Отсоединение рейки насоса от регулятора может привести к аварийным ситуациям. В случае значительных износов кулачка тяги и отверстия рейки (в насосе типа НД) возможно разъединение этих сопряжённых деталей, тогда работающий двигатель резко увеличивает частоту вращения коленчатого вала, что так же приводит к разносу двигателя. Отсоединение рейки у насосов ЯМЗ-236 возникает при выпаданию и поломки шплинтов. Обнаружить эту неисправность можно таким же образом как и заедание рейки.

Наличие в кинематической цепи регулятора большого количества подвижных сопряжений, имеющих малые опорные поверхности и воспринимающих значительные давления переменной величины, приводит к быстрому износу деталей и следовательно к увеличению зазоров в их сопряжениях. Односторонние и увеличенные зазоры во всех сопряжениях способствуют возникновению осевого люфта (мёртвый ход рейки), достигающего 3….5 мм.

Вследствие неравномерных износов деталей, например направляющих пазов подвижной муфты и штифтов вилки регулятора, рейки и её направляющих, втулок и других, сопряжённые детали иногда заедают. При этом если двигатель работает при большой подаче топлива и внезапно нагрузка снимается, коленчатый вал развивает большую частоту вращения, что может привести к поломке двигателя.

Повышенный шум, нехарактерные стуки возникают при поломке деталей регулятора. В случаи значительного увеличения в подвижных и ослабление натягов в неподвижных сопряжениях в регуляторе увеличивается вибрация и перемещение движущихся деталей, происходит перегрев трущихся поверхностей, который вызывает ещё большее изнашивание. Внешне эти неисправности выражаются появлением дыма из регулятора и насоса. Колебание рейки приводит к неустойчивой работе двигателя как на постоянных оборотах, так и при изменении нагрузки. Перегреву деталей способствует сильно загрязнённое масло или его отсутствие.

"Вождение" рейки и повышенный шум, как следствие неустойчивой работы дизеля, возможны в случае неправильной регулировке регулятора, например при излишне вывернутом винте кулисы (насос ЯМЗ-236), малом диапазоне между оборотами начала и конца действия регулятора.

В регуляторах возможны поломки и деформации следующих деталей:

зубьев шестерён привода и валика регулятора;

зубьев конической шестерни привода подкачивающего насоса и регулятора (насосы НД);

Работа регулятора основана на исполь­зовании центробежных сил.

Например, при возникновении дополнительного сопротив­ления движению автомобиля (на подъеме) частота вращения коленчатого вала будет уменьшаться, а скорость автомобиля — падать.

Чтобы поддержать их на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достиг­нуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя.

Всережимный регулятор воспринимает сни­жение частоты вращения вала и автома­тически увеличивает подачу топлива насо­сом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.

Аналогичным образом всережимный ре­гулятор изменяет подачу топлива при умень­шении нагрузки на двигатель, только в этом случае управляющее воздействие регуля­тора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива.

В результате при снижении нагрузки на двигатель происхо­дит уменьшение скорости движения и до­ведение ее до заданного уровня.

Частоту вращения коленчатого вала, поддерживаемую регулятором при полной мощности дизеля, называют номинальной. Ей соответствует положение рычага 1 (рис.) управления регулятором при упоре в болт 7.

Если при таком положении рычага снять нагрузку, дизель будет развивать максимальную частоту вращения холостого хода.

Перемещая рычаг управ­ления регулятором по часовой стрелке, можно добиться минимальной частоты вра­щения холостого хода. Ей соответствует положение рычага при упоре в болт 2.

Ограничение максимальной частоты вращения коленчатого вала вызвано необ­ходимостью предохранения двигателя от поломок из-за чрезмерных нагрузок, а ог­раничение слишком малой частоты враще­ния обусловлено ухудшением подачи топ­лива и смесеобразования, которое мо­жет вызвать внезапную остановку двига­теля.

Устроен всережимный регулятор часто­ты вращения (рис. 2) следующим обра­зом.

Регулятор уста­новлен в развале корпуса топливного насоса высо­кого давления.

На кулачковом валу насоса установ­лена ведущая шестерня 21 регулятора, вращение на которую передается через резиновые сухари 22.

Ве­домая шестерня выполнена заодно с державкой 9 грузов, вращающейся на двух шарикоподшипниках.

При вращении державки грузы 13, качающиеся на осях 10, под действием центробежных сил расходят­ся и через упорный подшипник 11 перемещают муфту 12.

Муфта, упираясь в палец 14, в свою очередь перемещает рычаг 82 муфты грузов.

Рычаг 32 одним концом закреплен на оси 33, а другим — через штифт соединен с рейкой 27 топливного насоса. На оси 33 закреплен рычаг 31, другой конец которого перемещается до упора в регулировочный болт 24 подачи топлива.

Рычаг 32 передает усилие рычагу 31 через корректор 15.

Рычаг 1 управления подачи топлива (рис. 1) жестко связан с рычагом 20 (см. рис. 2). К рычагам 20, 31 присоединена пружина 26, к рычагам 25, 30— стартовая пружина 28.

