных втулках 34 ( см. рис. 29, а ).

В нижней части каждой втулки имеются две прорези, в которые входят шипы плунжера 33.

На плунжерах имеется по две симметрично расположенных перепускных канавки 4 ( см. рис. 28, а ), заканчивающиеся в нижней части отсечными дозирующими кромками 3.

При такой конструкции плунжера облегчается сборка топливного элемента насоса, и при установке плунжера в гильзу можно произвольно вводить шипы плунжера в прорези поворотной втулки 34 ( см. рис. 29, а ), при этом не будет нарушено правильное положение перепускной канавки плунжера относительно перепускного отверстия гильзы.

Рейка 12 ( см. рис. 27 ) перемещается вдоль корпуса насоса от воздействия регулятора 22 оборотов и рычага управления.

Рейка при движении вращает зубчатые секторы, которые через поворотные в втулки повертывают плунжеры.

Наружный конец рейки закрывается ограничителем 11 хода рейки.

В зависимости от угла поворота плунжера изменяется расстояние, проходимое им от момента перекрытия отверстия 9 гильзы (см. рис. 28) до момента открытия отсечной кромкой 3 отверстия 5 гильзы; в результате изменяется продолжительность впрыска и, следовательно, количество подаваемого топлива.

Максимальная подача топлива ограничивается болтом 12 ( см. рис. 29 ).

Чтобы остановить дизель, прекращают подачу топлива.

Для этого при помощи рейки устанавливают плунжеры в гильзах в положение, когда перепускная канавка 4 ( см. рис. 28, а, V ) каждого плунжера будет обращена к отверстию 5.

В этом случае при движении плунжера вверх все топливо перетекает из рабочей полости каждой гильзы по перепускной канавке 4 плунжера к отверстию 5, а затем в топливный бак.

Рис. 29. Всережимный регулятор числа оборотов коленчатого вала дизеля ЯМЗ-238: а — общий вид; б — схема передачи усилия от рычага управления на рейку при увеличении подачи топлива; в — схема передачи усилия от грузов на рейку при уменьшении подачи топлива; 1 — регулировочный винт подачи топлива и мощности двигателя в период эксплуатации; 2 — кулиса; 3 — палец рычага рейки; 4 — серьга; 5—муфта; 6 и 16 — грузы; 7 — корпус; 8 — шестерня кулачкового вала насоса; 9 — скоба кулисы; 10 — вал рычага пружины регулятора; 11 — рычаг управления; 12 — болт ограничения максимальных оборотов; 13—болт ограничения малых оборотов холостого хода;14 — шестерня валика регулятора;15 — валик регулятора; 17— зубчатая рейка; 18 — тяга зубчатой рейки; 19—пружина рычага рейки; 20 — рычаг пружины; 21 — пружина регулятора; 22 — распорная пружина; 23 — двуплечий рычаг; 24 — рычаг привода рейки; 25 — регулировочный винт; 26 — рычаг регулятора; 27 — буферная пружина; 28 — контргайка; 29— корпус буферной пружины; 30 — предохранительный колпачок; 31 — винт регулирования вдвига рейки; 32 — корректор регулятора; 33 — плунжер; 34 — втулка; 35 — зубчатый сектор

Автоматическая муфта опережения изменяет угол момента впрыска топлива в цилиндры в зависимости от числа оборотов коленчатого вала дизеля.

Чем больше число оборотов, тем раньше нужно впрыскивать топливо в цилиндры, иначе топливо не успеет полностью испариться и сгореть. В результате уменьшится мощность двигателя.

При увеличении числа оборотов грузы 9 ( см. рис. 27 ) под действием центробежной силы преодолевают сопротивление пружин 7 и расходятся. Через пальцы 6 грузы поворачивают ведомый фланец 5, а вместе с ним и кулачковый вал насоса относительно ведущего фланца 8 на определенный угол по направлению вращения, что и обеспечивает более ранний впрыск топлива в цилиндры дизеля.

Муфта начинает работать с 1000 об/мин коленчатого вала дизеля и при 2100 об/мин увеличивает угол опережения впрыска топлива на 10—14° (5—7° по кулачковому валу насоса).

Всережимный центробежный регулятор числа оборотов коленчатого вала дизеля ЯМЗ-238 служит для автоматического изменения подачи топлива в цилиндры при изменении нагрузки дизеля, что обеспечивает поддержание любого установленного скоростного режима от 500 до 2100 об/мин коленчатого вала.

