Каким образом устанавливается минимальная и максимальная подача топлива на тнвд двигателя камаз 740
Система питания топливом: 1,8 - трубки топливные высокого давления; 9 - трубка топливная дренажная форсунок левых головок; 10 - форсунка; 11 - трубка топливная дренажная форсунок правых головок; 12 - трубка топливная отводящая ТНВД; 13 - трубка отводящая топливного насоса; 14 - трубка топливная подводящая ТНВД; 15 - клапан ЭФУ; 16 -фильтр тонкой очистки топлива; 17 - свеча факельная; 18 - топливоподкачивающий насос; 19 - трубка подвода топлива к клапану ЭФУ; 20 - трубка топливная от магнитного клапана к штифтовым свечам ; 21 - ТНВД; 22 - тройник; 23 - клапан-жиклер 24 - перепускной клапан ТНВД. А, В - слив топлива в бак; С - подвод топлива от фильтра грубой очистки топлива.
Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерное распределение его по цилиндрам двигателя дозированными порциями и в строго определенные моменты времени.
На двигателях применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из ТНВД мод. типа 337 с регулятором частоты вращения, топливоподкачивающим насосом, форсунок. фильтров грубой и тонкой очистки, насоса предпусковой прокачки, топливных трубок высокого и низкого давления, электромагнитного клапана и факельных свечей ЭФУ.
Схема системы питания топливом показана на рисунке.
Фильтр грубой очистки топлива и насос предпусковой прокачки топлива должны быть установлены в системе питания топливом объекта, на котором применяется двигатель.
Топливо из бака подается через фильтр грубой очистки и насос предпусковой прокачки 18 топливоподкачивающим насосом в фильтр 16 тонкой очистки. 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 трубкам 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 ТНВД 24 по трубке 12 и клапан-жиклер 23 фильтра тонкой очистки отводится в топливный бак.
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 ее, впрыскивается в цилиндр.
Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо, отводится через каналы в корпусе форсунки и сливается в бак через сливные дренажные трубки 9 и 11 (см. рис. Система питания двигателя топливом). Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена скобами. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой. Уплотнительное кольцо 7 предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндра от попадания пыли и воды.
ВНИМАНИЕ! Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей необходимо проводить в специализированной мастерской и квалифицированным специали стом.
Ввиду возможности выхода из строя двигателя категорически запрещается установка распылителей других моделей, кроме оговоренных в руководстве.
На двигатель мод. 740.11-240 допускается установка форсунок мод. 273-21 и 273-51, применяемых на двигателях мод. 740.13.-260 и 740.14-300.
ТНВД (см. рис. ТНВД ) предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением.
На двигатель 740.11-240 устанавливается ТНВД мод. 337-40 с диаметром плунжера - 11 мм и ходом плунжера - 13 мм, корпусом ТНВД усиленной конструкции с туннелем под кулачковый вал увеличенного диаметра и усиленными подшипниками, нагнетательным клапаном - повышенной пропускной способности диаметром 7 мм. ТНВД укомплектован автомагической муфтой опережения впрыскивания топлива (АМОВТ) с номинальным углом разворота ведомой полумуфты относительно ведущей - 1°.
