0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя

Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя

Топливный насос высокого давления (Injection pump в английских источниках) — узел системы питания автомобиля. Родоначальник ТНВД — Роберт Бош. Изначально устанавливался исключительно на дизельных силовых агрегатах. На легковых машинах стал использоваться с конца 30‐х годов XX века. Современные автогиганты применяют этот технически сложный блок на бензиновых моторах, имеющих распределенный впрыск топлива.

Что такое ТНВД и для чего он нужен?

ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:

  • точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
  • нагнетание топлива в форсунки;
  • определение момента впрыска горючего в цилиндры.

Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).

Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.

Устройство и принцип работы

Схематически устройство простого рядного ТНВД можно представить следующим образом:

  • поршень (плунжер), сопряженный с цилиндром (втулкой), которые работают как единое целое — плунжерная пара;
  • канавки для подачи топлива к плунжерным парам;
  • кулачковый вал с центробежной муфтой; вращение вала происходит посредством ремня ГРМ;
  • толкатели плунжера, на которые давит кулачковый вал;
  • возвратные пружины, обеспечивающие возврат плунжера;
  • клапаны нагнетательные;
  • штуцеры;
  • рейки зубчатые;

Представляя устройство узла, несложно понять его принцип работы, схожий с работой двухтактного ДВС:

  • вращается кулачковый вал;
  • кулачки вала давят на толкатели плунжера;
  • происходит движение плунжера по цилиндру;
  • повышение давления приводит к открытию нагнетательных клапанов;
  • топливо поступает через клапан к форсункам.

Конструкция насоса предусматривает подачу к форсункам не всей воздушно‐топливной смеси, но только строго определенной порции. Остатки отправляются в сливные клапаны. Центробежная муфта обеспечивает подачу дизельного горючего в конкретный момент. Всережимный регулятор необходим для определения количества смеси: давление на педаль газа увеличивает объем, ослабление — уменьшает.

От механики к электронике

Механические насосы постепенно вытесняются агрегатами с электронной начинкой. Устройство и принцип работы узлов отличается тем, что все происходящие в ТНВД процессы регулируются электроникой. Здесь обеспечение максимально точного количества смеси, моментальная реакция на малейшее изменение динамики. Механическим насосам такие параметры недоступны. Электроника позволила снизить циклы нестабильного сгорания топлива, уменьшить нестабильность работы дизеля на холостом ходу.

Следующий шаг — двухфазный впрыск топлива, обеспечивающий полноту сгорания. Следствие — уменьшение выброса в атмосферу токсичных продуктов и увеличение КПД двигателя. При этом система контролирует:

  • положение педали газа;
  • частоту вращения распредвала двигателя;
  • температуру двигателя (охлаждающей жидкости);
  • скорость движения;
  • величину подъема иглы форсунки;
  • давление наддува воздуха;
  • температуру воздуха на впуске;
  • работу свечей накаливания.

ТНВД с электронными блоками управления снабжены программами самодиагностики, значительно расширяющими возможности использования насосов. Так, при возникновении ряда отказов система будет работать, обеспечивая движение транспортного средства. Полный отказ происходит при выходе из строя микропроцессоров.

Виды ТНВД

В машиностроении используются следующие виды ТНВД:

  • рядные;
  • распределительные;
  • магистральные.

По принципу действия ТНВД делят:

  • непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
  • с аккумуляторным впрыском.

Конструкция агрегатов различна, но неизменным является основной рабочий узел — плунжерная пара.

Рядные ТНВД используются на тяжелых и средних грузовиках, активно применяются в машиностроении. Неоспоримое преимущество — способность функционировать на топливе низкого качества. Простота конструкции — это надежность и неприхотливость в обслуживании. В рядных моделях количество плунжерных пар соответствует количеству цилиндров. Недостаток — громоздкость.

В распределительных насосах одна или две плунжерные пары (зависит об объема двигателя) обслуживают все цилиндры. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты и массу узла и обеспечивает равномерную подачу топливной смеси. Применяют агрегаты этого типа на легковых автомобилях. Популярные модели — Bosch, Lucas. Распределительные ТНВД различаются по исполнению кулачкового привода: торцевой, внутренний или внешний. Последний вариант практически не производится. Недостаток распределительных насосов — недолговечность.

Магистральные ТНВД имеют отличную от предыдущих вариантов схему. Нагнетание топлива производится плунжерами (от одного до трех), приводимыми в движение кулачковой шайбой либо валом. Дозирующий клапан отвечает за регулировку подачи топлива. Открытие и закрытие клапана обеспечивается электроникой. Агрегаты этого типа используются в топливной системе Common Rail.

Как понять, что ТНВД неисправен

Производители постоянно улучшают качество насосов, проводя испытания агрегатов в сборе и отдельных элементов. Но от возникновения неполадок никто не застрахован. Протестировать ТНВД, напичканный электроникой, без специального оборудования и программного обеспечения не представляется возможным. Как же понять, что проблемы возникли именно с этим узлом? Общие признаки таковы:

  • резкое увеличение расхода топлива;
  • проблемы с запуском двигателя;
  • выхлопные газы черного цвета;
  • едкий запах и повышенная дымность выхлопа;
  • регулярное соскальзывание ремня ГРМ;
  • утечки топлива;
  • падение мощности ДВС;
  • нестабильная работа мотора на холостых обортах.

Основная причина поломок — загрязнение плунжеров насоса (некачественное топливо, смазка и т. д.). Опасна для микронных допусков плунжера и вода, которая может содержаться в горючем.

Подводя итоги, можно сказать, что при соблюдении несложных правил эксплуатации (своевременный сервис, использование качественных ГСМ), ТНВД — надежный узел, позволяющий экономно расходовать топливо.

I. Описание работы

Изучение конструктивного устройства, приобретение навыков по разборке, сборке и оценке технического состояния ТНВД. Ознакомление с методами их регулирования.

1.2. Обоснование работы.

ТНВД, являясь одним из важнейших элементов системы впрыска, предназначен для подачи топлива в форсунку при высоком давлении (до 30 МПа). Одновременно он в зависимо­сти от режима работы двигателя, должен дозировать и регулировать цикловую подачу топлива (gц) впрыснутого в цилиндр.

От работы ТНВД во многом зависит подача и распыливания топлива а, следовательно, и протекание рабочего процесса в двигателе и его тепловая и механическая напряженность. У топливных насосов золотникового типа регулирование количества подаваемого топлива (gц) можно осуществлять: по концу подачи, по началу подачи и по смешаному типу — на­чалу и концу подачи одновременно. Способ регулирования зави­сит от расположения отсечных кромок на плунжере.

Плунжер с регулированием по концу подачи топлива.

Плунжер с регулированием по началу подачи топлива.

Плунжер с регулированием по началу и по концу подачи топлива.

К основным характеристикам ТНВД обычно относят:

плотность плунжерной пары;

— плотность нагнетательного и всасывающего клапанов;

— момент начала подачи топлива;

После установки проверенных и отрегулированных форсунок и насосов на двигатель, проверяют равномерность подачи топлива по цилиндрам.

Перечисленные характеристики зависят от технического состояния насоса, что заставляет во время эксплуатации дви­гателя проводить опрессовку, проверку и регулировку ТНВД.

2. Перечень приборов, инструмента и устройств.

Работа выполняется на неработающем двигателе 3NVD-24 с применением следующего инструмента и устройств:

— ключи для разборки и сборки ТНВД;

— манометр с диапазоном измерения давления от 0 до 40 МПа;

— приспособление для ручной прокачки насоса;

— моментоскоп (стеклянная трубка, устанавливаемая при помощи накидной гайки на штуцер насоса),

— спец. ключи для поворота кулачка распредвала;

— мерные стаканы вместимостью до 200 мл;

— весы с ценой деления не более 5 г;

— чистая бумага (ватман);

— ванна с топливом.

3. Порядок выполнения работы

При подготовке к выполнению лабораторной работы курсанты должны подробно изучить конструкцию ТНВД лабораторной установки и инструкцию по его эксплуатации.

Проверка технического состояния и регулировка ТНВД проводится в следующей последовательности: — опрессовка насоса на двигателе;

— определение неисправного узла (нагнетательного клапана, всасывающего клапана или изношенной плунжерной пары);

— демонтаж насоса с двигателя;

— осмотр и деффектация деталей насоса;

— замена негодных деталей;

— установка насоса на двигатель;

— проверка и регулировка плотности;

— проверка и регулировка момента начала подачи топлива;

— установка “нулевого” положения;

— определение равномерности подачи топлива по цилиндрам. Определяется после опрессовки и регулировки форсунок на данном двигателе.

3.1. Проверка и регулировка плотности топливных насосов.

Проверка плотности топливных насосов проводится при снятых форсуночных трубках (трубки высокого давления) и нагнетательных клапанах. Подвод топлива от расходной цистерны к двигателю открыт. Орган управления подачей топлива (топливная рейка) устанавливается на полную подачу. На нагнетательный штуцер ТНВД устанавливается манометр, не зажимая штуцер манометра до конца. Валоповоротным устройством проворачивают коленвал до положения ролика толкателя строго на цилиндрической части кулачной шайбы распредвала, тогда плунжер опущен вниз. С помощью ручкой про­качки топлива (рычага) прокачивают насос до полного удаления воздуха и заполнения трубки топливом, после чего зажимают штуцер манометра. Продолжая прокачивать насос, создают давление топлива в насосе, рекомендованное заводской техничес­кой документацией (35,0 – 40,0 МПа). Засекается время сохранения насосом постоян­ного давления ( τн ). Результаты измерения времени для каждого насоса записываются в протокол наблюдений (табл.03.1). Время постоянства давления сравнивается с нормати­вным временем.

Вычисляется неравномерность плотности (Δτн) насосов по цилиндрам.

Средняя плотность насосов:

τн ср = τн i : z (3.1)

где: τн i — плотность каждого из проверяемых насосов.

z — число насосов, соответствующее числу цилиндров.

Неравномерность плотности насоса:

Δτн i = (1- τн i : τн ср) · 100 % (3.2)

Результаты вычисления записываются в таблицу 03.1.

Для новых плунжерных пар время сохранения давления (τн) лежит в пределах 15 с , а для плунжерных пар, находящихся в эксплуатации 5 с. Неравномерность плотности (Δτн i ) по цилиндрам не должна превышать ±10% от средней плотности всех насосов.

Если плотность насоса не входит в указанные пределы, то проверяют качество уплотнений, обеспечивающих герметичность полости высокого давления, и повторяют испытание. Если и в этом случае плотность не удовлетворяет требованиям, то плунжерную пару заменяют на другую, с плотностью, близкой к плотности плунжерных пар оставшихся насосов.

Топливные насосы, установленные на одном двигателе, должны подавать одинаковое количество топлива. Неравномерность цикло­вых подач отдельным цилиндрам допускается не более 5 — 7% на режиме полного хода.

Для мощного малооборотного двухтактного двигателя 6ДКРН 74/160-2 цикловая подача составляет g ц = 34,8 г/цикл

Для высокооборотного четырехтактного двигателя 6Ч 15/18 цикловая подача составляет g ц = 0,1 г/цикл

На малых ходах судна цикловая подача уменьшается в 7 — 10 раз.

3.2. Демонтаж насоса с двигателя

Демонтаж ТНВД с двигателя производят в следующей после­довательности:

перекрывают подвод топлива к двигателю и подачу его от фильтра к насосу;

отсоединяют от насоса орган управления подачей топлива (топливную рейку);

топливные трубки: подвода топлива, отсечного топлива и топлива высокого давления;

откручивают гайки крепления ТНВД к двигателю;

снимают насос с двигателя.

в зависимо­сти от режима работы двигателя в зависимо­сти от режима работы двигателя 3.3. Разборка и сборка ТНВД

Разборка и сборка ТНВД должна производиться на специаль­но подготовленном рабочем месте, стол должен быть застелен чистой бумагой или газетой. Детали одного топливного насоса, пос­ле разборки складывают в отдельную посуду, промывают чистым топливом и без протирания ук­ладывают на чистую плотную бумагу (ватман, газету).

При осмотре деталей ТНВД необходимо обращать внимание на состояние рабочих поверхностей плунжера, втулки, клапа­нов. На них не должно быть наклепа, раковин, рисок и коррозии. Уплотнительные конусы штуцеров и штуцерных гаек не должны иметь трещин, вмятин, царапин и других повреждений8 которые могут привести к нарушению герметичности. При осмотре следует обратить внимание на трещины и натиры на спиралях пружин и седлах клапанов. При обнаружении дефектов неисправные детали заменяются.

3.4. Монтаж насоса на двигатель.

Монтаж производится в следующей последовательности:

устанавливают насос на штатное место, закручивают гайки его крепления на двигателе;

присоединяют к насосу орган управления подачей топлива (топливную рейку), топливные трубки низкого и высокого давлений;

открывают подачу топлива к двигателю и от фильтра к насосу;

удаляют воздух из трубки подвода топлива к насосу, а затем и из топливных полостей насоса.

3.5. Проверка и регулировка момента начала подачи топлива.

Орган управления подачей топлива устанавливается в положе­ние максимальной подачи.

На нагнетательный штуцер ТНВД устанавливается моментоскоп. Валоповоротным устройством проворачивают коленвал до положения ролика толкателя строго на цилиндрической части кулачной шайбы распредвала, тогда плунжер опущен вниз. Вручную прокачивают насос до полного удаления воздуха и заполнения трубки моментоскоп топливом, до отчетливо видимого его уровня.

Медленно проворачивают маховик в сторону вращения коленчато­го вала и следят за положением уровня топлива в трубке моментоскопа. В момент страгивания топлива в трубке маховик останавлива­ют и делают на нем отметку начала подачи напротив стрелки-указателя на блоке цилинд­ров. Рулеткой измеряют длину дуги (Lнп) обода маховика между отмет­кой (нп) и указателем ВМТ. Результаты измерений запи­сывают в тайл,2.1

Длину дуги переводят в градусы угла поворота коленчатого от начала подачи топлива (нп) до ВМТ.

φ = 360 : ℓмах · ℓнп; (3.3)

Где ℓнп — длина дуги от “нп” до ВМТ ( мм);

ℓмах – периметр маховика (мм).

Результаты вычислений записывают в табл.03.1.

Полученный угол является геометрическим углом опережения начала подачи топлива. Геометрические углы опережения подачи топлива у всех насосов должны быть одинаковыми и соответствовать значениям, указанным в инструкции по эксплуатации двигателя. Если эти требо­вания не выполняются, то производят регулировку угла опережения подачи топлива.

Регулировка угла опережения подачи топлива для ТНВД с регулировкой количества подаваемого топлива концом подачи производится:

ввёртыванием или вывёртыванием регулировочного болта толкателя плунжера;

установкой или удалением прокладок под корпус насоса;

поворотом кулачной шайбы топливного насоса на распре­делительном валу (грубая регулировка);

изменением положения соединительной муфты распредели­тельного вала (для дизелей с кулачковыми шайбами, не допускающими поворота). Смещение муфты меняет угол подачи сразу для всех ТНВД установленных на двигателе.

Окончательная подрегулировка производится изменением длины толкателя топливного насоса (вворачивая или выворачивая регулировочный болт).

У ТНВД клапанного типа с регулировкой количества подаваемого топлива началом подачи, для установки требуемого угла опережения изменяют момент закрытия перепускного клапана.

У ТНВД золотникового типа с регулировкой количества топлива началом подачи, угол опережения окончательно устанавливается из­менением активного хода плунжера.

По окончании операций по регулировке производится повтор­ное измерение угла опережения подачи топлива. Результаты изме­рений записываются в табл.2.1 под порядковым номером 2.

Опять производится сравнение и решается вопрос о дальней­шей регулировке или ее прекращении.

З.б. Проверка и регулировка нулевой подачи топлива ТНВД.

Нулевая подача топливных насосов необходима для одновремен­ного выключения всех насосов и остановки дизеля при переводе ру­коятки управления в положение «стоп».

Нулевая подача будет установлена, если в течение всего наг­нетательного хода плунжера топливо через форсунку в цилиндр не поступает.

Проверка кулевой подачи производится следующим.образом.

Проворачивая маховик двигателя в сторону вращения коленча­того вала, устанавливают его так, чтобы на ходе сжатия метка на­чала подачи топлива не доходила до указателя на блоке цилиндров.

Вручную прокачивают насос до полного заполнения трубки моментоскопа. Потряхиванием трубки удаляют из неё часть топлива.

Рукоятку органа управления подачей топлива устанавливают в положение «стоп». Продолжают вручную прокачивать насос и следят за уровнем топлива в трубке моментоскопа. Уровень топлива не должен изменяться. Насосы, у которых уровень топлива в трубке моментоскопа повысился, должны бить отрегулированы на нулевую подачу. Регулировка нулевой подачи зависит от конструкции насоса и производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации дви­гателя .

Для насосов золотникового типа нулевая подача отмечается на заводе изготовителе метками: на топливной рейке, на торцах зубьев, на поводке плунжера и поворотной втулке. Поэтому грубая регулировка нулевой подачи сводится к совмещению соответствующих меток.

В любом случае нулевая подача достигается разворотом плунжера в положение холостого хода (нагнетательная и всасывающая полости насоса соединены на весь ход плунжера).

3,7. Проверка равномерности подачи топлива по цилиндрам и ее регулировка.

Топливные насосы, установленные на одном двигателе, должны подавать одинаковое количество топлива. Неравномерность цикло­вых подач отдельными цилиндрами допускается не более 5 — 7% на режиме полного хода.

Для мощного малооборотного двухтактного двигателя 6ДКРН 74/160-2 цикловая подача составляет gц = 34,8 г/цикл

Для высокооборотного четырехтактного двигателя 6Ч 15/18 цикловая подача составляет gц = 0,1 г/цикл

При проверке цикловых подач к топливным насосам, установленным на двигатель, подсоединяют трубки высокого давления и форсунки, работающие в паре с ТНВД, так чтобы распылители форсунок были обращены вниз, в свободном пространстве, вне цилиндра, перед двигателем. Взвешивают чистые мерные стаканы (Gст) и результаты записывают в табл.03.1. Затем стаканы устанавливают таким образом, чтобы распылители форсунок вошли вовнутрь стаканов. Орган управления подачей топлива устанавливают на максималь­ную подачу и с наибольшей скоростью производят для всех насосов одинаковое число (10-15) полных подач топлива рычагом ручной прокачки. После выполнения процедуры, каждый стакан с топливом взвешивают (Gст.топл.). Результаты измерений записывают в табл.03.1.

Определяют количество топлива, поданное каждым насосом (Gтопл),

Gтопл = Gст.топл — Gст (3.4)

Определяют наибольшее и наименьшее количество пощоваеиого топлива Gтопл max и Gтопл min. Процент неравномерности подачи топлива по цилиндрам:

ΔGтопл = 2(Gтопл max — Gтопл min) : (Gтопл max + Gтопл min) · 100. (3.5)

Результаты вычислений записывают в табл.2.1.

Неравномерность подачи топлива не должна превышать 5 — 7%. При большой неравномерности подачи топлива производится регулировка производительности насоса.

Регулировка количества топлива, подаваемого насосом, зависит от конст­рукции последнего, поэтому её произ­водят согласно инструкции завода-строителя.

Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят

С момента окончательной прописки дизельных моторов на легковых автомобилях не только владельцы, но и мастера с небольшой опаской смотрели на это «чудо техники». Да, выигрыш на топливе и на тяге очевиден – но что будет, если мотор сломается? Особенностью всех без исключения двигателей на тяжелом топливе является прецизионность сборки самых ответственных деталей, а также величина рабочего давления – разумеется, если мы говорим о современных моторах. Глядя на нормо-часы в сервисе, касающиеся ремонта и обслуживания топливной аппаратуры, каждый невольно задастся вопросом: «Стоит ли игра свеч?». И да, и нет.

С одной стороны, вы получаете неимоверно производительный ДВС с паровозной тягой и уменьшенным расходом, с другой – необходимость повышенного внимания к качеству топлива, более частой замене топливного фильтра и довольно большим расходам в случае необходимости ремонта или замены элементов системы. Но если первая чаша весов все же перевесила, и вы стали обладателем автомобиля «на дизеле» с системой Common Rail, то стоит посмотреть, как ремонтируются элементы этой системы. Сегодня мы выясним, как выполняется ремонт ТНВД.

Кратко об устройстве

Common Rail : это словосочетание у всех на слуху, и многие даже знают, что это такое. Говоря простым языком, это не что иное, как система впрыска дизельного топлива из общей магистрали непосредственно в цилиндр двигателя под очень высоким давлением (1 600 – 1 800 бар). Некоторые скажут: но ведь дизтопливо уже давно впрыскивается непосредственно, в чем же особенность? Ответ лежит на поверхности, в самом названии: это «единая магистраль».

Раньше, до появления Common Rail, дизтопливо под давлением, создаваемым ТНВД (топливным насосом высокого давления) отправлялось сразу к форсунке, через которую впрыскивалось в цилиндр. В новой же системе насос нагнетает топливо в топливную рампу, которая сама по себе является аккумулятором – а уже от рампы топливо по трубкам подводится к форсункам.

Благодаря подобной схеме получается, что все форсунки имеют в своем распоряжение топливо под одинаковым давлением в любое время и в любом количестве – причем давление это довольно высокое. Оно необходимо для лучшего распыления и, следовательно, смешивания топлива с воздухом, а значит, для более полного сгорания. Все это – звенья цепи, ведущей к повышению эффективности работы ДВС.

Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем. Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.

Следующий элемент в схеме – форсунки. В современных моторах они могут быть электромагнитными или пьезоэлектрическими. Вторые, к слову – последнее слово техники в дизелестроении.

Для завершения схематической картины работы Common Rail добавим, что топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал. По сути, топливо в системе постоянно циркулирует, но как только сигнал «приходит» на электромагнитный клапан, он «открывает» форсунку, и топливо распыляется в цилиндр. Кстати, именно об устройстве и работе форсунок мы поговорим в следующей статье.

Устройство ТНВД

Конструктивно насосы могут быть роторными или, как в нашем случае, плунжерными. Так как в наше поле зрения попал плунжерный насос, и на данный момент он более распространен, то и рассматривать мы будем различные вариации этой конструкции.

2

Принцип работы предельно прост: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу. Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.

Если обратиться к деталям, то можно выделить три типа ТНВД.

Первый – «голый» насос: топливо к нему подкачивается отдельным насосом, смонтированным в баке. Второй – ТНВД с регулятором давления. И, наконец, третий – на котором установлен и подкачивающий насос, и регулятор давления, который в случае необходимости сбрасывает топливо под избыточным давлением в «обратку».

Существуют также небольшие отличия и в конструкции плунжеров. Для наглядности мы разбирали и ремонтировали ТНВД с плунжером, перемещающимся в стакане, который можно извлечь из корпуса и заменить в сборе. Однако есть и конструкции, в которых сам корпус исполняет роль стакана. В принципе, о механике здесь больше ничего и не скажешь – она простейшая.

Что может поломаться?

Первый и чуть ли не единственный враг всех деталей топливной аппаратуры дизельного двигателя – вода. Не исключение здесь и ТНВД с прецизионной подгонкой пары плунжер-стакан и клапанами. Помните статью про дизельный фильтр-отстойник с краном для слива воды? Так вот если не следить за водой в отстойнике, то в один момент ваш автомобиль потеряет тягу «на низах», а может и во всем диапазоне оборотов – как повезет. Впрочем, справедливости ради нужно сказать, что зачастую качество нашего дизтоплива оставляет желать лучшего, потому даже если каждый день сливать воду из отстойника, но при этом заправляться на подозрительных станциях – результат будет такой же.

Еще один момент, который нужно выделить в самом начале: ни в коем случае нельзя давать работать ТНВД «на сухую» – иными словами, надо исключить пуск двигателя без прокачки топливной системы. ТНВД смазывается топливом, а работа без смазки «приговорит» его в считанные минуты.

Любая поломка ТНВД так или иначе связана с коррозией или попаданием посторонних частиц на рабочие поверхности. Именно она может стать причиной подклинившего плунжера или односторонних клапанов. К поломкам также можно отнести износ втулок вала в передней крышке корпуса ТНВД. Не редкость – износ сальника вала. Но втулки и сальник – просто мелочи по сравнению с коррозией.

Конечно, в предыдущем абзаце упомянуты не все возможные поломки. Могут, например, порваться и уплотнительные кольца крышек корпуса или фланца (в зависимости от конструкции) – но это обычно случается только в процессе разборки. Выйти из строя может регулятор давления – как его электрическая, так и механическая часть. Этим список потенциальных неисправностей, пожалуй, можно завершить.

Зато по топливоподкачивающему насосу вопросов обычно не возникает, так как там ломаться попросту нечему. Он являет собой обычный шестеренный насос внешнего зацепления – такой же, как масляный насос на Жигулях.

Начало

В любом уважающем себя и клиента сервисе перед тем, как лезть в «железо», выполняют компьютерную диагностику двигателя и его систем. Благодаря ей можно локализовать поломку – вернее, приблизительно понять, кто именно стал виновником неправильной работы двигателя. Окончательно убедившись, что это ТНВД, его направляют в ремонтный цех.

Здесь первым делом насос устанавливают на специальный диагностический стенд и подключают к нему все необходимые трубки. Выбрав в меню по номеру детали искомый набор букв и цифр, запускают процесс диагностики. Самое удобное здесь то, что работа стенда построена на системе подсказок. Выполняя заданную программу диагностики, мастер видит результаты испытания в реальном времени и на их основании делает выводы.

Регулировка ТНВД

Узел насоса относится к составляющим частям топливной системы, обеспечивающей номинальное давление и дозирование горючего для дальнейшей доставки в камеры сгорания цилиндров двигателя посредством форсунок. Насосный механизм определяет правильный момент доставки топливного материала в цилиндры, функционирование узла соответствует порядку работы мотора.

Составные части ТНВД

  1. Корпус. Изготавливается из алюминиевого сплава, обладающего специальными свойствами. Конструкция предусматривает размещение секций, соединяющихся трубопроводами, для питания двигателя. Имеется входное отверстие для забора солярки с бака и канал возврата излишков обратно.
  2. Элементы плунжерной пары. Отвечают за накачивание давления и подачи сжатой топливной жидкости на конечные детали впрыска.
  3. Приводной вал с кулачковым механизмом. Осуществляет функционирование плунжерной пары с нагнетательным клапаном.

По общей конструкции насосы высокого давления разделяются на следующие типы:

  1. С рядным размещением секций. Отличается надежностью и широким кругом применения. Смазывание составляющих элементов происходит за счет системы смазки мотора. По этой причине рядный насос может функционировать при использовании топлива невысокого качества. Монтируется на грузовых автомобилях и двигателях с раздельными камерами сгорания.

    На легковых транспортных средствах данный узел не нашел широкого распространения и устанавливался на ранних моделях. Принцип действия ТНВД этого типа следующий. Вал, получая приводной момент, вращается вместе с кулачковым механизмом. Кулачковые рабочие органы воздействуют на толкатели плунжерных пар. При достаточном сжатии происходит открытие нагнетательного клапана, и питание поступает к форсункам.
  2. ТНВД Bosch с распределительной конструкцией. Присутствует один или пара плунжерных деталей, обеспечивающих обслуживание всех цилиндров. Такие насосы принадлежат к относительно новым образцам. Здесь заметно уменьшились габариты и вес по отношению к предыдущим версиям оборудования. Конструкция пополнилась электроникой и сложным строением.
  3. Магистральные насосные агрегаты. Использует данный механизм аккумуляторная система впрыска Bosch Common Rail. Накачивание топливного материала происходит в специальную камеру. Создаваемое рабочее давление может достигать 160 Мпа.

Распределительные насосные механизмы разделяются по характеру исполнения привода плунжеров:

  1. Кулачковая система с торцевым типом воздействия на толкатель (Bosch серии VE). Рабочим органом выступает плунжер, являющийся распределителем. Деталь совершает возвратно-поступательный тип движения, в результате происходят распределительные процессы разделения питания по соответствующим форсункам.
  2. Комплекс привода с внутренним кулачковым элементом. Данный тип присущ роторным насосам BoschVR. За сжатие и разделение горючего отвечает плунжер и распределительная головка.

Признаки неисправностей

Вероятные признаки возникновения проблем у насосов высокого давления таковы:

  • наличие посторонних звуковых проявлений, свидетельствующих о некорректной работе механизмов;
  • имеются заметные подтекания топлива;
  • динамика разгона и функционирование отличаются отсутствием плавности работы;
  • произошло повышение потребления топливного материала;
  • повышенная концентрация вредных веществ в составе отработанных газов, неполнота сгорания топлива (причиной является сбой настроек насоса);
  • прекращение подачи питания на форсунок (возникает вследствие появления дефектов составных частей).

Возможные причины нарушений работоспособности ТНВД

  1. Сбои регулируемых параметров. Некорректное значение величины опережения впрыска, давления, дозирования, порядка работы.
  2. Возникновение коррозионных процессов внутри насосного узла. Основной предпосылкой данного явления является выход из строя фильтрующего элемента тонкой очистки топлива, имеющего задачу задерживать микроскопические механические, абразивные частицы и водные примеси. Наличие данных явлений пагубно отражается на деталях насосного агрегата. При отсутствии нужного реагирования механизм может преждевременно произойти потеря работоспособности.
  3. Механические повреждения корпуса.

Регулировка ТНВД

Если требуется регулировка ТНВД VE Bosch и при подозрении на нестабильную работу топливного агрегата следует обратиться за помощью к мастерам хорошей станции технического обслуживания. Даже располагая поверхностными знаниями устройства насоса высокого давления, автовладельцам решить проблему самостоятельно не получится. Примерный признак неисправности не дает полной картины причин некорректного функционирования.

Для определения точных неисправностей необходимо пройти комплексную диагностику на специализированном оборудовании автосервиса. Восстановительные работы требуют наличия специальных приспособлений, опытного и обученного профессионала по ремонту топливной аппаратуры.

Настройка параметров работы и настроечные операции (в том числе ТНВД Bosch регулировка) проводятся на современных стендах, имеющихся в распоряжении сертифицированных автосервисов. Не нужно пытаться проводить работу самостоятельно, в гаражных условиях невозможно провести корректные настройки.

Регулировка тнвд ямз 238 своими руками видео

Для обеспечения корректной и продуктивной работы силового агрегата в его цилиндры должно постоянно подаваться топливо. Одним из основных узлов системы транспортировки и впрыска рабочей смеси является топливный насос высокого давления. Большегрузные автомобили МАЗ и КРАЗ имеют ТНВД ЯМЗ-238, который отличается надежностью и высокой производительностью. Но для обеспечения корректного процесса топливоподачи, ему требуется регулировка.

Конструкция системы подачи топлива

Конструкция системы обеспечения силового агрегата топливом состоит из следующих элементов:

  • ТНВД;
  • корректор смесеобразования;
  • трубки высокого давления;
  • магистральные топливопроводы;
  • регулятор частоты вращения;
  • фильтровальные элементы;
  • насос подкачки топлива;
  • форсунки.

Кратко опишем принцип функционирования системы топливоподачи. Насос подкачки топлива обеспечивает его подачу к ТНВД через фильтры грубой и тонкой очистки. В соответствии с режимом работы силового агрегата, ТНВД через форсунки осуществляет впрыск рабочей смеси в цилиндры двигателя. Схема топливной системы устроена таким образом, что излишки смеси через магистральные трубки поступают обратно в бак.

Принцип работы ТНВД ЯМЗ-238

Насос имеет компактные размеры, располагается в подкапотном пространстве на плоскости силового агрегата, между рядами цилиндров. ТНВД имеет восемь секций (по одной на каждый цилиндр) и шестеренчатый привод. Насос топливный, в зависимости от мощности мотора, бывает нескольких типов, каждый из которых выделяется своими конструкционными особенностями и способом регулировки.

Принцип функционирования ТНВД не отличается сложностью, но имеет определенные нюансы. Для создания первичного давления в системе предусмотрен насос подкачки топлива, который подает рабочую смесь в камеры ТНВД, при этом плунжер занимает нижнее положение. Как только плунжер начинает поступательное движение, при достижении определенного положения он открывает нагнетательный клапан для дальнейшей подачи смеси и осуществления ее впрыска. Увеличение давления в топливной камере осуществляется за счет поступательного движения плунжера вверх.

При достижении максимального давления игла форсунки поднимается и в цилиндр начинает подаваться рабочая смесь. Как только плунжер достигнет конечное верхнее положение, давление рабочей смеси в нагнетательном контуре резко начнет снижаться. В результате этого игла форсунки займет свое начальное положение и впрыск топлива прекратится.

Одной из самых распространенных неисправностей ТНВД является изношенный сальник. В этом случае ремонт не составляет трудностей и его можно выполнить самостоятельно. В сети Интернет можно найти видео с подробным описанием рабочего процесса.

Регулировка ТНВД ЯМЗ-238

От правильности выполнения регулировки насоса зависят все рабочие показатели силового агрегата: мощность, производительность, экономичность, эксплуатационный ресурс. Поэтому все этапы процесса регулировки крайне важны и должны выполняться только высокопрофессиональными специалистами с использованием технологического оборудования. Зачастую ТНВД описываемой марки регулируется на таких стендах:

Регулировка параметров ТНВД на стенде обязательно осуществляется с форсунками, которые будут работать с ним на двигателе. Порядок работы во время проведения настроек очень важен, поскольку нарушение последовательности выполняемых мероприятий является причиной некорректной работы насоса в дельнейшем. На начальном этапе настраивается топливоподача между секциями насоса, после чего – оптимальная величина впрыска. Подача рабочей смеси настраивается при помощи моментоскопа, при этом автоматическая муфта опережения должна быть снята. Равномерность и величина подачи смеси по секциям ТНВД регулируется при помощи кулачкового вала. Конечным этапом настройки является смазка всех взаимодействующих элементов.

Схема подключения

Во время монтажа ТНВД на силовой агрегат необходимо обратить внимание на то, чтобы метки полумуфты привода и опережения впрыска находились на одном уровне. Нужно правильно выставить все осевые зазоры между кулачками и торцами муфт и полумуфт, перед тем как окончательно затягивать крепежные болты. Величина зазоров не должна превышать 0,3 мм. После установки отрегулированного ТНВД на двигатель следует подключить топливоподводящие магистрали.

Главной особенностью схемы подключения топливного насоса высокого давления является правильная последовательность подключения топливных магистралей и форсунок.

Первый этап ремонта топливного насоса, регулировку ТНВД ЯМЗ 238, необходимо выполнять на специальном оборудовании. Здесь важно выявить возможные причины поломки, определить степень износа деталей.

Качественная регулировка влияет на экономичность и эффективность дизельных двигателей. Сказывается на работе топливной системы.

Особенности регулировки ТНВД ЯМЗ 7511

Увеличился расход топлива? Советуем выполнить регулировку ТНВД ЯМЗ. Перед проверкой в корпус насоса заливается дизельное масло до соответствующих меток.

Начинают регулировку с проверки установочных параметров. Диагностируют состояние клапанов и их давление.

Топливо подают в головку насоса. Если уже в первые минуты проверки горючее заметно подтекает, замените нагнетательный клапан. При отсутствии утечки из штуцеров давление увеличивают. Внимательно наблюдайте, в какой момент откроется клапан.

Если установлено при попадании топлива в трубку давление не соответствует нормам, заменяют пружины нагнетательных клапанов.

Также при регулировке ТНВД ЯМЗ 7511 проверьте угол начала впрыска горючего. Используйте моментоскоп. Измеренное значение угла должно соответствовать значениям из таблицы завода-изготовителя.

Рабочие регулировки привода ТНВД ЯМЗ 236

Минимальную и максимальную частоты вращения регулируют соответствующими болтами. Предварительное натяжение пружины устанавливается с помощью винта.

Номинальная подача регулируется болтом. Обороты начала срабатывания корректируются корпусом корректора. Болтом ограничивают максимальный скоростной режим.

В процессе регулировки привода ТНВД ЯМЗ 236 определяют момент конца выдвига рейки. В случае отклонений необходимое число оборотов устанавливают винтов двуплечного рычага.

Регулировка тнвд ямз грузовых автомобилей проводится на стенде с прецизионной точностью. Выполняют:

  • Проверку номинального значения подачи топлива;
  • Регулировку хода рейки;
  • Устанавливают значение подачи горючего при перегрузках и при запуске.

После полной регулировки насоса выполняются испытания и обкатка. Замеряется количество горючего, просачивающегося сквозь зазоры. Допустимы только незначительные подтекания. При заметной утечке топлива проверяют герметичность элементов.

Во время проведения испытаний в соответствии с видео регулировки ТНВД ЯМЗ 238 устанавливаются возможные отклонения в работе насоса. Устраняются шумы, заедания деталей, течь в местах уплотнений.

В процессе эксплуатации нарушается момент и количество подачи топлива. Меняется угол опережения впрыска.

Чтобы поддержать насос в рабочем состоянии, рекомендуется через каждый 800 часов эксплуатации снимать элемент, проводить проверку и регулировку ТНВД ЯМЗ 238, а также других элементов механизма.

Благодаря своевременному ремонту вы сможете быстро устранить неисправности и повысить эффективность работы силового агрегата. Однако если заметите неисправность агрегата, советуем купить новый ТНВД ЯМЗ в нашем каталоге.

Интересно:

Перед регулировкой в корпус насоса и в корпус регулятора заливают дизельное масло Дп-11 по ГОСТ 5304—54 до верхних меток указателей уровня и проверяют герметичность нагнетательных клапанов методом опрессовки их профильтрованным дизельным топливом через подводящий канал насоса под давлением 1,7—2,0 кгс/см2 при положении рейки, соответствующем выключенной подаче. Течь топлива из соединительных ниппелей в течение 2 мин не допускается. Отверстие в корпусе перепускного клапана во время регулировки закрывают резьбовой пробкой. Начало подачи топлива проверяется и регулируется без автоматической муфты опережения впрыска. Момент начала подачи топлива наиболее точно определяется по началу истечения топлива из отрезка трубки высокого давления (установленного на штуцер) при создании в головке насоса давления топлива не менее 22 кгс/см2. В случае отсутствия возможности использовать этот метод, рекомендуется начало подачи топлива определять по началу движения топлива в моментоскопе. Схема устройства моментоскопа показана на рис. 81. Начало подачи топлива секциями определяется углом поворота кулачкового вала насоса при вращении его по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода. Первая секция правильно отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 37—38° до оси симметрии профиля кулачка. Для определения оси симметрии профиля кулачка необходимо зафиксировать на лимбе момент начала подачи топлива при повороте кулачкового вала по часовой стрелке, повернуть вал по часовой стрелке на 90° и зафиксировать на лимбе момент начала подачи топлива при повороте вала против часовой стрелки. Середина между двумя зафиксированными точками определяет ось симметрии профиля кулачка. Лимб должен иметь плотное соединение с валом привода. При повороте лимба люфт между валом и лимбом не допускается. Если угол, при котором первая секция насоса начинает подачу топлива, условно принять за 0°, то остальные секции должны начинать подачу топлива при следующих значениях углов поворота кулачкового вала:

При установке дополнительных шайб увеличивается преднатяг пружины корректора, увеличивается и цикловая подача, при снятии шайб цикловая подача уменьшается. Величина пусковой подачи топлива при 70—90 об/мин кулачкового вала должна быть для насосов, укомплектованных новыми плунжерными парами и нагнетательными клапанами, 220— 240 мм3/цикл, для насосов, подвергнутых капитальному ремонту и укомплектованных плунжерными парами и нагнетательными клапанами, бывшими в эксплуатации, не менее 200 мм3/цикл. Предельно допустимая величина пусковой подачи топлива в эксплуатации не должна быть менее 180 мм3/цикл. Подрегулировку производят вывинчиванием винта 21 (см. рис. 73) кулисы. После этого винт кулисы необходимо законтрить чеканкой.

Винтом регулировки номинальной подачи устанавливают вдвиг рейки, соответствующий цикловой подаче секциями в пределах, указанных в табл. 23, при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимального скоростного режима.

Затем проверяют неравномерность подачи топлива секциями насоса при частичной средней цикловой подаче 15—20 мм3/цикл при 240—260 об/мин кулачкового вала. Неравномерность подачи топлива секциями насоса не должна превышать: при укомплектовании новыми плунжерными парами и клапанами для насоса двигателя ЯМЗ-236 —40%, для насосов двигателей ЯМЗ-238 всех модификаций— 50%; при укомплектовании плунжерными парами и клапанами, бывшими в эксплуатации, для насоса двигателя ЯМЗ-236 — 60%; для насосов двигателей ЯМЗ-238 всех модификаций — 70%.

В случае большой неравномерности подачи необходимо привести ее к допустимым значениям путем перестановки или замены нагнетательных клапанов, а также подбора пружин нагнетательных клапанов.

Далее болтом 12 (см. рис. 82) ограничения максимального скоростного режима устанавливают начало и конец выдвига рейки. Начало выдвига рейки насосов двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-238А и ЯМЗ-238К должно быть при 1070—1080 об/мин кулачкового вала, конец выдвига — 1120—1150 об/мин, для насосов двигателя ЯМЗ-238Г начало выдвига — при 870—880 об/мин, конец при 930—980 об/мин, для насоса двигателя ЯМЗ-238И начало выдвига при 780—790 об/мин. Число оборотов кулачкового вала насоса двигателя ЯМЗ-238И, соответствующее концу выдвига рейки (полному выключению регулятором подачи топлива секциями насоса через форсунки), должно быть на 30—55 об/мин больше числа оборотов начала выдвига рейки при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимальных оборотов. В случае отклонения числа оборотов конца выдвига от заданных производят регулировку винтом 10 двуплечего рычага. При ввертывании винта число оборотов конца выдвигай рейки уменьшается, при вывертывании увеличивается.

После этого следует проверить при вывернутом болте 13 минимальных холостых оборотов обеспечение автоматического выключения подачи топлива при 225—275 об/мни кулачкового вала насоса.

Сдаточные испытания отрегулированного насоса проводятся с комплектом форсунок, предназначенных для обкатки насоса в течение 45 мин при 1020—1040 об/мин кулачкового вала. Рычаг управления регулятором должен упираться в болт ограничения максимального скоростного режима. За время испытаний производится замер количества просочившегося через зазоры в прецизионных деталях в полость кулачкового вала топлива. Максимально допустимое просачивание топлива в полость кулачкового вала в течение 20 мин не должно превышать для насосов двигателей ЯМЗ-236 4,5 см3 для новых прецизионных узлов и 7,0 см3 для прецизионных узлов, бывших в эксплуатации; для насосов двигателей ЯМЗ-238 всех модификаций — не более 6.0 см3 для новых прецизионных узлов н 9,0 см3 для прецизионных узлов, бывших в эксплуатации. В случае резкого увеличения просачивания необходимо проверить герметичность соединения между торцами втулок плунжера и корпусом насоса и устранить дефект. Во время сдаточных испытаний проверяют выключение подачи топлива через форсунки при среднем положении рычага управления регулятором. Впрыск топлива через форсунки не допускается. При повороте скобы 1 кулисы на 45° от исходного положения подача топлива всеми секциями должна полностью прекращаться. Не допускаются ненормальные шумы, заедание плунжеров и других деталей (при разных положениях рейки), отпотевание и течь в местах уплотнений. Перед снятием насоса со стенда отверстия отвода и подвода топлива закрывают транспортными пробками и колпачками, устанавливают на насос автоматическую муфту опережения впрыска.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Регулировка клапанов кия рио 2012 года
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector