Меню Рубрики

Установка плунжера утн 5

Топливный насос УТН-5. Устройство и принцип действия

Топливный насос УТН-5 в конструктивном отношении подобен топливным насосам типа 4ТН-8,5 х 10. Его устанавливают на двигателях Д-50, Д-50Л и Д-37М.

Для снижения металлоемкости корпус и некоторые другие детали насоса изготовлены из алюминиевого сплава. Чтобы уменьшить размер насоса и повысить жесткость конструкции, расстояние между осями плунжеров сокращено до 32 мм против 40 мм у топливных насосов 4ТН-8,5 х 10, соответственно уменьшено расстояние между опорами кулачкового вала. Применение новых материалов и сокращение размеров позволило при сохранении взаимозаменяемости снизить вес топливного насоса УТН-5 в два раза и длину — в полтора раза по сравнению с насосом 4ТН-8,5х10. При этом почти для 32% деталей сохранена взаимозаменяемость. Топливный насос является унифицированной моделью. На базе его секций может быть создан топливный насос с числом секций от одной до восьми.

Рис. Топливный насос УТН-5: 1 — подкачивающий насос; 2 — сапун; 3 — отсечной канал; 4 — перепускной клапан; 5 — пружина; 6 — нажимной штуцер; 7 — прокладка; 8 — нагнетательный клапан; 9 — втулка плунжера; 10 — подводящий канал; 11 — штифт; 12 — поворотная гильза; 13 — верхняя тарелка; 14 — пружина плунжера; 15 — болт толкателя; 16 — фиксирующий винт; 17 — толкатель плунжера; 18 — сливная трубка; 19 — кулачковый вал; 20 — рейка; 21 — стяжной винт; 22 — зубчатый венец; 23 — плунжер.

Головка топливного насоса УТН-5 отлита заодно с корпусом, к которому спереди присоединена чугунная плита для крепления насоса к двигателю. С задней стороны находится фланец для крепления регулятора.

На плунжерах 23 имеется по две спиральные канавки, благодаря которым уравновешиваются боковые давления топлива на плунжер, возникающие в процессе впрыска. Устранение одностороннего действия сил в момент впрыска снижает износ плунжерных пар и удлиняет срок их службы.

Втулка плунжера фиксируется от проворачивания штифтом 11, который входит в паз втулки. Выпадение штифтов предотвращает крышка люка.

Нагнетательный клапан 8, пружина 5 и нажимной штуцер 6 устроены подобно соответствующим деталям топливного насоса 4ТН-8,5 х 10. Под нажимным штуцером установлена капроновая прокладка 7.

Давление открытия нагнетательного клапана должно быть в пределах 1,4—1,6 Мн/м2 (14—16 кГ/см2) по сравнению с давлением 0,8 Мн/м2 (8 кГ/см2) у насосов 4ТН-8,5 X10. Подачу топлива изменяют поворотом плунжера. Вместо поводка с хомутиком, как это сделано в насосе 4ТН-8,5 х 10, в насосах УТН-5 механизм поворота включает в себя рейку 20 и зубчатые венцы 22. На втулки 9 плунжеров надеты поворотные гильзы 12 с зубчатыми венцами 22.

На гильзах в определенных положениях закреплены разрезные зубчатые венцы. Поворотная гильза имеет внизу два продольных паза, в которые плунжер заходит выступами. На гильзу надета пружина 14 плунжера. При помощи верхней тарелки 13 она упирается в корпус насоса, а нижним концом через нижнюю тарелку — в болт 15 толкателя.

Зубчатые венцы постоянно сцеплены с рейкой, которая может перемещаться в двух бронзовых втулках. От вращения вокруг своей оси она удерживается стопорным винтом (в более поздних выпусках отсутствует). Усилие, необходимое для перемещения рейки, не должно превышать 2,5 н (0,25 кГ).

При перемещении рейки зубчатый венец поворачивается вместе с гильзой 12, которая повертывает плунжер и тем самым изменяет величину подачи.

Толкатель 17 плунжера фиксируется винтом 16, который своим концом заходит в паз в корпусе толкателя. Ширина паза равна 4.4 мм. Ролики толкателя смонтированы на плавающей оси.

Величину угла начала подачи изменяют так же, как в насосах 4ТН-8,5 х 10.

Кулачковый вал 19 имеет симметричные кулачки тангенциального профиля, обеспечивающие ход плунжера 8 мм, против 10 мм у топливных насосов типа 4ТН-8,5 х10. Уменьшение расстояния между опорами кулачкового вала и снижение хода плунжера снизило вибрации и инерционные нагрузки. Осевой разбег кулачкового вала находится в пределах 0,1—0,25 мм.