Во время работы регулятора в определенном режи­ме центробежные силы грузов уравновешены усили­ем пружины 26.

При увеличении частоты вращения коленчатою вала регулятора, преодолевая сопротив­ление пружины 26, грузы перемещают рычаг 32 регулятора с рейкой топливною насоса — подача топлива уменьшается.

При уменьшении частоты вра­щения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 32 регулятора с рейкой топлив­ного насоса под действием усилия пружины перемещается в обратном направлении – подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются

Подача топлива выключается поворотом рычага 3 останова (рис. 1) до упора в болт 6, при этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 26 (рис. 2), через штифт 29 повернет рычаги 31 и 32; рейка переместится до полного выключения подачи топлива.

При снятии усилия с рычага останова под действием пружины рычаг возвратиться в рабочее положение, а стартовая пружина 16 через рычаг 30 вернет рейку топливного насоса, необходимой для пуска

Принцип работы всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя КамАЗ. Частота вращения коленчатого вала. Рычаг всережимного регулятора с корректорами. Конструкция пускового устройства. Особенности работы двигателя на холостом ходу.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Всережимный регулятор частоты Камаз

Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя размещен в развале корпуса топливного насоса высокого давления и приводится в действие от его кулачкового вала; предназначен для автоматического поддержания любого скоростного режима от минимального до максимального.

Работа регулятора основана на использовании центробежных сил. Например, при возникновении дополнительного сопротивления движению автомобиля (на подъеме) частота вращения коленчатого вала будет уменьшаться, а скорость автомобиля -- падать. Чтобы поддержать их на заданном уровне, необходимо повысить крутящий момент двигателя. Это может быть достигнуто увеличением количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры двигателя. Всережимный регулятор воспринимает снижение частоты вращения вала и автоматически увеличивает подачу топлива насосом высокого давления, благодаря чему скорость автомобиля восстанавливается до заданного значения.

Аналогичным образом всережимный регулятор изменяет подачу топлива при уменьшении нагрузки на двигатель, только в этом случае управляющее воздействие регулятора сводится к уменьшению количества впрыскиваемого топлива. В результате при снижении нагрузки на двигатель происходит уменьшение скорости движения и доведение ее до заданного уровня.

Частоту вращения коленчатого вала, поддерживаемую регулятором при полной мощности дизеля, называют номинальной. Ей соответствует положение рычага 1 (рис.) управления регулятором при упоре в болт 7.

Если при таком положении рычага снять нагрузку, дизель будет развивать максимальную частоту вращения холостого хода.

Перемещая рычаг управления регулятором по часовой стрелке, можно добиться минимальной частоты вращения холостого хода. Ей соответствует положение рычага при упоре в болт 2.

Ограничение максимальной частоты вращения коленчатого вала вызвано необходимостью предохранения двигателя от поломок из-за чрезмерных нагрузок, а ограничение слишком малой частоты вращения обусловлено ухудшением подачи топлива и смесеобразования, которое может вызвать внезапную остановку двигателя.

Устроен всережимный регулятор частоты вращения (рис.) следующим образом. В задней крышке 10 регулятора расположена повышающая в 2,33 раза передача, состоящая из ведущей 2, промежуточной 8 и ведомой шестерен.

Ведущая шестерня установлена на кулачковом вале ТНВД, вращение на нее передается от вала через демпфер, включающий в себя резиновые сухари 3.

Сухари служат упругим звеном, которое сглаживает высокочастотные колебания кулачкового вала и таким образом позволяет грузам регулятора вращаться равномерно.

Ведомая шестерня выполнена как одно целое с державкой 15 грузов, вращающейся на подшипниках 11 и 12. Применение повышающей передачи - улучшает работу регулятора при малой частоте вращения коленчатого вала.

В державку 15 грузов запрессованы две оси 13, на которые шарнирно установлены грузы 18. В осевое сверление державки входит своим сферическим кольцом муфта 17 грузов. С другой стороны муфты имеется осевое отверстие, в которое цилиндрической частью входит упорная пята 19, в свою очередь шарнирно соединенная пальцем 20 с рычагом 29 рейки. Пальцем 31 рычаг рейки связан с рычагом 32 муфты и штифтом с рейкой 34. Штифтом 30 рычаг 29 также связан с рычагом 21 останова.

Рычаг 33 регулятора шарнирно закреплен на оси 41. Главная пружина 37 регулятора соединяет рычаг 33 с внутренним рычагом 23, на котором установлен валик 22, заканчивающийся наружным рычагом управления регулятором. Поворот рычага 33 в сторону уменьшения натяжения пружины 37 ограничен головкой регулировочного болта 28 номинальной подачи топлива.

На оси 24 рычага 23 также шарнирно установлен рычаг 36 стартовой пружины, которая соединяет рычаг 36 с равноплечим рычагом 40 реек. При работе двигателя грузы 18, качающиеся на осях 13, под действием центробежных сил расходятся и своими внутренними рычагами через упорный подшипник 16 перемещают муфту 17. Это перемещение через пяту 19 и рычаг 33 передается рейке 34 топливного насоса.

