Нагнетательный клапан тнвд мтз неисправности

Тракторы МТЗ-80, 82, МТЗ-1221, 320, ЮМЗ, Т-40, Т-25, Т-150К. Запчасти, регулировки, техобслуживание и ремонт.

Неисправности и регулировки топливного насоса ТНВД МТЗ-80/82

Неисправности топливного насоса УТН-5 трактора МТЗ-80, МТЗ-82

В процессе эксплуатации дизеля Д-240 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 могут появляться следующие неисправности топливной аппаратуры: дизель не запускается, не развивает нормальной мощности, неустойчиво работает, работа сопровождается дымным выпуском.

Для обеспечения четкого запуска дизеля коленчатому валу сообщают достаточную частоту вращения, а воздух в цилиндрах в это время сжимается настолько, чтобы к моменту впрыска топлива температура была достаточна для его воспламенения, чтобы топливо было подано в камеру сгорания своевременно, в достаточном количестве и тонко распылено.

Подача топлива может нарушиться по различным причинам, образование воздушных пробок в топливопроводах, в головке ТНВД УТН-5 МТЗ-82, МТЗ-80, в фильтрах; сильная изношенность плунжерных пар насосных элементов насоса, распылителей форсунок; нарушение регулировки топливного насоса или неправильная установка его на дизеле.

Появление дыма черного или серого цвета из выхлопной трубы дизеля указывает на попадание масла в камеру сгорания, неполное сгорание топлива, пропуски вспышек в цилиндрах, неправильную установку начала подачи топлива топливным насосом.

Попадание масла в камеру сгорания может быть объяснено предельной изношенностью поршневой группы двигателя ММЗ Д-240, избытком масла в поддоне картера. Неполное сгорание может быть вызвано как избыточной порцией топлива, попадаемой в цилиндр, так и недостатком воздуха.

Оно наблюдается при плохом распыливании топлива форсунками УТН-5, применении несоответствующего сорта топлива, при позднем впрыске топлива в цилиндры дизеля.

Внешним признаком ухудшения работы форсунок Д-240 являются дымный выпуск, перебои в работе и снижение мощности дизеля.

Для проверки форсунок устанавливают такой режим работы дизеля, при котором наиболее отчетливо слышны перебои. Затем ослабляют поочередно накидные гайки крепления топливопроводов форсунок к штуцерам.

Если частота вращения коленчатого вала после ослабления затяжки гайки не изменяется, то проверяемая форсунка неисправна.

Если давление подъема иглы форсунки (давление впрыска) будет меньше нормального за счет изменения жесткости пружины или утечек в сопряжении гильза — плунжер, то продолжительность впрыска топлива будет увеличиваться, а качество распыливания — низкое.

При давлении подъема иглы больше нормального или заедании иглы в нижнем положении продолжительность впрыска и количество топлива уменьшаются, что также влияет на пусковые качества дизеля.

Форсунки Д-240 топливного насоса трактора МТЗ-82, МТЗ-80 снимают с дизеля и регулируют на приборе. Давление впрыска и герметичность форсунок можно определить, не снимая их с дизеля.

Для этого используют приспособление и автостетоскоп. Приспособление подключают к испытуемой форсунке и рукояткой создают принудительную подачу топлива. Давление впрыска устанавливают вращением винта форсунки.

Если давление не регулируется, то это указывает на заедание иглы в корпусе распылителя. О качестве распыливания судят по характерному щелчку, прослушиваемому по автостетоскопу, что свидетельствует о четкой посадке иглы в седло распылителя в момент окончания впрыска.

Затруднение пуска дизеля трактора может быть вызвано наличием воды в топливе, снижением температуры воздуха в конце сжатия, что недостаточно для воспламенения топлива.

Снижение температуры сжатого воздуха обычно вызывается уменьшением давления в конце сжатия вследствие утечек воздуха через неплотности в поршневой (при износе или закоксовывании поршневых колец, износе гильз и поршней, клапанном механизме газораспределения и т. п.).

Те же самые явления наблюдаются при засорении воздухоочистителя, когда уменьшается количество поступающего в цилиндры воздуха.

При понижении температуры окружающего воздуха снижается частота вращения коленчатого вала при пуске, вследствие загустения картерного масла растут утечки воздуха через различные неплотности, снижается температура конца сжатия воздуха из-за передачи тепла холодным стенкам цилиндров, поршней и камер сгорания.

Дизель Д-240 ММЗ может трудно запускаться из-за нарушения регулировки угла опережения начала подачи топлива, износа плунжерных пар топливного насоса высокого давления.

Количество подаваемого топлива в цилиндры и четкая работа форсунок двигателя МТЗ-82, МТЗ-80 взаимосвязаны с изношенностью плунжерных пар ТНВД УТН-5.

Техническое состояние плунжерных пар проверяют приспособлением, определяющим давление, развиваемое плунжерными парами насоса на пусковых оборотах. Приспособление подключают к штуцерам насосных секций топливного насоса. Дизель прокручивают пусковым устройством.

Если развиваемое давление составляет не менее 30 МПа, то плунжерная пара исправна. Герметичность нагнетательного клапана проверяют по времени падения давления с 15 до 10 МПа не менее чем за 10 с.

Если показания манометра прибора ниже приведенных параметров, топливный насос УТН-5 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 подлежит ремонту.

Работа дизеля ММЗ Д-240 без нагрузки с выбросом из выхлопной трубы дыма серого цвета, а с увеличением нагрузки — дыма черного цвета свидетельствует о поздней подаче топлива в цилиндры.

«Жесткая» работа дизеля сопровождается резкими стуками, а выброс из выхлопной трубы дыма черного цвета с увеличением нагрузки указывает на раннюю подачу топлива в цилиндры.

Момент начала подачи топлива секциями, по которому судят о угле начала впрыска топлива в цилиндры — один из важных параметров, влияющих не только на мощностные и экономические показатели, но и на пусковые качества дизеля.

При длительной эксплуатации трактора момент подачи топлива по мере износа плунжерных пар может измениться, поэтому время от времени его контролируют приспособлением КИ-4941.

Изменение момента подачи топлива при эксплуатации объясняется тем, что при изношенных плунжерных парах топливного насоса МТЗ-80, МТЗ-82, если медленно прокручивать коленчатый вал дизеля, часть топлива из-за большой жесткости пружины нагнетательного клапана будет просачиваться в зазор между плунжером и гильзой, и нагнетательный клапан откроется позже, чем при новых плунжерных парах.

Жесткость технологической пружины приспособления в восемь — десять раз меньше жесткости пружины нагнетательного клапана, и поэтому топливо подается при любой степени изношенности плунжерной пары, благодаря чему клапан открывается в момент перекрытия надплунжерного пространства.

У насосов УТН-5 подачу топлива в режиме холостого хода регулируют изменением числа рабочих витков пружины регулятора.

Для уменьшения подачи топлива и соответствующего этому снижения частоты полного выключения подачи топлива увеличивают число витков пружины, а для увеличения — уменьшают.

Проверяют подачу топлива на режиме максимального крутящего момента (режим перегрузки), изменяя ее на этом режиме регулировкой корректора. Для увеличения подачи топлива корректор ввертывают или изменяют усилие пружины.

Корректор настраивают до установки его в регулятор топливного насоса. Ход его штока должен быть 1,3. 1,5 мм. Его устанавливают с помощью прокладок. Усилие сжатия пружины корректора составляет для насосов дизелей ММЗ Д-240 — 85. 90. Его замеряют при положении штока корректора заподлицо с корпусом.

Для дизелей Д-240 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 с насосом УТН-5 пусковая подача топлива должна быть 14,5 см3 за 100 циклов при частоте вращения кулачкового вала 150 мин1.

Устанавливают рычаг управления регулятором в положение максимальной подачи и величину перемещения рейки регулятором в сторону увеличения подачи топлива с помощью болта силового рычага. Заключительной операцией по регулировке насосов является установка рычага регулятора на полное выключение подачи.

Устанавливают пусковую частоту вращения кулачкового вала насоса, рычаг регулятора переводят до упора в винт «Стоп» и наблюдают за выходом топлива из форсунок. Подача должна прекратиться. В противном случае вывертывают винт до прекращения подачи.

При снижении гидравлической плотности прецизионных деталей (появление утечек топлива в их сопряжениях) заменяют насосный элемент в сборе и одновременно контролируют состояние нагнетательного клапана.

Для замены насосных элементов топливный насос трактора частично разбирают. У ТНВД УТН-5 открывают крышку регулятора, отсоединяют тягу промежуточного рычага от рейки, отворачивают болты крепления и снимают регулятор в сборе.

Затем проверяют величину осевого перемещения кулачкового вала. Осевое перемещение должно быть не более 0,2 мм. Одновременно проверяют осевое перемещение муфты грузов. Значительное ее перемещение приводит к самопроизвольному перемещению рейки, что вызывает неустойчивую работу дизеля.

При замене насосного элемента снимают люк корпуса ТНВД МТЗ-80, МТЗ-82, вынимают установочный штифт фиксации его втулки, а затем, пользуясь приспособлением, извлекают нагнетательный клапан в сборе с седлом. Для снятия пружины толкателя удаляют опорную тарелку пружины, а насосный элемент извлекают через отверстие головки насоса УТН-5.

При установке новых насосных элементов прорезь на зубчатом венце должна совпасть с пазом на втулке, а метка на хвостовике плунжера — обращена в сторону люка корпуса насоса. При установке зубчатых венцов рейку насоса устанавливают так, чтобы торец ее поводка находился от плоскости насоса на расстоянии 24. 25 мм.

Форсунки двигателя Д-240 трактора МТЗ-80, МТЗ-82

Техническое состояние форсунок МТЗ-80, МТЗ-82 значительно влияет на работу тракторного дизеля Д-240; наблюдается работа дизеля с перебоями, затруднен его пуск и т. д.

У дизелей Д-240 в основном применяются форсунки с бесштифтовыми распылителями-многодырчатые. Основные неисправности форсунок: износ или зависание (закоксовывание) распылителей, недостаточное давление впрыска топлива, его некачественный распыл.

Если при проверке на приборе обнаруживают один из названных дефектов, форсунку разбирают с целью замены корпуса распылителя с иглой в сборе.

Для разборки форсунки ее устанавливают в приспособление или зажимают в тиски и отворачивают гайки распылителя и пружины. Устанавливают новый распылитель и проводят контрольную проверку работоспособности форсунки.

При подборе распылителя форсунки трактора МТЗ-82, МТЗ-80 внимательно осматривают его маркировку и конструктивное исполнение.

Внешне распылители подобны друг другу, однако по исполнению они имеют значительные различия по количеству распыливающих отверстий и их размеру. Остатки нагара и смолистых отложений с наружных поверхностей удаляют щеткой из латунной проволоки и ополаскивают в бензине.

Распылитель заменяют, если на его поверхности имеются трещины, сколы и изломы любого размера, а также наблюдается зависание иглы в корпусе.

При отсутствии новых распылителей можно восстановить работоспособность форсунки Д-240, проведя несложный ее ремонт. При закоксовывании отверстий работавшего распылителя из него извлекают иглу, а распыливающие отверстия прочищают намагниченным сверлом или проволокой.

При частичной потере герметичности (зависание иглы или незначительное появление подтеков на распылителе при испытании форсунки) проводят «освежение» поверхностей корпуса и иглы распылителя.

Для этого зажимают иглу в сверлильном патроне, а его устанавливают в шпиндель токарного станка, установив частоту вращения 150. 200 мин-1.

На цилиндрическую поверхность наносят тонкий слой пасты окиси алюминия и проводят совместную притирку корпуса и иглы до получения ровного блеска по всей поверхности. Далее притирают запорные конусы и иглу распылителя.

Наносят на конус тонкий слой пасты и притирают конусные поверхности до образования на конце иглы уплотняющего пояска, расположенного у основания запорного конуса. Ширина пояска должна быть 0,5. 0,7 мм.

Одновременно производят «освежение» торцевых поверхностей корпуса форсунки и распылителя Д-240. Удаляют штифты из корпуса форсунки, на притирочную плиту наносят слой пасты и полируют торец корпуса до получения ровного блеска. После проведения очистительных и притирочных работ все детали промывают в бензине и тщательно вытирают.

После установки и затяжки гайки распылителя форсунки Д-240 проверяют легкость хода иглы. Для этого встряхивают форсунку.

Игла распылителя должна ударяться о корпус. Усилие затяжки гайки распылителя составляет 0,7. 0,8 Нм, колпака форсунки — 0,8. 1,0 Нм. Заключительной операцией является проверка плотности распылителя.

Устанавливают давление по манометру прибора 30. 31 МПа и определяют время падения давления (плотность) с 28 до 23 МПа. Оно должно быть для новых распылителей не менее 10 с, а для бывших в эксплуатации — 3 с.

При проверке плотности подтекание топлива через сопловые отверстия не допускается. Минимальная плотность характеризует максимальный зазор между корпусом распылителя и иглой в ее цилиндрической части. Минимальный диаметр зазора в этой части распылителя составляет 1. 2 мкм.

При неудовлетворительной плотности производят «освежение» торцевых поверхностей корпусов форсунки и распылителя трактора МТЗ-80, 82. Если и после этого необходимая плотность не будет достигнута, распылитель в сборе заменяют. При нормальной плотности форсунки регулируют рабочее давление начала впрыска.

После сборки и испытания форсунок Д-240 проверяют их на пропускную способность. Форсунки, отобранные в комплект для работы на одном дизеле, не должны отличаться по пропускной способности более чем на 4% от средней величины пропускной способности всего комплекта форсунок.

Для проверки этого параметра форсунки устанавливают на контрольно-испытательный стенд и определяют подачу каждой форсункой за 1000 циклов при номинальной частоте вращения кулачкового вала топливного насоса УТН-5.

Источник

ТНВД УТН-5 дизельного двигателя Д-240 трактора МТЗ-80

Особенности устройства ТНВД МТЗ-80, 82. Детальные схемы и полезные рекомендации.

Состоящая из двух баков для топлива, двух фильтров (грубой и тонкой) очистки, топливного насоса высокого давления (ТНВД) топливная система этой марки тракторов достаточно проста и стандартна для большинства как дизельных, так и бензиновых двигателей. Рассматривая ТНВД МТЗ — 80 на схеме далее и зная подробное устройство со всеми составляющими деталями, можно практически не сомневаться в возможности самостоятельного ремонта этой техники. В топливном насосе трактора МТЗ — 80, 82 и его поздних модификациях всего более 70 деталей.

Устройство ТНВД для МТЗ — 80, 82

УТН — 5, как называется топливный насос для белорусской марки тракторов, изготавливается из прочного сплава алюминия и выпускается в двух возможных вариантах установки — левом и правом, в зависимости от конструктивных особенностей крепления фланца. По всему корпусу он разделён на две полостные части специальной перегородкой, где в нижней полости находится вал с приводом насоса, а в верхней отдельные секции этого насоса.

Полное детальное устройство топливного насоса высокого давления двигателя Д-240 вы можете прочитать далее

Топливный насос с регулятором:

1 — нажимной штуцер; 2 — зажимы; 3 — пружина; 4 — нагнетательный клапан; 5 — седло клапана; 6 — прокладка; 7 — втулка плунжера; 8 — плунжер; 9 — пробка; 10 — зубчатый венец; 11 — поворотная втулка; 12 — крышка регулятора; 13 — тяга рейки; 14 — рычаг пружины; 15 — пружина регулятора; 16 — пружина обогатителя; 17 — основной рычаг; 18 — корпус корректора; 19 — шток корректора; 20 — винт регулировочный; 21 -промежуточный рычаг; 22 — болт номинала; 23 — болт; 24 — корпус регулятора; 25 — ось груза; 26 — пята; 27 — муфта; 28 — ось пяты; 29 — ось рычага; 30 — грузы регулятора; 31 — упорные шарикоподшипники; 32 — спускная пробка; 33 — ступица грузов; 34 — сухарь амортизатора; 35 — шайба; 36 — стакан подшипника; 37 — маслоотражатель; 38 — рычаг управления; 39 — кулачковый вал; 40 — заглушка; 41 — эксцентрик привода подкачивающего насоса; 42 — фланец для крепления подкачивающего насоса; 43 — регулировочная шайба; 44 — плита крепления; 45 — корпус насоса; 46 — маслоподводящее отверстие; 47 — гайка валика; 48 — шлицевая втулка; 49 — установочный фланец; 50 — толкатель с роликом; 51 — регулировочный болт толкателя; 52 — тарелка пружины (нижняя); 53 — пружина плунжера; 54 — тарелка пружины; 55 — зубчатая рейка; 56 — болт для спуска воздуха; 57 — канал для отвода топлива; 58 — перепускная трубка; 59 — корпус перепускного клапана; 60 — пробка; 61 — шарик-клапан; 62 — отверстие для подвода топлива; 63 — канал для подвода топлива; 64 — отсечное отверстие; 65 — впускное отверстие втулки плунжера; 66 — штифт; 67 — крышка люка; 68 — регулировочный винт; 69 — прокладка; 70 — заливная пробка; 71 — регулировочный винт; 72 — пружина корректора; 73 — стяжной винт.

Здесь же, вы можете увидеть всю топливную систему белорусского трактора целиком:

Система питания дизеля (схема):

1 — глушитель; 2 — воздухоочиститель; 3 — фильтр грубой очистки воздуха; 4 — впускной коллектор; 5 — электрофакельный подогреватель; 6 — топливный бачок электрофакельного подогревателя; 7 — дренажная трубка; 8 — трубка высокого давления; 9 — заливная горловина; 10 — топливные баки; 11 — сливной кран; 12 — трубка топлива; 13 — фильтр грубой очистки топлива; 14 — фильтр тонкой очистки топлива; 15 — трубка от фильтра тонкой очистки к топливному насосу; 16 — трубка от фильтра-отстойника к топливному насосу; 17 — регулятор топливного насоса; 18 — топливная трубка от подкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки; 19 — подкачивающий насос; 20 — перепускная трубка; 21 — топливный насос; 22 — форсунка; 23 — выхлопной коллектор; 24 — нижний фильтрующий элемент; 25 — средний фильтрующий элемент; 26 — верхний фильтрующий элемент.

В верхней полостной точке УТН — 5 двигателей Д-240 расположены два продольных канала, образующих собой каре, один конец которого к фильтру тонкой очистки топлива, а другой, соответственно, к самой подкачке в насосе, где в штуцере вмонтирован пропускной клапан.

Принцип работы УТН — 5

К корпусу топливного насоса снаружи прикреплён насос подкачки, крепёжная плита с фланцем и регулятор, а к каждому из штуцеров подключён топливопровод высокого давления, через которые к форсунке и подаётся необходимое горючее. Привод насоса осуществляется шестерёнкой коленвала, которая соединяется с промежуточной шестерёнкой и шестерёнкой самого насоса.

Если в насосе когда-либо производился ремонт, то после каждой разборки/сборки необходимо точно выверять угол соединений шестерёнок, ибо при неверном наклоне сбой в работе неизбежен. Градус угла наклона всегда должен соответствовать 22°30″ и проверяться, конечно, желательно мотористами, а не самостоятельно.

Проверка (регулировка) топливного насоса

Вращая коленчатый вал, нужно сдвигать регулятор до тех пор, пока стрелка на манометре не остановится на цифре 15 МПа. Двигатель после этого останавливают и отключают подачу горючего регуляторным рычагом. При падении давления на манометре менее, чем за 10 секунд, клапан соответствует исправности и дальнейшему использованию.

Чтобы отрегулировать точный угол начала поступления горючего вам потребуется вкручивать/выкручивать специальный регулировочный болт. При откручивании болта угол будет увеличиваться, а при обратном вкручивании, соответственно, уменьшаться. Обратите внимание, что один виток (оборот) вкручивания/раскручивания регулирует скорость оборотов двигателя приблизительно на 30-50 оборотов. При раскрутке болта производительность и пропускная способность насоса пропорционально уменьшается, а при закрутке, наоборот, увеличивается.

Теоретические рекомендации

Вы можете логически вычислить, что при увеличении подачи горючего в мотор увеличивается и его крутящий момент, который, естественно, повышает номинальную мощность двигателя Д-240. К тому же, до пределов своих возможностей повышается и скоростной режим работы.

Замена масла в насосе УТН — 5 необходима только после разборки и ремонта, а в повседневной эксплуатации трактора не нужна. Заливка дизельного масла должна производиться через картер ТНВД в объёме 150-200 мл.

ТНВД УТН-5 дизельного двигателя Д-240 трактора МТЗ-80 подробное описание устройства и ремонта

Топливный насос высокого давления УТН-5 двигателя Д-240 устанавливают на тракторах МТЗ-80, 82.

Основная отличительная особенность конструкции этого насоса состоит в том, что плунжер поворачивается во втулке для изменения цикловой подачи с помощью зубчатого венца, находящегося в зацеплении с рейкой.

ТНВД Д-240 выпускают в правом и левом исполнении и различают по расположению подкачивающего насоса и конструкции фланца крепления. Корпус топливного насоса (25 рис. 1) изготовлен из алюминиевого сплава. Горизонтальная перегородка делит его на две полости.

В нижней части топливного насоса находится кулачковый вал 1 с кулачками привода насосных секций и эксцентриком привода подкачивающего насоса, а в верхней – насосные секции.

В отверстиях перегородки против кулачков находятся толкатели 2 с регулировочными винтами 12. От проворачивания толкатели удерживаются винтами 14, попарно зашплинтованными проволокой.

Кулачковый вал вращается на двух шарикоподшипниках. Размещение кулачков на валу соответствует порядку работы цилиндров 1-3-4-2.

В верхней части корпуса ТНВД УТН-5 трактора МТЗ-80, 82 предусмотрены продольные каналы 4 и 9.

Они соединены между собой и образуют П-образный канал, который одним топливопроводом подсоединяется к фильтру тонкой очистки топлива (подводится топливо), а вторым – к подкачивающему насосу (перепуская часть топлива из канала при повышении давления свыше 0,07-0,12 МПа). Перепускной клапан вмонтирован в штуцер 21 крепления топливопровода.

Снаружи к корпусу насоса крепятся подкачивающий насос, регулятор, плита 24 крепления насоса и установочный фланец 23. К каждому штуцеру 6 секции накидной гайкой присоединяется топливопровод высокого давления, по которому топливо подается к форсунке.

Насос приводится в действие от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню и шестерню 29 привода насоса, которые соединяются между собой по меткам.

Шестерня привода топливного насоса Д-240 имеет вдвое больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала, поэтому за два оборота вала двигателя вал насоса делает один оборот. Шестерня привода насоса вращается на ступице фланца 23.

Втулка шестерни и рабочая поверхность ступицы смазывается маслом, которое подводится по каналам 22. С валом насоса шестерня соединяется посредством шлицевого фланца 31, который крепится к шестерне болтами, и шлицевой втулки 16, которая устанавливается на шпонке вала насоса и крепится глухой гайкой 17.

Соединение шлицевой втулки с шлицевым фланцем возможно только в определенном положении, так как фланец имеет один широкий (слепой) шлиц, а втулка – соответствующий паз.

Благодаря этому можно снимать и устанавливать топливный насос, не нарушая угла опережения начала подачи топлива. После установки (отремонтированного или нового) ТНВД УТН-5 на двигатель Д-240 этот угол проверяют и при необходимости корректируют.

Для этого в торце ступицы шестерни 29 предусмотрены два диаметрально противоположных ряда отверстий с резьбой (по семь или восемь отверстий).

Угол между двумя соседними отверстиями 22°30″. Такие же два ряда отверстий имеются и на шлицевом фланце 31, но угол между их отверстиями 21°. Во время соединения средних отверстий фланца и шестерни (по меткам 30) остальные отверстия не совпадают.

Первые отверстия справа и слева от болта крепления фланца к шестерне не совмещаются на 1°30′ и четвертые – от 6°.

Если фланец повернуть до совмещения его последующего отверстия с соответствующим отверстием шестерни, вместе с фланцем повернется вал насоса на 1°30′, а момент начала подачи топлива секциями насоса топливного насоса изменится на 3° по коленчатому валу.

Таким образом, если фланец с шестерней соединены по меткам, то совмещая последующие одноименные отверстия фланца и шестерни после их разъединения, можно изменить угол начала подачи топлива на 3, 6,9 и 12° (при восьми отверстиях в ряду) по коленчатому валу.

Если совмещать отверстия, смещая фланец в сторону вращения шестерни 29 (на фланце имеется метка “+”), угол начала подачи топлива увеличивается, а против вращения (метка “-” на фланце) – уменьшается.

Плунжер 13 (рис. 2) и гильза 5, нагнетательный клапан 3 и седло изготовлены из высококачественной стали и тщательно притерты друг к другу.

Гильза имеет два отверстия. Верхнее отверстие 19 предназначено для впуска, а нижнее 18 – для перепускания топлива.

Относительно корпуса гильза фиксируется штифтом. У плунжера ТНВД УТН-5 МТЗ-80, 82 предусмотрены винтовой паз 17 и два отверстия – осевое и радиальное, посредством которых паз сообщается с надплунжерным пространством. Кольцевая выточка в нижней части плунжера обеспечивает лучшую смазку плунжерной пары топливом.

Пружина 8 через тарелку 12, которая удерживается заплечиком плунжера, прижимает плунжер к регулировочному винту толкателя. Верхним заплечиком с лысками плунжер соединяется с поворотной втулкой 14.

Она свободно надевается на нижнюю часть гильзы 5 и через зубчатый венец 6 соединяется с рейкой 16. В случае перемещения рейки зубчатый венец поворачивает относительно гильзы поворотную втулку и плунжер 13. При этом кромка винтового паза 17 приближается к перепускному отверстию 18 гильзы или удаляется от него. Рейка действует на зубчатые венцы всех секций.

Над гильзой 5 находится седло 4 с нагнетательным клапаном 3 и пружиной 1. Клапан насоса УТН-5 способствует лучшему распылению топлива форсункой, обеспечивая быстрое нарастание давления топлива в начале его впрыскивания и резкое его снижение в конце.

Седло клапана прижимается к торцу гильзы штуцером 2, завинченным в резьбовое отверстие корпуса. Для уплотнения резьбового соединения между фланцем седла и торцом штуцера имеется капроновая прокладка. Резьба на седле предназначена для его демонтажа при помощи съемника.

Клапан имеет направляющую часть Н с пазами для прохода топлива, цилиндрический разгрузочный поясок П и запорный конус К. Поясок и конус притерты к седлу.

При нахождении плунжера топливного насоса в нижнем положении (рис. 3, а), т.е. когда на толкатель не давит кулачок приводного вала, рабочая полость гильзы сообщена с впускным отверстием 3, через которое она заполняется топливом из канала 4.

ТНВД МТЗ-80, 82 – положения плунжера

Вращение кулачкового вала топливного насоса обуславливает давление кулачка на толкатель (рис. 3, б) и движение вверх плунжера 1. Топливо из уменьшающегося надплунжерного пространства вытесняется обратно в канал 4 до тех пор, пока плунжер верхней кромкой не перекроет отверстие 3.

При последующем движении плунжера вверх происходит сжатие топлива в изолированном пространстве, и как только давление на нагнетательный клапана 6 снизу станет большим, чем давление на него пружины 8 сверху, клапан отодвигается от седла, открывая путь топливу по трубопроводу высокого давления к форсунке (рис. 3, в).

Подача топлива продолжается до тех пор, пока винтовой паз на плунжере через осевой канал не соединит надплунжерную,полость (с давлением 30…50 МПа) и канал 8 (с давлением 0,1 МПа).

Вследствие разности давления топливо перетекает в перепускной канал (рис. 3, г), давление в надплунжерной полости падает и, когда оно становится меньше давления на нагнетательный клапан сжатой пружины, клапан прижимается к седлу 7.

Подача топлива в топливопровод прекращается. Доза подаваемого топлива к форсунке зависит от расстояния, которое пройдет плунжер от момента перекрытия впускного отверстия 3 до момента открытия перепускного отверстия 9 винтовым пазом.

Указанное расстояние в процессе работы двигателя можно изменять, поворачивая плунжер насоса УТН относительно продольной оси.

Для этой цели предусмотрен зубчатый венец 26 (см. рис.1), соединенный с рейкой, которая с помощью системы тяг и рычагов соединена с педалью и рычагом на рабочем месте тракториста.

При перемещении рейки зубчатые венцы всех секций поворачиваются, и подача топлива изменяется (неравномерность подачи отдельными секциями допускается до 3%).

Таким образом начало подачи топлива к форсунке ТНВД Д-240 определяется моментом, когда плунжер перекрывает впускное отверстие, а конец – когда кромка винтового паза достигает перепускного канала. Доза регулируется изменением длины хода плунжера до начала перепуска топлива (отсечки).

Нагнетательный клапан отделяет надплунжерное пространство от топливопровода высокого давления, сохраняя внутри последнего столб топлива, находящийся под давлением.

Благодаря этому в начале подачи импульс давления распространяется от плунжера к форсунке топливного насоса скоростью звука в топливе (примерно 1500 м/с).

Это создает условия для своевременного и четкого начала впрыска при каждой новой подаче топлива. Если остаточное давление в топливопроводе будет слишком высоким, форсунка не сможет четко прекращать впрыск, а это способствует нагарообразованию.

Для разгрузки топливопровода высокого давления и обеспечения четкости прекращения подачи топлива форсункой служит разгрузочный поясок 10 (рис. 3, д) действующий следующим образом.

В момент начала перепуска топлива, когда давление в надплунжерной полости резко снижается, нагнетательный клапан под действием пружины и вначале в седло входит цилиндрический поясок 10, отсасывая топливо из топливопровода, затем коническая часть клапана. Такое движение разгрузочного пояска приводит к резкому падению давления в топливопроводе.

Регулятор ТНВД – центробежный, всережимный, с корректором подачи топлива и автоматическим обогатителем. Он крепится корпусом к фланцу и имеет привод от его вала. Ступенчатый хвостовик кулачкового вала насоса находится в корпусе регулятора.

На первый его уступ с лысками напрессована упорная шайба 7 (см. рис. 1, б), на второй – свободно установлена ступица 5 с четырьмя грузами (от осевого перемещения ступица удерживается стопорным кольцом), на последнем расположена отжимная муфта с упорным шарикоподшипником 2.

На оси 28 установлены основной 27 и промежуточный 25 рычаги регулятора. Они соединены болтом 24 так, что между ними имеется угловой люфт.

На промежуточном рычаге установлен бочкообразный ролик 26, упирающийся в муфту регулятора 8, корректор 20 подачи топлива и шпилька крепления пружины 13 автоматического обогатителя. В верхней части к рычагу крепится тяга, соединяющая его с рейкой 14 топливного насоса.

Основной рычаг регулятора через пружину 18, серьгу и рычаг 12 соединяется с рычагом управления регулятором, расположенным вне его корпуса.

Угол поворота основного рычага на оси 28, а значит, промежуточного рычага и ход рейки топливного насоса ограничиваются болтом 22 (номинальная подача топлива) и упором 21 (подача выключена).

Детали регулятора и насоса ТНВД УТН-5 трактора МТЗ-80, 82 смазываются моторным маслом, которое заливают через горловину, расположенную возле рычага управления регулятором. Полости корпусов сообщаются с атмосферой через сапун с фильтром.

Схема действия регулятора

а – пуск двигателя; б – холостой ход; в – номинальная нагрузка; г – кратковременная перегрузка; 1 – болт номинальной подачи топлива; 2 – болт максимальной подачи топлива; 3 – основной рычаг; 4 – промежуточный рычаг; 5 – пружина регулятора; 6 – пружина обогатителя: 7 – рейка топливного насоса; 8 – рычаг управления регулятором; 9 – винт-ограничитель; 10 – кулачковый вал топливного насоса; 11 – грузы; 12 – корпус внешней нагрузки; 13 – шток корректора; 14 – пружина корректора

Во время запуска двигателя рычаг управления регулятором 8 (рис. 4, а) поворачивают до упора в винт-ограничитель 9 номинального скоростного режима.

Усилиями пружин регулятора 5 и обогатителя 6 рычага 3 и 4 отклоняются в крайнее правое положение, ограниченное головками болтов номинальной подачи топлива и 2 максимальной подачи топлива в момент пуска дизеля.

Рейка топливного насоса устанавливается на максимальную (пусковую) подачу. При работе без внешней нагрузки рычаг корректора (рис. 4, б) остается в предыдущем положении.

Центробежная сила грузов 11, преодолевая усилия пружин 5 и 6, отклоняет рычаги 3 и 4 влево и передвигает рейку 7 топливного насоса в сторону уменьшения подачи топлива, в результате чего уменьшается частота вращения коленчатого вала.

При номинальной нагрузке центробежная сила вращающихся грузов уравновешивается усилиями пружин 5 и 6 (рис, 4, в). Основной рычаг касается головки болта номинальной подачи 1, рейка насоса находится в положении установленной подачи.

В случае перегрузки (рис. 4, г) двигателя основной рычаг не изменяет своего положения, т.к. упирается в болт номинальной подачи, а пружина корректора 14 отталкивает промежуточный рычаг и через него передвигает рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.

За счет дополнительной подачи топлива возрастает крутящийся момент двигателя, что позволяет преодолеть кратковременную перегрузку.

Величина дополнительного перемещения рейки и начало работы корректора зависят от величины выступания штока 13 и предварительного сжатия пружины корректора. При остановке двигателя рычаг 8, поворачивают в сторону уменьшения натяжения пружин.

Полностью сжатая пружина перемещает рычаг влево до упора в винт. Рычаг 3 увлекает промежуточный рычаг 4, который передвигает рейку топливного насоса ТНВД Д-240 в положение выключенной подачи топлива.

Управляют скоростным режимом двигателя рычагом и педалью из кабины: рычагом устанавливают необходимый скоростной постоянный режим работы, а педалью увеличивают его по мере необходимости до номинального.

Неисправности топливного насоса УТН-5 трактора МТЗ-80, 82

В процессе эксплуатации дизеля могут появляться следующие неисправности топливной аппаратуры: дизель не запускается, не развивает нормальной мощности, неустойчиво работает, работа сопровождается дымным выпуском.

Для обеспечения четкого запуска дизеля коленчатому валу сообщают достаточную частоту вращения, а воздух в цилиндрах в это время сжимается настолько, чтобы к моменту впрыска топлива температура была достаточна для его воспламенения, чтобы топливо было подано в камеру сгорания своевременно, в достаточном количестве и тонко распылено.

Подача топлива может нарушиться по различным причинам, образование воздушных пробок в топливопроводах, в головке ТНВД, в фильтрах; сильная изношенность плунжерных пар насосных элементов насоса, распылителей форсунок; нарушение регулировки топливного насоса или неправильная установка его на дизеле.

Появление дыма черного или серого цвета из выхлопной трубы дизеля указывает на попадание масла в камеру сгорания, неполное сгорание топлива, пропуски вспышек в цилиндрах, неправильную установку начала подачи топлива топливным насосом.

Попадание масла в камеру сгорания может быть объяснено предельной изношенностью поршневой группы двигателя ММЗ Д-240, избытком масла в поддоне картера. Неполное сгорание может быть вызвано как избыточной порцией топлива, попадаемой в цилиндр, так и недостатком воздуха.

Оно наблюдается при плохом распыливании топлива форсунками, применении несоответствующего сорта топлива, при позднем впрыске топлива в цилиндры дизеля.

Внешним признаком ухудшения работы форсунок Д-240 являются дымный выпуск, перебои в работе и снижение мощности дизеля.

Для проверки форсунок устанавливают такой режим работы дизеля, при котором наиболее отчетливо слышны перебои. Затем ослабляют поочередно накидные гайки крепления топливопроводов форсунок к штуцерам.

Если частота вращения коленчатого вала после ослабления затяжки гайки не изменяется, то проверяемая форсунка неисправна.

Если давление подъема иглы форсунки (давление впрыска) будет меньше нормального за счет изменения жесткости пружины или утечек в сопряжении гильза — плунжер, то продолжительность впрыска топлива будет увеличиваться, а качество распыливания — низкое.

При давлении подъема иглы больше нормального или заедании иглы в нижнем положении продолжительность впрыска и количество топлива уменьшаются, что также влияет на пусковые качества дизеля.

Форсунки Д-240 топливного насоса трактора МТЗ-82, 80 снимают с дизеля и регулируют на приборе. Давление впрыска и герметичность форсунок можно определить, не снимая их с дизеля.

Для этого используют приспособление и автостетоскоп. Приспособление подключают к испытуемой форсунке и рукояткой создают принудительную подачу топлива. Давление впрыска устанавливают вращением винта форсунки.

Если давление не регулируется, то это указывает на заедание иглы в корпусе распылителя. О качестве распыливания судят по характерному щелчку, прослушиваемому по автостетоскопу, что свидетельствует о четкой посадке иглы в седло распылителя в момент окончания впрыска.

Затруднение пуска дизеля трактора может быть вызвано наличием воды в топливе, снижением температуры воздуха в конце сжатия, что недостаточно для воспламенения топлива.

Снижение температуры сжатого воздуха обычно вызывается уменьшением давления в конце сжатия вследствие утечек воздуха через неплотности в поршневой (при износе или закоксовывании поршневых колец, износе гильз и поршней, клапанном механизме газораспределения и т. п.).

Те же самые явления наблюдаются при засорении воздухоочистителя, когда уменьшается количество поступающего в цилиндры воздуха.

При понижении температуры окружающего воздуха снижается частота вращения коленчатого вала при пуске, вследствие загустения картерного масла растут утечки воздуха через различные неплотности, снижается температура конца сжатия воздуха из-за передачи тепла холодным стенкам цилиндров, поршней и камер сгорания.

Дизель ММЗ может трудно запускаться из-за нарушения регулировки угла опережения начала подачи топлива, износа плунжерных пар топливного насоса высокого давления.

Количество подаваемого топлива в цилиндры и четкая работа форсунок взаимосвязаны с изношенностью плунжерных пар насоса.

Техническое состояние плунжерных пар проверяют приспособлением, определяющим давление, развиваемое плунжерными парами насоса на пусковых оборотах. Приспособление подключают к штуцерам насосных секций топливного насоса. Дизель прокручивают пусковым устройством.

Если развиваемое давление составляет не менее 30 МПа, то плунжерная пара исправна. Герметичность нагнетательного клапана проверяют по времени падения давления с 15 до 10 МПа не менее чем за 10 с.

Если показания манометра прибора ниже приведенных параметров, топливный насос подлежит ремонту.

Работа дизеля ММЗ без нагрузки с выбросом из выхлопной трубы дыма серого цвета, а с увеличением нагрузки — дыма черного цвета свидетельствует о поздней подаче топлива в цилиндры.

«Жесткая» работа дизеля сопровождается резкими стуками, а выброс из выхлопной трубы дыма черного цвета с увеличением нагрузки указывает на раннюю подачу топлива в цилиндры.

Момент начала подачи топлива секциями, по которому судят о угле начала впрыска топлива в цилиндры — один из важных параметров, влияющих не только на мощностные и экономические показатели, но и на пусковые качества дизеля.

При длительной эксплуатации трактора момент подачи топлива по мере износа плунжерных пар может измениться, поэтому время от времени его контролируют приспособлением КИ-4941.

Изменение момента подачи топлива при эксплуатации объясняется тем, что при изношенных плунжерных парах топливного насоса, если медленно прокручивать коленчатый вал дизеля, часть топлива из-за большой жесткости пружины нагнетательного клапана будет просачиваться в зазор между плунжером и гильзой, и нагнетательный клапан откроется позже, чем при новых плунжерных парах.

Жесткость технологической пружины приспособления в восемь — десять раз меньше жесткости пружины нагнетательного клапана, и поэтому топливо подается при любой степени изношенности плунжерной пары, благодаря чему клапан открывается в момент перекрытия надплунжерного пространства.

У насосов УТН-5 подачу топлива в режиме холостого хода регулируют изменением числа рабочих витков пружины регулятора.

Для уменьшения подачи топлива и соответствующего этому снижения частоты полного выключения подачи топлива увеличивают число витков пружины, а для увеличения — уменьшают.

Проверяют подачу топлива на режиме максимального крутящего момента (режим перегрузки), изменяя ее на этом режиме регулировкой корректора. Для увеличения подачи топлива корректор ввертывают или изменяют усилие пружины.

Корректор настраивают до установки его в регулятор топливного насоса. Ход его штока должен быть 1,3…1,5 мм. Его устанавливают с помощью прокладок. Усилие сжатия пружины корректора составляет для насосов дизелей ММЗ Д-240 — 85…90. Его замеряют при положении штока корректора заподлицо с корпусом.

Для данных дизелей пусковая подача топлива должна быть 14,5 см3 за 100 циклов при частоте вращения кулачкового вала 150 мин1.

Устанавливают рычаг управления регулятором в положение максимальной подачи и величину перемещения рейки регулятором в сторону увеличения подачи топлива с помощью болта силового рычага. Заключительной операцией по регулировке насосов является установка рычага регулятора на полное выключение подачи.

Устанавливают пусковую частоту вращения кулачкового вала насоса, рычаг регулятора переводят до упора в винт «Стоп» и наблюдают за выходом топлива из форсунок. Подача должна прекратиться. В противном случае вывертывают винт до прекращения подачи.

При снижении гидравлической плотности прецизионных деталей (появление утечек топлива в их сопряжениях) заменяют насосный элемент в сборе и одновременно контролируют состояние нагнетательного клапана.

Для замены насосных элементов топливный насос трактора частично разбирают. У ТНВД Д-240 открывают крышку регулятора, отсоединяют тягу промежуточного рычага от рейки, отворачивают болты крепления и снимают регулятор в сборе.

Затем проверяют величину осевого перемещения кулачкового вала. Осевое перемещение должно быть не более 0,2 мм. Одновременно проверяют осевое перемещение муфты грузов. Значительное ее перемещение приводит к самопроизвольному перемещению рейки, что вызывает неустойчивую работу дизеля.

При замене насосного элемента снимают люк корпуса насоса, вынимают установочный штифт фиксации его втулки, а затем, пользуясь приспособлением, извлекают нагнетательный клапан в сборе с седлом. Для снятия пружины толкателя удаляют опорную тарелку пружины, а насосный элемент извлекают через отверстие головки насоса.

При установке новых насосных элементов прорезь на зубчатом венце должна совпасть с пазом на втулке, а метка на хвостовике плунжера — обращена в сторону люка корпуса насоса. При установке зубчатых венцов рейку насоса устанавливают так, чтобы торец ее поводка находился от плоскости насоса на расстоянии 24…25 мм.

Форсунки двигателя Д-240 трактора МТЗ-80, 82

Техническое состояние форсунок МТЗ-80, 82 значительно влияет на работу тракторного дизеля Д-240; наблюдается работа дизеля с перебоями, затруднен его пуск и т. д.

В основном применяются форсунки с бесштифтовыми распылителями-многодырчатые. Основные неисправности форсунок: износ или зависание (закоксовывание) распылителей, недостаточное давление впрыска топлива, его некачественный распыл.

Если при проверке на приборе обнаруживают один из названных дефектов, форсунку разбирают с целью замены корпуса распылителя с иглой в сборе.

Для разборки форсунки ее устанавливают в приспособление или зажимают в тиски и отворачивают гайки распылителя и пружины. Устанавливают новый распылитель и проводят контрольную проверку работоспособности форсунки.

При подборе распылителя форсунки внимательно осматривают его маркировку и конструктивное исполнение.

Внешне распылители подобны друг другу, однако по исполнению они имеют значительные различия по количеству распыливающих отверстий и их размеру. Остатки нагара и смолистых отложений с наружных поверхностей удаляют щеткой из латунной проволоки и ополаскивают в бензине.

Распылитель заменяют, если на его поверхности имеются трещины, сколы и изломы любого размера, а также наблюдается зависание иглы в корпусе.

При отсутствии новых распылителей можно восстановить работоспособность форсунки, проведя несложный ее ремонт. При закоксовывании отверстий работавшего распылителя из него извлекают иглу, а распыливающие отверстия прочищают намагниченным сверлом или проволокой.

При частичной потере герметичности (зависание иглы или незначительное появление подтеков на распылителе при испытании форсунки) проводят «освежение» поверхностей корпуса и иглы распылителя.

Для этого зажимают иглу в сверлильном патроне, а его устанавливают в шпиндель токарного станка, установив частоту вращения 150… 200 мин-1.

На цилиндрическую поверхность наносят тонкий слой пасты окиси алюминия и проводят совместную притирку корпуса и иглы до получения ровного блеска по всей поверхности. Далее притирают запорные конусы и иглу распылителя.

Наносят на конус тонкий слой пасты и притирают конусные поверхности до образования на конце иглы уплотняющего пояска, расположенного у основания запорного конуса. Ширина пояска должна быть 0,5…0,7 мм.

Одновременно производят «освежение» торцевых поверхностей корпуса форсунки и распылителя. Удаляют штифты из корпуса форсунки, на притирочную плиту наносят слой пасты и полируют торец корпуса до получения ровного блеска. После проведения очистительных и притирочных работ все детали промывают в бензине и тщательно вытирают.

После установки и затяжки гайки распылителя форсунки проверяют легкость хода иглы. Для этого встряхивают форсунку.

Игла распылителя должна ударяться о корпус. Усилие затяжки гайки распылителя составляет 0,7…0,8 Нм, колпака форсунки — 0,8…1,0 Нм. Заключительной операцией является проверка плотности распылителя.

Устанавливают давление по манометру прибора 30… 31 МПа и определяют время падения давления (плотность) с 28 до 23 МПа. Оно должно быть для новых распылителей не менее 10 с, а для бывших в эксплуатации — 3 с.

При проверке плотности подтекание топлива через сопловые отверстия не допускается. Минимальная плотность характеризует максимальный зазор между корпусом распылителя и иглой в ее цилиндрической части. Минимальный диаметр зазора в этой части распылителя составляет 1…2 мкм.

При неудовлетворительной плотности производят «освежение» торцевых поверхностей корпусов форсунки и распылителя. Если и после этого необходимая плотность не будет достигнута, распылитель в сборе заменяют. При нормальной плотности форсунки регулируют рабочее давление начала впрыска.

После сборки и испытания форсунок проверяют их на пропускную способность. Форсунки, отобранные в комплект для работы на одном дизеле, не должны отличаться по пропускной способности более чем на 4% от средней величины пропускной способности всего комплекта форсунок.

Для проверки этого параметра форсунки устанавливают на контрольно-испытательный стенд и определяют подачу каждой форсункой за 1000 циклов при номинальной частоте вращения кулачкового вала топливного насоса.

Источник