На переднем конце вала между упорной шайбой и маслоотражателем помещены регулировочные прокладки, позволяющие изменять величину осевого разбега. Устанавливают одну толстую и шесть тонких прокладок.

На кулачковом валу между вторым и третьим кулачками находится эксцентрик, приводящий в движение подкачивающий насос 1. Эксцентрик сообщает рабочий ход поршню подкачивающего насоса 6.5 мм против 10 мм у насосов типа 4ТН-8,5 х 10.

Корпус топливного насоса сообщается с атмосферой сапуном 2, в котором установлен фильтр для очистки воздуха. Фильтр изготовлен из эластичного полиуретанового паропласта.

Подачу топлива каждой насосной секцией регулируют поворотом соответствующей гильзы 12 относительно зубчатого венца. Прежде чем повернуть гильзу, необходимо ослабить стяжной винт 21.

Устройство подкачивающей помпы насоса УТН-5 подобно устройству подкачивающей помпы топливного насоса типа 4ТН-8,5 х 10.

Читайте также:  Установка винтовых свай под баню

Рис. Подкачивающий насос (помпа) топливного насоса УТН-5: 1 — насос ручной подкачки; 2 — пружина впускного клапана; 3 — впускной клапан; 4 — толкатель; 5 — стержень толкателя; 6 — направляющая втулка; 7 — поршень; 8 — пружина толкателя; 9 — корпус; 10 — нагнетательный клапан; 11 — футорка.

В чугунном корпусе 9 насоса помешен поршень 7, который приводится в движение толкателем 4, представляющий собой цилиндр, изготовленный из стали ШХ-15. Пружиной он прижимается к эксцентрику кулачкового вала топливного насоса. Стержень 5 толкателя перемещается во втулке, ввернутой в корпусе насоса.

Пара стержень—втулка представляет собой прецизионную пару, предотвращающую перетекание топлива из подкачивающего насоса в корпус топливного насоса.

Впускной и нагнетательный клапаны грибовидного типа, изготовлены из капрона. В качестве направляющей впускного клапана служит корпус ручного насоса, а нагнетательного — футорка 11. Клапаны прижимаются пружинами к стальным втулкам, запрессованным в чугунный корпус.

Насос ручной подкачки взаимозаменяем с насосами, применяемыми на топливных насосах типа 4ТН-8,5 х 10.

источник

Топливный насос трактора МТЗ 80(82) устройство, принцип работы и характеристики

Основным узлом топливной системы дизельного двигателя является топливный насос высокого давления — ТНВД . Функцией узла является создание рабочего давления в системе, дозированная подача топлива к распылителям синхронно циклам работы двигателя в начале такта сжатия в каждый отдельный цилиндр с учётом режимов работы силового агрегата. Техническое состояние и регулировка узла прямо влияет на работу дизеля и создаваемую им мощность.

Трактора мтз 80(82) оснащаются ,в зависимости от года выпуска, топливными насосами в ранних комплектациях УТН 5 и более поздних 4 УТНИ,4 УТНМ производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По классификации данные узлы являются механическими со всережимным регулятором и корректором, имеют одинаковый принцип работы и конструкцию. Топливный насос трактора МТЗ 80 (82) установлен с левой стороны машины в передней части моторного отсека. Механический привод узла осуществляется через газораспределительную шестерню от коленчатого вала двигателя.

Марки ТНВД для тракторов МТЗ

Марка двигателя ММЗ Марка ТНВД старой комплектации Марка ТНВД новой комплектации
Д-240 4 УТНМ-1111005 4 УТНИ-1111005-20
Д-243 4 УТНМ-1111005-110 4 УТНИ-1111005-20
Д-241 4 УТНМ-1111005-10 4 УТНИ-1111005
Д-242 4 УТНМ-1111005-20 4 УТНИ-1111005-10
Д-244 4 УТНМ-1111005-100-01 4 УТНИ-1111005-30
Д-245 4 УТНМ-Т-1111005 4 УТНИ-Т-1111005
Д-245.3, Д-245.2 4 УТНМ-Т-1111005-30 4 УТНИ-Т-1111005-30
Д-245.4, Д-245.5 4 УТНМ-Т-1111005-20 4 УТНИ-Т-1111005-20
Д-245Л-83, Д-245.1 4 УТНМ-Т-1111005-40 4 УТНИ-Т-1111005

Принцип работы топливного насоса МТЗ

Нагнетание топлива и создание рабочего давления осуществляется возвратно-поступательной работой плунжерных пар. В состав пары входит цилиндрическая втулка 4 и плунжер 3, выполняющий функцию поршня. Движение плунжерам передаётся вращением кулачкового вала 1 узла через толкатели 2. Всасывание топлива осуществляется из питающего канала в корпусе узла в надплунжерную полость через окно В во втулке при движении плунжера вниз. При набегании кулачка вала на толкатель , плунжер движением вверх и созданным импульсом давления, открывает нагнетательный клапан Е и пропускает дозированную порцию топлива непосредственно к распылителю.

