Устройство дизеля Д6\Топливоподающая система

Устройство дизеля Д6

Запасные части двигателя Д6 из этого руководства можно приобрести со склада или заказать, связавшись с нами любым удобным способом (см."Контакты")

ТОПЛИВОПОДАЮЩАЯ СИСТЕМА

Топливоподающая система обеспечивает регулярное (в необходимой последовательности), впрыскивание в цилиндры строго дозированных порций топлива и тонкое распыливание его.
Основные узлы топливоподающей системы (фиг. 24): топливоподкачивающий насос 1, топливный фильтр 2, топливный насос 4 с регулятором, трубопроводы низкого давления 3, высокого давления 5 и форсунки 8.

d6.12

Схема работы топливоподающей системы. Топливоподкачивающий насос засасывает топливо из бака и нагнетает его через фильтр в топливный насос. В фильтре топливо очищается от механических примесей. Топливный насос через трубки высокого давления подает необходимые порции топлива под высоким давлением к форсункам.
Давление топлива в момент начала впрыска составляет 210 ± 3 кг/см2.

Топливоподкачивающий насос БНК-12ТК, установленный на нижней части картера с левой стороны состоит из корпуса 9 (фиг. 25). крышки корпуса, качающего узла и редукционного клапана.
Корпус 9 имеет цилиндрический колодец, в который с натягом запрессован качающий узел. Качающий узел состоит из стального ротора 16, опирающегося на бронзовые подпятники 14 и 17, стального закаленною плавающего пальца 18 и четырех стальных пластин, сидящих в пазах ротора 16.

Уплотненно от течи топлива обеспечивается двумя манжетами 12, запрессованными в ганки сальников 10 и 11.
Вращение ротора 16 осуществляется от привода топливоподкачивающего насоса через промежуточный валик 13. Промежуточный валик соединяется с ротором насоса и валиком привода при помощи хвостовиков квадратного сечения. В углубление корпуса вставлен редукционный клапан 7, прикрепленный при помощи гайки к мембране 6, зажатой между корпусом и крышкой 4. На хвостовик редукционного клапана 7 посажен заливочный клапан 8, прижатый к тарелке клапана слабой пружиной и перекрывающий отверстия в тарелке.
В углубление редукционного клапана входит пружина 5. прижимающая тарелку клапана к седлу. Пружина верхним торцом упирается в гайку 3. При помощи регулировочного болта 1 можно менять затяжку пружины.

Топливоподкачивающий насос работает следующим образом: ротор 16, образующий с четырьмя пластинами 19 и пальцем 18 коловратный механизм, делит полость стакана на четыре объема. Величина этих объемов непрерывно изменяется при вращении
ротора, так как он расположен эксцентрично относительно полости стакана. В увеличивающихся объемах образуется разрежение, а в уменьшающихся — давление.

При отсутствии значительного сопротивления в нагнетательном трубопроводе редукционный клапан, прижатый пружиной к седлу, плотно закрывает камеру насоса и все топливо поступает в нагнетательный трубопровод.
При увеличении сопротивления на нагнетании редукционный клапан открывается и топливо перепускается в полость низкого давления.
При помощи регулируемого редукционного клапана поддерживается необходимое давление в нагнетательном трубопроводе.
Во время работы дизеля редукционный клапан постоянно открыт и перепускает излишек топлива. Пружина клапана затянута на давление 0,6—0,8 кг/см2 после топливного фильтра.

Заливочный клапан допускает заполнение топливной системы дизеля через отверстия в тареле редукционного клапана, когда топливоподкачивающий насос еще не работает (т. е. перед пуском дизеля).

d6.13

Топливный фильтр (фиг. 26) служит для очистки от механических примесей топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом к топливному насосу.
Корпус 10 (фиг. 26) фильтра, отлитый из чугуна, имеет центрирующий буртик, входящий в выточку крышки 3 фильтра и зажимающий расположенную в ней прокладку 4. В резьбовое отверстие донышка корпуса ввернута заглушка со стяжным болтом 6. Под головку заглушки подложено уплотняющее медноасбестовое кольцо.

