Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт.
ТНВД ЯМЗ-240
Топливный насос высокого давления ЯМЗ-240 предназначен для нагнетания дозированных порций топлива в цилиндры двигателя.
Насос расположен в развале блок-картера между рядами цилиндров и приводится в действие от распределительного вала через шестерни привода.
ТНВД ЯМЗ-240 состоит из двенадцати секций (рис. 21), установленных в одном корпусе и приводимых в действие от общих кулачкового вала и рейки.
В каждой секции размещены две прецизионные пары: плунжерная (плунжер 14 и втулка 13) и нагнетательная (клапан 11 и седло 12).
При движении плунжера вниз под действием пружины 17 топливо под небольшим давлением, создаваемым топливоподкачивающими насосами, поступает через продольный канал в надплунжерное пространство.
При его движении вверх под действием кулачкового вала 24 топливо перепускается в топливоподводящий канал до тех пор, пока торцевая кромка плунжера не перекроет окно гильзы.
При дальнейшем движении плунжера вверх топливо сжимается, и давление в надплунжерном пространстве возрастает.
При определенном значении давления откроется нагнетательный клапан 11, приподнимется плунжер, и топливо поступит по топливопроводу высокого давления к форсунке.
Когда давление превысит усилие, создаваемое пружиной форсунки, ее игла поднимется, и топливо впрыснется в цилиндр.
Когда отсечная кромка плунжера откроет отверстие во втулке 13, давление в топливопроводе снизится, и нагнетательный клапан под действием пружины 7 закроется.
Разгрузочный поясок клапана погрузится в седло, что приведет к увеличению объема топливопровода и четкой отсечке подачи топлива.
Количество подаваемого топлива дозируется изменением момента времени конца подачи его при постоянном моменте времени начала.
При перемещении рейки плунжер ТНВД поворачивается, и его регулирующая кромка открывает отверстие втулки раньше или позже, вследствие чего изменяется продолжительность подачи и количество подаваемого топлива.
Топливный насос ЯМЗ-240 подает топливо к форсункам в соответствии с порядком работы цилиндров.
Через перепускной клапан в топливном насосе и жиклер в фильтре тонкой очистки излишки топлива и попавший в систему воздух отводятся по топливопроводу в бачок и далее в левый топливный бак.
Просочившееся через форсунки топливо по сливному трубопроводу поступает в правый топливный бак.
Регулятор частоты вращения предназначен для изменения подачи топлива насосом высокого давления в зависимости от режима работы дизеля и поддержания заданной частоты вращения коленчатого вала.
Регулятор закреплен на торце ТНВД, приводится в действие его кулачковым валом и воздействует на его рейку.
Устройство регулятора частоты вращения показано на рисунке 22. Ведомая шестерня его выполнена как одно целое с валиком 3 державки грузов и приводится во вращение от кулачкового вала топливного насоса через шестерню 2 и резиновые сухари 1.
На валик 3 напрессована державка 5, на осях 37 которой качаются грузы 36.
Ролики грузов упираются в торец муфты 34, которая через радиально-упорный подшипник и пяту 23 передает усилие грузов рычагу 24.
Пята 23 регулятора с рычагом 27 рейки соединена осью, а с рейкой 8 ТНВД ЯМЗ-240 — тягой 9.
К верхней части рычага рейки прикреплена пружина 10, а в нижнюю часть его запрессован палец, который входит в паз кулисы 32. На валу 6 рычага регулятора жестко закреплены рычаги 12 управления и 7 пружины.
В нижней части силового рычага размещено корректирующее устройство, состоящее из корректора 25, корпуса 39, пружины 38, гайки 41 и шайбы 40. Оно предназначено для устойчивой работы дизеля при перегрузке.
Кулиса 32 со скобой 28 остановки дизеля соединена пружиной, предохраняющей механизм регулятора от чрезмерных усилий при выключении подачи топлива.
Во время работы дизеля кулиса прижата усилием возвратной пружины к регулировочному винту 29. В крышке 14 смотрового люка установлено буферное устройство, состоящее из корпуса 20, пружины 21 и контргайки.
Режимы работы регулятора ЯМЗ-240
Пуск дизеля
В этом случае на рукоятку остановки дизеля нажимают до упора, а рукоятку ручной подачи топлива устанавливают в положение, соответствующее минимальной частоте вращения коленчатого вала.
При этом скоба 28 регулятора переводится в верхнее положение, кулиса и соединенная с ней нижняя часть рычага 27 рейки перемещаются по направлению от топливного насоса, а верхняя часть рычага рейки под усилием пружины 10 — по направлению к насосу.
Рейка 5 топливного насоса ТНВД ЯМЗ-240 полностью перемещается внутрь, обеспечивая пусковую подачу топлива.
После пуска грузы регулятора под действием центробежных сил расходятся и, преодолевая сопротивление пружин 10 и 17, перемещают муфту 34 с пятой 23.
Рычаг 27, связанный с пятой общей осью, выдвигает рейку топливного насоса до тех пор, пока не установится подача, соответствующая положению рукоятки ручной подачи.
Работа под нагрузкой
Такой режим устанавливают перемещением рычага 12 управления регулятором. При повороте этого рычага по направлению к топливному насосу рычаг 7 растягивает пружину 17.
Усилие пружины через двуплечий рычаг 16, винт 18 двуплечего рычага, силовой рычаг 24 и серьгу 22 передается пяте 23, которая перемещает ось и верхнюю часть рычага 27 рейки по направлению к насосу. Рейка ТНВД перемещается внутрь, и подача топлива возрастает.
Частота вращения коленчатого вала увеличивается до тех пор, пока не уравновесятся центробежные силы грузов и усилие пружины 17, т. е. пока не установится подача, соответствующая положению рычага управления регулятором.
В случае увеличения нагрузки при неизменном положении рычага управления регулятором частота вращения коленчатого вала снизится.
В результате этого уменьшатся центробежные силы грузов, переместятся под действием пружины 17 муфта, пята и верхняя часть рычага рейки по направлению к ТНВД, увеличатся подача топлива и мощность дизеля ЯМЗ-240.
Подача будет увеличиваться до упора регулировочного болта 19 в вал 6. Начиная с этого момента регулятор не реагирует на дальнейшее увеличение нагрузки, и дизель может заглохнуть.
При уменьшении нагрузки и неизменном положении рычага управления регулятором происходит обратный процесс.
При отсутствии нагрузки дизель развивает максимальную частоту вращения при упоре рычага 12 в болт 11 и минимальную — при упоре этого рычага в болт 13.
Работа с корректором
В случае увеличения нагрузки на дизель при упоре регулировочного болта 19 в вал 6 и соответствующем уменьшении частоты вращения коленвала муфта, пята и верхняя часть рычага рейки переместятся по направлению к насосу под действием пружины 38 корректора.
Значение этого перемещения зависит от хода корректора (выступа корректора над плоскостью силового рычага), а начало работы корректора и характер изменения мощности дизеля в зависимости от частоты вращения — от предварительного натяжения пружины и ее жесткости.
Остановка дизеля ЯМЗ-240
Для остановки дизеля перемещают на себя рукоятку остановки. Тогда скоба 28 регулятора занимает нижнее положение.
Кулиса 32, поворачиваясь вместе со скобой, увлекает за собой нижнюю часть рычага 27. При этом рейка перемещается в положение выключенной подачи топлива.
После остановки дизеля и перевода скобы в рабочее положение детали регулятора под действием пружин 10 и 17 занимают исходное положение.
Основные регулировки регулятора следующие:
— Минимальную частоту вращения, определяемую крайними правыми положениями рычагов 12, 7 и 24, регулируют болтом 13 и изменением положения корпуса 20 буферной пружины относительно крышки 14 смотрового люка.
— Максимальную частоту вращения и начало выброса рейки, определяемые крайними левыми положениями рычагов 12 и 7, регулируют болтом 11.
— Номинальную мощность (подачу), определяемую крайним левым положением рычага 27, регулируют болтом 19 и винтом 29.
— Предварительное натяжение пружины регулируют винтом 15.
Источник
Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт.
Техобслуживание системы питания ЯМЗ-240
При ЕТО системы питания проверяют уровни топлива в баках, масла в топливном насосе высокого давления и регуляторе частоты вращения, функционирование привода подачи топлива, сливают (зимой) отстой из топливных фильтров.
На дизелях ЯМЗ-240, выпускаемых с 1982г, применена централизованная подача масла в топливный насос высокого давления и регулятор частоты вращения с обеспечением постоянного уровня масла. Поэтому на них аннулированы сапуны с маслоизмерительными стержнями.
При ТО-1 проверяют затяжку болтов крепления топливного насоса высокого давления, топливных баков, воздухоочистителя, выпускной трубы, сливают отстой из топливных баков и фильтров, проверяют состояние кассет воздухоочистителя второй ступени, а также легкость пуска дизеля и равномерность работы цилиндров.
При ТО-2 через 240 м/ч промывают фильтры и крышки горловин топливных баков, заменяют фильтрующие элементы топливного фильтра грубой очистки.
Через 480 м/ч заменяют фильтрующие элементы топливного фильтра тонкой очистки, снимают и проверяют форсунки, проверяют и при необходимости регулируют угол опережения впрыскивания топлива.
При ТО-3 проверяют работоспособность сигнализатора засоренности и состояние кассет воздухоочистителя второй ступени, продувают сжатым воздухом первую ступень воздухоочистителя, снимают и проверяют на стенде топливный насос высокого давления: первый раз по окончании гарантийного срока и далее через 960 м/ч.
При СТО промывают топливные баки и фильтры, заменяют топливо и смазочный материал в соответствии с предстоящим сезоном эксплуатации.
Элементы топливного фильтра грубой очистки ЯМЗ-240М2 заменяют в такой последовательности:
— Отворачивают пробки сливных отверстий и сливают топливо из корпусов фильтра.
— Отворачивают болты крепления фланцев корпусов фильтра, снимают корпуса и вынимают фильтрующие элементы.
— Промывают корпуса бензином или чистым дизельным топливом.
— Устанавливают новые элементы и прокладки крышки, собирают фильтр.
Прокачивают систему топливопрокачивающим насосом РНМ-1К и убеждаются в герметичности фильтра. Для устранения подтекания топлива подтягивают болты.
Элементы топливного фильтра тонкой очистки ЯМЗ-240БМ2-4 заменяют следующим образом:
— Отворачивают пробки сливных отверстий и сливают часть топлива.
— Вывертывают болт крепления корпуса фильтра, снимают корпус, вынимают фильтрующий элемент и выливают остатки топлива.
— Промывают корпус бензином или чистым дизельным топливом.
— Устанавливают в корпус пружину, шайбу, резиновую прокладку, новый фильтрующий элемент металлическим фланцем вниз, резиновую прокладку на верхний торец элемента и собирают фильтр.
Аналогично заменяют фильтрующий элемент во втором корпусе фильтра.
Прокачивают систему питания топливопрокачивающим насосом РНМ-1К и убеждаются в герметичности фильтра. Для устранения подтекания топлива подтягивают болты.
Форсунки ЯМЗ-240 Б проверяют и регулируют через 480 м/ч. Их проверяют с помощью специального прибора КИ-3333 ГОСНИТИ или КП-1609А на давление подъема иглы и качество распиливания топлива.
После длительной работы двигателя давление подъема иглы не должно быть ниже 15 МПа (см. рис. 28).
При закоксовке отверстий в распылителе форсунки разбирают в такой последовательности:
— Отворачивают, колпак 11 и контргайку 14.
— Вывинчивают до упора регулировочный винт 13 и отворачивают на 1,5-2 оборота гайку 15 пружины.
— Отворачивают гайку 20 распылителя и снимают его корпус 22, предохраняя иглу 23 от выпадания.
— Отворачивают штуцер 8 форсунки и осматривают сетчатый фильтр 7. Поврежденный фильтр заменяют новым.
— Следует иметь в виду, что при изменении порядка разборки форсунки возможна поломка фиксирующих штифтов 21.
— Корпус распылителя очищают снаружи с помощью деревянного бруска, пропитанного дизельным маслом, внутренние полости промывают бензином, а сопловые отверстия прочищают стальной проволокой диаметром 0,3 мм, зажатой в цанговом патроне.
Перед сборкой корпус распылителя и иглу тщательно промывают в чистом бензине и смазывают профильтрованным дизельным топливом.
После этого игла, выдвинутая из корпуса распылителя и наклоненная под углом 45°, должна плавно (без задержки) полностью опуститься под действием собственного веса.
При затяжке гайки распылителя его корпус разворачивают против направления навинчивания гайки до упора в фиксирующие штифты.
Придерживая его в этом положении, наворачивают гайку сначала рукой, а потом окончательно затягивают моментом 70-80 Нм. Штуцер форсунки затягивают моментом 80-100 Нм.
После сборки форсунки ЯМЗ-240 регулируют давление подъема иглы, проверяют качество распыливания топлива и четкость работы распылителя. При низком давлении форсунки регулируют винтом 13 при снятом колпаке 11 и отвернутой контргайке 14.
При ввертывании винта давление повышается, при вывертывании — понижается. В процессе регулирования устанавливают давление подъема игла форсунки 16,5-17 МПа.
Качество распыливания считается удовлетворительным, если при подводе в форсунку со скоростью 70-80 качков в минуту топливо впрыскивается в окружающую среду в туманообразном состоянии и равномерно распределяется по поперечному сечению струи и по каждому отверстию распылителя.
Моменты начала и конца впрыскивания должны быть четкими. Впрыскивание топлива новой форсункой сопровождается характерным резким звуком.
Отсутствие резкого звука у бывших в употреблении форсунок при проверке на ручном стенде не является браковочным признаком.
После обслуживания форсунки устанавливают на прежние места, предварительно очистив от нагара отверстия головки цилиндров под распылитель. Гайки крепления форсунок затягивают моментом 50-60 Нм.
Превышение момента затяжки может привести к разрушению межклапанной перемычки головки
цилиндров.
Угол опережения впрыскивания топлива проверяют и регулируют через 480 м/ч.
На дизеле ЯМЗ-240Б операции регулировки выполняют в такой последовательности:
— Убеждаются в правильном взаимном расположении меток на корпусе муфты опережения впрыскивания топлива и ведущей полумуфте валика привода ТНВД. Метки должны находиться с одной стороны.
— Отсоединяют трубку высокого давления от 12-й секции топливного насоса высокого давления.
— Устанавливают моментоскоп на штуцер 12-й секции.
— Включают подачу топлива с помощью скобы регулятора частоты вращения.
— Прокачивают систему питания с помощью ручного топливопрокачивающего насоса в течение 3 мин.
— Вращают коленчатый вал ключом-трещоткой с помощью механизма проворота до появления топлива в стеклянной трубке моментоскопа. Встряхивают трубку и выливают из нее излишки топлива.
— После появления топлива в трубке выключают подачу топлива, поворачивают коленчатый вал в направлении, обратном его вращению, на 50-60° (12-15 поворотов ключа) и снова включают подачу топлива.
— Медленно проворачивают коленчатый вал до начала движения топлива в трубке моментоскопа 12-й секции и проверяют, совпадают ли метки (риски) 19 на гасителе крутильных колебаний с указателем на крышке блока.
Если момент начала подачи топлива наступает раньше или позже совпадения метки с
указателем, отворачивают болты у ведущей полумуфты валика привода ТНВД и, придерживая муфту в положении начала подачи топлива, проворачивают коленвал до совпадения метки с указателем, затягивают болты крепления ведущей полумуфты и окончательно проверяют установку угла опережения впрыскивания топлива, который должен быть 18-20°.
Легкость пуска дизельного двигателя ЯМЗ-240БМ2 и равномерность работы цилиндров проверяют через 60 м/ч (при ТО-1).
Прежде, чем пустить дизель, необходимо убедиться в его исправности, наличии топлива, охлаждающей жидкости и масла в системах, а также в заряженности (не менее 75% зимой и 50% летом) аккумуляторных батарей.
Перед пуском зимой дизель прогревают с помощью котла обогрева.
Для пуска дизеля ЯМЗ-240Б прокачивают смазочную систему в течение 2-3 мин с помощью электромаслозакачивающего насоса, создавая давление в ней 0,15 МПа, устанавливают рукоятку ручной подачи топлива в положение, соответствующее минимальной частоте вращения коленчатого вала (до упора в балку передней стенки кабины), нажимают на пусковую кнопку стартера и при устойчивой работе дизеля отпускают ее.
Запуск считается легким, если продолжительность непрерывной работы стартера не превышает 20 с.
Повторно дизель пускают после перерыва не менее 1 мин. Допускается до трех попыток пуска, после чего необходимо выявить и устранить неисправность.
После пуска дизель прослушивают при разной частоте вращения коленчатого вала, различая шум отдельных цилиндров.
Неравномерная работа цилиндров может быть следствием нарушения регулировок газораспределительного механизма, форсунок, а также таких неисправностей секций топливного насоса высокого давления, как зависание нагнетательного клапана, негерметичность пары нагнетательный клапан — седло, ослабление крепления зубчатого венца втулки плунжера, зависание плунжера, поломка пружины толкателя и т. п.
Топливный насос высокого давления ТНВД ЯМЗ-240 проверяют и регулируют при ТО-3 в специальной мастерской. Насос проверяют на стенде с комплектом снятых с дизеля и отрегулированных форсунок.
При дальнейших демонтажно-монтажных работах в эксплуатации форсунки устанавливают в свои цилиндры и соединяют с теми же секциями насоса, с которыми они проверялись на стенде.
Перед установкой насоса на стенд проверяют осевой свободный ход кулачкового вала. Если свободный ход больше 0,1 мм, его регулируют прокладками в пределах 0,01-0,07 мм.
При испытаниях на стенде проверяют момент начала подачи топлива секциями ТНВД, цикловую подачу и равномерность подачи топлива.
Момент начала подачи топлива проверяют и регулируют без автоматической муфты опережения впрыскивания по моменту начала движения топлива в моментоскопе.
Момент начала подачи топлива секциями насоса определяют углом поворота кулачкового вала насоса при вращении его против хода часовой стрелки, если смотреть со стороны привода. Первая секция отрегулированного насоса начинает подавать топливо за 37-38° до оси симметрии профиля кулачка.
Ось симметрии профиля кулачка определяют методом вилки: сначала фиксируют на лимбе момент начала движения топлива в моментоскопе при вращении кулачкового вала по ходу часовой стрелки, а затем поворачивают вал в том же направлении на 90° и снова фиксируют по лимбу момент начала движения топлива в моментоскопе при вращении вала против хода часовой стрелки.
Середина между двумя зафиксированными точками определяет ось симметрии профиля кулачка. Секции ТНВД ЯМЗ-240 БМ2 должны начинать подачу топлива относительно первой секции в порядке, указанном в паспорте.
Неточность интервала между моментом начала подачи топлива любой секцией насоса относительно первой не должна превышать 20″.
Момент начала подачи топлива регулируют болтом толкателя. При вывертывании болта топливо подается раньше, при ввертывании — позже. После регулировки затягивают контргайки на регулировочных болтах секций.
Цикловую подачу топлива и равномерность подачи проверяют и регулируют на дизеле ЯМЗ-240 в такой последовательности:
— Проверяют давление топлива на входе в насос, которое должно быть в пределах 0,05-0,1 МПа при частоте вращения 920-940 мин-1 кулачкового вала.
— Регулируют давление поворотом седла перепускного клапана насоса, после чего седло клапана чеканят.
— Проверяют герметичность нагнетательных клапанов. При выключенной подаче нагнетательные клапаны в течение 2 мин не должны пропускать топливо под давлением 0,17-0,2 МПа. В случае подтекания топлива нагнетательный клапан заменяют.
— Проверяют частоту вращения кулачкового вала ТНВД, соответствующую моменту начала перемещения рейки. При упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимальной частоты вращения регулятор должен начинать перемещать рейку при частоте вращения 965-995 мин-1. Регулируют частоту вращения болтом.
— Проверяют частоту вращения кулачкового вала насоса, соответствующую моменту конца перемещения рейки (полному выключению подачи). При упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимальной частоты вращения регулятор должен закончить перемещать рейку при частоте вращения 1040-1090 мин-1.
— Чтобы отрегулировать частоту вращения кулачкового вала, соответствующую моменту конца перемещения рейки, следует ввинтить (или вывинтить) винт двуплечего рычага регулятора и установить болтом ограничения максимальной частоты вращения момент начала перемещения рейки при частоте вращения 970-990 мин-1 кулачкового вала насоса.
— При ввинчивании винта двуплечего рычага частота вращения уменьшается, при вывинчивании — увеличивается.
— Проверяют подачу секций насоса ЯМЗ-240Б при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимальной частоты вращения и частоте вращения 920-940 мин-1 кулачкового вала. Она должна быть в пределах 91-95 мм3 за цикл. Неравномерность подачи секций не должна превышать 8%.
— Чтобы отрегулировать цикловую подачу, необходимо винтом кулисы регулятора установить запас хода рейки 0,5-1 мм по направлению выключения подачи
при упоре рычага управления регулятором в болт и частоте вращения 450-500 мин-1 кулачкового вала.
— Затем следует сместить поворотную втулку относительно зубчатого венца соответствующей секции. При повороте втулки влево относительно венца подача уменьшается, а при повороте ее вправо — увеличивается.
— После регулирования проверяют надежность затяжки винтов крепления. При упоре рычага управления в болт и частоте вращения 920-940 мин-1 ввинчивают корпус корректора, увеличивая подачу секции до 92-94 мм3 за цикл, и затягивают гайку.
— При упоре рычага управления в болт 11 и частоте вращения 740-760 мин-1 кулачкового вала проверяют и при необходимости регулируют гайкой корректора подачу топлива, которая должна быть на 6-8 мм3 за цикл больше подачи топлива при частоте вращения 920-940 мин-1. При навертывании гайки подача уменьшается, при вывертывании — увеличивается.
— Поворот гайки до совпадения шлица с отверстием под шплинт соответствует изменению подачи на 1,5-2 мм3 за цикл, конец регулирования — слабому зажатию шайбы между гайкой и корпусом корректора. После регулирования гайку контрят шплинтом.
— Проверяют выключение подачи топлива скобой регулятора. При повороте скобы на 45° в нижнее положение подача топлива всеми секциями должна полностью прекратиться.
Источник