Технологический процесс ремонта топливного насоса высокого давления

Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт.

Технология ремонта ТНВД

Топливная аппаратура — это сложный механизм управления подачей топлива дизельных двигателей спецтехники, который может требовать ремонта ТНВД по ряду причин.

Различают следующие виды топливной аппаратуры:

— ТНВД (топливный насос высокого давления) — рядные, распределительные, индивидуальные механические, индивидуальные с электромагнитным клапаном,

— Система Common Rail.

Рядные ТНВД относятся к классической топливной аппаратуре впрыскивания дизельного топлива. Они используются и устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин.

Эта топливная аппаратура позволяет получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров до 12.

В сочетании с регуляторами частоты вращении коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами рядные топливные насосы обеспечивают потребителю возможность широкого выбора режимов эксплуатации дизельных двигателей.

Распределительные ТНВД устанавливаются на малоразмерные быстроходные дизели, которые требуют системы впрыска с высокой мощностью, большой цикличностью, малым весом и минимальным конструктивными размерами.

Процессы сгорания в дизельном двигателе зависят от того, как подготовлено топливо системой впрыска.

Существенную роль при этом играет топливный насос высокого давления, создающий давление дизтоплива, под которым оно нагнетается через трубки высокого давления к форсункам дизеля и впрыскивается в камеры сгорания.

Этим требованиям и отвечают распределительные насосы, которые при компактном размере объединяют в себе топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и регулятор частоты вращения коленчатого вала.

Индивидуальные механические ТНВД устанавливаются на технике двух категорий:

— для малых дизельных моторов мощностью 4-75 кВт на цилиндр для малых строительных машин, тракторов, дизельгенераторов и насосов,

— для больших дизелей мощностью 75-1000 кВт на цилиндр, которые могут нагнетать как дизельное, так и тяжелое топливо высокой вязкости.

Различают три типа индивидуальных систем впрыска:

— насос-форсунки управляемые электромагнитным клапаном,

— механические топливные насосы с электромагнитным клапаном.

Дизели с индивидуальными системами впрыска комплектуются одним комплектом на каждый цилиндр. Это позволяет оптимально адаптировать подобные системы к соответствующим двигателям.

Короткие трубки высокого давления особенно хорошо способствуют протеканию впрыскивания дизельного топлива и получению максимальных давлений в процессе впрыскивания дизтоплива.

Система Common Rail используется на дизелях с непосредственным впрыском:

— легкие грузовые автомобили с дизелями мощностью до 30 кВт на цилиндр;

— тяжелые грузовые автомобили, спецтехника и дорожно-строительные машины с дизельными двигателями мощностью до 200 кВт на цилиндр.

Аккумуляторная система Common Rail является одной из высокоразвитых систем впрыска соляры, поскольку экологические требования к системам впрыска дизельного топлива постоянно растут.

Главным преимуществом системы Комон Рейл является не только выполнение требований технического европейского стандарта евро-3, euro-4 и евро-5, но и широкий диапазон изменений давления топлива и момента начала впрыскивания.

Действие аккумуляторной системы впрыска топлива Коммон Рейл основано на том, что процессы создания высокого давления и обеспечения впрыскивания разделены.

Система электронного регулирования работы дизеля раздельно управляет работой всех узлов.

Факторы, указывающие на проведение ремонта топливной аппаратуры

Ремонт топливной аппаратуры дизеля может потребоваться вследствие износа деталей топливной системы, неправильной эксплуатации, некорректного ремонта топливного насоса в прошлом и по ряду других причин.

Ремонт ТНВД начинают с диагностики, которая проводится на универсальных или специализированных топливных стендах, оснащенных программным обеспечением, позволяющее в автоматическом режиме измерять показатели углов впрыска, частоту вращения насосного вала, отработку того числа циклов и другие параметры.

Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя необходимо проводить в случае попадания в него твердых частиц и частиц пыли вместе с топливом, поскольку это приводит к разрушению плунжерных пар и выходу из строя аппарата в целом.

На необходимость проведения ремонта форсунок могут указывать следующие неисправности: увеличенный расход топлива, снижение мощности дизеля при обычном режиме эксплуатации, затрудненный запуск дизельного двигателя, появление посторонних шумов.

При текущем ремонте ТНВД проводится замена дефектных деталей на новые, а при проведении капитального ремонта проводится полная разборка топливной аппаратуры и, помимо дефектовки и замены запасных частей на новые, насос проходит регулировку и стендовое испытание, в соответствии с технологическими требованиями завода-производителя.

