Вопрос №19 Ремонт ТНВД и форсунок дизельных двигателей

Подкачивающий насос (помпа)

Наиболее часто применяются подкачивающие насосы поршневого типа. Дефекты, повреждения, отказы: неплотное прилегание клапанов ко своим гнездам; увеличение зазоров между поверхностями поршня и корпуса насоса, а также между поверхностями стержня толкателя и сопрягаемой втулки. Имеет место изнашивание уплотнительных резиновых элементов, которые заменяют. При наличии трещин, особенно по перемычкам, корпус насоса бракуют.

Изношенную поверхность гнезда клапана, представляющую кольцевой выступ, фрезеруют специальной торцевой фрезой до выведения следов износа. Когда кольцевой выступ будет снят, гнездо восстанавливают рассверливанием корпуса и запрессовкой стального гнезда.

Уплотняющую поверхность клапана исправляют притиркой на плите пастами ГОИ или НЗТА, абразивными порошками или мелкозернистой абразивной бумагой М14…М20 до устранения следов износа.

Зазор между поршнем и поверхностью отверстия в корпусе насоса допускается без ремонта для насосов разных марок от 0,15 до 0,20 мм. Для восстановления нормального зазора – 0,01…0,04 мм отверстие в корпусе притирают чугунными притирами, пастами или абразивными порошками до выведения следов износа, а поршень (плунжер) наращивают хромированием, затем шлифуют и притирают совместно с поверхностью отверстия в корпусе.

При зазоре более 0,02 мм между стержнем толкателя и поверхностью отверстия во втулке отверстие развертывают и изготавливают новый стержень ремонтного размера. Стержень, изготовленный из высокоуглеродистой стали (закаленный и отшлифованный) и отверстие втулки совместно притирают. Для проверки плотности сопряжения с использованием прибора (стенда) для испытания форсунок создают давление 20 МПа, при этом падение давления до 18 МПа не должно происходить быстрее чем за 3...5 сек.

Ремонт деталей толкателя заключается в развертывании отверстий в корпусе толкателя и ролике на увеличенный размер и в изготовлении оси увеличенного диаметра.

Перед развертыванием корпус толкателя и ролик отжигают, а после развертывания отверстий закаливают.

Подкачивающие насосы проверяют на стендах типа КИ-22201А.

Топливный насос высокого давления с регулятором

Основные детали топливного насоса, состояние которых влияет на его работоспособность, это детали прецизионных пар: плунжер-втулка; нагнетательный клапан – гнездо (седло) клапана (у насосов распределительного типа: плунжер-дозатор). При наличии трещин корпуса насоса по перемычкам корпус бракуют. Наружные трещины заваривают.

Плунжерная пара (плунжер – втулка)

При зазоре (износе) между плунжером и втулкой свыше 10 мкм вместо 1,5…2,0 мкм необходима ее замена. Состояние плунжерной пары определяют по скорости просачивания топлива прибором КП-1640А. Изношенные плунжерные пары восстанавливают обработкой деталей до выведения следов износа с последующим хромированием плунжеров, с последующим подбором в пары и совместной доводкой.

Время просачивания смеси (две части дизельного масла и одна часть дизельного топлива) при 20 ⁰С вязкостью 36сСт через зазор между плунжером и втулкой менее 3 сек. При большем времени пара выбраковывается. Техническое состояние плунжерной пары по развиваемому давлению определяется максиметром или манометром с использованием приспособления КИ-4802 на собранном насосе.

Если при затяжке пружины максиметра на давление впрыска ниже 30 МПа начинают наблюдаться перебои, то такая пара непригодна (при условии максимальной подачи топлива и при 100…150 об/мин кулачкового валика).

Нагнетательный клапан и его седло

Износ запорных конических фасок клапана и седла нарушает герметичность пары.

Износ поверхности разгрузочного пояска клапана и сопряженной с ним поверхности приводит к подтеканию и закоксовыванию форсунки, увеличению количества подаваемого топлива.

Пригодность пары клапан – седло проверяют с использованием прибора КИ-1086. Суммарная герметичность клапана отдельных насосов проверяется при давлении топлива 0,83 МПа. При этом время падения давления с 0,8 до 0,7 МПа должно быть не менее 30 с.

Герметичность сопряжения запорного конуса клапана с седлом восстанавливают их взаимной притиркой с пастой М5 и М7.

Механизм привода насоса и регулирования подачи топлива

Дефекты, повреждения, отказы: износ поверхности кулачков; износ шеек кулачкового вала в местах сопряжения с сальником и кольцами шарикоподшипников; износ торца регулировочного болта толкателя; износ осей и роликов или втулок роликов толкателей; износ поверхности рейки; износ отверстий в корпусе насоса под рейку насоса (где нет сменных втулок) и под толкатели плунжеров.

Износ кулачка по профилю допускается без ремонта на глубину 0,25 мм. Кулачки могут быть восстановлены вибродуговой или плазменной наплавкой, наплавкой твердыми сплавами (например, сормайтом) или электродами, дающими наплавленный слой высокой твердости (Т-590, Т-620, 03Н-400 и др.). В последующем кулачки шлифуются.

Шейки кулачкового вала под сальники и кольца подшипников восстанавливают вибродуговой наплавкой или железнением с последующим шлифованием.

Шейки под подшипники можно восстанавливать электроимпульсным наращиванием или напеканием металлических порошков.

Торец регулировочного болта толкателя при износе более 0,2 мм, шлифуют до выведения следов износа.

Участки поверхности рейки, изношенные до зазора 0,15…0,20 мм восстанавливают вибродуговой наплавкой или железнением с последующей обработкой.

Изношенные до зазора 0,15…0,20 мм отверстия в корпусе насоса под рейку (при отсутствии сменных втулок) и под толкатель плунжера восстанавливают растачиванием с постановкой промежуточных втулок.

Регулятор топливного насоса

Дефекты, повреждения, отказы: износ валика регулятора в месте сопряжения со втулкой скользящей муфты, а также в месте сопряжения шеек с подшипниками качения; износ торцевых поверхностей кольцевого паза скользящей муфты; износ поверхности грузов в месте касания с упорным подшипником, а также отверстия втулки под ось крестовины; износ шарнирных соединений рычагов и тяг с осями и пальцами, а также грузов с осями; изменение состояния пружин.

Сопряжение валик – втулка восстанавливают перешлифованием валика на уменьшенный размер с постановкой втулки уменьшенного диаметра или хромированием (железнением) части валика.

Изношенные посадочные шейки валика под подшипники качения целесообразно восстанавливать электроискровым наращиванием.

Торцевые поверхности кольцевого паза скользящей муфты, сопряженные с пальцами вильчатого рычага, протачивают или шлифуют, а в рычаг устанавливают пальцы увеличенного диаметра.

Изношенные упорные поверхности грузов наплавляют и обрабатывают по шаблону, а втулку рассверливают и развертывают под ось увеличенного размера.

Отверстия в крестовине могут быть восстановлены на нормальный размер путем рассверливания (по кондуктору) и постановки промежуточных втулок.

Разница в массе грузов, составляющих пару, не должна превышать 3…5 г (например, у насосов УТН-5 в пределах 184…195 г).

Потерявшие упругость пружины заменяют. Изношенные шарнирные соединения восстанавливают способом ремонтных размеров или наращиванием до номинальных.

Испытание и регулировка топливного насоса и регулятора

Осуществляется на испытательных стендах типа КИ-22201А, а также на стендах, разработанных ГОСНИТИ, а также выпускаемых зарубежными фирмами.

После сборки топливного насоса кулачковый валик должен вращаться легко и иметь осевой разбег 0,05…0,10 мм, который регулируется прокладками за внутренними кольцами или корпусами подшипников.

Рейка топливных насосов должна перемещаться свободно, без заеданий от усилия не более 5 Н.

Во время обкатки проверяют давление топлива, отсутствие ненормальных шумов, стуков, заеданий, подтекания топлива, масла.

Испытывают и регулируют топливный насос в определенной последовательности с учетом его конструкции, марки, технической характеристики.

В первую очередь после регулировки хода рейки осуществляется проверка и регулировка количества топлива, подаваемого насосными элементами, а также регулировка угла начала впрыска топлива.

Проверка работы регулятора, в первую очередь, заключается в определении частоты вращения в начале и при прекращении действия регулятора.

Форсунки

Дефекты, повреждения, отказы: изнашивание деталей распылителей, закоксовывание распыляющих отверстий, износ и срыв резьбы под накидную гайку трубки высокого давления; смятие поверхности под конический наконечник трубки. Для проверки состояния форсунок используют следующие приборы: КП 1609А(КИ-562), КИ-3333, КИ-1404 и др.

Иглу и корпус распылителя перед сборкой и испытанием тщательно очищают от нагара протиранием о мягкую древесину и медными чистиками.

Распыливающие отверстия распылителя многодырчатой форсунки очищают от кокса стальной проволокой диаметром 0,25…0,30 мм, зажатой в цанге. После этого распылитель тщательно промывают в бензине и дизельном топливе.

Прокачивая через форсунку ручным насосом прибора дизельное топливо вязкостью 9,9…10,9 сСт и изменяя затяжку пружины регулировочным винтом, создают определенное давление и измеряют время падения давления в заданном интервале.

При рабочем давлении впрыска и при увеличенном на 2…5 МПа давлении впрыска проверяют его качество. Кроме давления впрыска контролируют пропускную способность форсунки.

При возникновении трещин, сколов корпуса форсунка выбраковывается.

Износ резьбы устраняется газовой наплавкой, проточкой и нарезкой номинальной резьбы.

Потерявшую упругость пружину заменяют.

Распылитель и иглу восстанавливают по технологии восстановления прецизионных пар.

Топливные фильтры

Щелевые, ленточные или пластинчатые фильтрующие элементы грубой очистки промывают, поврежденные витки латунной ленты запаивают, а поврежденные пластины заменяют.

Фильтрующие элементы тонкой очистки из хлопчатобумажной ткани после загрязнения заменяют.

Трещины корпусов заваривают, поврежденную резьбу восстанавливают.

После установки фильтрующих элементов на плиту следует проверить выступление стержня крепления фильтрующего элемента над плитой в зависимости от марки двигателя (например, для двигателей типа СМД-14 оно равно 12 мм; для Д-50 составляет 30 мм).

Топливопроводы высокого давления

Основные дефекты, повреждения, отказы: износ и смятие корпусных наконечников; сужение топливопроводного канала вследствие отложений на внутренних стенках; смятие трубки.

Отложения внутри трубок удаляют промывкой и продувкой сжатым воздухом или проталкиванием проволоки диаметром 1,3 мм. Отсутствие сужений проверяют проволокой или шариком диаметром 1,3 мм, прогоняемым сжатым воздухом.

Неисправный конусный наконечник отрезают и высаживают новый под прессом с помощью специального приспособления. После высадки наконечника канал топливопровода рассверливают сверлом диаметром 2 мм на глубину 25…30 мм.

Допускается вытачивать наконечники на станке и приваривать к трубке газовой сваркой встык. Трубки, имеющие трещины, недопустимое смятие, заменяют.

Трубопроводы подбирают в комплект на двигатель по пропускной способности на стенде. Разница в пропускной способности отдельных трубок допускается до 10%.