Привод тнвд камаз 740 полная схема
На двигателях применяются системы управления топливоподачей с механическими или электронными регуляторами (см. таблицу 1).
Применяемые в составе двигателей уровня Евро-2 механические регуляторы рядных ТНВД фирмы БОШ встроены в насос, органы управления ими показаны на рисунке 39.
ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Двигатели КАМАЗ уровня Евро-3 оснащаются электронными системами управления двигателем (ЭСУД), где вместо традиционных ТНВД с механическим регулятором применяются:
- ТНВД фирмы БОШ типа 7100 с электронным регулятором;
ЭСУД предназначена для управления цикловой подачей топлива двигателя в зависимости от режимов работы двигателя, его температурного состояния, регулировочных характеристик и параметров окружающей среды. Система обеспечивает выполнение следующих функций:
- нормирование пусковой подачи топлива;
- коррекция цикловой подачи в зависимости от давления наддувочного воздуха;
- ограничение цикловой подачи топлива при достижении предельной температуры охлаждающей жидкости;
- управление реле блокировки стартера;
- ограничение максимальной скорости автомобиля;
- обеспечение аварийного останова двигателя;
- осуществление диагностических функций и передача диагностической информации через диагностический разъем по линии K-line и CAN;
- обеспечение взаимодействия с другими системами управления автомобиля;
- обеспечение аварийно-предупредительной сигнализации и защиты и др.
Полный перечень выполняемых ЭСУД функций определяется при проектировании изделия, на котором применен двигатель.
В состав ЭСУД входят:
- электронный блок управления (ЭБУ);
- жгуты проводов в комплекте с датчиками, переключателями и разъемами для подключения устройств диагностирования системы в условиях эксплуатации;
- исполнительные механизмы (привод рейки ТНВД, клапан аварийного останова двигателя).
Элементы ЭСУД и их предназначение на двигателях КАМАЗ с ТНВД типа Р7100.
Размещение элементов системы и прокладка моторного жгута проводов представлены на рисунке 44.
В системе используются следующие элементы:
Датчик частоты вращения распределительного вала устанавливается в специальное отверстие, выполненное в картере маховика. Для формирования сигналов датчика в качестве индуктора применяется специальное колесо с шестнадцатью пазами.
Электронный блок управления устанавливается в кабине автомобиля.
Исполнительными механизмами системы являются электромагнит перемещения рейки ТНВД и втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя.
Электромагнит рейки ТНВД с датчиком положения служат для установки рейки ТНВД в положение, соответствующее заданному режиму работы двигателя. Конструкция и характеристики электромагнита обеспечивают высокую точность и быстродействие, обеспечивая регулирование двигателя в зависимости от условий работы.
Втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя служит для прекращения подачи топлива в ТНВД при возникновении аварийных ситуаций (например, заклинивание рейки ТНВД, чрезмерное превышение частоты вращения коленчатого вала и т.д.). Устанавливается в специальный корпус клапана вместе с датчиком температуры топлива.
После включения зажигания тестируется лампа диагностики двигателя, в ходе которого она загорается на три секунды. Если лампа диагностики продолжает гореть, либо она загорается при работе двигателя, это означает, что в ЭСУД возникла неисправность и для ее устранения необходимо обратиться в сервисный центр. Информация о неисправностях хранится в ЭБУ и может быть прочитана либо при помощи диагностического прибора, либо при помощи лампы диагностики. После устранения неисправности лампа диагностики гаснет.
Рис. 44 - Установка жгута проводов:
1 - датчик частоты вращения коленчатого вала (основной), 2 - датчик частоты вращения распределительного вала (вспомогательный), 3 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 - датчик температуры топлива, 5 - датчик давления и температуры наддувочного воздуха, 6 - жгут системы управления двигателем, 7 - электромагнит рейки ТНВД, 8 - втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова
Установленный в кабине изделия включатель режима диагностики имеет три положения - среднее (фиксированное), верхнее и нижнее (нефиксированные). В верхнем и нижнем положении электронный блок управления двигателем находится в режиме диагностики.
Диагностика двигателя проводится нажатием и удерживанием включателя в верхнем или нижнем нажатом положении более 2 секунд. После отпускания включателя лампа диагностики промигает блинк-код неисправности двигателя в виде нескольких длинных вспышек (первый знак блинк-кода) и нескольких коротких вспышек (второй знак блинк-кода).
При следующем нажатии на включатель лампа будет мигать блинк-код следующей неисправности. Таким образом, выводятся все неисправности, хранящиеся в электронном блоке. После вывода последней запомненной неисправности блок начинает заново выводить первую неисправность.
Для стирания выводимых лампой диагностики блинк-кодов неисправностей из памяти блока управления при нажатом включателе режима диагностики включите зажигание и после этого удерживайте включатель режима диагностики еще около 5 секунд.
Пример - при физической ошибке датчика температуры наддувочного воздуха (блинк-код 32) лампа диагностики промигает 3 длинные вспышки, пауза, 2 короткие вспышки.
Перечень возможных ошибок и неисправностей, их блин-коды и рекомендуемые действия при этом приведен в таблице 4
На двигателе применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного бака, топливопроводов низкого давления, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, топливопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов, топливного насоса высокого давления (ТНВД) с электромагнитом останова, топливопроводов высокого давления, форсунок, электромагнитного клапана и штифтовых свечей электрофакельного устройства (ЭФУ).
Топливный бак, фильтр грубой очистки топлива и топливопрокачивающий насос должны быть установлены на изделии, на котором применяется двигатель, все остальные элементы системы питания установлены непосредственно на двигателе.
Схема системы питания двигателя топливом показана на рисунке 1.
Топливо из топливного бака 26 через фильтр грубой очистки 29 и топливопрокачивающий насос 30 подаётся топливоподкачивающим насосом 18, по топливной трубке 13 в фильтр тонкой очистки 16.
Из фильтра тонкой очистки, по топливной трубке низкого давления 14 топливо поступает в ТНВД 21, который в соответствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по топливопроводам 1-8 высокого давления к форсункам 10.
Форсунки впрыскивают топливо в камеры сгорания.
Избыточное топливо, а вместе с ним попавший в систему воздух через перепускной клапан 24 и клапан 23 отводится в топливный бак.
Форсунка типа 273 закрытой конструкции, с пятью распыливающими отверстиями и гидравлическим управлением подъема иглы распылителя показана на рисунке 2.
Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К нижнему горцу корпуса форсунки гайкой 2 через проставку 3 прижат корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла 12.
Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару.
Угловая фиксация корпуса распылителя относительно проставки и проставки относительно корпуса форсунки осуществлена штифтами 4.
На верхний конец иглы распылителя через штангу 5 оказывает давление пружина 11.
Необходимое натяжение этой пружины осуществляется набором регулировочных шайб 9, 10, устанавливаемых между пружиной и торцом внутренней полости корпуса форсунки.
Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8 со встроенным в него щелевым фильтром 13, далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса распылителя 1 - в полость между корпусом распылителя и иглой 12 и, поднимая её, впрыскивается в цилиндр двигателя.
Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится по каналам в корпусе форсунки и сливается в бак через дренажные трубки 9 и 11, показанные на рисунке 42.
Форсунка установлена в головке цилиндра, зафиксирована скобами, которые закреплены гайкой.
Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой.
Уплотнительное кольцо 7 (рисунок 2) предохраняет от попадания пыли и жидкостей полость между форсункой и головкой цилиндра.
Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей необходимо проводить в специализированной мастерской.
Запрещается установка форсунок других моделей, кроме указанных в инструкции, ввиду возможности выхода из строя двигателя.
Топливный насос высокого давления (рисунок 3), предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высоким давлением.
На двигатель автомобильной комплектации устанавливается ТНВД модели 337-20 с всережимным регулятором.
На двигатель автобусной комплектации устанавливается ТНВД модели 337-71 с двухрежимным регулятором.
Диаметр плунжера ТНВД -11 мм, ход плунжера -13 мм, нагнетательный клапан - грибковый, перьевой диаметром 7 мм без разгрузки.
В корпусе ТНВД 1 установлены восемь секций, состоящих из корпуса 6, втулки плунжера 8, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного клапана 11 с седлом 10, прижатым к втулке плунжера штуцером 12.
Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 46 и пружины 3 толкателя. Толкатель 2 от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарём 14.
Кулачковый вал вращается в роликовых подшипниках 45.
Наружные обоймы подшипников установлены в запрессованные в корпус насоса стальные кольца. От осевого перемещения кулачковый вал зафиксирован крышками.
Натяг подшипников кулачкового вала регулируется прокладками 44 и должен составлять 0,05. 0,15 мм.
Для изменения подачи топлива плунжер 7 поворачивается с помощью втулки 4, соединенной через ось поводка с рейкой 5 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 40.
Отверстия под направляющие втулки в корпусе ТНВД со стороны привода закрыты пробками 39.
С противоположной стороны насоса на задней крышке 20 регулятора расположен корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха 24.
На переднем торце корпуса, в месте выхода топлива из насоса, установлен перепускной клапан 38, который обеспечивает давление перед впускными отверстиями плунжеров на рабочих режимах 0,13. 0,19 МПа (1,3. 1,9 кгс/см 2 ).
Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей смазочной системы двигателя.
Регулятор частоты вращения ТНВД мод. 337-20 (рисунок 4) всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала.
Регулятор установлен в развале корпуса ТНВД. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня регулятора 16 (рисунок 3), вращение которой передается через резиновые сухари 17.
Ведомая шестерня выполнена заодно с державкой 28 грузов, вращающейся на двух шариковых подшипниках.
При вращении державки грузы 31, качающиеся на осях 29, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник 30 перемещают муфту 32 регулятора, которая, упираясь в палец 34, в свою очередь, перемещает рычаги 2, 8 и 9 регулятора (рисунок 4), преодолевая усилие пружины 5.
Рычаг 2 через штифт соединен с правой рейкой 3 топливного насоса. Правая рейка через рычаг реек 7 связана с левой рейкой 11.
Схема работы регулятора частоты вращения показана на рисунке 5.
Рычаг 16 управления регулятором жестко связан с рычагом 12. К рычагу 12 присоединена пружина 13 регулятора, а к рычагам 14 и 11 - стартовая пружина 15.
Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 13.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 13, перемещают рычаги 2, 4 и 9, а вместе с ними и рейки ТНВД - подача топлива уменьшается.
При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаги с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещаются в обратном направлении - подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.
При упоре рычага 9 регулятора в болт 6 и частоте вращения коленчатого вала менее 1800 мин -1 пружина 10 прямого корректора перемещает рейки насоса (через рычаги 2 и 4) в
сторону увеличения подачи топлива, обеспечивая требуемую величину максимального крутящего момента двигателя.
Пружина 3 обратного корректора при частоте вращения менее 1400 мин -1 перемещает рычаг 4 с рейками в сторону уменьшения подачи топлива, ограничивая максимальную дымность отработавших газов двигателя.
Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рисунок 6) останова двигателя до упора в болт 5.
При этом рычаг 3, преодолев усилия пружин 33 (рисунок 3) и 5 (рисунок 4), через штифт 14 повернет рычаги 2,9 и 8, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива
Рычаг 3 под действием пружины 33 (рисунок 3) возвращается в рабочее положение, а стартовая пружина 6 (рисунок 4) через рычаг реек 7 вернет рейки ТНВД в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, необходимой для пуска двигателя.