Между рычагом 32 муфты и рычагом 29 рейки расположен обратный корректор, который уменьшает подачу топлива при снижении частоты вращения коленчатого вала в диапазоне низких частот вращения, снижая таким образом дымность отработавших газов.

Он состоит из штока 19, который зафиксирован на рычаге рейки. С рычагом муфты шток соединен корончатой гайкой 10, которая фиксируется относительно штока 19 шплинтом после регулирования хода обратного корректора. Ход обратного корректора определяется зазором А между рычагом рейки и рычагом муфты. Гайка 15 служит для регулирования предварительного сжатия пружины 14. Она перемещается на штоке 19 при его вращении. двигатель регулятор частота корректор

Прямой корректор установлен на рычаге регулятора и предназначен для увеличения подачи топлива при снижении частоты вращения коленчатого вала в диапазоне средних частот вращения и, следовательно, для обеспечения необходимого запаса крутящего момента на внешней скоростной характеристике двигателя. Прямой корректор состоит из корпуса 4, в который установлены пружина 8 и шток 7. Шток на корпусе фиксируется корончатой гайкой 6, застопоренной шплинтом. Собранный в таком виде корректор вворачивается в рычаг регулятора и стопорится от выворачивания гайкой 3. На различных режимах работы двигателя регулятор действует следующим образом.

При пуске двигателя рычаг останова 3 должен быть в свободном положении, тогда он под действием пружины повернется до упора в болт 5 пусковой подачи топлива. При этом грузы регулятора находятся в сведенном состоянии. При нажатии на рычаг 11 (рис.) управления регулятором поворачивается рычаг 7 пружины и выступом за штифт поворачивает рычаг 9 стартовой пружины 10, которая деформируется и перемещает промежуточный рычаг 6 реек, а вместе с ним рейки и рычаг 2 муфты в положение пусковой подачи. При этом рычаг муфты грузов отходит от рычага 5 регулятора, который упирается в винт номинальной подачи, и между ними образуется зазор, равный ходу муфты на старт.

В момент пуска, при увеличении частоты вращения вала ТНВД, центробежная сила грузов, преодолевая усилие стартовой пружины, перемещает муфту, рычаг и рейки в сторону уменьшения подачи топлива до упора в рычаг регулятора, который прижат его главной пружиной к винту номинальной подачи, поэтому дальнейшее перемещение рычага муфты прекращается, пусковая подача полностью отключается.

Конструкция пускового устройства позволяет включать пусковую подачу топлива на остановленном двигателе при нажатии на педаль управления подачей топлива (рычаг управления). На работающем двигателе включение пусковой подачи практически невозможно, так как для этого необходимо при полностью нажатой педали уменьшить частоту вращения коленчатого вала двигателя до 600. 700 об/мин, что в реальных условиях эксплуатации автомобиля недостижимо.

После отключения пусковой подачи топлива центробежная сила грузов будет расти с увеличением частоты вращения коленчатого вала, но рейки регулятора перемещаться не будут, так как предварительное натяжение его главной пружины очень велико.

При работе двигателя на холостом ходу если он не загружен, а рычаг 1 управления регулятором прижат к болту 7 (см. рис.), коленчатый вал набирает частоту вращения вплоть до максимальной. При этом происходит следующее. По достижении двигателем частоты вращения 1200 об/мин в работу вступает обратный корректор. Центробежная сила грузов преодолевает усилие пружины обратного корректора, которая отрегулирована с предварительным сжатием, а рычаг рейки поворачивается вокруг пальца 21 (см. рис.). Один конец рычага рейки будет сжимать пружину корректора, а другой -- двигать рейку на увеличение подачи. При частоте вращения 1700 об/мин зазор А между рычагом рейки и рычагом муфты грузов исчезнет и оба рычага будут действовать как одно целое.

Когда частота вращения коленчатого вала достигает 1800 об/мин, в работу вступает прямой корректор. Центробежная сила грузов становится такой, что преодолевает усилие, которое создано пружиной прямого корректора, устанавливаемой с предварительным сжатием. Зазор, существующий между рычагом муфты грузов и рычагом регулятора, начинает уменьшаться, а рычаг рейки будет двигать ее в сторону уменьшения подачи. Когда частота вращения коленчатого вала двигателя станет равной 2200 об/мин, зазор Б исчезнет и рычаги 1, 9 и 2 начинают действовать как одно целое. При этом рейки займут положение, соответствующее номинальной подаче топлива.

В этом положении рейки будут находиться до тех пор, пока центробежная сила грузов не сможет преодолеть усилие, создаваемое главной пружиной регулятора. Затем центробежная сила грузов через рычаг рейки и рычаг муфты поворачивает рычаг регулятора и растягивает главную пружину до тех пор, пока рейки не займут положения, которое соответствует максимальной частоте вращения холостого хода. При дальнейшем увеличении частоты вращения грузы разовьют такую центробежную силу, что рычаги установят рейки в положение выключенной подачи.

По мере увеличения нагрузки от холостого хода до номинальной (полной) частота вращения коленчатого вала и вала насоса уменьшается. Главная пружина перемещает рычаги, а с ними и рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива. В этом положении устанавливается подвижное равновесие центробежной силы грузов и силы главной пружины регулятора.

