Диагностика дизельной топливной аппаратуры ТНВД и форсунок

Диагностика дизельной топливной аппаратуры: ТНВД и форсунок

Диагностика дизельной топливной аппаратуры, её профилактика и ремонт системы двигателя (ТНВД и форсунок) позволяет выявить и решить проблемы с перерасходом топлива и неустойчивой работой двигателя. До 70% отказов дизельных агрегатов приходится на топливную аппаратуру высокого давления. Расчеты показывают, что дизель большегрузного автомобиля или трактора в современных условиях эксплуатации перерасходует в среднем в год 2-3 тонны топлива и увеличивает выброс в атмосферу вредных компонентов: СО – на 100-150 кг, СН – на 30-50 кг.

Главные причины возникновения неисправностей дизельных двигателей:
— несвоевременное и неквалифицированное техобслуживание (ТО):
— нарушение режимов эксплуатации двигателя;
— использование низкосортного топлива или масла;
— естественный износ деталей и узлов в процессе эксплуатации.

При регулярной диагностике и последующем оперативном ТО возможно существенно снизить топливные потери и продлить срок службы дизельного двигателя на 15-20%. При своевременном обнаружении и устранении неисправности одной форсунки (раскоксовка распылителя, промывка, притирка, регулировка давления) за те же 10 тыс. км пробега экономия топлива составляет 10-15 кг.

Нормальная работа топливной аппаратуры характеризуется бесперебойностью подачи топлива и хорошим его распылением в цилиндре. Существенно влияет на работу топливной аппаратуры и качество топлива (наличие или отсутствие воды и механических примесей, вязкость). От качества работы топливной аппаратуры зависят мощность и экономичность двигателя.

Наблюдение за работой топливной аппаратуры сводится к ее профилактике (промывке топливной системы), испытаниям и регулировке.

Присадки для улучшения работы дизеля

Для обеспечения нормальной работы топливной аппаратуры дизелей мы рекомендуем периодически применять специально разработанные нами присадки к дизельному топливу: АКТИВНУЮ ПРОМЫВКУ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ для дизельных ДВС и РАСКОКСОВКУ ЭДИАЛ. Данные препараты хорошо промывают и очищают детали топливной аппаратуры дизелей от углеродистых отложений и улучшают их работу, очищают от нагара поверхности камеры сгорания, сопла форсунок, кольца, повышая компрессию и улучшая смесеобразование.

Восстановление и рост компрессии обеспечивает полное сгорание топлива в камере сгорания, улучшаются мощностные характеристики двигателя и экономится топливо. В зимнее время благодаря топливным присадкам ЭДИАЛ обеспечивается запуск двигателя при более низких температурах.

Способ применения топливных присадок простой: надо просто залить их в бак на расчетное количество топлива. Все процессы по очистке происходят во время штатной эксплуатации автомобиля. На данное время это самый простой и надежный способ содержать в рабочем состоянии топливную аппаратуру дизельного двигателя. Применение этих присадок перед диагностикой топливной аппаратуры позволит увидеть «реальную картину» текущего состояния ТНВД и дизельных форсунок, а также порой избежать капремонта.

Сроки проведения ТО дизеля

Правилами технической эксплуатации определены сроки периодического контроля, а при необходимости восстановления и регулировки топливных насосов и форсунок. Так, осмотр и профилактику топливных насосов высокого давления (ТНВД) крупных дизелей производят через 4-6 тыс. час., а форсунок — через 600-1000 час. нормальной работы. У высокооборотных дизелей сроки соответственно в 2-3 раза меньше.

Мелкое распыливание подаваемого в цилиндр топлива достигается в современных топливных системах за счет больших давлений распыливания. Высокое давление обеспечивается наличием малых зазоров между плунжером и втулкой ТНВД (не более 1-3 мкм). Простота решения уплотнения является одновременно и недостатком насосов высокого давления, так как увеличение кольцевого зазора вследствие износа снижает плотность пары плунжер-втулка, и, естественно, сказывается на величине развиваемого давления. Из этого вытекает основное контрольное мероприятие, определяющее возможность дальнейшей эксплуатации – проверка плотности. Это относится к прецизионным парам насоса и форсунки.

При регулярной диагностике и последующем оперативном ТО возможно существенно снизить топливные потери и продлить срок службы дизельного двигателя на 15-20%. Для примера возьмем форсунки. При своевременном обнаружении и устранении неисправности одной форсунки (раскоксовка распылителя, промывка, притирка, регулировка давления впрыска) за те же 10 тыс. км пробега экономия топлива составляет 10-15 кг.

Тестеры для диагностики дизельной топливной аппаратуры

Базовым прибором для проведения оперативной диагностики дизельной топливной аппаратуры с механическим впрыском является механотестер топливной аппаратуры МТА-2 (ДД-2120).

Это простой, компактный переносной прибор позволяет проводить тестирование состояния форсунок, нагнетательных клапанов и плунжерных пар ТНВД не снимая их двигателя, что позволяет существенно экономить время и средства на проведение диагностики. После экспресс диагностики вы снимаете уже только нерабочие форсунки для последующего их ремонта, опрессовки или регулировки. При установке на верстак, механотестер превращается в стационарный прибор для диагностирования форсунок ДД-2110 или другой импортный аналог типа СТ-90.

Также одним из основных приборов на участке по ремонту топливной аппаратуры должен быть стенд для испытания и регулировки ТНВД, это самый дорогостоящий инструмент в мастерской и к нему предъявляются жесткие требования. На сегодняшний момент существуют различные модификации и производители данного типа оборудования. Выбор стенда зависит только от целей и задач топливного участка.

Мелкое распыливание подаваемого в цилиндр топлива достигается в современных топливных системах за счет больших давлений распыливания. Высокое давление обеспечивается наличием малых зазоров между плунжером и втулкой (не более 1—5 мкм). Простота решения герметичности уплотнения является одновременно и недостатком насосов высокого давления, так как увеличение кольцевого зазора вследствие износа снижает плотность пары плунжер-втулка, что сказывается на величине развиваемого давления. Из этого вытекает основное контрольное мероприятие, определяющее возможность дальнейшей эксплуатации — проверка плотности. Это относится к прецизионным парам насоса и форсунки.

Существует способ проверки плотности плунжерных пар непосредственно на двигателе. Для проверки необходимо подключить механотестер МТА-2 к секции топливного насоса (можно через трубку высокого давления), выставить проверяемую плунжерную пару в положение, соответствующее середине пути нагнетания топлива, обеспечить в полости нагнетания давление 250 кгс/см2 и измерить с помощью секундомера продолжительность снижения давления в интервале от 200 до 150 кгс/см2. Также можно запустив двигатель оценить максимальное давление создаваемое данной плунжерной парой.

Проверка проста и не требует больших затрат времени.

Оценка качества распыливания не снимая форсунки с двигателя

У форсунки хороший распыл топлива, если начало давления впрыска топлива равно номинальному или близко к нему. При впрыске изменение колебания стрелки манометра стабильны на предельно коротком интервале показаний или отсутствуют. Хорошо слышен «звонкий звук» впрыска.

Если давление впрыска занижено на 30..50 % от номинального значения, и стрелка манометра колеблется в интервале от нуля до зафиксированного максимального значения, то это свидетельствует о низком качестве распыливания топлива (форсунка «льет»), о зависании иглы распылителя в верхнем открытом положении или о заклинивании иглы в нижнем закрытом положении.

Хорошее распыление топлива при впрыскивании в атмосферу как при испытании форсунок на дизеле, так и при их проверке на стенде характеризуется следующими признаками:

туманообразное состояние топлива в струе;

отсутствие различимых глазом отдельных вылетающих капель и местных сгущений топлива;

четкий, резкий звук (отсечка) при впрыскивании;

отсутствие подтекания топлива при выходе струи из отверстий распылителя перед началом и по окончанию впрыскивания.

Для оперативной диагностики дизельных форсунок с электронной системой управления впрыском Common Rail применяют тестер обратной подачи топлива.

Тестер обратки Коммон Рейл

Прибор предназначен для диагностики дизельного двигателя с 4 или 6 форсунками, рядного или v-образного. Служит для измерения значения перелива непосредственно на транспортном средстве. Тестер подключается к обратной ветви слива топлива с форсунок и собирает это топливо в специальные, прозрачные, калиброванные мензурки или колбы (для каждой форсунки предназначена своя емкость). Сравнивая количество жидкости по окончании теста можно быстро и легко определить неисправную форсунку. Также с помощью данного прибора возможно одновременное измерение количества топлива, проходимого через обратную ветвь форсунки за определенный промежуток времени.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Отсоединить обратные топливопроводы (обратную ветвь) от форсунок, заглушить их и присоединить на их место приспособление с колбами и крепежной рампой с помощью прозрачных шлангов со штуцером. В зависимости от производителя топливной аппаратуры подберите необходимые штуцеры из комплекта адаптеров в приборе.
2. Следует исключить попадание воздуха в отсоединенный обратный топливопровод.
3. Проверить герметичность соединений.
Далее производится 2 вида тестирования форсунок: статический и динамический.

СТАТИЧЕСКИЙ ТЕСТ:

Стартером прокрутить двигатель два раза по 5 сек.
Если в трубках топлива не более 20 см, то форсунки в норме, при условии, что ТНВД накачивает давление не менее 1000 бар. Если 20 и выше, то форсунка умирает.

ДИНАМИЧЕСКИЙ ТЕСТ:

Мотор должен быть прогрет. Запускаем двигатель и и он работает три минуты на холостом ходе и две минуты на оборотах 2500-3000об/мин. Инжектор у которого показания в три раза отклоняются от нормы подлежит замене. При этом необходимо наблюдать за количеством топлива в мерных мензурках и не допускать его перелива.

7. После проведения замеров следует восстановить ранее отсоединенный обратный топливопровод.
8. Проверить герметичность восстановленного соединения.

Адаптеры входящие в комплект прибора позволяют применять его на большинстве систем Common Rail всемирно известных производителей легковых и коммерческих автомобилей, дорожной, строительной и сельскохозяйственной техники.

Диагностика и ремонт механических форсунок дизелей

Форсунка это элемент который непосредственно производит впрыск в камеру сгорания дизельного двигателя. Часто обладатели дизельных автомобилей грешат на ТНВД хотя это не всегда правильно. Форсунка это конечный элемент топливной аппаратуры в который подается высокое давление топлива. От форсунки зависит работа ДВС.

Если давление открытия форсунки упало , то соответственно форсунка откроется раньше . В результате может появиться черный дым. Если давление открытия форсунки завышено то, форсунка откроется позже, что в свою очередь приведет к белому дыму.

Теперь представим что на двигателе форсунки отрегулированы под разное давление. Казалось бы вы выставили предварительный угол впрыска согласно технической документации но двигатель работает с перебоями и непонятно почему дымит то черным то белым , ответ напрашивается сам по себе одни форсунки открываются позже другие раньше. Как — бы вы не регулировали угол впрыска топлива положительных результатов вы не добьетесь.

Признаки засорения форсунок дизеля

Образование твёрдых отложений в распылительной части форсунок — объективный процесс, свойственный любому двигателю, оснащённому системой впрыска. В России данная проблема усугубляется нестабильностью и нарушениями технологии производства и транспортировки топлива.
Наличие отложений в канале и распылителе форсунки приводит к нарушению формы факела распыливания и уменьшению её пропускной способности. Типичными симптомами проявления данной неисправности являются:

• ухудшение пусковых характеристик двигателя (особенно в холодное время года);
• подёргивания и провалы при ускорении и на переходных режимах;
• ухудшение динамики и уменьшение мощности двигателя;
• увеличение расхода топлива;
• ухудшение равномерности работы двигателя на холостом ходу (необязательно).