Проверку и регулировку ТНВД, а также замену плунжерных пар, уплотнительных колец секций ТНВД необходимо проводить в специализированной мастерской квалифицированным специалистом.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ установка на двигатель 740.30-260 ТНВД других моделей во избежание ухудшения качества рабочего процесса двигателя, повышения токсичности и дымности отработавших газов, а также выхода двигателя из строя!
Корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха (рисунок 7).
Корректор по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при снижении давления наддувочного воздуха ниже 40. 45 кПа (0,4. 0,45 кгс/см 2 ), тем самым осуществляя тепловую защиту двигателя и ограничивая дымность отработавших газов.
В корпусе корректора 1 установлен поршень 26 с золотником 2. На поршень действует пружина 27, зафиксированная тарелкой 25 и кольцом 3.
В поршень завернута и законтрена гайкой 28 шпилька 29 с наконечником 31, являющимся номинальным упором в регуляторе.
Наконечник контрится гайкой 30. На золотник 2 действует пружина 7, предварительное натяжение которой может меняться регулировочным винтом 11.
К корпусу корректора 1 через прокладку 4 прикреплен корпус мембраны 8. В него установлен узел мембраны со штоком (детали 24,16,17,23,22, 19, 18).
Мембрана зажата между корпусом 8 и крышкой 21. В корпусе мембраны 8 на оси рычага 13 установлен рычаг корректора 12, поворот которого ограничен регулировочным винтом 15.
Корректор подачи топлива не прямого действия; при изменении давления наддувочного воздуха в полости мембраны меняется положение золотника, который, в свою очередь, определяет положение поршня корректора.
Поршень под действием этого давления, сжимая пружину 27, перемещается влево до тех пор, пока не откроются окна в поршне и золотнике и масло не пойдет на слив. При этом устанавливается постоянный расход масла через корректор.
При изменении положения золотника поршень перемещается вслед за ним (следящая система).
Через резьбовое отверстие крышки 21 в полость мембраны подводится воздух из впускного коллектора двигателя.
При снижении давления воздуха ниже 0,04 МПа (0,4 кгс/см 2 ) усилие пружины корректора 7, действующей на золотник становится больше усилия, создаваемого давлением наддувочного воздуха на мембрану и передающегося через шток мембраны и рычаг корректора также на золотник.
Золотник перемещается вправо до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих на него.
Вслед за золотником перемещается вправо и поршень со шпилькой 29 и наконечником 31, передвигая вправо упирающийся в него рычаг регулятора 8 (рисунок 4).
Вслед за рычагом регулятора, под действием центробежных сил грузов, движутся рычаги 9,2 и 7 с рейками насоса в сторону уменьшения подачи топлива.
Регулировка корректора
Корректор имеет две внешние регулировки - винты 11 и 15 (рисунок 7).
Винтом 11 изменяется предварительное натяжение пружины корректора 7, при этом меняется начало срабатывания корректора.
Если необходимо увеличить значение давления наддувочного воздуха, при котором начинает срабатывать корректор, то винт 11 заворачивают, увеличивая предварительное натяжение пружины 7.
Винтом 15 регулируется номинальная цикловая подача топлива. При выворачивании винта 15 подача топлива увеличивается.
Если возникла необходимость в снятии корректора, то предварительно необходимо замерить выступание наконечника шпильки 31 относительно заднего торца корпуса ТНВД, а после установки корректора на место восстановить величину этого выступания и законтрить наконечник гайкой 30.
Привод ТНВД показан на рисунке 8.
Он состоит из вала привода ТНВД 6 с пакетами передних 7 и задних8 компенсирующих пластин, полумуфты ведомой 2, фланца ведомой полумуфты 3, фланца центрирующего 4, полумуфты ведущей 9 и центрирующих втулок 5.
Каждый пакет компенсирующих пластин состоит из 5-ти пластин толщиной 0,5 мм каждая.
Все болты в приводе ТНВД должны быть класса прочности R100 и затягиваться моментом 65…75 Нм (6,5. 7,5 кгс м).
Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать динамометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих втулок.
Деформация (изгиб) передних и задних компенсирующих пластин не допускается.
Стяжной болт 10 ведущей полумуфты должен затягиваться в последнюю очередь.
Фильтр тонкой очистки топлива показан на рисунке 9. Он предназначен для окончательной очистки топлива от мелких частиц перед поступлением в ТНВД.
Фильтр установлен в самой высокой точке системы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива через клапан (рисунок 10), установленный на перепуске из фильтра,
При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правила обслуживания системы питания топливом.
Не допускайте попадания загрязнений в систему и применяйте фильтрующие элементы только следующих моделей 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.
Клапан представлен на рисунке 10. При достижении давления в полости "А" подвода топлива 25. 45 кПа (0,25. 0,45 кгс/см 2 ), происходит перемещение шарика 4 и перетекание топлива из полости "А" в полость "Б" через жиклер 5 клапана.
При давлении 200. 240 кПа (2. 2,4 кгс/см 2 ) обеспечивается полное открытие клапана и перепуск топлива в топливный бак через полость "Б”.
Насос топливоподкачивающий 13 (рисунок 3) поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки и топливопрокачивающий насос к впускной полости ТНВД.
Насос установлен на задней крышке регулятора, привод его осуществляется от эксцентрика 19, расположенного на заднем конце кулачкового вала ТНВД.
В корпусе насоса размещены поршень, пружина поршня, втулка штока 47 и шток 48 толкателя, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами.
Эксцентрик 19 через ролик 49, толкатель 15 и шток 48 сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.
Схема работы насоса показана на рисунке 11.
При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не совершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определяется равновесием силы давления топлива с одной стороны и усилия пружины - с другой.
Насос топливопрокачивающий 10 (рисунок 11) поршневого типа служит для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха.
Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, впускного и нагнетательного клапанов.
Топливную систему следует прокачивать при помощи поршня насоса, предварительно расстопорив его поворотом против часовой стрелки.
При движении поршня 11 вверх в пространстве под ним создается разрежение.
При движений поршня вниз впускной клапан закрывается и открывается нагнетательный клапан 13, топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан ФТОТ и перепускной клапан ТНВД.
После прокачивания системы необходимо опустить поршень и зафиксировать его поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижмется к торцу цилиндра через резиновую прокладку, уплотнив полость всасывания топливопрокачивающего насоса.
Не допускается пускать двигатель при незафиксированном поршне ввиду возможности подсоса воздуха через уплотнение поршня.
Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого давления - 0,4. 2 МПа (4. 20 кгс/см 2 ) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см 2 ).
Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы сечением 10 мм с паяными наконечниками.
Топливопроводы высокого давления равной длины (1=595 мм), изготовлены из стальных трубок внутренним диаметром 2+0,05 мм путем высадки на концах соединительных конусов с обжимными шайбами и накидными гайками для соединения со штуцерами ТНВД и форсунок.
Во избежание поломок от вибрации, топливопроводы закреплены скобами к впускным коллекторам
Снятие и ремонт ТНВД двигателей КАМАЗ 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300
Для снятия топливного насоса высокого давления:
- - отсоедините тросики ручного управления рычагом останова двигателя и рычагом управления регулятором, тягу управления подачей топлива, трубопроводы подвода топлива к насосу, отводящий, дренажный трубопроводы и трубопровод от фильтра тонкой очистки топлива, трубку подвода масла к насосу, маслоотводящую трубку;
- - выверните два болта ведомой полумуфты (для выворачивания болтов переведите их в удобное положение, провернув коленчатый вал ломиком за отверстия на маховике через люк картера сцепления);
- - отсоедините трубопроводы, подводящие топливо к штифтовым свечам, трубопроводы высокого давления (снимите их), трубку подвода воздуха к клапану вспомогательной тормозной системы;
- - выверните четыре болта крепления топливного насоса;
- - снимите насос.
Для установки топливного насоса высокого давления:
- - проверните коленчатый вал до положения, соответствующего началу впрыскивания топлива в первом цилиндре (фиксатор находится в зацеплении с маховиком); при этом шпоночный паз ведущей полумуфты привода должен находиться:
- - внизу, для двигателей мод. 740.11-240 и мод. 740.14-300;
- - в горизонтальном положении слева, если смотреть со стороны маховика для двигателя мод. 740.13-260;
установите насос на двигатель, совместив при этом:
- - метки на корпусе насоса и муфте опережения впрыскивания топлива, для двигателей мод. 740.11-240 и мод. 740.14-300;
- - установочную метку на фланце ведомой полумуфты с указателем на корпусе ТНВД для двигателя мод. 740.13-260;
- - затяните болты крепления насоса, как показано на рисунке;
- - не нарушая взаимного расположения меток, затяните верхний болт ведомой полумуфты привода, переставьте фиксатор в мелкий паз, проверните коленчатый вал на один оборот и затяните второй болт ведомой полумуфты;
- - установите крышку люка картера сцепления;
- - подсоедините трубопроводы высокого давления, трубку подвода масла к ТНВД и маслоотводящую трубку, трубку подвода воздуха к клапану вспомогательной тормозной системы, трубопроводы низкого давления, тягу управления подачей топлива, тросики ручного управления рычагом останова и рычагом управления регулятором.
После установки топливного насоса высокого давления пустите двигатель и болтом 2 (рис. Крышка регулятора ТНВД) отрегулируйте минимальную частоту вращения холостого хода, которая должна быть 600±50 мин -1 .
При ремонте топливного насоса высокого давления:
- - корпус насоса, имеющий трещины и срывы основных резьб, замените;
- - к дефектам втулки плунжера отнесите скалывание и выкрашивание металла у отверстий, задиры, царапины, износ рабочей поверхности, увеличение диаметра впускного и отсечного окон, трещины и ослабление в местах посадки (скалывание, выкрашивание металла и трещины являются неисправимыми дефектами).
Износ рабочей поверхности втулки плунжера измерьте с точностью до 0,001 мм, овальность, конусность и увеличение отверстия втулки микрометрическим или индикаторным прибором для измерения внутренних поверхностей с ценой деления до 0,001 мм и конусными калибрами;
- к дефектам плунжера отнесите выкрашивание металла и царапины на рабочей поверхности, износ рабочей поверхности и трещины.
Искажение геометрии плунжера выявите миниметром с точностью до 0,001 мм при установке его стрелки на нуль по исходному образцу или калибром в виде конусной втулки;
- величину зазора в плунжерной паре проверьте на опрессовочном стенде с падающим грузом.
Перед испытанием детали пары тщательно промойте в профильтрованном дизельном топливе. Плунжерную пару установите в гнездо стенда, плунжер - в положение максимальной подачи.
Надплунжерное пространство заполните профильтрованным дизельным топливом.
Установите на торец втулки уплотнительную пластину, зажав се винтом, затем отпустите защелку груза. Под действием его через зазор в паре постепенно начнет выдавливаться топливо - чем больше зазор, тем быстрее.
Величина нагрузки на плунжер должна соответствовать величине давления топлива 19,1-20,1 МПа (195-205 кгс/см 2 ).
Полное поднятие плунжера до момента отсечки под действием нагрузки, сопровождаемое выжиманием топлива через зазор между втулкой и плунжером, должно происходить не мене чем за 20 с.
Установите плунжерную пару со временем поднятия плунжера до отсечки более 40 с, смоченную профильтрованным дизельным топливом, в вертикальное положение на торец втулки, предварительно подложив лист чистой бумаги.
После пятиминутной выдержки при поднятии пары за хвостовик плунжера втулка должна опускаться с плунжера под действием собственной массы;
- толкатель плунжера установлен в отверстие корпуса насоса с зазором 0,025-0,075 мм.
Предельно допустимый зазор при эксплуатации 0,2 мм. Измерьте наружный диаметр толкателя плунжера микрометром или скобой;
- в сборочной единице ролик толкателя - втулка ролика - ось ролика основным дефектом является износ сопрягаемых поверхностей.
Суммарный зазор в сопряжении 0,022-0,087 мм, предельно допустимый 0,3 мм (замерьте индикаторной головкой).
Если износ превышает указанный предел, толкатель разберите и отремонтируйте, при этом замеры производите раздельно.
Предельно допустимый зазор при износе поверхностей в соединении ось ролика - втулка ролика 0.12 мм, в соединении втулка ролика - ролик толкателя 0.18 мм.
Наружные поверхности деталей замерьте микрометром, внутренние - нутромером с индикатором.
- на поверхности кулачкового вала не допускаются выкрашивание металла, задиры, срывы резьб, следы коррозии. Предельно допустимая высота профиля кулачка не менее 47.7 мм (высота профиля кулачка по КД 47.95-48.05 мм).
Замеры произведите скобой 47.7; диаметр шеек под внутренние кольца подшипников должен быть не менее 30.0 мм (по КД 30,002-30,011 мм), натяг по уплотняющей кромке манжеты - не менее 0.5 мм;
- на поверхности нагнетательного клапана не допускаются трещины, вмятины, следы коррозии. Износ клапана проявляется в потере герметичности по уплотняющему конусу, в заедании клапана в седле.
Для обнаружения дефектов используйте лупу десятикратного увеличения.
При потере герметичности совместно притрите седло и клапан по конусу пастой ГОСТ 3647-71, при заедании клапана в седле детали промойте бензином или дизельным топливом.
Если заедание не устраняется, пару замените;
- предельно допустимый зазор в сопряжении палец рычага реек - паз рейки 0,18 мм (по КД 0,025-0,077 мм), предельно допустимый зазор в сопряжении ось поводка поворотной втулки - паз рейки топливного насоса 0,3 мм (по КД 0.117- 0,183 мм).
Для замера пазов применяйте нутромер.
При ремонте регулятора частоты вращения:
- замените верхнюю и заднюю крышки регулятора, если имеются трещины на них. При засорении сетчатого масляного фильтра в задней крышке регулятора продуйте его сжатым воздухом. Если фильтр имеет дефекты, замените его.
Эксплуатационный расход масла через фильтр должен быть не менее 1,6 л/ч при давлении 98,1-294 кПа (1-3 кгс/см 2 );
- для определения пригодности к дальнейшей эксплуатации державку грузов регулятора в сборе с грузами осмотрите и измерьте без разборки, так как при выпрессовке детали могут быть повреждены и нарушится спаренность грузов, которые подобраны с разницей статического момента не более 196 кПа (2 кгс/см 2 ).
Частичную или полную разборку сборочной единицы производите только при износе, превышающем допустимый, или разрушении деталей.
Зазор между рычагом пружины регулятора и осью рычага, запрессованной в корпусе насоса, не должен превышать 0,3 мм
При ремонте насоса низкого давления и насоса предпусковой прокачки топлива:
- - насос низкого давления и насос предпусковой прокачки топлива замените при наличии трещин на корпусе, изломов, механических повреждений, коррозии, ведущей к потере подвижности сопрягаемых деталей;
- - при разборке и сборке насоса низкого давления помните, что поршень и корпус насоса представляют собой точно подобранную пару и раскомплектованию не подлежит.
Разборке и ремонту насос подвергается только в том случае, если он не обеспечивает требуемых характеристик;
- - особое внимание обратите на состояние сборочной единицы шток - втулка насоса низкого давления, так как от величины износа в сопряжении зависит количество перетекаемого топлива в полость кулачкового вала.
Зазор в указанном сопряжении не должен превышать 0,012 мм. Величину зазора проверьте, не извлекая втулки из корпуса насоса, определением времени падения давления воздуха с 490 кПа (5 кгс/см 2 ) до 392 кПа (4 кгс/см 2 ) в аккумуляторе объемом 30 см 3 .
Схема установки для замера плотности прецизионной сборочной единицы показана на рисунке.
Установите корпус 8 насоса в приспособление, заполните аккумулятор сжатым воздухом до давления не менее 539 кПа (5,5 кгс/см 2 ), герметично отключите его от магистрали сжатого воздуха и замерьте время, в течение которого произойдет падение в аккумуляторе с 490 кПа (5 кгс/см 2 ) до 392 кПа (4 кгс/см 2 ).
Полученное время сравните с аналогичными показаниями плотности эталонной прецизионной пары, имеющей зазор в сопряжении 0.012 мм.
Пару замените или отремонтируйте, если плотность у нее меньше эталонной.
Проверку плотности пары можно произвести более простым способом: через зазор между штоком и втулкой пропустите профильтрованное дизельное топливо.
Объем топлива, просочившегося через зазор, не должен превышать 1 см 3 в течение 20 мин.
Если сборочная единица шток - втулка заменяется, поверхность резьбы и торец в корпусе насоса низкого давления очистите от остатков клея.
Новую втулку штока установите в корпус насоса на клее, составленном на основе эпоксидной смолы.
Для обеспечения прочности и герметичности соединения очищенные контактирующие поверхности корпуса насоса и втулки предварительно обезжирьте бензином Б-70.
После затяжки втулки штока с моментом 9,81 Нм (1 кгсм) проверьте легкость перемещения штока в ней. При необходимости уменьшите момент затяжки.
Во время испытания проверьте подачу насоса.
Установку для проверки изготовьте по схеме: топливный бак - фильтр грубой очистки топлива - вакуумметр – топливоподкачивающий насос - манометр - мерный резервуар.
Элементы схемы соедините прозрачными трубопроводами с внутренним диаметром не менее 8 мм.
