Наибольшее распространение на крупнотоннажных морских су­дах получили главные малооборотные дизели фирмы «MAN Diesel & Turbo» серии МС, которые имеют золотниковый ТНВД чертеж, которого приведен на рисунке 3.
ТНВД малооборотных двигателей MAN Diesel & Turbo

На рис. 3б показан механизм привода и реверсирования ТНВД

Плунжер насоса 3 имеет регулирующие винтовые кромки 4, вы­полненные по принципу регулирования g_ц концом подачи. Втулка плун­жера 5 составная, может перемещаться вдоль оси относительно корпу­са насоса 14. Нагнетательного клапана в этом насосе нет, вместо него установлен впускной клапан 15. Впускной клапан имеет уплотняемый корпус 16, ввернутый в крышку 17 насоса (см. укрупненный фрагмент).

Механизм регулирования g_ц состоит из зубчатой рейки 7, пово­ротной втулки 9, крестовины 8 плунжера. Вторая зубчатая рейка 6 слу­жит для изменения угла начала подачи топлива в диапазоне изменения мощности двигателя 70-100% (программа VIT, реализуется путем свя­зи реек 6 и 7 через пневмомеханический позиционер 11 рис.4). Рейка 6 сцепле­на с зубчатым венцом поворотной втулки 10 и втулки плунжера 5. Ве­личина φ_нпн изменяется осевым сдвигом втулки плунжера 5 вверх или вниз, при этом изменяется момент перекрытия плунжером рабочих окон 13 во втулке плунжера. Осевое смещение втулки происходит по прин­ципу болт-гайка. «Гайкой» служит поворотная втулка 10, на внутрен­ней стенке которой проточена винтовая канавка. В канавку входит ви­ток резьбы с крупным шагом, нарезанной на нижнем конце втулки плунжера 5. При изменении нагрузки двигателя в указанном выше диапазоне регулятор перемещает топливную рейку 7. Пневмомехани­ческий позиционер в соответствии с заданной программой VIT пере­мещает рейку 6. При этом втулка 10, зафиксированная своим нижним фланцем в корпусе 14 насоса, поворачивается на определенный угол и через резьбовое соединение вызывает сдвиг втулки 5 относительно плунжера. Таким образом, в рассматриваемом ТНВД реализован ком­бинированный способ регулирования цикловой подачи.

ТНВД работает следующим образом. Полость наполнения насоса 2 образуется между корпусом 14 и втулкой плунжера 5. Топливо пода­ется от топливоподкачивающего насоса через дроссельную вставку 1 под давлением 10 бар. Излишки топлива перепускаются в отводящую магистраль через дроссельную вставку 11. При движении плунжера вверх топливо перепускается через окна 13 в магистраль наполнения. В момент перекрытия окон давление топлива над плунжером и за та­релкой впускного клапана 15 начинает повышаться. Клапан плотно садится на гнездо, и топливо по осевому сверлению в нем поступает в трубопровод высокого давления. В момент открытия окон 13 регули­рующими кромками 14 давление топлива над плунжером быстро пада­ет до 10 бар.

Вследствие большого перепада давлений в момент окончания ак­тивного хода (часто применяется термин отсечка топлива) в окнах 13 втулки плунжера развивается высокая скорость потока топлива, что вызывает

 кавитационную эрозию металла напротив окон. Для защиты корпуса насоса от эрозии напротив окон ввернуты периодически сме­няемые отражательные болты 12.

В среднеоборотном двигателе МАН L58/64 изменение угла опережения подачи топлива достигается смещением промежуточного ролика 13 относительно кулачка 14 с помощью рычага (рокера) с эксцентриком
Впускной клапан остается закрытым под воздействием пружины до выхода плунжера в верхнее положение. В начальной фазе наполне­ния насоса впускной клапан еще остается закрытым, топливо поступа­ет в надплунжерное пространство через окна 13 и вертикальную ка­навку в верхней части плунжера. В момент перекрытия окон 13 винто­выми кромками 4 плунжера давление над плунжером становится мень­ше, чем в полости наполнения 2. За счет перепада давлений клапан 15 поднимается, и топливо поступает через верхние окна втулки в над­плунжерное пространство. В конце хода наполнения при открытии окон 13 верхней кромкой плунжера клапан 15 вновь закрывается, и топливо опять поступает через окна 13.

В среднеоборотном двигателе МАН L32/40 конец распредвала и ступица приводной шестерни имеют винтовое шлицевое соединение. Благодаря этому соединению кулачковый вал при помощи гидравлического поршня 2 рис.6 может быть повернут относительно коленвала. Данное действие приведёт к изменению угла опережения подачи топлива.

На современных малооборотных двигателях с электронным управлением (компании Вяртсила-Зульцер RTA-flex и компании МАН Дизель и Турбо МСЕ) момент подачи топлива определяется моментом подачи электрического сигнала от электронного управляющего устройства. (Данные конструкции топливных систем будут рассмотрены подробнее позже)

 

Литература

1. 1.Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 1. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2010.- 260 с. Стр. 165-174 И.В.
2. MAN B&W, Technical Documentation. Engine Operating Instructions. Engine. L 32/40.
3. Engine Documentation Sulzer RTA58T Engine Documentation Ltd 1999.
4. Doug Woodyard. Pounder's Marine Diesel Engines and Gas Turbines, 9th Edition (2009) - (Malestrom).