Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления представляет собой’плунжерный насос переменной производительно­сти. Основными узлами топливного насоса ЛУН-6201.05 являются: качающий узел, сервомеханизм с изолирую­щим клапаном, ограничитель максимальной частоты вращения и клапан запуска. Схема топливного насоса приведена на рис. 108.

Качающий узел, размещенный в корпусе насоса, состоит из ротора 4, который приводится во вращение

от двигателя через рессору 1. В семи колодцах рото­ра установлены плунжеры 7, опирающиеся своими под­пятниками на сферическую поверхность подвижного кольца упорного шарикоподшипника наклонной шай­бы 3, а с другой стороны — поджимаемые пружинами и давлением топлива.

При вращении ротора подвижное кольцо шарико­подшипника вращается, и вследствие наклона шайбы 3 и суммарного воздействия пружин и давления топлива происходит возвратно-поступательное движение плун­жеров. В процессе перемещения плунжеров влево (по схеме рис. 109) топливо через нижнее окно золотника всасывается в подплунжерное пространство ротора, а при обратном движении наклонной шайбой «выталкивает­ся» (нагнетается) через верхнее окно золотника в ка­нал высокого давления 25. За один оборот ротора каж­дый плунжер перемещается из одного крайнего поло­жения в другое и обратно, т. е. совершает два процесса— всасывание и нагнетание. Производительность насоса (л/мин) определяется по формуле:

Q= — Snrj,
4

где d — диаметр плунжера, дм;

S — ход плунжера, дм;

п — частота вращения ротора насоса, об/мин;

т| — коэффициент утечек топлива через зазоры меж­ду ротором и плунжером, ротором и золотником.

Поскольку величины зазоров в плунжерных насосах находятся в пределах нескольких микрон, утечки обыч­но не превышают 3…5%, т. е. т]?=^0,95…0,97.

Таким образом, производительность насоса пропор­циональна частоте вращения ротора и ходу плунжера, который определяется углом установки наклонной шай­бы. Положение наклонной шайбы регулируется серво­механизмом насоса и управляется: на взлетном режи­ме — ограничителем максимальной частоты вращения, на остальных установившихся режимах — баростатиче­ским регулятором, а на переходных режимах — ав­томатом приемистости.

Поршень сервомеханизма находится под воздейст­вием разности сил, создаваемых разностью давлений топлива в полостях Л и Б и силой затяжки пружины.

ское давление над мембраной за счет центробежных сил. При увеличении частоты вращения рото­ра двигателя давление топлива в сверлениях насоса увеличивается, что приводит к повышению давления в в надмембранной полости Г.

Когда усилие от давления топлива на мембрану превысит усилие от затяжки пружины 11, мембрана прогнется и после выборки регулировочного зазора между упором мембраны и рычагом 13 откроет кла­пан 14. Через открытый клапан топливо из полости Б сервомеханизма будет перетекать на вход в насос, и давление топлива в полости Б снизится. В результате этого сервопоршень 32 начнет перемещаться вправо, уменьшая угол установки наклонной шайбы, а следо­вательно, и производительность насоса до тех пор, по­ка максимальная частота вращения ротора двигателя не восстановится.

При снижении частоты вращения ротора давление над мембраной снизится и она под воздействием пру­жины переместится вверх. Клапан ограничителя за­кроется, и давление в полости Б сервомеханизма воз­растет. Поршень сервомеханизма переместит наклон­ную шайбу на увеличение производительности. Это при­ведет к увеличению частоты вращения ротора двигателя, давление топлива над мембраной возрастет, и весь
цикл повторится. Такие циклы происходят настолько быстро, что практически при работе двигателя на мак­симальном режиме клапан ограничителя постоянно от­крыт. При этом количество топлива, поступающего в пружинную полость сервомеханизма, равно количеству топлива, вытекающего через клапан во всасывающую полость насоса.

Максимальная частота вращения ротора двигателя устанавливается натяжением пружины 11, которое ре­гулируется винтом 10. Описанный способ ограничения максимальной частоты вращения не обеспечивает ее постоянства с поднятием на высоту, поэтому ограничи­тель имеет высотный компенсатор 15.

В случае неисправности баростатического регулято­ра или автомата приемистости обильное истечение топ­лива из пружинной полости сервомеханизма приведет к снижению частоты вращения ротора двигателя. Что­бы избежать самовыключения двигателя по этой при­чине, в насосе предусмотрен специальный электромаг­нитный клапан, который прекращает утечку топлива из пружинной полости. Этот клапан называется изолирую­щим. При включении в кабине кнопки изолирующего клапана его электромагнит перемещает шток и таре­лочку и перекрывает канал слива топлива из пружин­ной полости сервомеханизма. Производительность на­соса возрастает. Чтобы при этом давление топлива не превышало максимально допустимой величины, на изо­лирующем клапане установлен клапан предельного дав­ления 22. При достижении давления топлива на выхо­де из насоса 100… ПО кгс/см2 сила давления топлива на тарелочку электромагнитного клапана становится достаточной, чтобы сжать пружину клапана предельно­го давления и обеспечить перепуск топлива из пружин­ной полости сервомеханизма и тем самым прекратить дальнейшее увеличение производительности насоса и повышение давления топлива.

На последних модификациях насоса ЛУН-6201.06 в канале подвода топлива в пружинную полость серво­механизма установлен демпфер И с обратным клапа­ном 5 (рис. 110). Постановка демпфера обеспечивает уменьшение колебаний максимальной частоты враще­ния ротора двигателя при приемистости.

При работе двигателя на установившихся режимах демпфер не влияет на работу насоса. При увеличении

режима демпфер вступает в работу, образуя дополни­тельное сопротивление на пути топлива в пружинную полость сервомеханизма, что замедляет ее заполнение топливом и соответственно снижает темп перемещения поршня сервомеханизма. При уборке рычага управле­ния двигателем демпфер автоматически отключается и слив топлива из пружинной полости обеспечивается че­рез обратный клапан 5. В этом случае перемещение поршня происходит без замедления.