Автоматическое поддержание заданной частоты вращения коленчатого вала, а следовательно, и скорости автомобиля при возрастании нагрузки без переключения передач возможно до тех пор, пока рычаг регулятора не упрется в болт регулирования номинальной подачи. Если после этого нагрузка продолжает возрастать, то частота вращения коленчатого вала будет снижаться. Дальнейшее движение автомобиля при возрастании нагрузки может быть осуществлено лишь включением понижающей передачи в коробке передач.

ТНВД семейства 323, 324 - это топливные насосы высокого давления с V-образным расположением секций и межсекционным расстоянием 36 мм. Насосы, данного семейства, комплектуются механическим всережимным регулятором с прямым и обратным корректором. ТНВД мод.324 комплектуются также корректором по давлению наддува.

Корректор надувочного воздуха изменяет количество подаваемого в цилиндры топлива в зависимости от давления наддувочного воздуха - размещен на корпусе регулятора.

Подобные документы

Двигатель внутреннего сгорания как объект регулирования, статическая и динамическая характеристика. Расчёт регулятора, его динамика. Обороты вала двигателя на холостом ходу. Структурная схема системы регулирования частоты вращения вала двигателя.

курсовая работа [261,5 K], добавлен 09.06.2012

Разработка способа ремонта азотированного коленчатого вала двигателя Евро-2 КАМАЗ 740. Требования безопасности при работе с абразивным и эльборовым инструментом. Опасные производственные факторы на рабочем месте шлифовщика. Суммарная смета годовых затрат.

дипломная работа [1,5 M], добавлен 17.12.2012

Этапы и правила восстановления коленчатого вала компрессора автомобиля КаМАЗ. Описание детали и условий работы коленчатого вала. План технологических операций, направленных на устранение дефекта. Расчет приспособления, проект производственного участка.

курсовая работа [176,5 K], добавлен 19.04.2011

Обоснование типа регулятора скорости дизельного двигателя. Особенности расчета переходного процесса системы автоматического регулирования скорости. Номинальная частота вращения вала регулятора. Оценка устойчивости системы. Статический расчет регулятора.

курсовая работа [826,0 K], добавлен 07.08.2013

Обзор технических характеристик автомобиля КамАЗ-5460, технический анализ конструктивных особенностей двигателя и организация текущего ремонта. Организация технического осмотра и изучение технологии ремонта двигателя и восстановления коленчатого вала.

Работа дизелей, оснащенных ТНВД плунжерного типа, характеризуется крайне неустойчивой частотой вращения. Во время работы машины нагрузка постоянно меняется и соответственно меняется нагрузка на двигатель. Характер изменения нагрузки может быть достаточно интенсивным: от резкого увеличения, например, при разгоне или движении на подъем (наброс нагрузки), до резкого снижения, например, при движении на спуске (сброс нагрузки).
Так, при резком снижении внешней нагрузки дизеля частота вращения коленчатого вала увеличивается, что вызывает увеличение цикловой подачи топлива.

Это происходит вследствие сокращения времени прохождения плунжером окон втулки и соответственно сокращения количества вытесняемого топлива из надплунжерного пространства через эти окна.
Кроме того, регулятор опережения впрыска топлива при увеличении оборотов корректирует начало подачи и, таким образом, обороты двигателя прогрессирующе возрастают.
Данное явление тем более характерно, чем меньше активный ход плунжера. Возрастание цикловой подачи приводит к дальнейшему росту частоты вращения клеенчатого вала, и если нагрузка не увеличится, то это может привести к "разносу" двигателя (саморазрушению)

Увеличение внешней нагрузки двигателя и снижение вследствие этого частоты вращения коленчатого вала, наоборот, приводит к увеличению количества перетекающего топлива в окна втулки и соответственно к сокращению поданного количества топлива через штуцер к форсунке.
Поэтому дизели при возрастании внешней нагрузки склонны к останову.

Водитель не всегда может среагировать на колебания нагрузки, поэтому данную функцию выполняют специальные следящие устройства – регуляторы частоты вращения , предназначенные для автоматического поддержания частоты вращения коленчатого вала в заданных пределах.

Регуляторы частоты вращения классифицируют:

• по воздействию на орган управления – прямого и непрямого действия;
• по поддержанию заданного режима – одно-, двух- и всережимные.

Регуляторы прямого действия воздествуют непосредственно на орган управления подачей топлива (рейку ТНВД или дроссельную заслонку карбюратора). Регуляторы непрямого действия воздействуют на них через дополнительную систему – электрический или гидравлический усилитель.

Однорежимные регуляторы поддерживают только один скоростной режим, чаще всего максимальный, не позволяя двигателю превышать предельно допустимые обороты и работать вразнос.

На автомобильных двигателях регуляторы должны ограничивать, как минимум, максимальную и минимальную частоты вращения коленчатого вала. Такие регуляторы называются двухрежимными.
На отечественных дизелях используются всережимные регуляторы частоты вращения, которые автоматически поддерживают заданную водителем частоту вращения коленчатого вала на всем диапазоне нагрузок.

