Аккумуляторная система топливоподачи фирмы Caterpillar устанавливается на среднеоборотных двигателях MaK. За основу системы были взяты технические решения, которые фирма отработала ранее на своих высокооборотных двигателях. При проектировании системы преследовалась цель, сохранив все преимущества аккумуляторных систем, максимально упростить ее конструкцию, сведя к минимуму количество соединений элементов, работающих под высоким давлением. Общий вид аккумуляторной системы питания двигателей MaK представлен на рисунке 3.42.
При проектировании система была адаптирована к работе как на дисцилятных, так и на тяжелых остаточных топливах.
Отличительной особенностью системы аккумуляторного впрыска топлива фирмы Caterpillar от рассмотренных ранее систем является то, что производители отказались от использования в качестве насосов высокого давления модернизированных насосных секций, используемых в традиционных системах впрыска. Для подачи топлива под высоким давлением здесь применены отдельные двухплунжерные насосы, которые устанавливаются на специальной коробке приводов и приводятся от шестерен привода распределительного вала. Чтобы обеспечить необходимую производительность, каждый насос имеет по две четырехкулачковые шайбы. Кроме того, частота вращения насоса выше, чем в традиционных конструкциях с приводом от распределительного вала. В результате этого один насос в состоянии обеспечить необходимую подачу топлива в аккумулятор на всех режимах работы двигателя, однако для большей надежности на двигателе устанавливается два однотипных насоса. Привод насосов осуществляется через зубчатую передачу, оборудованную предохранительной фрикционной муфтой, которая в случае заклинивания разрушается, обеспечив отключение поврежденного насоса.
Насосы высокого давления, используемые фирмой Caterpillar, имеют систему клапанного регулирования производительности с электромагнитным приводом клапанов. Управление подачей насосов осуществляется электронным блоком управления двигателем. Схема насоса показана на рисунке 3.43, а порядок его работы на рисунке 3.44.
При отсутствии сигнала с блока управления управляющий клапан находится в открытом состоянии под действием возвратной пружины. При движении плунжера вверх топливо из надплунжерной полости перетекает обратно в наполнительную магистраль через отрытый клапан— осуществляется холостой ход плунжера. Процесс активного нагнетания начинается, когда на соленоид подается управляющий сигнал, клапан закрывается и удерживается в этом положении силами, возникающими от давления топлива. Через нагнетательный клапан топливо, оставшееся в надплунжерной полости, поступает в аккумулятор.
Существенным преимуществом такого регулирования является более точное управление подачей насосов, в результате чего уменьшаются затраты на их механический привод. Кроме того, сокращаются затраты на электрический привод клапанов, так как для их закрытия необходим короткий импульс тока, далее удержание клапана в закрытом состоянии осуществляется автоматически давлением в надплунжерной полости.
Аккумуляторы давления, используемые фирмой, представляют толстостенную трубу, помещенную в защитный кожух. Пространство между аккумулятором и защитным кожухом используется для сбора протечек из соединений.
Для предотвращения возникновения в аккумуляторе значительных по амплитуде волн давления, он выполнен в виде отдельных секций, соединяемых между собой двустенными трубопроводами высокого давления. Одна секция аккумулятора обеспечивает топливом три или четыре цилиндра двигателя, в зависимости от их общего числа.
Для защиты внутренней трубы аккумулятора от напряжений, которые вызываются наличием радиальных отверстий, применены специальные бандажи, в которые вкручены штуцеры топливопроводов. Бандажи воспринимают радиальные усилия, а сами отверстия при такой конструкции имеют минимально необходимый диаметр, обеспечивающий заданную пропускную способность (рис. 3.45).
Форсунки. Для впрыска топлива используется электроуправляемая форсунка с электромагнитным приводом. Для упрощения конструкции фирма отказалась от привода главного золотника с помощью управляющего масла, использовав для этих целей непосредственно топливо, подводимое к форсунке.
Чтобы защитить электромагнитные клапаны от действия высоких температур, была использована масляная система охлаждения форсунок, которая, впрочем, традиционна для двигателей MaK. У двигателей, оснащенных системой Common Rail, масляное охлаждение форсунок более развито и распространяется не только на кончик распылителя, но и на электрическую часть.
