Регулировка ремонт топливных насосов

Регулировка ТНВД

Популярность дизельных двигателей неуклонно растет, что объясняется очевидными достоинствами этого вида силовых установок. Одной из наиболее важных частей агрегата является ТНВД или топливный насос высокого давления. Именно работа этого узла в значительной степени определяет эффективность эксплуатации всего дизельного двигателя.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что регулировке, техническому обслуживанию и ремонту ТНВД всегда уделяется повышенное внимание. Требования и правила организации этих важных технологических процессов рассматриваются в данной статье.

Что такое ТНВД и его разновидности

Топливный насос высокого давления отвечает за своевременную подачу нужного количества дизельного топлива в камеру сжигания. Особенность дизельного двигателя состоит в необходимости нагнетания высокого давления, которое требуется для самовоспламенения горючего, что также является одной из важных задач ТНВД.

Базовым узлом ТНВД является плунжерная пара, состоящая из гильзы и перемещающемуся внутри ее поршню. В зависимости от конструктивных особенностей различают три основных разновидности топливных насосов высокого давления, устанавливаемых на дизельных двигателях: рядные, распределительные и магистральные. Последний вариант используется сегодня особенно часто, так как он используется в системах подачи топлива Common Rail. Несмотря на серьезные различия в конструкции, мощности и габаритах, существуют общие правила, которых следует придерживаться при регулировке, техническом обслуживании и ремонте топливных насосов высокого давления дизельных двигателей.

Правила проведения работ по регулировке ТНВД

Прежде чем приступить к непосредственному описанию этапов регулировки ТНВД, необходимо отметить несколько важных правил, которых рекомендуется придерживаться при организации этого технологического процесса. Речь в данном случае идет о следующих рекомендациях опытных и профессиональных механиков:

· ТНВД вполне заслуженно считается ответственным узлом. Это означает, что изменять его регулировки без необходимости попросту не стоит;

· второе важное следствие приведенного выше правила – регулировкой топливного насоса высокого давления следует заниматься с применением соответствующего оборудования, лучше всего – на специальном стенде;

· допускается самостоятельное выполнение только самых простых работ по регулировке, обслуживанию и ремонту ТНВД;

· все настройки такого сложного механизма как ТНВД связаны между собой. Поэтому изменение одного параметра может негативно отразиться на других эксплуатационных характеристиках. Это является еще одним аргументом в пользу обращения к специалистам, обладающим достаточным для грамотной регулировки топливного насоса уровнем знаний и опыта.

Соблюдение перечисленных достаточно простых и очевидных правил позволит свести к минимуму риск непрофессиональных действий при регулировке ТНВД и, как следствие, серьезных финансовых расходов, необходимых для его последующего ремонта.

Основные этапы регулировки ТНВД

Как уже было отмечено выше, для регулировки ТНВД используются специальные стенды. Работы делятся на два главных этапа. На первом из них происходит регулирование цикловой подачи топлива, а на втором – регулировка так называемого УОНП или угла опережения начала подачи горючего в камеру сжигания. Кроме того, в процессе регулировки, как правило, выполняются еще несколько операций по техническому обслуживанию ТНВД – удаление воздуха, попавшего в систему впрыска, смазка деталей и узлов насоса, а при необходимости – подготовка к отключению на длительное время. Каждый из описанных этапов регулировки требует более подробного рассмотрения.

Регулировка цикловой подачи

Целью этого вида регулировки выступает определение оптимального режима подачи топлива в плане количества и равномерности в камеру сжигания. Изменение настроек осуществляется путем корректировки положения рейки ТНВД, которое осуществляется при помощи специального винта. У одноплунжерных насосов вместо рейки для этого используется дозатор.

До недавнего времени регулирование цикловой подачи происходило с применением стеклянных градуированных пробирок, установленных на испытательном стенде. Современное оборудование позволяет осуществлять настройку при помощи дисплея, на котором отражаются все необходимые данные, что существенно упрощает процедуру регулировки и делает ее более точной и оперативной.