Всережимный регулятор частоты вращения

На рисунке 1 приведена конструкция регулятора двигателя ЯМЗ-238 и схема его работы.

Данный регулятор устанавливается на заднем торце топливного насоса высокого давления (ТНВД). Ведущее зубчатое колесо 1 регулятора приводится во вращение от кулачкового вала топливного насоса через резиновые сухари 27, которые в ней установлены. Резиновые сухари поглощают ударные нагрузки при резком изменении частоты вращения. Ведомое зубчатое колесо 3 установлено в корпусе 4 на двух шариковых подшипниках.

Ведущее и ведомое зубчатые колеса образуют повышенную передачу с целью увеличения чувствительности регулятора. Ведомое зубчатое колесо изготовлено заодно с валиком, на который напрессована державка 5.
На осях державки шарнирно закреплены два грузика 29, которые своими роликами упираются в торец муфты 26, которая через радиально-упорный подшипник и пяту 25 передает усилие силовому рычагу 19, подвешенному на оси 13.

Пята регулятора с помощью рычага 20 и тяги 11 связана с рейкой 6 топливного насоса, которая при расхождении грузиков перемещается в сторону уменьшения подачи топлива. В верхней части к рычагу 20 присоединена пружина 8, а в нижней части рычага запрессован палец 23, который входит в паз кулисы 24. Кулиса соединяется со скобой 21 останова двигателя через распложенную внутри кулисы пружину, предохраняющую механизм регулятора от чрезмерных усилий при выключении подачи топлива.

Пружина 14 регулятора одним концом соединена с рычагом 12, который жестко связан с рычагом 9 управления регулятором, а вторым – с двуплечим рычагом 15. Усилие пружины передается с двуплечего рычага на винт 16.

Регулятор работает следующим образом.
При вращении кулачкового вала ТНВД и валика с державкой 5 центробежная сила грузиков 29 стремится развести их в стороны и через ролики 30 переместить муфту 26 с пятой 25 вправо. Этому препятствует пружина 14, которая тянет нижнее плечо рычага 15 вверх и через винт 16 и рычаг 19 отжимает пяту 25 влево.
Таким образом, на муфту 26 и пяту действует две силы: направленная вправо центробежная сила грузиков и направленная влево сила, создаваемая пружиной 14.

При определенном натяжении пружины развивается частота вращения, при которой эти две силы взаимно уравновешиваются. Тогда все подвижные детали регулятора (грузики, муфта, пята, рычаги 15, 19 и 20, тяга 11), а также рейка 6 и плунжеры занимают положение, обеспечивающее работу двигателя с заданной частотой вращения.

Если нагрузка на двигатель уменьшится (например, при движении автомобиля под уклон), частота вращения коленчатого вала начнет возрастать и увеличивающаяся сила грузиков передвигает муфту с пятой вправо (при этом пружина, натянутая водителем через рычаги 9 и 12, еще больше растянется). Пята повернет рычаг 20 по часовой стрелке, и тяга 11 выдвинет рейку из корпуса ТНВД, рейка повернет плунжеры, и подача топлива уменьшится, что приведет к уменьшению частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Если нагрузка увеличится (автомобиль движется на подъем или по труднопроходимому участку местности), частота вращения коленчатого вала начнет падать и вместе с тем уменьшаться центробежная сила грузиков, а так как сила натяжения пружины заданная водителем остается неизменной, то ее усилия становится достаточно, чтобы передвинуть рейку ТНВД в сторону увеличения подачи топлива.
В результате увеличения подачи топлива частота вращения коленчатого вала сохраняется и будет таким образом поддерживаться постоянной при заданном водителем через педаль управления положении рейки насоса.

Водитель может по своему усмотрению изменить частоту вращения коленчатого вала, а значит, и скорость движения автомобиля с помощью педали управления подачей топлива, установленной в кабине. При нажатии на педаль система тяг и рычагов перемещает тягу 28 влево, рычаг 9 поворачивает валик с рычагом 12 против часовой стрелки и сильнее натягивает пружину 14.
Усилием пружины детали 15 и 19 перемещают пяту 25 и рычаг 20 влево, и рейка перемещается влево (в сторону увеличения подачи топлива), в результате чего частота вращения увеличивается.

Когда водитель освобождает педаль подачи топлива полностью, двигатель работает на режиме холостого хода. Натяжение пружины 14 регулятора на этом режиме регулируется винтами 16 и 17.

Регулятор ТНВД серии 33

Регулятор насоса серии 33 (двигатель КамАЗ-740) скомпонован в развале секций насоса (внешний вид регулятора КамАЗ-740 на рисунке в верху страницы).
Привод вала регулятора – от вала насоса через три шестерни, ведущая из которых соединена с валом насоса через резиновые сухари.
На валу регулятора отлита крестовина 2 (рис. 3), на котором шарнирно закреплены двуплечие рычаги с грузами 3. Одни из плеч рычагов упираются в муфту 4, а она – в промежуточный рычаг 5, управляющий верхней рейкой 1. Этот рычаг установлен на одном шарнире с главным рычагом 6, на который воздействует главная пружина 9.
Рейка нижнего (левого) ряда перемещается коромыслом 18 в обратную сторону. Регулятор имеет корректор и пружину обогатителя.
Работа этого регулятора (рис. 3, в) аналогична работе рассмотренного выше всережимного регулятора двигателя ЯМЗ-238.

