ТНВД (топливный насос высокого давления) двигателя А-01М трактора Т-4А [рис. 1] состоит из шести одинаковых насосных секций, механизмов привода плунжеров и регулировки количества подаваемого топлива. Насосная секция включает в себя плунжер (7) с гильзой (8) и нагнетательный клапан (10) с седлом (9), пружину (19) и ограничитель (12) хода клапана. Плунжер и гильза выполнены и подобраны друг к другу с высокой точностью и именуются прецизионной парой.
Рис. 1. Топливный насос высокого давления двигателя А-01М трактора Т-4А.
А) – Механизм регулировки и подачи топлива;
Б) – Топливный насос;
В) – Подкачивающая помпа;
1) – Ролик толкателя;
2) – Ось ролика;
3) – Корпус толкателя;
4) – Контргайка регулировочного болта;
5) – Регулировочный болт толкателя;
6) – Поводок плунжера;
7) – Плунжер насоса;
8) – Гильза плунжера;
9) – Седло нагнетательного клапана;
10) – Нагнетательный клапан;
11) – Штуцер головки насоса;
12) – Ограничитель хода нагнетательного клапана;
13) – Поводок рейки топливного насоса;
14) – Стяжные болты хомутиков рейки;
15) – Рейка топливного насоса;
16) – Хомутики рейки топливного насоса;
17) – Крышки среднего подшипника кулачкового вала насоса;
18) – Кулачковый вал насоса;
19) – Пружина нагнетательного клапана;
20) – Головка насоса;
21) – Подшипник кулачкового вала насоса;
22) – Толкатель насосной секции;
23) – Корпус насоса;
24) – Роликовый толкатель топливоподкачивающей помпы;
25) – Корпус топливоподкачивающей помпы;
26) – Поршень подкачивающей помпы;
27) – Клапан насоса ручной подкачки топлива;
28) – Цилиндр насоса ручной подкачки;
29) – Поршень насоса ручной подкачки;
30) – Рукоятка насоса ручной подкачки топлива;
31) – Пробка клапана помпы.
Гильза снабжена парой боковых окон: верхним – всасывающим и нижним – перепускным. В плунжере просверлены осевой канал и боковое отверстие, которые соединяют канал головкой, чья кромка имеет винтовую форму (называется отсечной кромкой).
Нагнетательный клапан (10) имеет четыре направляющих полозка, а также разгрузочный поясок и запорный конус. Клапан плотно пригнан к седлу. Седло клапана прижимается к торцовой поверхности гильзы посредством штуцера (11), ввёрнутого в головку насоса.
Одним концом пружина упирается в цилиндрический поясок, расположенный в верхней части клапана, а другим – в бурт ограничителя. Высота подъёма клапана определяется упором в ограничитель.
В процессе движения плунжера вниз происходит открывание всасывающего окна гильзы, а надплунжерное пространство заполняется топливом. При перемещении вверх часть топлива вытесняется плунжером обратно в окно, затем он его перекрывает и начинает давить на топливо, которое осталось в надплунжерном пространстве. Под этим давлением происходит подъём клапана и пропуск топлива в штуцер из надплунжерного пространства, а оттуда к форсункам по трубке высокого давления. В процессе дальнейшего движения плунжера вверх отсечная кромка канавки открывает перепускное окно гильзы.
Топливо, которое осталось в надплунжерном пространстве, начинает перетекать по каналу и канавке через окно в канал головки (20) насоса. Ввиду резкого уменьшения давления в надплунжерном пространстве, клапан быстро опускается на седло (под действием пружины). При этом разгрузочный поясок данного клапана разобщает полость топливопровода высокого давления от надплунжерного пространства. Далее клапан, опускаясь ниже, отсасывает из топливпоровода часть топлива, давление в нём резко падает. Резко прекращается подача топлива к форсунке, тем самым предотвращая подтекание топлива.
В состав механизма привода плунжеров входит кулачковый вал (18), толкатели (22) и привод насоса. Вращение вала насоса осуществляется в паре подшипников (21), которые расположены на его концах. Помимо этого, кулачковый вал снабжён и средним разъёмным подшипником скольжения (17). На валу имеется шесть кулачков, которые расположены под углом 120 град. друг к другу согласно порядку работы цилиндров двигателя А-01М трактора Т-4А – 1-5-3-6-2-4. На переднем конце вала устанавливается привод насоса, а на заднем – привод регулятора.
Роликовый толкатель, расположенный под каждым кулачком, включает в себя корпус (3), ролик (1) и ось (2). Сверху в толкателе установлен регулировочный болт (5) с контргайкой (4), которые служат для уменьшения либо увеличения высоты толкателя, а также изменения момента начала подачи топлива к форсункам.
В состав механизма регулирования количества подаваемого топлива входит рейка (15) с поводком (13), хомутиком (16), которые укреплены на рейке посредством стяжных болтов (14), а также поводки (5) плунжеров насоса. Расположенные вертикально круглые пальцы поводков (6) входят в прорези хомутиков (16) и в процессе передвижения рейки поворачивают плунжеры в гильзах, тем самым изменяя количество топлива, которое секциями насоса подаётся в цилиндры двигателя.
Рейка (15) установлена в отверстиях передней и задней стенок корпуса (23) насоса. Лыска, проточенная по всей длине рейки, удерживает её от проворачивания в опорах. Вдоль корпуса (23) рейка должна двигаться плавно (без заедания). В процессе движения рейки вперёд (по направлению к приводу насоса) происходит увеличение подачи топлива, а при движении назад – уменьшение. Поводок (13) предназначен для соединения рейки с тягой регулятора числа оборотов.
Привод насоса осуществляется от кулачковой муфты, которая установлена на переднем конце вала топливного насоса и соединена со специальным устройством привода насоса, смонтированного в отдельном корпусе. Корпус прикреплён к картеру распределительных шестерён. Внутри корпуса на паре подшипников установлен валик, на котором укреплена шестерня привода топливного насоса, находящаяся в зацеплении с промежуточной шестернёй.
Привод к регулятору реализован посредством зубчатой передачи от вала топливного насоса. Ведущая шестерня данной передачи связана с валом насоса с помощью специальной муфты, которая смягчает удары в случае резкого изменения скорости вращения вала насоса, тем самым предохраняя от поломок эти детали.
Ведомая шестерня смонтирована на шлицевой поверхности валика регулятора, который вращается в 3,6 раза быстрее, чем вал топливного насоса.