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.
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.
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.
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 "Б" (рис. д) 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.
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. 2) 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.
