Кулачковый вал вращается в роликоподшипниках 42, установленных в прикрепленных к корпусу насоса крышках. Осевое перемещение кулачкового вала устраняют подбором регулировочных прокладок 48.
Для увеличения подачи топлива поворачивают плунжер поворотной втулкой, которая через ось поводка соединена с рейкой 15 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 57 по каналу, который закрыт пробкой 54. С противоположной стороны насоса находится регулировочный винт подачи топлива насосом. Этот винт обычно закрыт пробкой и опломбирован.
Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому поступает к нагнетательным секциям. Смазка насоса циркуляционная, под давлением от общей системы смазки двигателя.
1.3 Принцип работы тнвд
Основу нагнетательной секции составляет плунжерная пара, состоящая из гильзы и движущегося в ней плунжера. В гильзе находятся отверстия впускного и выпускного каналов, а в самом плунжере -- спиральная канавка, обеспечивающая слив излишков топлива. При опускании плунжера полость над ним заполняется топливом, которое поступает за счет топливоподкачивающего насоса. При поднятии плунжера некоторый объем топлива выдавливается через выпускной канал, но ровно до того момента, пока верхняя кромка плунжера не закроет отверстия каналов в гильзе. Далее происходит значительное (до 300 и более атмосфер) сжатие топлива, и при достижении определенного давления производится автоматическое открытие нагнетательного клапана, через который топливо поступает в форсунку. При дальнейшем движении плунжера вверх спиральная канавка открывает выпускной канал, и излишки топлива поступают в сливную магистраль -- происходит отсечка. В начале слива топлива нагнетательный клапан закрывается, а при движении плунжера вниз полость над ним снова заполняется топливом.
Плунжер движется в гильзе благодаря соединенному с ним толкателю, который цилиндрической пружиной прижимается к своему кулачку вала. Также плунжер совершает не только колебательные движения, но и поворачивается на определенный угол вокруг своей продольной оси -- благодаря этому обеспечивается установка угла опережения впрыска топлива и момента отсечки. Поворот плунжеров осуществляется специальной рейкой ТНВД, поэтому рейкой можно регулировать работу дизельного мотора.
На сегодняшний день двигатели КАМАЗ комплектуются несколькими моделями ТНВД Bosch (P7100, PE8 и другими) и большим количеством моделей ТНВД ЯЗДА (33-02, 33-10, 334, 337-20, 337-23, 337-40, 337-42 и другими). При этом использование на двигателе ТНВД иной модели, чем рекомендовано производителем, не допускается, так как это полностью нарушает работу силового агрегата.
Характеристика топливной аппаратуры
Таблица 1 - Характеристика ТНВД
|
Насос топливный высокого давления |
мод. 33-01 |
мод. 334 |
|
|
Порядок работы секций |
8-4-5-7-3-6-2-1 |
||
|
Направление вращения кулачкового вала (со стороны привода) |
правое |
||
|
Диаметр плунжера, мм |
9 |
||
|
Ход плунжера, мм |
10 |
||
|
Номинальная цикловая подача, мм3/цикл |
76 |
96 |
|
|
Номинальная частота вращения кулачкового вала, мин-1 |
1300 |
||
|
Частота вращения кулачкового вала насоса при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимального скоростного режима, мин-1: при полном выключении регулятором подачи топлива через форсунки |
1480...1555 |
||
|
в начале выключения регулятором подачи топлива через форсунки |
1335...1355 |
||
|
Угол начала подачи топлива восьмой секцией насоса до оси симметрии кулачка |
42...43° |
||
|
Чередование начала подачи топлива по углу поворота кулачкового вала |
(0-45-90-135-180-270-315) |
||
|
Максимальное усилие на рычаге управления регулятором при номинальном режиме работы насоса на плече 50 мм, Н (кгс) |
127,5 (13) |
Таблица 2 - Характеристика топливоподкачивающего насоса
|
Насос топливоподкачивающий низкого давления |
||
|
Диаметр поршня, мм |
22 |
|
|
Ход поршня, мм |
8 |
|
|
Номинальная подача при частоте вращения кулачкового вала 1290...1310 мин-1, разрежении на всасывании 21,6...22,6 кПа (0,22...0,23 кгс/см2) и противодавлении 78,5...98,1 кПа (0,8...1,0 кгс/см2), л/мин |
2,5 |
|
|
Давление, создаваемое топливоподкачивающим насосом при закрытом нагнетательном трубопроводе к фильтру тонкой очистки и при частоте вращения кулачкового вала 1290...1310 мин-1, кПа (кгс/см2) |
392 (4) |
Таблица 3 - Характеристика форсунки
|
Форсунка |
мод. 33 |
мод. 271 |
|
|
Количество распиливающих отверстий |
4 |
||
|
Диаметр распыливающих отверстий, мм |
0,300.. . 0,308 |
0,32 |
|
|
Ход иглы распылителя, мм |
0,25...0,30 |
||
|
Давление начала подъема иглы, МПа(кгс/см2): |
|||
|
при эксплуатации |
20 (200) |
>21,5 (215) |
|
|
первоначальное при заводском регулировании |
22,0...22,7 (220...227) |
23,5...24,2 (235...242) |
Применяемость: НефАЗ-5297; ЛиАЗ-5256; ПАЗ-5272; КамАЗ: 43114,4326-01, 53228-01,55111-01,5320,5410,6520; ГАЗ-5903; УРАЛ-4320; ЗИЛ-133ГЯ и др.
ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ТНВД
Согласно статистике, выход из строя ТНВД стал причиной наибольшего количества работ, связанных с ремонтом топливной аппаратуры КАМАЗ. Как правило, ремонт ТНВД КАМАЗ необходим по причине наличия воды в топливе, либо механических микрочастиц в системе смазки оборудования, ускоряющих износ его деталей. Характер неисправностей ТНВД КАМАЗ определяется при визуальном осмотре или на диагностическом стенде, но есть признаки прямо и косвенно указывающие на предстоящий ремонт ТНВД КАМАЗ Бош и его российского аналога:
снижение мощности ДВС;
проблемное повышение оборотов моторов;
неустойчивый холостой ход;
перебои в работе ДВС при изменении нагрузки;
повышенный расход топлива;
сизый или чёрный выхлоп при повышенной дымности;
шумная и «жёсткая» работа мотора;
затруднённый «горячий» пуск;
работа двигателя «вразнос».
Одни «симптомы» указывают на износ или поломку деталей ТНВД КАМАЗ, другие -- на необходимость дополнительной регулировки момента впрыска топлива и его равномерности.
Следует оговориться, рассматриваемые проблемы в работе ДВС могут быть вызваны также низкой компрессией двигателя, «забитыми» воздушным и топливным фильтрами, загустением топлива и неисправными форсунками.
Нарушение работы ТНВД вызывает:
неисправность кулачкового вала и сопряжённых деталей (износ рабочей поверхности, разрушение подшипников, срез шпонки втулки привода насоса или шестерни регулятора);
износ или заклинивание толкателя и его роликов прекращают подачу топлива в секцию, приводя к нестабильной работе ДВС;
повреждение резьбы регулировочного болта или его выворачивание -- причина позднего угла опережения впрыска, шумности, ударов, неустойчивой и неравномерной работе мотора;
заклинивание плунжерных пар в результате попадания воды в прецизионные зазоры деталей, влекущее их перегрев и коррозию, причиняет неравномерную подачу топлива;
«зависание» плунжера при поломке возвратных пружин (отказ работы топливной секции неравномерная работа регулятора);
заклинивание, деформация, коррозия или перекос в посадочном гнезде нагнетательного клапана возникает при его загрязнении механическими частицами или неправильном монтаже;
дефекты штуцера влияют на цикловую подачу топлива;
заклинивание или частичное заедание рейки ТНВД КАМАЗ 740, вызванное попаданием влаги либо высокой загрязнённостью -- это причина остановки ТНВД, либо работы двигателя «вразнос»;
неисправности запорного электромагнитного клапана;
увеличение вибрации и шумов вследствие дефектов деталей регулятора, выкрашивания зубьев шестерён, разрушения подшипников;
утрата герметичности уплотнительных прокладок или перепускного клапана, приводящие к проблемам при запуске ДВС, снижению его мощности и нарушениям равномерности работы двигателя.
Основными причинами поломки ТНВД могут быть следующие:
Наличие воды в топливной системе. Причин появления ее может быть несколько. Это, прежде всего, неисправный топливный фильтр, избыточное наличие воды в топливе, интенсивное образование конденсата в топливопроводах из-за нарушения их герметичности.
Присутствие в топливе различных механических примесей из-за некачественного фильтра грубой и тонкой очистки. К этому приводит также несвоевременная профилактическая очистка топливного бака от парафинообразных образований и прочих грубых примесей.
Низкая смазывающая способность дизельного топлива из-за его плохого качества или самовольное применение различных не сертифицированных добавок для улучшения характеристик двигателя. Кстати это наиболее часто встречающаяся поломка, как результат назойливых реклам. двигатель топливный подшипник резьба
Нарушение герметичности топливопровода, что приводит к подсасыванию воздуха, который увеличивает трение между деталями плунжерной системы.
Правила эксплуатации
Чтобы механизм работал как можно дольше, следует соблюдать самые элементарные принципы эксплуатации. А именно:
Использовать качественное топливо.
Регулярно очищать и заменять все фильтры системы.
Не пользоваться неизвестными смесями для повышения мощности или тому подобное.
Регулярно проводить очистку и промывку всех составных частей топливной системы.
В случае поломки, профилактики и для настройки правильной работы ТНВД КамАЗ посещать специализированные сервисные центры с опытными специалистами.
Устранять течи топливной системы.
Следить за герметичностью.
Регулярно проверять силу крепления насоса к двигателю. В случае необходимости - подтянуть.
2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
При проведении разборочно - сборочных работ ТНВД на участке по ремонту топливной аппаратуры целесообразно использовать дополнительное устройство - приспособление. Оно предназначено для установки и закрепления ТНВД в требуемом положении относительно рабочего.
Использование приспособлений способствует повышению производительности и качеств работ, облегчению условий труда, сокращению количества и снижению необходимой квалификации рабочих, расширению технологических возможностей оборудования, повышению безопасности работ и снижению аварийности. Производительность при использовании приспособлений повышается сокращением штучного времени по всем операциям.
В данной работе предлагается разработка приспособления для разборки-сборки ТНВД. Основной целью внедрения приспособления является попытка облегчить ручной труд при проведении разборочно-сборочных работ. Высокая точность деталей ТНВД предъявляет особые требования к чистоте и оснастке рабочего места. Сконструированное приспособление призвано решать и эту задачу.
2.1 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-402
Стенд предназначен для разборки и сборки V-образных топливных насосов высокого давления производства ОАО «ЯЗДА», применяемых на двигателях производства ОАО «КАМАЗ» на станциях технического обслуживания.
Рисунок 2.1 - Стенд для сборки и разборки ТНВД КАМАЗ (ЯЗДА).
(1 - онование; 2 - поворотная платформа; 3 - опорные стойки; 4 - прижимы; 5 - фиксаторы поворота платформы)
Проведя поиск по доступным источникам информации, нашлось несколько аналогов стендов для разборки и сборки ТНВД, сходных по технической сущности и близких по совокупности признаков.
Стенд состоит из основания 1, привинчиваемого к столу, к которому крепится поворотная платформа 2 с фиксатором 5. На поворотной платформе установлены опорные стойки 3. На стойках устанавливаются прижимы 4. Они служат для крепления на стенде ТНВД.
Для выполнения работ следует закрепить стенд на верстаке при помощи четырех болтов, установить насос на опорные стойки и зафиксировать насос прижимами. При произведении работ зафиксировать фиксатором поворотную платформу в удобном для работы положении.
Достоинства:
- простота конструкции;
- поворотная платформа;
- простота изготовления;
- почти не требует технического обслуживания.
Недостатки:
- платформа вращается вручную за рукоятку;
- не универсальный;
- большая металлоёмкость;
- дороговизна.
2.2 Стенд для разборки и сборки топливных насосов модель - М-403
Стенд предназначен для разборки и сборки рядных топливных насосов высокого давления МАЗ (ЯМЗ.)
Рисунок 2.2 - Стенд для разборки-сборки ТНВД МАЗ (ЯМЗ) М-403.
(1 - основание; 2 - поворотная платформа; 3 - поворотная струбцина; 4 - фиксатор поворота платформы; 5 - винт; 6 - фиксатор поворота струбцины) Стенд состоит из основания 1, привинчивающегося к столу; поворотной платформы 2 (позволяет поворачивать насос вокруг своей оси), на которой укреплена поворотная струбцина 3 (позволяет наклонять насос под углами 0,45 и 90 градусов), фиксатора поворота платформы 4; винта 5; фиксаторов поворота струбцины 6.
Для выполнения работ следует закрепить приспособление на верстаке при помощи четырех болтов, установить насос на основание струбцины и зафиксировать винтом. Струбцину зафиксировать в вертикальной и горизонтальной плоскости фиксаторами в удобном для работы положении.