При возрастании нагрузки необходимо увеличить подачу топлива, иначе дизель может заглохнуть. В случае снижения нагрузки следует уменьшить подачу топлива, иначе увеличится скорость вращения коленчатого вала и дизель будет работать вразнос.

Водитель педалью управления подачей топлива устанавливает необходимую скорость вращения коленчатого вала дизеля. Во время работы дизеля заданнаяскорость вращения поддерживается регулятором, который изменяет количество подаваемого топлива насосом при изменении нагрузки.

Регулятор ( рис. 29 ) приводится в действие от кулачкового вала насоса через цилиндрические шестерни 8 и 14, вращающиеся в корпусе 7 на шариковых подшипниках.

Рычагом 11 управления изменяют положение рейки 17, которая через зубчатый сектор 35 и втулку 34 повертывает плунжер 33 каждой секции на определенный угол, что и изменяет подачу топлива. Рычаг 11 соединен с педалью, расположенной в кабине водителя.

Для увеличения подачи топлива рычаг 11 управления перемещают в сторону болта 12. При этом усилие от рычага 11 на рейку 17 передается через вал 10 на рычаг 20, затем пружину 21 регулятора, рычаг 23, регулировочный винт 25, рычаг 26 регулятора, серьгу 4, а затем на шарнирно связанный с ней рычаг 24 привода рейки и тягу 18.

Рейка 17 вдвигается в корпус насоса, и подача топлива секциями увеличивается. Схема передачи усилия от рычага 11 на рейку 17 при увеличении подачи топлива приведена на рис. 29, б .

Для уменьшения подачи топлива необходимо выдвинуть рейку из корпуса насоса, что достигается перемещением рычага 11 управления в сторону болта 13.

Во время работы насоса перемещение рейки обеспечивается всережимным регулятором автоматически. Следует помнить, что пружины 19 и 21 регулятора, воздействуя на рычаг 24 привода рейки, стремятся установить зубчатую рейку 17 в положение большей подачи.

Снижение нагрузки сопровождается увеличением скорости вращения коленчатого вала. Одновременно увеличивается скорость вращения грузов 6 и 16 регулятора, центробежная сила грузов возрастает, и они, повертываясь на своих осях, через ролики перемещают муфту 5 по валику 15 регулятора.

Вместе с муфтой будет перемещаться шарнирно связанный с ней рычаг 24 привода рейки. Рейка немного выдвинется из корпуса насоса и через зубчатые секторы повернет плунжеры секций насоса в сторону уменьшения подачи топлива.

Скорость вращения вала дизеля, а следовательно, и грузов 6 и 16 регулятора снизится и грузы слабее будут давить на муфту 5.

В результате усилием пружин 19 и 21 рейка насоса установится в положение большей подачи топлива, и дизель будет работать на заданном скоростном режиме.

Схема передачи усилия от грузов 6 и 16 на рейку 17 при уменьшении подачи топлива приведена на рис. 29, в .

Когда рычаг 11 управления устанавливают в положение большей подачи топлива, вместе с ним поворачивается рычаг 20 и натяжение пружины 21 регулятора увеличивается.

При установке рычага 11 управления до упора в болт 12 подача топлива, а следовательно, и мощность дизеля будут наибольшими.

Если при этом положении рычага уменьшится нагрузка дизеля, то возрастет скорость вращения коленчатого вала дизеля грузов 6 и 16 регулятора.

Грузы, воздействуя через муфту 5 и си тему рычагов на зубчатую рейку 17 насоса, выдвинут ее в сторо регулятора. Подача топлива уменьшится, что ограничит максимальные обороты коленчатого вала и предохранит дизель от разноса при уменьшении нагрузки.

Для остановки дизеля выключают подачу топлива при помощи скобы 9 кулисы. При перемещении скобы вниз усилие от нее передается на кулису 2, а через палец 3 на рычаг 24 привода рейк.

Рейка выдвинется из корпуса насоса и установит плунжеры всех секций насоса в положение нулевой подачи.

Пружина 22 устанавливает рычаги 23, 24 и 26 в рабочее положение. Регулировочные винты ограничивает ход кулисы.

Этим винтом ограничивают подачу топлива, а следовательно, мощность дизеля при его эксплуатации.

Винтом 31 регулируют максимальный вдвиг рейки, а винтом 25 — натяжение пружины 21 регулятора.