Двухрежимный регулятор частоты вращения

Особенностью двухрежимного регулятора частоты вращения (рис. 2) заключается в том, что при работе дизеля на малых частотах вращения коленчатого вала грузики 6 уравновешиваются только внешней пружиной 2. Любое изменение частоты вращения нарушит равновесие между центробежной силой грузиков 6 и усилием пружины 2, что приведет к перемещению муфты 5 и рейки 4 в сторону увеличения или уменьшения подачи топлива.
В результате частота вращения будет удерживаться в заданном диапазоне.

При переходе на режим частичных нагрузок водитель, воздействуя на педаль управления подачей топлива, увеличивает частоту вращения коленчатого вала. При этом грузики расходятся и, преодолевая сопротивление внешней пружины, доводят муфту 5 до соприкосновения с внутренней пружиной 3.
Однако пружина 3 имеет значительную жесткость и установлена с предварительной деформацией, поэтому в дальнейшем регулятор исключается из работы, так как грузики не могут преодолеть совместное сопротивление двух пружин, а перемещение рейки ТНВД происходит непосредственно под воздействием водителя на педаль, систему тяг, рычага 1 и рейки 4.
При достижении предельной частоты вращения центробежной силы грузиков становится достаточно для преодоления сопротивления пружин, и регулятор снова включается в работу.
В результате муфта 5 и рейка 4 перемещаются в сторону уменьшения цикловой подачи топлива.

На рис. 4 показан двухрежимный регулятор частоты вращения, устанавливаемый на двигателе ЗИЛ-645. Регулятор обеспечивает устойчивую работу на холостом ходу при частоте вращения коленчатого вала 600…650 об/мин.

Регулятор имеет два цилиндрических пустотелых грузика 13, установленных на крестовине 14. Внутри каждого грузика находятся пружины: наружная пружина для ограничения частоты вращения холостого хода и внутренняя для ограничения максимальной частоты вращения; тарелки 20 пружин с регулировочной гайкой.

При неподвижном коленчатом вале грузики прижаты пружинами к крестовине. Во время вращения коленчатого вала грузики под действием центробежных сил расходятся, сжимая наружную пружину. При этом угловой рычаг 10 перемещает ползун 9 углового рычага влево, который при помощи оси 8 кулисы выдвинет рейку насоса вправо, уменьшая подачу топлива и ограничивая частоту вращения коленчатого вала.

Если частота вращения коленчатого вала станет меньше 650 об/мин, регулятор начнет задвигать рейку, увеличивая подачу топлива. Таким образом, на холостом ходу ползун непрерывно перемещается, вследствие чего изменяется подача топлива и поддерживается заданная частота вращения.

При достижении частоты вращения 2850 об/мин центробежная сила грузиков начнет преодолевать сопротивление пружин, под действием системы рычагов рейка перемещается, уменьшая подачу топлива и частоту вращения коленчатого вала. На этом режиме ползун также перемещается, в результате чего частота вращения составляет 2850…2950 об/мин.
Между минимальным и максимальным значениями частоты вращения изменение подачи топлива осуществляется рычагом управления подачей топлива, связанным с педалью подачи топлива.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для точного дозирования топлива и подачи его в определенный момент под высоким давлением к форсункам.
Автомеханики и водители нередко называют топливный насос высокого давления топливной аппаратурой.

В настоящее время многоплунжерные ТНВД с механическим приводом постепенно уступают место в системах питания дизелей более совершенным конструкциям, таким, как управляемые компьютером система насос-форсунка и распределительным насосам роторного типа, используемых в системах питания Common Rail. Тем не менее, на многих автотракторных двигателях насосы классической конструкции еще широко применяются.

Классификация ТНВД

Топливные насосы высокого давления классифицируются по следующим признакам:

по числу плунжеров:

• многоплунжерные (на каждый цилиндр приходится один плунжер);
• распределительные (один плунжер подает топливо в несколько цилиндров);

Многоплунжерные ТНВД могут быть выполнены с рядным или V-образным корпусом.

по виду привода плунжера:

• механический;
• гидравлический;
• пневматический;

по методу дозирования топлива:

• с регулированием количества подаваемого топлива за цикл (отсечкой);
• с регулированием цикловой подачи дросселированием на впуске (изменение наполнения топливом надплунжерного объема с помощью дросселирующего устройства в канале, подводящем топливо к впускному окну; применяется в распределительных насосах).

Распределительные ТНВД подразделяются на плунжерные и роторные.

Многоплунжерные ТНВД с механическим приводом

В автомобильных дизелях получили распространение многоплунжерные насосы с механическим приводом и регулированием количества подаваемого топлива отсечкой. Рассмотрим устройство такого насоса на примере ТНВД двигателя ЯМЗ-236, который относится к рядным насосам плунжерного типа и обеспечивает давление впрыска 16 МПа (рис. 1).

В нижней части корпуса 1 насоса на двух шарикоподшипниках установлен кулачковый вал 12 с зубчатым колесом 11. На кулачковом валу имеются профилированные кулачки 19 по числу цилиндров двигателя и эксцентрик для привода топливоподкачивающего насоса, который крепится к привалочной плоскости ТНВД.

В перегородке корпуса против каждого кулачка установлены роликовые толкатели 18. Оси роликов 15 своими концами входят в пазы корпуса насоса, предотвращая проворачивание толкателей. В центр толкателей ввернуты регулировочные болты 40, на которые опираются плунжеры насосных секций. Все секции устроены одинаково, они взаимозаменяемы, и их число равно числу цилиндров двигателя.

Насосная секция состоит из втулки 35 с плунжером 6, нагнетательного клапана 33 с седлом 34, пружиной 32 и упором 31, штуцера 7, поворотной втулки 16 с зубчатым венцом 4, толкателя 18 с осью и роликом 15, пружины 38 плунжера и опорных тарелок 28 и 39.

Втулка плунжера фиксируется в корпусе стопорным винтом.
Плунжер и его втулка образуют так называемую плунжерную пару. Плунжерную пару изготовляют из хромомолибденовой стали и подвергают закалке до высокой твердости. После окончания обработки подбором производят сборку плунжеров и гильз так, чтобы обеспечить в их сопряжении зазор 5…2 мкм.
С такой же точностью изготовляются нагнетательный клапан 33 и его седло 34. Поэтому эти детали называют прецизионными, и они являются невзаимозаменяемыми.

Седло нагнетательного клапан прижато к втулке плунжера резьбовым штуцером 7 через уплотнительную медную прокладку. К штуцеру крепится трубка высокого давления, соединяющая секцию насоса с форсункой. Кулачок 19, толкатель 18 и пружина 38 обеспечивают возвратно-поступательное движение плунжера 6.

Втулка 35 плунжера фиксируется в корпусе стопорным винтом 29. На втулку свободно надевается поворотная втулка 16, а в вертикальные пазы нижней части втулки входят выступы 17 плунжера. На верхнем конце поворотной втулки закреплен зубчатый венец 4, который входит в зацепление с зубчатой рейкой (общей для всех секций), которая может перемещаться вдоль корпуса ТНВД.

При перемещении рейки вдоль корпуса ТНВД втулка 16 поворачивается на втулке плунжера и, действуя на выступы 17 плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом 37, входящим в ее продольный паз.
Задний конец рейки соединен с тягой 10 регулятора частоты вращения коленчатого вала, установленного в корпусе 9. Выступающий из насоса передний конец рейки закрыт колпаком, в который ввернут винтовой упор 2, ограничивающий подачу топлива при обкатке автомобиля. Положение упора настраивается на заводе-изготовителе и пломбируется.

Топливо к плунжерным парам подводится по каналу 36, а отводится по каналу 30, в переднем конце которого установлен под колпаком перепускной клапан 5. Если давление в каналах превышает 0,16…0,17 МПа, клапан открывается и перепускает часть топлива в бак.
Попавший в каналы насоса воздух выпускается через отверстие, закрываемое пробкой 8.

Привод насоса осуществляется зубчатой передачей от коленчатого вала двигателя через муфту опережения впрыска топлива.
Муфта состоит из ведущей 23 и ведомой 26 полумуфт. На ведомой полумуфте закреплены две оси 27 с установленными на них центробежными грузиками 25, в вырезах которых установлены пружины 22. Пружины опираются с одной стороны на оси 27, а с другой – на опорные пальцы 21 ведущей полумуфты 23. Механизм муфты в сборе закрыт крышкой 24, которая навернута на резьбу ведомой полумуфты.

Устройство и работа насосной секции ТНВД

На рис. 2 показана работа насосной секции ТНВД.
Основными деталями топливной секции являются плунжер и его втулка. Втулка имеет два окна: верхнее впускное 6 и нижнее перепускное 11. Впускное окно находится в полости впускного канала ТНВД, а перепускное – в полости выпускного канала.
На плунжере выполнена винтовая канавка, верхний край (отсечная кромка 5) которой острый. Сверху в плунжере выполнено осевое сверление, переходящее в радиальную и винтовую канавку.

Каждая секция ТНВД работает следующим образом.
Когда плунжер находится в нижнем положении (рис. 2,а), топливо поступает в полость А из впускного окна под давлением, которое создает топливоподкачивающий насос. При набегании кулачка 1 на ролик толкателя 2 плунжер начинает двигаться вверх, при этом часть топлива выходит обратно во впускное окно (рис. 2, б).

Когда плунжер перекроет впускное окно (рис. 2, в), топливо в полости А окажется запертым, что приведет к резкому нарастанию давления – это момент начала нагнетания. Дальнейшее движение плунжера приводит к открытию нагнетательного клапана 9, и топливо поступает к форсунке – это момент начала подачи. По времени моменты начала нагнетания и начала подачи почти совпадают.

При дальнейшем движении плунжера отсечная кромка 5 откроет перепускное окно (рис. 2,г), в котором давление составляет 0,1…0,12 МПа. Топливо из полости А из-за перепада давления по углублению в плунжере и отсечной канавке начнет перетекать в перепускное окно 11. Давление в полости А резко упадет. Нагнетательный клапан 9 опустится на седло. Подача топлива прекратится, что будет соответствовать концу подачи (отсечке топлива).
Плунжер будет продолжать двигаться дальше, но подачи топлива не будет, оно перетечет в выпускное окно.

Ход плунжера, соответствующий расстоянию от начала перекрытия впускного окна до начала открытия перепускного окна, называется активным или рабочим. Его значение для разных насосов при полной подаче – 0,8…2 мм.

Таким образом, подача топлива при высоком давлении осуществляется вследствие малого зазора в плунжерной паре и высокой скорости движения (в момент начала подачи она превышает 1,6 м/с).

Регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера вокруг своей оси, при этом начало подачи происходит в одно и то же время (перекрытие верхней кромкой плунжера выпускного окна). Однако, отсечная кромка подходит к перепускному окну по-разному (в зависимости от степени поворота плунжера), а потому конец подачи топлива может произойти раньше или позже. Соответственно топлива будет подано меньше или больше.

Если удлинить плунжер, то момент перекрытия впускного окна произойдет раньше, подача начнется раньше, и наоборот. При регулировке начала подачи изменяют не длину плунжера, а длину толкателя, вращая его регулировочный болт 40 (см. рис. 1).

Нагнетательный клапан разобщает надплунжерное пространство топливной секции от внутренних полостей нагнетательного топливопровода и разгружает его от высокого давления в период между впрысками топлива.
В результате обеспечивается более резкое окончание подачи и предотвращается или сводится к минимуму подвпрыск топлива.
Разгружается топливопровод высокого давления с помощью разгрузочного пояска 7 (рис. 2) нагнетательного клапана при его перемещении вниз, когда этот поясок исполняет роль поршенька, отсасывающего топливо из нагнетательного трубопровода.

Особенности устройства ТНВД двигателя КамАЗ-740

На двигателях КамАЗ-740 устанавливается V-образные топливные насосы высокого давления с углом развала между секциями 75˚ (рис. 3).

К передней крышке ТНВД прикреплен топливоподкачивающий насос с приводом от эксцентрика кулачкового вала через штангу.

V-образная форма топливного насоса высокого давления позволила получить более компактную конструкцию насоса с укороченным кулачковым валом, в результате чего стало возможным увеличить его жесткость и повысить давление впрыска до 18 МПа.

Прецизионные детали насосов смазываются дизельным топливом, остальные детали включены параллельно в смазочную систему двигателя.

Устройство и работа ТНВД распределительного типа

Одноплунжерные ТНВД распределительного типа (рис. 4) нашли применение на легковых автомобилях и тракторах.

Оси приводного вала 1 и плунжера 3 совпадают и вращаются с одинаковой скоростью. Топливоподкачивающий насос 8 установлен на приводном валу и обеспечивает предварительное давление 0,2…0,8 МПа.
Вращающаяся вместе с плунжером кулачковая шайба 6, набегая своим кулачком на ролик 7, перемещает плунжер вправо, и тот совершает ход нагнетания. Пружина 5 прижимает шайбу с плунжером к ролику, который установлен на неподвижной оси. Для изменения цикловой подачи топлива служит дозатор 4, который управляется рычагом 2 регулятора. При наличии четырех роликов плунжер за один оборот вала обслужит четыре форсунки.

На рис. 5 показана работа распределительного одноплунжерного насоса.
Подача топлива начинается с наполнения (рис. 5,а) топливом надплунжерной полости Д через впускное окно В и выточку Г в плунжере 3 при движении плунжера влево (к НМТ). Нагнетательный канал Б в это время через паз А, выточку на плунжере и окно Е соединен с полостью низкого давления.
Плунжер, при нахождении в НМТ, вращаясь, постепенно перекрывает наполнительное окно. Начинается активный ход плунжера (рис. 5,б). Топливо через центральный канал и распределительный паз А плунжера, нагнетательный канал Б корпуса 2 и нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке.
Активный ход плунжера заканчивается отсечкой топлива через радиальные каналы Ж (рис. 5,в), ранее закрытые дозатором 1.

Цикловая подача топлива изменяется при помощи рычага регулятора, который перемещает дозатор 1 вдоль оси плунжера. При перемещении дозатора вправо активный ход плунжера и цикловая подача увеличиваются.

В насосах распределительного типа (одноплунжерных) меньше прецизионных пар, чем в многоплунжерных насосах. Следовательно, они проще, дешевле, имеют меньшее число регулировок, меньшие габаритные размеры и массу.
Однако многоплунжерные насосы секционного типа обладают большим ресурсом (долговечностью), их работа стабильнее, а техническое обслуживание проще.

Читайте также:

  
• Рейтинг ат шин для нивы
  
• Пранкеры лексус и вован развели
  
• Перетяжка салона bmw x6 e71
  
• Диагностика мерседес launch x431
  
• Розовая пантера расшифровка подсказок