Топливный насос высокого давления тепловоза

Методическая разработка урока «Ремонт топливного насоса высокого давления»

Урок производственного обучения «Ремонт топливного насоса высокого давления» входит в профессиональный цикл профессии «Машинист локомотива» темы программы ПМ.01 ПП.01 «Техническое обслуживание и ремонт локомотива».

Методическая разработка урока составлена с учетом требований специалистов ПАО «НЛМК» к выпускнику Липецкого политехнического техникума.

Методическая разработка урока производственного обучения является составной частью учебной практики для подготовки квалифицированных рабочих.

Производственное обучение как часть учебного процесса состоит из обучающей деятельности «урок – инструктирование» и учебной деятельности «урок – упражнение».

Главными и основными целями изучения данной темы являются:

1. Формирование у студентов практических умений при ремонте топливного насоса высокого давления;

2. Ознакомление студентов с устройством топливного насоса высокого давления, проверкой и ремонтом топливного насоса высокого давления;

3. Воспитание у студентов чувства ответственного отношения к труду и профессиональной этике;

4. Продолжение формирования активной жизненной позиции, осознание потребности в труде, бережное отношение к инструментам и оборудованию;

5. Внимательное соблюдение правил техники безопасности;

6. Развитие у студентов памяти, умение сравнивать, анализировать, способность логически мыслить, умение контролировать свои действия, умение решать проблемные ситуации;

7. Систематическое развитие учебно-производственной самостоятельности, навыков и привычек самоконтроля.

В результате изучения данной темы студент должен:

Иметь представление:

— О квалификационных требованиях к рабочим, овладевающих данной профессией.

— Охрану труда перед началом работы, вовремя работы и по окончании работы;

— Назначение, устройство и принцип действия топливного насоса высокого давления;

— Порядок ремонта топливного насоса высокого давления;

— Технологический процесс ремонта тепловозов в объеме выполняемых им работ;

— Инструкция по охране труда, эксплуатации испытательных стендов, измерительных приборов приспособлений, используемых им при техническом обслуживании и ремонте тепловозов;

— Структуру ремонтного цикла;

— Основные положения и правила ремонта;

— Возможные неисправности и ремонт топливного насоса высокого давления;

— Порядок ремонта и способы их устранения.

— Соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленный режим труда и отдыха и трудовую дисциплину;

— Выполнять работу по ремонту топливного насоса высокого давления;

— Выявлять неисправности при ремонте топливного насоса высокого давления.

Урок «Ремонт топливного насоса высокого давления» рассчитан на 6 часов.

Для закрепления текущего инструктажа проводятся тренировочные упражнения в локомотивном цехе УЖДТ с целью выявления неисправностей при ремонте топливного насоса высокого давления и способы их устранения с наставниками и мастерами участков, а так же соблюдение правил охраны труда перед началом работы, вовремя работы и по окончании работы.

Назначение, устройство и принцип действия топливного насоса высокого давления

Ремонт топливного насоса высокого давления

Возможные неисправности топливного насоса высокого давления

Приспособления, применяемые при ремонте топливного насоса высокого давления

Техника безопасности при ремонте топливного насоса высокого давления

hello_html_m59b744d5.jpg

Назначение, устройство и принцип действия топливного насоса высокого давления

Рис.1 Общая схема топливного насоса

1 – направляющая втулка толкателя; 2 – толкатель; 3 – резиновые кольца; 4 – пружина; 5 – поворотная шестерня; 6 – рейка; 7 – плунжер; 8, 10 – штуцера; 9 – корпус нагнетательного клапана; 11 — гильза плунжера; 12 – тарелки плунжера; 13 – корпус насоса; 14 – регулировочные прокладки; 15 – регулировочный винт.

hello_html_m7e172509.png

Рис.2 Вид в разрезе топливного насоса высокого давления.

1—регулировочный болт, 2—рейка, 3—болт; 4—стрелка, 5, 22—прокладки, 6—фланец; 7—пружина клапана, 8—нажимной штуцер, 9—прокладка клапана; 10—седло клапана, 11—нагнетательный клапан, 12—гильза плунжера, 13—плунжер, 14—шестерня плунжера; 15—корпус насоса; 16—кольцо пружины, 17—пружина плунжера; 18—тарелка пружины, 19—стопорное кольцо; 20—уплотнительное кольцо, 21—стопорной вннт.

Топливный насос состоит из шести отдельных насосных секций, установленных на литом чугунном картере 8 насоса. В нижней части картера насоса на трех бронзовых втулках с баббитовой заливкой установлен кулачковый вал 9. Шесть кулачков вала 9 расположены под углом 60° друг к другу в порядке 1-3-5-6-4-2 (считая со стороны регулятора). Вал имеет два обработанных фланца: передний для крепления предельного выключателя 15 с цилиндрической шестерней 17 и задний для соединения с валом привода топливного насоса. Внутри кулачковый вал имеет осевое отверстие для подвода масла к опорным подшипникам и предельному выключателю.

Верхняя полость насоса и полость кулачкового вала картера разделены по всей длине горизонтальной перегородкой, в которой расточены шесть гнезд для толкателей. Толкатель состоит из стального цилиндрического корпуса 11, ролика 12, пальца 13, стакана 2 и манжеты 3. В хвостовик корпуса толкателя ввернут болт 4 для регулировки моментов подачи топлива.

На цилиндрическую головку болта с шаровой поверхностью опирается стакан пружины плунжера. Стакан и манжета толкателя совместно с цилиндром 10, ввернутым в горизонтальную перегородку картера насоса, образуют уплотнение, препятствующее попаданию топлива в нижнюю (масляную) полость картера.

Кулачки вала топливного насоса через ролики 12 и толкатели приводят в движение плунжеры насосных секций.

Секция топливного насоса. Втулка 8 рассматриваемой секции топливного насоса имеет два отверстия на одном уровне, соединяющие внутреннюю полость втулки с расточкой в корпусе 19, к которой подводится топливо.

Плунжер 7 в верхней части имеет вертикальный паз, соединяющий торец плунжера с кольцевой проточкой. Нагнетательный клапан 5 имеет четыре направляющих пера, разгрузочный поясок и запорный конус. В нижней полости клапан 5 имеет игольчатый посадочный конус, в средней — боковое отверстие, а в верхней — кольцевой буртик 6. При снижении давления в надплунжерной полости клапан под действием пружины 3 опускается, входит своим буртиком 6 в седло 4 и разобщает нагнетательный трубопровод с полостью под буртиком 6. Количество отсасываемого топлива тем больше, чем выше давление в нагнетательном трубопроводе. К началу последующей подачи плунжером топлива давление в нагнетательных трубопроводах, несмотря на различную их длину, становится практически одинаковым. Это обеспечивает более равномерную подачу топлива в цилиндры и устраняет подвпрыск топлива из форсунок.

В корпусе форсунки закрытого типа установлен распылитель, состоящий из корпуса 17 и иглы 1. По конструкции и работе эта форсунка в принципе не отличается от форсунок закрытого типа.

Распыливающие отверстия в корпусе распылителя подняты несколько выше с выходом внутри на коническую поверхность. В связи с этим выход сопла форсунки в камеру сгорания увеличен с 4,5-5,83 до 6-7,33 мм.

На дизеле установлен регулятор частоты вращения коленчатого вала центробежного типа со всережимной пружиной, гидравлическим сервомотором и изодромной связью. Предельный выключатель и механизм аварийной остановки дизеля автоматически выключают подачу топлива и останавливают дизель при частоте вращения коленчатого вала выше 840-870 об/мин.

Предельный выключатель вместе с шестерней привода регулятора дизеля прикреплен шестью болтами к фланцу кулачкового вала топливного насоса.

В корпусе 2 предельного выключателя установлен конический штифт 7, на котором закреплен сердечник 5. На стержни сердечника надеты грузы 4.

Пружины 8 прижимают грузы к корпусу. Грузы между собой связаны рычагами 1 и 3, выступы которых входят в соответствующие пазы грузов, обеспечивая их совместное перемещение. Рычаги свободно вращаются на осях, закрепленных в корпусе выключателя.

В одной плоскости с грузами предельного выключателя в картере топливного насоса смонтированы верхний 13 и нижний 25 зубчатые секторы механизма аварийной остановки дизеля, связанные между собой зубьями и стянутые пружиной. На нижнем зубчатом секторе 25 имеются два рычага: горизонтальный, который зацепляется с упорным валиком 24, и вертикальный, который воспринимает на себя удары грузов предельного выключателя. При частоте вращения коленчатого вала выше допустимой грузы 4 под действием центробежной силы преодолевают сопротивление пружины 8, расходятся и ударяют по выступу нижнего зубчатого сектора 25.

Сектор поворачивается на оси, выходит из зацепления с упорным валиком 24, выключающая тяга 20 освобождается и передвигается усилием пружины 16. Стопоры 19 поворачиваются, входят в пазы в крышке картера топливных насосов, усилием пружины передвигаются в сторону толкателей насосов, входят в отверстие корпусов толкателей, стопорят их в верхнем положении, и подача топлива прекращается.

Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним.

Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.

В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.

Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.

Назначение и условие работы топливного насоса высокого давления ТНВД, дизеля Д49 магистрального грузового тепловоза 3ТЭ10МК объемом ремонта ТР-3

Топливный насос высокого давления (сокращенное наименование — ТНВД) является одним из основных конструктивных элементов системы впрыска дизельного двигателя. Насос, выполняет, как правило, две основные функции: нагнетание под давлением определенного количества топлива; регулирование необходимого момента начала впрыскивания. С появлением аккумуляторных систем впрыска функция регулирования момента впрыска возложена на управляемые электроникой форсунки.

Основу топливного насоса высокого давления составляет плунжерная пара, которая объединяет поршень (он же плунжер) и цилиндр (он же втулка) небольшого размера. Плунжерная пара изготавливается из высококачественной стали с высокой точностью. Между плунжером и втулкой обеспечивается минимальный зазор — прецизионное сопряжение.

В зависимости от конструкции различают следующие виды топливных насосов высокого давления:

В рядном насосе нагнетание топлива в цилиндр производится отдельной плунжерной парой. Распределительный насос имеет один или несколько плунжеров, которые обеспечивают нагнетание и распределение топлива по всем цилиндрам. Магистральные насосы осуществляют только нагнетание топлива в аккумулятор.

Читайте также  Отзывы о ниссан патфайндер

Топливный насос высокого давления используется также в системе непосредственного впрыска бензинового двигателя, но его рабочее давление на порядок ниже аналогичной характеристики дизельного насоса.

Насосы устанавливают в специальные расточки лотка дизеля и крепят к нему четырьмя шпильками.

Оси насосов находятся под углом 10є 30ґ к горизонтали. Толкатели насосов одноименных цилиндров правого и левого рядов приводятся в действие одной и той же кулачковой шайбой распределительного вала.

