На дизельном двигателе СМД-60, а также его модификациях, устанавливаются топливные насосы распределительного типа, плунжером в которых совершается сложное движение (поступательное и вращательное одновременно).
Шестицилиндровые двигатели СМД-60 комплектуются двухсекционным насосом НД-22/6Б4. Он размещён в едином корпусе с центробежным регулятором, чей вал получает привод от пары конических шестерён (11) и (12) [рис. 1].
Рис. 1. Топливный насос распределительного типа.
1) – Корпус;
2) – Кулачковый вал;
3) – Сальник;
4) – Крышка;
5) – Регулировочные прокладки;
6) – Шарикоподшипник;
7) – Толкатель;
8) – Промежуточная шестерня;
9) – Ролик толкателя;
10) – Шарикоподшипник;
11) – Ведущая коническая шестерня;
12) – Штифт;
13) – Вал регулятора;
14) – Демпферная пружина;
15) – Ведомая коническая шестерня;
16) – Шарикоподшипник;
17) – Шайба блокировки вала регулятора;
18) – Эксцентриковый вал привода подкачивающего насоса;
19) – Корпус привода тахоспидометра;
20) – Ступица регулятора;
21) – Муфта регулятора;
22) – Груз регулятора;
23) – Рычаг корректора;
24) – Ось серьги пружины;
25) – Ось основного рычага;
26) – Основной рычаг;
27) – Задняя крышка;
28) – Корректор;
29) – Колпачок корректора;
30) – Пружина корректора;
31) – Винт максимальных оборотов;
32) – Болт;
33) – Ось рычага управления;
34) – Рычажная втулка;
35) – Винт «Стоп»;
36) – Верхняя крышка регулятора;
37) – Сапун;
38) – Лимб;
39) – Шарикоподшипник;
40) – Уплотнительное кольцо;
41) – Секция высокого давления;
42) – Боковая крышка;
43) – Фиксатор верхней тарелки пружины;
44) – Рычаг управления;
45) – Подкачивающий насос;
46) – Пробка контрольного отверстия для проверки уровня топлива;
47) – Пробка для слива масла.
Детали нагнетательных клапанов, отъединяющие от насоса трубки высокого давления по завершении впрыскивания топлива, относятся к прецизионным.
Положение дозатора, который управляется регулятором, определяет количество топлива, подаваемого насосом. При верхнем положении дозатора создаётся максимальная подача топлива при пуске, тогда как нижнее положение соответствует выключенной подаче топлива.
Особенностью данных насосов является сложное движение плунжера, который по аналогии с секционными насосами совершает поступательное движение вверх/вниз (под воздействием кулачка на вале и пружины), а также вращается за счёт привода от кулачкового вала через конические шестерни (11), (15), вал регулятора (13), а также цилиндрические шестерни (8). На секции устанавливается шестерня (15), которая передаёт через специальную втулку (имеет квадратное отверстие внизу) вращение плунжеру. Плунжер не только вращается вместе с втулкой, но и перемещается вверх/вниз вдоль её оси.
На [рис. 2] показана схема работы секции ТНВД типа НД. В процессе движения плунжера вниз [рис. 2, а] происходит заполнение топливом надплунжерного пространства через всасывающее (Д) отверстие на корпусе секции, тогда как отсечное отверстие (А) закрыто дозатором.
Рис. 2. Схема работы секции топливного насоса типа НД.
а) – Ход всасывания;
б) – Ход нагнетания;
в) – Отсечка;
А) – Отсечное отверстие;
Б) – Полость дозатора;
В) – Центральный канал;
Г) – Распределительный паз;
Д) – Радиальное отверстие;
Е) – Радиальное отверстие;
Ж) – Распределительное отверстие;
Н) – Сверление к штуцеру подачи топлива;
К) – Разгрузочное отверстие;
Л) – Разгрузочный паз.
Подъём плунжера сопровождается увеличением давления, а в момент совпадения распределительного паза (Г) с радиальным отверстием (Е), которое расположено на корпусе секции, топливо подаётся через канал (И) [рис. 2, б]. Подача топлива прекращается в момент выхода кромки радиального отверстия (А) на плунжере из дозатора [рис. 2, в].
Под нагнетательным клапаном [рис. 3] в седле (4) установлен обратный клапан (5).
Рис. 3. Штуцер с нагнетательным клапаном.
1) – Штуцер;
2) – Пружина нагнетательного клапана;
3) – Нагнетательный клапан;
4) – Седло нагнетательного клапана;
5) – Обратный клапан;
6) – Прокладка;
7) – Пружина обратного клапана;
8) – Прокладка.
При отсечке топлива происходит снижение давления в надплунжерном пространстве, и клапаны под воздействием пружины (2) закрываются, однако давление топлива в трубопроводе действует на клапан (5), отрывая его от торца клапана (3). Часть топлива из трубопровода перетекает в насос, происходит снижение давления и клапан (5) закрывается под воздействием пружины (7).
Посредством рычажной передачи, которая включает эксцентриковый палец (2) [рис. 4], и регулируемой тяги (7), возможно регулирование подачи топлива второй секции по первой. Регулировка осуществляется на стенде, а по её завершении крышка люка пломбируется. Привод состоит из пружины (13) пускового обогатителя, предназначенной для установки дозатора в верхнее положение при пуске.
Рис. 4. Рычажная передача к дозаторам.
1) – Основной агрегат;
2) – Эксцентриковый палец;
3) – Установочный винт толкателя;
4) – Монтажная чека;
5) – Фиксатор верхней тарелки пружины второй секции;
6) – Кронштейн промежуточных шестерён;
7) – Регулируемая тяга;
8) – Установочный винт толкателя;
9) – Монтажная чека;
10) – Фиксатор верхней тарелки пружины первой секции;
11) – Втулка привода дозатора;
12) – Рычаг поводков дозатора;
13) – Пусковая пружина;
14) – Болт;
15) – Втулка привода дозатора;
16) – Втулка привода дозатора;
17) – Тяга;
18) – Кронштейн промежуточных шестерён.
Ввиду того, что плунжерные пары в ТНВД распределительного типа совершают большую, в сравнении с секционным ТНВД работу при аналогичной частоте вращения – для приближения ресурса ТНВД к заданному необходимо подбирать пары плунжер-корпус секции с зазором в 1 мкм, а пары плунжер-дозатор – с зазором в 0,3 мкм. Из-за столь малых зазоров предъявляются повышенные требования к качеству используемого топлива (в особенности к отстою топлива от растворённой в нём воды). В случае попадания воды прецизионные детали лишаются подвижности, что влечёт за собой поломку ТНВД.
В ТНВД распределительно типа требуется, чтобы при увеличении давления в надплунжерном пространстве распределительное отверстие, расположенное на боковой поверхности плунжера, совпадало с отверстием, которое ведёт к нагнетательному клапану на секции. Данное условие достигается за счёт правильной сборки насоса. Необходимо не только правильно установить плунжер, но также и учесть его поворот в процессе монтажа промежуточной шестерни. Заводская инструкция содержит подробные рекомендации по сборке насоса с применением лимба. При несоблюдении инструкции велика вероятность несовпадения отверстий, вследствие чего сжимаемое топливо может привести к серьёзной поломке.
Секции и толкатели монтируются через отверстия, расположенные в верхней плоскости корпуса. Толкатели фиксируются болтами, не позволяющими им проворачиваться, но и не препятствуют движению.