Топливный насос (ТНВД) двигателя Д-37М тракторов Т-40 и Т-40А подаёт очищенное в фильтрах топливо к форсункам под высоким давлением и в строго определённых количествах в согласованные с движением поршня двигателя короткие временные промежутки.
В корпусе (30) [рис. 1] насоса установлен кулачковый вал (33). Кулачки расположены по окружности вала согласно порядку работы цилиндров двигателя. Подшипник (34) и сальник (35) переднего конца вала расположены в установочном фланце (2), который центрирует насос в отверстии переднего листа двигателя. Шестерня топливного насоса вращается на ступице фланца.
Рис. 1. Топливный насос (ТНВД) двигателя Д-37М тракторов Т-40 и Т-40А.
А) – Топливоподводящий канал;
Б) – Вертикальное отверстие;
В) – Горизонтальное отверстие;
Г) – Впускное отверстие;
Д) – Отсечное отверстие;
Е) – Разгрузочный поясок;
1) – Шлицевая втулка;
2) – Установочный фланец;
3) – Ось ролика толкателя;
4) – Ролик толкателя;
5) – Корпус толкателя;
6) – Болт толкателя;
7) – Нижняя тарелка;
8) – Пружина плунжера;
9) – Верхняя тарелка;
10) – Поворотная гильза;
11) – Зубчатая рейка;
12) – Зубчатый венец;
13) – Пробка канала отвода топлива;
14) – Пробка топливоподводящего канала;
15) – Плунжер;
16) – Втулка плунжера;
17) – Седло нагнетательного клапана;
18) – Нагнетательный клапан;
19) – Пружина;
20) – Нажимной штуцер;
21) – Трубка к подкачивающему насосу;
22) – Крышка смотрового люка;
23) – Трубка от фильтра тонкой очистки к насосу;
24) – Пружина перепускного клапана;
25) – Перепускной клапан;
26) – Перепускной канал;
27) – Регулятор;
28) – Пробка маслозаливной горловины;
29) – Пробка сливного отверстия;
30) – Корпус насоса;
31) – Упорная шайба;
32) – Подкачивающий насос;
33) – Кулачковый вал;
34) – Шарикоподшипник;
35) – Сальник;
36) – Сливная трубка.
Шлицевая втулка (1), установленная на переднем конце кулачкового вала, служит для передачи движения шестерне топливного насоса через шлицевой фланец. На заднем конце вала закреплена упорная шайба (31), предназначенная для передачи вращения ступице грузов регулятора. В процессе вращения кулачкового вала по его кулачкам катятся ролики (4), прижатые к ним пружинами (8), которые упираются в корпус насоса через верхнюю тарелку, а в болт (6) толкателя – через тарелку и хвостовик плунжера. Движение от толкателя через болт (6) передаётся плунжеру (15), перемещающемуся во втулке (16) плунжера. Фиксирующие винты удерживают толкатели от поворота вокруг своей оси.
На втулке плунжера (внизу) надета поворотная гильза (10) с закреплённым на ней зубчатым венцом (12), входящим в зацепление с зубчатой рейкой (11). Выступы хвостовика плунжера входят в паз на поворотной гильзе, за счёт чего плунжер поворачивается вокруг своей оси в процессе перемещения зубчатой рейки. Цилиндрическая поверхность плунжера, входящая во втулку (16), обработана с высокой точностью. На поверхности имеется канавка, создающая лабиринт, за счёт чего улучшается уплотнение между втулкой и плунжером. Выше на данной поверхности имеется спиральная канавка, соединённая с горизонтальным (В) и вертикальным (Б) отверстиями.
Плунжер притирается и подбирается по втулке. Вместе втулка и плунжер составляют прецизионную пару, разукомплектовывание которой запрещено. Плунжеры должны свободно проворачиваться во втулках (без заедания и прихватов) в любом положении по углу и осевому перемещению. Втулка плунжера устанавливается таким образом, чтобы в углубление на её наружной поверхности вошёл штифт. Сверху втулку прижимает штуцер (20) через седло (17) нагнетательного клапана. Штуцер затягивается ключом с усилием затяжки 24 кг (на плече 0,5 м).
Втулка плунжера снабжена впускным (Г) и отсечным (Д) отверстиями, которые соединяются с топливоподводящим (А) и перепускным (26) каналами в корпусе насоса соответственно. Между собой каналы соединены посредством сверления.
