Непрерывная циркуляция свежего топлива способствует охлаждению плунжерной пары, а также удалению пузырьков воздуха, которые могут попасть в систему и нарушить подачу топлива насос-форсункой.

В начале движения плунжера вниз вытесняемое им топливо перепускается обратно через отверстия втулки в кольцевое вокруг втулки плунжера. Перепуск топлива продолжается и после того, как торец плунжера перекроет нижнее впускное отверстие втулки.

При дальнейшем движении плунжера вниз избыток топлива нагнетается через отверстия в плунжере и через верхнее отверстие втулки и поступает в кольцевое пространство до того момента, когда верхняя винтовая кромка перекроет верхнее отверстие втулки. Момент полного перекрытия соответствует началу впрыска. Во время дальнейшего движения плунжера вниз сжимаемое им топливо, обойдя пластинчатый клапан, открывает контрольный клапан, нагруженный пружиной, и поступает через сопловые отверстия распылителя в камеру сгорания.

Впрыск заканчивается в момент начала открытия нижнего впускного отверстия втулки нижней винтовой кромкой плунжера, после чего начинается перепуск топлива в кольцевое пространство.

Во время движения плунжера вверх под действием пружины происходит наполнение полости втулки топливом.

Плунжер поворачивается Движением зубчатой рейки, которая находится в зацеплении с шестерней плунжера. Положение шестерни на плунжере определяется лыской на его верхней утолщенной части.

Поворотом плунжера изменяют положение винтовых кромок плунжера по отношению к отверстиям втулки, вследствие чего изменяется момент закрытия и открытия отверстий втулки. При этом Увеличивается или уменьшается длина нагнетающей (активной) части хода плунжера, а следовательно, изменяется количество топлива, подаваемого в цилиндры.

Рис. 1. Насос-форсунка:
1 — толкатель плунжера насос-форсунки; 2 — штуцер топливоподводящей магистрали; 3 — фильтр; 4 — рейка; 5 — плунжер; 6 — втулка плунжера; 7 — распылитель; 8 — упор контрольного клапана; 9 — пружина контрольного клапана; 10 — контрольный клапан; 11 — седло контрольного клапана; 12 — пластинчатый клапан; 13 —- седло пластинчатого клапана: 14 — отражатель; 15 — стяжная гайка

При полном выдвижении рейки (нет подачи) верхнее отверстие втулки не закроется верхней винтовой кромкой плунжера, пока не откроется нижнее впускное отверстие втулки нижней видовой кромкой плунжера. Следовательно, когда рейка насос-форсунки находится в этом положении, все топливо возвращается обратно в топливные каналы насос-форсунки и впрыска не происходит.

Когда рейка вдвинута в корпус до конца (полная подача), верхнее отверстие закрывается сразу после того, как закроется нижнее отверстие. Таким образом, получается наибольший нагнетающий ход плунжера и максимальная подача топлива.

Увеличение подачи топлива при повороте плунжера достигается путем уменьшения расстояния между верхней и нижней его кромками.

С увеличением количества подаваемого топлива момент начала подачи становится более ранним, а окончание подачи — более поздним. Таким образом, увеличение подачи сопровождается увеличением продолжительности впрыска топлива.

При движении рейки от положения, соответствующего прекращению подачи, до положения, соответствующего полной подаче, вследствие винтового контура верхней кромки плунжера впрыск становится более ранним (начало впрыска опережает положение поршня в в. м. т.).

Пластинчатый клапан не позволяет газам из камеры сгорания проникать в насос-форсунку в случае нарушения герметичности контрольного клапана.

Герметичность контрольного клапана может быть нарушена в результате попадания мельчайших частиц грязи между соприкасающимися поверхностями контрольного клапана и его седла. Тем не менее форсунка будет работать до тех пор, пока частицы не будут смыты непрерывно подаваемым топливом.

Упор контрольного клапана служит для ограничения хода клапана.

Отражатель насос-форсунки изготовлен из стали высокой твердости и предохраняет стяжную гайку насос-форсунки от эрозии при непосредственном воздействии на нее топлива, выходящего из втулки насос-форсунки при перепуске (отсечке) под высоким давлением.

Распылитель насос-форсунки имеет распыливающие отверстия диаметром 0,15 цм, вследствие чего при большом числе оборотов коленчатого вала обеспечивается высокое давление впрыска (до 1400 кг/см2 при 2000 об!мин). При малом числе оборотов коленча-v того вала давление впрыска падает и распыливание ухудшается. Работа двигателя с малым числом оборотов коленчатого вала не рекомендуется.

Ввиду того что диаметр сопловых отверстий мал, возможно их засорение механическими частицами, пропущенными фильтрами, и частицами нагара. При этом вследствие высокого давления впрыска, возрастающего по мере засорения сопловых отверстий, может произойти обрыв наконечника распылителя около сопловых отверстий или излом коромысел насос-форсунок. Поэтому необходимо предъявлять высокие требования к чистоте и качеству топлива, отчего во многом зависит срок службы насос-форсунки.

Рис. 2. Установка насос-форсунка двигатель и ее привод:
1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — пружина толкателя; 4 — скоба крепления насос-форсунки; 5 — штанга толкателя; 6 — гайка штанги; 7 — вилка коромысла; 8 — валик коромысел: 9 — коромысло насос-форсунки; 10 — шаровой палец коромысла; 11 — толкатель плунжера; 12 — валик привода реек; 13 — рычаг привода реек; 14 — рейка; 15 — головка блока цилиндров; 16 — прокладка головки блока; 17 — уравновешивающий вал; 18 — блок цилиндров; 19 — гильза цилиндра; 20 — стакан; 21 — уплотнительное кольцо

Фильтры насос-форсунки, устанавливаемые во впускном и выпускном отверстиях, одинаковы и представляют собой приваренную к опорному стальному омедненному кольцу фильтрующую массу из латунных шариков диаметром 0,30—0,42 мм, сваренных между собой в точках соприкосновения.

Привод от распределительного вала к толкателю плунжера осуществляется через роликовый толкатель, штангу и коромысло. Насос-форсунка прижимается к конической поверхности стакана головки цилиндров скобой.

При установке насос-форсунки на двигатель гайку крепления скобы следует затягивать с моментом, равным 2,6—3,3 кгм.

—-

На рис. 3 показана установка и привод насос-форсунки дизеля ЯАЗ-М206.

Насос-форсунка приводится в действие от распределительного вала. У двухтактного дизеля ЯАЗ-М206 число оборотов коленчатого и распределительного валов одинаковое, поэтому при каждом обороте распределительного вала насос-форсунка будет подавать топливо в камеру сгорания.

Движение к насос-форсунке передается следующим образом. Кулачок распределительного вала, набегая на ролик толкателя, поднимает его и штангу, сжимая пружину. Штанга поворачивает коромысло, которое носком нажимает на толкатель плунжера насос-форсунки. После выхода кулачка из-под ролика толкателя пружина возвращает плунжер и толкатель в исходное положение.

Для лучшего отвода тепла от насос-форсунки она расположена в медном стакане, охлаждаемом водой. Уплотнение стакана с головкой цилиндра осуществляется в нижней части при помощи развальцовки, а вверху — резиновым кольцом. К конической поверхности медного стакана насос-форсунка прижимается скобой.

В гнезда корпуса насос-форсунки установлены фильтры, удерживаемые сверху пружинами и штуцерами. В отверстие колпака помещен распылитель с обратным клапаном, пружиной и упором. Между седлами находится трехгранный пластинчатый клапан.

Рис. 3. Форсунка дизеля ЯМЗ-236:
А — кольцевая полость; 1 — распылитель; 2 — игла; 3 — накидная гайка; 4 — корпус форсунки; 5 — штанга; в — тарелка пружины; 7 — пружина; 8 — прокладка; 9 — регулировочный винт; 10 — стакан пружины; 11 — контргайка; 12 — колпак; 13 — сетчатый фильтр; 14 — штуцер; 15 — резиновое уплотнение; 16 — наклонный канал; 17 — кольцевая выточка корпуса-., распылителя; 18 — канал подвода топлива в кольцевую полость

При навертывании колпака на корпус распылитель и седла плотно прижимаются друг к другу и торцу гильзы, а гильза — к опорной поверхности корпуса.

Внутри гильзы установлен плунжер, соединенный головкой со втулкой, которая при помощи штифта связана с толкателем. Штифт, входящий одним концом в прорезь втулки, предохраняет ее от проворачивания и выпадания, а также ограничивает ее вертикальное перемещение.

Рис. 4. Установка насос-форсунки на дизель и ее привод:
1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — пружина толкателя; 4 — скоба крепления насос-форсунки; 5 — штанга; 6 — коромысло; 7 — носок коромысла; 8 — толкатель плунжера насос-форсунки; 9 — пружина; 10 — головка цилиндров; 11 — медный стакан; 12 — резиновое кольцо

На верхней части плунжера на лыске установлена шестерня, входящая в зацепление с зубчатой рейкой. Поворот плунжера происходит при перемещении рейки в любую сторону. Пружина удерживает втулку, толкатель и плунжер в верхнем положении. Гильза плунжера имеет отверстия, через которые проходит топливо во время работы двигателя. Отверстие а служит для отвода топлива, просочившегося между плунжером и гильзой. Вокруг гильзы свободно установлена отражательная втулка, предотвращающая разрушение колпака при отсечках топлива. Отверстием пространство под втулкой сообщается с атмосферой.

Плунжер имеет осевой канал, соединенный с диаметральным каналом, и две винтовые кромки: верхнюю, определяющую момент начала

подачи топлива насос-форсункой, и нижнюю, определяющую момент окончания впрыска топлива. Особенностью насос-форсунки является то обстоятельство, что при повороте плунжера изменяется момент начала впрыска и количество подаваемого топлива.

Когда плунжер находится в верхнем положении, топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, поступает из топливоподводящей магистрали к штуцеру. Пройдя фильтр, оно по каналам в корпусе насос-форсунки попадает в кольцевое пространство между гильзой и колпаком. Через отверстие топливо проходит под плунжер. Топливоподкачивающий насос подает топлива к насос-форсунке значительно больше, чем это необходимо. Избыток топлива из кольцевого пространства поступает по каналам корпуса ко второму фильтру и штуцеру, а затем в топливоотводящую магистраль для слива в бак. Постоянная циркуляция топлива по описанному выше пути охлаждает плунжерную пару и способствует удалению пузырьков воздуха из системы питания дизеля.

Насос-форсунка подает топливо в камеру сгорания в течение времени, соответствующего той части хода плунжера при движении его вниз, при которой отверстия гильзы остаются закрытыми плунжером.

Насос-форсунка работает следующим образом. При движении плунжера вниз, пока отверстия гильзы, не закрыты, продолжается циркуляция топлива.

Опускающийся плунжер закрывает отверстие, но до тех пор, пока он не закроет отверстие, топливо из подплунжерного пространства перетекает в кольцевое. Подачи топлива нет. Как только верхняя винтовая кромка плунжера закроет отверстие, наступает момент начала впрыска топлива (положение II). Давление под плунжером резко возрастает, и топливо через отверстие седла, обтекая пластинчатый клапан, по отверстию седла 12 поступает к обратному клапану, отжимает его и проходит в распылитель, а из него подается в камеру сгорания через шесть отверстий диаметром 0,15 мм.

Рис. 5. Насос-форсунка дизеля ЯАЗ-М206:
а — отверстие; 1 — толкатель; 2 и 26 — штуцеры; 3 — фильтр; 4 — рейка; 5 — плунжер; 6,— гильза; 7 и 16 — отверстия в гильзе; 8 — распылитель; 9 — упор; 10 — пружина; 11 — обратный клапан; 12 и 14 — седла; 13 — пластинчатый клапан; 15 — осевой канал; 17 — отражательная втулка; 18 — колпак (накидная гайка); 19 — корпус; 20 — шестерня; 21 — отверстие; 22 и 23 — штифты; 24 — втулка; 25 — пружина

Рис. 6. Схема работы насос-форсунки:

Продолжительность впрыска топлива зависит от того, как скоро нижняя винтовая кромка плунжера откроет отверстие.

При дальнейшем движении плунжера вниз топливо из подплунжерного пространства по осевому и диаметральному каналам и отверстию перетекает в кольцевую полость. После прекращения подачи топлива плунжером пружина сажает обратный клапан на седло. Обратный клапан осуществляет отсечку топлива и предотвращает прорыв газов в подплунжерное пространство. Если почему-либо посадка обратного клапана на седло не будет плотной, то газы, прорвавшиеся в распылитель, прижмут пластинчатый клапан к седлу и вследствие этого не смогут проникнуть в насос-форсунку.

Подъем плунжера происходит под действием разжимающейся пружины. Топливо из кольцевого пространства поступает под плунжер сначала через нижнее отверстие. Когда плунжер поднимается кверху, топливо быстро проходит под плунжер через оба отверстия гильзы. После заполнения подплунжерного пространства топливом насос-форсунка вновь подготовлена к следующему рабочему ходу.

При числе оборотов коленчатого вала, равном 2000 в минуту, насос-форсунка подает топливо под давлением 1400 кГ/см2 (140 000 кн/м2). Отсечка (перепуск) топлива через нижнее и верхнее отверстия гильзы происходит при очень большом давлении, и тонкие струи вытекающего топлива могли бы постепенно разрушить колпак насос-форсунки. Для предотвращения этого служит отражательная втулка, которая начинает вращаться под действием вытекающих струй топлива и предохраняет колпак.

Для изменения количества впрыскиваемого топлива плунжер поворачивают зубчатой рейкой, соединенной с педалью управления подачи топлива; при этом изменяется положение винтовых отсечных кромок плунжера относительно отверстий.