Топливоподкачивающие насосы

09/12/2011 в 09:55

Топливоподкачивающий насос предназначен для перекачивания топлива из бака и подачи его к топливному насосу дизеля под повышенным давлением, достаточным для преодоления сопротивления трубопроводов низкого давления и фильтров и обеспечения нормальной работы топливного насоса высокого давления. Повышенное давление топлива препятствует выделению из него пузырьков воздуха, который может привести к нарушению подачи отдельными секциями топливного насоса высокого давления. Если топливный бак расположен ниже уровня дизеля, подкачивающий насос преодолевает разность уровней. В отдельных случаях, когда топливная система имеет малое гидравлическое сопротивление, не устанавливают топливоподкачи-вающего насоса и топливо из бака к насосу высокого давления идет самотеком.

Производительность топливоподкачивающего насоса должна не менее чем в 3-3,5 раза превосходить суммарную максимальную производительность топливного насоса высокого давления. Обычно она превышает потребную производительность в 10-25 раз, что позволяет сохранять необходимую подачу топлива даже тогда, когда сопротивление фильтров тонкой очистки значительно возрастает в результате их загрязнения. Давление подкачки насосов колеблется в широких пределах- от 0,05 до 0,6 МПа.

Топливоподкачивающие насосы разделяют на поршневые, коловратные (ротационные) и шестеренчатые. Привод насосов поршневого типа осуществляется от кулачкового валика топливного насоса высокого давления, а коловратного и шестеренчатого типов - обычно от силовых передач двигателя.

Схема действия поршневого топливоподкачивающего насоса показана на рис. 71. Поршень 5 топливоподкачивающего насоса (рис. 71, а) приводится в действие от кулачка 1 валика топливного насоса высокого давления через роликовый толкатель 7. При перемещении поршня вниз под действием пружины 3 топливо через всасывающий клапан 4 проходит в полость над поршнем. Одновременно поршень вытесняет топливо из полости под поршнем в направлении к насосу высокого давления. При дальнейшем поворачивании кулачкового валика кулачок будет приподнимать толкатель и вместе с ним поршень. Топливо над поршнем начнет сжиматься, давление его повысится, откроется нагнетательный клапан 2, и топливо через клапан начнет поступать в полость, освобождаемую поршнем при его движении вверх (рис. 71,6). Процесс подачи топлива к насосу высокого давления повторяется при каждом полном обороте кулачкового валика.

Топливоподкачивающие насосы

Рис. 71. Схема действия поршневого топливоподкачивающего насоса: а - всасывание топлива в надпоршневое пространство и нагнетание к топливному насосу, б - перепуск топлива из камеры всасывания в камеру нагнетания, в - нижнее положение поршня при повышении давления в нагнетательной линии; 1 - кулачок валика топливного насоса высокого давления, 2 и 4 - нагнетательный и всасывающий клапаны, 3 и 6 - пружины поршня и толкателя, 5 - поршень, 7 - толкатель

Как указывалось выше, топливоподкачивающий насос при любом режиме работы дизеля должен подавать значительно большее количество топлива, чем необходимо. Для этого подбирают размеры хода и диаметра поршня насоса. Если бы ход поршня насоса оставался все время постоянным, то давление в нагнетательной магистрали сильно возросло, что привело бы к разрыву топливопровода или другой поломке. Чтобы этого не случилось, ход поршня насоса должен уменьшаться или увеличиваться в зависимости от расхода топлива дизелем. Как только давление в нагнетательной линии и под поршнем начинает возрастать, пружина уже не может преодолеть возросшего давления и ход поршня уменьшается, а следовательно, снижается подача топлива насосом.

Если двигатель начнет расходовать большее количество топлива, давление в нагнетательной линии и под поршнем уменьшится и под действием пружины ход поршня возрастет до необходимых размеров. При максимальной подаче топлива поршень опустится вниз и стержень толкателя при вращении кулачка будет беспрерывно касаться донышка поршня. На рис. 71, в показан момент, когда вследствие повышенного давления топлива в подпоршневом пространстве ход поршня уменьшился и стержень толкателя при нижнем положении кулачка не касается донышка поршня.

Следовательно, подача топлива к насосу высокого давления автоматически регулируется подкачивающим насосом в зависимости от количества топлива, расходуемого насосом высокого давления. Давление нагнетаемого топлива определяется натяжением пружины поршня. Чем сильнее натяжение пружины, тем выше давление топлива, подаваемого к насосу.

Поршневой топливоподкачивающий насос (рис. 72), действующий по описанной выше схеме, состоит из чугунного корпуса 8, поршня 9 с пружиной, ролика 14, толкателя со стержнем 10 и пружиной 11. Всасывающий 4 и нагнетательный 1 клапаны выполнены из текстолита и пружинами плотно прижимаются к стальным седлам. Топливо к корпусу топливоподкачивающего насоса подводится и отводится при помощи топливопроводов и штуцеров 7 и 5, ввернутых в корпус насоса.

Топливоподкачивающие насосы

Рис. 72. Поршневом тонливоподкачивающий насос: 1 и 4 - нагнетательный и всасывающий клапаны. 2 - насос ручной прокачки топлива. 3 - рукоятка ручного насоса, 6 и 7 - штуцеры подвода топлива. 6- резьбовая втулка, 8 - корпус насоса, 9 - поршень с пружиной, 10, 11 и 12 - стержень, пружина и корпус юлкателя, 13 - ось ролика толкателя, 14 - ролик толкателя

Топливоподкачивающий насос имеет насос 2 ручной прокачки топлива, при помощи которого перед пуском дизеля топливо прокачивается через каналы насоса, топливопроводы, фильтр тонкой очистки и каналы насоса высокого давления. Этот насос состоит из корпуса с цилиндром, штока с рукояткой и поршнем. Перед прокачиванием топлива рукоятку 3 отворачивают. При перемещении вверх и вниз штока и поршня рукояткой происходит засасывание топлива и нагнетание его в магистраль. После прокачивания завертывают рукоятку, и отверстие плотно перекрывается шариком. Если этого не сделать, то при работе подкачивающего насоса через неплотности в ручном насосе будет подсасываться воздух, что нарушит нормальную работу топливного насоса.

Коловратный топливоподкачиеающий насос показан на рис. 73. Корпус 12 насоса имеет цилиндрический колодец, в который запрессована гильза 8 с эксцентричной расточкой. Внутри гильзы вращается ротор 9; в четыре продольных паза его свободно вставлены стальные лопасти 11. Внутренние кромки лопастей опираются на палец 10, а наружные скользят по стенкам гильзы.

Топливоподкачивающие насосы

Рис. 73. Коловратный тонливоподкачивающий насос: 1 и .5 - пружины ззлнпочного и зре-пускного клапанов, 2 и 7 - заливочный и перепускной клапаны 3 и 4 - регулировочные стержень и гайка, 6 - уп-лотнительная диафрагма, 8-гильзм. 9 - ротор, 10 - упорный палец лопастей, 11-лопасть, 12 - корпус насоса. 13 и 14 - впускное и выпускное окна

Ротор вместе с лопастями делит полость гильзы на четыре объема, величина которых непрерывно меняется при его вращении, так как ротор размещен эксцентрично относительно оси гильзы. Во время вращения ротора лопасти то вдвигаются в пазы, то выдвигаются из них (в зависимости от его положения относительно гильзы). В увеличивающихся объемах образуется разрежение, благодаря чему через впускное окно 13 в гильзе засасывается топливо. Далее топливо перемещается лопастями к выпускному окну 14. Объем полости между гильзой и лопастями при этом уменьшается, давление топлива возрастает и оно через окно 14 нагнетается в магистраль.

Производительность подкачивающего насоса значительно превышает расход топлива двигателем, поэтому избыток топлива из камеры нагнетания через перепускной клапан 7 направляется в камеру всасывания. Давление перепуска регулируется пружиной 5 перепускного клапана, затяжка пружины производится стержнем 3 и гайкой 4. Диафрагма 6 служит для предотвращения подтекания топлива в верхнюю часть насоса.

Заполнение топливом нагнетательной полости подкачивающего насоса и подвод его к фильтру и насосу высокого давления в то время, когда подкачивающий насос еще не работает, осуществляется при помощи заливочного клапана 2. Топливо, поступающее во входное отверстие насоса, проходит через отверстия перепускного клапана, давит сверху на заливочный клапан со слпбой пружиной 1, открывает его и поступает в магистраль.

Шестеренчатый топливоподканиеающий насос показан на рис. 74. В корпусе 5 на ведущем валике жестко насажена ведущая шестерня 4, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней 2, свободно сидящей на оси. Зазор между зубьями ведущей и ведомой шестерен и внутренней стенкой корпуса делают очень малым. Топливо подводится к насосу по трубке 8 и затем по всасывающему каналу 7 направляется к шестерням. При вращении шестерен топливо, находящееся в полостях, образованных впадинами шестерен и внутренней стенкой корпуса, увлекается зубьями и переносится из всасывающего пространства в нагнетательное. Здесь оно выдавливается зубьями шестерен и направляется по нагнетательному каналу 3 в магистраль.

Топливоподкачивающие насосы

Рис. 74. Шестеренчатый топливопод-качивающий насос: 1 - перепускной клапан, 2 и 4 - ведомая и ведущая шестерни, 3 и 7 - нагнетательные и всасывающий каналы, 5 - корпус, 6 - трубка слива топлива из форсунки, в - трубка подвода топлива из топливною бака

В корпусе насоса имеется перепускной клапан 1 с пружиной, подобранной таким образом, что перепуск топлива через клапан начинается при строго определенном давлении (в зависимости от конструкции топливоподающей системы дизеля). Топливо, пропущенное через клапан, по каналу снова поступает к ведущей и ведомой шестерням. При работе дизеля небольшая часть топлива прорывается через зазор между иглой и распылителем форсунки. Чтобы это топливо не терялось, оно по трубке 6 отводится от форсунок во всасывающую полость топливоподкачивающего насоса.

Еще по теме

  • Топливопроводы и их соединения
    Топливопроводы служат для соединения между собой агрегатов системы подачи топлива и разделяются на топливопроводы низкого и высокого давления. Топливопроводы низкого давления предназначены для подачи топлива из топливного бака к подкачивающему насосу, фильтрам и к всасывающей полости топливного насоса высокого давления. Давление топлива в этих топливопроводах относительно мало и определяется регулировкой[..]
  • Пуск сжатым воздухом
    Пуск сжатым воздухом широко применяют для дизельных двигателей. Дизели большой мощности запускают только этим способом. Различают два вида пуска сжатым воздухом: с баллонами низкого давления (3-6 МПа) и баллонами высокого давления (15-20 МПа). В первом случае при поступлении воздуха из баллона в цилиндры дизеля, как правило, не требуется понижать давление[..]
  • Сезонное техническое обслуживание
    При переходе к осенне-зимнему периоду эксплуатации выполняют все операции очередного технического обслуживания. Проверяют работу термостата и действие жалюзи или шторки, а также состояние предпускового подогревателя, свечей подогрева воздуха. Отключают масляный радиатор системы смазки. Заменяют топливо и смазочные материалы на зимние сорта. Изменяют плотность электролита в аккумуляторных батареях с летней на[..]