Детали пары не имеют дополнительных компрессионных уплотнителей и давление создают за счёт высокоточной индивидуальной подгонки с точностью до микрона ( 1 микрометр= 1 метр* 10̄̄̄̄ ̄⁶). В технической терминологии такие пары называются прецизионными и при эксплуатации пары деталей разукомплектовывать запрещено.

В технических учебных заведениях преподаватели для демонстрации подтверждения высокоточной подгонки прецизионной пары показывают небольшой опыт, основанный на принципе действия коэффициента теплового расширения материалов:

  • Поршень – плунжер оставляют в руке, передавая детали температуру тела, а цилиндр-втулку плунжерной пары выносят на улицу с температурой ниже 0˚С .
  • Затем по истечении 10 мнут части пары получают разницу температуры 36 — 40˚С, при этом втулка в границах коэффициента расширения под действием холода уменьшает свои линейные размеры, а плунжер от тепла руки увеличивает.
  • В момент достижения потенциала разности температур преподаватель показывает невозможность вхождения плунжера в цилиндр втулки, тем самым доказывая высокую точность подгонки деталей.

Устройство ТНВД трактора МТЗ 80(82)

УТН 5 и 4 УТНИ представляют собой узел с рядным расположением четырёх секций плунжерных пар с присоединённым регулятором и подкачивающей помпой для преодоления сопротивления прохода топлива через фильтры при заполнении системы. Механизм насоса помещён в алюминиевом корпусе, к передней части которого присоединена чугунная плита для монтажа узла к двигателю. Задний фланец насоса соединяется с регулятором. Кулачковый вал вращается на двух подшипниках. Деталь имеет четыре кулачка для привода плунжеров и один эксцентрик для подкачивающего насоса системы.

В задней части насоса размещён перепускной клапан, который пропускает лишне топливо, подаваемое подкачивающим насосом в его всасывающую полость. Таким образом, давление в головке топливного насоса поддерживается в пределах 0,07- 0,12 мПа обеспечивая бесперебойную подачу к плунжерным парам. В четырёх вертикальных сверлениях корпуса, расположенных в ряд, установлены толкатели с секциями плунжерных пар, каждая из которых работает как отдельный насос.

Читайте также:  Установка лесов при ремонте фасада

Секции оборудованы поворотным механизмом плунжера для осуществления изменения количества подачи топлива в автоматическом режиме при взаимодействии с регулятором. Для осуществления поворота каждая пара оснащена поворотной гильзой 14 с зубчатым венцом 6, который зацепляется с рейкой, связанной с регулятором насоса. На гильзу одета возвратная пружина 8 с упорными тарелками 7 и 12 нижняя часть, которой упирается в болт 11 толкателя 10, а верхняя в корпус насоса.

Корпус насоса оборудован боковым люком для регулировки подачи топлива отдельной секцией и контрольным отверстием с резьбовой пробкой для проверки уровня моторного масла в узле. В крышке регулятора установлен сапун с фильтрующим воздух элементом для сообщения внутренней полости насоса с атмосферой. В нижней части регулятора размещена сливная пробка.

Плунжерная пара

В состав каждой секции входит цилиндрический плунжер 13 со втулкой 5, выполняющей функцию цилиндра. Пара выполнена с высоколегированной термически закалённой стали, обеспечивающей повышенную прочность и плотность прилегания рабочих поверхностей. Верхняя часть втулки имеет утолщённое тело для устойчивости к высоким нагрузкам действующего созданного давления и имеет выступ для посадки в корпус. Втулка оборудована двумя окнами 18 и 19, через одно всасывается топливо в надплунжерную полость, а другое выполняет перепускную функцию для отсекания порции топлива. Оба окна соединены с продольными каналами в корпусе насоса. Для противодействия проворачиванию деталь фиксируется штифтом. Верхний торец втулки оборудован полированным седлом, к которому прижат отдельный нагнетательный клапан К секции.

