ТНВД двигателя Д 240 (топливный насос УТН-5) — устройство и регулировка :: Трактор МТЗ-82
ТНВД двигателя Д 240 (топливный насос УТН-5) — устройство и регулировка
» Двигатель Д-240 » ТНВД двигателя Д 240 (топливный насос УТН-5) — устройство и регулировка
Четырехплунжерный топливный насос (тнвд) двигателя д 240 устанавливается в одном агрегате с подкачивающим насосом и центробежным регулятором на левой стороне двигателя (по ходу движения трактора) и крепится болтами к крышке распределения. Топливный насос приводится в действие коленчатым валом посредством распределительных шестерен (ход плунжера — 8 мм, диаметр плунжера — 8,5 мм).
Устройство УТН 5
ТНВД состоит из следующих главных компонентов: плунжерные пары, корпуса, нагнетательный клапан, толкатели, кулачковый вал, механизм привода плунжеров. Головка топливного насоса и его корпус представляют собой одно целое и изготовлены из сплава алюминия.
К передней части корпуса присоединяется чугунная плита для установки насоса на двигатель, а в задней части имеется фланец для монтажа регулятора. Все четыре секции насоса представляют собой миниатюрный топливный насос, чей принцип действия заключается в следующем. Во время вращения кулачкового вала выступ кулачка в определенный промежуток времени набегает на ролик и поднимает толкатель. После выхода выступа кулачка из-под ролика, пружины опускают толкатель. Одновременно с толкателем поднимается и опускается плунжер, производя, данным образом, возвратно-поступательное движение в полости втулки. При движении плунжера вниз, топливо наполняет освобожденное им пространство в гильзе. Во время движения вверх, плунжер сжимает топливо и от создавшегося давления открывается нагнетательный клапан, предоставляя путь топливу к форсунке. Затем цикл всасывания и нагнетания повторяется.
Схема топливного насоса УТН 5 дизеля Д-240: 1 — корпус; 2 — нагнетательный клапан; 3 — плунжерная пара; 4 — плунжер; 5 — болт толкателя; 6 — кулачковый вал; 7 — шлицевая втулка; 8 — установочный фланец; 9 — подкачивающий насос; 10 — насос ручной подкачки; 11 — пробка выпуска воздуха; 12 — перепускной клапан; 13 — серьга; 14 — пружина регулятора; 15 — корректор; 16 — сапун; 17 — болт номинала; 18 — корпус регулятора; 19 — сливная пробка; 20 — пробка контрольного отверстия; 21 — плита; 22 — пробка сливной горловины; 23 — болт максимальной частоты вращения; 24 — рычаг управления; 25 — зубчатая рейка; 26 — зубчатый венец; 27 — стяжной винт.
Механизм поворота плунжера, служащий для изменения подачи топлива, состоит из рейки и зубчатых венцов. На плунжерных втулках имеются поворотные гильзы оснащенные зубчатыми венцами. Своими выступами плунжер входит в два продольных паза поворотной гильзы. На гильзу надета плунжерная пружина. Через нижнюю тарелку она упирается в болт толкателя, а через верхнюю тарелку — в корпус насоса. Зубчатые венцы гильзы находятся в постоянном зацеплении с зубцами рейки, перемещающаяся в двух втулках из бронзы. При помощи тяги рейка связана с рычагами регулятора и перемещается под их воздействием, поворачивая при этом зубчатый венец одновременно с гильзой плунжера и изменяя таким образом подачу топлива.
На кулачковом валу симметрично друг другу размещены кулачки тангенциального профиля. Между вторым и третьим кулачком имеется эксцентрик, который приводит в движение топливо подкачивающий насос.
Вверху задней части корпуса топливного насоса трактора МТЗ 82 размещен перепускной клапан, по которому избыток топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом, возвращается в его всасывающую камеру. Таким образом, давление в каналах головки тнвд дизеля д-240 поддерживается в диапазоне 0,07-0,12 МПа (0,7-1,2 кгс/см²). Толкатели скользят в сверлениях в горизонтальной перегородки блока топливного насоса. На боковой стенке корпуса имеется люк, по средством которого регулирует равномерность подачи топлива по секциям и, собственно, саму подачу топлива. Для контроля уровня масла в корпусе насоса используется резьбовое отверстие.
Для сообщения внутренней полости корпуса топливного насоса с атмосферой применяется сапун, оснащенный фильтром для очистки воздуха выполненный из эластичного пенопласта.
Плунжерная пара
Плунжерная пара состоит из втулки и плунжера, являющиеся основными рабочими органами топливного насоса. Благодаря ей в цилиндры двигателя подается под высоким давлением необходимое количество топлива. Плунжер и втулка изготавливаются из легированной стали, после чего подвергаются термической обработке и являют собой прецизионную пару. Данное исполнение реализовано потому, что во время эксплуатации в насосе образуется высокое давление, в следствии чего необходимы герметичность и плотность пары, блокирующие протекание топлива из надплунжерного пространства. Плунжерная пара не может быть разукомплектована и при выходе из строя одной из деталей — заменяется полностью вся пара.
Верхняя часть втулки плунжерной пары имеет значительное утолщение, так как в этом месте она подвергается воздействию серьезных давлений. Верхняя утолщенная часть втулки имеет окончание в виде ступеньки для возможности посадки в гнездо корпуса насоса. В верхней части втулки предусмотрено два окна: перепускное и всасывающее. Через перепускное окно проходят отсечка и перепуск топлива, а через всасывающее топливо подается в надплунжерное пространство. Данные отверстия соединяются в верхней части тнвд с продольными каналами. От проворачивания втулка фиксируется штифтом, входящий в фрезерованный паз втулки. Выпадение штифтов блокирует крышка люка. Втулка размещена в корпусе насоса сверху, а к ее верхнему торцу прижат нагнетательный клапан. Для обеспечения требуемой герметичности контактирующие торцы седла нагнетательного клапана и втулки имеют хорошо отшлифованную поверхность.
Схема плунжерной пары: 1 — штуцер; 2 — упор пружины нагнетательного клапана; 3 — пружина нагнетательного клапана; 4 — седло нагнетательного клапана; 5 — нагнетательный клапан; 6 — уплотнение; 7 — втулка; 8 — плунжер; 9 — рейка; 10 — зубчатый венец; 11 — поворотная гильза; 12 — верхняя тарелка пружины плунжера; 13 — пружина плунжера; 14 — нижняя тарелка пружины плунжера; 15 — стяжной винт; 16 и 17 — всасывающее и перепускное окна.
Плунжер выглядит как цилиндрический стержень, на поверхности которого имеется пара симметрично размещенных спиральных паза, один из которых тщательно обработан и предназначен для изменения объема топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя Д-240. Во время совпадения кромки перепускного окна втулки с кромкой паза давление в надплунжерном пространстве резко снижается, в связи с чем прекращается подача топлива в форсунку. Другой паз выравнивает удельное давление топлива, воздействующее на боковую поверхность плунжера при работе насоса. На плунжере, ниже отсечной кромки, имеется кольцевая канавка, где происходит задержка просочившегося топлива, применяемое далее для смазки плунжерной пары. В нижней части плунжера предусмотрено два выступа управления его поворотом и головка, на которую опирается тарелка пружины.
Нагнетательный клапан
Нагнетательный клапан используется для разъединения надплунжерного пространства от топливопровода высокого давления и резко понижает давление в топливопроводе во время остановки подачи топлива плунжером. Клапан и седло изготавливаются из легированной стали. Для создания необходимой плотности прилегания седло и клапан тщательно обрабатываются и подгоняются друг к другу. Разукомплектование нагнетательных клапанов не допустимо.
Клапан перемещается в гнезде крестообразным хвостовиком, между опорными поясками которого пропускается топливо. Смонтированная над клапаном пружина стремится придавить его к седлу. В верхней части клапана имеется направляющий буртик на который насажена пружина, а вторым торцом она упирается в торец расточки прижимного штуцера. Между посадочным конусом и хвостовиком клапана предусмотрена цилиндрическая канавка, называемая разгрузочным пояском.
Нагнетательный клапан: а — начало отсечки топлива; б — клапан закрыт; 1 — нагнетательный клапан; 2 — седло нагнетательного клапана; 3 — разгрузочный поясок.
При прекращении подачи топлива плунжером находящаяся под клапаном пружина передвигает его вниз. Одновременно с этим разгрузочный поясок сперва разъединяет топливопровод высокого давления от надплунжерной области, а затем, продолжая двигаться вдоль отверстия седла клапана, выполняя роль поршня — откачивает из топливопровода часть топлива, резко понижая тем самым давление. Благодаря данному действию происходит резкое прекращение подачи топлива.
Техническое обслуживание и регулировка тнвд двигателя Д 240
Обслуживание топливного насоса заключается в контроле уровня масла (каждые 120 часов эксплуатации) и своевременной его замене в корпусе насоса (каждые 480 часов). Для более надежной работы ТНВД на последних модификациях двигателей Д-240 и Д-240Л применяется циркуляционная смазка насоса от системы смазки двигателя. Каждые 960 часов эксплуатации двигателя рекомендуется проверять соответствие топливного насоса установленным параметрам. В случае необходимости — проведите регулировку ТНВД.
Технические характеристики топливного насоса УТН 5
| Номинальная частота вращения вала насоса, об/мин | |
| Частота вращения при начале действия регулятора, об/мин | 1115+10 |
| Цикловая подача насоса на стенде при номинальной частоте вращения, мм3/цикл | 74,4-76,2 |
| Коэффициент неравномерности топлива между секциями при номинальной частоте вращения, не более, % | 6 |
| Максимальная частота вращения холостого хода, об/мин | 1170 |
| Цикловая подача насоса при максимальной частоте вращения холостого хода, не более, мм /цикл | 6,4 |
| Коэффициент неравномерности топлива между секциями при максимальной частоте вращения холостого хода, не более, % | 30 |
| Частота вращения при коррекции топливоподачи, об/мин | 850 |
| Степень коррекции топливоподачи, % | < 15-22 |
| Частота вращения при выключении корректора, об/мин | 1040-110 |
| Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин кулачкового вала, не менее, мм3/цикл | 120 |
| Угол начала подачи топлива секцией по мениску до в.м.т. толкателя (по профилю кулачка), град | 57±1 |
Регулировка топливного насоса осуществляется на специальном стенде, оснащенным приборами для замера частоты вращения кулачкового вала, градуированным диском для определения начала подачи топлива, мерной емкостью для выявления количества подаваемого топлива, а также приводом с вариатором, обеспечивающий плавное измерение частоты вращения.
Регулировка скоростного режима осуществляется при помощи болта, вкрученного в корпус регулятора и ограничивающего натяжение пружины регулятора. Для увеличения количества оборотов, соответствующих началу действия регулятора — болт вкручивают, а для уменьшения выкручивают. Каждый оборот болта изменяет скоростной режим двигателя на 30-50 оборотов в минуту.
Установка угла начала впрыска топлива: 1 — крышка распределения; 2 — замковая шайба; 3 — болт; 4 — шестерня привода насоса; 5 — шлицевой фланец; 6 — гайка валика; 7 — планка; 8 — крышка люка; 9 — контргайка; 10 — регулировочный болт.
Равномерность подачи топлива по секциям насоса и регулировка цикловой подачи осуществляется при помощи болта номинала. При вкручивании болта в корпус регулятора — цикловая подача увеличивается, а, соответственно, при выкручивании уменьшается. Для регулировки равномерности подачи топлива по секциям насоса и плунжера относительно зубчатого венца применяется гильза. Поворачивая гильзу влево увеличивается подача топлива, при повороте вправо — уменьшается.
Угол начала подачи топлива регулируется болтом толкателя по мениску топлива в моментоскопе, прикрученным к штуцеру насоса. Для уменьшения угла начала подачи винт выворачивается из толкателя, для увеличения — ввертывается.
Проверка момента начала подачи топлива ТНВД осуществляется в следующей последовательности:
1. Установите рычаг управления подачей топлива в режим максимальной подачи;
2. Отсоедините трубку высокого давления от штуцера первой секции и на ее место подключи моментоскоп;
3. Проверните коленвал двигателя по его рабочему направлению до тех пор, пока из трубки моментоскопа не появится топливо;
4. Удалите часть топилва из трубки и, медленно вращая коленчатый вал, контролируйте уровень топлива в трубке моментоскопа; при начале подъема топлива в трубке — прекратите вращение коленвала;
5. Выкрутите установочный болт и вставьте его обратным концом в то же отверстие, пока он не упрется в маховик. Необходимо, чтобы установочный болт совпадал с отверстием в маховике.
6. Подсоедините трубку высокого давления и закрутите в отверстие заднего листа установочный болт.
7. Зафиксируйте крепежные болты шлицевого фланца, установите на место крышку люка и отрегулируйте осевой зазор шестерни привода ТНВД.
Самостоятельная регулировка тнвд мтз. Общего назначения
В процессе эксплуатации дизельного двигателя Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 могут появиться следующие признаки неисправностей топливного насоса ТНВД: дизель не пускается, не развивает нормальной мощности, неустойчиво работает или работает с дымным выпуском.
Указанные признаки во многом обусловливаются нарушением подачи
топлива. Причинами нарушения подачи топлива дизелей Д-240/243
трактора
МТЗ-80, МТЗ-82 могут быть: образование воздушных пробок в
топливопроводах, головке топливного насоса ТНВД, фильтрах; сильный
износ
плунжерных пар топливного 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 неполное сгорание топлива, пропуски вспышек в цилиндрах, неправильную установку начала подачи топлива ТНВД.
Неполное сгорание может вызываться как избытком топлива, попадаемого в цилиндр, так и недостатком воздуха. Оно наблюдается также при плохом распиливании топлива форсунками, применении топлива несоответствующего сорта, позднем впрыске топлива в цилиндры дизеля.
Внешними признаками ухудшения работы форсунок являются дымный выпуск, перебои в работе и снижение мощности дизеля.
Для проверки форсунок двигателя Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 устанавливают такой режим работы дизеля, при котором наиболее отчетливо слышны перебои.
Затем ослабляют поочередно накидные гайки крепления топливопроводов форсунок к штуцерам топливного насоса высокого давления ТНВД. Если частота вращения коленчатого вала после ослабления затяжки гайки не изменяется, то проверяемая форсунка неисправна.
Если давление подъема иглы форсунки Д-240/243 трактора МТЗ-80,
МТЗ-82 (давление впрыска) будет меньше нормального в результате
изменения
жесткости пружины или появления утечек в сопряжении гильза-плунжер,
то продолжительность впрыска топлива увеличится, а качество
распыливания снизится.
При давлении подъема иглы больше нормального или заедании иглы в нижнем положении продолжительность впрыска и количество попадаемого в цилиндр топлива уменьшатся, что также влияет на пусковые качества дизеля.
Форсунки снимают с дизеля Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 и регулируют на приборе КИ-562, КИ-3333 или КИ-15706 на давление впрыска 17,8-18,5 МПа.
Давление впрыска и герметичность форсунок можно определить, не снимая их с дизеля. Для этого используют приспособление КИ-16301А и автостетоскоп.
Приспособление подключают к испытуемой форсунке, предварительно отсоединив топливопровод высокого давления, и рукояткой создают принудительную подачу топлива.
Давление впрыска устанавливают вращением винта форсунки Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82. Если давление не регулируется, то это указывает на заедание иглы в корпусе распылителя. О качестве распыливания судят по характерному щелчку, прослушиваемому с помощью автостетоскопа.
Наличие такого щелчка свидетельствует о четкой посадке иглы в седло распылителя в момент окончания впрыска.
Выброс охлаждающей жидкости из пароотводной трубки радиатора может свидетельствовать о нарушении герметичности уплотнений стакана форсунки, пробое и трещинах в головке цилиндров дизеля Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82.
Стакан форсунки удаляют из головки блока, предварительно нарезав резьбу М24Х2,0 на внутренней поверхности стакана и используя приспособление, состоящее из кронштейна с силовым винтом и гайкой. Приспособление устанавливают на шпильки форсунки.
Затрудненный пуск дизеля Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 может быть вызван наличием воды в топливе, низкой температурой смеси в конце такта сжатия, недостаточной для воспламенения топлива.
Другими причинами затрудненного пуска дизеля могут быть нарушения регулировки угла опережения начала подачи топлива и износ плунжерных пар топливного насоса высокого давления.
Количество подаваемого в цилиндры топлива и четкая работа форсунок обусловлены техническим состоянием плунжерных пар ТНВД Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82.
Для проверки технического состояния плунжерных пар используют приспособление КИ-16301А (рис. 1).
Приспособление подключают к штуцерам насосных секций топливного насоса высокого давления ТНВД Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82, предварительно отсоединив топливопроводы высокого давления.
Если при прокручивании коленчатого вала дизеля пусковым устройством развиваемое давление составит не менее 30 МПа, то плунжерная пара исправна.
При ремонте герметичность нагнетательного клапана проверяют по
времени падения давления с 15 до 10 МПа; время падения должно быть
не менее
10 с. Если показания манометра прибора ниже приведенных значений,
топливный насос высокого давления снимают с дизеля Д-240/243 (рис.
2,3) и
заменяют.
Рис. 1. Проверка технического состояния плунжерных пар и нагнетательных клапанов ТНВД Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82
1 — приспособление КИ-16301 А; 2 — топливный насос
Рис. 2. Снятие топливного насоса высокого давления Д-240/243
трактора МТЗ-80, МТЗ-82
1 — топливный насос; 2 — компрессор; 3, 5 — топливопроводы; 4 — тяга управления насосом
Рис. 3. Отворачивание болтов крепления ТНВД Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 (вид спереди)
1 — крышка шестерни привода топливного насоса
Появление из выхлопной трубы дыма серого цвета при работе дизеля без нагрузки и появление дыма черного цвета при увеличении нагрузки свидетельствуют о поздней подаче топлива в цилиндры.
Жесткая работа дизеля Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82, сопровождаемая резкими стуками, и появление из выхлопной трубы дыма черного цвета с увеличением нагрузки указывают на раннюю подачу топлива в цилиндры.
Момент начала подачи топлива секциями, по которому судят об угле начала впрыска топлива в цилиндры, — один из важных параметров, влияющих не только на мощностные и экономические показатели, но и на пусковые качества дизеля.
После ремонта устанавливают ТНВД на дизель Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 регулируют угол начала впрыска топлива. Для этого выворачивают установочный болт-шпильку из резьбового отверстия заднего листа дизеля и вставляют ненарезанной частью в то же отверстие до упора в маховик.
Проворачивают коленчатый вал за болт крепления шкива привода вентилятора (рис. 4) до совпадения установочного болта-шпильки с отверстием в маховике; при этом клапаны первого цилиндра должны быть закрыты. Данное положение коленчатого вала соответствует углу опережения начала подачи топлива, равному 26° до ВМТ.
На штуцер первой секции топливного насоса ТНВД Д-240/243 трактора МТЗ-80, МТЗ-82 устанавливают приспособление — моментоскоп КИ-4941.
____________________________________________________________________________________________
В процессе эксплуатации двигателя Д-240 трактора МТЗ-80 могут появиться следующие признаки неисправностей топливной аппаратуры: дизель не пускается, не развивает нормальной мощности, неустойчиво работает или работает с дымным выпуском.
Указанные признаки во многом обуславливаются нарушением подачи топлива.
Причинами нарушения подачи топлива могут быть: образование воздушных
пробок в топливопроводах, головке топливного насоса, фильтрах; сильный
износ плунжерных пар топливного насоса, распылителей форсунок; нарушение
регулировки ТНВД или неправильная ус
ТНВД УТН-5 дизельного двигателя Д-240 трактора МТЗ-80
РЕМОНТ ГРУЗОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ И СПЕЦТЕХНИКИ
Запасные части, техническое обслуживание и регулировки
______________________________________________________________________________________________
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.
Рис 1. ТНВД УТН-5 трактора МТЗ-80,82
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.
Рис. 2. Топливный насос УТН-5: плунжер, гильза, клапан, седло
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.
Рис.3. 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.
Рис. 4. 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.
______________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________
Другая спецтехника
МТЗ-80
______________________________________________________________________________________
ЯМЗ-236
ЯМЗ-238
Т-130
Т-170
КРАЗ
Топливная система мтз 80: схема, функции узлов, обслуживание
Задачей системы питания дизельного двигателя является своевременная дозированная подача и образование сбалансированной топливной смеси в физическом состоянии, способствующем моментальному воспламенению в такте сжатия цилиндров в соответствии с режимом работы и действующих нагрузок.
В силовом агрегате трактора МТЗ 80 образование и воспламенение смеси происходит в камере сгорания размещённой непосредственно в поршне при давлении впрыска 17,5 мПа в ранних версиях модели с ТНВД УТН-5, и более поздних МТЗ 80.1/80.2(82.1/82.2) с давлением впрыска в пределах 21,6-22,4 мПа с насосами 4УТНИ(4УТНМ). При этом коэффициент избытка воздуха для смесеобразования должен быть в пределах 1.5…1.8.
Работа и функции узлов системы питания
В систему питания трактора МТЗ 80 входит комплекс взаимодействующих узлов, которые обеспечивают фильтрацию топлива, подачу его под давлением с последующим распылением в камерах сгорания, а также узлов, обеспечивающих наполнение цилиндров воздухом при смесеобразовании и последующий вывод отработанных газов.
Схема топливной системы МТЗ 80(82)
Топливный бак МТЗ 80(82)
Состоит из двух резервуаров расположенных под кабиной трактора, объём которых обеспечивают запас горючего в 120 литров (в новых тракторах 130 л). В верхних внутренних боковых частях резервуары соединены между собой переливным патрубком и трубопроводом, объединяющим баки в единый объём. Левый резервуар оборудован заливной горловиной с фильтрующей сеткой и крышкой, а также штуцером для приёма лишнего топлива, идущего от форсунок, которую трактористы называют « обраткой». В нижней части резервуаров расположены штуцер для подключения к питающему трубопроводу и пробка для слива топлива и удаления отстоя. Правый резервуар оборудован датчиком уровня топлива. Баки крепятся к корпусу заднего моста стяжными лентами.
Топливные баки МТЗ 80
Трубопроводы топливной аппаратуры
Узлы системы соединены топливопроводами высокого и низкого давления. Топливо, поступающее от бака через систему фильтрации грубой и тонкой очистки с помощью подкачивающей помпы к насосу высокого давления проходит по трубопроводам низкого давления с большим сечением.
Трубопроводы высокого давления
Толстостенные, цельнотянутые, стальные трубопроводы высокого давления подают топливо от рабочих секций насоса непосредственно к распылителям и отличаются более тонким сечением. Для плотности соединения концы трубок снабжены наваренными шаровыми наконечниками, которые притягиваются накидными гайками к конусным штуцерам узлов системы. Питающие трубопроводы, идущие от секций насоса имеют индивидуальную длину и форму изгиба для удобного монтажа.
Топливный трубопровод высокого давления
Фильтры грубой и тонкой очистки
Фильтр-отстойник грубой очистки принимает топливо с бака, производит очистку от крупных механических примесей и связан через подкачивающую помпу ТНВД с фильтром тонкой очистки. После окончательной фильтрации топливо направляется к насосу системы трубопроводом, присоединённым к штуцеру в головке узла.
Фильтр грубой очистки топлива МТЗ 80
Устройство для грубой очистки находится с правой стороны двигателя над горловиной для заправки масла в картер и прикреплено к блоку кронштейном двумя болтами. Фильтрующий сетчатый элемент узла задерживает засорения диаметром выше 0.45 мм. В нижней части стакана размещён кран для периодического слива засорённого отстоя.
Фильтр тонкой очистки мтз 80
Фильтр тонкой очистки прикреплён кронштейном к головке цилиндров с левой стороны дизеля над регулятором ТНВД. Узел оборудован нижней пробкой для слива отстоя и краном для удаления воздуха при заполнении топливом системы. Заменяемые по мере загрязнения бумажные фильтрующие элементы фильтра удаляют частицы размером более 0,00145 мм, что соответствует зазору в работе прецизионных пар плунжеров насоса.
Не своевременная промывка отстойников и фильтров, а также замена фильтрующих элементов препятствует прохождению топлива и приводит к общему снижению производительности ТНВД. Попадание грязного топлива в систему приводит к сбоям в работе, износу прецизионных пар и преждевременному снижению ресурса насоса.
Топливный насос с подкачивающей помпой
Трактор МТЗ 80(82) комплектуется четырёх секционными насосами высокого давления типа 4 УТНИ и 4УТНМ ( ранняя версия УТН-5) с механическим всережимным регулятором. ТНВД системы является основным функциональным узлом, который создаёт рабочее давление для впрыска свыше 30 мПа (300 кгс/см²) с подачей топлива к форсункам синхронно с тактами сжатия цилиндров дизеля. Узел расположен с левой стороны двигателя и приводится от газораспределительной шестерни. Давление создаётся возвратно-поступательным движением плунжерных пар секций узла, привод которых осуществляется вращением кулачкового вала через толкатели. Автоматическое регулирование подачи топлива в соответствии с режимами работы дизеля осуществляется механическим устройством центробежного типа, корпус которого прикреплён к задней стенке насоса. Для смазки механизма ТНВД корпус узла заправляется моторным маслом.
Устройство насоса УТН 5
Подкачивающая помпа, обеспечивающая потенциал давления для преодоления сопротивления при проходе топлива через фильтры системы, смонтирована на корпусе ТНВД и также получает привод от вала насоса. Дополнительно помпа оборудована насосом ручной подкачки топлива. Устройство используют для заполнения топливом системы или удаления воздушных пробок. Закачивание осуществляется ручным поступательным движением штока.
Неполадки в работе узла могут быть четырёх типов:
1 Нарушение работы секций насоса
Снижение общей производительности насоса и падение давления в результате износа плунжерных пар и нагнетательных клапанов. Характеризуется общим падением мощности и неполным сгоранием горючего. При выходе из строя плунжерной пары или её заклинивании в секции насоса сопровождается разбалансированной работой двигателя и падением мощности. Отсутствие равномерности подачи топлива секциями в результате неправильной настройки производительности плунжеров также отражается на мощности дизеля. Износ опорных подшипников вала и появление увеличенных осевых зазоров на валу также влияет на стабильность подачи топлива секциями насоса.
2 Нарушение работы регулятора
Неправильная настройка регулятора является причиной неадекватной подачи топлива в различных режимах работы, что может выражаться в плохом запуске двигателя, перерасходе топлива, недостаточном развитии мощности при нагрузках.
3 Неправильная установка насоса и неисправность привода
Появление люфта в зацеплении шестерён привода насоса и шлицевой муфты с регулировочной шайбой провоцирует работу двигателя с характерной прыгающей нестабильностью оборотов при одной и той же подаче топлива. Эффект нестабильности появляется за счёт меняющегося угла подачи топлива в результате увеличенных люфтов в зацеплении деталей привода насоса.
4 Износ прецизионной пары подкачивающей помпы
Неполадка приводит к падению давления в трубопроводах низкого давления системы, что затрудняет проход топлива через фильтры, снижая производительность ТНВД. Также при износе деталей помпы топливо начинает попадать в корпус насоса, при этом ускоряется износ механизма узла.
Распылительные форсунки
В каждый цилиндр горючее подаётся распылителем-форсункой, задача которой, для хорошего воспламенения и полноценного сгорания, распылить топливо до туманного состояния. На двигателях трактора МТЗ 80(82) применяются форсунки типа ФД- 22 с четырёх дырчатыми распылителями. В ранних версиях модели трактора давление распыления в форсунках составляет 17,5 мПа в современных версиях срабатывание форсунок отрегулировано на давление 21,6-22,4 мПа.
Форсунка МТЗ 80
Принцип работы устройства заключается в проходе топлива между конусом иглы и седлом распылителя. Давление срабатывания распыла регулируется пружиной, создающей усилие на прижатие иглы. При достижении давления распыла топливо отодвигает иглу, преодолевая усилие пружины и проходя через образовавшийся зазор, распыляется. После падения давления пружина прижимает иглу к седлу, прекращая распыление. Избыток горючего после распыления отводится обратно в бак через трубопровод, объединяющий все форсунки.
Плохое распыление или его отсутствие в результате неправильной регулировки или неисправности форсунки приводит к неустойчивой работе двигателя, неполному сгоранию топлива и как следствие падению мощности.
Воздушный фильтр
Воздушный фильтр МТЗ 80
Узел обеспечивает комбинированную очистку воздуха от пыли поступающего для смесеобразования в камерах сгорания двигателя. Фильтрация осуществляется за счёт сетчатого элемента и масляной ванны, улавливающей твёрдые частицы в поступающем воздухе. Сетчатый отсек узла имеет ступенчатую структуру и набран из трёх элементов с разной степенью пропускной способности твёрдых частиц. Эффективность работы узла поддерживается периодической промывкой корпуса и фильтрующих элементов с заменой масла в улавливателе пыли.
Повышение засорённости фильтра приводит к падению мощности двигателя в результате недостаточного количества воздуха при смесеобразовании. Проникновение загрязнённого воздуха в газораспределительный механизм дизеля приводит к образованию абразивного нагара на клапанах, в камерах сгорания, что снижает общий ресурс двигателя.
Всасывающий коллектор и предпусковой подогреватель воздуха
Очищенный воздух к впускным клапанам в головке цилиндров подаётся через ветви всасывающего коллектора. Литая деталь крепится затяжкой резьбовых шпилек, плотность соединения обеспечивают термостойкие паранитовые прокладки в соединениях.
Впускной коллектор МТЗ 80
Коллектор оборудован управляемой заслонкой для перекрытия поступления воздуха при необходимости заглушить двигатель. Трос управления заслонкой выведен в кабину трактора.
Патрубок коллектора с заслонкой
Для облегчения пуска в холодное время года впускной коллектор дополнительно оборудывается электрофакельным подогревателем воздуха. Устройство устанавливается специальное окно коллектора. Принцип работы заключается в подогреве входящего воздуха горением дизельного топлива. Разжигание осуществляется спиралью накала при удержании ключа пуска стартера в первом положении. Питание топливом осуществляется через отдельный трубопровод, идущий от фильтра тонкой очистки с одновременным открытием пропускного клапана устройства при накале спирали.
Электрофакельный подогреватель двигателя Д 240
Выхлопной коллектор и выхлопная труба
Отводной чугунный коллектор принимает отработанные газы от выпускных клапанов газораспределительного механизма и отводит к выхлопной трубе. Деталь также крепится к головке цилиндров трактора затяжкой шпилек. Фрезерованные контактные поверхности узлов уплотнены термостойкими прокладками.
Выхлопной коллектор МТЗ 80
Выхлопная труба трактора выполняет функцию глушителя шума работы двигателя и искрогасителя в выхлопных газах.
Дополнительным узлом в системе питания может быть турбокомпрессор для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры дизеля. Работой узла в системе достигают дополнительное увеличение мощности. При этом работа двигателя характеризуется увеличением тепловых и механических нагрузок на детали цилиндропоршневой группы и кривошипно-шатунного механизма.
Обслуживание системы
Для безотказного функционирования системы трактора МТЗ80(82) проводятся плановые мероприятия по обслуживанию узлов.
Чистка воздушного фильтра
Воздушный фильтр системы обслуживают через каждые 120 часов работы, в условиях сильной запылённости через каждые 20 часов. В фильтре меняют масло и продувают фильтрующие элементы сжатым воздухом. После сборки проверяют герметичность всех уплотнений узла в сборе со всасывающим коллектором. Если работающий на средних оборотах двигатель глохнет после закрытия всасывающего патрубка, работа фильтра считается исправной. При обнаружении подсоса воздуха неполадку устраняют подтяжкой соединений или заменой уплотнителей при необходимости. Через каждые 480 часов производят полную разборку фильтра с промывкой всех частей, заменяют масло в уловителе пыли, при сильном загрязнении фильтрующие наполнители элементов извлекаются из корпусов и промываются в дизельном топливе.
Наполнитель воздушного фильтра МТЗ 80
Обслуживание топливных фильтров
Через каждые 60 часов работы сливают отстой до появления чистого топлива с фильтра грубой очистки. Через каждые 960 часов узел демонтируют, разбирают , очищают и промывают все части в керосине или дизельном топливе.
Фильтрующий элемент топливного фильтра тонкой очистки МТЗ 80
Фильтр тонкой очистки вне плана обслуживается при использовании загрязнённого топлива. Регламентное мероприятие проводят при сезонном ТО или не реже, чем через 1500 рабочих часов. Для замены фильтрующих элементов:
- перекрывают кран топливного бака
- отворачивают гайки крышки извлекают отработанные элементы
- промывают корпус и детали устройства
- затем устанавливают новые элементы и собирают узел
- заполняют топливом систему
Обслуживание топливного насоса МТЗ 80
В мероприятия по уходу за ТНВД входит периодическая проверка уровня масла с интервалом 60 часов и его замене через 240 часов работы. Полную диагностику и настройку насоса делают через 960 часов работы двигателя. Наладку узла осуществляют специалисты-топливщики на специальном стенде. В регулировку входит настройка следующих параметров работы насоса:
- максимальная скорость вращения двигателя
- номинальная подача топлива
- производительность ТНВД и равномерность подачи секциями
- угол начала впрыска секциями
- подача топлива: в режиме пуска; при номинальной нагрузке; на холостом ходу
Обслуживание форсунок
Проверку качества распыла осуществляют через каждые 480 часов работы дизеля. Качественным впрыском считается распыление топлива до туманного состояния всех четырёх отверстий без подтёков, без образования капель и отдельных струй, с резким началом и прекращением впрыска. Образование капель на носке распылителя не допускается. Углы распыла относительно оси форсунки для двух отверстий со стороны топливопитающего штуцера должны составлять 67-69˚, для двух других — 51-53˚. При выявлении асимметрии в распыле — форсунку разбирают, очищают детали от нагара и промывают, отверстия распылителя очищают калиброванной металлической струной диаметром 0,28 мм. Давление впрыска настраивают затяжкой регулировочного винта, изменяющего усилие пружины действующей иглу распылителя.
Чистка распылителя форсунки
Нормальное значение впрыска должно быть в пределах 16,5- 18,5 мПа для ранней версии модели трактора, для версии МТЗ 80.1/80.2(82.1/82.2) -21,6-22,4 мПа. При установке форсунки на двигатель затяжку крепёжных шпилек осуществляют с усилием 25- 30 н/м.
Прибор для проверки форсунок
Процесс заполнения топливом и прокачки топливной системы МТЗ -80
Наличие воздушных пробок после обслуживания в системе или в результате подсоса воздуха провоцирует нестабильность в работе или делает невозможным пуск двигателя. Прокачка осуществляется следующим образом:
- Открывается питающий кран топливного бака
- Отворачивается пробка отстойника грубой очистки и заполняется топливом с помощью насоса ручной подкачки до удаления пузырьков воздуха.
- Открывается вентиль прокачки на фильтре тонкой очистки и продувочная пробка ТНВД. Продолжая закачивать топливо ручным насосом, последовательно вытесняется воздух с фильтра и затем с насоса.
- При появлении топлива без пузырьков, в процессе прокачки, вентиль фильтра и затем пробка ТНВД последовательно затягиваются.
- Закончив прокачку системы, шток насоса фиксируется затяжкой резьбовой части нажимной пятки.
Марки топлива для МТЗ 80(82)
Основное Гост 305-82 высшего и первого сорта:
Лето Л-0,2-40 или Л-0,2-62
Зима 3-0,2-35 или 3-0,5-45
Дополнительное Гост 305-82:
Лето Л-0,5-40 или Л-0,5-62
Зима 3-0,5-35 или 3-0,5-45
Топливо Гост 305-82 при температуре ниже -50˚С высшего и первого сорта:
Основное – А-0,2
Дополнительное – А -0,4