1 - корпус; 2 - толкатель; 3- пружина толкателя; 4 -поворотная втулка;5, 41 -рейка; 6 - корпус секции ТНВД; 7 - плунжер; 8 - втулка плунжера; 9 - корпус нагнетательного клапана;10- нагнетательный клапан;11 -штуцер; 12 - прокладка; 13 -насос топливоподкачивающий;14, 17 -крышка регулятора задняя;15 - толкатель; 16 - сухарь ведущего зубчатого колеса регулятора; 18, 33- регулировочные прокладки;19 - державка грузов; 20 - ось груза; 21 - упорный подшипник; 22 - груз; 23 - муфта грузов; 24 - палец; 25 - возвратная пружина рычага останова; 26 - корректор; 27 - верхняя крышка регулятора; 28 - рычаг пружины регулятора; 29 - перепускной клапан; 30 - втулка рейки ТНВД; 31- пробка рейки;32 - муфта опережения впрыскивания топлива; 34 - подшипник; 35 - кулачковый вал; 36 - ведущее зубчатое колесо регулятора; 37 - фланец; 38 - эксцентрик привода насоса топливоподкачивающего; 39 - рычаг стартовой пружины; 40 - главная пружина регулятора; 42 - стартовая пружина; 43 - рычаг реек; 44 - рычаг регулятора; 45рычаг муфтыгрузов; 46 - ось; 47, 48шайбы регулировочные;49 - cyхарь
На двигатель 740.14-300 устанавливается ТНВД мод. 337-80.01 с диаметром плунжера -10 мм и ходом плунжера - 13 мм. ТНВД укомплектован АМОВТ с номинальным углом разворота ведомой полумуфты относительно ведущей - 4°30 .
На двигатель 740.13-260 устанавливается ТНВД мод.337-42 с диаметром плунжера 11 мм и ходом плунжера 13 мм. ТНВД без АМОВТ .
В корпусе ТНВД 1 установлены восемь секций, которые состоят из корпуса 6, втулки 8 плунжера, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного клапана 10, прижатого к втулке плунжера штуцером 11 через уплотнительную прокладку 12. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 35 и пружины 3. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 49. Кулачковый вал вращается в роликовых подшипниках 34, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками 33. Зазор должен быть не более 0,1 мм.
Для увеличения подачи топлива плунжер 7 поворачивают втулкой 4, соединенной через ось поводка с рейкой 5 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 30. Выступающий ее конец закрыт пробкой 31. С противоположной стороны насоса находится болт 48, регулировки подачи топлива всеми секциями насоса, болт закрыт пробкой и запломбирован.
Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому болтом прикреплена трубка низкого давления 14 (см. рис. Си стема питания двиг ател я топливом ). Далее по каналам в корпусе топливо поступает к впускным отверстиям втулок 8 плунжеров. Па переднем торце корпуса в месте выхода топлива из насоса, установлен перепускной клапан 29, который обеспечивает давление в линии низкого давления на рабочих режимах 0,13-0.19 MПa (1.3-1.9 кгс/см2). Давление открытия клапана регулируется подбором регулировочных шайб 50 внутри пробки клапана.
Смазывание насоса циркуляционное, пульсирующее, под давлением oт общей смазочной системы двигателя.
Регулятор частоты вращения - 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 (см рис. ТНВД ). На кулачковом валу насоса размещено ведущее зубчатое колесо 36 регулятора, вращение которому передается через резиновые сухари 16. Ведомое зубчатое колесо выполнено как одно целое с державкой 19 грузов, вращающейся на двух шариковых подшипниках. При вращении державки грузы 22, качающиеся на осях 20, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник 21 перемещают муфту 23.
Муфта, упираясь в палец 24, в свою очередь, перемещает рычаг муфты грузов 45. Один конец рычага закреплен на оси 46, а другой через штифт соединен с рейкой топливного насоса. Рычаг 11 (рис. Схема работы регулятора частоты вращения ) управления регулятором жестко связан с рычагом 7. К рычагу 7 присоединена пружина 8, к рычагам 9 и 6 - стартовая пружина 10.
Схема работы регулятора частоты вращения: 1 - рейка ТНВД; 2 - рычаг муфты грузов; 3 - державка; 4 - регулировочный болт подачи топлива; 5 - рычаг регулятора; 6 - рычаг реек; 7 - рычаг пружины; 8 - пружина регулятора; 9 - рычаг стартовой пружины; 10 - стартовая пружина;11 - рычаг управления регулятором.
Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 8. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 8, перемещают рычаг 2 муфты грузов с рейкой ТНВД - подача топлива уменьшается. При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 2 с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещается в обратном направлении - подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.
Крышка регулятора ТНВД: 1 - рычаг управления регулятором; 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 - рычаг останова двигателя; 4 - пробка заливного отверстия; 5 - болт регулировки пусковой подачи; 6 - болт ограничения хода рычага останова; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения; А - работа; В - включено.
Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рис. Крышка регулятора ТНВД ) останова двигателя до упора в болт 6. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 8 (рис. ( Схе ма работы регулятора частоты вращения ), через штифт 47 (рис. ТНВД ) повернет рычаги 2 и 5, рейка переместится до полного прекращения подачи топлива.
При снятии усилия с рычага останова двигателя он под действием пружины 25 (рис. ТНВД ) возвратится в рабочее положение.
Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива: 1 - ведущая полумуфта; 2, 4 - манжета; 3 - втулка ведущей полумуфты; 5 - корпус; 6 - регулировочные прокладки; 7 - стакан пружины; 8 - пружина; 9, 15 - шайба; 10 - стопорное колыю;11 - груз с пальцем; 12 - проставка: 13 - ведомая полумуфта; 14 уплотнительное кольцо; 16 - ось грузов.
Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива мод. 333 для двигателя 740.11-240 и мод. 333-60 для двигателя 740.14-300 (См. рисунок) изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Муфта устанавливает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива во всем диапазоне скоростных режимов. Этим обеспечивается допустимый уровень выбросов вредных веществ с отра богавшими газами, приемлемые экономичность и жесткость процесса при различных скоростных режимах работы двигателя.
На двигателях мод. 740.11-240 и 740.14-300 применена муфта опережения впрыскивания повышенной энергоемкости с посадочным конусом 25 мм.
Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверхности переднего конца кулачкового вала ТНВД шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуфта 1 - на ступице ведомой (может поворачиваться на ней). Между ступицей и полумуфтой установлена втулка 3. Грузы 11 качаются на запрессованных в ведомую полумуфту осях 16 в плоскости, перпендикулярной оси вращения муфты. Проставка 12 ведущей полумуфты упирается одним концом в палец груза, другим - в профильный выступ. Пружина 8 стремится удержать груз в положении упора во втулку 3 ведущей полумуфты.
При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя (кулачкового вала ТНВД) грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыскивания топлива. При понижении частоты вращения коленчатого вала (кулачкового вала ТНВД) грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опережения впрыскивания топлива.
ВНИМАНИЕ! Проверку и регулировку ТНВД, а также замену плунжерных пар, уплотнительных прокладок секций ТНВД необходимо проводить в специализированной мастерской и квалифицированным специалистом.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ установка моделей ТНВД не соответствующих данной модели двигателя, из-за ухудшения качества рабочего процесса двигателя, повышения выброса вредных веществ с отработавшими газами, дымности отработавших газов и во избежание преждевременного выхода двигателя из строя.
Привод ТНВД усиленной конструкции (рис. Установка угла опережения впрыска топлива двигателей мод. 740.11-240 и 740.14-300 или Установка угла опережения впрыска топлива двигателей 740.13-260 без муфты опережения впрыскивания топлива ).
Установка угла опережения впрыска топлива двигателей 740.13-260 без муфты опережения впрыскивания топлива: 1- корпус ТНВД; 2 - полумуфта ведомая; 3 - фланец ведомой полумуфты; 4, 8 - набор пластин; 5 - фланец центрирующий; 6 - втулка центрирующая; 7 - вал привода; 9 - полумуфта ведущая; 10- стяжной болт; 11- шпонка; 12 -болт ведомой полумуфты.
Установка угла опережения впрыскивания топлива двигателей мод. 740.11-240 и 740.14-300: 1 - корпус ТНВД; 2 - автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива; 3 - полумуфта ведомая; 4 - вал привода; 5 - полумуфта ведущая; 6 - стяжной болт; 7 - шпонка; 8 - фланец центрирующий; 9 - втулка центрирующая; 10, 11 - набор пластин.
В приводе устанавливается по 5 пластин задних и передних толщиной 0.5 мм каждая, изготовленных из стали 65 Г.
Все болты в приводе ТНВД должны быть класса прочности R100 и заворачиваться с крутящим моментом 6.5-7,5 кгс.м. Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать динамометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих втулок.
ВНИМАНИЕ! Шайбы пружинные устанавливаются только под гайки крепления пластин к полумуфте ведомой.
Деформация (изгиб) передних и задних пластин не допускается. Стяжной болт ведущей полумуфты привода ТНВД затягивается в последнюю очередь.
Фильтр тонкой очистки топлива: 1 - крышка; 2 - болт; 3 - уплотнительная шайба; 4 - пробка; 5,6- прокладки; 7 - фильтрующий элемент; 8 - колпак; 9 - пружина фильтрующего элемента; 10 - пробка сливного отверстия; 11 - стержень.
Фильтр тонкой очистки топлива (см. рис . Фильтр тонкой очистки ) окончательно очищает топливо перед поступлением в ТНВД. Он установлен в самой высокой точке системы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива, через клапан-жиклер, установленный в корпусе фильтра. При давлении в полости подвода топлива 25-45 кПа (0.25-0.45 кгс/см2) происходит сдвиг клапана, а при давлении 200-240 кПа (2-2,4 кгс/см2 ) клапан полностью открывается, обеспечивая перепуск топлива в бак.
ВНИМАНИЕ! При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правила обслуживания системы питания топливом. Не допускается попадание загрязнений в систему питания двигателя топливом. Необходимо применять в фильтре тонкой очистки топлива фильтрующие элементы только разрешенных моделей, а именно: 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.
Топлпвоподкачивающий насос 13 (рис. ТНВД ) поршневого типа, предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки к впускной полости ТНВД.
Насос установлен на задней крышке регулятора, привод его осуществляется от эксцентрика кулачкового вала ТНВД. В корпусе насоса размещены: поршень, пружина поршня, втулка штока и шток толкателя, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами. Эксцентрик кулачкового вала ТНВД через ролик, толкатель 15 и шток сообщает поршню топливного насоса низкого давления возвратно-поступательное движение.
Топливоподкачивающий насос повышенной производительности без ручного насоса.
Схема работы насоса показана на рис. Схема работы топливного насоса низкого давления и насоса предпусковой прокачки топлива . При опускании толкателя поршень 10 под действием пружины 4 движется вниз. В полости А создается разрежение и впускной клапан 3, сжимая пружину 2, пропускает в полость топливо. Одновременно топливо, находящееся в нагнетающей полости В, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательный клапан 8, соединенный каналами с обеими полостями. В свободном положении нагнетательный клапан закрывает канал всасывающей полости.
При движении поршня 10 вверх топливо, заполняющее полость А, через нагнетательный клапан 8 поступает в полость В под поршнем, при этом впускной клапан закрывается. 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, усилия пружины - с другой.
Насос предпусковой прокачки топлива поршневого типа служит для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха.
Насос устанавливается в топливной системе изделия. Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.
Топливную систему следует прокачивать насосом предпусковой прокачки топлива. При движении вверх, в пространстве под поршнем создается разрежение. Впускной клапан 11 (см. рисунок), сжимая пружину 2, открывается и топливо поступает в полость насоса. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан 13 открывается, и топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан-жиклер ФТОТ и перепускной клапан ТНВД.
После прокачивания системы необходимо опустить рукоятку и зафиксировать ее поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую полость топливного насоса низкого давления.
ВНИМАНИЕ! Не допускается пускать двигатель при незафиксированной рукоятке ввиду возможности подсоса воздуха через уплотнение поршня.
Топливные трубки подразделяются на топливные трубки низкого давления - 0 , 4-2 МПа (4-20 кгс/см2) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см2).
Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы сечением 10x1 мм с припаянными наконечниками.
Топливные трубки высокого давления равной длины (1 = 615 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, топливные трубки дополнительно закреплены скобами к впускным коллекторам.
Топливный насос высокого давления двигателей КамАЗ 740.50-360, 740.51-320
Топливный насос высокого давления ( рисунок 39 ), предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высоким давлением.
Рисунок 39. Топливный насос высокого давления (ТНВД) 337) с топливоподкачивающим насосом: 1 — корпус ТНВД; 2 — толкатель; 3 — пружина толкателя; 4 — поворотная втулка; 5 — рейка; 6 — корпус секции ТНВД; 7 — плунжер; 8 — втулка плунжера; 9 — кольцо уплотнительное; 10 — седло нагнетательного клапана; 11 — клапан нагнетательный, 12 — штуцер; 13 — насос топливоподкачивающий; 14 — сухарь; 15 — толкатель; 16 — шестерня регулятора ведущая; 17 — сухарь ведущей шестерни; 18 — фланец ведущей шестерни; 19 — эксцентрик привода топливо-подкачивающего насоса; 20 — крышка регулятора задняя; 21 — шестерня регулятора промежуточная; 22 — подшипник шестерни регулятора промежуточный; 23 — винт регулировки цикловой подачи топлива; 24 — корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха; 25 — подшипник крышки регулятора; 26, 44 — регулировочные прокладки; 27 — подшипник державки грузов; 28 — державка грузов; 29 — ось грузов; 30 — упорный подшипник муфты регулятора; 31 — груз; 32 — муфта регулятора; 33 — возвратная пружина рычага останова; 34 — палец; 35 — прямой корректор; 36 — верхняя крышка регулятора; 37 — рычаг пружины регулятора; 38 — перепускной клапан; 39 — пробка рейки; 40 — втулка рейки; 41 — манжета; 42 — фланец ведомой полумуфты; 43 — полумуфта ведомая; 45 — подшипник кулачкового вши; 46 — кулачковый вал; 47 — втулка штока; 48 — шток толкателя; 49 — ролик.
На двигатель КамАЗ автомобильной комплектации устанавливается ТНВД со всережимным регулятором.
В корпусе 1 ТНВД ( рисунок 39 ) установлены восемь секций, каждая из которых состоит из корпуса 6, втулки 8 плунжера, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного клапана 11, седло которого прижато к втулке плунжера 8 штуцером 12. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 46 и пружины 3 толкателя. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 14. Кулачковый вал вращается в роликовых подшипниках 45, установленных в запрессованные в корпус насоса стальные кольца и прижатых крышками. Натяг подшипников кулачкового вала должен составлять 0,05..0,15 мм и регулируется прокладками 44.
Для изменения подачи топлива плунжер 7 проворачивается 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 находится 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/см2).
Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей смазочной системы.
ТНВД – это Топливный Насос Высокого Давления. Ставиться он на дизельные двигатели и предназначен для подачи топлива в топливную систему под высоким давлением, для наилучшего сгорания его в цилиндрах.
Устройство ТНВД
Рис.1 - Подробная схема всех элементов топливного насоса для автомобилей Камаз с двигателем 740.
Принцип работы
Из бака, через фильтр грубой очистки, с помощью топливного насоса низкого давления топливо, по топливопроводу, поступает сначала в фильтр тонкой очистки, а потом на вход в ТНВД. От коленвала двигателя передается крутящий момент на топливный насос, а точнее на кулачковый вал, который в свою очередь приводит в действие толкатели. Толкатели давят на пружины, которые поднимают плунжер. Плунжер закрывает впускной клапан, топливо подается на форсунки, которые распыляют его уже в цилиндрах. Кулачковый вал, проварачиваясь дальше опускает плунжер, открывая, тем самым, поступление топлива в ТНВД и процесс повторяется.
Вроде бы ничего сложно, однако, это не совсем так. Любой ТНВД это очень сложный механизм, основой которого являются плунжерные пары. Их изготавливают с очень высокой точностью. Одна такая пара состоит из цилиндра и поршня, который, перемещаюсь и создает высокое давление в системе.
ТНВД двигателя Камаз 740 представляет собой V-образное устройство, в каждой половине которого находится по 4 плунжерные пары. Внизу корпуса насоса находится кулачковый вал, на который от коленвала и передается крутящий момент. Кулачки на валу передают поступательные движения на поршни каждой пары. Работа поршней ТНВД строго синхронизирована с работой поршней самого двигателя с помощью пружинных толкателей.
В конструкции каждой плунжерной пары есть несколько клапанов, как впускных так и выпускных и специальных канавок для отвода лишнего топлива. За направлениями потока топлива отвечают специальные автоматически клапанные механизмы.
Возможные неисправности в работе ТНВД и их ремонт
В топливном насосе двигателя Камаз 740 высокое давление создается за счет очень плотного прилегания поршня в цилиндре плунжерной пары. В случае какого либо нарушения этой плотности в топливной системе падает давление и двигатель вообще может не запуститься или работать не ровно, с перебоями. Длительную и безаварийную работы ТНВД в первую очередь обеспечивает качественное дизельное топливо. Для дизельных моторов это одно из главных условий успешной эксплуатации. Внимательно отнеситесь к выбору АЗС, на которой заправляетесь.
Для того, чтобы двигатель КАМАЗ и ТНВД работали исправно и долго своевременно проводите все необходимые регламентные работы по их техническому обслуживанию, а особое внимание стоит уделить замене топливных фильтров, как грубой, так и тонкой очистки. Старайтесь покупать оригинальные расходные материалы у официальных дилеров или в авторизированных сервисных центрах.
Как и у любого механизма у ТНВД есть свой ресурс, который он в любом случае со временем выработает. Но инженеры Камаза разработали ремонтопригодный агрегат, который можно восстановить, заменив изношенные детали. Но ремонтировать топливный насос высокого давления стоит на специализированных станциях, которые оборудованы стендом проверки топливной системы под давлением. Такое оборудование поможет выявить как явные, так и скрытые неисправности. После проведения ремонта ТНВД должен пройти ряд стендовых испытаний и точную настройку вместе топливными форсунками.
Основные причины выхода ТНВД из строя
- Вода в топливной системе. Причин появления воды в системе может быть несколько: некачественный или изношенный топливный фильтр; большой процент воды в дизельном топливе; нарушение герметичности топливопровода из-за чего образуется конденсат внутри на трубках.
- Механические примеси в топливе. Примеси могут появляться опять же из-за плохих топливных фильтров. Так же рекомендуется периодически проводить очистку топливного бака от образований парафина и т.п. отложений.
- Плохие смазывающие качества дизельного топлива. Причина этого может скрывать в применение не сертифицированных присадок. Не поддавайтесь рекламе и не добавляйте в топливо ничего лишнего, чего не рекомендует производитель.
- Не герметичный топливопровод. В этом случае идет постоянный подсос воздуха в систему, повышающий коэффициент трения в плунжерных парах, что приводит к их быстрому износу.
Самые часто встречающиеся неисправности
- Неравномерная подача топлива. Причина скорее всего кроется в поврежденной плунжерной паре. Так же рекомендуется проверить клапаны топливного насоса, а также работу форсунок.
- Повышенный расход топлива. Причина банальна – повреждения топливопровода.
- Запаздывает впрыск. Проблема может скрываться в регулировочном болте толкателя или в поврежденном кулачковом вале.
Видео, подробно описывающее работу топливной систему двигателя Камаз 740.
Регулировка подачи топлива
Как снять ТНВД
- отсоединить тросики ручного управления рычагом остановки двигателя и рычагом управления регулятором,
- снимите тягу управления подачей топлива,
- отсоедините все трубопроводы подвода топлива к насосу, отводящий и дренажный трубопроводы и трубопровод от фильтра тонкой очистки топлива,
- отсоедините трубку для подвода масла к насосу и, масло отводящую трубку,
- выкрутите стяжной болт переднего фланца ведущей полумуфты и два болта ведомой полумуфты (для того, чтобы выкручивать болты было удобно нужно провернуть коленвал через люк картера сцепления),
- отсоедините топливопроводы факельных свечей,
- снимите топливопроводы высокого давления,
- отсоедините трубку, которая подводит воздух к рабочему цилиндру вспомогательного тормоза,
- открутите четыре болта, которые крепят ТНВД,
- снимите собственно сам насос.