На стяжной болт надеты пружина 13, колпачок 12 с уплотняющим сальником 11, а затем фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент состоит из металлической сетки 7, надетого на нее замшевого или шелкового чехла 8 и войлочных пластин 9. Нижний конец сетки припаян к цилиндрическому основанию, имеющему штуцер с резьбой, а верхний — к стальной опорной пластине.
Войлочные пластины сжаты ганкой через металлическую нажимную пластину.

Крышка фильтра, отлитая из чугуна, имеет четыре резьбовых отверстия, в два из которых завернуты зажимы подвода и отвода топлива, в третье — пробка 15 для спуска воздуха из полости очищенного топлива, а в четвертое — пробка 14 для спуска воздуха из полости неочищенного топлива.

Крышка имеет прямоугольный фланец с двумя отверстиями' для крепления топливного фильтра к кронштейну.
В центральное отверстие крышки проходит стяжной болт 6, на который навертывается глухая гайка 1, прижимающая крышку 3 к корпусу 10.

На крышке имеются стрелки, показывающие направление движения топлива; снизу в крышке проточены две кольцевые канавки — под прокладку 4 и войлочный сальник 2.
В крышку запрессована приемная трубка 5. соединяющая полость сетки 7 со штуцером отвода топлива. Под все пробки и зажимы поставлены уплотняющие прокладки.
Топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, попадает внутрь корпуса 10 и, просачиваясь сквозь войлочные пластины и замшевый чехол, очищается от механических примесей, Очищенное топливо собирается внутри сетки 7, откуда через приемную трубку 5 направляется к топливному насосу.

Приемная трубка предназначена для того, чтобы находящийся в полости очищенного топлива воздух не уносился с топливом. Задержанные фильтром механические примеси загрязняют войлочные пластины. Поэтому фильтр необходимо периодически промывать. Порядок промывки указан ниже в разделе «Промывка топливного фильтра».

Топливный насос служит для подачи к форсункам строго дозированных порций- топлива под высоким давлением в определенный момент и в течении определенного промежутка времени.
Отлитый из алюминиевого сплава корпус насоса (фиг. 27) имеет шесть вертикальных ступенчатых отверстий, в каждом из которых вставлены (снизу вверх): пробка 19 с войлочной подушкой Для смазки кулачка валика 18, толкатель 15, та рель 14 пружины плунжера, пружина 13 плунжера, поворотная гильза, гильза 5, плунжер 12, нагнетательный клапан 3, уплотняющая прокладка и нажимной штуцер 2. Вдоль всего корпуса проходят три сквозных канала. В нижний канал помещен кулачковый валик 18, который посредине опирается на разъемный подшипник скольжения 27 и концевыми шейками на два шариковых подшипника 28. В средний канал вставлена регулирующая рейка 11 топливного насоса, верхний канал — топливоподводящий. Один из шариковых подшипников входит в буксу 29, прикрепленную к торцу корпуса насоса со стороны муфты 30 привода; цилиндрический выступ буксы центрируется в гнезде корпуса; другой подшипник вставлен в подобную же часть корпуса 7 регулятора. Стальной кулачковый валик 18 имеет шесть кулачков, расположенных соответственно порядку работы цилиндров дизеля, поверхность кулачков цементирована и закалена. На левый конусный конец валика 18 насажена крестовина 26 регулятора, на правый — кулачковая муфта 30 привода насоса.

d6.14

Стальные плунжер и гильза (фиг. 28) закалены до высокой твердости и плотно пригнаны друг к другу, поэтому плунжер или гильзу нельзя заменять порознь. В верхней утолщенной части гильзы имеется два радиальных входных отверстия (фиг. 29), одно из которых (с пазом) служит также для фиксации гильзы от поворота. Фиксация осуществляется ввертыванием в корпус насоса винта, входящего в паз гильзы. 
Плунжер имеет продольный паз, соединяющийся со спиральной отсечной кромкой 1 (фиг. 28), предназначенной для изменения величины подачи топлива. Подача начинается при перекрытии окон в гильзе кромкой верхнего торца плунжера при движении его вверх. Конец подачи наступает в момент, когда окно в гильзе начинает открываться отсечной кромкой плунжера (фиг. 29).
Поворотом плунжера достигается изменение величины подачи топлива, мощности дизеля. Нижняя часть плунжера имеет прямоугольный выступ 2 и заканчивается головкой. Прямоугольный выступ плунжера (фиг. 30) скользит по вертикальному пазу поворотной гильзы 2 и при повороте последней обеспечивает поворот и плунжера. Поворотная гильза центрируется на нижней части гильзы 5 плунжера. Вверху на поворотную гильзу насажен разрезной зубчатый венец 3, закрепленный стяжным винтом. Все шесть зубчатых венцов находятся в зацеплении с регулирующей рейкой 4. Плунжер совершает рабочий ход (вверх) под воздействием толкателя и ход вниз под воздействием пружины 13 плунжера (фиг. 27).

Равномерная подача топлива плунжерами насоса достигается регулированием на заводе. При этом поворотные гильзы поворачивают на тот или иной угол относительно зубчатых венцов. Для облегчения регулирования на поворотной гильзе имеются радиальные отверстия.
Топливо, нагнетаемое плунжером, прежде чем попасть в трубку высокого давления, проходит через нагнетательный клапан 7 (фиг. 30).

Нагнетательный клапан служит для разобщения трубки высокого давления от полости гильзы при ходе плунжера вниз и для резкого понижения давления в трубке после окончания подачи топлива плунжером, что устраняет возможность подтекания топлива на выходе из форсунки. 
Нагнетательный клапан состоит из седла 6 клапана 7, пружины 9, клапана и ограничителя хода клапана 8. Стальное седло и клапан закалены до высокой твердости и плотно пригнаны друг к другу. Поэтому клапан и седло составляют пару, раскомплектовывать которую нельзя.

Клапан имеет четыре направляющих пера, разгрузочный цилиндрический поясок и запорный конус. Пружина опирается на цилиндрический поясок верхней части клапана. Другим своим торцом пружина прижата к нажимному штуцеру 10.
При рабочем ходе плунжера топливо начинает поступать в трубку высокого давления только после того, как разгрузочный поясок клапана полностью выходит из отверстия седла. При этом разгрузочный поясок уменьшает на некоторую величину объем полости высокого давления. Высота подъема клапана определяется упором его ограничителя 8. После прекращения подачи топлива плунжером клапан под воздействием пружины резко опускается на седло. При этом разгрузочный поясок быстро освобождает ранее занятый им объем в полости высокого давления, что резко снижает давление в трубопроводе высокого давления.

Седло нагнетательного клапана и гильза плунжера зажаты нажимным штуцером, ввернутым в резьбу корпуса насоса сверху. Уплотнение между корпусом нагнетального "клапана и гильзой плунжера достигнуто путем тщательной доводки их торцов.
Уплотнение седла клапана и нажимного штуцера в корпусе насоса достигается меднофибровой или текстолитовой прокладкой, зажимаемой нажимным штуцером. Нажимной штуцер вверху заканчивается резьбовым концом с внутренним конусом, к которому подсоединяется трубка высокого давления. 

На стальной регулирующей рейке 4 нарезаны зубцы для соединения с зубчатыми венцами поворотных гильз. Цилиндрические концы рейки скользят в бронзовых подшипниках корпуса насоса.
Правый конец рейки упирается при максимальной подаче в регулируемый упор.
Зафиксированное положение упора пломбируется (фиг. 27) заводом изготовителем. Нарушение заводской регулировки упора запрещается.
Другой конец рейки имеет ушко для соединения ее посредством тяги с рычагом регулятора. В средней части, со стороны, противоположной зубцам, рейка имеет фрезерованный паз. В этот паз входит конец стопорного винта, ввернутого в корпус насоса и законтренного в нем. Стопорный винт предохраняет рейку от проворачивания и ограничивает ее осевое перемещение. В правый торец корпуса насоса, в нарезанный конец верхнего горизонтального канала корпуса, ввернут штуцер 33 подвода топлива в насос. Кулачковый валик и толкатели насоса смазываются маслом, залитым в его корпус. Плунжерные пары смазываются топливом, просачивающимся через зазор между плунжером и гильзой плунжера, стекающим в корпус насоса. К нижней части корпуса насоса при помощи зажима подсоединяется трубка слива топлива, просочившегося из форсунок. По зажиму смесь масла и топлива стекает из корпуса насоса вместе с топливом, стекающим из форсунок. На боковой стенке корпуса насоса слева расположена пробка для слива масла. В верхней части корпуса, с обеих его сторон, размещены винты З-t для удаления воздуха из топливо под водящего канала, а в средней части пробка 35 для заливки масла в корпус насоса. Места выхода кулачкового валика из корпуса уплотняются самоподжимными сальниками. Детали топливного насоса изготовлены с особой точностью и малыми зазорами в сопряжениях. Поэтому топливный насос очень чувствителен к загрязнениям и требует особо тщательного ухода.

Регулятор (фиг. 27) поддерживает любое установленное число оборотов дизеля в пределах от 500 до 1500 об/мин, почему он и называется «всережимным».
Регулятор состоит из следующих основных деталей: корпуса 7 с крышкой 22. крестовины 26, конической тарели 25, шести шаров 24, плоской тарели 23, рычага 10, соединенного с рейкой насоса при помощи тяги 8 и двух пружин 9.

Корпус регулятора, отлитый из алюминиевого сплава, крепится к корпусу насоса при помощи шести винтов и одного болта. Для уплотнения между корпусами помещена паронитовая прокладка. В расточенное отверстие стенки корпуса регулятора свободно входит коническая тарель 25. На конец кулачкового валика /Я насажена крестовина 26, в пазах которой размешены шары 24, являющиеся грузами регулятора.
По хвостовику крестовины свободно перемещается фигурная бронзовая втулка с запрессованным в нее упором рычага. По наружному диаметру этой втулки свободно скользит плоская тарель 23, упирающаяся своим буртом в упорный шариковым подшипник, насаженный на бронзовую втулку.
Для уменьшения трения рычаг регулятора прижат пружинами 9 к упору через помещенный в прорези рычага ролик но игольчатом подшипнике. Левые концы пружин через серьги закреплены на рычаге регулятора, а правые — через такие же серьги на рычаге валика управления подачей топлива. Смазка регулятора осуществляется маслом, заливаемым в корпус регулятора. Масло заливное отверстие закрыто пробкой. В нижней части крышки регулятора имеется две пробки: нижняя 21 служит для слива масла из корпуса регулятора, а верхняя закрывает отверстие для контроля уровня масла в регуляторе. Между крышкой и корпусом помешена паронитовая прокладка.

Работа регулятора. При повороте рычага управления подачей топлива по часовой стрелке пружины 9 растягиваются и рычаг прижимается к упору. При этом шары 24, находящиеся в пазах крестовины 26, зажимаются между конической и плоской тарелями.
При увеличении числа оборотов кулачкового валика топливного насоса шары под действием возросших центробежных сил отходят от центра вращения. Перемещаясь при этом по конической тарели, они толкают плоскую тарель в сторону рычага регулятора. Плоская тарель через упорный подшипник передает свое движение бронзовой втулке и упору рычага регулятора. Упор нажимает на ролик рычага и поворачивает рычаг регулятора. При этом больше растягиваются пружины, а регулирующая рейка топливного насоса перемещается на уменьшение подачи топлива (в сторону крышки регулятора). При уменьшении числа оборотов происходит обратное. При установившемся режиме работы дизеля центробежные силы шаров уравновешиваются натяжением пружин регулятора. Перестановкой рычага управления подачей топлива задастся различное натяжение пружин регулятора, что, в свою очередь, определяет число оборотов дизеля. Максимальный угол поворота рычага управления подачи топлива ограничивается упорными винтами, имеющимися на корпусе регулятора снаружи. Положение нижнего упорного винта регулируется при заводских испытаниях дизеля* работающего в режиме номинальной мощности, а положение верхнего упорного винта ограничивает поворот рычага при прекращении подачи топлива. Эти положения упорных винтов фиксируются контргайками, а сами винты контрятся проволокой и пломбируются. Нарушать заводскую пломбировку запрещается.

d6.15

Муфта привода топливного насоса. Кулачковый валик топливного насоса приводится во вращение от горизонтального валика привода. Соединение кулачкового валика с горизонтальным валиком привода осуществляется при помощи муфты, состоящей из стальной кулачковой полу муфты 3, (фиг. 31), текстолитового диска 6 с четырьмя прямоугольными отверстиями, стального кулачкового диска 7 с двумя прямоугольными выступами и имеющего два отверстия с резьбой и стального фланца 9 приводной муфты.
Кулачковая полумуфта насаживается на конус кулачкового валика топливного насоса и закрепляется при помощи сегментной шпонки I, гайки 5 и пружинной шайбы 4. На ободе кулачкового диска имеется десять рисок с ценой деления между соседними рисками 3°. Среднее деление имеет двойную ширину. Кулачковый диск двумя болтами крепится к фланцу приводной муфты. Головки болтов имеют отверстия .для контровочной проволоки. Фланец приводной муфты имеет внутренние шлицы, два овальных отверстия на плоских выступах, отверстие под стяжной болт и разрезы для податливости при затяжке. Фланец приводной муфты насаживается на шлицованный конец горизонтального валика привода топливного насоса и затягивается болтом. Овальная форма отверстии на фланце позволяет кулачковому диску перемещаться относительно фланца, чем достигается регулировка угла подачи топлива. При установке насоса на место полумуфта и диск своими кулачками заходят в прямоугольные отверстия текстолитового диска и тем самым соединяют насос и привод. Такое устройство муфты позволяет соединять валик насоса с валиком привода при некотором несовпадении осей этих валиков.

Форсунка предназначена для впрыскивания в камеру сгорания топлива в распыленном виде. В верхней части корпуса 8 (фиг. 32) форсунки расположена пружина 9, опирающаяся нижним торцом на тарель, напрессованную на штангу 7, а верхним — на регулировочную гайку 11, завернутую в корпус и законтренную контргайкой 10. Штанга проходит через центральное отверстие корпуса.
К нижнему торцу тщательно обработанного корпуса 6 прилегает торец щелевого фильтра. На нижнем торце корпуса имеется кольцевая канавка, соединенная с боковым отверстием подвода топлива к форсунке продольным каналом корпуса. Щелевой фильтр служит для предохранения сопловых отверстий распылителя от засорения и иглы распылителя от зависания. Фильтр представляет собой две стальные втулки 4 и 5, входящие друг в друга. Торцы втулок обработаны совместно. Зазор между втулками фильтра подбирается в пределах 0,02 0,04 мм (поэтому замена одной из этих втулок не допускается).

На наружной цилиндрической поверхности внутренней втулки имеются продольные канавки, которые, попеременно чередуясь, выходят то к верхнему, то к нижнему торцу. Эта втулка имеет центральное отверстие для прохода штанги форсунки. Наружная втулка гладкая.
Фильтр устанавливается между нижним торцом корпуса форсунки и торцом корпуса 3 распылителя. 
Распылитель прижат к торцу щелевого фильтра гайкой 6. На торце распылителя имеется кольцевая канавка, подобная канавке на корпусе форсунки.

В центральное отверстие распылителя вставлена игла 2 с двумя конусами внизу. Меньший конус закрывает сопловые отверстия, соединяющие внутреннюю полость распылителя с камерой сгорания. Под больший конус по боковым наклонным каналам корпуса распылителя, соединенным с кольцевой канавкой на его торце, поступает топливо.
Игла и корпус распылителя притираются, доводятся притирочными пастами совместно и представляют собой точную (прецизионную) пару, в которой замена одной из деталей недопустима.
На хвостовик иглы 2 опирается штанга 7. которая при помощи пружины 9 прижимает к седлу корпуса распылителя конус иглы, перекрывающий сопловые отверстия.
Топливо, подаваемое насосом по каналу в корпусе форсунки, подходит к торцу щелевого фильтра, попадает в канавки, выходящие на верхний торец фильтра, фильтруется в щелях .между втулками фильтра и поступает к распылителю по канавкам, выходящим па нижний торец фильтра.
Топливо, вышедшее из канавок фильтра, попадает в кольцевую выточку на торце распылителя и по боковым каналам в его корпусе поступает под больший конус иглы. Когда давление топлива доходит до 210 кг/см2, начинается подъем иглы и через семь отверстии в распылителе (каждое диаметром 0,25 мм) топливо вытесняется в камеру сгорания. Когда подача топлива плунжером прекращается, игла под действием пружины возвращается, резко прекращая впрыск.

Топливо, впрыснутое в цилиндр дизеля под высоким давлением, мелко распыливается и. перемешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.
Незначительная доля топлива, просочившаяся в зазор между иглой и распылителем, по отверстию, в котором расположена штанга форсунки, поступает в верхнюю часть корпуса форсунки и по отверстию а попадает к штуцеру топливоподводящей трубки. Специальной трубкой, идущей вдоль крышки головки блока, это топливо выводится наружу.