Подача топлива осуществляется при восходящем ходе плунжера, занимая лишь часть его, называемую активным ходом. На остальной части хода топливо перепускается в приемную полость насоса.
Цикловую подачу можно регулировать тремя способами: изменением или начала, или конца подачи топлива, изменением одновременно начала и конца подачи топлива (смешанное регулирование). В случае изменения начала подачи топлива на всех режимах конец подачи насоса происходит в точке 4.
Угол поворота коленчатого вала, в течение которого происходит впрыск топлива, изменяется при изменении угла опережения подачи топлива (Уг.оп. Наибольшей подаче соответствуют точки 1 на диаграмме и графике, угол опережения Уг.оп.1 и полезный (активный) ход плунжера.
При уменьшении подачи gn ее начало последовательно смещается в точки 2 и 3, угол опережения уменьшается до Уг.оп.2 Уг.оп.3 и полезный ход плунжера становится ha2, ha3.
Следовательно, регулирование цикловой подачи приводит к изменению угла ее опережения. Недостатком этого способа регулирования является малая скорость плунжера в конце подачи, что приводит к «вялому» распыливанию в конце подачи.
В случае изменения конца подачи топлива (рис. 6.3, б) началу подачи всегда соответствует точка, при уменьшении подачи gц ее конец перемещается из точки 4 в точки 3 и 2, соответственно изменяется полезный ход плунжера. Угол опережения подачи топлива на всех режимах остается неизменным.
Скорость плунжера во время впрыска высокая, вся порция топлива хорошо распыливается. При смешанном регулировании (рис. 6.3, в) точки 1-6 соответствуют началу и концу подачи топлива при наибольшей подаче gц.
При уменьшении gц начало подачи последовательно смещается в точки 2 и 3, конец подачи — в точки 5 и 4. Так же, как при первом способе регулирования, изменение цикловой подачи приводит к изменению угла опережения подачи.
Для двигателей, работающих с постоянной частотой вращения (дизель-генераторы), второй способ регулирования наиболее удобен, так как при неизменном скоростном режиме постоянный угол опережения подачи топлива обеспечивает воспламенение топлива при одном и том же угле поворота кривошипа, что создает одинаковые условия протекания процесса сгорания на всех режимах работы двигателя.
У малооборотных дизелей, работающих с небольшим углом опережения подачи топлива (6-8° п. к. в.), регулирование подачи gц путем изменения начала подачи топлива применяла фирма «Зульцер», однако и она в дальнейшем перешла к более прогрессивному решению - ТНВД со смешанным регулированием или регулированием по концу подачи.
Устройства, регулирующие цикловую подачу в насосах клапанного типа, могут быть выполнены в виде перепускных или отсечных клапанов, через которые на части хода плунжера топливо перепускается в приемную полость насоса; в насосах золотникового типа плунжер-золотник перепускает топливо в приемное окно в на¬чале или в конце своего хода.
Известно, что экономичность рабочего процесса дизеля в значительной мере зависит от максимального давления сгорания Pz. Иногда (в частности, при снижении частоты вращения и нагрузки, смене сорта топлива) давление, а с ним и экономичность двигателя падают.
В свою очередь давление Pz зависит от угла опережения подачи топлива (с его увеличением растет). В связи с этим представляется возможным при падении давления Pz поднимать его до уровня Pz ном., соответствующим образом увеличивая угол оп.
В известной мере этот путь используется в насосах с регулируемым началом подачи или смешанным регулированием. Однако гораздо большие возможности по оптимизации фаз подачи топлива достигаются при независимом устройстве регулирования угла оп. Подобные устройства, именуемые VIT (Variable Injection Timing), применяют в современных форсированных дизелях.
В малооборотных двигателях МС (МАН — Бурмейстер и Вайн) угол Уг.оп изменяется при осевом перемещении плунжерной втулки, при котором изменяется положение окон во втулке относительно плунжера (рис. 6.4, а, б). Для этого в нижней части втулки 1 имеется резьба, на которую надета поворотная чайка 2, сцепленная с зубчатой рейкой 3 (последняя перемещается от серводвигателя 6).
В среднеоборотном двигателе МАН 1.58 изменение угла опережения подачи топлива достигается смещением промежуточного ролика 2 относительно кулачка 3 с помощью рычага (рокера) с эксцентриком 1. ного насоса, изменяя длину талрепного соединения зубчатой рейки (ТНВД двигателя МАН) или поворотной втулки с общей тягой управления, которая в это время остается неподвижной.
Топливный насос двигателя МАН KSZ 70/125B в отличие от рассмотренного имеет смешанное регулирование. В торце плунжера выфрезерована винтовая кромка, управляющая началом подачи. В насосе помимо нагнетательного клапана установлен еще и обратный клапан, разгружающий форсуночную трубку от возникающего в ней в момент конца подачи по насосу скачка давления.
В ТНВД дизеля МАН - Бурмейстер и Вайн - БМЗ типа ДКРН (KGF и МС) золотникового типа регулирование по концу подачи осуществляется путем разворота плунжера, движущегося в тонкостенной втулке 6, в свою очередь размещенной в массивной подвижной втулке 8. Внутренняя втулка разгружена от деформаций, которые обычно возникают при демонтаже, поэтому обеспечивается значительно лучшее уплотнение плунжера.
Топливо подводится в камеру d, поднимается по зазору между корпусом 1 и втулкой 8, равномерно ее прогревая, и выходит через отверстие а. Надплунжерное пространство наполняется через всасывающий пластинчатый клапан 4 на протяжении всего хода плунжера вниз.
Этим насос выгодно отличается от золотниковых насосов, в которых всасывающий клапан, как правило, отсутствует. В них наполнение осуществляется лишь после того, как плунжер, пройдя значительную часть хода вниз (соответствующую активному ходу) откроет кромкой отсечное или всасывающее отверстие во втулке.
До этого момента в надплунжерной полости создается разрежение и не исключено интенсивное испарение оставшегося топлива, что отрицательно сказывается на наполнении насоса.
В начале хода плунжера вверх происходит перепуск топлива через окно с, но как только торец плунжера перекроет окна и давлением топлива закроется всасывающий клапан, оно будет нагнетаться по центральному каналу в клапане 4 в трубопровод высокого давления, откуда по форсуночным трубкам поступит к двум форсункам, установленным в каждой крышке цилиндра. После того, как спиральные регулировочные кромки плунжера откроют окна с (надплунжерное пространство сообщится с приемной полостью b насоса), происходит отсечка впрыска.
Большое внимание в конструкции уделено предотвращению протечек топлива в зону привода насоса, к распределительному валу. В нижней части втулки 6 установлено маслосъемное кольцо, ниже которого выфрезерована канавка е для отвода собирающегося топ-лива наружу. Через канавку f на поверхность втулки и плунжера подается уплотняющее масло, поступающее под давлением из системы смазки распределительного вала.
Начало подачи топлива регулируют передвижением втулки 8 по отношению к плунжеру 7 насоса, положение которого определяется кулачной шайбой. При перемещении втулки вверх увеличивается продолжительность перепуска топлива через окно с в начале восходящего хода, уменьшается угол опережения подачи.
Втулку передвигают с помощью стяжных шпилек 3, ввернутых в торец втулки и проходящих через отверстия в крышке корпуса. Положение втулки в корпусе насоса по высоте фиксируется путем перемещения гайки 5 по резьбе крышки 2.
На наружной поверхности гайки отфрезерован зубчатый венец, в зацепление с которым входит шестерня, выполненная заодно со шпинделем. На верхнем конце шпинделя имеются квадрат и риска; на крышке 2 нанесена шкала, позволяющая точно регулировать начало подачи. Одним поворотом шпинделя изменяют высоту открытия окна на 2 мм. После перемещения гайки 5 затягивают гайки шпилек 3, прижимая втулку к торцу гайки 5.
Для регулирования опережения подачи топлива на большее значение, чем позволяет смещение втулки насоса, разворачивают кулачную шайбу.
