Плунжерная пара

Конструкция узла и технология изготовления

Плунжерная пара состоит из 2 основных узлов, каждый из которых выполняет свои функции:

Плунжер. Его задача состоит в совершении возвратно-поступательных движениях внутри втулки. Длина металлического цилиндра должна значительно превосходить диаметр.
Втулка. Представляет собой полый цилиндр, изготовленный из особо прочного металла. Внутри втулки сделаны отверстия, обеспечивающие подачу и отвод топлива или рабочих жидкостей.

Существуют две основные разновидности плунжерной пары, различие между которыми состоит в наличии в плунжере специальной кольцеобразной просечки. Назначение просечки заключается в сборе и возврате части топлива в основную магистраль топливного насоса. Стоимость такой плунжерной пары будет выше стоимости узла с плунжером без просечки. Однако дополнительные расходы на изготовление компенсирует повышение эффективности работы дизельного двигателя.

1.plunzhernaya_para.jpeg

Основная проблема при изготовлении плунжерной пары состоит в обеспечении герметичности рабочего узла, при этом необходимо добиться свободного перемещения плунжера внутри втулки. Задача решается точным соблюдением геометрических размеров. Рабочие поверхности втулки и плунжера обрабатываются для обеспечения необходимой плотности примыкания элементов между собой. Рабочим зазором между втулкой и плунжером сегодня считают расстояние в 1-3 мкм. Такая точность обработки поверхностей элементов рабочего узла позволяет относить плунжерную пару к прецизионным деталям.

Плунжерная пара при эксплуатации подвергается высокому давлению и другим сопутствующим нагрузкам. Это объясняет требования к прочности элементов плунжерной пары, а также устойчивости к физическим воздействиям. По этим причинам для изготовления элементов узла используются износостойкие и высокопрочные марки стали. Для достижения необходимой точности геометрических размеров двух элементов и соблюдения технологии обработки металла работу выполняют на способном обеспечить эти параметры современном оборудовании. Работа плунжерной пары во многом определяет параметры работы всего дизельного двигателя.

2.plunzhernaya_para_yamz.jpeg

Принцип работы плунжерной пары

Штатная схема работы плунжерной пары:

1. В начале цикла работы плунжер под действием пружин находится в нижней части втулки.

2. Под воздействием кулачкового вала плунжер перемещается в верхнюю часть втулки, увеличивая давления топлива над вытеснителем.

3. При повышении давления топлива открывается клапан и топливо через форсунки поступает в камеру сгорания.

4. В конце цикла плунжер под воздействием пружин возвращается в начальную позицию.

Надежность и долговечность плунжерной пары во многом объясняется именно простотой принципа работы этого узла.

3.plunzhernaya_para_printsip_raboty.jpeg

Применение и назначение плунжерной пары

В топливном насосе высокого давления плунжерная пара выполняет следующие функции:

обеспечение поступления дизтоплива к форсункам с одновременным повышением давления;
дозирование требуемого объема топлива для доставки к форсункам;
установление оптимального режима впрыска дизтоплива в камеру сгорания.

Добиться точного и эффективного выполнения данных функций позволяет совместная работа плунжерной пары совместно с системами амортизации и контроля. Автоматика определяет параметры и характеристики, которые должны быть достигнуты в ходе работы плунжерной пары.

Еще одна сфера применения плунжерных пар – различные по конструкции и назначению насосы, гидромашины, другое аналогичное оборудование.

4.plunzhernaya_para.jpg

Преимущества и недостатки плунжерной пары

Востребованность дизельных двигателей значительно возросла после появления топливных насосов высокого давления, в которых одним из основных рабочих узлов стали плунжерные пары. Объяснить такой взрывной рост популярности ТНВД можно техническими и эксплуатационными характеристиками топливного насоса благодаря применению в конструкции плунжерной пары. Основные преимущества рабочего узла и всего ТНВД:

Исключительная надежность узла. Такую характеристику справедливо применять как к самой плунжерной паре, так и ко всему дизельному двигателю.
Возможность ТНВД и плунжерной пары одновременно решать несколько задач, включая подачу топлива под высоким давлением, дозирование объемом топлива, выбор оптимального режима впрыска топлива для сжигания в камере. Такая универсальность дает возможность обеспечить эффективную работу дизельного двигателя.
Основным преимуществом дизельных двигателей является высокий КПД, что вместе с экономичностью дизельных ДВС сегодня приобретает особое значение, в первую очередь с точки зрения экономии денежных средств.
Не менее значимым преимуществом является экологичность дизельных двигателей. Надо отметить, что полностью безопасным дизельный ДВС считаться не может по вполне понятным причинам. Однако современные дизели благодаря эффективной работе и практически полному сжиганию дизтоплива стали отвечать строгим действующим экологическим стандартам. При этом дизельный двигатель для работы нуждается в относительно небольшом количестве дизтоплива. Небольшой расход топлива приводит к минимальному объему выбросов вредных веществ, что также надо учесть при оценке экологичности дизельного ДВС.

Среди значимых недостатков плунжерной пары следует назвать износ элементов рабочего узла. Износ объясняется сложными условиями эксплуатации рабочего узла. Продлить срок службы плунжерной пары позволяет изготовление элементов узла из высокопрочных марок стали с точным соблюдением технологии производства. Однако даже выполнение этих условий полностью не исключает возможного износа деталей.

Возврат к списку