Топливный насос трактора ЮМЗ


Топливный насос трактора ЮМЗ предназначен для подачи топлива под высоким давлением через форсунки в камеры сгорания в заданный момент и строго дозированными порциями, соответствующими нагрузке и заданному режиму работы дизеля.

На дизеле установлен четырехплунжерный унифицированный топливный насос УТН-5 правого вращения. Насос смонтирован в одном агрегате с регулятором и подкачивающим насосом и прикреплен к фланцу щита распределительных шестерен. Привод наcoca осуществляется от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню. В литом алюминиевом корпусе, имеющем установочный фланец и плиту крепления из чугуна, установлены кулачковый вал и четыре самостоятельные одинаковой конструкции насосные секции.

Топливный насос трактора ЮМЗ

Топливный насос трактора ЮМЗ: 1 — пружина регулятора; 2 — тяга рейки; 3 — пружина обогатителя; 4 — серьга пружины; 5 — рейка; 6 — рычаг пружин регулятора и обогатителя; 7 — плунжер; 8 — втулка плунжера; 9 — нагнетательный клапан; 10 — тарелка пружины; 11 — нажимной штуцер; 12 — пружина нагнетательного, клапана; 13 — канал подвода топлива; 14 — штифт; 15 — зажим; 16 — корпус насоса; 17 и 39— пробки; 18 — перепускной клапан; 19 — стяжной винт венца; 20 — крышка; 21 — зубчатый венец; 22 — поворотная гильза; 23 — пружина плунжера; 24 – гайка; 25 — шлицевая втулка; 26 — установочный фланец; 27, 35 и 40 — подшипники; 28 — плита; 29 — фиксирующий винт толкателя; 30 — толкатель; 31 — эксцентрик привода подкачивающего насоса; 32 — болт толкателя; 33 — кулачковый вал; 34 — рычаг управления; 36 — приводная шайба; 37 — сухари; 38 — ступица грузов; 41 — грузы; 42 — ось рычагов; 43 — корпус регулятора; 44 — промежуточный рычаг; 45 — муфта; 46 — ролик; 47 — основной рычаг; 48 — болт; 49 — винт номинала; 50 — винт-упор; 51 — корректор; 52 — сапун.

Насосная секция состоит из прецизионной плунжерной пары (втулка и плунжер), толкателя, возвратной пружины плунжера, нагнетательного клапана и механизма поворота плунжера. Втулка с плунжером установлена в головке корпуса насоса и зафиксирована от проворачивания штифтом. Следует иметь в виду, что на один насос должны быть установлены плунжерные пары одинаковой плотности. Группа плотности плунжерной пары нанесена электрокарандашом на втулке плунжера. Сверху в корпус ввернут нажимной штуцер, прижимающий седло нагнетательного клапана к втулке. Клапан прижимается к седлу пружиной. Для создания необходимой герметичности соприкасающиеся торцы втулки и седла нагнетательного клапана тщательно обработаны, а между штуцером и седлом клапана установлена капроновая прокладка. В головке выполнены каналы, соединяющие впускное и отсечное отверстия втулки со штуцером подвода топлива от фильтра тонкой очистки.

Читайте также:  Трактор ЮМЗ

Для нормальной работы топливного насоса ЮМЗ необходимо, чтобы топливо в каналах все время находилось под определенным давлением (0,07—0,12 МПа). Это давление поддерживается перепускным клапаном, установленным в головке топливного насоса. При достижении заданного давления клапан открывается, и излишки топлива, поступающего в головку топливного насоса, сливаются по трубке низкого давления в подкачивающий насос. Пробка, установленная в головке топливного насоса, предназначена для удаления воздуха из каналов при заполнении их топливом. Герметичность каналов обеспечивается прижатием втулки к гнезду корпуса насоса. Поэтому нажимной штуцер при сборке должен быть затянут моментом 120—140 Н-м и зафиксирован зажимом.

Кулачковый вал, вращаясь, приводит плунжер в движение с помощью толкателя. Кулачок вала набегает на ролик толкателя, и последний, преодолевая сопротивление пружины и топлива, сжимаемого в надплунжерном пространстве втулки, перемещает плунжер вверх. Плунжер начинает вытеснять часть топлива из втулки через впускное отверстие в канал. Однако как только он перекроет это отверстие, топливо, оставшееся в надплунжерном пространстве, начинает давить на клапан. Как только давление топлива превысит давление пружины, клапан поднимается, топливо поступит в штуцер и далее в топливопровод высокого давления и форсунку.

По мере движения плунжера вверх наступает момент, когда отсечная кромка винтового паза на плунжере встречается с отсечным отверстием втулки и начинает его открывать. Вследствие того, что гидравлическое сопротивление отсечного отверстия мало, через него вытекает больше топлива, чем подает плунжер, и давление над плунжером быстро снижается. Клапан под действием пружины и более высокого давления топлива над клапаном, чем под клапаном, опускается, отъединяя надплунжерное пространство от топливопровода высокого давления. Нагнетательный клапан с пружиной не только разобщает надплунжерное пространство и топливопровод высокого давления, но и резко снижает давление в топливопроводе при прекращении подачи топлива плунжером. Это происходит следующим образом.

Читайте также:  Приводной шкив трактора ЮМЗ

При работе клапан скользит в гнезде крестообразным хвостовиком, между опорными поясками которого проходит топливо. На клапане между запирающим конусом и хвостовиком выполнен цилиндрический поясок, называемый разгрузочным. Этот поясок в момент прекращения подачи топлива плунжером и опускания клапана разъединяет топливопровод высокого давления и надплунжерное пространство, а при дальнейшем движении начинает действовать как поршень, отсасывая топливо из топливопровода.

В результате отсоса топлива давление в топливопроводе резко падает, что способствует резкой отсечке и быстрому прекращению подачи топлива через форсунку. Это предотвращает появление повторного впрыскивания и подтекание топлива из распылителя форсунки в период между впрысками, а следовательно, нагарообразование и закоксовывание распылителя.

По окончании впрыскивания запирающий конус нагнетательного клапана садится в гнездо и герметически отделяет надплунжерное пространство от топливопровода высокого давления. Для обеспечения необходимой герметичности прилегания клапан и седло тщательно обработаны и подобраны один к другому, а посадочный конус на клапане притерт к седлу клапана. Поэтому разукомплектовка нагнетательных клапанов так же, как и плунжерных пар не допускается. Количество подаваемого секцией топлива изменяется при повороте плунжера вокруг оси. При этом меняется положение отсечной кромки винтового паза плунжера относительно отсечного отверстия. Чем больше угол, на который повернут плунжер по часовой стрелке, если смотреть сверху, тем позже наступит момент встречи отсечной кромки с отсечным отверстием, тем продолжительнее будет подача и больше объем впрыснутого топлива.

При повороте плунжера против часовой стрелки продолжительность подачи уменьшается, так как встреча отсечной кромки с отсечным отверстием и перепуск через это отверстие топлива наступят раньше. Если же плунжер повернуть против часовой стрелки настолько, что винтовой паз на нем все время будет находиться против отсечного отверстия, то при движении плунжера вверх топливо подаваться не будет. В этом случае все топливо, вытесняемое плунжером, уйдет в отсечное отверстие гильзы через осевое и радиальное сверления в плунжере и винтовой паз на нем.

Читайте также:  Конечные передачи трактора ЮМЗ

Следует иметь в виду, что у плунжера два симметрично расположенных винтовых паза. У одного из них верхняя кромка прошлифована под определенным углом и является отсечной. Второй паз — технологический и служит для уравновешивания бокового давления топлива на плунжер. Поэтому для правильной установки плунжера в гильзе на одном из его выступов нанесена метка. Эта метка должна быть обращена (при сборке) в сторону паза на втулке под штифт фиксации. Плунжер поворачивается во втулке с помощью поворотной гильзы, свободно надетой на втулку плунжера. На нижней части поворотной гильзы сделаны два продольных паза, в которые заходит плунжер своими выступами. На верхней части гильзы надет и закреплен на ней стяжным винтом зубчатый венец. Зубчатый венец находится в постоянном зацеплении с зубчатой рейкой, которая перемещается в двух бронзовых втулках, установленных в корпусе насоса.

При перемещении рейки зубчатой венец проворачивается, а вместе с ним проворачиваются поворотная гильза и плунжер. При этом изменяется количество подаваемого секцией топлива. Так как рейка находится в зацеплении одновременно со всеми венцами секций топливного насоса, то при ее перемещении изменяется подача топлива всеми секциями одновременно. Для изменения подачи топлива только одной секцией (что необходимо при настройке насоса на количество и равномерность подачи топлива секциями) гильзу вместе с плунжером можно повернуть в зубчатом венце, ослабив затяжку стяжного винта. Для удобства поворота гильзы на ее поверхности выполнены две выемки.

Пружина плунжера верхним концом упирается через верхнюю тарелку в корпус насоса, а нижним концом через нижнюю тарелку — в головку плунжера и болт толкателя, не препятствуя при этом свободному повороту плунжера вокруг своей оси. Нижняя тарелка пружины имеет разрез для снятия и установки ее на плунжер.

Толкатели насоса — роликовые с плавающей осью. Для предотвращения разворота толкатели зафиксированы винтами, ввернутыми в корпус насоса. В толкатели ввернуты болты с контргайками, служащими для регулирования момента начала нагнетания топлива секцией. При вывертывании болта длина толкателя увеличивается, и впускное отверстие во втулке перекрывается плунжером раньше, а следовательно, раньше наступает и нагнетание топлива.

Кулачковый вал, имеющий симметричные кулачки тангенциального профиля, установлен в корпусе насоса на двух радиально-упорных шариковых или конических подшипниках. Осевой разбег кулачкового вала регулируют подбором регулировочных прокладок, устанавливаемых на вал под внутреннюю обойму переднего подшипника. Передний конец кулачкового вала имеет конус, на котором с помощью шпонки и специальной гайки закреплена втулка. Втулка с помощью шлицевого фланца и двух болтов соединена с шестерней привода насоса.

Один из шлицев на втулке срезан, а на фланце не выполнена впадина под этот шлиц. Это сделано для того, чтобы при снятии и установке топливного насоса не нарушался угол опережения подачи топлива на дизеле.

На кулачковом валу между вторым и третьим кулачками выполнен эксцентрик, приводящий в движение подкачивающий насос.