Полный цикл регулировки ТНВД МТЗ 80(82) на стенде и своими руками

Техническое состояние топливного насоса, а также соответствие параметров, выдаваемых узлом, напрямую влияет на работу двигателя трактора. Регламентную диагностику ТНВД трактора МТЗ 80(82) производят с интервалом в 960 рабочих часов. При возникновении неустойчивых режимов работы дизеля осуществляют полную диагностику узла, с последующей заменой вышедших из строя деталей и полной настройкой в соответствии с техническими показателями силового агрегата.

Типичные неисправности ТНВД

Основными причинами неполадок в работе насоса являются:

• Недопустимый износ или выход из строя деталей плунжерных пар, что влечёт за собой падение и разбалансированность производительности между секциями. В этой ситуации работа двигателя отличается неустойчивой работой, особенно на холостых оборотах, также падает показатель мощности двигателя.
• При снижении плотности прилегания нагнетательного клапана секции в трубопроводе, подающем топливо к распылителю, нарушается стабильность высокого давления, в результате чего снижается качество распыла. Вследствие появления подтекании топлива в конце впрыска работа двигателя сопровождается неполным сгоранием с чёрным выхлопом. При этом увеличивается расход топлива.

Явную неисправность клапана можно определить, наблюдая за кромкой штуцера нагнетательного клапана секции при проворачивании вала насоса, предварительно открутив соединительную гайку топливопровода высокого давления. Учитывая, что работа клапана заключается в пропускании давления в топливопровод форсунки в момент подачи плунжером топлива и запирании надплунжерной полости в момент такта всасывания парой — уровень в заполненной топливом соединительной полости штуцера не должен падать при переходе плунжера от такта подачи к такту всасывания топлива в надплунжерную полость. Падение уровня говорит о том, что клапан не выполняет запирающей функции.

• Износ капроновых грибовидных клапанов подкачивающей помпы и её рабочей прецизионной пары влечёт за собой попадание дизельного топлива в корпус насоса, а также падения давления топливоподачи к секциям, что снижает производительность ТНВД. А также неисправность и износ деталей ручной помпы усложняет процесс прокачки при удалении воздушных пробок из системы.

При попадании воздуха в топливную возникают проблемы с запуском, появляются провалы в работе двигателя с нарушением стабильности вращения во всех режимах. Причинами являются подсос воздуха в негерметичных соединениях аппаратуры или отсутствие топлива в баке.

• Неисправность или неправильная настройка механизма всережимного регулятора не обеспечивает регулирования количества подачи топлива секциями в соответствии с режимами работы и действующих на дизель нагрузок. Неполадка влечёт за собой падение мощности и перерасход топлива.
•  Износ кулачкового вала и его опорных подшипников, толкателей,  зубьев поворотных венцов и рейки приводит к разбалансированной подаче топлива.

Диагностика и полная регулировка ТНВД

Полную проверку и последующую наладку топливного насоса осуществляют на специальном стенде, позволяющим осуществлять:

• Привод насоса с регулируемой частотой вращения в пределах работы режимов двигателя
• Счётчиком работы циклов насоса с автоматическим выключением привода
• Устройством для замера угла начала впрыска секцией
• Мерными колбами для сбора топлива при отслеживании производительности каждой секции в заданном режиме

Проверка давления в секции

Эта операция определяет техническое состояние секции. Проверку осуществляют манометром, установленным на штуцер секции. Ручным проворачиванием вала ТНВД нагнетают топливо в магистраль прибора. После прокачки двух циклов манометр покажет создаваемое секцией давление. Показатель пригодной к работе плунжерной пары должен быть не ниже 350 кг/смᶾ(35 мПа). При этом нагнетательный клапан должен удерживать созданное давление не менее 10 секунд, подтверждая плотность закрытия. Если опытные показания ниже вышеуказанных соответствующие пары деталей подлежат замене.

Манометр для диагностики секции насоса

А также для проверки состояния плунжерной пары используют проверочную форсунку, отрегулированную на  срабатывание впрыска при 30 мПа( 300 кг/смᶾ). Устройство используют как для проверки насоса на стенде, так и непосредственно на тракторе создавая номинальные обороты. Если давления секции недостаточно для полноценного срабатывания форсунки узел отправляют в ремонт.

В случае когда секции насоса соответствуют техническим критериям испытания, осуществляют полную настройку узла для дальнейшей эксплуатации.

Установка номинальной подачи топлива

Регулировку осуществляют изменением длины болта «номинала», расположенного в задней стенке регулятора насоса. Положение болта ограничивает ход основной тяги  в сторону увеличения подачи топлива и определяет часовую производительность насоса.

Именно эта регулировка отвечает на вопрос трактористов « как убавить или увеличить подачу топлива на топливном насосе трактора?».

Настройку осуществляют следующим образом:

• Устанавливается рычаг управления 13 в положение максимальной подачи
• Откручивается контргайка болта 6 номинальной подачи
• Максимально утапливается рейка 1 в своё крайнее переднее положение
• Регулировочный болт вворачивают до упора, удерживая рейку
• Затем отворачивают на один оборот 6, обеспечивая ход рычагов 7 и 8, и фиксируют положение контргайкой. При этом вылет рейки 1 от внутренней стенки корпуса до её конца, в состоянии утопленного штока корректора 5, должен быть в пределах 24-24,5 мм , а амплитуда хода рейки должна обеспечивать полный диапазон изменения подачи топлива насосом.

Таким образом, устанавливается номинальная подача топлива на всех режимах работы регулятора.

Схема регулятора УТН

Предварительная проверка равномерности подачи топлива секциями

На секции насоса подсоединяются топливопроводы высокого давления для слива топлива в отдельные мерные колбы. Проверку делают на оборотах  600 вала насоса в минуту на 1000 циклах работы плунжерной пары. Опыт показывает производительность и равномерность подачи топлива секциями. Если явных расхождений в производительности отдельных секций нет, продолжают следующий этап настройки.

Для полного представления процесса настройки и испытания ТНВД нужно понимать, что  один оборот вала насоса эквивалентен двум оборотам коленчатого вала, учитывая четырёхтактную работу дизеля.

Проверка и установка максимальных оборотов дизеля

Данная настройка изменяет предел максимальной скорости вращения. Испытание проводят на частоте вращения 1115 об/мин вала насоса с постепенным увеличением на максимальной подаче. При этом наблюдением фиксируют, на каких оборотах срабатывает регулятор, ограничивая скорость вращения двигателя снижением подачи топлива. Нормальный предел момента выхода рейки для насосов 4 УТНИ, 4 УТНМ, УТН 5  трактора МТЗ 80(82) должно происходить в пределах 1115-1125 об/мин. вала насоса.

Если возникает необходимость регулировки момента срабатывания настройку производят болтом 12 «максимальных оборотов», ввёрнутым в прилив корпуса регулятора, ограничивающий поворот рычага управления. Для увеличения частоты вращения двигателя, при котором будет срабатывать регулятор, болт вывёртывают, для уменьшения заворачивают. Один оборот регулировочного болта соответствует изменению частоты на 30-50 об/мин. Если вращением болта 12 не удаётся добиться правильной регулировки, тогда настройку осуществляют изменением натяжения пружины 3 регулятора с помощью перестановки серьги на витках детали.

Установка равномерности подачи топлива секциями

Проверку производительности отдельной секции производят при номинальных оборотах насоса 1100 об/мин. соответствующим номинальным оборотам дизеля с отработкой 1000 циклов плунжерных пар. Табличные показания производительности каждой отдельной пары, согласно техническим требованиям завода производителя для трактора МТЗ 80(82) с двигателем Д-240, должны соответствовать объёму 70 смᶾ за 1000 циклов ( 70 ммᶾ за цикл) с допустимым расхождением показаний секций не более 3%.

При несовпадении показателя с табличными данными производят корректировку производительности в отдельных секциях. Настройку осуществляют сменой положения поворотной втулки в секции, тем самым изменяя положение плунжера и его нагнетательной проточки. Для осуществления настройки отпускаются стяжные винты зубчатых венцов. При повороте гильзы влево относительно венца секции — подача топлива увеличивается, вправо — уменьшается. Повторной проверкой подтверждают успешность корректировки. Таким образом, изменяется количество топлива, подаваемого отдельным плунжером.

Установка угла начала впрыска  в секциях ТНВД

В соответствии с табличными данными угла начала подачи топлива в 57˚ регулируются углы начала впрыска отдельными секциями, которые соответствуют углам поворота вала насоса: в первой секции 49˚, во второй 139˚, третий 319˚ и четвёртой 229˚. Проверку осуществляют на номинальном режиме 1100 об/мин. Установившиеся показания прибора фиксируют в течение 500 рабочих циклов. Поочерёдно определяют фактические данные в каждой секции.

При несовпадении угла впрыска с табличными данными, осуществляют наладку изменяя длину регулировочного болта толкателя. Для этого отпускают контрольную гайку болта ключом на 14, и при необходимости уменьшить угол впрыска укорачивают толкатель, закручивая болт ключом на 17. Для увеличения угла толкатель удлиняют, выворачивая болт. В завершение затягивают контргайку, фиксируя длину толкателя. Затем проверку углов повторяют и при необходимости проводят доналадку с последующей проверкой до нужного значения.

Регулировка на режиме перегрузки

Целью является наладка работы корректора в режиме перегрузки при 850 об/мин насоса. Согласно табличным данным автоматическое увеличение подачи топлива секциями от номинального значения ( 70 ммᶾ/цикл) должно быть в пределах 15 -22%. Таким образом, результатом правильной работы корректора при перегрузке есть повышение подачи в каждой секцией до объёма в пределах от 79 –до 83 смᶾ за 1000 рабочих циклов (79 – 83 ммᶾ/цикл). Если проверка на стенде покажет недостаточный процент коррекции, тогда изменение производительности настраивают увеличением длины хода штока корректора.

Табличная степень коррекции устанавливается соблюдением конструктивного размера хода штока при сборке корректора. Ход штока должен составлять 1,3-1,5 мм. Изменение длины выхода штока 17 из корпуса устройства регулируют шайбами, которые устанавливаются в корпус корректора. В случае раннего срабатывания корректора ( ниже 1040 об\мин), при котором шток полностью утопает, увеличивают усилие 7 пружины в корпусе устройства, затягивая нажимной винт 8 на один-два щелчка. В обратной ситуации винт выворачивают, ослабляя усилие пружины действующего на шток корректора.

Регулировка прекращения подачи топлива к форсункам

Настройка осуществляется положением «болтом упора» 18, который расположен в задней стенке регулятора выше болта регулировки номинальной подачи 19. Прекращение подачи устанавливают на 1210 об/мин. Для этого ослабляют контрольную гайку болта и выворачивают его до уровня плоскости внутренней стенки корпуса регулятора. При установленных оборотах  заворачивают винт до касания с основной тягой 23 регулятора. Определив момент контакта, болт отворачивают  на один оборот и фиксируют положение контргайкой.

Поверка подачи топлива на максимальных оборотах холостого хода

Устанавливают рычаг подачи в положение холостых оборотов и фиксируют производительность на скорости вращения 1160 об/мин. В данном режиме подача каждой секции для МТЗ 80 не должна превышать для УТН 5 -27 смᶾ, для 4 УТНИ 22,5 смᶾ за 1000 циклов работы.

Проверка подачи топлива на минимальных оборотах холостого хода

Суть проверки заключается в определении реагировании регулятора  при изменении минимальных оборотов холостого хода. Проверку осуществляют в три этапа:

• устанавливают производительность секций на холостом ходу при 300 об/мин.
• определяют подачу топлива секциями, увеличив скорость на 50 оборотов (350 об/мин)
• устанавливают количество подачи при уменьшении скорости вращения на 50 об/мин( 250об/мин).

Результатом нормальной работы регулятора на холостом ходу должно быть увеличение производительности секциями на 10% при снижении оборотов и уменьшение производительности на 10% при увеличении скорости вращения от показаний производительности на скорости холостого хода 300 об/мин.

Отсутствие правильного реагирования регулятора говорит о необходимости замены основной пружины устройства. Причиной является отсутствие межвиткового зазора в пружине необходимого для изменения подачи в положении минимальной подачи топлива.

Проверка настройки подачи в пусковом режиме

Рычаг устанавливают в позицию максимальной подачи и на оборотах 150 в минуту определяют производительность секций в течение 60 циклов работы насоса. Нормальная подача топлива секцией в пусковом режиме должна быть не меньше 14,5 смᶾ /100 цикл (145 ммᶾ/цикл). Если показатель  в данном испытании превышает табличные данные — это свидетельствует о хорошей компрессии плунжерных пар, а также высоком запасе рабочего ресурса ТНВД.

Регулировка топливного насоса мтз 80 в домашних условиях

При желании отрегулировать параметры работы ТНВД в домашних условиях, нужно понимать, что не имея точных измерительных приборов полную наладку осуществить нереально. Кустарным методом выдержать регулировки во всех рабочих режимах невозможно и тем более сопоставить с табличными величинами, установленными производителем. Если вы понимаете, что работа насоса неудовлетворительна, желательно знать состояние узла и провести элементарную диагностику. В первую очередь измерить давление подачи секциями. При недостаточных показателях все регулировки теряют смысл.

Если вы всё же отважились провести настройку, обязательно фиксируйте последовательность своих действий и полученных результатов на бумаге для того, чтобы можно было вернуться к исходному положению в случае негативного результата наладки.

Перед началом, каких — либо действий произведите проверку плавности хода рейки на всём диапазоне регулирования, движение рычагов регулирования без заклинивания. А также осуществите контроль вышеописанных конструктивных размеров в работе регулятора: ход штока корректора 1,3- 1,5 мм; вылет рейки 24,5 мм; расстояние между центрами осей крепления приводов основной и промежуточной тяги 16мм. Возможно, устранение несоответствий в регуляторе уберёт ряд негативных факторов в работе ТНВД.

Возможные настройки ТНВД своими руками

• Общее уменьшение или увеличение количества подачи топлива регулировкой положения болта номинальной подачи.
• Установка порога максимальных оборотов болтом, ограничивающим максимальный поворот рычага подачи топлива на насосе. Для увеличения выворачивая болт, для уменьшения заворачивая. Фиксируя обороты опирайтесь на показания штатного тахометра.
• Регулировкой упорного болта, выше болта номинальной подачи, установить обороты прекращения подачи топлива к форсункам, также наблюдая за показаниями оборотов в кабине.
• Возможно, попытаться уровнять подачу по секциям. Для регулировки самым сложным будет определить производительность каждой отдельной секции. Затем отследить разницу и подрегулировать отстающие по производительности к опережающим или, наоборот, в зависимости от фактического часового расхода топлива. Если расход завышен тогда, секции с большей производительностью сравнять с меньшими показаниями, при пониженном часовом расходе наоборот.

Так как без счётчика циклов невозможно определить производительность, точность определения должна основываться на критерии одинаковых оборотов вала насоса и равных промежутков времени при проверке каждой секции. Привод насоса, определяя производительность, должен вращать вал со скоростью 1100 об/мин. При решении отрегулировать ТНВД таким способом нужно давать себе отчёт, что настройка будет иметь интуитивный характер с очень приблизительной точностью.

В данной статье описан полный процесс технологии настройки ТНВД типа УТН с механическим всережимным регулятором. За основу взяты табличные данные для двигателя Д-240 трактора МТЗ 80(82). При настройке насосов для других модификаций двигателей моделей тракторов наладку осуществляют исходя из технических параметров работы топливной системы установленных производителем машины.