Игнорирование перечисленных симптомов и продолжение эксплуатации автомобиля вызывает следующие последствия:

• перегрев и повреждение нейтрализатора выхлопных газов;
• пробой изоляции высоковольтных компонентов системы зажигания (провода, наконечники, катушки, бегунок распределителя и т.п.);
• повреждение деталей ЦПГ вследствие возникновения очагов детонации (в большей степени характерно для турбированных двигателей).

К великому сожалению в России часто явление, что автомобили приезжают не на диагностику, а уже на ремонт, хотя многих затратных ремонтов можно было избежать своевременно проверив топливную аппаратуру.

Регулировка подачи топлива

Регулировка момента начала подачи топлива является одной из ответственных операций технологического процесса ремонта топливных насосов. От точности установки угла начала подачи топлива в значительной степени зависит экономичность и надежность работы дизеля. Для того чтобы обеспечить полное сгорание рабочей смеси в цилиндре, впрыск топлива через форсунку должен производиться в строго определенный промежуток времени в конце хода сжатия. Так, например, для быстроходного 12-цилиндрового дизеля типа B2-300 и Д12А подача топлива насосом начинается за 28° до в. м. т. поршня. Фактически топливо впрыскивается форсункой в цилиндр за 20—22° до в. м. т. Продолжительность впрыска составляет около 20°.

При большом опережении подачи топлива относительно в. м. т. поршня топливо впрыскивается преждевременно, дизель работает жестко. Это происходит потому, что давление в цилиндре нарастает резко; повышается наибольшее давление сгорания, поэтому увеличивается нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма. Иногда наблюдается вибрация дизеля. Кроме того, несколько увеличивается удельный расход топлива.

При поздней подаче топлива задерживается процесс образования рабочей смеси в цилиндре. Значительная часть топлива догорает при такте расширения. Вследствие того, что топливо догорает в большом объеме, уменьшаются скорость нарастания давления и наибольшее давление цикла; падает температура в цилиндре. Такой дизель обычно работает с дымным выпуском и перегревается. Уменьшается мощность дизеля и увеличивается удельный расход топлива.

Четкая работа многоцилиндрового дизеля в значительной степени зависит от одинакового протекания рабочего процесса во всех цилиндрах. Это возможно в том случае, если моменты начала впрыска и продолжительность впрыска топлива одинаковы во всех цилиндрах. Разница в чередовании моментов начала подачи топлива секциями не должна превышать 0,5—1,0°. Момент начала подачи топлива при регулировке топливного насоса определяют по углу поворота кулачкового вала насоса в момент перекрытия кромкой плунжера всасывающего окна гильзы и по впрыску топлива форсункой.

Момент перекрытия кромкой плунжера впускного отверстия гильзы определяют по движению мениска топлива в стеклянной трубочке при медленном поворачивании кулачкового вала насоса.

Для новых плунжерных нар, диаметральный зазор которых не более 3 мк, погрешность в определении момента начала подачи топлива не превышает 0,5° по углу поворота кулачкового вала топливного насоса.

При увеличении (более 5 мк) диаметральных зазоров плунжерных пар неравномерность углов чередования моментов начала подачи топлива значительно повышается. Это объясняется тем, что увеличиваются утечки топлива через активную щель между плунжером и гильзой; поэтому давления в системе нарастают медленно и впрыск топлива в цилиндр начинается позднее.

Другим существенным недостатком этого способа является то, что точность определения момента начала движения мениска топлива зависит от лица, производящего регулировку.

Более совершенным является определение момента впрыска топлива форсункой. Для этого стенд для регулирования топливных насосов оборудуют специальным прибором — стробоскопом.

Регулировку подачи топлива насосом НК-10 по движению мениска в стеклянной трубочке на стенде с ручным приводом производят следующим образом. Рейку насоса выдвигают на 14 мм от положения «Стоп» и, вращая кулачковый вал, прокачивают топливо до полного удаления пузырьков воздуха. Затем второй плунжер устанавливают в верхнее положение и регулируют зазор величиной 0,6 мм между торцом плунжера и седлом клапана. Для этого измеряют щупом зазор между болтом толкателя и пятой плунжера. Когда зазор отрегулирован, на нажимной штуцер секции навертывают гайку моментоскопа. Повертывая вал насоса вручную против часовой стрелки, замечают начало движения мениска топлива и определяют момент подачи по градуированному диску приводного шкива по стрелке, которая прикреплена к стенду. Для повторного контроля вал насоса поворачивают назад на ¼ оборота и вторично, повертывая вал против часовой стрелки, определяют момент начала движения топлива в стеклянной трубке.

Результаты проверки считаются верными, если оба измерения совпадают или отличаются одно от другого не более чем на 30°.

Момент подачи всех остальных секций насоса НК-10 проверяют в порядке последовательности их работы ( табл. 42 ).

Таблица 42 . Последовательность работы секций насоса НК-10

Начало подачи в градусах

Если начало подачи какой-либо секции отклонится от заданного угла по отношению ко второй секции более чем на 30°, то такую секцию регулируют снова. При поздней подаче топлива регулировочный винт толкателя вывертывают, при ранней подаче ввертывают.

Последовательность подачи топлива секциями насоса дизеля типа Д6 следующая ( табл. 43 ).

Таблица 43 . Последовательность подачи насоса секций шестиплунжерного насоса

Начало подачи в градусах

В процессе регулировки момента подачи вторично проверяют зазор между торцом плунжера и седлом клапана, который после регулировки момента подачи должен быть 0,4—1,0 мм. Закончив эту регулировку, повертывают вал насоса в положение, соответствующее началу подачи второго плунжера, и наносят риску на буксе против метки на кулачковой муфте.

Для четкой и экономичной работы дизеля необходимо, чтобы во все цилиндры впрыскивалось одинаковое количество топлива. При неравномерном впрыске топлива по цилиндрам ухудшается работа дизеля. Например, на режиме полной нагрузки отдельные цилиндры, получающие увеличенное количество топлива, могут оказаться перегруженными за счет недогрузки остальных. Кроме того, перегруженные цилиндры вследствие неполного сгорания топлива работают с дымным выпуском. Поэтому повышается удельный расход топлива.

При регулировке насоса на равномерность подачи добиваются подачи каждой секцией установленного количества топлива. На регулировочном режиме разница в подаче между любыми плунжерными парами должна быть но более 3%. На режиме малых подач и низких оборотов допускается значительное повышение этой неравномерности.

Неравномерность Н подачи топлив секциями топливного насоса определяют по формуле

где q max — наибольшее количество топлива, поданное одной из секций, в см3 (г); q min — наименьшее количество топлива, поданное одной из секций, в см3 (г).

Необходимо соблюдать технические условия на регулировку насосов по количеству и равномерности подачи топлива. При ходе рейки 13,5 мм от положения «Стоп» на регулировочном режиме работы насоса (n — 850 об/мин) за 400 ходов плунжера секция насоса типа НК-10 должна подавать 64±1,0 см3 топлива. На малых (n = 300 об/мин) оборотах кулачкового вала насоса количество подаваемого топлива секцией равно 12 +2,5 -2,0 см3.

Количество топлива, подаваемого секциями топливного насоса, изменяют следующим образом. В случае заниженной подачи топлива одной из пар насоса освобождают стопор и перемещают поворотную втулку влево. При повышенной подаче топлива втулку поворачивают вправо, после чего вновь стопорят.

При большой неравномерности подачи топлива секциями насоса (при уменьшении хода рейки) допускается регулирование насоса на режиме малой подачи. После этого повторно проверяется точность регулировки на рабочем (регулировочном) режиме. Если точность регулировки на рабочем режиме будет нарушена, подбирают другую плунжерную пару.

Если неравномерность подачи топлива секциями топливного насоса будет в пределах нормы, а общее количество подаваемого топлива больше или меньше нормы, разрешается изменять величину хода рейки на 0,5—1,0мм. Не разрешается регулировать топливный насос на равномерность подачи топлива при малом числе оборотов кулачкового вала, потому что такой насос при работе дизеля будет подавать топлива больше нормы. Кроме того, изменится равномерность подачи топлива отдельными секциями.

Для регулировки топливных насосов применяют дизельное топливо вязкостью 5,1±0,05 ccт при температуре 20° С. Температура топлива при испытании насоса поддерживается в пределах 18-20° С.

При регулировке топливных насосов применяют два способа измерения расхода топлива: 1) объемный в см3 и 2) весовой в г. Более точным является весовой способ, но он требует дополнительного оборудования (весы и разновес). В ремонтных предприятиях для регулировки многоплунжерных насосов применяют объемный способ измерения топлива. Пробу топлива отбирают в цилиндры (мензурки) с внутренним диаметром 20 мм и емкостью до 100 см3, градуированные через 0,2 см3.

Большое значение имеют точность отсчета числа ходов плунжера и своевременное переключение слива топлива в мерные мензурки или в топливный бак. Высокая точность отсчета числа ходов плунжера и своевременность переключения топливных лотков достигаются применением специальных автоматов. Требуется высокая точность в регулировке числа оборотов вала насоса. Заданные обороты должны быть установлены с точностью ±5 об/мин.

Регулировку насосов на равномерность подачи производят с эталонными форсунками или специальными дозаторами (форсунки с регулируемой пропускной способностью).

Для регулировки насосов применяют эталонные форсунки с однодырчатыми распылителями диаметром 0,8 +0,02 мм. Эти форсунки регулируют на давление подъема иглы 200 кг/см2. Разница в подаче эталонных форсунок от одного плунжера на регулировочном режиме насоса должна быть не более 1%. Производительность их должна быть 64 см3 за 400 ходов плунжера при 850 об/мин кулачкового вала насоса. Контроль этих форсунок производят через каждые 100 отрегулированных насосов.

Внутренний диаметр трубок высокого давления стенда должен быть 2±0,3 мм, все трубки должны иметь одинаковую длину. Гидравлическая характеристика трубок должна быть одинаковая.

Точность настройки стенда для испытания насосов следует проверять по эталонному насосу через каждые 50—60 отрегулированных насосов. Отклонение подачи топлива секциями насоса не должно превышать 2 см3.

Регулировка всережимного регулятора заключается в установке наибольших и наименьших чисел оборотов. В процессе регулировки механизма добиваются устойчивости работы и постоянства числа оборотов на всех рабочих режимах. Такая проверка работы регуляторов производится на стенде с электрическим приводом, обеспечивающим плавное изменение числа оборотов насоса от минимальных до максимальных.

Желательно, чтобы стенды были оборудованы специальным контрольным устройством, фиксирующим начало выключения рейки. Для топливных насосов дизелей B2-300 и Д6 число оборотов начала выключения рейки принято равным 910 +10 в минуту. Число оборотов полного выключения рейки равно 1050 +25 в минуту. Если при проверке работы регулятора выключение рейки начинается при числах оборотов, меньше указанных, то следует нижний винт отвернуть нa 0,5—1 оборот. При выключении рейки на числах оборотов, больше указанных, винт соответственно завинчивают.

Регулировка грузовой топливной аппаратуры

Сборка и регулировка агрегатов топливной аппаратуры

Сборка и испытание топливоподкачивающих насосов. Перед сборкой все детали промывают в чистом дизельном топливе и просушивают на воздухе.

Сначала собирают насос ручной подкачки. Поршень должен плавно перемещаться на всю длину цилиндра. Местные прихваты поршня в цилиндре и торможения не допускаются. Ролик должен свободно без заеданий поворачиваться на оси. Затем в корпус насоса устанавливают пружину, толкатель в сборе и крепят его стопорным штифтом. Устанавливают стержень толкателя, поршень, пружину и завертывают пробку, подложив под нее прокладку. Ставят нагнетательные клапаны, закрывают их пробками и ввертывают насос ручной подкачки. Все подвижные детали насоса должны свободно перемещаться от руки и под действием пружин.

Шестеренный насос начинают собирать с установки корпуса шестерен на корпус насоса. Перекос корпуса шестерен на штифтах не допускается. Затем устанавливают валик в сборе с ведущей шестерней, ведомую шестерню и плиту/корпуса насоса. Прижимные кольца устанавливают так, чтобы их конусные выточки были обращены к прокладке. Напрессовывают спиральную шестерню до упора в заплечики и устанавливают редукционный клапан, если его снимали. Ведущий валик должен проворачиваться от руки без заеданий и торможений.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Собранные насосы устанавливают на стенд КИ-921М, обкатывают и испытывают. Поршневой насос обкатывают в течение 5 мин при частоте вращения 650 мин-1, шестеренный — при 500 мин-1. Схема соединения топливопроводов на стенде при обкатке и испытании насосов показана на рисунке 1. Во время обкатки кран мерного цилиндра открыт. Испытывают насосы на подачу и максимально развиваемое давление при частоте вращения вала стенда 650 мин-1 для поршневых и 500 мин-1 для шестерен

После обкатки фиксируют по тахометру стенда необходимую частоту вращения, затем устройство, а другой одновременно перекрывают сливной кран мерного цилиндра и следят за рукояткой счетного устройства. При начале резкого перемещения рукоятки вверх перекрывают кран подачи топлива к насосу и останавливают стенд. По количеству топлива, собранному в мерном цилиндре за время испытания, определяют подачу насоса. Она должна соответствовать техническим условиям для данного насоса.

Рис. 1. Схемы подсоединения топливоподкачивающих насосов на стенде КИ-921М при испытании:
а — поршневого насоса; б — шестеренного насоса; в — положение распределительного крана при испытании на максимальное давление; 1 — испытываемый насос; 2 — кран мерного цилиндра; 3 — мерный цилиндр; 4 — распределительный кран; 5 — трубка с тройником для создания постоянного напора топлива; I…VH — штуцеры стенда.

Максимальное давление определяют в такой последовательности: открывают сливной кран мерного цилиндра, запускают стенд, плавно перекрывают кран 4 подвода топлива к манометру и по его показанию определяют давление. Оно также должно быть в пределах, установленных техническими условиями. Например, подача поршневых топливоподкачивающих насосов при частоте вращения 650 мин-1 без противодавления должна быть в пределах 2,7…3,0 л/мин, а максимальное давление 0,20…0,25 МПа.

Если подача и максимальное давление, развиваемое поршневыми насосами, не соответствует техническим условиям, то проверяют герметичность клапанов и зазор между поршнем и отверстием в корпусе. В шестеренных насосах регулируют перепускной клапан и проверяют торцевой зазор между шестернями и корпусом.

Сборка и регулировка форсунок. Форсунку собирают в тисках или на стенде АР-5227 в такой последовательности. Корпус форсунки зажимают в приспособлении, устанавливают штангу, пружину и навертывают гайку с регулировочным винтом. Навертывают контргайку шлифованным торцом к гайке пружины, ставят уплотнительную прокладку и завертывают колпак. Повертывают форсунку колпаком вниз, устанавливают распылитель в сборе на торец корпуеа форсунки и закрепляют его гайкой с определенным усилием. Для форсунок типа ФШ и форсунок двигателей Д-108, Д-130 усилие затяжки составляет 100… 120 Н-м, а для форсунок Двигателей ЯМЗ 80 Н-м и для двигателей СМД -60, СМД -62, А-01М, А-41М, Д-240 — 100…110 Н-м.

Перед установкой распылитель промывают в чистом дизельном топливе. Игла, выдвинутая на ‘/з своей длины, при наклоне 45° Должна свободно опускаться в корпус распылителя под действием собственной массы. Установка распылителя с зависанием иглы не Допускается.

Собранные форсунки проверяют на герметичность, качество распыла и регулируют давление впрыска на приборе КИ- ЗЗЗЗА или на стенде КИ-1404. Обкатывают их и подбирают в комплекты по пропускной способности на стенде К.И-921М или специальном стенде КИ-1766. Подтекание топлива в местах крепления форсунки к прибору или стендам не допускается.

Рис. 2. Сборка головки топливного насоса и форсунки в приспособлении.

Топливо, распыливаемое отрегулированной форсункой, должно быть туманообразным — в виде мельчайших капелек, без заметных вылетающих струй и местных сгущений, а конус распыла по размеру и направлению должен соответствовать техническим условиям. При выходе топлива из отверстия распылителя на торце распылителя не должно оставаться стекающих капель.

Испытанную форсунку устанавливают на стенд и обкатывают в течение 10…15 мин при включенной и зафиксированной подаче топлива и номинальной частоте вращения вала насоса. Затем каждую форсунку проверяют на пропускную способность на одном и том же насосном элементе и одним и тем же топливопроводом. Во время проверки устанавливают соответствующее число циклов на счетном устройстве стенда и Замеряют количество топлива, прошедшее сквозь форсунку. Например, для штифтовых форсунок топливных насосов типов ТН-9ХЮ и УТН -5 одна секция через топливопровод высокого давления длиной 670 мм должна подать 65±2 см3/мин топлива за 650 ходов плунжера.

Форсунки по пропускной способности комплектуют в группы. Пропускная способность форсунок, входящих в один комплект, не должна отличаться более чем на 5%.

Сборка и регулировка топливного насоса выполняются в такой последовательности.

Сборка. Насосы собирают на тех же стендах и приспособлениях, на которых их разбирали.

Сначала отдельно собирают регулятор. В собранном регуляторе нормальный зазор между втулками грузов и осями должен быть в пределах 0,013…0,057 мм, между осью и проушинами крестовин — 0,003…0,025 мм и между втулкой муфты и валиком регулятора — 0,030…0,075 мм.

Головку топливного насоса типа ТН-9ХЮ собирают в приспособлении. Комплект плунжеров, установленный в головку, должен быть одной группы плотности, так же как и комплект нагнетательных клапанов. Перед установкой прецизионные пары промывают в чистом бензине, а затем в чистом топливе. При установке нельзя трогать руками притертые торцы гильз плунжеров и седел клапанов, а также раскомплектовывать пары.

Корпус насоса собирают на стенде С0-1606А. Сначала устанавливают кулачковый вал, он должен свободно вращаться в подшипниках и иметь осевой зазор в пределах 0,01…0,25 мм. Ставят шестерню с фрикционом: допускаемый момент проскальзывания шестерни, смазанной дизельным маслом, находится в пределах 8…9 Н-м. Устанавливают рейку, регулятор, толкатели, головку насоса и топливоподкачивающий насос.

Регулировка и испытание топливного насоса. Регулируют насос на стендах КИ-921М, используя летнее дизельное топливо и дизельное масло. Перед регулировкой насос с исправными форсунками обкатывают 30 мин при частоте вращения кулачкового вала 500 мин-1. Во время обкатки проверяют, а при необходимости регулируют давление топлива в магистрали головки насоса. Для топливных насосов двигателей ЯМЗ оно должно быть 0,13…0,15 МПа, а для двигателей остальных марок — в пределах 0,06…0,11 МПа. Не допускаются подтекание или просачивание топлива и масла в местах уплотнений, заедание, прихваты и местный нагрев выше 80 °С. Замеченные неисправности устраняют.

После обкатки сливают из насоса топливо, масло и проводят контрольный осмотр. Осевой зазор рейки и кулачкового вала допускается не более 0,3 мм.

Регулируют насос в такой последовательности: устанавливают ход рейки, настраивают регулятор, предварительно регулируют насос на подачу, регулируют момент начала впрыска топлива, окончательно регулируют насос на подачу и равномерность подачи топлива, проверяют автоматическое выключение обогатителя, полное выключение топлива и установку болта жесткого упора.

1. Ход рейки насоса устанавливают так, чтобы при ее упоре в корректор подача топлива соответствовала нормальному часовому расходу топлива для двигателя данной марки, а при крайнем нулевом положении полностью прекращалась. Ход рейки насосов разных типов неодинаков и устанавливается разными способами.

Например, для насосов типа УТН -5 ход рейки равен 3…4 мм. Измеряют его штангенциркулем от торца рейки (в двух крайних ее положениях) до любой ближайшей плоскости корпуса насоса и устанавливают регулировочным болтом. Для насосов типа ТН-9ХЮ ход рейки равен 10,5…11 мм, изменяют его винтом вилки тяги регулятора.

2. Перед настройкой регулятора устанавливают на стенде необходимую частоту вращения, при которой должно происходить автоматическое выключение (снижение) подачи топлива. Она различна для двигателей разных марок; для Д-37 всех модификаций, А-01М и Д-50, например, частота вращ1ения равна 900 мин“1. Момент начала действия регулятора определяют при помощи листа тонкой бумаги, установленного между регулировочным болтом и призмой или пружиной корректора. В момент отхода болта бумагу можно свободно вынуть при частоте вращения на 8 10% меньшей, чем установлена на стенде, и подача топлива должна полностью прекратиться. Если это условие не соблюдается, проводят настройку регулятора.

3. На подачу и равномерность насос регулируют с теми форсунками, с которыми он будет установлен на двигатель. Перед началом регулировки проводят пробный пуск насоса при включенной подаче топлива и по тахометру стенда определяют номинальную частоту вращения кулачкового вала насоса: для двигателей Д-50, ^МД-14А, ЯМЗ она равна 850 мин-1. Затем закрепляют рычаг регулятора в положении полной подачи и включают устройство отсчета частоты вращения. При этом топливо из форсунок проходит через датчики и попадает в мензурки. Через заданное число оборотов автоматически отключается подача топлива в мензурки. Количество топлива, подаваемое каждой секцией насоса, определяют по нижнему мениску мензурки.

Подача насоса должна соответствовать техническим условиям для двигателя данной марки. Количество топлива, подаваемого одним насосным элементом за 1 мин, для двигателей СМД -14А равно 98,0 см3, Д-50 — 62,0 см3, Д-240 — 81,5 см3 и для двигателей СМД -60, СМД -62 — 86,0 см3. Неравномерность подачи топлива отдельными секциями не должна превышать 6% для двигателей ЯМЗ и 3…4% для остальных двигателей.

Подачу насоса и неравномерность подачи проверяют 2…3 раза и берут среднее значение.

4. Начало впрыска топлива регулируют при номинальной частоте вращения кулачкового вала насоса. Перед началом регулировки насос обкатывают 5…7 мин при полной подаче топлива. Затем включают два левых тумблера стенда (сеть и лампу стробоскопического устройства), а спустя 1,5…2 мин — тумблер первой секции насоса. Через 0,5…1,0 мин в прорези неподвижного диска стенда появляется светящаяся линия, а цифра на шкале против этой линии показывает угол начала впрыска топлива первой секцией. Для других секций угол изменяется через 90° по порядку работы цилиндров двигателя. Угол начала впрыска топлива двигателей разных марок различен, а показания на диске стенда зависят от конструктивных особенностей стенда. Например, для двигателя СМД -14А он равен 22…23° по неподвижному диску на стендах КИ-921М с заводским номером после 2210 и 45…46° по подвижному диску из оргстекла.-

5. После регулировки угла начала впрыска во всех топливных насосах проверяют запас хода плунжера. Кулачок вала проверяемого плунжера ставят в положение в.м.т. и щупом измеряют зазор между головкой плунжера и регулировочным болтом. Он должен быть равен 0,8 мм для топливных насосов двигателей ЯМЗ и 0,3 мм для топливных насосов двигателей других марок.

6. Заключительные операции — проверка и регулировка автоматического выключения обогатителя, полного выключения подачи топлива и установки болта жесткого упора.

По окончании регулировки устанавливают на место крышку регулятора, отъединяют форсунки, в отверстия угольников вставляют деревянные пробки, на распылители надевают защитные колпачки, а на штуцеры навертывают защитные гайки. Пломбируют верхнюю крышку регулятора, боковую крышку насоса, болт жесткого упора и крышку управления регулятора.

Сборка и проверка топливных фильтров. Фильтрующие элементы грубой очистки должны быть тщательно промыты, а поврежденные места запаяны. Общая площадь пайки допускается не более 1 см2. Фильтрующие элементы топлива тонкой очистки при ремонте заменяют новыми. Перед сборкой все детали топливных фильтров промывают дизельным топливом и просушивают. К сборке не допускаются детали с покоробленными плоскостями прилегания, трещинами и поврежденной резьбой.

При сборке фильтров тонкой очистки топлива следят за тем, чтобы между крышкой и стержнями фильтрующих элементов был зазор 2…3 мм.

Собранные фильтры грубой очистки испытывают на герметичность, а фильтры тонкой очистки — на герметичность и гидравлическое сопротивление. Испытание проводят на стенде КИ-921М.

При испытании на герметичность включают стенд и, постепенно перекрывая кран распределителя, топливоподкачивающим насосом стенда создают давление в системе 0,2 МПа. Подтекание топлива в любых местах фильтров в течение 2 мин не допускается.

Гидравлическое сопротивление фильтра тонкой очистки топлива определяют при номинальном режиме работы. Сначала замеряют подачу топливоподкачивающего насоса без фильтра, затем с фильтром. Разность показаний, отнесенная к подаче насоса, и определяет гидравлическое сопротивление фильтра. Оно должно быть не более 45% для двигателей ЯМЗ и 60% для двигателей остальных марок.

Проверка и регулировка топливного насоса высокого давления на стенде

2. Изучить технику безопасности при проведении лабораторной работы.

3. Проверить и отрегулировать топливный насос высокого давления на стенде СДТА — 1

Оборудование:

1. ТНВД двигателя КАМАЗ — 740

2. Стенд для регулировки и проверки ТНВД СДТА — 1.

Диагностирование ТНВД проводится при ТО — 2, в целях сокращения времени простоя автомобиля в ТО и ТР Вместо неисправных узлов, устанавливается исправные узлы из оборотного фонда, а снятые с автомобиля отправляются в цех диагностики и ремонта аппаратуры. Для диагностики и регулировки применяется стенд СДТА — 1. Изучить устройство СДТА — 1 и технику безопасности при работе на нем. ТНВД соединить с приводом стенда, ла стенде имеется блок мензурок с установленными над ними исправными и отрегулированными форсунками

Стенд снабжен различными приборами (манометрами, тахометрами, счетчиком оборотов и т д) После установки ТНВД на стенд подсоединить трубопроводы, включить на некоторое время привод стенда (до прекращения выделения пузырьков затянуть все соединения с определенным усилием.

1.Проверить работу ТНВД на момент начала подачи топлива секциями ТНВД Эта проверка проводиться без муфты опережения впрыска, по началу движения жидкости в стеклянной трубке моментоскопа, установленного на штуцере первой секции вместо трубопровода высокого давления При этом вал ТНВД вращается по часовой стрелке, отмечая угол поворота до момента начала подачи топлива При этом первая секция насоса должна начинать подавать топливо за 40 — 41 градус до оси симметрии профиля кулачка Запаздывание начала получи топлива отдельными секциями происходит вследствие износа кулачка и торцевых поверхности толкателей. Самому в целях компенсации износа плунжеров необходимо произвести регулировку на момент начала подачи топлива В соответствии с результатами проверили, ТНВД двигателя КАМАЗ — 740 заменяется сама пятка. На втором этапе диагностики ТНВД проверить значение я равномерность подачи топлива по сексом Перед проверкой необходимо прогреть топливо ло 25 — ЗО градусов Затем проверить герметичность нагнетательных клапанов секций Она проверяется при положении рейки выключением соответствующей подачи Создать давление 0,15 — 0,2 МПа

Клапаны не должны пропускать топливо в течение 2 — х минут, в случае течи клапаны необходимо заменить. Последней подготовительной операцией являлся проверка, а в случае необходимости регулировка давления на входе в ТНВД, создаваемое подкачивающим насосом Для двигателя КАМАЗ — 740 оно равняется 0,05 — 0.1 МПа Проверку значения подачи топлива проводить при упоре рычага управления в болт ограничения максимальной частоты вращения при этом частота вращения коленчатого вала должна быть 1290 — 1310 об/мин. Цикловую подачу топлива регулировать поворотом корпусов секций при ослабленных гайках и отвернутых на 3-4 оборота гайках крепления топливного высокого давления.
При повороте против часовой стрелки подача топлива увеличивается.
Допускается неравномерность подачи не более 5%.

Заключение:
После проведения проверки и регулировки ТНВД, двигатель автомобиля КАМАЗ-740 находится в исправном состоянии.

Техническое обслуживание ТНВД

Топливный насос высокого давления (ТНВД) предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определённые моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением. С топливным насосом высокого давления в одном агрегате объединены топливоподкачивающий насос и регулятор частоты вращения с корректором по наддуву. Привод насоса осуществляется через специальную полумуфту установленную на кулачковом валу ТНВД.

Техническое обслуживание ТНВД

В процессе эксплуатации топливного насоса высокого давления при износе основных деталей нарушаются регулировочные параметры ТНВД. Смазка ТНВД централизованная от системы смазки двигателя через специальное маслоподводящее отверстие. Необходимо следить, чтобы подвод и слив масла из ТНВД были в исправном состоянии. (Если ТНВД останется без смазки, то он выйдет из строя!)

Для снижения износов прецизионных деталей не допускается работа ТНВД без фильтрующих элементов или с засорёнными фильтрами тонкой очистки топлива. Также не допускается работа с топливом, имеющим повышенное содержание воды. При необходимости или через первые 100000 км пробега необходимо снять ТНВД с двигателя и проверить его на стенде на соответствие технических требований. Наша компания ТехАвто реализует со склада стенды для испытания и регулировки ТНВД с гарантированным качеством, которое проверено временем (ДД 10-01, ДД 10-04, ДД 10-04К, ДД 10-05, ДД 10-05Э), а также все необходимое дополнительное оборудование для комплектации участка по ремонту топливной дизельной аппаратуры.

Проверка и при необходимости регулировка топливного насоса должна выполняться квалифицированным специалистом в условиях мастерской на специальном регулировочном стенде.

Для испытания на стенде ТНВД должна быть предусмотрена система подвода сжатого воздуха к корректору по наддуву с устройством, позволяющим плавно изменять давление от 0 до 1кгс/см 2 .

Испытания топливных насосов следует проводить на дизельном топливе марки «Л» по ГОСТ 305-82 или на технологической жидкости, имеющей вязкость от 3,5 до 5,0мм 2 /с (сСт) при температуре 25…30°С.

Температура дизельного топлива (технологической жидкости) на входе в ТНВД при контроле цикловых подач должна быть от 25до 30°С.

Проверка и регулировка

геометрического накала нагнетания

Геометрическое начало нагнетания (ГНН) секциями насоса определяется методом пролива при вращении кулачкового вала по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода ТНВД, который состоит в следующем:

— рейка топливного насоса устанавливается в положение, соответствующее максимальной подаче топлива.

— топливо под давлением 1,5…2,0 кгс/см 2 при заглушенном выходном отверстии перепускного клапана подаётся в систему низкого давления ТНВД. (При этом из штуцеров насоса течет топливо).

— кулачковый вал насоса медленно прокручивается по часовой стрелке. (При этом плунжер, в определяемой секции, должен перемещаться вверх).

— за ГНН принимается момент окончания струйного истечения топлива из штуцера насоса, который фиксируется по лимбу регулировочного стенда.

Предварительный ход плунжера от начала его движения вверх до геометрического начала нагнетания (ГНН) в первой секции насоса должен быть 5,45 ï 0,05мм для всех выше указанных модификаций насосов.

Регулировка ГНН производится дополнительной установкой или снятием специальных регулировочных шайб, расположенных между фланцами секции и корпусом ТНВД.

Толщина регулировочных шайб должна быть одинакова с обеих сторон корпуса секции. Изменение толщины шайбы на 0,1мм соответствует углу 0° 30′ поворота кулачкового вала.

Для установки более раннего начала нагнетания необходимо уменьшить толщину пакета регулировочных шайб, а для более позднего – увеличивать.

Давление открытия нагнетательных клапанов должно соответствовать 0,4…0,75 кгс/см 2 . (Регулировка конструкцией непредусмотрена!)

Техническое обслуживание ТПН

Топливоподкачивающий насос необходимо проверять при обслуживании топливного насоса высокого давления на регулировочном стенде. Для проверки герметичности ТПН во всасывающий топливопровод подают воздух под давлением 4 кгс/см 2 . При перекрытом нагнетательном топливопроводе не допускается утечки воздуха в течение трех минут.

При частоте вращения кулачкового вала ТНВД n = 1000 мин –1 , производительность ТПН должна быть не менее 2,1 л/мин.

При n = 1000мин –1 максимальное давление при полностью закрытом сечении нагнетательного топливопровода должно быть не менее 4 кгс/см 2 , и разрежение не менее 0,52 кгс/см 2 при полностью закрытом сечении всасывающего топливопровода.

При невыполнении этих требований необходимо полностью разобрать ТПН, заменить износившиеся или вышедшие из строя детали, притереть или заменить пластмассовые клапаны.

Возможные неисправности ТПН

1) Внедрение в головки пластмассовых клапанов твердых частиц, износ уплотняющих поверхностей, приводящий к потере герметичности между седлом и клапаном.

2) Поломка пружины поршня.

3) Заклинивание поршня в корпусе ТПН.

4) Заклинивание штока во втулке.

Все эти неисправности являются следствием использования низкокачественного топлива с большим содержанием серы, механических примесей и воды.

Перепускной клапан служит для создания необходимого давления (1,2…1,9 кгс/см 2 ) в каналах низкого давления ТНВД. Избыточное топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, через перепускной клапан поступает на слив. При неработающем двигателе перепускной клапан обеспечивает герметичность полости низкого давления ТНВД, что является необходимым условием для надежного пуска двигателя.

Проверка и регулировка цикловых подач топлива

Значения цикловых подач топлива секциями насоса проверяют на регулировочном стенде со стендовым комплектом форсунок, укомплектованные распылителями с эффективным проходным сечением m f=0,255мм 2 . Форсунки должны быть отрегулированы на давление начала впрыскивания 235…241кгс/см 2 . В оборудовании стенда должно быть устройство, позволяющее плавно изменять давление воздуха на входе корректора по наддуву. Давление топлива на входе в топливный насос на номинальном режиме должно быть 1,2…1,9кгс/см 2 .

Для обеспечения надёжного пуска двигателя в регуляторе предусмотрено пусковое устройство, которое обеспечивает увеличенную подачу топлива во время пуска двигателя.

Так как стартовая пружина зацеплена за планку, неподвижно закреплённую на корпусе регулятора, её натяжение не зависит от положения рычага управления регулятора.

Если рычаг останова под действием возвратной пружины находится в исходном положении (отпущен), то под действием усилия стартовой пружины рычаги регулятора с рейкой ТНВД устанавливается в положение, соответствующее пусковой подаче топлива (не зависимо от положения рычага управления регулятора!).

После пуска двигателя центробежная сила грузов регулятора, преодолевая натяжение стартовой пружины, перемещает муфту, рычаги регулятора с рейкой насоса в сторону уменьшения подачи и выключает пусковую подачу топлива. Рейка ТНВД автоматически устанавливается снова в положении, соответствующее пусковой подаче топлива, только после остановки двигателя и перемещения рычага останова в исходное положение.

Начало выключения пусковой подачи должно быть при частоте вращения кулачкового вала 225 ï 25мин -1 и полное выключение пусковой подачи при 280мин -1 не более. Регулировка производиться отгибанием планки.