Порядок разборки
- вывернуть винты крепления задней крышки регулятора частоты вращения и снять крышку в сборе с насосом низкого давления;
- снять автоматическую муфту опережения впрыска топлива, используя приспособление И-801.16.000. Сначала отвернуть гайку 2 (рис. а) крепления муфты. Для этого вставить отвертку 4 в паз гайки и, удерживая муфту 1 от вращения, ключом 3 отвернуть гайку. Затем, вворачивая в муфту съемник 5 (рис. б), снять муфту;
Рис.2 – Снятие муфты
- распломбировать и вывернуть винты крепления защитных кожухов секций ТНВД и снять кожуха;
- распломбировать и вывернуть болты крепления верхней крышки регулятора и снять крышку;
- вынуть ось рычага регулятора и снять рычаг регулятора с рычагом муфты грузов, муфтой, пружиной регулятора и рычагом пружины;
- снять стопорное кольцо и державку грузов в сборе;
- вывернуть пробки реек, вынуть втулки реек, затем сами рейки, предварительно расстопорив их;
- отвернуть гайки крепления секций ТНВД, снять стопорные шайбы штуцеров секций и вынуть секции ТНВД и толкатели плунжеров;
- расшплинтовать и отвернуть гайки и, используя съемник И-801.26.000, снять эксцентрик привода насоса низкого давления, ведущую шестерню регулятора и промежуточную шестерню;
- снять второй подшипник с оси промежуточной шестерни;
- выбить шпонки с носка и хвостовика кулачкового вала, снять крышку заднего подшипника, вынуть кулачковый вал в сборе с подшипниками и снять крышку переднего подшипника;
- используя съемник И-801.30.000, снять подшипники с кулачкового вала;
- секции ТНВД и топливоподкачивающий насос низкого давления разобрать в приспособлении И-801.20.000. Для выпрессовки нагнетательного клапана секции ТНВД использовать приспособление И-801.21.000.
Сборка и установка ТНВД после ремонта
Сборка ТНВД, как и положено, проводится в обратном порядке. Чтобы установить подшипники на кулачковый вал используется приспособление И-801.27.000. Свободный ход вала должен быть не больше 0,1 мм, делается это путем подбора регулировочных прокладок под крышку переднего подшипника кулачкового вала.
Установка ТНВД:
- проверните коленвал до его положения, которое соответствует началу впрыска топлива в первый цилиндра (фиксатор находится в зацеплении с маховиком), проверьте, чтобы метка I на заднем фланце ведущей полумуфты привода должна быть вверху;
- установите топливный насос на двигатель, совместив при этом метки II на корпусе насоса и муфте опережения впрыска топлива;
- затяните болты крепления насоса;
Рис.3 - Порядок затяжки болтов крепления, топливного насоса высокого давления
- не нарушая взаимного расположения меток, затяните верхний болт ведомой полумуфты привода, переставьте фиксатор в мелкий паз, проверните коленвал на один оборот и затяните второй болт ведомой полумуфты, затяните стяжной болт переднего фланца полумуфты;
- установите крышку люка картера сцепления;
- подсоедините трубопроводы высокого давления, маслоподводящую и маслоотводящую трубки, трубку подвода воздуха к пневмоцилиндру вспомогательного тормоза, трубопроводы низкого давления, тягу управления подачей топлива, тросики ручного управления рычагом останова и рычагом управления регулятором.
После установки ТНВД запустите двигатель и болтом отрегулировать минимальную частоту вращения холостого хода, которая не должна превышать 600 об/мин.
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: