Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя камаз
Из бака, через фильтр грубой очистки, с помощью топливного насоса низкого давления топливо, по топливопроводу, поступает сначала в фильтр тонкой очистки, а потом на вход в ТНВД. От коленвала двигателя передается крутящий момент на топливный насос, а точнее на кулачковый вал, который в свою очередь приводит в действие толкатели. Толкатели давят на пружины, которые поднимают плунжер. Плунжер закрывает впускной клапан, топливо подается на форсунки, которые распыляют его уже в цилиндрах. Кулачковый вал, проварачиваясь дальше опускает плунжер, открывая, тем самым, поступление топлива в ТНВД и процесс повторяется.
Вроде бы ничего сложно, однако, это не совсем так. Любой ТНВД это очень сложный механизм, основой которого являются плунжерные пары. Их изготавливают с очень высокой точностью. Одна такая пара состоит из цилиндра и поршня, который, перемещаюсь и создает высокое давление в системе.
ТНВД двигателя Камаз 740 представляет собой V-образное устройство, в каждой половине которого находится по 4 плунжерные пары. Внизу корпуса насоса находится кулачковый вал, на который от коленвала и передается крутящий момент. Кулачки на валу передают поступательные движения на поршни каждой пары. Работа поршней ТНВД строго синхронизирована с работой поршней самого двигателя с помощью пружинных толкателей.
В конструкции каждой плунжерной пары есть несколько клапанов, как впускных так и выпускных и специальных канавок для отвода лишнего топлива. За направлениями потока топлива отвечают специальные автоматически клапанные механизмы.
Назначение
Функциональное назначение ТНВД КамАЗов не отличается от стандартных топливных насосов высокого давления, используемых в дизельных двигателях. Оно состоит в решении нескольких ключевых задач:
· перемещение горючего к форсункам, соединенным с камерами сжигания;
· нагнетание давления топлива до уровня, необходимого для его самовоспламенения;
· дозировка дизельного топлива, обеспечивающая эффективность работы двигателя и максимально полное сжигание горючего;
· определение оптимального времени впрыска горючего в камеры сгорания;
· очистка горючего в процессе его транспортировки.
ТНВД любого дизельного двигателя имеет крайне важную роль для работы всего силового агрегата. Именно изобретение и постепенное совершенствование топливных насосов высокого давления привело к тому, что дизельные установки на дизельном топливе сначала успешно конкурировали, а затем и попросту стали превосходить двигатели, рассчитанные на использование бензина.
Важно отметить особенность, характерную именно для грузовых автомобилей, к классу которых относятся все модели КамАЗа. Речь идет о необходимости развивать серьезную мощность, совмещая ее с экономичностью и экологичностью в работе. Использование ТНВД и современной системы впрыска топлива Common Rail позволяет успешно решить поставленную задачу, что, наряду с доступной стоимостью, является важным конкурентным преимуществом продукции Камского автомобильного завода.
Как работает?
Принцип работы можно разделить на несколько этапов и рассмотреть топливную систему в целом. На любом грузовике КамАЗ, ТНВД взаимодействует с другими системами, тем самым повышая эффективность работы. По своему расположению они бывают двух типов:
- рядные;
- V-образные.
Действуют они практически идентично и особых различий в принципе работы не замечается.
ТНВД имеет еще одно разделение. Это уже касается непосредственно самого процесса. Первый тип – аккумуляторный. На автомобилях КамАЗ он используется редко. Двигающая сила, которая приводит в действие поршень, это давление сжатых газов или пружины. Второй тип – непосредственное действие. Такой принцип работы осуществляется благодаря механическому взаимодействию с коленчатым валом. Именно он придает движение поршню.
Итак, двигатель грузовика КамАЗ оборудован рядным или V-образным (в зависимости от модели и конструкции) ТНВД, с непосредственным действием.Чаще всего именно рядным. Работает он следующим образом.
- Задается движение от коленчатого вала, с помощью механической передачи.
- Осуществляется вращение кулачкового вала, который смещает толкатели.
- Толкатели своим воздействием сжимают специальные пружины.
- Пружины приводят в действие плунжер и поднимают его.
- Плунжер перекрывает впускной клапан и начинает вытеснять топливо.
- Происходит распыление топлива форсунками, а излишки сливаются обратно.
- Плунжер начинает опускаться со своего максимального верхнего положения.
- Открывается впускной клапан, по которому подается топливо.
Если коротко, то принцип работы ТНВД выглядит так: топливо попадает в цилиндр и распыляется здесь с помощью поршня.
Основные элементы конструкции привода ТНВД в автомобиле КАМАЗ Евро 2
Непосредственная работа топливного насоса высокого давления обеспечиваются самим дизельным двигателем, от которого через несколько шестерен картера передается крутящий момент. Верхнее же зубчатое колесо непосредственно соединена с валом привода ТНВД и включает в себя следующие элементы:
- болты крепления;
- ведущая полумуфта;
- вал привода;
- ведомая полумуфта с фланцем;
- набор компенсационных пластин;
- болты для крепления.
Сам по себе вал ТНВД ЯЗДА на автомобилях КАМАЗ Евро 2 имеет следующую конструкцию. Со стороны картера установлен короткий вал на подшипнике, где монтируется ведущая полумуфта. Последняя через набор компенсационных пластин, которые собраны в пакет и нивелирую несоосность, соединена с валом привода. Со стороны насоса вал также соединяется с ведомой уже полумуфтой через компенсационные пластины.
Установка валов двигателя выполняется по особым меткам, находящимся на торцевой части насоса и ведомой полумуфте. Обратим внимание, что только правильно установленный вал обеспечивает нормальную согласованную работу коленчатого вала двигателя и ТНВД. При наличии же отклонений происходит нарушение из-за изменения углов опережения впрыска топлива. Для предупреждения подобных проблем обычно вал продается уже в сборе, что упрощает замену и проведение ремонтных работ.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ МУФТА
Автоматическая муфта представляет собой центробежный регулятор. Вал привода насоса 1 соединен с кулачковым валом топливного насоса 16 не жестко, а через муфту 3, имеющую следующее устройство. На конце вала привода 1 топливного насоса (см. рис. 62) укреплена ведущая полумуфта 10. Ведомая полумуфта 15 укреплена с помощью шпонки на кулачковом валике насоса. На двух осях 13 ведомой полумуфты 15 свободно насажены грузы 11. Пружины 14 ‚одним концом упираются в оси 13,а другим в упорный палец 19 ведущей полумуфты Вал привода 1 топливного насоса вращается заодно с ведущей полумуфтой, которая через пальцы 19 давит на внутреннюю криволинейную поверхность грузов 11. Грузы через` оси 13 передают вращающее усилие ведомой полумуфте 15
Автоматическая муфта
Рис. 42. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива:
а — общий вид конструкции; 6 — схема работы; в — детали;
1 — вал привода топливного насоса; 2 — ведущий фланец полумуфты вала привода насоса; 3 — болт фиксзцни ведущего фланца; 4 — стяжной болт; 5 — полумуфта вала привода насоса; 6 — шайба полумуфты вала привода насоса; 7 — корпус муфты; 8, 18 и 21 — сальники; 9 — втулка ведущей полумуфты; 10 — ведущая полумуфта; 11- груз; 12 — регулировочные прокладки; 13 — ось груза; 14 — пружина груза; 15 — ведомая полумуфта; 16 -кулачковый валик топливного насоса; 17 — резиновое кольцо; 19 — упорный палец ведущей полумуфты; 20 — кольцевая гайка
При увеличении числа оборотов коленчатого вала 7…грузы 11 под действием центробежной силы преодолевают сопротивление пружин 14 и расходятся (положение П), скользя своей криволинейной поверхностью по поверхности пальцев 19 ведущей полумуфты.
Расстояние между осями 13 грузов и пальцами 19 уменьшается. В результате этого ведомая полумуфта 15 поворачивается относительно ведущей на некоторый угол. Кулачковый вал насоса, связанный жестко с полумуфтой
автоматическая муфта
При снижении числа оборотов двигателя центробежная сила уменьшается, грузы сходятся, и ведомая муфта поворачивается в сторону, противоположную вращению.
Угол опережения впрыска уменьшается. Действия таким образом, автоматическая муфта при пуске любых числах оборотов двигателя обеспечивает углы опережения впрыска, близкие к оптимальным.
Известно, что чрезмерное увеличение числа оборотов двигателя опасно тем, что возникающие при этом усилия могут вызвать повышенный износ и даже поломку его. Поэтому карбюраторные и дизельные двигатели оборудуются регулятором, не допускающим повышения числа оборотов сверх установленного.
СМОТРИТЕ ВИДЕО
Неисправности и ремонт
Ремонт ТНВД КамАЗа можно делать самостоятельно при наличии необходимых инструментов и оборудования.
Основные неисправности ТНВД и причины их появления:
- Вода в топливном механизме. Данная поломка может свидетельствовать о неисправности топливного фильтрующего элемента, разбавленном топливе, нарушении герметичности топливных приводов.
- Уменьшенная и неравномерная подача рабочей жидкости. В этом случае рекомендуется проверить плунжер на наличие повреждений, а также осмотреть клапаны нагнетательного типа, хомуты рейки. Следует проверить пропускную способность форсунок.
- Уходит солярка. Причиной данной поломки может стать нарушение герметичности топливного привода. Поврежденный элемент следует заменить.
- Рвет привод. Рекомендуется осмотреть коленчатый вал, а также основные узлы силового агрегата на наличие повреждений и инородных тел.
- Запаздывание системы впрыска рабочей жидкости. Такая неисправность может быть вызвана повреждениями плоскости регулировочного болта толкательного элемента, оси ролика и сбоями частоты вращения кулачкового вала.
Как снять и разобрать
Снятие с двигателя:
- Снять клемму с аккумулятора.
- Демонтировать радиатор.
- Убрать вакуумный насос.
- Демонтировать направляющую трубу масляного щупа.
- Убрать фильтрующий механизм масляного фильтра.
- Провернуть коленвал в направлении вращения до упора.
- Отсоединить топливные приводы.
- Убрать вакуумный шланг.
- Заблокировать коленвал от проворачивания.
- Отвернуть болт в центре муфты.
- Снять натяжитель цепи.
- Вытащить насос, демонтировав привод педали подачи топливной жидкости.
Разборка ТНВД КамАЗа делается следующим образом:
- Необходимо снять клапан дозирующего типа с торцевой части корпуса насоса. Для этого нужно отвернуть болты прижимной пластины, освободить клапаны опережения системы впрыска.
- Затем следует снять крепления на верхней крышке.
- Нужно разобрать плату управления, получив доступ к электронике.
- Необходимо выставить требуемое положение коленчатого вала.
- Затем нужно демонтировать подшипник при помощи специального оборудования.
- В конце следует промыть все детали и отполировать их поверхность.
Регулировка пневмокорректора
Функцией пневмокорректора ТНВД КамАЗ 740 явля6ется регулировка подачи топлива. При снижении давления воздушного потока сокращается количество подаваемого топлива, что предотвращает перегревание и дымление двигателя. Также работа такой аппаратуры влияет на расход моторного масла: если все исправно, то расход масла равномерный.
Регулировка пневмокорректора позволяет изменять количество топлива, попадающего на форсунки. Весь процесс очень прост, не имеет сложной последовательности действий и легко осуществляется своими руками. Пневмокорректор регулируется двумя болтами:
Первый отвечает за натяжение пружины и располагается соосно с золотником. Корректор срабатывает при повышенном давлении, а значит необходимо увеличить силу натяжения пружины, закручивая болт.
Второй винт отвечает за непосредственную подачу топлива, его раскручивание увеличит объем поступающего топлива.
В Интернете можно найти картинки и видео, пошагово показывающие регулировку корректора. Схема корректора подачи топлива:
Как добавить или убавить топливо
Регулировка ТНВД Бош на КамАЗе дает возможность добавить топливо, т.е. выставить необходимое значение подачи топливной жидкости.
Порядок действий при уменьшении горючего:
- При помощи ключа на 13 нужно выполнить настройку подачи воздушного потока к механизмам силового агрегата. Благодаря этому дизель сможет смешиваться с воздухом.
- Сделать регулировку корректора и запустить мотор для тестирования.
- При необходимости нужно дополнительно подкрутить подачу воздушного потока до тех пор, пока не перестанет валить дым.
Для того чтобы прибавить топливо на ТНВД КамАЗа (Евро-2 или Евро-3), нужно сделать следующее:
- Подкрутить специальные винты, которые расположены в верхней и боковой части подачи рабочей жидкости.
- Во время выкручивания болтов нужно увеличивать промежуток для прохождения горючей смеси. Это поможет нормализовать работоспособность силового агрегата и системы смазки топливного насоса высокого давления.
- Увеличив диаметр отверстия, следует завести двигатель и проверить работу всех систем.
Как правильно установить
Установка (монтаж) топливного насоса должна проходить на специальном оборудовании.
Для того чтобы правильно поставить и установить на КамАЗ топливный насос высокого давления, делают следующее:
- Устанавливают транспортное средство на специальную платформу.
- Монтируют муфту ведомого типа на муфту опережения и закрепляют все при помощи болтов.
- Поворачивают муфту таким образом, чтобы бобышки полумуфты ведомого типа встали в горизонтальное положение, а отметка на торцевой части была в зоне указателя.
- Устанавливают фланец в сборе с ведущей полумуфтой и пакетами пластин. Фланец должен располагаться на левой части корпуса.
- Устанавливают на мотор топливный насос вместе с муфтой и закрепляют все крепежными болтами.
- Перед тем как затянуть болты, регулируют плоскостность пакетов пластин, перемещая фланец по валу привода.
- На блок цилиндрических элементов насос монтируют в вертикальном положении, не допуская его завала.
- Соединяют секции ТНВД с форсунками.
- Регулируют угол опережения системы впрыска.
- Проверяют наличие масляной жидкости в корпусе ТНВД.
- Подсоединяют трубы подвода и отвода масла.
Муфта, изменяющая подачу солярки
Устройство ТНВД Бош КамАЗ Евро 2 и др. предусматривают введение солярки за 18° до достижения поршнем верхней точки на такте сжатия. Делается это для смешивания воздуха и заряда солярки, что бы получить максимум мощности.
Рост частоты оборотов уменьшает время на подготовку сгорания. Дабы процедура не началась после верхней точки, и не снизила полезную работу, солярку вводят досрочно, с увеличением угла. Делают это муфтой, изменяющей подачу солярки, поворачивая вал с кулачками в сторону обращения по отношению к приводу. Муфта улучшает запуск мотора и экономит солярку.
На КамАЗ установка автомат применяет диапазон регулировки от 18° до 28°. Расположено изделие на конусном конце вала ТНВД, крепление обеспечивается гайкой и шайбой.
Муфта ТНВД Бош состоит:
- Остов;
- Главной половинной муфты;
- Второстепенной половиной муфты;
- Прокладки;
- Стаканные упоры упругих элементов;
- Упорные шайбы;
- Регулирующие прокладки.