Для создания разрежения на входе в насос и противодавления на выходе установите краны.
Проверку производите на летнем дизельном топливе при температуре его 25-30° С, в отсутствии воздуха в системе убедитесь по чистоте струи топлива в прозрачных трубопроводах.
Насос должен засасывать топливо из бака, установленного на 1 м ниже насоса. Подача насоса при частоте вращения кулачкового вала 1100-1300 мин -1 , разрежении у входного штуцера 23 кПа (173 мм рт. ст.) и противодавлении:
При полностью перекрытом выходном кране и частоте вращения кулачкового вала 1100—1300 мин -1 насос должен создавать давление не менее:
- - 400 кПа (4 кгс/см 2 ) - для двигателей мод. 740.11-240 и 740.13-260;
- - 600 кПа (6 кгс/см 2 ) - для двигателя 740.14-300.
При полностью перекрытом входном кране и указанной частоте вращения кулачкового вала минимальное разрежение, создаваемое насосом, должно быть:
- - 52 кПа (390 мм рт. ст.) - для двигателей мод. 740.11-240 и 740.13-260;
- - 70 кПа (525 мм рт. ст.) - для двигателя 740.14-300;
- - насос предпусковой прокачки топлива проверьте на стенде, имеющем схему: топливный бак - фильтр грубой очистки - топливный насос. Насос должен подавать топливо из бака, установленного ниже ручного насоса на 1 м.
Проверьте насос на герметичность, подводя воздух под поршень при давлении 200-300 кПа (2-3 кгс/см 2 ) в течение 5-6 секунд с предварительным смачиванием полости дизельным топливом.
Для снятия автоматической муфты опережения впрыскивания топлива используйте приспособление.
Сначала отверните гайку 2 (см. рис. Отворачивание гайки крепления муфты опережения впрыскивания топлива) крепления муфты.
Для этого вставьте отвертку 4 в паз гайки и, удерживая муфту 1 от вращения ключом 3, отверните гайку.
Затем, вворачивая в муфту съемник 2 (рис. Снятие муфты приспособлением), снимите муфту.
Для разборки муфты:
- выверните винты из корпуса и слейте масло:
- - зажмите в настольные тиски подставку 6 (рис. Разборка муфты) приспособления и установите на нее муфту, вверните в подставку шпильку 5, установите шайбу 3 и затяните гайкой 2;
- - ключом 1 отверните корпус 5 (см. рис. Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива);
- - снимите ведущую полумуфту 1 с проставками 12 , грузы 11, пружины 8;
- - выпрессуйте манжеты 4 и 2.
Учитывая, что грузы подобраны по статическому моменту, сохраните их спаренность для последующей установки.
Для сборки муфты:
- - запрессуйте манжету 4 в отверстие ведущей полумуфты;
- - установите ведущую полумуфту оправкой на ступицу ведомой;
- - установите в стаканы 7 регулировочные прокладки 6 и пружины 8, стаканы с пружинами
- - в направляющие отверстия грузов, в которых они должны перемещаться свободно без заеданий.
В произвольном положении деталей муфты зазор между профильной поверхностью и проставкой должен быть не более 0,15 мм. При сведенных до упора поворотом ведущей полумуфты грузах, один из зазоров должен быть не более 0,1 мм, другой - равен нулю.
Отрегулируйте зазоры подбором проставок:
- - запрессуйте в корпус муфты заподлицо с внутренней торцовой поверхностью манжету 2;
- - установите в выточку ведомой полумуфты резиновое уплотнительное кольцо 14;
- - наверните на ведомую полумуфту корпус и затяните моментом 314-343 Нм (32-35 кгсм);
- - зачеканить в трех местах ведомую полумуфту.
Перед установкой корпуса обеспечьте равные зазоры между корпусом и стаканами пружин при сведенных до упора грузах. Разность зазоров должна быть не более 0,2 мм.
После сборки залейте в муфту моторное масло, применяемое для двигателя.
Для разборки форсунки используйте приспособление И801.20.000.
Зажмите станину 2 (рис. Разборка форсунки) приспособления в тисках, установите форсунку в паз станины распылителем вверх.
Вворачивая болт 4, отожмите распылитель форсунки упором 1, после этого рожковым ключом отверните гайку распылителя. Вывернув болт 4. извлеките форсунку из приспособления и разберите на части.
Помните, что корпус и игла распылителя подобраны парой и раскомплектованию не подлежат. Предельно допустимый зазор между корпусом и иглой распылителя 0,006 мм.
Увеличение хода иглы распылителя не допускайте более 0,4 мм, диаметр сопловых отверстий распылителя не должен превышать 0,38 мм.
Неудовлетворительная работа форсунок вызывается уменьшением давления начала впрыскивания топлива, что объясняется износом сопряженных с пружиной деталей и усадкой пружины, поэтому высоту проставки форсунки не допускайте менее 8,89 мм (по КД 8,9-9,0 мм).
При обнаружении на проставке рисок и следов коррозии (используйте лупу с десятикратным увеличением) деталь замените.
К дефектам форсунки относятся поломка пружины, засорение и износ сопловых отверстий, заедание иглы и износ ее уплотнительной части (вызывает подтекание и плохое распыливание топлива).
При необходимости, осторожно прочистите сопловые отверстия распылителя стальной проволокой диаметром 0,25 мм.
Нагар с наружной поверхности распылителя удалите деревянным бруском, пропитанным моторным маслом, или латунной щеткой. Не применяйте острые твердые предметы или наждачную бумагу.
Перед сборкой корпус распылителя и иглу промойте бензином и смажьте профильтрованным дизельным топливом, после чего игла, выдвинутая из корпуса на одну треть длины направляющей поверхности, при наклоне распылителя под углом 45° должна плавно (без заеданий) опуститься до упора под действием собственной массы.
При сборке форсунки гайку распылителя затягивайте, отжав распылитель в приспособлении И801.20.000.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для точного дозирования топлива и подачи его в определенный момент под высоким давлением к форсункам.
Автомеханики и водители нередко называют топливный насос высокого давления топливной аппаратурой.
В настоящее время многоплунжерные ТНВД с механическим приводом постепенно уступают место в системах питания дизелей более совершенным конструкциям, таким, как управляемые компьютером система насос-форсунка и распределительным насосам роторного типа, используемых в системах питания Common Rail. Тем не менее, на многих автотракторных двигателях насосы классической конструкции еще широко применяются.
Классификация ТНВД
Топливные насосы высокого давления классифицируются по следующим признакам:
по числу плунжеров:
- многоплунжерные (на каждый цилиндр приходится один плунжер);
- распределительные (один плунжер подает топливо в несколько цилиндров);
Многоплунжерные ТНВД могут быть выполнены с рядным или V-образным корпусом.
по виду привода плунжера:
- механический;
- гидравлический;
- пневматический;
по методу дозирования топлива:
- с регулированием количества подаваемого топлива за цикл (отсечкой);
- с регулированием цикловой подачи дросселированием на впуске (изменение наполнения топливом надплунжерного объема с помощью дросселирующего устройства в канале, подводящем топливо к впускному окну; применяется в распределительных насосах).
Распределительные ТНВД подразделяются на плунжерные и роторные.
Многоплунжерные ТНВД с механическим приводом
В автомобильных дизелях получили распространение многоплунжерные насосы с механическим приводом и регулированием количества подаваемого топлива отсечкой. Рассмотрим устройство такого насоса на примере ТНВД двигателя ЯМЗ-236, который относится к рядным насосам плунжерного типа и обеспечивает давление впрыска 16 МПа (рис. 1).
В нижней части корпуса 1 насоса на двух шарикоподшипниках установлен кулачковый вал 12 с зубчатым колесом 11. На кулачковом валу имеются профилированные кулачки 19 по числу цилиндров двигателя и эксцентрик для привода топливоподкачивающего насоса, который крепится к привалочной плоскости ТНВД.
В перегородке корпуса против каждого кулачка установлены роликовые толкатели 18. Оси роликов 15 своими концами входят в пазы корпуса насоса, предотвращая проворачивание толкателей. В центр толкателей ввернуты регулировочные болты 40, на которые опираются плунжеры насосных секций. Все секции устроены одинаково, они взаимозаменяемы, и их число равно числу цилиндров двигателя.
Насосная секция состоит из втулки 35 с плунжером 6, нагнетательного клапана 33 с седлом 34, пружиной 32 и упором 31, штуцера 7, поворотной втулки 16 с зубчатым венцом 4, толкателя 18 с осью и роликом 15, пружины 38 плунжера и опорных тарелок 28 и 39.
Втулка плунжера фиксируется в корпусе стопорным винтом.
Плунжер и его втулка образуют так называемую плунжерную пару. Плунжерную пару изготовляют из хромомолибденовой стали и подвергают закалке до высокой твердости. После окончания обработки подбором производят сборку плунжеров и гильз так, чтобы обеспечить в их сопряжении зазор 5…2 мкм.
С такой же точностью изготовляются нагнетательный клапан 33 и его седло 34. Поэтому эти детали называют прецизионными, и они являются невзаимозаменяемыми.
Седло нагнетательного клапан прижато к втулке плунжера резьбовым штуцером 7 через уплотнительную медную прокладку. К штуцеру крепится трубка высокого давления, соединяющая секцию насоса с форсункой. Кулачок 19, толкатель 18 и пружина 38 обеспечивают возвратно-поступательное движение плунжера 6.
Втулка 35 плунжера фиксируется в корпусе стопорным винтом 29. На втулку свободно надевается поворотная втулка 16, а в вертикальные пазы нижней части втулки входят выступы 17 плунжера. На верхнем конце поворотной втулки закреплен зубчатый венец 4, который входит в зацепление с зубчатой рейкой (общей для всех секций), которая может перемещаться вдоль корпуса ТНВД.
При перемещении рейки вдоль корпуса ТНВД втулка 16 поворачивается на втулке плунжера и, действуя на выступы 17 плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом 37, входящим в ее продольный паз.
Задний конец рейки соединен с тягой 10 регулятора частоты вращения коленчатого вала, установленного в корпусе 9. Выступающий из насоса передний конец рейки закрыт колпаком, в который ввернут винтовой упор 2, ограничивающий подачу топлива при обкатке автомобиля. Положение упора настраивается на заводе-изготовителе и пломбируется.
Топливо к плунжерным парам подводится по каналу 36, а отводится по каналу 30, в переднем конце которого установлен под колпаком перепускной клапан 5. Если давление в каналах превышает 0,16…0,17 МПа, клапан открывается и перепускает часть топлива в бак.
Попавший в каналы насоса воздух выпускается через отверстие, закрываемое пробкой 8.
Привод насоса осуществляется зубчатой передачей от коленчатого вала двигателя через муфту опережения впрыска топлива.
Муфта состоит из ведущей 23 и ведомой 26 полумуфт. На ведомой полумуфте закреплены две оси 27 с установленными на них центробежными грузиками 25, в вырезах которых установлены пружины 22. Пружины опираются с одной стороны на оси 27, а с другой – на опорные пальцы 21 ведущей полумуфты 23. Механизм муфты в сборе закрыт крышкой 24, которая навернута на резьбу ведомой полумуфты.
Устройство и работа насосной секции ТНВД
На рис. 2 показана работа насосной секции ТНВД.
Основными деталями топливной секции являются плунжер и его втулка. Втулка имеет два окна: верхнее впускное 6 и нижнее перепускное 11. Впускное окно находится в полости впускного канала ТНВД, а перепускное – в полости выпускного канала.
На плунжере выполнена винтовая канавка, верхний край (отсечная кромка 5) которой острый. Сверху в плунжере выполнено осевое сверление, переходящее в радиальную и винтовую канавку.
Каждая секция ТНВД работает следующим образом.
Когда плунжер находится в нижнем положении (рис. 2,а), топливо поступает в полость А из впускного окна под давлением, которое создает топливоподкачивающий насос. При набегании кулачка 1 на ролик толкателя 2 плунжер начинает двигаться вверх, при этом часть топлива выходит обратно во впускное окно (рис. 2, б).
Когда плунжер перекроет впускное окно (рис. 2, в), топливо в полости А окажется запертым, что приведет к резкому нарастанию давления – это момент начала нагнетания. Дальнейшее движение плунжера приводит к открытию нагнетательного клапана 9, и топливо поступает к форсунке – это момент начала подачи. По времени моменты начала нагнетания и начала подачи почти совпадают.
При дальнейшем движении плунжера отсечная кромка 5 откроет перепускное окно (рис. 2,г), в котором давление составляет 0,1…0,12 МПа. Топливо из полости А из-за перепада давления по углублению в плунжере и отсечной канавке начнет перетекать в перепускное окно 11. Давление в полости А резко упадет. Нагнетательный клапан 9 опустится на седло. Подача топлива прекратится, что будет соответствовать концу подачи (отсечке топлива).
Плунжер будет продолжать двигаться дальше, но подачи топлива не будет, оно перетечет в выпускное окно.
Ход плунжера, соответствующий расстоянию от начала перекрытия впускного окна до начала открытия перепускного окна, называется активным или рабочим. Его значение для разных насосов при полной подаче – 0,8…2 мм.
Таким образом, подача топлива при высоком давлении осуществляется вследствие малого зазора в плунжерной паре и высокой скорости движения (в момент начала подачи она превышает 1,6 м/с).
Регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера вокруг своей оси, при этом начало подачи происходит в одно и то же время (перекрытие верхней кромкой плунжера выпускного окна). Однако, отсечная кромка подходит к перепускному окну по-разному (в зависимости от степени поворота плунжера), а потому конец подачи топлива может произойти раньше или позже. Соответственно топлива будет подано меньше или больше.
Если удлинить плунжер, то момент перекрытия впускного окна произойдет раньше, подача начнется раньше, и наоборот. При регулировке начала подачи изменяют не длину плунжера, а длину толкателя, вращая его регулировочный болт 40 (см. рис. 1).
Нагнетательный клапан разобщает надплунжерное пространство топливной секции от внутренних полостей нагнетательного топливопровода и разгружает его от высокого давления в период между впрысками топлива.
В результате обеспечивается более резкое окончание подачи и предотвращается или сводится к минимуму подвпрыск топлива.
Разгружается топливопровод высокого давления с помощью разгрузочного пояска 7 (рис. 2) нагнетательного клапана при его перемещении вниз, когда этот поясок исполняет роль поршенька, отсасывающего топливо из нагнетательного трубопровода.
Особенности устройства ТНВД двигателя КамАЗ-740
На двигателях КамАЗ-740 устанавливается V-образные топливные насосы высокого давления с углом развала между секциями 75˚ (рис. 3).
К передней крышке ТНВД прикреплен топливоподкачивающий насос с приводом от эксцентрика кулачкового вала через штангу.
V-образная форма топливного насоса высокого давления позволила получить более компактную конструкцию насоса с укороченным кулачковым валом, в результате чего стало возможным увеличить его жесткость и повысить давление впрыска до 18 МПа.
Прецизионные детали насосов смазываются дизельным топливом, остальные детали включены параллельно в смазочную систему двигателя.
Устройство и работа ТНВД распределительного типа
Одноплунжерные ТНВД распределительного типа (рис. 4) нашли применение на легковых автомобилях и тракторах.
Оси приводного вала 1 и плунжера 3 совпадают и вращаются с одинаковой скоростью. Топливоподкачивающий насос 8 установлен на приводном валу и обеспечивает предварительное давление 0,2…0,8 МПа.
Вращающаяся вместе с плунжером кулачковая шайба 6, набегая своим кулачком на ролик 7, перемещает плунжер вправо, и тот совершает ход нагнетания. Пружина 5 прижимает шайбу с плунжером к ролику, который установлен на неподвижной оси. Для изменения цикловой подачи топлива служит дозатор 4, который управляется рычагом 2 регулятора. При наличии четырех роликов плунжер за один оборот вала обслужит четыре форсунки.
На рис. 5 показана работа распределительного одноплунжерного насоса.
Подача топлива начинается с наполнения (рис. 5,а) топливом надплунжерной полости Д через впускное окно В и выточку Г в плунжере 3 при движении плунжера влево (к НМТ). Нагнетательный канал Б в это время через паз А, выточку на плунжере и окно Е соединен с полостью низкого давления.
Плунжер, при нахождении в НМТ, вращаясь, постепенно перекрывает наполнительное окно. Начинается активный ход плунжера (рис. 5,б). Топливо через центральный канал и распределительный паз А плунжера, нагнетательный канал Б корпуса 2 и нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке.
Активный ход плунжера заканчивается отсечкой топлива через радиальные каналы Ж (рис. 5,в), ранее закрытые дозатором 1.
Цикловая подача топлива изменяется при помощи рычага регулятора, который перемещает дозатор 1 вдоль оси плунжера. При перемещении дозатора вправо активный ход плунжера и цикловая подача увеличиваются.
В насосах распределительного типа (одноплунжерных) меньше прецизионных пар, чем в многоплунжерных насосах. Следовательно, они проще, дешевле, имеют меньшее число регулировок, меньшие габаритные размеры и массу.
Однако многоплунжерные насосы секционного типа обладают большим ресурсом (долговечностью), их работа стабильнее, а техническое обслуживание проще.
Читайте также: