Порция топлива подается насосом бескомпрессорного дизеля под большим давлением через форсунку в цилиндр. Впрыскивание топлива совпадает с нагнетательным ходом плунжера насоса. Таким образом, моментами начала и конца впрыскивания топлива упра­вляет топливный насос.

Поскольку момент впрыскивания топлива в цилиндр определяется положением поршня (у в.м.т. в конце хода сжатия) и происходит в цилиндрах дизеля разновременно в определенной последователь­ности, то бескомпрессорный дизель имеет столько топливных насо­сов, сколько и рабочих цилиндров. Часто топливные насосы выпол­няются в виде единого блока с числом плунжеров, равным числу рабочих цилиндров. Очень редко, в целях снижения стоимости дви­гателя, устанавливаются одноплунжерные насосы с обслуживанием одним насосом нескольких цилиндров двигателя. В этом случае топливо подается в особый аккумулятор, из которого распределяется по цилиндрам.

Для стационарных бескомпрессорных дизелей наибольшее рас­пространение имеют насосы с постоянным ходом плунжера. Измене­ние дозировки топлива в зависимости от нагрузки производится прекращением подачи топлива, в конце хода плунжера, когда оно перепускается обратно в приемную полость насоса.

На фиг. 109 представлен типичный топливный насос тихоход­ного бескомпрессорного дизеля. Здесь плунжер 5 пружиной 6 все время отжимает ползушку 3 вниз при помощи тарелки 4. При движении плунжера вниз происходит всасывание топлива, идущего по трубке 8 через клапан 7. При набегании выступа 1 кулака на ролик 2 двуплечего рычага 22 ползушка, а вместе с ней и плунжер быстро отжимаются вверх; при этом резко повышается давление над плунжером и через два нагнетательных клапана 13 и 9 топливо нагнетается по трубке 10 в форсунку и далее в цилиндр. В этих насо­сах устанавливается всегда два нагнетательных клапана последо­вательно. При одном клапане, в момент посадки его на седло, неиз­бежно часть топлива переходит из нагнетательной трубы обратно в насос. При наличии же двух нагнетательных клапанов обратный переход топлива затрудняется.

Для быстрого хода плунжера вверх на набегающей стороне выступа кулака имеется крутой подъем.

Одновременно с нагнетательным ходом плунжера правое плечо рычага 22, сидящего на оси 21, опускается и тянет за собой правое плечо отсечного рычага 17, вследствие чего левое его плечо начинает подниматься. Регулирование подачи насоса в зависимости от нагрузки осуществляется автоматически центробежным регулятором, воздей­ствующим на снабженную эксцентриком 18 ось отсечного рычага 17. Между ударником 19 и хвостовиком перепускного клапана 14, нагруженного пружиной 12, имеется зазор, зависящий от установ­ленного регулятором положения эксцентрика 18. В определенный момент нагнетательного хода плунжера ударник 19, проделав путь, соответствующий величине зазора, нажимает на хвостовик пере­пускного клапана и приподнимает его. Топливо при этом проходит под перепускной клапан по трубке 11 в расходный бак, так как на этом пути оно испытывает наименьшее сопротивление.

Таким образом, нагнетание в форсунку начинается немедленно после начала подъема плунжера, т. е. всегда в совершенно опреде­ленный момент. Прекращается же нагнетание в момент, когда удар­ник 19, пройдя весь зазор, упирается в хвостовик перепускного кла­пана и приподнимает его.

Регулирование количества топлива, подаваемого в цилиндр в зависимости от нагрузки, производится так. При повороте регуля­тором эксцентрика 18 вправо отсечной рычаг опускается, а следова­тельно, зазор между ударником 19 и хвостовиком клапана увеличи­вается, что вызывает более поздний его подъем, а следовательно, уве­личенную подачу топлива; напротив, при повороте эксцентрика влево отсечной рычаг приподнимается и указанный зазор уменьшается. Если этот зазор равен нулю, то отсечной клапан будет в положении непрерывного открытия, что равносильно полному выключению топливного насоса.

Плунжер и хвостовик перепускного клапана перемещаются во втулках, к которым они должны быть тщательно и герметично пригнаны; в противном случае насос не сможет создавать высокого давления из-за просачивания топлива через неплотности.

Подрегулировку от руки можно производить с помощью муф­точки 20 с правой и левой резьбой.

Для уменьшения износа ролика 2 и его оси имеются упорная головка 16 и болт 15. Когда ролик не находится на выступе кулака, головка 16 упирается в болт и между роликом и кулачковой шайбой образуется зазор.

Слабым местом рассмотренного типа насосов является наличие большого количества клапанов и в особенности перепускного кла­пана, седло которого быстро разбивается и теряется плотность кла­пана. В быстроходных дизелях, где скорость посадки клапана на седло достигает большой величины, этот недостаток становится особенно ощутимым.

В современных дизелях большое распространение получили топливные насосы, у которых подача регулируется поворотом плун­жера, — насосы золотникового типа.

На фиг. 110 представлен четырехплунжерный насос такого типа. Здесь в одном корпусе соединены четыре насоса или насосных эле­мента для четырехцилиндрового дизеля. Насос не имеет ни всасываю­щего, ни перепускных клапанов. Имеется только нагнетательный клапан.

Разберем принцип действия насоса. Когда выступ кулачка 1 сбежит с ролика толкателя 2, пружина 4 отожмет плунжер 8 вниз и топливо через боковой канал 4 (фиг. 111, а) наполнит полость 8 и пространство, образованное пазом 3 и винтовой вытечкой 2 в головке плунжера. При движении плунжера вверх (под воздей­ствием кулачка) наступает момент, когда канал 4 перекрывается головкой плунжера (фиг. 111, б); начинает создаваться давление в надплунжерном пространстве. Под давлением топлива нагнета­тельный клапан 6, отжимая пружину 5, приподымается и пропускает топливо к форсунке. При дальнейшем движении, плунжера вверх наступает момент, когда винтовая кромка головки поравняется с каналом 4 (фиг. 111, в). При этом надплунжерное пространство 8 будет сообщено через паз 3 и винтовую выточку 2 с каналом 4, через который топливо получает возможность свободно выходить. Тогда давление над плунжером резко упадет, нагнетательный клапан пружиной прижимается к седлу, подача топлива к форсунке прекра­тится, несмотря па продолжающееся движение плунжера вверх. Следовательно, подача топлива к форсунке происходит только на части хода плунжера, зависящей от положения кромки винтового выреза по отношению к каналу 4.

Если плунжер повернуть так, как это показано на фиг. 111, г, то подача насоса будет максимальной, так как винтовая кромка обеспечит максимальный полезный ход плунжера. При повороте плунжера несколько влево полезный его ход уменьшится, т. е. умень­шится подача топлива. Если же плунжер повернуть так, чтобы паз 3 оказался против канала 4 (фиг. 111, д), то на всем его пути подачи топлива к форсунке не будет, так как засосанное ранее топливо сво­бодно может перетекать обратно в ка­нал 4.

Основные узлы насосной секции— плунжерная и клапанная пара. На фиг. 112, а показано устройство одной секции топливного насоса золотни­кового типа, а на фиг. 112, б — внеш­ний ее вид без корпуса нагнетатель­ного клапана.

Здесь плунжер 6 перемещается в неподвижной гильзе 3. Через два окна 4 в верхней части гильзы проис­ходит впуск топлива в рабочую по­лость. Одно из окон, расположенное против винтовой кромки плунжера, служит также для вытекания топлива из надплунжерной полости при окон­чании нагнетания.

Плунжеры топливного насоса приводятся в движение от кулачка 1 (фиг. 110). Между кулачком и плун­жером установлен толкатель 2, по­ложение которого можно регулиро­вать винтом 3. Регулировочные винты устанавливаются так, чтобы все плун­жеры осуществляли начало нагнета­ния с одинаковым опережением.

Поворот плунжера производится зубчатой рейкой 7 (фиг. 112) и венцом 8, закрепленным на поворотной втулке 2. Зубчатая рейка связана с регулятором. Поворотная втулка свободно поворачивается на гильзе плунжера. В нижней части поворотной втулки имеются две вертикальные .прорези, в которые входит выступ 1 плунжера 6. Таким образом, регулятор тянет рейку в зависимости от нагрузки вправо или влево, что влечет поворот втулки; она, в свою очередь, устанавливает плунжер в определенном положении.

В некоторых случаях в бескомпрессорных дизелях применяются насосы, работающие на принципах, отличных от рассмотренных.

На фиг. 113 представлен схематически насос, изменение дозировки топлива в котором достигается изменением хода плунжера. Здесь плунжер 1 отжимается пружиной 2, вследствие чего его ролик 3 прижимается к кулаку 4. Этот кулак имеет косой выступ, указанный в разрезе по фигуре. Когда ролик плунжера сбегаете выступа кулака, вращающегося вместе с валиком 6 регулятора 10, то пружина 2, разжимаясь, опускает плунжер вниз, и через шариковый всасываю­щий клапан 7 топливо заполняет надплунжерное пространство 9. Когда, при дальнейшем повороте, выступ кулака набежит на ролик, плунжер, преодолев сопротивле­ние пружины, приподнимается. В надплунжерном пространстве создается давление, и топливо через нагнетательный шариковый клапан 8 пропускается к форсунке. Чем больше ход плунжера, тем большее количество топлива вытесняется за каждый ход плунжера в цилиндр двигателя. Изменение хода плунжера в зависимости от нагрузки достигается тем, что ку­лак, сидящий на шпонке 5 вали­ка 6, может под действием регу­лятора перемещаться вдоль оси этого валика. При уменьшении нагрузки, когда число оборотов несколько возрастает, грузы регулятора расходятся, что заставляет кулак переместиться вправо; под ролик подходит более низкая часть выступа кулака, ход плунжера уменьшается, сокращается порция топлива, подаваемая в цилиндр. При возрастании нагрузки проис­ходит противоположное, т.е. под ролик подходит более высокая часть выступа, ход плунжера возрастает, количество впрыскивае­мого в цилиндр топлива увеличивается. Крайнему левому положению кулака будет соответствовать максимальная подача, а крайнему правому — нулевая, так как ролик будет кататься по цилиндри­ческой части кулачка и подача топлива совсем прекратится.

Работе такого насоса будет сопутствовать меняющийся при переменных нагрузках момент конца подачи топлива и, в зависи­мости от профиля кулака, может изменяться или сохраняться момент начала подачи топлива.

На фиг. 114 дана схема насоса с дроссельным игольчатым клапа­ном. Здесь под действием кулачка 1 имеет постоянный ход плунжер 2. Однако при нагнетательном ходе не все топливо, находящееся в полости 3, подается в цилиндр, так как часть ее перепускается через зазор, образованный между игольчатым клапаном 5 и его седлом. Количество перепускаемого топлива определяется величиной зазора, который зависит от положения рычага 6, связанного с регу­лятором. При полном закрытии игольчатого клапана все топливо направляется через нагнетательный клапан 4 в цилиндр. Чем больше открыт игольчатый клапан, тем более свободно через него перетекает топливо и меньшая доля попадает в цилиндр. При значительном открытии игольчатого клапана топливо через него может полностью перетекать, и тогда на всем нагнетательном ходе плунжера подачи топлива к форсунке не будет.

По мере открытия дроссельного игольчатого клапана давление, при котором происходит подача топлива к форсунке, падает, вслед­ствие чего качество распыливания топлива ухудшается.

Топливный насос, испытывающий в момент нагнетания очень большое давление, изготовляется из материала повышенного каче­ства и требует тщательного выполнения и пригонки частей. Корпус насоса изготовляется из кованой стали. В топливных насосах бескомпрессориых дизелей сопряжения деталей «плунжер—гильза» и «нагнетательный клапан — седло» должны обеспечивать особо высокую плотность при больших давлениях. Вследствие этого они обрабатываются со значительной точностью и называются прецизионным и (особо точными).

Детали прецизионных пар изготавливают из сталей ШХ15 или ХВГ с цианированием поверхности (для клапанов). Изготовле­ние, испытание и приемку насосов производят в соответствии с ГОСТом 7745-55.