Топливный насос дизеля Д49

Рис. 1.1 — Топливный насос дизеля Д49

1, 25 — втулки; 2 — втулка направляющая; 3 — тарелка нижняя; 4 — корпус насоса; 5 — венец зубчатый; 6 — пружина; 7 — тарелка верхняя; 8 — болт; 9, 12, 18, 20 — кольца уплотнительные; 10 — корпус нагнетательного клапана; 11 — клапан; 13 — штуцер нажимной; 14 — прокладка; 15 — винт стопорный; 16 — втулка плунжера; 17 — плунжер; 19 — прокладка регулировочная;21 — тарелка; 22 — упор; 23 — корпус толкателя; 24 — ось ролика; 26 — ролик; 27, 30 — винты;28 — крышка; 29 — пробка; 31 — рейка; 32 — колпак; 33 — фланец;34 — штифт; 35 — винт стопорный; А, Н — установочные размеры; а — поверхность маркировки толщины прокладок; б — полость высокого давления; в — отверстие для подвода и отсечки топлива; г — кромки отсечные; д — отверстие для слива масла; е — отверстие; ж — полость низкого давления; и — отверстие для масла к толкателю.

Насос и толкатель (рис.1.1) объединены между собой. Положение гильзы зафиксировано стопорным винтом. В гильзе имеются два отверстия для подвода и отсечки топлива. Головка плунжера имеет две отсечные кромки — верхнюю и нижнюю.

Спиральные отсечные кромки расположены таким образом, что при движении рейки в корпус насоса подача топлива уменьшается, а при выдвижении — увеличивается. На цилиндрической поверхности плунжера имеются две кольцевые канавки.

Широкая канавка при любом положении плунжера по высоте, соединена через отверстие в гильзе с полостью всасывания насоса, что исключает протекание топлива по плунжеру в масляную систему.

На гильзе установлена шестерня, в пазы которой входит ведущий поводок плунжера. В зацеплении с шестерней находится рейка, посредством которой механизм управления топливными насосами поворачивает плунжер.

Максимальный выход рейки ограничивается винтом, который препятствует повороту зубчатого венца и перемещению рейки насоса. Размер устанавливают при проверке насоса на подачу на стенде изменением положения рейки с помощью прокладок.

Толкатель представляет собой корпус, в котором на оси установлен цементированный ролик. Сверху в корпус ввернут упор для передачи усилия от толкателя к плунжеру. Движение толкателя направляется бронзовой втулкой, запрессованной в направляющую втулку. Втулка прикреплена болтами к корпусу насоса.

Угол опережения подачи топлива по цилиндрам регулируют прокладками. Необходимая толщина прокладок устанавливается на стенде завода — изготовителя. Ее значение выбивается на корпусе насоса. Привод толкателей топливных насосов осуществляется от общего распределительного вала.

Принципиально процесс подачи топлива топливными насосами в цилиндры тепловозных дизелей осуществляется одинаково (рис.1.2). В любом топливном насосе, осуществляющем подачу и дозировку топлива, имеется насосный элемент — плунжерная прецизионная пара, состоящая из гильзы и плунжера, хорошо пригнанных и притертых друг к другу. Плунжер топливного насоса приводится в движение от кулачкового вала топливных насосов через толкатель с роликом. Толкатель, расположенный в корпусе, прижимается к кулачку пружиной.

Рис. 1.2 Схема работы топливного насоса: 1— 6 — положения плунжера.

При достижении давления, достаточного для подъема иглы от седла распылителя, топливо через сопло распылителя поступает в цилиндр дизеля. Порция топлива определенной величины обеспечивается топливным насосом. После подачи порции топлива, давление перед нагнетательным клапаном (над плунжером) резко падает, хотя плунжер продолжает поступательное движение под действием кулачка. Нагнетательный клапан топливного насоса закрывается и своим ходом разгружает давление в трубопроводе к форсунке. Под действием пружины через штангу игла форсунки закрывается, и подача топлива в цилиндр прекращается. Обратный ход плунжер совершает под действием своей пружины. При этом увеличивается объем надплунжерного пространства, которое заполняется топливом из топливного коллектора через отверстие в гильзе.

Регулирование порции топлива (рис.3.1) осуществляется положением плунжера относительно гильзы (не путать с поступательным движением плунжера, которое имеет постоянное значение и зависит от высоты кулачка вала).

Рис. 1.3 Схема изменения порции топлива и типы плунжерных насосов:

а — плунжер с управлением конца подачи топлива; б — плунжер с управлением началом подачи топлива; в — плунжер с управлением началом и концом подачи топлива; 1—6— положения плунжера.

В топливном насосе имеется шестеренка в зацеплении с зубчатой рейкой. Плунжер при поступательном движении строго ориентирован относительно гильзы шлицами в шестеренке. Рейка, поворачивая шестеренку, поворачивает плунжер относительно гильзы. Головка плунжера имеет винтовой скос, изменяющий полезный ход плунжера, при котором плунжер нагнетает топливо, перекрывая отверстие в гильзе. От угла поворота плунжера (т. е. положения рейки топливного насоса высокого давления) относительно гильзы изменяется порция топлива, подаваемого в цилиндр двигателя.

Большое значение в работе топливной аппаратуры имеет нагнетательный клапан (рис.4.1). В момент окончания подачи плунжером порции топлива, нагнетательный клапан возвращается на свое место. Для обеспечения быстрого падения давления в топливопроводе нагнетательный клапан имеет разгрузочный поясок, вследствие чего клапан при нагнетании вынужден значительно подниматься над седлом даже при минимальной подаче топлива. После отсечки подачи клапан совершает значительный путь при посадке в гнездо, увеличивая объем в нагнетательном трубопроводе. Поэтому давление в трубопроводе резко падает, обеспечивая четкое прекращение подачи топлива форсункой без подтекания.

Рис.1.4 Нагнетательные клапаны топливных насосов:

а — с разгрузочным пояском; б — с вытеснителем; 1 — направляющее перо клапана; 2 — разгрузочный поясок клапана; 3 — притирочный поясок клапана; 4 — корпус клапана; 5, 6 — ограничитель подъема клапана; 7— разгрузочный поясок; 8 — клапан; 9 — надплунжерное пространство; 10 — отверстие в клапане; 11 — пружина

Основные неисправности, причины их возникновения и способы предупреждения.

Основными неисправностями топливного насоса являются: трещины корпуса, потеря упругости и трещины в витках пружины; скалывание и выкрашивание торцевых кромок деталей и наклонных кромок головки плунжера, односторонний и местный натир плунжерных пар; износ плунжерной пары и нагнетательного клапана; трещины и излом плунжера или втулки, повреждение плунжера или втулки коррозией и кавитацией; зависание (заклинивание) плунжера во втулке; износ зубчатой рейки и втулки; пропуск топлива между сопрягаемыми деталями; износ резьбы.

При ремонте насоса все детали очищают от нагарообразования. Втулку плунжера, плунжер, детали толкателя и нагнетательный клапан промывают в бензине, а затем в дизельном топливе, остальные детали промывают в дизельном топливе и обдувают воздухом, осматривают и устраняют обнаруженные дефекты.

Торцевые поверхности втулки плунжера и корпуса клапана при необходимости притирают на плите с помощью доводочных паст. Притертые поверхности должны иметь шероховатость не менее 12 класса чистоты и неплотность не более 0,0009 мм.

Проверку запорного конуса нагнетательного клапана на герметичность производят в трех положениях клапана относительно корпуса опрессовкой воздухом под давлением 0,4-0,7 МПа (4-7 Кгс/смІ) в течение 10 сек. в каждом положении, при этом пропуск воздуха через запорный конус не допускается.

Воздух подводят со стороны резьбовой части клапана. Проверку на герметичность проводят при тщательно промытых дизельным топливом деталях.

Текущий ремонт топливного насоса высокого давления

Техническое обслуживание комплексом профилактических работ различного объема позволяет лишь замедлить естественный износ или старение деталей, но не может их остановить вовсе. Поэтому многие сборочные единицы и детали тепловоза требуют по мере ухудшения эксплуатационных качеств их восстановления, т. е. ремонта. Текущий ремонт предназначен для восстановления основных эксплуатационных характеристик и работоспособности тепловоза, обеспечения безопасности движения поездов в межремонтные периоды путем ревизии, ремонта или замены отдельных деталей, сборочных единиц, регулировки и испытания.

Перед постановкой тепловоза в ремонт ТР1 иТР2 выполняются работы как на ТО3 Кроме того, при работающем дизеле дополнительно проверяется работа: механизмов, агрегатов, валопроводов тепловоза (визуально и на слух) на отсутствие вибрации, биения, нагрева, шума, постороннего стука, герметичность трубопроводов топлива топливных насосов и форсунок, особенно в соединениях, работа механизма отключения топливных насосов при работе на нулевом положении рукоятки контроллера. Производится ревизия состояния тяг управления насосами. Перемещение тяг и реек топливных насосов должно быть свободным, без заеданий. Проверяется цельность пружин реек без разборки. Насосы, имеющие заедание реек или плунжера, снимаются для ремонта. Проверяется работа механизмов отключения рядов топливных насосов, состояние толкателей, кулачков валов топливных насосов, состояние и крепление зубчатых колес привода валов топливных насосов. Проверяется регулировка топливных насосов на равномерность выхода реек. Проверка производится при неработающем дизеле при положении системы управления на упоре ограничения максимальной подачи топлива. После текущего ремонта дизель запускается и проверяется работа агрегатов, устройств и тепловоза в целом. [7]

Текущий ремонт ТР_3. Снимаются и разбираются: дизель-генераторная установка, редуктора, валопроводы, секции холодильника, теплообменник, топливоподогреватель, калорифер, вентиляторы, электрические машины и электрооборудование. Выкатываются и ремонтируются тележки, снимается для ремонта автосцепное и атотормозное оборудование. Дизель 10Д100 разбирается. Насосы с дизеля снимаются, после очистки наружной поверхности, разбираются. Детали промываются в осветительном керосине, и производится их дефектация. При наличии трещин, сколов детали насосов заменяются. В случаях замены топливных насосов не допускается установка на дизель насосов различных групп.

После текущего ремонта ТР_3 тепловозу производятся полные реостатные испытания (обкаточные и приёмо-сдаточные) После реостатных испытаний тепловозы, прошедшие текущие ремонты ТР-3, подвергаются обкаточным испытаниям участием мастера ремонтной бригады или приемщика локомотивов. Запрещается производить обкаточные испытания тепловозов до окончания всех ремонтных работ.

Среднесетевые нормы продолжительности текущего ремонта для тепловозов: ТР-1 — 36 ч; ТР-2 — 5 сут; ТР-З — 6 сут.

Постановку тепловозов на очередное техническое обслуживание или на очередной текущий ремонт можно производить с отклонением от установленных норм в пределах 10%. Такое же отклонение от нормы допускается при постановке тепловоза в капитальные ремонты.

Читайте также  Количество алкоголя в крови

В процессе эксплуатации топливный насос высокого давления загрязняется пылью и грязе-масляными отложениями, от которых его необходимо очищать. После очистки детали топливный насос подвергаются дефектации с целью сравнения их фактического состояния с требованиями действующей технической документации. Износ деталей определяют непосредственным или косвенным способами измерения. При непосредственном способе измерения размер или отклонение его от допустимой величины находят по показаниям прибора, контактирующего с измеряемой деталью. При косвенном способе измерения размер определяют по величине, связанной с искомой определенной зависимостью. Дефекты механического характера (трещины) определяются методами неразрушающего контроля.

К непосредственным способам относится метод микрометража, основанный на использовании различного измерительного инструмента:

  • · универсально-измерительного (штангенциркуль, штангензубомер, штангенглубиномер, микрометр и т. д.);
  • · рычажно-механического (индикатор часового типа, индикаторный нутромер, рычажный микрометр, индикаторная скоба и т. д.);
  • · одномерного инструмента (щуп, угольник, калибр и т. д.).

К косвенным способам измерения износа деталей относятся: взвешивание детали, нанесение лунок на изнашиваемую поверхность, проведение спектрального анализа масла, интегральное, по уровню шума и вибрации. Чаще всего измеряют изменения давления или расход рабочего тела (воздуха, топлива, масла). Например, об износе шатунно-поршневой группы дизеля судят по уменьшению компрессии в цилиндре при опрессовке сжатым воздухом; об износе плунжерной пары — по увеличению утечки топлива между деталями. В результате контроля устанавливается пригодность их к дальнейшей работе, возможность их восстановления или браковки. У топливного насоса это главным образом увеличение зазора между деталями плунжерной пары и искажение геометрической формы головки плунжера из-за появления раковин и завалов у кромок и у отсечной спирали [7].

Насосы с дизеля снимаются, производится очистка наружной поверхности. При наличии трещин, сколов, корпуса насосов заменяются.

Топливный насос проверяют на стенде А77. Насос, укрепленный на кронштейне стенда, получает вращение от вала привода. Вариатор, передающий ему вращение от электродвигателя, позволяет изменять частоту вращения вала привода насоса в пределах от 120 до 1300 об/мин. Рукояткой устанавливают частоту вращения кулачкового вала топливного насоса в пределах 250-300 об/мин и проверяют давление, развиваемое насосным элементом, и герметичность нагнетательного клапана. Давление контролируют максиметром или эталонной форсункой. Если при максимальной подаче топлива давление, развиваемое секцией насоса, будет меньше 200 кгс/см2 (2*107 Па), то плунжерные пары изношены и их требуется заменять. Наибольшему износу в плунжерной паре подвергается золотниковая часть в зоне малых и средних подач топлива и внутренняя поверхность гильзы возле отсечного кольца. Поэтому насос проверяют по потере гидравлической плотности. Падение плотности существенно ухудшает параметры процесса впрыскивания топлива, что в свою очередь вызывает увеличение расхода топлива, повышение температуры отработанных газов и понижение мощности дизеля. Под плотностью понимается время, в течение которого определенное количество топлива под определенным давлением просочится по зазору между деталями.

Герметичность нагнетательного клапана проверяют прокачиванием топлива ручным насосом. Предварительно плунжер проверяемого насосного элемента ставят в положение впуск или выпуск. Если при ручной подкачке топливо вытекает из штуцера, то клапан требуется заменять.

Все операции при разборке СЕ делятся на основные и вспомогательные. Основные операции изменяют состояние СЕ. Вспомогательные — операции по перемещению, установке и креплению СЕ на стендах, кантователях и других приспособлениях.

При разборке СЕ необходимо соблюдать следующие правила:

  • · перед разборкой определяют положение деталей в СЕ путем измерения предельных размеров и зазоров. Это в свою очередь позволяет определить необходимость их последующей замены или восстановления. Например: зазор «на масло» в подшипниках коленчатого вала, боковой зазор между зубьями
  • · на деталях проверяют наличие клейм и меток.
  • · все регулировочные и уплотнительные прокладки и контрольные штифты сохраняют по месту.
  • · После снятия СЕ открывшиеся полости закрывают крышками или пробками, чтобы исключить попадание в них посторонних предметов.
  • · После разборки все крепежные детали (болты, гайки), особенно базисные, устанавливают вручную на свои места (шатунные болты, шпильки коренных подшипников и т. п.). Базисные детали — это детали, которые не разукомплектовываются.

При разборке необходимо максимально механизировать труд за счет применения съемников, стендов, гайковертов и т. п.

Насосы подлежащие полному ремонту, разбирают в последовательности, определенной технологическими картами на разборку. В процессе разборки некоторые детали нельзя обезличивать, а узлы, которые хорошо поддаются промывке в сборе и дефектовке по зазору в сопряжении, надо разбирать частично. Топливный насос разбирают прикрепляя болтами к верстаку. Его сначала разбирают на узлы, затем с помощью специальных съемников узлы разбирают на детали

Устройство и принцип действия ТНВД механического типа

Рядные ТНВД относятся к классической аппарату ре впрыскивания дизельного топлива. Эти надежные агрегаты используются на дизелях с 1927 г. Рядные ТНВД устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин. Они позволяют получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров от 2 до 12. В сочетании с регуляторами частоты вращения коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами они обеспечивают потреби гелю возможность широкого выбора режимов эксплуатации. Рядные ТНВД для легковых автомобилей сегодня не производятся. Мощность дизеля существенно зависит от количества впрыскиваемого топлива. Рядный ТНВД всегда должен дозировать количество подаваемого топлива
в соответствии с нагрузкой. Для хорошей подготовки смеси ТНВД должен дозировать топливо максимально точно, впрыскивая его под очень высоким давлением в соответствии с процессом сгорания. Оптимальное соотношение расхода топлива, уровней шума работы и эмиссии вредных веществ в ОГ требует точности порядка 1° угла поворота коленчатого вала по моменту начала
впрыскивания. Для управления моментом начала впрыскивания и компенсации времени на проход волны давления топлива через подводящую магистраль в стандартном рядном ТНВД используется муфта 3 опережения впрыскивания см. на рис. ниже, которая с увеличением частоты вращения коленчатого вала изменяет момент начала подачи топлива в направлении «раньше». В особых случаях предусмотрено управление опережением впрыскивания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала регулируются изменением величины цикловой подачи топлива. Рядные ТНВД делятся на два типа: стандартные и с дополнительной втулкой.

  1. Дизель
  2. Стандартный рядный ТНВД
  3. Муфта опережения впрыскивания
  4. Топливоподкачивающий насос
  5. Регулятор частоты вращения коленчатого вала
  6. Установочный рычаг с тягой от педали газа
  7. Ограничитель полной подачи, зависимый от давления наддува
  8. Фильтр тонкой очистки топлива
  9. Магистраль высокого давления
  10. Форсунка о сборе
  11. Магистраль обратного слива топлива

Конструкция и принцип действия

Рядные ТНВД серии РЕ имеют собственный кулачковый вал 14, который установлен в алюминиевом корпусе. Он
соединяется с двигателем либо непосредственно, либо через соединительный узел и муфту опережения впрыскивания.
Количество кулачков на кулачковом валу TНВД соответствует числу цилиндров двигателя. Над каждым кулачком находится роликовый толкатель 13 с тарелкой 12 пружины 11. Тарелка передает усилие от толкателя на плунжер 8, а пружина возвращает его в исходное положение. Гильза 4 плунжера является направляющей, в которой плунжер совершает возвратно-поступательное движение. Сочетание втулки и плунжера образует насосный элемент, или плунжерную пару.

  1. Корпус нагнетательного клапана
  2. Проставка
  3. Пружина нагнета тельного клапана
  4. Гильза плунжера
  5. Конус нагнетательного клапана
  6. Впускное и распределительное отверстия
  7. Регулирующая кромка плунжера
  8. Плунжер
  9. Регулирующая втулка плунжера
  10. Поводок плунжера
  11. Пружина плунжера
  12. Тарелка пружины
  13. Роликовый толкатель

Конструкция плунжерной пары

П лунжерная пара состоит из плунжера 9 и гильзы 8. Гильза имеет один или два подводящих канала (при двух каналах один из них выполняет функции подводящего и перепускного), которые соединяют полость всасывания с камерой высокого давления плунжерной пары. Над плунжерной парой находится штуцер 5 с посадочным конусом 7 нагнетательного клапана. Двигающаяся в корпусе TНВД рейка 10 вращает зубчатый сектор 2, управляя тем самым регулирующей втулкой 3 плунжера. Перемещение самой рейки определяется регулятором частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет точно дозировать величину цикловой подачи. Полный ход плунжера неизменен. Активный ход и связанная с ним величина цикловой подачи могут изменяться поворотом плунжера, который совершается при помощи регулирующей втулки.

  1. Полость всасывания
  2. Зубчатый сектор
  3. Регулирующая втулка плунжера
  4. Боковая крышка
  5. Штуцер нагнетательного клапана
  6. Корпус нагнета тельного клапана
  7. Конус нагнетательного клапана
  8. Гильза плунжера
  9. Плунжер
  10. Рейка ТНВД
  11. Поводок плунжера
  12. Возвратная пружина плунжера
  13. Нижняя тарелка возвратной пружины
  14. Регулировочный винт
  15. Роликовый толкатель
  16. Кулачковый вал ТНВД

Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6. Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку.В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.
Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары.
Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400. 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.

а — гильза с одним подводящим каналом
b — гильза с двумя подводящими каналами

  1. Подводящий канал
  2. Продольная канавка
  3. Гильза плунжера
  4. Плунжер
  5. Перепускном канал
  6. Регулирующая кромка
  7. Спиральная канавка
  8. Кольцевая канавка для смазки

ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА С ПРИВОДОМ

а — НМТ плунжера
б — ВМТ плунжера

  1. Кулачок
  2. Ролик
  3. Роликовый толкатель
  4. Нижняя тарелка возвратной пружины
  5. Возвратная пружина плунжера
  6. Верхняя тарелка возвратной пружины
  7. Регулирующая втулка плунжера
  8. Плунжер
  9. гильза плунжера

Принцип действия плунжерной пары

(последовательность фаз)
Вращение кулачкового вала ТНВД преобразуется непосредственно в возвратно-поступательное движение роликового толкателя, приводящего в действие плунжер Движение плунжера в направлении к его ВМТ называется ходом нагнетания.
Возвратная пружина возвращает плунжер к его НМТ. Пружина рассчитана так, что даже при максимальных частотах
вращения кулачкового вала ТНВД ролик не отходит от кулачка; отскок и вместе с ним удар ролика по кулачку при длительной эксплуатации привели бы к разрушению поверхностей кулачка или ролика. Плунжерная пара работает по принципу перетока топлива с управлением регулирующей кромкой 5. Этот принцип используется в рядных ТНВД серии РЕ и индивидуальных ТНВД серии PF. В НМТ плунжера подводящий канал 2 гильзы 3 и канал 6 слива топлива открыты. Благодаря им топливо может перетекать под давлением подкачки из полости впуска в камеру 1 высокого давления. При движении вверх плунжер закрывает отверстие подводящего канала своим верхним торцом. Этот ход плунжера называется предварительным. При дальнейшем движении плунжера вверх давление
растет, что приводит к открытию нагнетательного клапана над плунжерной парой. При применении нагнетательного клапана постоянного объема плунжер дополнительно совершает втягивающий ход. После открытия нагнетательного клапана топливо во время активного хода через магистраль высокого давления направляется к форсунке, которая впрыскивает точно дозируемое количество топлива в камеру сгорания двигателя. Когда регулирующая кромка плунжера открывает перепускной канал, активный ход плунжера завершается. С этого момента топливо в форсунку не нагнетается, поскольку во время остаточного хода оно через продольную и спиральную канавки из камеры высокого давления направляется в перепускной канал. Давление в плунжерной паре при этом падает. По достижении ВМТ плунжер меняет направление своего движения на противоположное. Топливо при этом через спиральную и продольную канавки поступает обратно из перепускного канала в камеру высокого давления. Это происходит до тех пор, пока регулирующая
кромка вновь не перекроет перепускной канал. При продолжении обратного хода плунжера над ним возникает область низкого давления. С освобождением подводящего канала верхним торцом плунжера топливо вновь поступает в камеру высокого давления. Цикл начинается снова.

Читайте также  Уровень расширительного бачка ваз 2110

Последовательность работы плунжерной пары

  1. Камера высокого давления
  2. Подводящий канал
  3. Гильза плунжера
  4. Плунжер
  5. Регулирующая кромка
  6. Перепускной капал А полный ход плунжера

Регулирование цикловой подачи

Величину цикловой подачи топлива можно регулировать изменением активного хода кромки. Для этого рейка 5 через регулирующую втулку плунжера поворачивает сам плунжер 3 таким образом, что регулирующая кромка 4 может изменять момент конца нагнетания и
вместе с тем величину цикловой подачи (регулирование по концу впрыскивания). В крайнем положении, соответствующем нулевой подаче (а), продольная канавка находится непосредственно перед перепускным каналом. Вследствие этого давление в камере высокого давления плунжерной пары во время всего хода плунжера равняется давлению в полости всасывания и нагнетания топлива не происходит. В это положение плунжер приводится, если двигатель должен быть остановлен. При средней подаче (Ь) плунжер устанавливается в промежуточное положение (по регулирующей кромке). Полная подача (с) становится возможной только при установке максимального активного хода плунжера. Передача движения от рейки на плунжер может производиться либо через
зубчатую рейку на зубчатый сектор , закрепленный на регулирующей втулке плунжера либо через рейку с направляющими шлицами на штифт или сферическую головку на регулирующей втулке плунжера .

Топливное оборудование тепловоза 2ТЭ25КМ

Топливная схема 2ТЭ25КМ

предназначена для подачи топлива под давлением к топливной аппаратуре дизеля, размеще­ния запасов топлива, его фильтрации и подогрева. Топливная система включает следующие основные агрегаты: бак для топлива 9, фильтр грубой очистки 7, топливный насос с приводом от дизеля 4, агрегат топливо подкачивающий 5, подогреватель топлива 6, фильтр тон­кой очистки топлива 8, установленные на дизеле.

Топливный насос 4

является основным и подает топливо к насосам вы­сокого давления во время работы дизеля. Топливо подкачивающий агрегат 5 включается перед пуском дизеля и автоматически отключается после его пуска. При выходе из строя топливного насоса дизеля агрегат топливо подка­чивающий может быть включен на постоянный режим работы.

Во время пред пусковой прокачки системы и пуска дизель-генератора топливо подкачивающий агрегат 5 засасывает топливо по трубе заборного устройства из топливного бака 9 через фильтр грубой очистки 7(2) и по нагнетательной трубе через обратный клапан 14 подает топливо к фильтру тонкой очистки 8 и дальше в коллектор к топливным насосам дизеля.

Избы­ток топлива через редукционный клапан 17 и подогреватель топлива 6 сливается в топливный бак 9.Каждый цилиндр дизеля имеет свою топливную аппаратуру, состоя­щую из топливного насоса, трубопровода высокого давления и форсунки. Из топливных насосов топливо по трубопроводу поступает к форсункам, через которые происходит подача топлива в цилиндры дизеля.

Топливо с подшип­ников топливо подкачивающего насоса и из полости высокого давления фор­сунок сливается в топливный бак. Для поддержания необходимого давления подачи топлива к насосам высокого давления дизеля между топливным коллектором и сливным трубопроводом установлен редукционный клапан 17, отрегулированный на давле­ние от 0,1 до 0,13 МПа (от 1 до 1,3 кгс/см2).

Для предохранения топливо подкачивающего агрегата 5 от перегрузки система имеет возможность перепускать избыток топлива из напорного тру­бопровода в сливной. Для этой цели на нагнетательном трубопроводе уста­новлен предохранительный клапан 16, отрегулированный на давление 0,6-0,8 МПа (6-8 кгс/см2).

Сбор грязного топлива с полок блока дизеля производится в специаль­ную емкость, расположенную на торцевом листе топливного бака со стороны задней тележки. Слив из емкости производится через кран, установленный на нижнем листе емкости.

Подогрев топлива осуществляется в подогревателе топлива горячей водой 1-го контура охлаждения дизеля. Краны 11 «27» и 11 «28» (в соответствие с рисунком 3), предназначенные для отключения подогревателя топлива, должны быть опломбированы в откры­том положении. Кран 11 «26» для обеспечения подогрева топлива должен быть закрыт.

По виртуальным манометрам дисплея машиниста контролируется работа системы подачи топлива в дизель:

– Давление топлива перед фильтром тонкой очистки (ФТОТ);

– Давление топлива в коллекторе перед ТНВД (после ФТОТ);

– Сигнализация минимального давления (менее 0,1 Мпа).

В процессе эксплуатации необходимо контролировать перепад давления топлива на фильтре тонкой очистки топлива по показаниям на дисплее машини­ста и по достижении перепада до 0,15Мпа (1,5 кгс/см ) произвести замену филь­трующих элементов на ближайшем техническом обслуживании в депо.

Топливный бак

6.1.2 Под главной рамой тепловоза, симметрично в продольном и попереч­ном направлениях, расположен топливный бак емкостью 8350 л. Крепление топливного бака к кронштейнам главной рамы осуществляется через проушины несущих листов топливного бака посредством болтов 1 в соответствии с рисун­ ком 4 и штифтов 2, 3.

топливный бак 2тэ25км

Топливный бак представляет собой сварную конструкцию коробчатого типа, разделенную внутри перегородками на отсеки. Заправка топливом производится через заправочные горловины 4, распо­ложенные по правой и левой стороне топливного бака.

Контроль за уровнем топлива осуществляется посредством визуальных уровнемеров 5, расположен­ные на торцевых стенках топливного бака, и автоматизированной системы кон­троля уровня топлива (АСК) 6.

На левой стороне топливного бака, по соседству с заправочной горлови­ной, расположено заборной устройство 7.

Для слива грязного топлива предусмотрен отстойник 8, приваренный к днищу топливного бака. С одной стороны отстойника расположен лючок для слива отстоя 9, закрытый крышкой, с другой стороны расположен клапан слива топлива 10.

Для слива грязного топлива через лючок необходимо снять крышку. Для промывания внутренней поверхности топливного бака предусмотрены специальные лючки 11, расположенные на боковых стенках топливного бака.

Клапан слива топлива

6.1.3 Клапан слива топлива в соответствии с рисунком 5

клапан слива топлива

крепится на днище отстойника бака и предназначен для слива отстоя и топлива из бака. Для выпуска топлива или отстоя отворачивается пробка 1 и на ее место вворачива­ется специальный наконечник со шлангом по чертежу ТЭМ1.90.01.032 из комплекта ЗИП (место 4), который отжимает шарик 3 от кольца 2, открывая доступ на слив через отверстия в корпусе клапана.

Топливо подкачивающий агрегат

6.1.4 Топливо подкачивающий агрегат в соответствии с рисунком 6

Топливоподкачивающий насос

обес­печивает заполнение топливом рабочего пространства плунжерных пар топливных насосов высокого давления дизель-генератора под давлением, необходимым для нормальной работы дизель-генератора во время его пуска.

Он состоит из электродвигателя 1 и топливоподкачивающего насоса 4, установленных на плите 10 и соединенных муфтой 2. Муфтовое соединение валов электродвигате­ля и насоса закрыто ограждением 3.

Топливо засасывается по всасывающему трубопроводу через фильтр грубой очистки и далее подается в нагнетательную магистраль, идущую к фильтру тонкой очистки. Просочившееся топливо из помпы через уплотнения попадает на плиту и удаляется по трубе, соединенной с трубой слива грязного топлива с полок дизель-генератора, в бак сбора протечек.

Предохранительный клапан

6.1.5 Предохранительный клапан в соответствии с рисунком 7

предохранительный клапан

предна­значен для поддержания необходимого давления в нагнетательном трубопро­воде топлива, а также для перепуска избыточного топлива через подогрева­тель топлива в топливный бак в период подготовки к пуску и во время пуска дизель-генератора. Он предохраняет фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки и уплотнений топливоподкачивающего агрегата от недопустимых давлений. Клапан отрегулирован на давление 0,6-0,8 МПа (6-8 кгс/см ).

Подогреватель топлива

6.1.6 Подогреватель топлива, изображенный на рисунке 8,

Подогреватель топлива

представляет паяный пластинчатый теплообменник, состоящий из пакета связанных гофрированных металлических пластин с отверстиями для прохождения топ­лива и воды. Между пластинами и угловыми отверстиями формируются ка­налы, таким образом, что потоки двух сред протекают в противоположных направлениях через чередующиеся каналы по схеме противотока.

Фильтр грубой очистки

6.1.7 Фильтр грубой очистки в соответствии с рисунком 9

Фильтр грубой очистки

служит для предварительной очистки топлива. Описание фильтра приведено в руководстве по эксплуатации дизель-генератора.

Фильтр тонкой очистки

6.1.8 Фильтр тонкой очистки в соответствии с рисунком 10

 Фильтр тонкой очистки

предназна­чен для предохранения деталей топливной аппаратуры от попадания механических примесей. Описание фильтра приведено в отдельной инструкции, по­ставляемой с каждым фильтром.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: