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.

1. Задается движение от коленчатого вала, с помощью механической передачи.
2. Осуществляется вращение кулачкового вала, который смещает толкатели.
3. Толкатели своим воздействием сжимают специальные пружины.
4. Пружины приводят в действие плунжер и поднимают его.
5. Плунжер перекрывает впускной клапан и начинает вытеснять топливо.
6. Происходит распыление топлива форсунками, а излишки сливаются обратно.
7. Плунжер начинает опускаться со своего максимального верхнего положения.
8. 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:

1. Вода в топливном механизме. Данная поломка может свидетельствовать о неисправности топливного фильтрующего элемента, разбавленном топливе, нарушении герметичности топливных приводов.
2. 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.
3. Уходит солярка. Причиной данной поломки может стать нарушение герметичности топливного привода. Поврежденный элемент следует заменить.
4. Рвет привод. Рекомендуется осмотреть коленчатый вал, а также основные узлы силового агрегата на наличие повреждений и инородных тел.
5. 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:

1. Снять клемму с аккумулятора.
2. Демонтировать радиатор.
3. Убрать вакуумный насос.
4. Демонтировать направляющую трубу масляного щупа.
5. Убрать фильтрующий механизм масляного фильтра.
6. Провернуть коленвал в направлении вращения до упора.
7. Отсоединить топливные приводы.
8. Убрать вакуумный шланг.
9. Заблокировать коленвал от проворачивания.
10. Отвернуть болт в центре муфты.
11. Снять натяжитель цепи.
12. Вытащить насос, демонтировав привод педали подачи топливной жидкости.

Разборка ТНВД КамАЗа делается следующим образом:

1. Необходимо снять клапан дозирующего типа с торцевой части корпуса насоса. Для этого нужно отвернуть болты прижимной пластины, освободить клапаны опережения системы впрыска.
2. Затем следует снять крепления на верхней крышке.
3. Нужно разобрать плату управления, получив доступ к электронике.
4. Необходимо выставить требуемое положение коленчатого вала.
5. Затем нужно демонтировать подшипник при помощи специального оборудования.
6. 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:

1. При помощи ключа на 13 нужно выполнить настройку подачи воздушного потока к механизмам силового агрегата. Благодаря этому дизель сможет смешиваться с воздухом.
2. Сделать регулировку корректора и запустить мотор для тестирования.
3. 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:

1. Подкрутить специальные винты, которые расположены в верхней и боковой части подачи рабочей жидкости.
2. Во время выкручивания болтов нужно увеличивать промежуток для прохождения горючей смеси. Это поможет нормализовать работоспособность силового агрегата и системы смазки топливного насоса высокого давления.
3. 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:

1. Устанавливают транспортное средство на специальную платформу.
2. Монтируют муфту ведомого типа на муфту опережения и закрепляют все при помощи болтов.
3. Поворачивают муфту таким образом, чтобы бобышки полумуфты ведомого типа встали в горизонтальное положение, а отметка на торцевой части была в зоне указателя.
4. Устанавливают фланец в сборе с ведущей полумуфтой и пакетами пластин. Фланец должен располагаться на левой части корпуса.
5. Устанавливают на мотор топливный насос вместе с муфтой и закрепляют все крепежными болтами.
6. Перед тем как затянуть болты, регулируют плоскостность пакетов пластин, перемещая фланец по валу привода.
7. На блок цилиндрических элементов насос монтируют в вертикальном положении, не допуская его завала.
8. Соединяют секции ТНВД с форсунками.
9. Регулируют угол опережения системы впрыска.
10. Проверяют наличие масляной жидкости в корпусе ТНВД.
11. 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.