Регулировка УОНП

Данная стадия технологического процесса также проводится на специальных стендах. В качестве дополнительного оборудования применяется моментоскоп, представляющий собой стеклянную трубку с присоединенным шлангом высокого давления. Он устанавливается на одну из секций дизельного двигателя. Процедура регулировки является достаточно сложно и требует наличия соответствующих профессиональных навыков и опыта работы с подобным высокоточным и сложным оборудованием.

Удаление воздуха из системы впрыска

Воздух, попавший в систему впрыска ТНВД, способен заметно снизить эффективность работы дизельного двигателя в целом или даже сделать ее невозможной. Наиболее часто подобная ситуация создается при замене каких-либо деталей насоса, например, топливного фильтра, или после длительного прекращения эксплуатации агрегата. В любом из указанных случаев для удаления воздуха происходит либо при помощи ручного насоса, наличие которого предусматривает конструкция ТНВД, либо в автоматическом режиме с использованием клапана перетока, устанавливаемого на топливном фильтре.

Смазка

В большинстве дизельных двигателей предусматривает единая система смазки ТНВД и силового агрегата. В подобной ситуации топливный насос высокого давления, по сути, является необслуживаемым и не требует какого-либо дополнительного вмешательства. Главное требование – поддержание работоспособности общей системы смазки.

Если конструкция двигателя не предусматривает наличие подобной системы, смазочное масло следует заливать в ТНВД через крышку, предварительно сняв с нее колпак. Уровень масла должен регулярно контролироваться: при избытке оно сливается, при недостатке – напротив, доливается. При выполнении серьезного ремонта старая смазка в обязательном порядке заменяется.

Подготовка к длительному отключению

В случае длительного неиспользования дизельного двигателя рекомендуется произвести консервацию ТНВД. Для этого в горючее топливного бака и в масло камеры кулачкового вала добавляется около 10% специального антикоррозионного состава. Затем необходимо запустить двигатель на четверть часа, в результате чего обычное дизельное топливо и смазка попросту вымоются из топливного насоса высокого давления, а заменивших их состав надежно защитит узлы и детали от коррозии, а горючее – от загустевания.

Наиболее частые неисправности из-за неправильной регулировки

Регулировку и техобслуживание ТНВД на специализированных стендах с участием профессиональных специалистов-механиков рекомендуется проводить регулярно. Периодичность процедуры зависит от нескольких факторов, в числе которых: марка и мощность двигателя, интенсивность эксплуатации, качество используемого дизельного топлива и т.д.

Основанием для проведения внеочередной регулировки и, при выявлении проблем, ремонта ТНВД и дизельного двигателя в целом могут стать следующие признаки неисправности силового агрегата и его отдельных узлов:

· работа двигателя с перебоями и перепадами в мощности. Как правило, проблемы в этом случае связаны с подачей горючего разными по объему порциями. Для их устранения требуется грамотная регулировка ТНВД и, если неисправность не была выявлена своевременно, ремонт;

· резкое уменьшение мощности двигателя. Основной причиной проблемы обычно становится несвоевременный впрыск горючего в камеру сжигания. В результате воспламенение топлива происходит с заметным опозданием и горючее сжигается не полностью, что ведет к появлению копоти в выхлопных газах и общему падению КПД агрегата. При выявлении проблемы на ранней стадии требуется регулировка как цикловой подачи, так и УОНП. В противном случае необходимо дорогостоящий ремонт с возможной заменой основного рабочего узла ТНВД;

· утечка или чрезмерный расход горючего. Данная проблема зачастую становится следствием ускоренного износа узлов и механизмов ТНВД и двигателя в целом, причиной которого выступает плохое качество топлива. Устранить или свести к минимуму неисправность удается только на начальной стадии. При дальнейшем использовании некондиционного горючего потребуется ремонт и, вполне возможно, замена ТНВД или его основных деталей;

· посторонний шум при запуске и дальнейшей эксплуатации агрегата. Существует различные причины возникновения нехарактерных для нормальной работы двигателя звуков. Для того, чтобы определить характер неисправности, требуется провести полноценное техническое обслуживание и диагностику агрегата, включая ТНВД. После устранения проблем обязательно осуществляется регулировка топливного насоса высокого давления.

Ремонт ТНВД

Несмотря на наличие очевидных достоинств, эксплуатация дизельного двигателя сопровождается определенными недостатками. В числе наиболее существенных из них – трудность самостоятельной диагностики и ремонта силового агрегата. Другими словами, все сказанное выше про регулировку ТНВД справедливо и по отношению к его техническому обслуживанию и ремонту.

Именно поэтому требуется регулярное обращение в специализированные сервисные или ремонтные центры, имеющие как необходимое современное оборудование, так и специалистов, способных его эффективно применять на практике. Такой подход при сравнительно небольшом уровне финансовых расходов обеспечит длительную и беспроблемную эксплуатацию дизельного двигателя в целом и ТНВД в частности. Кроме того, своевременно и профессионально выполненные регулировка и обслуживание силового агрегата не только сэкономят средства на более дорогостоящем ремонте, но и позволят в полной мере использовать многочисленные и очевидные преимущества современных дизельных двигателей.

Источник

Порядок проверки и регулировки величины и равномерности подачи топлива

Разновидности ТНВД

ТНВД разделяются способом впрыска топлива. Оно может производиться системой аккумуляторного впрыска или при помощи плунжера. Основным элементом насоса является такая деталь, как плунжерная пара, которая визуально представляет собой поршень с цилиндром. Внутрь цилиндра подается топливо. Затем оно через впускной клапан выталкивается плунжером наружу. В различной технике используется несколько конструктивно разных насосов:

• распределительный. В конструкции агрегата есть один или пара плунжеров, которые нагнетают горючее по цилиндрам;
• рядный. Данные насосы конструктивно имеют лишь один плунжер;
• магистральный. Этот насос нагнетают топливо в аккумулятор.

Любая техника, даже импортная и самая надежная способна выйти из строя. Как правило, чем раньше выявлена поломка, тем более недорогими средствами можно ее решить. Если процедуру ремонта не произвести сразу, то вышедший из строя элемент насоса может повлиять на рабочие механизмы всего силового агрегата, а эта поломка приведет уже к капитальному ремонту. Каждый производитель устанавливает в паспорте определенный срок эксплуатации и при соблюдении правил эксплуатации и сроков технического осмотра необходимость в капитальном ремонте может не возникнуть. Если же пренебрегать сроками и необходимость периодического осмотра и эксплуатировать автомобиль даже при проявлении неисправности, он не дослужит до рекомендованного производителем срока и потребует проведения дорогостоящего капитального ремонта.

Схватывание, задиры и заклинивание плунжерных пар топливных насосов высокого давления судовых дизелей

Одним из часто встречающихся видов повреждений ТНВД как клапанного, так и золотникового типа является кавитационно-эрозионное разрушение деталей плунжерных пар, которое может привести к задирам, схватыванию (прихватыванию) и заклиниванию плунжерных пар.

Натир характеризуется скоплением мелких рисок, наблюдаемых визуально и ощущаемых на поверхности трения, ориентированных в направлении скольжения. Натир, как отмечалось выше, может быть устранен притиркой прецизионных пар.

Задир является более сложным понятием, он проявляется как следствие молекулярно-механического взаимодействия поверхностей. Характерными признаками его явления являются схватывания (задиры), а также перенос частичек металла с одной из сопряженных поверхностей на другую. Задир характеризуется повреждением поверхности трения в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения. Повышение температуры интенсифицируют явления схватывания и изнашивания. При этих условиях износ называют тепловым. Задир является одной из причин заклинивания плунжерных пар.

Когда плунжер «прихватывает», то он лишь периодически зависает во втулке; при заклинивании — силы пружины не хватает для возвращения плунжера в нижнее положение. При такой неполадке нормальный ритм топливоподачи нарушается, стрелка тахометра начинает колебаться. Трогая поочередно форсуночные топливопроводы, можно определить, в каком из них ощущается нерегулярность пульсации. Далее следует проверить температуру выпускных газов по цилиндрам и, наконец, при возможности посмотреть на пружины привода: во время прихватов пружина будет «дрожать»; при заклинивании плунжера она окажется сжатой.

Технологической причиной такой неполадки, как показывают исследования, является нестабильность структуры металла, возникающая в процессе термообработки. В результате, со временем происходит изменение геометрических размеров (рост) или коробление пары, и насосный элемент, даже новый, может стать непригодным к работе, так как плунжер в нем оказывается в заклиненном состоянии. Это может произойти при достижении температуры около 230°С, так как происходит превращение аустенита в мартенсит, имеющий больший объем, и диаметр плунжера может увеличиваться на 0,006-0,010 мм.

Конструктивная причина заключается в большой длине уплотняющей поверхности плунжера и отсутствии на его теле проточек, аккумулирующих смазку (топливо). В этом смысле у клапанных ТНВД, имеющих гладкие плунжеры, вероятность зависания больше, чем у золотниковых, у которых головка плунжера всегда имеет выточки. Правда, у радиально неуравновешенных золотниковых пар (одна кромка на плунжере и одно рабочее окно во втулке) вероятность заклинивания возрастает, так как в период активной подачи возникает сильный удар плунжера о втулку, при котором более твердые частицы механических примесей, попавших в ТНВД с топливом, врезаются в тело пары.

Обобщенный опыт эксплуатации ТА позволяет заключить, что главной причиной зависания плунжеров является тот комплекс физических условий, который определяет чистоту и смазывающие качества топлива. Здесь, в первую очередь имеет значение качество подготовки топлива: подогрев, отстой, сепарирование, фильтрация в грубых и тонких фильтрах. Очень важна монтажная чистота и чистота емкостей, особенно расходных цистерн, так как при качке продукты отстоя всплывают. Чем меньше топлива в расходной цистерне, тем больше продуктов отстоя попадает в фильтры, а при их неполадках

в ТНВД и форсунки. Такое положение особенно неприятно перед маневрами с последующей остановкой судна: зависание плунжеров или рабочих клапанов ТНВД может быть массовым.

В ТНВД современных форсированных судовых дизелей имеется еще одна весьма существенная причина прихватов и заклинивания плунжеров — эрозионный износ поверхностей, обтекаемых потоком перепуска до

или после активного хода плунжера. Эрозия является следствием кавитационных явлений и гидроудара, возникающих во время перепуска топлива.

На рис. 4.11 показано возникновение указанных условий в клапанном ТНВД, регулируемом началом подачи (НП), и в золотниковом ТНВД, регулируемом концом подачи (КП).

При перепуске через опускающийся клапан 1 топливо вначале течет сплошным потоком (рис. 4.11, а, слева). Непосредственно перед посадкой клапана (там же, справа) происходит разрыв потока, так как клапан 1 отсекает массу топлива, движущуюся по инерции. Под седлом клапана появляется кольцевое пространство К, давление в котором резко падает, вызывая появление пузырьков пара и воздуха, растворенного в топливе. Такие паровоздушные каверны в дальнейшем разрушаются волнами давления, возникающими при ударах потока в каналах направляющей 2 клапана и корпуса ТНВД. Смыкание каверн сопровождается точечными ударами огромной силы (*-1000 МПа), что и вызывает разрушения поверхности металла — эрозию. Более всего в этом случае разрушается тарелка и седло клапана.

В золотниковом ТНВД при перетекании топлива через открывающееся окно (рис. 4.11,6) поток в начале перепуска имеет очень большой запас энергии, так как ркпи = рт^х= рвпр. Поэтому возникновение условий кавитации вызвано здесь эжектируюшим действием массы потока, ось которого после открытия плунжером 3 окна 4, поворачиваясь, занимает положения Slf S2, S3.

В итоге, в глухом углу К-, образуются каверны, последующее замыкание которых, приводит к разрушению плунжера на участке его рабочей поверхности. В свою очередь, удар потока о корпус 5 ТНВД и его поворот по стрелке N, приводят к сильной эрозии корпуса, а в некоторых случаях и поверхности 4 окна втулки 6.

Продукты эрозионного износа элементов ТНВД в виде металлических частиц разносятся потоками топлива по всей системе — от рабочей полости ТНВД до форсунки, вызывая заклинивание плунжеров и игл, неплотную посадку клапанов и закупорку сопловых отверстий форсунки.

Задиры трущихся поверхностей плунжерных пар и заклинивание плунжеров ТНВД могут являться следствием недостаточного прогрева тяжелого топлива или водотопливной эмульсии, а также несоответствия выбранных или выполненных зазоров между плунжером и втулкой, недостаточной чистоты топлива и попадания в него воды. Вода и загрязнители топлива в большинстве случаев не приводят к зависанию плунжеров, если в зазор плунжерной пары они попадают в период работы. Заклинивание плунжерной пары обычно происходит после стоянки, во время которой в зазор попадают загрязнители и вода, вызывающая коррозию.

Диаметр втулки плунжера в момент подачи тяжелого топлива, из-за его повышенного давления, увеличивается от 4 до 30 мкм, в зависимости от давления впрыска и диаметра D плунжера, а при отсечке топлива -происходит уменьшение диаметра втулки и защемление попавших частиц. Ориентировочные зазоры At между плунжером и втулкой можно выбирать в соответствии с рис. 4.12.

Монтажные деформации, особенно при неравномерном обжатии, приводят также к увеличению зазора в прецизионной паре, и суммарный зазор становится в 3-4 раза больше исходного технологического. Определенного снижения прироста рабочего зазора в плунжерной паре и, следовательно, повышения ее ресурса можно добиться максимально возможным утолщением втулки, применением более жесткого в радиальном направлении корпуса нагнетательного клапана и направленного изменения протекания и значения монтажных дефор-маций.

Таким образом, приведенный пример непосредственно подтверждает наличие в прецизионных парах переменного зазора по длине направляющей поверхности и времени в период впрыска топлива. Поэтому, абразивные частицы с размером, меньшим или равным указанному зазору, свободно (особенно в период впрыска) проникают в прецизионный зазор и при последующем уменьшении зазора, после окончания впрыска обязательно защемляются и абразивно изнашивают трущиеся поверхно-сти. Наиболее интенсивному абразивному износу подвергаются участки с отрицательными монтажными деформациями, на которых могут защемляться частицы даже самых малых размеров.

содержание .. 81 82 ..

Наиболее часто встречающиеся неисправности

Чаще всего в ТНВД возникают следующие неисправности:

• механический насос. Эта неисправность является естественной и возникает со временем. Чаще износ может возникать, когда автомобиль использовался с повышенными нагрузками. Поломка проявляется повышенным шумом двигателя при запуске, неравномерной работой, невозможностью его запуска в горячем состоянии и снижении мощности;
• неисправность вследствие применения горючего низкого качества. Поскольку горючее является смазочным материалом для насоса, его чистота – это основа долговременной эксплуатации агрегата. Топливо не должно иметь примесей в виде мелких механических частиц, воды или бензина, поскольку они являются причиной поломки устройства;
• проявление неисправности ТНВД может отразиться на электронике автомобиля. Устройства начинают работать некорректно или самопроизвольно отключаются.

Ремонт ТНВД зачастую производится путем предварительного разбора агрегата с заменой изношенных деталей. Для разбора и последующего сбора потребуется минимальное количество инструмента, который имеется в гараже любого автомобилиста. Если необходимых знаний по устройству наноса нет, лучше доверить ремонт специалистам автосервиса.

Ремонт и регулировка

Настройка или ремонт ТНВД проводится в том случае, если:

• насос сильно износился;
• было использовано топливо низкого качества;
• некорректно работают электронные устройства.

Износ ТНВД определить можно сразу. Достаточно прислушаться к его работе, чтобы определить шум и неравномерность работы. Естественно, это приводит к затруднённому пуску двигателя на горячую и снижению мощности.

Если залить в бак некачественное топливо, оно пойдёт по всей системе ТНВД. Как известно, в этом насосе горючее используется и в роли антиадгезива для трущихся узлов. По сути, если бензин или солярка будут включать в свой состав много примесей, частичек мусора или воды, детали вскоре испортятся.

Регулировка момента впрыска на топливном насосе высокого давления

Износ – то, что происходит чаще всего. Заменить детали получится, если разобрать устройство. В принципе, осуществить восстановительные действия своими руками нетрудно, если досконально изучить схему насоса, иметь в наличии специальные инструменты и оборудование.

Что касается регулировки, то она является процедурой обязательной и периодичной. Без проведения настройки не удастся достигнуть нормального и бесперебойного функционирования всего силового агрегата. Корректировка проводится на профессиональном стенде, таком как СДТА-1. Прежде чем начать регулировку, надо демонтировать МОВ (муфту). Она отвечает за сцепление вала с приводом стенда, функционирует априори.

Затем проводится общая диагностика, в ходе которой тестируется размеренность и объём поступления горючего, момент начала впрыска и т. д. В целях более усовершенствованной проверки, используется особый механизм для привода шторки, которая закрывает цилиндры, не давая попасть топливу внутрь.

Для настройки момента начала впрыска используется моментоскоп. Это короткий отрезок шланга, с которым интегрирована стеклянная трубка. Для настройки момента начала используются также специальные болты, вкручиваемые в толкатели.

Регулировка насоса должна производиться с элементами впрыска, которые инсталлированы на мотор штатно. Каждый номер элемента впрыска должен быть помечен согласно порядку цилиндра. До настройки ТНВД все элементы инжекции обязаны быть чётко отрегулированы на другом оборудовании, в согласии с техпоказателями.

Работоспособность ПП оценивается и корректируется с помощью искусственного инжектора, настроенного таким образом, чтобы превышать номинал почти в два раза. Если насосу удаётся доставлять горючее в систему, плунжер функционирует в нормальном состоянии.

Цикловая подача

Корректировка цикловой подачи

Одна из главных регулировок насоса. Важно суметь отрегулировать не только количество, но и размеренность такого поступления горючего. В этих целях топливную рампу или дозатор устанавливают на режим обозначенной подачи. При малой амплитуде вращения замеряется цикловая подача всех секций, контролируется уровень горючего в измерителях для каждой части насоса.

Объём подачи контролируется особыми калиброванными трубочками, которые фиксируются на тестовом стенде. Они присоединяются к выпуску штуцера, или на профоборудовании – интегрируются с экраном, на который выводится вся цикловая подача тестируемого ТНВД. Она обязана симметрировать с техусловиями насоса и регулироваться для определённой модификации силовой установки.

Несоответствие по частям допускается в ТНВД грузовиков КамАЗ и ЗИЛ, но не более 3 или 5 процентов. Иначе у ТНВД ослабляется фиксация корпуса и с помощью поворачивания переставляется на 1-2 зуба стопор. В его роли выступает специальная шайба. Что касается насосов, устанавливаемых на ЯЗДА, ЧТЗ, то здесь для прочности рассчитаны особые хомуты, которые могут ослабляться и регулироваться.

Регулировка ТНВД

Периодически каждый ТНВД нуждается в проведении процедуры регулировки. Ее вполне можно произвести самостоятельно при наличии необходимого оборудования. Профессиональная регулировка ТНВД проводится на специальных регулировочных стендах, которыми не оборудованы частные гаражи. Сначала с ТНВД снимается муфта опережения дозированного впрыска топлива, затем сцепляют кулачковый вал с приводным устройством, которое расположено на стенде. Далее запускается сам процесс проверки и регулировки, который отражает равномерность подачи топлива, а также объема подаваемого топлива. Также определяется момент подачи топлива. Все показатели сравниваются с эталонными и фиксируются. Процесс регулировки момента подачи топлива используется специальное приспособление – моментоскоп. Для того, чтобы момент подачи отрегулировать правильно, необходимо определить место, куда будут вкручиваться регулировочные болты, вкрученные в толкатели плунжеров.

Как видно, важным для того, чтобы ТНВД не выходил из строя строго отведенное изготовителем время, является своевременное проведение процедуры регулировки, а также качество используемого топлива. Для обеспечения надлежащего качества смазочных материалов потребуется закупать рекомендованные производителем масла, а также своевременно производить замену соответствующих фильтров, которые контролируют чистоту масла. При наличии знаний по конструктивным особенностям устройства вполне можно производить все работы самостоятельно, но проведение данных работ специалистами обеспечит высокое качество производимых мероприятий, а также сжатые сроки. Также подобный подход позволит обеспечить безошибочность мероприятий, поскольку регулировка собственными силами не обеспечит необходимой точности.

Источник