Поршневые саморегулируемые насосы. На рис. 1 приведена схема отечественного поршневого топливоподкачивающего насоса, обладающего-свойством саморегулирования. Такие насосы встречаются на ряде вспомогательных и некоторых главных двигателях.
Внутри корпуса насоса находится поршень, нагруженный с внутренней стороны пружиной. С наружной стороны на него может действовать шток толкателя. Пружиной толкатель прижат к кулачковой шайбе кулачкового вала. Насос имеет всасывающий и нагнетательный клапаны.
Когда кулачковая шайба не действует на толкатель, поршень под давлением пружины подает топливо на двигатель. Поскольку рабочий объем насоса значительно больше объема топлива, расходуемого двигателем за цикл, поршень, отрываясь от штока, «зависает» и не доходит до своего крайнего положения. В это время с другой его стороны создается разрежение и через всасывающий клапан в полость пружины засасывается топливо.
При набегании кулачковой шайбы на толкатель поршень перемещается в сторону пружины, сжимая ее. Топливо из полости пружины вытесняется через нагнетательный клапан и перетекает в полость со стороны толкателя.
Как видно из схемы, топливо нагнетается в систему двигателя только усилием пружины. Этим и обеспечивается постоянство напора, создаваемого насосом.
На рис. 2 дан продольный разрез насоса двигателя 6Л160ПНС, работающего по рассмотренному принципу. Поршень нагружен с передней стороны пружиной, упирающейся в пробку, ввернутую в корпус насоса. С задней стороны поршень несет на себе колпачок, внутри которого заключен нагнетательный клапан. Через колпачок на поршень воздействует толкатель, примыкающий другим торцом к эксцентрику кулачкового вала блока топливных насосов. В нижней части корпуса помещены всасывающий клапан и сетка. Под ними находится отстойник, в который по трубе, не показанной на рисунке, подводится топливо.
Рис. 1. Схема поршневого саморегулируемого насоса
Когда эксцентрик сбегает с торца толкателя, поршень под действием пружины движется влево, вытесняя топливо из полости через штуцер на двигатель. Справа от поршня, т. е. в полости, создается разрежение и топливо из отстойника засасывается в нее через сетку и клапан. При набегании эксцентрика на толкатель поршень движется вправо, сжимая пружину. Всасывающий клапан закрывается, и топливо из полости через нагнетательный клапан вытесняется в полость. Просачивающееся вдоль толкателя топливо по каналу стекает в отстойник.
Для заполнения системы топливом при неработающем двигателе предусмотрен ручной насос, цилиндр которого ввернут в корпус. При необходимости прокачать систему головку штока вывертывают из пробки, после чего за эту головку начинают перемещать поршень попеременно вверх и вниз. При движении поршня вверх топливо засасывается через клапан и полость в цилиндр, при движении его вниз топливо нагнетается через полость, клапан, полость и штуцер на двигатель.
После прокачки головку ввертывают в пробку и поршень прижимается к прокладке, чем герметизируется полость.
Рис. 2. Топливоподка-чивающий насос двигателя 6Л160ПНС
Рис. 3. Схема шестеренного нереверсивного насоса
Шестеренные насосы. Для подачи топлива и масла широко используют шестеренные насосы ввиду их простоты.
Внутри корпуса насоса помещены две шестерни: ведущая и ведомая. Ведущая шестерня жестко насажена на вал, приводимый в движение передачей от коленчатого вала. Ведомая шестерня свободно сидит на оси. Зазоры между корпусом и вершинами зубцов шестерен, между торцами шестерен и корпусом или крышкой очень невелики (не более 0,1—0,2 мм).
Через канал к шестерням подводится топливо. При вращении шестерен в направлении, показанном стрелками, оно будет переноситься в пространствах между зубцами (во впадинах) шестерен из канала в канал 1. В месте сцепления шестерен топливо из впадин будет вытесняться зубцами второй шестерни. В канале создается давление, и топливо пойдет на двигатель.
Шестеренные насосы несаморегулируемые, поэтому они снабжены перепускными клапанами. У насоса на рис. 128 перепускной клапан нагружен пружиной. На него слева действует давление топлива, подводимого по каналам из полости нагнетания, т. е. из канала. Под этим давлением клапан открывается и перепускает избыточное топливо из полости нагнетания в канал и дальше— в полость всасывания, т. е. в канал, как показано пунктирными стрелками. Упругость пружины такова, что в полости нагнетания создается давление, необходимое для надежной работы насосов в. д. Обычно оно бывает порядка 50—100 кПа (0,5—1 кгс/см2).
Как видно, нереверсивный шестеренный насос не нуждается во всасывающем и нагнетательном клапанах. Если же насос реверсивный, то клапаны необходимы. Топливоподкачивающий насос реверсивного дизеля показан на рис. 129, Корпус насоса крепится к кронштейну. Крышкой насоса служит клапанная коробка. Ведущая шестерня насажена на шпонке на вал, ведомая — на ось. Вал уплотнен двумя манжетами со стороны насоса и одной со стороны картерного пространства. Манжеты поджаты кольцом. Пространство перед манжетами соединено дренажным каналом с полостью всасывания клапанной коробки. Просочившиеся жидкости (топливо со стороны насоса, масло со стороны картера) отводятся через отверстие.
В клапанной коробке находятся четыре клапана: два всасывающих и два нагнетательных. Полостью всасывания является канал, полостью нагнетания — канал. Топливо подводится к насосу и отводится от него соответственно через отверстия.
Рис. 4. Топливоподкачивающий насос двигателя Г60 164
Если ведущая (нижняя) шестерня будет вращаться против часовой стрелки (см. разрез А—А), то слева от нее появится разрежение, и топливо будет подходить к шестерням из полости через клапан, каналы. Нагнетаемое топливо, двигаясь через каналы, поднимет клапан и пойдет через отверстие на двигатель (путь топлива показан на рисунке сплошными стрелками). При обратном направлении вращения шестерен оно будет двигаться через клапан, каналы к шестерням, по каналам, через клапан — от шестерен (путь топлива показан пунктирными стрелками).
Натяжение пружины перепускного клапана изменяют пробкой. Этим регулируется давление топлива, создаваемое насосом. Пробку фиксируют пробкой, используемой в качестве контргайки.
Ротационный насос. В быстроходных двигателях применяют ротационные топливоподкачивающие насосы. На двигателях ЗДб устанавливают ротационный насос БНК-12ТК.
В корпусе помещен неподвижный стакан, во внутренней полости которого эксцентрично вращается ротор с четырьмя лопатками, вставленными свободно в его пазы. Внутренние грани лопаток упираются в плавающий палец, вследствие чего внешними гранями они всегда соприкасаются с цилиндрической поверхностью стакана. В верхней части ротор плотно прилегает к внутренней поверхности стакана.
При вращении ротора по часовой стрелке его лопатки нагнетают топливо в направлении, показанном сплошными стрелками. Избыточное топливо перепускается клапаном, как показано пунктирными стрелками. Перепускной клапан нагружен пружиной. Натяжение ее, а следовательно, и давление, создаваемое насосом, можно изменять с помощью пробки, ввернутой в крышку насоса. При регулировке натяжения пробку поворачивают квадратным стержнем, имеющим головку со шлицем для отвертки.
Под тарелкой перепускного клапана помещен заливочный клапан со слабой пружиной. Он служит для пропуска топлива в систему при подготовке двигателя к пуску. Под напором топлива из расходного бака клапан опускается и пропускает его через отверстия в тарелке перепускного клапана. Во время работы насоса заливочный клапан давлением топлива прижат к тарелке перепускного.
Как и шестеренные, ротационные насосы могут быть реверсивными, если их оборудовать всасывающими и нагнетательными клапанами или золотником.