Топливная система дизеля Д49
ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ ДИЗЕЛЕЙ Д49
Топливный насос высокого давления служит для
подачи топлива к форсункам. Насосы устанавливают в специальные расточки лотка
дизеля и крепят к нему четырьмя шпильками.
Оси насосов находятся под углом 10º
30´
к горизонтали. Толкатели насосов одноименных цилиндров правого и левого рядов
приводятся в действие одной и той же кулачковой шайбой распределительного вала.
Рис. 62 - Топливный насос дизеля Д49
- 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.
Насос и толкатель (рис.62) объединены между
собой. Положение гильзы зафиксировано стопорным винтом 15. 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 5, в пазы которой
входит ведущий поводок плунжера. В зацеплении с шестерней находится рейка 6,
посредством которой механизм управления топливными насосами поворачивает
плунжер.
Максимальный выход А рейки 6 ограничивается
винтом, который препятствует повороту зубчатого венца и перемещению рейки
насоса. Размер А устанавливают при проверке насоса на подачу на стенде
изменением положения рейки с помощью прокладок.
Толкатель представляет собой корпус 2, в котором
на оси установлен цементированный ролик. Сверху в корпус 2 ввернут упор для
передачи усилия от толкателя к плунжеру. Движение толкателя направляется
бронзовой втулкой, запрессованной в направляющую втулку 1. Втулка 1 прикреплена
болтами к корпусу насоса.
Угол опережения подачи топлива по цилиндрам
регулируют прокладками 14. Необходимая толщина прокладок устанавливается на
стенде завода - изготовителя. Ее значение выбивается на корпусе насоса. Привод
толкателей топливных насосов осуществляется от общего распределительного вала.
Ремонт
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.
Рис. 63 - Разборка топливного насоса
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/см²)
в течение 10 сек. в каждом положении, при этом пропуск воздуха через запорный
конус не допускается.
Рис. 64 - Стенд для опрессовки топливного насоса
Воздух подводят со стороны резьбовой части
клапана. Проверку на герметичность проводят при тщательно промытых дизельным
топливом деталях.
ФОРСУНКИ
Форсунки (рис.65) предназначены для впрыскивания
топлива в цилиндры в мелкораспыленном виде с обеспечением равномерного его
распыливания по всему объему камеры сгорания.
Рис. 65 - Форсунки
, 2 - штуцера; 3 - регулировочный штуцер; 4 -
тарелка; 5, 8 - резиновые кольца; 6 - пружина; 7 - корпус; 9 - толкатель; 10 -
колпак; 11 - корпус иглы; 12 - распылитель; 13 - игла; 14 - щелевой фильтр; а,
б - каналы.
Принципиально форсунки всех дизелей устроены
одинаково, а различаются главным образом конструкцией распылителя, размерами
проходных сечений в них, количеством и размерами сопловых отверстий и
габаритными размерами.
В стальном корпусе 7 форсунки размещены сопловой
наконечник распылителя 12 с отверстиями малого диаметра, корпус 11 иглы (корпус
распылителя) и игла 13. Игла и корпус представляют собой прецизионную пару,
сопряжение которой по цилиндрической направляющей и конической запорной
поверхностям выполнено с высокой степенью точности.
Угол конуса иглы 13 на 1-2º
больше угла конуса корпуса, что обеспечивает небольшую ширину контактного пояса
и хорошее уплотнение. Игла 13 прижата к посадочному гнезду пружиной 6 через
толкатель 9. Затяжка пружины осуществляется регулировочным винтом.
Затяжкой пружины устанавливается давление
топлива, соответствующее моменту начала подъема иглы, 32+0,5 МПа (320+5кГс/см²).
Топливо подводится от топливного насоса к штуцеру корпуса форсунки и через него
поступает к щелевому фильтру 14, представляющему собой стержень, на наружной
поверхности которого профрезерованы канавки, поочередно не доходящие до одного
из торцов.
Топливо из одной канавки в соседнюю может
попасть только через зазор между стержнем фильтра и отверстием, в которое он
установлен. Этот зазор для форсунок устанавливается от 0,02 до 0,1 мм. Пройдя
фильтр, топливо по каналу А поступает в полость корпуса распылителя к игле.
Начальное усилие подъема иглы пропорционально площади кольцевого пояска на
игле.
При отрыве иглы топливо действует уже на всю
площадь иглы и усилие на нее резко возрастает, приводя к стремительному подъему
иглы. Поступив в канал соплового наконечника, топливо через его отверстия
впрыскивается в цилиндр. После впрыскивания давление топлива резко падает и
игла садится на седло под действием пружины.
Максимальный подъем иглы ограничивается упором,
обеспечивающим ход иглы 0,55-0,65 мм.
Топливо, просочившееся через зазоры деталей
форсунки, отводится через штуцер 2 регулировочного винта. Детали форсунки
уплотнены медными прокладками или резиновыми кольцами.
Чтобы не допустить накопления топлива под
давлением и прорыва резинового кольца 8 уплотнения деталей форсунки дизеля при
возможных нарушениях плоскости стыковых соединений деталей, в нижней части
корпуса выполнен наклонный канал, через который топливо отводится в систему
слива.
Форсунки дизелей Д49 устанавливают в специальные
расточки крышек цилиндров под углом 30º
к оси цилиндра, что позволяет расположить внешнюю часть форсунки вне закрытия
крышек цилиндров и снимать форсунки, не разбирая крышек.
Уплотнение форсунки в крышке обеспечивается
конусным соединением в нижней части и резиновым уплотнительным кольцом 5 в
верхней части.
Ремонт
После разборки форсунки все детали очищают от
нагароотложений. Корпус распылителя, иглу и сопловой наконечник распылителя
промывают в бензине, а затем в дизельном топливе. Остальные детали промывают в
дизельном топливе и обдувают воздухом.
Осматривают и устраняют дефекты. Прочищают
отверстия в сопловом наконечнике.
топливный насос форсунка дизель
Рис. 66 - Прочистка отверстия в сопловом
наконечнике
Торцевые поверхности корпуса распылителя,
корпуса форсунки и соплового наконечника при необходимости притирают на плите с
помощью доводочных паст. Притертые поверхности должны иметь шероховатость не
менее 12 класса чистоты и неплоскость не более 0,0009 мм.
В случае подтекания топлива при прокачке
форсунки, а также повреждения или увеличения ширины уплотнительного пояска
запирающего конуса иглы и корпуса распылителя, производят подбивку их при
закреплении иглы в бабке стакана со скоростью вращения шпинделя 400 -800
об/мин.
Рис. 67 - Подбивка запирающего конуса иглы и
корпуса распылителя
В случае выработки на торце тарелки и штанги от
контакта с пружиной, глубиной до 0,1 мм производят шлифовку или полировку
торцов деталей. Пружину притирают. Проверяют пропускную способность соплового
наконечника, которая должна быть не более 665гр. За 30 сек. При давлении 4
Кгс/см².
Рис. 68 - Опрессовка форсунки Рис. 69 - Проверка
распыла топлива
МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫМИ НАСОСАМИ
Механизм управления топливными насосами (рис.70)
установлен на лотке и предназначен для перемещения реек топливных насосов
объединенным регулятором и отключения топливных насосов (с первого по четвертый
каждого ряда цилиндров) на минимальной частоте вращения коленчатого вала дизеля
без нагрузки.
Механизм приводится в движение от вала
сервомотора объединенного регулятора, который посредством рычага 3, тяг 4 и 25,
пружины 5 и рычага 6 поворачивает валик 18. Валик 18 через рычаг 22, тягу 21 и
рычаги 20 поворачивает валики 11. На валиках 11 неподвижно установлены рычаги
28, 30, 34 и 35. Рычаги 30 и 34 пружинами 29 прижаты к рычагам 28 и 35.
Рис. 70 - Механизм управления топливными
насосами
- упругая тяга; 2 - масленка; 3, 6, 14, 17, 20,
22, 28, 30, 34, 35, 42 - рычаги; 4, 21, 25 - тяги; 5, 10, 29, 33 - пружины; 7 -
втулка; 8, 23, 31 - упоры; 9 - штифт; 11, 18 - валики; 12, 19 - стойки; 13, 36
- регулировочные винты; 15 - сухарь; 16 - ось; 24 - болт упора мощности; 26 -
корпус; 27 - поршень; 32 - крышка; 37 - стопорная пластина; 38 - гайка; 39 -
болт; 40 - штуцер; 41 - электропневматический вентиль; А - установочный размер;
Б - топливный насос; В - отверстие для установки приспособления при проверке
предельного выключателя; Г - упор предельного выключателя; Ж - бурт под опору
рычага в момент отключения цилиндров; Е - каналы.
На валиках 11 установлены также упоры 8 и рычаги
14. Упор 8 зафиксирован на валике штифтом 9 и болтом. Пружина 10 прижимает к
упору 8 рычаг 14 винтом 13, которым регулируют выдвижение рейки топливного
насоса Б. В рычаг 14 установлены втулка 7 и ось, на которой установлен сухарь
15, входящий в паз рейки топливного насоса.
Конструкция механизма управления топливными
насосами обеспечивает при необходимости отключение любого из насосов, а также
перевод механизма управления в положение нулевой подачи топлива, в случае
заклинивая плунжера или рейки какого либо топливного насоса. Для ограничения
выхода реек топливных насосов на номинальной мощности на рычаге 42 установлен
болт 24 упора мощности.
При работе дизель-генератора на минимальной
частоте вращения без нагрузки (нулевое или 1-е положение контроллера)
срабатывает электропневматический вентиль 41 и к механизму отключения
подводится сжатый воздух. Под давлением сжатого воздуха поршень преодолевает
усилие затяжки пружин 33 и 39, а упор 31 перемещает рычаги 30 и 34 и
соответственно рейки топливных насосов 1-4 цилиндров обоих рядов в положение
нулевой подачи топлива. При переводе дизель-генератора на работу под нагрузкой
с 1-й позиции и при работе на холостом ходу со 2-й позиции контроллера, сжатый
воздух выпускается из корпуса механизма отключения через электропневматический
вентиль.
Под пружины 33 упор 31 перемещается вниз до
упора в торец корпуса 26, а пружина 29 переставляет рычаги и, соответственно,
рейки отключенных насосов на подачу топлива.
Ремонт
После разборки механизма управления ТНВД все
детали очищают от коррозии и смазки, промывают их в дизельном топливе и
осматривают.
Разбирают механизм отключения. Замеряют
пружинный размер сухарей, который должен быть не менее 11,8 мм и диаметр осей
который должен быть не менее 7,8 мм.
Устраняют обнаруженные неисправности и заменяют
изношенные детали.