Топливный насос высокого давления – как обеспечить его стабильную работу

ТНВД выполняет задачу по подаче в определенный момент и под определенным давлением в цилиндры дизеля четко отмеренных объемов автомобильного топлива.

Другими словами, данное устройство несет ответственность за правильную циркуляцию по топливной системе горючего.

По варианту подачи топлива насосы высокого давления дизельных двигателей подразделяют на агрегаты с аккумуляторным впрыском и непосредственного действия. Во втором случае процессы впрыска и нагнетания протекают в один и тот же момент, а необходимое давление распыления горючего обеспечивается движением плунжера.

Главный элемент ТНВД – плунжерная пара. Она представляет собой небольшой по диаметру длинный поршень (как правило, диаметр устройства в несколько раз меньше его длины), который максимально плотно подогнан к рабочему цилиндру. Зазор между ними (он носит название прецизионного сопряжения) никогда не превышает 1–3 мкм. В рабочем цилиндре размещаются впускные клапаны (два или один), через которые подается горючее. Затем оно через выпускной клапан выталкивается наружу плунжером.

Конструкционно насосы делят на три вида:

• распределительный: в нем устанавливают 1 либо 2 плунжера, осуществляющие нагнетание топлива и их распределение по имеющимся цилиндрам;
• рядный: располагает отдельной плунжерной парой;
• магистральный: они отвечают за нагнетание в аккумулятор топлива.

Конструкция ТНВД трактора МТЗ 80

Тракторный насос для МТЗ 80 именуют УТН-5. Он сделан из надёжного алюминиевого сплава. А выпускают их в разных вариациях монтажа, существует левое и правое исполнение. Это зависит от конструкции и свойств крепежа. По всей длине корпуса он разделяется на две полости. Это происходит благодаря перегородке. Внизу имеется вал с приводом насоса, а вверху — составные секции данного насоса.

Подетальную конструкцию ТНВД мотора Д-240 рассмотрим дальше. Насос для топлива с регулирующим механизмом имеет следующие элементы: нажимной штуцер, клапан нагнетательный, седло клапана, плунжер и соответствующую втулку, поворотную втулку, венец с зубьями, тягу рейки, крышку регулятора, корпус корректора, шток корректора, корпус регулятора, пяту, оси грузика, пяты и рычага, соединительную муфту, грузики регулятора, ступицу грузиков, сухарь амортизатора, стакан для подшипника, маслоотражатель, вал с кулачком, заглушку, фланец крепления насоса для подкачивания, плиту для крепежа, шлицевую втулку, фланец для установки, роликовый толкатель, нижнюю тарелку пружины, рейку с зубчатой передачей, топливоотводящие каналы, корпус перепускного клапана, отверстие для подачи солярки, шариковый клапан, топливные каналы, отсечное отверстие, штифт, впускное отверстие плунжерной втулки, крышку люка. Как любой насос, ТНВД в своей конструкции имеет шайбы, зажимы, основной и вспомогательные рычаги, болты разного назначения, шарикоподшипники, пружины, пробки, гайки, прокладки, трубки для передачи топлива, разнообразные винты для стягивания и регулировки. Не существует в природе насоса без корпуса и отверстия для масла, не встречаются насосы без эксцентрика для подкачивания топлива.

Схема топливного насосс с регулятором

В питательную систему дизельного двигателя входят: воздухоочиститель, глушитель, воздушный фильтр, электрофакельный подогреватель с топливным бачком, впускной коллектор, различные трубки — дренажные и высокого давления, горло для заливки горючего, топливные баки, краник для слива, фильтры тонкой и грубой очистки солярки, регулятор топливного насоса, подкачивающий насоса, топливный насос, форсунки, выхлопной коллектор, фильтрующие приспособления разного назначения.

В самом высшем месте УТН-5 имеются продольные каналы, соединяющие его с фильтром тонкой очистки и с системой подкачки насоса, в который встроен пропускной клапан.

Описание способа действия УТН — 5

Насос для подкачивания крепится к корпусу основного насоса. К штуцерам присоединён топливопровод, через который под большим давлением подаётся горючее к форсункам. Насос приводится в действие от шестерни коленчатого вала. Если насос уже ремонтировался, то после очередной сборки и разборки надо тщательно сверять угол соединений шестерен. В противном случае, при ошибочном наклонении, обеспечены будут перебои в работоспособности. Градус наклона должен быть строго 22°30″. Проверить его лучше, обратившись к опытному мотористу.

Проверка и регулировка насоса

Перед началом надо убедиться, что запирающий конус плотно прилегает, а давление насосной секции соответствует норме. Вращаем коленчатый вал и передвигаем регулятор до того момента, пока стрелка на манометре не будет показывать 15 МПа. Мотор после этого глушат, подачу топлива останавливают регуляторным рычагом. Если давление на манометре падает за десять секунд, клапан исправен.

Для регулировки точного угла момента поступления топлива надо крутить в разные стороны регулировочный болт. Один виток уменьшает или увеличивает обороты коленвала примерно на 40 оборотов. Раскручивая болт — мощность насоса уменьшается, закручивая — увеличивается.

Технические советы

Логическим методом можно просчитать, что, увеличивая подачу количества топлива в камеру сгорания становится больше и крутящий момент. А это повышает мощность двигателя и его скорость.

Смена моторного масла в устройстве УТН-5 нужна только после демонтажа и ремонтных работ. При обычном режиме эксплуатации этого делать не стоит. Моторного масла требуется всего 150-200 миллилитров, заливку осуществляют через картер ТНВД.

Типы, конструкция и принцип работы перепускного клапана ТНВД

Конструкция перепускного клапана ТНВД

Прежде всего, следует отметить, что сегодня существует несколько типов клапанов, обеспечивающих перепуск топлива в ТНВД:

• Перепускной (редукционный) клапан в многосекционных насосах;
• Перепускной (редукционный) клапан регулирования давления внутри корпуса (на входе в насосную секцию топливоподкачивающего насоса) в ТНВД распределительного типа;
• Клапан дросселирования перепуска в насосах распределительного типа.

Каждый из клапанов имеет свои конструктивные особенности и занимает определенное место в топливном насосе высокого давления.

Перепускной клапан в многосекционных ТНВД. Данный клапан устанавливается в передней стенке корпуса насоса, он связан с каналами подачи топлива от топливоподкачивающего насоса на нагнетательные секции. Конструктивно клапан очень прост: его основу составляет корпус, внутри которого располагается подпружиненный запорный элемент в виде шарика или диска. Корпус может быть двух типов:

• Болт. Клапан выполнен в виде болта, внутри которого располагается запорный элемент, а на стенках выполнено два или более отверстий для отвода топлива в обратную магистраль. Болт вворачивается в корпус насоса, он удерживает соединительный ниппель, к которому присоединяется обратная магистраль;
• Штуцер. Клапан выполнен в виде штуцера, внутри которого располагается запорный элемент. Штуцер вворачивается в корпус насоса, а к наружной резьбе присоединяется обратная магистраль.

Работает перепускной клапан этого типа следующим образом. При низком давлении в подводящей магистрали клапан закрыт за счет усилия пружины — топливо подается к нагнетательным секциям. При изменении режима работы двигателя меняется и работа ТНВД и топливоподкачивающего насоса, в какой-то момент давление топлива в подводящей магистрали повышается, что может затруднять работу нагнетательных секций. При превышении порогового давления (которое лежит на уровне 58-80 кПа) преодолевается усилие пружины и клапан открывается — происходит сброс излишков топлива в бак через обратную магистраль. При падении давления клапан вновь закрывается.

Следует отметить, что в многосекционных насосах редукционный клапан отвечает, в основном, за отвод излишком топлива, а удаление воздуха из системы осуществляется клапаном-жиклером, установленным на фильтре тонкой очистки топлива.

Перепускной клапан распределительных ТНВД. Данный клапан выполняет те же функции, что и перепускной клапан многосекционных насосов. Он устанавливается сразу за топливоподкачивающим насосом и осуществляет сброс излишков топлива при повышении давления. Клапан может выполняться в виде болта или штуцера, также он может встраиваться непосредственно в корпус насоса.

Клапан дросселирования перепуска распределительных ТНВД. Данный узел объединяет в себе две детали — жиклер слива топлива и собственно перепускной клапан. В насосах распределительного типа присутствует сливной жиклер — отверстие малого диаметра, через которое постоянно осуществляется слив топлива в обратную магистраль. Жиклер обеспечивает циркуляцию топлива через насос, за счет чего происходит охлаждение деталей агрегата и удаление из него воздуха. В некоторых насосах жиклер как таковой отсутствует, он объединяется с клапаном дросселирования перепуска, который при низком давлении всегда пропускает некоторое количество топлива, а при росте давления открывается и сбрасывает излишки топлива в обратную магистраль.

Клапан дросселирования перепуска имеет конструкцию, аналогичную обычному перепускному клапану, однако в его корпусе выполнено дополнительное отверстие малого диаметра — жиклер, постоянно соединенный с обратной магистралью. Запорный элемент клапан находится выше жиклера и не закрывает его. При росте давления запорный элемент преодолевает упругость пружины, поднимается и открывает основное сливное отверстие — в этом случае излишки топлива поступают в обратную магистраль. При падении давления запорный элемент возвращается в первоначальное положение и слив топлива происходит только через жиклер.

Клапан дросселирования перепуска обычно выполняется в виде болта, который вворачивается в резьбу на корпусе ТНВД и соединяется с обратной магистралью с помощью ниппеля.

Особенности ремонта ТНВД ЯМЗ 238, 236

Чаще всего в топливном насосе высокого давления страдают плунжерные пары. Их замена идет следующим образом:

• обесточивается внутренняя электросеть с помощью снятия клеммы с аккумулятора;
• отсоедините все имеющиеся шланги и провода с насоса высокого давления;
• демонтируйте детали и узлы, которые мешают демонтажу насоса;
• уберите крепеж и снимите ТНВД ЯМЗ 238;
• разберите устройство, следя за мелкими деталями, чтобы их не потерять;
• демонтируйте сам плунжер;
• аккуратно почистите все элементы от загрязнений (можно использовать специальные очистители);
• проконтролируйте состояние роликов, опорных подшипников и реек на насосе, где сильного износа;
• снимите со старой пары «глушилку» и выполните замену;
• соберите устройство обратно;
• проконтролируйте работоспособность узла на стенде;
• если все в порядке, то установите обратно на автомобиль.

При грамотном выполнении ремонта ТНВД ЯМЗ 238 можно гарантировать повышение эффективности работы двигателя и сокращение расхода топлива.

Регулировка привода бензонасоса автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Как известно на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 бензонасос механический, с приводом от распредвала через толкатель.

Производительность бензонасоса, а значит, и нормальная работа двигателя, напрямую зависит от того, насколько правильно отрегулирован привод бензонасоса.

Если в работе двигателя появились провалы, рывки, подергивания, снизилась приемистость на режимах средних и максимальных нагрузок или в него вообще не поступает топливо, имеет смысл провести регулировку привода бензонасоса.

Суть регулировки заключается в изменении величины минимального выступания толкателя относительно плоскости теплоизоляционной проставки и прокладок бензонасоса, с целью обеспечения оптимальной его прозводительности.

Если минимальное выступание толкателя больше нормы, то увеличится его максимальное выступание, что приведет к созданию бензонасосом избыточного давления (как следствие «перелив») Минимальное выступание толкателя

Регулировка привода бензонасоса автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Снимаем бензонасос с двигателя автомобиля

При этом теплоизоляционная проставка и прокладки остаются на двигателе.

— Проворачиваем коленчатый вал до момента минимального выступания толкателя

Момент минимального выступания можно определить визуально, можно приложив к толкателю палец. Коленчатый вал медленно вращаем большой шлицевой отверткой за зубцы маховика в лючке на картере сцепления, а пальцем контролируем движение толкателя.

— Измеряем величину минимального выступания толкателя

Для этих целей есть специальное приспособление (67.7834.9506), но можно обойтись штангенциркулем. На изображении ниже измерение произведено вообще при помощи обычного сверла (1 мм). Минимальное выступание толкателя должно находится в пределах 0,8 – 1,3 мм.

Измерение выступания толкателя бензонасоса ВАЗ при помощи сверла

Если полученное значение меньше требуемого, производительность бензонасоса будет низкой. В результате наступают негативные последствия для работы двигателя описанные выше. В противном случае (значение больше нормы — бензонасос «перекачивает») возникает «перелив» топлива в карбюраторе, так как бензонасос выдает большое давление топлива, а клапан в поплавковой камере не рассчитан на такую нагрузку.

Отрегулировать минимальное выступание можно подбором прокладок под бензонасос. Всего их две: между теплоизоляционной проставкой и двигателем (0,27-0,33 мм), между бензонасосом и теплоизоляционной прокладкой (0,79-0,80 мм).

Прокладки бензонасоса

Если выступание толкателя недостаточное, прокладку бензонасос-проставка заменяем на более тонкую, аналогичную прокладке проставка-двигатель (0,27-0,33 мм). Если выступание больше нормы, то прокладку бензонасос-проставка ставим более толстую (1,10-1,30 мм). Такую толстую прокладку можно взять в ремкомплекте бензонасоса или вырезать из листа паронита необходимой толщины. Прокладка между теплоизоляционной проставкой и двигателем не меняется и в регулировке не участвует.

В случае невозможности отрегулировать привод бензонасоса подбором прокладок необходимо заменить толкатель.

Примечания и дополнения

— Производительность бензонасоса автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 составляет 1 литр в минуту при частоте вращения коленчатого вала двигателя 2000±40 об/мин и температуре воздуха 20 гр. Давление нагнетания топлива составляет 0,21-0,30 кгс/см².

— Если прохудилась диафрагма бензонасоса, то регулировка привода может не помочь при устранении плохой подачи топлива. См. «Признаки неисправности диафрагмы бензонасоса ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Проверка и регулировка угла опережения впрыска

Для проверки и регулировки угла опережения впрыска необходимо совместить метки на шкиве коленчатого вала и крышке шестерен распределения или на маховике с указателем, соответствующим установочному углу опережения впрыска, вращая коленчатый вал по часовой стрелке. Риска на шкиве коленчатого вала должна находиться против риски, соответствующей установочному углу 20° (рис.20).

Рис.20. Совмещение рисок на шкиве коленчатого вала и крышке шестерен распределения

1 — крышка шестерен распределения; 2 — шкиф коленчатого вала; А — направления вращения коленчатого вала

В момент совмещения меток должны совместиться метка на торце муфты опережения впрыска с риской установочного указателя. Если метки не совместились, то для регулировки следует отвернуть две гайки крепления полумуфты привода топливного насоса или болт крепления полумуфты на оси и поворотом муфты опережения впрыска топлива совместить указанные метки за счет овальных отверстий на фланце полумуфты.

Затем, не сбивая совмещенного положения меток, затянуть болты или гайки фланца полумуфты и проверить установку угла опережения впрыска, провернув на один оборот коленчатый вал.

Если на топливном насосе отсутствует указатель установочного угла опережения впрыска, то установку угла опережения впрыска следует производить по моментоскопу (рис.21).

Рис.21. Устройство моментоскопа

1 — стеклянная трубка; 2 — переходная трубка; 3 — отрезок топливопровода высокого давления; 4 — шайба; 5 — накидная гайка

Моментоскоп установить на штуцер первой секции топливного насоса высокого давления и прокачать топливом систему питания двигателя, для чего отвернуть рукоятку ручного подкачивающего насоса и, двигая ее вверх-вниз, прокачивать систему в течение 2-3 минут; после прокачки рукоятку завернуть до упора.

Вращать коленчатый вал двигателя по часовой стрелке до появления топлива в стеклянной трубке. Вылейте излишки топлива из стеклянной трубки, встряхнув ее пальцем.

Затем провернуть коленчатый вал против хода примерно на 1/8 оборота. Медленно проворачивать его по часовой стрелке до момента начала движения топлива в трубке моментоскопа.

Проверить взаимное расположение меток на шкиве коленчатого вала и крышке распределительных шестерен или на маховике и картере маховика. Если в момент начала движения топлива в трубке риски не совместились, провернуть коленчатый вал по ходу вращения на 1/4-1/3 оборота, отвернуть один болт крепления полумуфты (рис.22).

Рис.22. Вывертывание болтов крепления полумуфты привода топливного насоса

Затем провернуть коленчатый вал против направления вращения на 1/2 оборота, медленно проворачивать коленчатый вал по ходу вращения, определить начало движения топлива в моментоскопе.

Отвернуть второй болт крепления полумуфты и, удерживая муфту опережения впрыска от проворачивания, установить коленчатый вал в положение, соответствующее углу опережения впрыска.

После чего, вращая коленчатый вал, совместить риски на шкиве коленчатого вала и крышке распределения, затянуть один болт. Провернуть коленчатый вал на один оборот и затянуть второй болт.

Почему стоит обратиться к нам?

Опыт работы на рынке обслуживания и ремонта дизельных двигателей показывает, что топливный насос – один из самых уязвимых и чувствительных элементов конструкции мотора. Важно не только следить за подозрительными симптомами со стороны силового агрегата, но и уделять должное внимание сервисному обслуживанию ТНВД. Доверить такие серьезные работы можно только опытным и проверенным специалистам. Наши мастера специализируются на ремонте и техобслуживании дизельных моторов на протяжении долгих лет. Мы хорошо знаем особенности конструкции и обслуживания агрегатов разных годов производства. В нашем наличии – высокоточная диагностическая аппаратура, которая поможет быстро выявить неисправность. Вот еще несколько аргументов в пользу обслуживания в «Дизель-Мастер»:

• Ремонт в течение 1 дня.
• Удобное расположение.
• Гарантии на все виды работ.
• Использование сертифицированного оборудования и оригинальных запчастей.

Чтобы стать нашим клиентом, заполните заявку на нашем сайте или позвоните нам по телефонам +7 (921) 932-25-54, (812) 938-56-50, 8 (800) 350-34-48 и выберите удобное время посещения. Если у вас возникли какие-либо вопросы относительно нашей работы, вы можете задать их прямо на сайте — наши специалисты свяжутся с вами в короткое время и предоставят всю необходимую информацию.