ПНВТ тепловоза ЧМЭ3

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ РЕМОНТУ ПАЛИВНОЇ АПАРАТУРИ ТЕПЛОВОЗІВ ЧМЭ3

Призначення, конструкція і умови роботи паливної апаратури тепловоза ЧМЭ3

Паливо вприскується в камери згорання циліндрів у потрібний момент і в певній кількості у туманоподібному стані, що забезпечує надійність загоряння палива, при допомозі паливної апаратури. До неї відносяться паливні насоси високого тиску (ПНВТ) і форсунки. Дизель К6S310DR має індивідуальні на кожен циліндр насос і форсунку. ПНВТ реалізують високий тиск вприскування палива (30МПа), чим досягається хороше його розпилення і змішування з повітрям.

Якість роботи паливної апаратури залежить від стану прецензійних пар: плунжерної пари (плунжера і гільзи), нагнітальний клапан паливного насоса високого тиску (клапана і його сідла) і розпилювача форсунки (голки і корпуса).

Призначення, конструкція і умови роботи

ПНВТ тепловоза ЧМЭ3

Насос (рис.3.1) призначений для подачі палива через форсунку в циліндри дизеля під високим тиском в певній кількості і строго визначений момент. На дизелі встановленні шість однакових паливних насосів плунжерного типу, кожен з яких закріплений чотирма болтами до верхнього горизонтального листа відсіку розподільчого валу. Всі деталі насоса розміщені в пустотілому корпусі 23, який відлитий із спеціального магнієвого чавуну. У верхній частині корпуса нарізана різьба М48 під нажимний штуцер 11. Нижче зроблено декілька розточок різного діаметру, що утворюють порожнину для палива і кільцевий борт під гільзу 16. В стінці корпуса є отвір г із різьбою М22 під штуцер 25, а в боковому приливі просвердлений горизонтальний отвір д діаметром 16 мм під зубчасту рейку 6.

Рисунок 3.1 – Паливний насос високого тиску дизеля K6S310DR:

1,4 – стопорні кільця; 2,20 – нижня і верхня тарілки; 3,14 – пружини; 5 – стопорний гвинт; 6 – зубчаста рейка; 7,15 – ущільнюючі кільця; 8 – корпус нагнітального клапана; 9 – нагнітальний клапан; 10 – резинове кільце; 11 – нажимний штуцер; 12 – накидна гайка; 13 – трубопровід високого тиску; 16 – гільза; 17 – пробка; 18 – штифт; 19 – поворотна втулка; 21 – стакан; 22 – плунжер; 23 – корпус насоса; 24 – трубка підводу палива; 25 – штуцер; а,о – виступи; б – фланець; в – контрольне вікно; г,д,с,у – отвір; е – перо; ж,з – пояски нагнітального клапана; и – кільцева виточка; к – вертикальний паз; л – відсічна кромка; м – направляюча частина плунжера; н – лабіринт на канава; п – хвостовик; р – канавка; т – зубчастий фланець; ф – паз; А – кільцева порожнина

Знизу корпус має прямокутний фланець б із чотирма отворами і циліндричний виступ а діаметром 85 мм, що забезпечує центровку насоса із бобишкою 13. Над фланцем б в корпусі насоса розташовано контрольне вікно в, що використовується при ремонті.

Зверху в корпус вставляють стальну гільзу 16, ущільнюючи її алюмінієвим кільцем 7. Від повороту гільзу фіксують штифтом 18, який запресований в корпус, для чого на її зовнішній стороні поверхні, має діаметр 40 мм, профрезерована канава р. Верхня частина гільзи стовщена (зовнішній діаметр 45 мм, а внутрішній 20 мм), так як в ній при роботі насоса створюється високий тиск палива. Два радіальних отвори з діаметром 6 мм із конічними розточками по кінцям служать для проходу палива всередину гільзи.

Зверху на торець гільзи встановлюють із притиркою корпус 8 разом із притертим до нього нагнітальним клапаном 9. В нижній частині нагнітальний клапан має чотири направляючих пера е, циліндрична поверхня яких притерта до корпусу 8, а у верхній частині – два пояски. Конічний поясок з притертий до сідла, а циліндричний ж, являється розвантажувальним, – до корпусу 8 клапана.

Нагнітальний клапан притиснутий до сідла корпуса 8 пружинкою 14, встановленої в розточці нажимного штуцера 11, вкрученого в корпус нанос. Між штуцером 11 і корпусом 8 встановлюють стальне ущільнююче кільце 15, а відносно корпуса штуцер ущільнюють резиновим кільцем 10, установленим в канавці на його зовнішній поверхні.

Зверху штуцер має хвостовик із різьбою М22 під накидну гайку 12 для кріплення трубопроводу високого тиску 13.

Знизу в гільзу встановлений притертий до неї плунжер 22, який представляє собою циліндричний стержень, виготовлений із високоякісної сталі і термічно оброблений. На верхній частині плунжера, що має діаметр 20 мм, профрезерований вертикальний паз к до кільцевої виточки и зроблений гвинтовий виріз, що утворює відсічну кромку л. Торцева і спіральна кромки плунжера повинні бути гострими. На направляючій частині м плунжера проточена лабіринтна канава н шириною 2 мм, що зменшує просочування палива по плунжеру. В нижній частині плунжер має виступи о і закінчується циліндричним хвостовиком п. Гільза разом з плунжером утворює прецензійну пару, яка оброблена із високою степеню точності (зазор між ними складає 1,5 – 2,5 мкм). У випадку несправності гільзи або плунжера заміні підлягає комплект в зборі.

Знизу на гільзу із зазором надівають поворотну втулку 19, у верхній частині якої нарізаний зубчатий вінець т, що входить в зачеплення із зубчатою рейкою 6, встановленою в корпусі насоса. На циліндричній поверхні рейки зроблений паз ф під стопорний гвинт 5, що обмежує повздовжнє переміщення рейки і виключає її поворот. Гвинт 5 вкручений в нахилений отвір корпуса насоса. Поворотна втулка в нижній частині має прорізи, в які входять виступи о плунжера. Таким чином, поворотна втулка дозволяє плунжеру здійснювати зворотно-поступальні рухи і одночасно повертає його за допомогою переміщення рейки.

Для переміщення плунжера вниз призначена пружина 3, затиснута між двома тарілками. Верхня тарілка 20 надіта на поворотну втулку19 і утримується розрізним стопорним кільцем 4, установленим в проточці корпуса. Нижня тарілка 2 має радіальний проріз і надівається на нижню частину плунжера, впираючись в його хвостовик п.

Знизу в корпусі насоса встановлюють стальний стакан 21, що передає зусилля від штовхача паливного на плунжер. Переміщення стакана обмежується розрізним стопорним кільцем 1, встановленим в канаві корпуса насоса. На зовнішній поверхні стакана зроблена кільцева риска, що використовується при перевірці моменту початку подачі палива, а на дні – чотири отвори у діаметром 10 мм для зливу палива, яке просочилося.

Робота паливного насоса. Кільцева порожнина між корпусом 23 насоса і гільзою 16 постійно з’єднана із паливним колектором через трубку 24 і штуцер 25, а відповідно, заповнена паливом під тиском 0,20 – 0,25 МПа (2,0 – 2,5 кгс/см²).

При русі плунжера вниз під дією зворотної пружини 3 паливо із колектора через

два радіальних отвори с в гільзі поступає в надплунжерний простір.

При набігані паливного кулачка розподільчого вала на ролик штовхача починає рухатись догори і своїм регулювальним болтом діє через стакан 21 на плунжер 22 насоса. Хід плунжера при будь-якій частоті обертання колінчастого вала дизеля одинаків і рівний 20 мм. Профіль кулачка забезпечує значне прискорення плунжера. Частина ходу плунжера (30 – 40 %) затрачається на його розгін, що супроводжується витискуванням деякої кількості палива із надплунжерної порожнини зворотно в колектор через отвір с (рис.3.1).

При швидкості 0,4 – 0,8 м/с плунжер своєю торцевою кромкою перекриває обидва отвори с в гільзі. Так як при подальшому русі плунжера об’єм надплунжерної порожнини швидко зменшується, то тиск палива і ньому різко зростає. Коли зусилля, що створюється тиском палива над плунжером, становиться більше зусилля пружини 14 і залишкового тиску в нагнітальному трубопроводі, клапан 9 відривається і паливо нагнітається в трубопровід високого тиску 13. Далі паливо проходе до тих пір, поки кромка л плунжера не відкриє один отвір в гільзі і не з’єднає тим самим надплунжерну порожнину із паливним колектором.

Тиск палива над плунжером різко падає, не дивлячись на продовження руху плунжера догори. Як тільки нижня кромка циліндричного розвантажувального пояска ж клапана входить в корпус 8, зупиняється з’єднання трубопроводу високого тиску 13 із камерою над плунжером. При подальшій посадці клапана до упору конічним пояском з в сідло відбувається деяке розвантаження трубопроводу 13 від високого залишкового тиску із-за вивільнення деякого об’єму при посадці клапана.

Вихід палива із надплунжерного простору через радіальний отвір с в порожнину А в кінці ходу нагнітання відбувається із великою швидкістю, що призводе до місцевих кавітаційних пошкоджень корпуса насоса. Тому напроти отвору с гільзи в корпус 23 вкручують стальну змінну пробку 17.

Кількість палива, що подається залежить від тривалості нагнітання його плунжером, що визначається відстанню між торцевою і спіральною кромками плунжера, вимірюваним по осі отвору с.

Дата добавления: 2015-10-13