При движении плунжера вниз топливо из канала (А) поступает внутрь втулки плунжера. При движении вверх плунжер перекроет отверстие (Г) и начнёт сжимать топливо до того момента, пока не откроется нагнетательный клапан (18) и не пропустит топливо, сжатое до высокого давления, к форсункам. Подача топлива к форсункам продолжается до тех пор, пока кромка спиральной канавки не перейдёт нижнюю кромку отверстия (Д), после чего топливо начнёт перетекать из втулки через отверстия (Б) и (В) в канал (26). Давление топлива во втулки снизится, а нагнетательный клапан закроет канал. После этого подача топлива к форсункам прекратится.
При повороте плунжера вокруг своей оси положение кромки спиральной канавки относительно отверстия (Д) меняется. Спиральная канавка соединяет пространство над плунжером с отверстием (Д) раньше, если плунжер повёрнут вправо, при этом подача топлива уменьшается. При повороте плунжера влево надплунжерное пространство позже соединится с отверстием (Д) и подача топлива увеличится.
Следовательно, путем поворота плунжера осуществляется регулировка количества подаваемого к форсункам топлива, за счёт изменения момента окончания подачи топлива. При этом момент начала подачи топлива остаётся постоянным. Плунжеры поворачиваются посредством поворотных гильз (10). Поворотные гильзы должны быть установлены таким образом, чтобы все плунжеры одновременно соединяли надплунжерное пространство с перепускным каналом при любом положении рейки. Только в данном случае каждый плунжер будет подавать топливо к форсункам одинаково. Это достигается при регулировке насоса на равномерность подачи топлива на специальных стендах за счёт поворота гильзы (10) относительно зубчатого венца (12). Предварительно следует ослабить затяжку винта, который стягивает венец (12). Для увеличения подачи гильзу (10) необходимо повернуть влево, а для уменьшения – вправо.
Помимо требования об одинаковом количестве подаваемого каждым плунжером топлива, должно быть выполнено требование об одновременном начале подачи топлива к форсункам. Каждый плунжер должен перекрывать отверстия (Г) и подавать топливо к форсункам при одном и том же угле поворота кулачкового вала насоса. Регулировка угла осуществляется болтом (6) толкателя. При вывёртывании болта плунжер поднимется и раньше перекроет отверстие (Г). При ввёртывании болта плунжер позже перекроет отверстие, и подача топлива к форсункам будет соответственно позже. При положениях толкателя в в.м.т. запас хода плунжера равен 0,3 мм.
Нагнетательный клапан (18) и седло (17) имеют высокоточную обработку и составляют прецизионную пару, разукомплектовывание которое недопустимо. Промытый и смазанный дизельным топливом нагнетательный клапан должен садиться на уплотняющий конус под воздействием собственного веса. Недопустимы местные сопротивления движению клапана. Нагнетательный клапан пропускает топливо к форсункам под высоким давлением. Он снабжён разгрузочным пояском (Е). При движении клапана данный поясок позволяет отсосать из трубки высокого давления некоторое количество топлива. На [рис. 1] представлено начало действия разгрузочного пояска и отсоса топлива. За счёт этого окончание впрыска топлива форсунками происходит с большей чёткостью, без подтеканий и форсирования капли топлива на распылителе форсунки.
В канале (26) перед выходом топлива в перепускную трубку установлен перепускной клапан (25), поддерживающий давление в каналах в пределах 0,7-1,2 кг/см2. Так как подкачивающий насос подаёт в канал (А) большее количество топлива, в головке происходит его непрерывная циркуляция под избыточным давлением, за счёт чего улучшается наполнение топливом пространства над плунжером во втулке (16) и препятствуется подсасывание воздуха в систему питания. Сапун, смонтированный на боковой крышке топливного насоса (ТНВД) двигателя Д-37М тракторов Т-40 и Т-40А, соединяет внутреннее пространство корпуса насоса с атмосферой. Масляная ванна, расположенная в корпусе насоса и регулятора, заполнена маслом через закрываемое пробкой (28) отверстие. Лишнее масло отводится через сливную трубку (36).
Для слива масла используется закрываемое пробкой (29) отверстие.
Через отверстие, которое находится сбоку напротив канала (26) и закрытое пробкой, осуществляется выпуск воздуха из каналов. К штуцерам (20) присоединены стальные трубки высокого давления, по которым осуществляется подача топлива к форсункам.