Современная технология ремонта топливной аппаратуры позволяет не только предоставить гарантию на эксплуатацию, но и быть уверенными в том, что по итогам проведенной работы оборудование полностью исправно.

Ремонт или регулировку ТНВД следует производить в следующих случаях:

— увеличился расход топлива.

— пропала подача топлива от насоса к форсунке, это говорит о том, что заклинило плунжерную пару и привело к внутренним разрушениям в насосе.

— течь топлива из топливного насоса, что может привести не только к затрудненному запуску двигателя, но и к возгоранию в моторном отсеке.

— посторонние шумы — это первый признак того, что в насосе износились детали, что может в последствии привести к окончательному его разрушению.

— появление повышенной дымности.

На смену механическим ТНВД пришли новые — с электронным управлением. Дизельному двигателю электроника вроде бы и не очень нужна.

Однако, в силу требований ЕВРО по токсичности выхлопных газов, в начале 90-х годов производители автомобилей начали оснащать дизельные двигатели электронным управлением впрыска топлива.

Бортовой компьютер, учитывая внешние и внутренние условия, такие как: температура воздуха, топлива, жидкостей, давления (их также несколько), массовый расход воздуха и т.д. (всего более двадцати параметров), стал очень точно дозировать подачу топлива в каждый цилиндр в отдельности по времени и количеству.

Благодаря последним разработкам топливной дизельной аппаратуры стало возможным существенно снизить содержание вредных веществ в выхлопных газах, а именно, уменьшить количество сажи, что соответствует новым европейским требованиям.

С конца прошлого века производители дизельных двигателей, заботясь об уменьшении количества выхлопов в окружающую среду, стали комплектовать свои двигатели новой топливной системой — Common Rail.

Система Комон Рейл отличается от своих предшественников большей эффективностью и производительностью и значительно меньшими выбросами сажи в окружающую среду, а также большим давлением в системе ТНВД.

Электронное управление работой всего двигателя, в том числе и топливным насосом, обуславливает сложность настройки, регулировки и ремонта на дизелях с системами Комон Рейл.

Нарушения в работе современных дизельных двигателей не обязательно связаны с топливным насосом. И даже в большинстве случаев его ремонт не требуется — достаточно провести диагностику электронных систем техники, бортового компьютера, отрегулировав их работу, и агрегат заработает с новой силой.

Основная причина ремонта дизельной топливной аппаратуры — топливо низкого качества. Стоит также отметить отрицательное влияние пыли.

Пыль, попав в горючее, может повредить плунжерные пары в насосе. Своевременная замена топливных фильтров поможет избежать ремонта оборудования.

Специалисты, которые проводят ремонт ТНВД, должны иметь высокую профессиональную квалификацию, многолетний опыт работы, и пройти обучение по диагностике и ремонту автомобильных систем впрыска.

Ремонт и регулировка топливной аппаратуры должны производится на специальном участке, оснащенном современным оборудованием и оснасткой.

Диагностика дизельной топливной аппаратуры, и профилактика всех систем двигателя, в частности — регулировка ТНВД и форсунок необходима для того, чтобы предотвратить серьёзные поломки насоса в будущем и качественный ремонт в настоящий момент.

Особенно сложен ремонт топливных насосв и форсунок в двигателях, имеющих двухступенчатую систему впрыска топлива и сложную электронную систему управления.

Таблица применения ТНВД для различных дизельных двигателей

ТНВД 33-02 — КамАЗ 740.10
ТНВД 33-10 — КамАЗ 740.10-20
ТНВД 332-30 — КамАЗ 7408.10
ТНВД 323 — ЯМЗ 236 БЕ,НЕ
ТНВД 334 — КамАЗ 7403
ТНВД 337-20 — КамАЗ 740.51-320
ТНВД 337-40 — КамАЗ 740.11-240
ТНВД 338 — ЗиЛ 645
ТНВД 77 — ГАЗ 544
ТНВД 771 — ГАЗ 5441
ТНВД 773 — Д 245
ТНВД 774 — Д 442-56
ТНВД 36.362 — ГАЗ 542
ТНВД 363 — Д 260.10
ТНВД 60.5-30 — ЯМЗ 236
ТНВД 80.5 — ЯМЗ 238
ТНВД 80.6-40 — ЯМЗ 238 М
ТНВД 90.8 -20 — ЯМЗ 240
ТНВД 901.8-20 — ЯМЗ 240 ИМ2
ТНВД 421 — ТМЗ 8421
ТНВД 423 — ТМЗ 8421.10
ТНВД 424 — ТМЗ 8486.10
ТНВД 441 — ЯМЗ 8401.10
ТНВД 133-02 — ЯМЗ 236 НЕ 2
ТНВД 175-01 — ЯМЗ 7511
ТНВД V3436 Моторпал — Д 245
ТНВД PV 8 Моторпал — Татра ЗИЛ 645
ТНВД PV10 Моторпал — Татра
ТНВД Моторпал рядные 3,4,6,8, — Д-240, Д-144

Работы по ремонту форсунок:

— Мойка ТНВД
— Опрессовка топливных каналов
— Замена сальника опережения впрыска
— Замена сальника кулачкового вала
— Проверка распылителя
— Устранение течи из под штуцера ТНВД

Источник

Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя

ТНВД в системе питания дизеля. Нарушения в работе прибора, их внешние проявления. Как можно отремонтировать насос своими силами, последовательность действий. Советы для прибегающих к помощи специализированных сервисов.

У любого дизельного двигателя рано или поздно может потребоваться ремонт топливного насоса высокого давления. Как человеческое сердце с годами начинает «барахлить», так и этот аппарат подвержен возрастным изменениям. Наряду с естественным износом деталей, сказывается и заправка некачественным топливом. Дизельные агрегаты в этом плане более чувствительны, чем бензиновые моторы.

Предлагаемая статья поможет владельцам дизельных авто при возникновении проблем с топливным насосом. В ней также приводятся советы: как отремонтировать этот узел своими руками.

Устройство прибора

Топливный насос высокого давления (ТНВД) представляет собой самостоятельный узел системы питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в первую очередь — дизельных. Хотя это устройство применяется и на бензиновых моторах с инжекторным впрыском, впервые оно было использовано именно на дизеле.

Главная функция его состоит в создании разницы давлений между напорной магистралью и камерой сжатия, чтобы обеспечить надежный впрыск горючего в полость цилиндра. Но этого мало.

Насос задает также последовательность подачи топлива к рабочим форсункам, то есть выполняет распределительную функцию. Помимо этого, он регулирует объем подачи в зависимости от режима движения (частоты вращения коленвала) и от некоторых других факторов: температура двигателя, включение и выключение кондиционера.

Наконец, подобно тому, как в карбюраторных моторах регулируется угол опережения зажигания, на дизельном двигателе ТНВД автоматически корректирует опережение момента впрыска.

Существуют насосы трех основных типов: рядные, с распределенным впрыском и магистральные. Устройство их рассматривается в отдельной статье. Здесь же стоит упомянуть лишь, что рядные насосы использовались до недавнего времени на грузовых дизельных автомобилях, тракторах и специализированной дорожно-транспортной технике.

Распределительные аппараты устанавливают на все легковые дизельные авто и на некоторые грузовые. Магистральные применяются в современных топливных системах Common Rail. Такие насосы лишены функции распределения топлива, эту задачу выполняет электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который согласно программе командует рабочими форсунками.

Внешние проявления топливной недостаточности

Какие могут быть признаки неисправности топливного насоса? Как было сказано в начале статьи, основными причинами потери работоспособности ТНВД являются износ трущихся поверхностей и низкое качество топлива. Здесь можно уточнить, что под низким качеством солярки следует подразумевать и попадание в топливо воды. Ниже перечисляются внешние симптомы неблагополучной работы топливного насоса:

• Затруднен пуск двигателя — скорее всего, наступил износ плунжерной пары (или пар), и насос не развивает нужного давления. Проверяется простым способом. Нужно положить на ТНВД тряпку, полить ее холодной водой и выждать несколько минут. После чего повторить попытку. Если двигатель заведется, значит, причина действительно в износе. При охлаждении происходит уменьшение зазоров в сопряжении и повышается вязкость топлива, в результате чего насос обеспечивает необходимое давление.
• Потеря мощности. Из-за увеличившихся зазоров снижается давление впрыска, ухудшается работа всережимного регулятора оборотов.
• Перегрев двигателя. Причинами могут быть неправильная работа автомата опережения впрыска. В этом случае нельзя откладывать ремонт ТНВД «на потом».
• Растущий «аппетит» силового агрегата. Вызывается утечками топлива, износом плунжерных сопряжений, неправильным углом опережения впрыска.
• Жесткая работа мотора, которая может быть следствием чересчур раннего момента впрыска и неравномерностью подачи солярки в разные цилиндры. Правда последнее на распределительных ТНВД практически невозможно, так что, скорее всего, дело в форсунках.
• Черный выхлоп из выпускной трубы. Причина может быть в слишком позднем угле впрыска горючего.

Если есть уверенность в своих силах

При наличии перечисленных выше признаков необходимо подумать о ремонте топливного нагнетателя. Ниже рассматривается, как устранить некоторые неисправности аксиального ТНВД распределительного типа своими руками.

Следует оговориться, что прежде чем браться за эту работу, следует изучить устройство ремонтируемого агрегата, выяснить — какие могут понадобиться инструменты, потому что в некоторых случаях не обойтись без специальной оснастки, съемника, например.

Также следует приготовить фотоаппарат, чтобы фиксировать каждый этап разборки. В противном случае можно забыть — где находились те или иные детали. Для разборки необходимо приготовить подходящий стол и покрыть его чистой тканью или хотя бы листом белой бумаги. На полу не должно быть мусора, иначе случайно упавшую деталь можно и не найти.

Итак, что может самостоятельно сделать автолюбитель, не имеющий специальной квалификации?

1. устранить утечку топлива из корпуса насоса;
2. проверить исправность электромагнитного клапана;
3. проверить плунжерный механизм подачи горючего;
4. проверить автоматический регулятор частоты вращения;
5. очистить фильтрующие сетки;
6. проверить давление, развиваемое прибором;
7. отрегулировать автомат опережения впрыска.

Разборка и устранение утечек

Ниже описывается последовательность действий при самостоятельном ремонте ТНВД. На работающем двигателе отсоединяют тягу, соединяющую педаль газа с рычагом, регулирующим подачу топлива. После чего вручную покачивают рычаг в радиальном направлении, стараясь растянуть возвратную пружину.

Если через кольцевую щель не наблюдается просачивания солярки, значит, уплотнение не изношено. В противном случае требуется восстановительный ремонт сопряжения.

Пока насос еще не снят с двигателя, убеждаются в исправности электромагнитного клапана отключения подачи топлива. Если двигатель пускается и глушится при повороте ключа — клапан исправен. Как поступать в ситуации, когда этот компонент отказывает во время движения, будет рассказано несколько ниже.

Теперь же остается переходить к разборке насоса. Перед тем как отсоединять от агрегата топливные магистрали и электроподводку, необходимо протереть его корпус и соединения смоченной в солярке ветошью, после чего вытереть насухо, чтобы исключить попадание грязи в топливную систему. Снятый насос еще раз промыть, после чего снять крышку и слить с него топливо.

В первую очередь нужно разобрать привод регулировки подачи горючего и произвести ревизию уплотнений, а также оценить степень износа сопряженных деталей. Уплотнительные кольца обязательно меняют. Для этой цели необходимо купить ремкомплект для ремонтируемого прибора.

Что касается изношенных деталей, есть два способа отреставрировать их: восстановить изношенную ось с помощью хромирования, или выточить и поставить в корпус ремонтную бронзовую втулку. Корпус перед этим придется расточить.

Ремонт плунжерного механизма

Далее следует перейти к разборке и ревизии плунжерного нагнетателя. Отсоединяют от корпуса распределительную головку насоса, после чего кладут его шкивом вниз, чтобы не высыпались внутренности. Перед тем как вынуть кулачки, приводную шестеренку и муфту центробежного регулятора, нужно проверить, не заедают ли эти детали при движении, а затем, аккуратно поддерживая их пальцами, извлечь из корпуса.

Ролики, шайбы, оси кулачковой муфты целесообразно пометить маркером, потому что все сопряженные поверхности уже притерлись друг к другу, и будет лучше, если они так и останутся после сборки. После разборки нужно внимательно осмотреть детали на предмет обнаружения сколов или выработки. Сильно изношенные элементы следует заменить новыми.

Степень износа плунжерной пары оценить можно только приблизительно. Работоспособность прецизионного сопряжения проверяется после сборки насоса путем измерения его рабочего давления. Наконец, нужно продуть сжатым воздухом все фильтрующие элементы (сетки), после чего можно собирать насос в обратной последовательности.

Сборка и регулировка оборотов

Когда агрегат будет собран, нужно залить его соляркой, проворачивая вручную приводной валик, после чего можно устанавливать на место и подсоединять топливопроводы, шланги и электропроводку системы управления.

После того как мотор будет заведен, следует убедиться в правильности работы автомата опережения впрыска горючего, в зависимости от давления в полости низконапорного лопастного насоса. На этом блоке имеется свой регулятор холостых оборотов. При необходимости регулируют этот параметр, завинчивая или вывинчивая регулировочный винт.

Перед выполнением этой процедуры рекомендуется запомнить положение винта, сосчитав количество выступающих из контргайки витков резьбы, чтобы, в крайнем случае, вернуться к исходной настройке. В мануале на двигатель указывается требуемое количество оборотов на холостом ходу двигателя. Обычно они понижаются с 1100 оборотов после запуска до 750 — после прогрева дизеля с механической коробкой, и до 850 — на двигателе с автоматом.

Проверка давления

В заключение проверяют давление в напорной магистрали, что является косвенной проверкой состояния плунжерной пары. Для этой цели понадобится манометр, рассчитанный на давление до 350 бар, соединительный шланг для подключения к насосу и переходник, включающий в себя стравливающий клапан.

В качестве измерительного прибора подойдет манометр ТАД-01А или более старый — КИ-4802. Если переходника в продаже не найдется, придется изготовить его самостоятельно.

Конечно, необходимо принимать во внимание размеры присоединительной резьбы, и куда планируется вворачивать соединительный шланг. Для измерения прибор подключают к центральному отверстию распределительного блока или к одному из напорных штуцеров.

После присоединения манометра к ТНВД проворачивают вал насоса с помощью стартера и фиксируют показание стрелочного индикатора. Если прибор показывает больше 250 атмосфер — это нормально (при работающем двигателе давление будет выше).

Аварийный ремонт электромагнитного клапана

Как было обещано выше, несколько слов о том, что делать, если откажет в пути электромагнитный клапан отключения топлива. В этом случае двигатель внезапно остановится. Правда, причин этому может быть несколько. Чтобы отбросить версию неисправности электроклапана, его необходимо исключить из работы, поскольку в нормальном режиме он всегда открыт.

Для этого нужно снять питающий провод, изолировать его от массы, после чего вывернуть клапан, удалить из него наконечник с пружиной и поставить устройство обратно. Если двигатель все равно не заведется, причина, очевидно, — в чем-то другом. Если же мотор запустится, нужно искать неисправность в клапане.

Чтобы делать это не в дороге, нужно сначала добраться до дома. Правда глушить двигатель потом придется грубо, но просто: поставить машину на ручник, включить повышенную передачу и отпустить педаль сцепления.

А затем уже приступать к ремонту. Сначала следует проверить, — не сгорела ли обмотка электромагнита. Для этого соединяют клапан с плюсом аккумулятора с помощью отрезка исправного провода, после чего пытаются завести двигатель. Если он заводится, значит, сгорела обмотка. В противном случае ищут место утечки напряжения с подводящего провода.

Обращение к специалистам

Тем же, кто не имеет желания или возможности делать ремонт ТНВД самостоятельно, следует обратиться на специализированную станцию ремонта топливной аппаратуры. Хотя существуют и дилерские центры, выполняющие обслуживание и ремонт автомобилей определенной марки, топливной аппаратурой они, как правило, не занимаются, поскольку для этого требуется дорогостоящее диагностическое оборудование.

Основным стендом для диагностики и регулировки ТНВД является Bosch EPS-815. На нем проверяются различные параметры, заданные для данного насоса производителем. Например: пусковая подача горючего, объемная подача на различных режимах, давление на выходе и некоторые другие.

При выборе сервиса следует учитывать его надежность. Для этого нужно предварительно приехать на собеседование, где поинтересоваться мнением обслуживаемых клиентов. В таких случаях обращают внимание на историю выбранного сервиса. Как правило, недобросовестные фирмы существуют в сфере услуг не более одного года.

Слабым звеном ТНВД дизельных двигателей является чувствительность их к попаданию в топливную систему воды. Особенно подвержены этому легковые иномарки, для которых вода является главным врагом. Для уменьшения этой опасности зимой нужно поддерживать максимально возможный уровень топлива в баке, чтобы свести к минимуму образование конденсата.

Источник