Каждый плунжер имеет две спиральные симметрично расположенные проточки. Одна предназначена для регулировки количества, подаваемого плунжером топлива путём поворота детали без изменения хода. При совпадении кромок перепускного окна втулки и проточки плунжера давление в надплунжерной полости резко падает и подача топлива через нагнетательный клапан к форсунке прекращается. Вторая проточка предназначена для обеспечения выравнивания удельного давления топлива, действующего на боковую поверхность плунжера при рабочем ходе детали. Таким образом, устраняется одностороннее действие сил во время впрыска, что значительно увеличивает рабочий ресурс прецизионной пары. В нижней части плунжера находится кольцевая проточка, в которую собирается просочившееся топливо из нагнетательной полости. Собранное топливо в проточке обеспечивает смазку пары. Основание плунжера оборудовано двумя выступами для управления его поворотом и упорной головкой для тарелки возвратной пружины.

Нагнетательный клапан

Клапан служит для разделения нагнетательной полости пары и трубки высокого давления идущей к форсунке, а также для резкого снижения давления в топливопроводе в конце подачи горючего плунжером. Это обеспечивает резкое прекращение подачи топлива без подтекания форсунки в конце впрыска. Детали клапана изготовлены из высокопрочной легированной стали индивидуально подобраны и тщательно притёрты. Разукомплектование деталей клапана при замене или ремонте, так как и плунжерной пары не допускается. Пружина, установленная сверху, прижимает пояски клапана к седлу и старается держать его в закрытом состоянии. Выше основного пояска, отделяющего надплунжерное пространство от трубопровода проточена разгрузочная канавка, которая при закрытии клапана забирает на себя часть топлива, находящегося в трубопроводе. Таким образом, снижается давление в трубке, что обеспечивает резкое прекращение впрыска.

Подкачивающая помпа топливного насоса

В отдельном чугунном корпусе помпы размещён поршень, приводимый в движение толкателем из прочной легированной стали. Толкатель прижимается пружиной к приводящему его в движение эксцентрику кулачкового вала насоса. Стержень 13 толкателя двигается во втулке, ввёрнутой в корпус. Детали являются прецизионной парой и выполняет функцию основного рабочего органа подкачивающего устройства. Впускной и нагнетательный клапаны изготовлены из капрона. Направляющей впускного клапана является корпус 8 ручного подкачивающего устройства, а нагнетательного корпус 19. Клапаны прижаты пружинами к стальным втулкам, запрессованным в корпус устройства.

Всережимный регулятор топлива насоса

Автоматическое изменение количества подаваемого насосом регулируется устройством в зависимости от действующей нагрузки на двигатель. Принцип работы регулятора заключается во взаимодействии грузов размещённых на конце кулачкового вала насоса через муфту на систему тяг, связанных с поворотной зубчатой рейкой, управляющей поворотом плунжеров.

Ступица с четырьмя грузами 6 и муфта регулятора 5 с упорным подшипником 26 установлена на хвостовике кулачкового вала. На оси в нижней части корпуса регулятора установлены шарнирно соединённые основная 23 и промежуточная 22 тяги. Верхний конец промежуточной тяги связан с рейкой 11 ТНВД через тягу 14. Промежуточная тяга оборудована автоматическим корректором топливоподачи 20, который состоит из корпуса и размещённым в нём подпружиненного штока 17. Пружина 10 корректора-обогатителя связывает промежуточную тягу 22 и рычаг 9. Пружина 10 создаёт усилие, поворачивая тягу 9 для обогащения в пусковом режиме. Верхний край основной тяги 23 соединён пружиной 15 с рычагом 9 через серьгу 13, который жёстко соединён с осью рычага управления 29.

Задняя стенка оборудована ввёрнутым регулировочным болтом 19«наминала», который ограничивает амплитуду перемещения основной тяги 23 в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, ограничивается часовая производительность насоса. Болтом 18 регулируют остановку подачи топлива. В опорный прилив корпуса регулятора ввёрнут специальный болт 32, который ограничивает угловой поворот рычага управления 29, а следовательно, и частоту вращения двигателя.

Читайте также:  Установка mafia 2 на linux

Работа регулятора ТНВД

Параметры режимов работы регулятора устанавливаются путем регулировки механизма устройства и должны соответствовать эксплуатационным показателям силового агрегата согласно данным завода производителя.

Режим пуска

Рычаг управления 29 устанавливают в сторону максимальной скорости вращения до упора в болт 32. Рычаг 9 растягивает одновременно две пружины 10 обогатителя и 15 регулятора. Пружина 15 прижимает основную тягу 23 к головке регулировочного болта «наминала» 19, а пружина 10 обогатителя подаёт промежуточную тягу 22 с тягой 14 в сторону передвижения рейки для увеличения подачи топлива. (рис I) С увеличением частоты вращения после запуска двигателя, грузы на конце вала под действием центробежных сил расходятся и преодолевая усилие основной пружины 15 и обогатителя 10, передвигают муфту 5 назад. При этом тяга 22 перемещается, действуя на рейку насоса через тягу 14 в сторону уменьшения подачи топлива до установки оборотов холостого хода. (рис. II)

Рабочий режим

В случае достижения максимальной частоты вращения двигателем центробежная сила грузов регулятора уравновешивается пружиной 15 и рейка занимает промежуточное положение. При этом шток корректора 17 находится в утопленном состоянии, пружина обогатителя 10 сжата, тяги 22 и 23 прижаты друг к другу и работают как одно целое.(рис. II)

При увеличении нагрузки на двигатель до номинальной частота вращения уменьшается, вследствие этого центробежная сила на грузах снижается и муфта перестаёт воздействовать на промежуточную тягу 22. Основная тяга 23 при этом упирается в головку болта «наминала» и под действием пружины 15 перемещают рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.(рис III)

С достижением уровня номинальной частоты вращения устанавливается подвижное равновесие механизма регулятора. Усилие пружины 15 уравновешивают центробежные силы грузов, а основная тяга 23 касается головки болта «номинала».

При возникновении кратковременной нагрузки, превышающей номинальную, частота вращения двигателя и насоса резко снижается. Сила действия грузов на промежуточную тягу 22 падает. В этом случае пружина 7 в корректоре выталкивает шток 7 и упирается в основную тягу 23, в следствие чего, промежуточная тяга 22 вместе с рейкой под действием пружины 15 перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, крутящий момент двигателя возрастает и преодолевает нагрузку. (рис IV)

Корректировка подачи топлива при преодолении временных нагрузок в сравнении с подачей при номинальных оборотах происходит в пределах 15-22% и зависит от степени выхода штока из корпуса корректора, а также от степени натяжения пружины 14.

Режим остановки двигателя

Для остановки рычаг 29 управления переводят до конца в направлении часовой стрелки. При этом рычаг 9 под действием пружины регулятора 15 передвигает основную тягу 23 к задней стенке корпуса регулятора. Упираясь в ограничительный болт 18, тяга 23 увлекает за собой промежуточную тягу 22 и соответственно рейку насоса назад в сторону выключения подачи топлива.

Технические характеристики ТНВД для МТЗ 80 82

Показатели УТН 5 4 УТНИ 4 УТНМ
Диаметр плунжера мм 8,5 9 9
Ход плунжера мм 8 10 8
Номинальная частота вращения вала ТНВД об/мин 1100 1100 1100
Частота вращения, соответствующая холостому ходу дизеля об/мин 1170 1160 1160
Частота вращения начала работы регулятора об/мин 1115 1115-1125 1115-1125
Частота вращения максимального крутящего момента об/мин 850 850 850
Частота вращения прекращения коррекции об/мин 1040-1100 1040-1100 1030-1090
Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин. кулачкового вала ммᶾ/цикл 120 140 140
Частота вращения автоматического выключения подачи топлива к форсункам об/мин 950 1210 1250
Неравномерность подачи топлива секциями % мин. частоте вращения/максимальной частоте 6/30 6/30 6/30
Угол начала подачи топлива секцией по мениску до ВМТ( по профилю кулачка) 57 57 57

Обслуживание ТНВД

В регламентные мероприятия по уходу за узлом входят:

  • Проверка уровня масла в корпусе ТНВД производится через каждые 60 часов работы.
  • Замена масла осуществляется с периодичностью 240 рабочих часов.
  • Через каждые 960 часов производят проверку насоса на специальном стенде.

В процессе диагностики ТНВД проверяют следующие параметры:

  • давление, создаваемое отдельной секцией
  • производительность отдельной секции
  • равномерность подачи топлива секциями
  • производительность секций в режиме коррекции
  • режимы работы регулятора

При выявлении несоответствия технических параметров, выдаваемых узлом в процессе проверки, производят регулировку или при необходимости ремонт узла с заменой, вышедших из строя деталей. Для осуществления ремонта, а также правильной настройки узла необходима соответствующая материальная база и специалист соответствующей квалификации.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector