Топливный насос высокого давления (ТНВД) Камаз

ТНВД подает к форсунке каждого цилиндра строго дозированные порции топлива под высоким давлением в соответствии с порядком работы и задан­ным режимом

Топливный насос установ­лен между рядами цилиндров и приводится в действие от шестерни распределительно­го вала через автоматическую муфту опе­режения впрыскивания топлива.

За два оборота коленчатого вала кулачковый вал насоса делает один оборот.

Управление ра­ботой насоса осуществляется водителем из кабины и автоматически корректируется всережимным регулятором частоты враще­ния коленчатого вала в зависимости от на­грузки двигателя.

Регулятор встроен в кон­струкцию насоса.

Топливный насос высокого давления автомобиля Камаз

Основными частями насоса высокого давления (рис.1.) являются корпус 22, кулачковый вал 23 и восемь нагнетатель­ных секций, каждая из которых обслужи­вает один цилиндр. Корпус насоса V-образный, секции в нем расположены под уг­лом  75 °.

Такая конструкция позволяет уменьшить длину кулачкового вала и по­высить его жесткость. 

Кулачковый вал насоса установлен на двух конических роликоподшипниках.

Вы­ходящий конец вала уплотнен резиновой манжетой.

С этой же стороны на хвостике вала закреплена муфта опережения впрыс­кивания топлива, через которую осуществ­ляется привод насоса, а на заднем конце вала закреплены шестерни 20 привода регулятора частоты вращения, демпфер и экс­центрик 18 для привода топливного насоса низкого давления.

Толкатели 24 установле­ны в нижней части корпуса и зафиксиро­ваны от проворота сухарями, которые вхо­дят в пазы, выполненные в гнездах.

Рядом с секциями в направляющих втулках 21 установлены две рейки: левая и правая.

С одной стороны каждая рейка соединена с четырьмя втулками секций ТНВД, а с другой — находится в зацепле­нии с рычагами регулятора частоты враще­ния коленчатого вала, который управляет количеством подаваемого топлива.

Топливо к насосу высокого давления подводится от фильтра тонкой очистки че­рез штуцер и полый болт, которым он сое­динен с топливопроводом низкого давле­ния.

Топливо циркулирует по подводящему и отводящему каналам, просверленным в корпусе вдоль каждого ряда нагнетатель­ных секций.

Давление в каналах поддер­живается в пределах 50..110 кПа шарико­вым перепускным клапаном 1, который установлен на передней стенке корпуса.

Схема секции топливного насоса высокого давления

Каждая секция топливного насоса вы­сокого давления состоит из плунжера 8 (рис. 2) и втулки 10, которые индивиду­ально подогнаны друг к другу и образуют подвижное соединение с минимальным за­зором.

Такая прецизионная пара практиче­ски не допускает утечку топлива при его нагнетании, разукомплектовывать ее нель­зя.

Втулка плунжера установлена в корпу­се 14 секции и от проворачивания удержи­вается штифтом 9.

Пружина одним концом упирается через опорную шайбу 6 в корпус, а другим концом — в тарелку 4, которая захватывает хвостовик плунжера и притя­гивает его к пяте 3 толкателя, не препятст­вуя при этом свободному повороту плунже­ра вокруг своей оси.

На втулку плунжера свободно надета поворотная втулка 19, имеющая в верхней части штифт, соединенный с рейкой 18, а в нижней — два паза, в которые входят шлицевые выступы плунжера. Таким обра­зом плунжер соединяется с рейкой.

При продольном перемещении рейки все плун­жеры поворачиваются на один угол.

Осевой канал плунжера радиальными отверстиями сообщен с двумя винтовыми пазами. Верхнюю кромку тщательно обра­ботанного паза называют отсечной.

Противоположный, менее точно обработанный паз является ложным и выравнивает боко­вое давление топлива на плунжер, снижая тем самым изнашивание его и втулки.

В средней части плунжера выполнена кольцевая канавка, собирающая просочив­шееся через зазор между втулкой и плун­жером топливо.

Во втулке имеется дренаж­ное отверстие, через которое топливо из кольцевой канавки отводится в топливный канал корпуса насоса.

Нижняя кольцевая проточка на плунжере распределяет про­сочившееся топливо по втулке как смазку.

Нагнетательный клапан 11 и его корпус 15 тоже прецизионная пара, разъединяю­щая надплунжерную полость втулки 10 от топливопровода, по которому подается топ­ливо к форсунке.

Клапан и его корпус за­креплены с помощью штуцера 12 и пружи­ны. Пружина одним концом прижимает клапан к корпусу, а другим упирается в упор, служащий одновременно ограничите­лем подъема клапана.

Схема действия секции ТНВД

Наполнение топливом надплунжерной полости В (рис. а) во втулке происхо­дит при движении плунжера вниз, когда он открывает впускное отверстие, с этого мо­мента топливо начинает поступать в по­лость В над плунжером, так как оно нахо­дится под давлением 50...110 кПа.

При дви­жении плунжера вверх под действием на­бегающего кулачка 1 (рис.  б) в начале происходит вытеснение части топлива об­ратно в канал Д, но как только торцовая кромка плунжера перекроет впускное от­верстие Г (рис. в), обратный перепуск топлива прекращается и резко возрастает давление оставшегося топлива, запертого в надплунжерной полости.

При достиже­нии давления 0,9...1,1 МПа открывается нагнетательный клапан 3 (рис. г), что соответствует началу подачи топлива, ко­торое по топливопроводу высокого давле­ния поступает к форсунке.

Когда давление топлива на входе в форсунку станет доста­точным для подъема иглы, доза топлива впрыскивается из форсунки в цилиндр.

Нагнетание топлива будет продолжать­ся до тех пор, пока отсечная кромка А не подойдет к нижней части отсечного отвер­стия 5 (рис. d) втулки, соединив над-плунжерную полость с отводящим каналом А.

В этот момент происходит отсечка (быст­рое прекращение впрыскивания) топлива, оно протекает по осевому каналу М и пазу К плунжера в отсечное отверстие Б втул­ки и далее в канал А, давление над плун­жером резко падает и нагнетательный кла­пан быстро закрывается.

Когда радиаль­ное сверление нагнетательного клапана полностью перекроется кромкой корпуса, клапан, опускаясь, начинает отсасывать топливо из штуцера, поэтому подача его к форсунке резко прекращается.

Схема изменения подачи топлива насосом

С изменением нагрузки двигателя долж­но меняться количество топлива, впрыски­ваемого в цилиндры. Оно регулируется из­менением активного хода плунжера при неизменном общем ходе.

Активному ходу плунжера соответствует расстояние А (рис. 4а) по высоте от нижней части отсечного отверстия до отсечной кромки в тот момент, когда плунжер перекрывает впускное отверстие.

Если плунжер повер­нуть вправо (рис. 4), его активный ход сократится, отсечка наступит раньше и топ­лива будет подано меньше.

Если еще раз повернуть плунжер в ту же сторону (рис . 4в), паз расположится после отсечного отверстия и надплунжерная полость на всем протяжении хода плунжера окажется со­общенной с этим отверстием. Поэтому топ­ливо к форсунке подаваться не будет, пода­ча выключена.

Таким образом, при повороте плунжера изменяются момент окончания подачи и количество подаваемого топлива, а момент начала подачи топлива насосом остается неизменным.

Момент начала подачи топли­ва секцией регулируют подбором пяты 3 (см. рис.) толкателя нужной толщины.

При установке пяты большей толщины топ­ливо начинает подаваться раньше, мень­шей — позже.

Такую регулировку насоса выполняют на специальном стенде, где можно отрегу­лировать и подачу топлива каждой сек­цией, для чего поворачивают корпус сек­ции вместе с втулкой плунжера (при не­подвижной рейке) за фланец, предвари­тельно ослабив гайки крепления.

При пово­роте корпуса секции против часовой стрелки цикловая подача увеличивается, по ча­совой стрелке — уменьшается.