На каждый цилиндр двигателя в средней части цилиндровой втулки установлены по две расположенные диаметрально форсунки, крепление (рис. 21) каждой из которых осуществляется двумя шпильками через фланец, обеспечивающий центральное нажатие на корпус. Такое крепление устраняет деформацию корпуса и не создает нарушений в работе после ее установки на дизеле.
Форсунка (рис. 22) состоит из корпуса 6, имеющего бурт крепления соплового наконечника 3, толкателя 9, щелевого фильтра 8, пружины 12 и распылителя. Распылитель имеет корпус 4, иглу 5 и ограничитель 7 подъема иглы. Сопловой наконечник 3 изготовлен из легированной стали. В нем просверлены три отверстия диаметром 0,56 мм, через которые впрыскивается топливо. Отверстия расположены с таким расчетом, чтобы впрыскивание происходило под некоторым углом к оси форсунки, что улучшает процесс смесеобразования и отдаляет факел от поверхности головки поршня. С одной стороны наконечника для фиксации его положения в корпусе форсунки сделан срез. Сопловой наконечник 3 уплотнен прокладкой 2 из отожженной красной меди. Игла
5 изготовлена из высокопрочной стали. Конусная часть иглы притерта к посадочному пояску корпуса распылителя 4.
Игла и распылитель устанавливаются только комплектно. Игла 5 прижата к уплотнительному конусу корпуса распылителя пружиной 12, передающей нажатие через тарелку 14, толкатель 9 и ограничитель
7 подъема иглы. Нажатие пружины 2,1+0,1 кН регулируется пробкой 10 с фиксацией контргайкой 11.
От топливного насоса высокого давления через трубку и штуцер А корпуса 6 топливо подводится к форсунке, попадает в кольцевую проточку а щелевого фильтра 8, откуда поступает в канавки, прорезанные на цилиндрической поверхности фильтра. Одна половина канавок соединена только с кольцевой проточкой а щелевого фильтра, другая — с кольцевой проточкой б корпуса распылителя. При этом топливо, поступая из одних канавок в другие через зазор 0,05—
0,105 мм, очищается от возможных загрязнений, предохраняя распылитель от повреждения. Затем по продольным пазам и радиальным отверстиям в корпусе 4 топливо проходит в полость в и давит на кольцевой поясок иглы 5. Когда давление превысит усилие нажатия пружины 12, игла 5 приподнимается, топливо начинает поступать в канал соплового наконечника и через сопловые отверстия впрыскивается в цилиндр. Подъем иглы 5 определяется зазором между ограничителем 7 подъема иглы и щелевым фильтром 8. Топливо, просачивающееся через зазоры между сопрягаемыми деталями, отводится по штуцеру Б регулировочной пробки 10.
На форсунках последних выпусков для повышения их надежности и долговечности введен ряд изменений. Подвод топлива к запирающему KOHvcy (полость в) осуществляется по кольцевому зазору между корпусом форсунки и корпусом распылителя вместо фрезерованных канавок или лысок. Это мероприятие повышает жесткость корпуса распылителя, уменьшает его деформацию от монтажных усилий при сборке форсунки и при креплении ее в адаптере. Кроме этого, ограничитель подъема иглы выполнен со сферической поверхностью со стороны хвостовика иглы. Со стороны толкателя форсунки ограничитель подъема имеет плоскость. Такое сопряжение деталей обеспечивает центральное положение ограничителя подъема иглы, исключая трение его боковой поверхности в расточке корпуса распылителя.
Рис. 21. Крепление форсунки:
1—шпилька, 2—фланец нажимной; 3—форсунка; 4— фланец; 5—адаптер; 6—кольцо уплотнительное
Принцип работы топливной форсунки тепловоза
ФОРСУНКИ ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА
Сами по себе топливные насосы только нагнетают топливо под большим давлением, а распыливание осуществляется форсунками. Форсунка является неотъемлемым спутником топливного насоса, и работают они совместно. Насос соединяется с форсункой нагнетательной трубкой. Чем короче трубка, тем лучше, так как впрыск (подача) микроскопических порций топлива становится более точным.
Рис. 79. Толкатель и топливный насос тепловозных дизелей 10Д 100, 2Д100
Рис. 80. Схема устройства форсунки закрытого типа
Преимущественное распространение на тепловозных дизелях получили форсунки закрытого типа, имеющие распылитель с запорной иглой. Они называются закрытыми потому, что запорная игла после впрыска топлива разобщает цилиндр от объема топливного трубопровода высокого давления. По нагнетательной трубке (рис. 80), выдерживающей большие давления, топливный насос подает топливо к форсунке. Однако сразу к распиливающим отверстиям топливо пройти не может, так как путь ему преграждает игла, конус которой плотно притерт к седлу корпуса распылителя форсунки.
Читайте также: Как определить что льет форсунка по свечи
Для впрыска топлива необходимо приподнять иглу, прижатую пружиной. Это осуществляется за счет высокого давления топлива. Впрыскивание происходит, когда давление топлива, действующее на кольцевой заплечик иглы, создает усилие, достаточное для сжатия пружины при подъеме иглы. Тогда топливо со значительной скоростью устремляется в цилиндр дизеля через распыливающие отверстия, расположенные за иглой в нижней части корпуса распылителя (соплового наконечника). Начальное давление впрыска, необходимое для поднятия иглы и определяемое затяжкой пружины, обычно равно 19,6— 31,3 МПа (200—320 кгс/см2).
Едва игла оторвется от своего седла, как действующее на нее усилие со стороны топлива возрастает. Дело в том, что при закрытом положении иглы давление топлива действует не на всю поверхность конусной части. Когда игла начинает пропускать топливо к распыливающим отверстиям, общее усилие на нее возрастает за счет увеличения площади, на которую действует давление топлива (рис. 81).
После прекращения подачи топлива насосом давление падает, и игла под воздействием пружины тотчас опускается. При быстром закрытии (отсечке) возможность подтекания, просачивания топлива из распылителя форсунки исключается. Этому способствует также следующая особенность работы топливного насоса.
В момент отсечки (прекращении подачи топлива плунжером) на какое-то время нагнетательная полость топливного насоса, нагнетательная трубка и полость форсунки соединяются через окно А (см. рис. 73) с полостью низкого давления. За счет этого давление топлива перед иглой форсунки резко падает. Это положительно сказывается на четкой, без подтекания работе форсунки.
Подъем иглы форсунки в момент впрыска обычно ограничивается упором (ограничителем) и в тепловоз-ных дизелях не превышает 0,7 мм. Форсунки дизелей типов Д100 и Д50 имеют, например, максимальный подъем иглы, равный 0,45 мм (рис. 82). Несмотря на такую малую величину подъема, площадь проходного сечения под конусом иглы в несколько раз больше суммарной площади распиливающих отверстий.
Для равномерного распределения топлива по камере сгорания имеется несколько распиливающих отверстий. Форсунка дизеля
10Д 100 имеет три отверстия диаметром 0,56 мм каждое, форсунки дизелей 11Д45 и Д50 — восемь и девять отверстий соответственно диаметром 0,4 и 0,35 мм.
На дизелях 10Д100 в каждом цилиндре имеются две форсунки, расположенные одна против другой. Для большей плотности, чтобы в местах их соединения с цилиндром не просачивались ни газы, ни охлаждающая цилиндры вода, форсунки крепятся с помощью промежуточной (переходной) детали, называемой адаптером.
Главной деталью форсунки (см. рис. 82) является распылитель, состоящий из корпуса распылителя и иглы, которая притирается к корпусу распылителя по цилиндрической и конической (запирающей) поверхностям. Этим достигается плотность этой пары и легкость перемещения иглы в распылителе. Игла прижимается к конусу корпуса распылителя усилием пружины, которое передается через тарелку, толкатель и ограничитель.
Топливо, поступающее от насоса, проходит щелевой фильтр, задерживающий случайно попавшие в топливо крупные частицы грязи, и направляется по пазам и каналам в полость,
окружающую нижний конец иглы. Далее форсунки работают так, как описано выше.
Рис. 82. Разрез форсунки дизелей 10Д 100, 2Д100
Для чего предназначена топливная форсунка тепловозного дизеля; кратко опишите её работу
Форсунки предназначены для впрыскивания топлива в цилиндры в мелкораспыленном виде с обеспечением равномерного его распыливания по всему объему камеры сгорания.
1, 2 – штуцера; 3 – регулировочный штуцер; 4 – тарелка; 5, 8 – резиновые кольца; 6 – пружина; 7 – корпус; 9 – толкатель; 10 – колпак; 11 – корпус иглы; 12 – распылитель; 13 – игла; 14 – щелевой фильтр; а, б – каналы.
Принципиально форсунки всех дизелей устроены одинаково, а различаются главным образом конструкцией распылителя, размерами проходных сечений в них, количеством и размерами сопловых отверстий и габаритными размерами. В стальном корпусе 7 форсунки размещены сопловой наконечник распылителя 12 с отверстиями малого диаметра, корпус 11 иглы (корпус распылителя) и игла 13. Игла и корпус представляют собой прецизионную пару, сопряжение которой по цилиндрической направляющей и конической запорной поверхностям выполнено с высокой степенью точности.
Угол конуса иглы 13 на 1-2º больше угла конуса корпуса, что обеспечивает небольшую ширину контактного пояса и хорошее уплотнение. Игла 13 прижата к посадочному гнезду пружиной 6 через толкатель 9. Затяжка пружины осуществляется регулировочным винтом.
Читайте также: Mitsubishi asx форсунка омывателя заднего стекла
Затяжкой пружины устанавливается давление топлива, соответствующее моменту начала подъема иглы, 32+0,5 МПа (320+5кГс/см²). Топливо подводится от топливного насоса к штуцеру корпуса форсунки и через него поступает к щелевому фильтру 14, представляющему собой стержень, на наружной поверхности которого профрезерованы канавки, поочередно не доходящие до одного из торцов.
Топливо из одной канавки в соседнюю может попасть только через зазор между стержнем фильтра и отверстием, в которое он установлен. Этот зазор для форсунок устанавливается от 0,02 до 0,1 мм. Пройдя фильтр, топливо по каналу А поступает в полость корпуса распылителя к игле. Начальное усилие подъема иглы пропорционально площади кольцевого пояска на игле. При отрыве иглы топливо действует уже на всю площадь иглы и усилие на нее резко возрастает, приводя к стремительному подъему иглы. Поступив в канал соплового наконечника, топливо через его отверстия впрыскивается в цилиндр. После впрыскивания давление топлива резко падает и игла садится на седло под действием пружины. Максимальный подъем иглы ограничивается упором, обеспечивающим ход иглы 0,55–0,65 мм. Топливо, просочившееся через зазоры деталей форсунки, отводится через штуцер 2регулировочного винта. Детали форсунки уплотнены медными прокладками или резиновыми кольцами. Чтобы не допустить накопления топлива под давлением и прорыва резинового кольца 8уплотнения деталей форсунки дизеля при возможных нарушениях плоскости стыковых соединений деталей, в нижней части корпуса выполнен наклонный канал, через который топливо отводится в систему слива. Форсунки дизелей Д49 устанавливают в специальные расточки крышек цилиндров под углом 30º к оси цилиндра, что позволяет расположить внешнюю часть форсунки вне закрытия крышек цилиндров и снимать форсунки, не разбирая крышек. Уплотнение форсунки в крышке обеспечивается конусным соединением в нижней части и резиновым уплотнительным кольцом 5 в верхней части.
Маневровые локомотивы
Форсунка
Назначение и устройства Форсунка предназначена для впрыска топлива в цилиндр. Она установлена в крышке цилиндра и прикреплена к ней при помощи фланца и трех шпилек (см. рис. 22). Уплотнение форсунки в крышке обеспечивается медной прокладкой 17 (рис. 46), толщина которой подбирается с таким расчетом, чтобы выход носка распылителя был равен 3±0,5 мм. На дизеле КбБЗЮТЖ применены форсунки закрытого типа, которые посредством иглы распылителя периодически отсоединяют трубопровод высокого давления от камеры сгорания. Форсунка имеет стальной корпус 13, к которому снизу при помощи накидной гайки 15 прикреплен распылитель, представляющий собой прецизи-
пробка; 2,7,9 — медные уплотннтельные кольца; 5 — щелевой фильтр; 4,5 — штуцера; б, 19 — колпачковые гайки; 8 — контргайка; 10 — регулировочный штуцер; // — пружина; 12 — тарелка; 13 — корпус форсунки; 14 — штанга; 15 — накидная гайка; 16 — корпус распылителя: 17 — медная прокладка; 18 — трубка высокого давления; 20 — сливная трубка; 21 — игла распылителя; 22, 24 — стальные пластины; 23 — резиновая проставка; 25 — кожух; 26 — крышка цилиндра; 27 — общая сливная труба; а, б — наклонные сверления; в — вертикальное отверстие; г, (‘ — канавки; е, ж — конические пояски иглы распылителя; з — выступ иглы; и — кольцевая канавка; к — наклонный канал; л — выступ; м — окнонную пару. Распылитель состоит из корпуса 16 и иглы 21, притертых друг к другу. Игла 21 имеет цилиндрическую направляющую часть диаметром 8 мм и два конических пояска — верхний ж (большой конус) и нижний е (малый конус). Коническим пояском е игла притерта к коническому седлу корпуса распылителя, а большой конический поясок ж является поверхностью, на которую действует давление топлива, создавая подъемную силу.
На торце корпуса распылителя сделана кольцевая канавка и, соединенная с полостью под большим коническим пояском ж тремя наклонными каналами к. Снизу корпус распылителя заканчивается сферическим носиком, в котором имеются восемь отверстий диаметром 0,42 мм, предназначенных для распыления топлива. Расположение отверстий обеспечивает хорошее перемешивание топлива с воздухом.
Читайте также: Как проверить сопротивление топливной форсунки
Корпус 16 и игла 21 изготовлены из высококачественной стали и термически обработаны. Уплотнение между корпусом 16 распылителя и корпусом 13 форсунки осуществляется притиркой их торцовых поверхностей.
В центральное отверстие корпуса 13 форсунки вставлена штанга 14, опирающаяся своим нижним концом на иглу распылителя. Цилиндрический выступ з иглы диаметром 4 мм входит в расточку штанги, чем обеспечивается их соосность, необходимая для нормальной работы форсунки. На верхний конец штанги надевают тарелку 12 и устанавливают пружину //, затяжку которой производят регулировочным штуцером 10, ввернутым в корпус форсунки.
После регулировки форсунки на стенде [начало впрыска должно происходить при давлении топлива 30 МПа (300 кгс/см2) ] положение штуцера 10 фиксируют контргайкой 8, под которую ставят медное уплотнитель-ное кольцо 9. На выступающий конец штуцера 10 навернута колпачковая гайка 6, уплотненная медным кольцом 7. К колпачковой гайке штуцером 5 прикреплена сливная трубка 20 для отвода чистого топлива в бак.
Сверху в корпус форсунки ввернут штуцер 4, уплотнение которого обеспечивается медным кольцом 2. Вертикальным отверстием в штуцер 4 соединен с каналом в корпусе форсунки, образованным двумя наклонными сверлениями а и б. Конец сверления б заглушён пробкой /. В отверстие штуцера вставлен щелевой фильтр 3, представляющий собой цилиндрический стержень, на поверхности которого профрезерованы шесть продольных тупиковых канавок. Три канавки д начинаются от верхнего торца фильтра, а три канавки г — от нижнего торца. При работе форсунки щелевой фильтр создает сопротивление на пути движения топлива, так как переход его из одних канавок в другие возможен только через зазор 0,02 мм между фильтром и штуцером.
К верхнему концу штуцера 4, имеющему резьбу М22, при помощи колпачковой гайки 19 крепят трубку высокого давления 18. Стальная толстостенная трубка 18 (наружный диаметр ее 10 мм, внутренний — 3 мм) служит для соединения форсунки с топливным насосом. К концам ее приварены конусные наконечники, один из которых притерт к штуцеру 4 форсунки, а другой — к штуцеру // топливного насоса (см. рис. 43). Обе трубки 18 и 20 (см. рис. 46) проходят через вырез клапанной коробки. Для уменьшения вибрации трубки уплотнены резиновой проставкой 23, зажатой между двумя стальными пластинами 22 и 24.
Работа форсунки. При работающем дизеле трубопровод высокого давления (т. е. полость над нагнетательным клапаном топливного насоса, трубка высокого давления 18, штуцер 4, канал в корпусе форсунки, кольцевая канавка и, три наклонных канала к и полость под иглой в корпусе распылителя) постоянно заполнен топливом под давлением, которое меняется в зависимости от положения плунжера топливного насоса в пределах от 20 до 40 МПа (200 — 400 кгс/см2). Если давление топлива в трубопроводе ниже 30 МПа (300 кгс/см2), то под действием пружины // игла 21 прижата к коническому седлу корпуса распылителя, т. е. форсунка закрыта.
Когда плунжер топливного насоса торцовой кромкой перекрывает отверстия в гильзе, начинается нагнетание топлива в трубопровод, т. е. давление топлива возрастает. При достижении давления 30 МПа (300 кгс/см2) сила, действующая со стороны топлива на большой конический поясок иглы, преодолевает усилие пружины // и поднимает иглу (форсунка открыта). Высота подъема иглы (0,4 — 0,7 мм) ограничена торцом корпуса форсунки. Малый конический поясок иглы открывает путь топливу в цилиндр через отверстия в носке распылителя. Как только плунжер топливного насоса открывает спиральной кромкой отверстие в гильзе, давление топлива в трубопроводе резко падает и под действием пружины игла вновь садится на свое место (форсунка закрыта).
Часть топлива из полости под иглой просачивается между корпусом распылителя и иглой, обеспечивая смазывание трущихся поверхностей, проходит по центральному каналу в корпусе форсунки, по отверстию в штуцере 10 и через штуцер 5 попадает в сливную трубку 20. Конец сливной трубки 20 входит в выступ л, приваренный к общей сливной трубе 27, соединенной со сливным коллектором. Выступ л имеет окно м для контроля за сливом топлива из форсунки при работающем дизеле (допускается кап-лепадение топлива, но не течь).
- Свежие записи
- Сколько стоит поменять масло
- Какой автомобиль лучше – карбюраторный или инжекторный?
- Плавающие двухсекционные дисковые тормоза — в чем смысл?
- Искусственный Интеллект в автомобиле
- Как защитить машину от коррозии?
- Рулевая рейка
- Стартер
- Тонировка
- Тюнинг
- Форсунки
источники:https://estetika-studia.ru/printsip-raboty-toplivnoy-forsunki-teplovoza