Инструкционная карта ТНВД (УТН-5) двигателя Д240. Устройство, разборка, сборка.

Инструкционная карта

ТНВД двигателя Д 240 (топливный насос УТН-5) — устройство и регулировка

Мастер п/о Тарапунов В.В.

 » 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/см?). 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.

Читайте также:  Диета для того чтобы не поднималось давление

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.

Читатели выбирают ↴
Топливный насос высокого давления ТНВД Д-240 УТН-5

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

Источник

Разборка, сборка топливного насоса высокого давления

Читатели выбирают ↴
Топливный насос УТН-5. Устройство и принцип действия

Цель работы – закрепление знаний по устройству топливного насоса высокого давления (ТНВД), формирование знаний и умений по разборке, сборке и дефектовке ТНВД.

Материально-техническое обеспечение: ТНВД, набор ключей, динамометрический ключ, отвертка, специальную головку под ключ для отворачивания гайки муфты опережения впрыска, съемником для снятие муфты опережения впрыска, приспособление для снятия нагнетательного клапана, приспособление для сжатия пружины толкателя, съемник демпфера, оправка для запрессовки подшипников, лупа, щуп, стенд для регулировки ТНВД.

Читайте также:  Установками высокого давления для безвоздушного распыления

1.1 Отвернуть кольцевую гайку 3 (рисунок 1)

Для этого следует использовать специальную головку под ключ и вороток для фиксации муфты.

1 — вороток; 2 — головка ключа; 3 — гайка; 4 — муфта

Рисунок 1 – Отворачивание гайки муфты опережения впрыска

1.2 Снять муфту опережения впрыска

Съемником (рисунок 2), базирующимся на резьбе М24х1,5 ведомой полумуфты, снять муфту опережения впрыска.

1 — вороток; 2 — съемник; 3 -упор; 4 — муфта опережения впрыска

Рисунок 2 – Снятие муфты опережения впрыска

1.3 Отвернуть болты крепления топливоподкачивающего насоса

1.4 Снять топливоподкачивающий насос

1.5 Снять крышку всережимного регулятора

При снятии крышки регулятора предохранить от выпадания шарики, установленные в канавке муфты грузов.

1.6 Снять указатель уровня масла

1.7 Снять боковую крышку ТНВД

1.8 Снять колпак рейки

1.9 Отвернуть колпачковые гайки

1.10 Снять соединительные ниппели штуцеров с уплотняющими шайбами

1.11 Отвернуть гайки и снять сухари штуцеров

1.12 Вывернуть из корпуса насоса штуцеры

1.13 Вынуть упоры и пру­жины нагнетательных клапанов

1.14 Вынуть из корпуса сёдла вместе с нагнетательными клапанами специальным съемником (рисунок 3)

1 – рукоятка; 2 – втулка; 3 – оправка; 4 – нагнетательный клапан; 5 – эксцентрик

Рисунок 3 – Приспособление для снятия нагнетательного клапана

1.15 Снять нижние тарелки пружины толкателя

При этом необходимо утопить толкатели поворотом кулачкового вала и поджатием пружины специальным приспособлением (рисунок 4).

1 – рычаг; 2 – пружина толкателя; 3 – нижняя тарелка пружины толкателя

Читатели выбирают ↴
Топливный насос УТН-5. Устройство и принцип действия. Утн 5

Рисунок 4 – Приспособление для сжатия пружины толкателя

1.16 Вынуть из корпуса пружины толкателей вместе с верхними тарелками, поворотными втулками с зубчатыми венцами

1.17 Вынуть толкатели плунжеров из корпуса насоса

1.18 Вывернуть установочные винты втулок плунжеров

1.19 Вынуть плунжерные пары из корпуса насоса

При разборке насосных секций рекомендуется сохранять заводскую комплектовку закрепления комплектующих деталей за секциями.

1.20 Вывернуть фиксирующий винт рейки

1.22 Вывернуть стопорный винт средней опоры кулачкового вала

1.23 Вынуть кулачковый вал

Для этого отогнуть усики шайб, вывернуть болты и снять валик с державкой грузов и со стаканом в сборе. Проверить отсутствие перемещения в демпфере, поворачивая шестерню демпфера в разные стороны (при неподвижном кулачковом вале) или кулачковый вал (при неподвижной шестерне демпфера). Рука при этом должна встречать упругое сопротивление. При наличии перемещения в демпфере перед сборкой заменить резиновые сухари.

1.24 Отвернуть гайку, снять демпфер, используя съемник (рисунок 5)

1 — демпфер; 2 — скоба; 3 — винт

Рисунок 5 – Съемник демпфера

1.25 Выпрессовать шпонки с обоих концов кулачкового вала

1.26 Отвернуть болты крепления крышки переднего подшипника

1.27 Снять крышку переднего подшипника

1.28 Отвернуть болты крепления опоры кулачкового вала

1.29 Вывернуть стопорный винт рейки и ограничитель мощности

1.30 Вынуть рейку из корпуса топливного насоса

Дальнейшая разборка корпуса топливного насоса целесообразна при необходимости замены неисправной детали (например, корпуса регулятора, корпуса топливного насоса, втулок корпуса топливного насоса и т.п.).

Все детали насоса должны быть тщательно про­мыты, а трущиеся поверхности смазаны чистым дизельным маслом.

Прецизионные детали плунжерных пар и нагнетательных кла­панов должны быть промыты чистым авиационным бензином Б-70 и смазаны очищенным дизельным топливом.

3. Выполнить дефектовку

3.1 Осмотреть нагнетательные клапана

Осмотреть с помощью лупы детали нагнетательного клапана. Наличие рисок и царапин на конусных притертых поверхностях, а также кольцевых выработок не допускается.

Риски и следы коррозии на торцовой поверхности седла необходимо устранить его притиркой с применением пасты тонкой зернистости. При обнаружении глубоких продольных рисок на рабочей поверхности корпуса или разгрузочного пояска клапана последний и седло заменить в комплекте.

3.2 Осмотреть плунжерную пары

Состояние кромок и цилиндрической части плунжера необходимо проверить с помощью лупы. При обнаружении глубоких царапин, матовых пятен или сколов плунжерную пару заменить новой.

При осмотре втулки плунжера необходимо обратить внимание на ее торец. Царапины и следы коррозии на нем можно устранить притиркой.

После осмотра и устранения обнаруженных дефектов произвести предварительную проверку плунжерной пары. Для этого ее детали тщательно промыть и смазать чистым дизельным топливом. Плунжер, выдвинутый из втулки на 20…25мм, в вертикальном положении должен плавно опускаться во втулку под действием собственной массы.

Читатели выбирают ↴
Исследования причин и описание отказов топливных насосов УТН-5

3.3 Осмотреть корпус насоса

При наличии трещин, обломов, нарушающих герметичность корпуса, захватывающих резьбовые отверстия, отверстия под толкатели, отверстия под болты крепления топливного насоса, корпус подлежит замене новым.

Читайте также:  Датчик давления паров топлива киа спортейдж 1

3.4 Осмотреть толкатель плунжера в сборе

Номинальный суммарный зазор соединения ролик-втулка-ось толкателя 0,3мм, при износе деталей зазор не должен превышать 0,2мм. Замер осуществлять в сборе.

3.5 Осмотреть кулачковый вал

Кулачковый вал не должен иметь срыва резьбы, а поверхность профиля кулачков не должна иметь следов выкрашивания, износов питтингового характера, трещин и задиров. Предельно допустимый зазор в соединении кулачковый вал — средняя опора составляет 0,18мм, номинальный – 0,04…0,093мм.

3.6 Осмотреть рейку насоса

Втулки подлежат замене новыми, если зазор между рейкой и ее втулкой превышает 0,24мм.

3.7 Осмотреть прокладки, уплотнительные кольца, сальники

Детали, имеющие повреждения, заменить новыми.

3.8 Осмотреть опору кулачкового вала

Опора, имеющая трещины, обломы или местный износ на внутренней поверхности (толщина опоры менее 12,37мм), подлежит замене новой.

3.9 Осмотреть трубку высокого давления

При наличии на трубке сквозных трещин, срывов резьбы гаек (более двух ниток) или задиров на уплотнительном конусе и его деформации она подлежит замене новой. Местное сужение внутреннего канала топливопровода (в месте крепления с гайкой)устраняется рассверловкой на глубину 20мм.

Сборка ТНВД ведется в поряд­ке, обратном порядку разборки. При сборке насоса нарушать комплектовку деталей по сек­циям не рекомендуется.

Наружные обоймы подшипников кулачкового вала должны быть запрессованы без перекосов в переднюю крышку и корпус ре­гулятора. Внутренние обоймы должны быть напрессованы без пе­рекосов на кулачковый вал.

Стягивающие винты средней опоры должны быть надежно затянуты после установки на вал половин опоры и совмеще­ния их по торцам и поса­дочному диаметру.

При установке ку­лачкового вала в корпус насоса отверстие под сто­пор средней опоры должно совпадать с отверстием в корпусе, и стопорный винт должен свободнозавернуться до упора головкой в кор­пус насоса. Установленный в корпус насоса кулачковый вал при затянутых винтах крышки переднего подшипника и корпуса регулятора должен от руки свободно проворачиваться в подшипниках без ощутимых заеда­ний и при контроле усилием 5…6кГ иметь осевой зазор 0,01…0,07мм за счет установки необходимого количества прокладок под фланец передней крышки.

Затяжка винтов крепления нижней крышки корпуса должна производиться попарно от середины поочередно в обе стороны.

Рейка, установленная в корпус, должна быть зафиксирована фиксирующим винтом и легко, плавно и без заеданий перемещаться во втулках.

Толкатель устанавливать в отверстие корпуса насоса с зазором 0,02…0,063мм. Толкатели должны легко, без прихватов, перемещаться в рас­точках корпуса насоса под действием собственного веса. При заеда­нии направляющих выступов оси ролика в корпусе толкателя толка­тель допускается повернуть на 180°; при повторном заедании тол­катель надо заменить другим. Разборка толкателя не рекомендуется.

После установки зубчатого венца на поворотную втулку и затяжки стяжного винта зазор в прорези венца должен быть не менее 0,3мм, а поворотная втулка должна без заеданий вращаться на втулке плунжера; при этом плунжер должен свободно, без за­еданий, перемещаться в пазах поворотной втулки.

Новые втулки необходимо запрессовывать на глубину 11,8…12,2мм от торца корпуса насоса, после чего внутреннюю поверхность втулок обработать до размера 14,019 мм. Соосность отверстий проверить калибром диаметром 13,980…13,985мм, свободно проходящим через оба отверстия.

Поворотные втулки с венцами должны быть установлены при среднем относительно корпуса насоса положении рейки таким об­разом, чтобы прорезь каждого венца находилась в плоскости оси отверстия под стопорный винт втулки плунжера, а средний зуб венца – в средней впадине рейки. После затяжки стопорных винтов втулок плунжеров ход рейки должен быть легким, плавным, без ощутимых заеданий и иметь величину не менее 25мм. Свободный ход рейки относительно каждого зубчатого венца должен быть не более 0,17мм.

Штуцеры насоса должны быть затянуты динамометрическим ключом с моментом 10…12 кГм. После затяжки каждого штуцера перемещение рейки должно оставаться легким и плавным на всей длине ее хода.

Винт-ограничитель мощности на обкаточный период должен быть вывернут до упора из колпака рейки и законтрен шплинт-про­волокой.

5. Отрегулировать ТНВД на стенде

Стенд «СДТ-1» (рисунок 6) имеет мощность электропривода 7,5кВт, диапазон воспроизводимых частот вращения выходного вала 30…32000об/мин и 8-ми секционный мерный блок. Стенд предназначен для испытания ТНВД дизелей мощностью до 350л.с. с числом цилиндров от 4 до 8, в том числе ТНВД легковых автомобилей.

Рисунок 6 – Стенд для испытаний ТНВД «СДТ-1»