Особенность конструкции насоса распределительного типа состоит в том, что плунжерная пара подает топливо не в один цилиндр, как у многоплунжерного насоса рядного типа, а в несколько цилиндров. Поэтому плунжер этого насоса совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси, распределяя топливо поочередно в цилиндры двигателя.
Базовая модель насосов распределительного типа — насос марки НД-21/4. У него одна секция (рис. 48) на четыре цилиндра дизеля. Плунжерная пара состоит из втулки 10 и плунжера 5. Головка втулки закреплена на корпусе насоса четырьмя шпильками с гайками. Пробка, ввернутая во втулку, герметично закрывает надплунжерную полость.
Рис. 48. Секция насоса распределительного типа (дизель Д-144): 1 — кулачок; 2 — ролик; 3 — пружина; 4 — зубчатая втулка; 5 — плунжер; 6 — дозатор; 7, 77, 14 и 15 — каналы; 8 — штуцер; 9 — нагнетательный клапан; 10 — втулка плунжера; 12 — привод дозатора; 13 — толкатель; 16 и 17 — шестерни; 18 — валик регулятора
В верхней части втулки имеются впускные каналы 11, по которым топливо поступает внутрь втулки, и нагнетательные каналы, соединяющие ее центральное отверстие с наклонными каналами 7.
По этим каналам топливо направляется через штуцер 8 и топливопровод высокого давления к форсунке.
Внизу наружный диаметр втулки плунжера уменьшается. На втулку помещена зубчатая втулка 4, приводящая во вращение плунжер от вала регулятора через промежуточную шестерню 16.
В средней части гильзы выполнена выемка, в которую вставлен дозатор 6, изменяющий количество подаваемого топлива насосной секцией. Дозатор может перемещаться вверх и вниз по плунжеру с помощью привода 12.
У плунжера в верхней части находятся одно осевое и три радиальных сверления, два из которых (верхние) объединены вертикальной выточкой. В нижней части плунжера выполнены наружная кольцевая выточка под тарелку пружины и грани под втулку 4. Под плунжером помещен толкатель 13, который установлен в расточке корпуса топливного насоса. К нижней части корпуса толкателя прикреплен ролик, свободно вращающийся на оси. Толкатель перемещается вверх под действием кулачка 1 и давлением пружины 3 отводится вниз вместе с плунжером. Момент начала подачи топлива каждой секции изменяют регулировочным болтом толкателя.
Кулачковый вал вращается в шариковых подшипниках, установленных в нижней части корпуса топливного насоса. В двух- и четырехцилиндровом двигателях вал снабжен одним кулачком, а в шестицилиндровом — двумя кулачками. На каждом кулачке имеется столько выступов, сколько цилиндров он обеспечивает топливом. Например, в шестицилиндровом двигателе насос имеет две секции и каждый кулачок снабжен тремя выступами. В таком насосе за один оборот кулачкового вала каждый плунжер сделает три двойных хода и один оборот вокруг своей оси. В четырехцилиндровом двигателе кулачок имеет четыре выступа и за один оборот кулачкового вала плунжер совершит четыре двойных хода и один оборот вокруг оси.
В головке секции насоса четырехцилиндрового двигателя закреплены четыре штуцера 8, а шестицилиндрового — три. Внутри каждого из них находится обратный и нагнетательный клапаны, каждый из которых прижат пружиной к седлу.
Во время движения плунжера 3 (рис. 49, а) вниз в полости втулки 4 образуется разрежение, и через открывшееся впускное отверстие 2 эта полость заполняется топливом. При подъеме плунжера вверх топливо частично вытесняется через впускное отверстие втулки. В момент перекрытия верхней кромкой плунжера впускного отверстия давление топлива во втулке начинает возрастать. Когда верхнее радиальное отверстие (распределительный канал 6) вращающегося плунжера совпадет с одним из нагнетательных каналов втулки (рис. 49, б), произойдет подача топлива через штуцер 1 и топливопровод высокого давления к форсунке. При нагнетании топлива клапан 5 приподнимается на 0,5…0,6 мм и пропускает топливо к форсунке.
Рис. 49. Схема работы секции насоса распределительного типа: а — всасывание; б — нагнетание; в — конец подачи; г — разгрузка топливопровода высокого давления; д — схема распределения топлива по цилиндрам; 1 — штуцер; 2 — впускное отверстие втулки; 3 — плунжер; 4 — втулка; 5 и 7 — нагнетательный и обратный клапаны; 6 — распределительный канал; 8 — дозатор; 9 — отсечное отверстие; 10 — толкатель; 11 — кулачок; I…IV- цилиндры дизеля
Подача топлива продолжается до выхода нижнего радиального (отсечного) отверстия 9 плунжера из дозатора (рис. отсечки клапаны 5 и 7 опускаются. Нагнетательный клапан садится на седло, а часть топлива проходит через отверстие клапана 5, отжимая обратный клапан (рис. 49, г). Вследствие этого давление в топливопроводе высокого давления резко снижается, что способствует четкому прекращению впрыскивания топлива форсункой.
Конец впрыскивания, а следовательно, и количество подаваемого топлива изменяются перемещением дозатора 8 по плунжеру. Чем выше расположен дозатор, тем позже наступает отсечка и тем большее количество топлива подается секцией. При перемещении дозатора вниз в крайнее нижнее положение подача топлива выключается. На рис. 49, д показана схема распределения топлива секцией насоса по цилиндрам.