О ТНВД

 Топливный насос высокого давления (сокращенно ТНВД) является своеобразным «посредником» между оборудованием топливной системы высокого и низкого давления.
К узлам низкого давления можно отнести следующие оборудование:

  • топливные баки, отвечают за хранения дизельного топлива;
  • фильтра грубой и тонкой очистки; топливный насос с приводом от дизеля тепловоза. Служит для забора
  • топлива с расходных баков и наполнения полостей топливной системы во время работы двигателя. Это устройство присутствует не во всех топливных системах, по разным причинам;
  • топливный насос с электрическим приводом. Тоже предназначен для забора и подачи топлива. Присутствует во всех топливных системах тепловозов;
  • редукционные (перепускные) клапана, защищают трубопроводы низкого давления от избыточного давления путем поддержки оптимального давления, которое зачастую колеблется в пределах от 1,5 до 2,5 атм.;
  • топливоподогреватель. Представляет собой емкость с двумя разобщенными полостями, по которым циркулирует топливо и охлаждающая жидкость водяной системы локомотива, «обмениваясь» теплом;


Аппаратура высокого давления:

Иногда трубки высокого давления могут вообще отсутствовать из-за конструкционных особенностей ДВС, на которых внедрены особые устройства, имеющие в своем корпусе насос и форсунку.
В этой статье я Вам постараюсь в понятной форме предоставить информацию касательно видов, компоновки и неисправностей насосов высокого давления.

Конструкция ТНВД

тнвд д49

 Подавляющие число двигателей внутреннего сгорания тепловозов оборудуются насосами блочной или индивидуальной конструкции. То есть, блочный ТНВД представляет собой устройство, которое содержит в себе один кулачковый вал и определенное число толкателей, плунжерных пар, нагнетательных клапанов и т.д. Такие насосы выполняют подачу топлива ко всем форсункам в определенной очередности. ТНВД индивидуального типа являет собой узел, в котором присутствует только один толкатель, одна плунжерная пара и один нагнетательный клапан. Индивидуальные насосы подают топливо только в один цилиндр.

блочный ТНВД индивидуальный ТНВД
установлены на дизелях
  • д49;
  • д70;
  • д100.
преимущества удобство в обслуживании; для управления ТНВД используется небольшое количество рычагов и тяг хорошо зарекомендовали себя при работе с многоцилиндровыми дизелями, где индивидуальные ТНВД монтируются в близости с соответствующим цилиндром, что позволяет максимально уменьшить длину трубок высокого давления
недостатки общее число топливных секций в блочных ТНВД ограничивается шестнадцатью (11д45) для управления индивидуальными насосами на дизеле предусмотрена система тяги и рычагов, которая при отсутствии надлежащего ухода может снижать чувствительность РЧО (появятся «провалы» при сбросе позиций или дизель может работать неустойчиво)

Классификация ТНВД по устройству и способу дозировки

топливный насос дизеля Д100

 Насосы высокого давления разделяются на 3 класса по методу дозировки топлива:

  • регулируемые началом подачи топлива;
  • регулируемые концом подачи топлива;
  • регулируемые изменением начало и концом подачи топлива;

Что касается тепловозных дизелей, то на них наиболее распространенными являются топливные насосы второго и третьего классов.

регулируемые концом подачи топлива; регулируемые изменением начало и концом подачи топлива;
Дизели
  • 1д12;
  • д50;
  • д70;
  • д100;
  • м750.

Вдобавок ТНВД также делятся по конструкционным особенностям на две группы:

  • насосы, у которых нагнетание нужного количества топлива происходит только за счет самой плунжерной пары (насосы этой группы применяются почти на всех тепловозных двигателях);
  • насосы, имеющие клапанное управление, что включает в себя некоторое количество клапанов, работа которых контролируется дополнительным механизмом (насосы с такими конструкционными особенностями применяются лишь на некоторых ДВС).

Насосы высокого давления в основу, которых заложено золотниковое управление подачи топлива, отличается простотой и надежностью конструкции. Общее число установленных подвижных узлов в таких насосах минимально, к ним относятся: толкатель, плунжерная пара и нагнетательный клапан.

Неисправность прецизионных пар

 

плунжерная пара насоса тепловозного дизеля

 В индивидуальных топливных насосах золотникового типа присутствует только две (в блочных ТНВД конечно же больше) прецизионных пары, это плунжерная пара и нагнетательный клапан с его седлом.
Износ рабочих поверхностей плунжерных пар это частая и распространенная их неисправность. Также эти прецизионные пары считаются непригодными для дальнейшей работы в случае, если:

  • плунжер имеет затупленные кромки на торце головки, а также на отсечной спирали;
  • на контактной поверхности головки плунжера присутствует большое количество коррозионных участков;
  • на плунжере или на его гильзе есть трещины, риски или другие визуальные недостатки.

Качественно работающая плунжерная пара имеет зеркальную поверхность с малозаметными штрихами и прямым блеском.
Преждевременный выход из строя плунжерных пар зачастую вызывается вследствие работы топливной аппаратуры на некачественно отфильтрованном дизельном топливе и вдобавок из-за содержания в топливе мельчайших абразивных частичек. Степень износа плунжерных пар определяют исходя из величины ее плотности.
Плотность плунжерной пары — это отрезок времени, за который определенное количество топлива перетечет из полости над плунжером через диаметральный зазор между плунжером и его гильзой, во время этого испытания плунжер должен совершать возвратно-поступательно движение. Такое испытание проводится на стенде А53, после которого полученные результаты сравнивают с соответствующими нормами, и решается вопрос о дальнейшей эксплуатации или о браковке плунжерной пары.

Нагнетательный клапан

 

нагнетательный клапан тнвд тепловозного дизеля

 К основной неисправности нагнетательного клапана относится снижение герметичности притирочной фаски клапана. Из-за такого явления происходит перетечка топлива в надплунжерное пространство, что пагубно повлияет на процесс впрыска топлива в особенности на холостых оборотах дизеля. А именно это приведет к частичной потери мощности дизеля по причине снижения дозировки подаваемого топлива и искажения угла подачи топлива.
Помимо износа герметизирующих свойств нагнетательного клапана также следует обращать внимание на пружину клапана, прокладку и нажимной штуцер.
Нажимной штуцер должен быть осмотрен в обязательном порядке перед вкручиванием в ТНВД, его резьбовые поверхности не должны содержать задиров или наклепов, а поверхность, на которую опирается пружина нагнетательного клапана, должна быть плоской.
В качестве прокладок для нагнетательных клапанов выступают резино-технические изделия или медные прокладки. Медные изделия перед установкой отжигаются, а резинки почти всегда подлежат замене, дабы избежать подтеканий топлива из-под нажимных штуцеров, что часто бывает на топливных секциях дизеля Д50.
Теперь о пружинах, их состояние (изменение размеров и упругости) может вызвать серьезные нарушения топливоподачи. Ниже приведены параметры пружин нагнетательных клапанов некоторые типов дизелей.

дизель д40 дизель д49 дизель д100
высота пружины без приложенного усилия от 33 мм до 34 мм 14 мм от 26 мм до 27 мм
проверочное усилие сжатия пружины 58 — 59 H 18,7 — 22,7 H 16 H
высота пружины после приложения усилия от 6,8 мм до 7,8 мм 9,5 мм 23 мм

Течь топлива из-под нажимного штуцера ТНВД

 В этой статье мы рассмотрим ситуацию, когда из-под нажимных (одного или нескольких) штуцеров топливного насоса высокого давления выступает топливо. Это говорит о том, что, скорее всего медные сферические шайбы, размещенные между нагнетательными клапанами и нажимными штуцерами, не выполняют роль уплотнителя и пропускают топливо. Топливо в свою очередь просачивается наружу между резьбой нагнетательного клапана и резьбой корпуса ТНВД. Иногда, редко, причиной течи топлива является трещина в корпусе ТНВД.
 Чтобы устранить течь топлива, связанную с неплотностью медных шайб, нужно выполнить следующие ремонтные работы:

  • Для начала откручиваем все трубки высокого давления от ТНВД;
  • Затем нужно снять три стопорных сухарика. Для этого убираем проволоку, рожковым ключиком на 10 выкручиваем три болтика и снимаем сухарики;

  • Теперь нужно выкрутить все шесть штуцеров. Для этого я использую шестигранный накидной ключ на 27. Одеваем ключ на штуцер, и ударом молотка или кувалды, срываем штуцер. Эту же операцию проделываем с остальными штуцерами;

  • Когда будете выкручивать штуцера будьте осторожны, под ними находятся пружинки, не потеряйте их;

  • Следующей задачей будет извлечение нагнетательного клапана с медной шайбой. Саму медную шайбу без клапана вытянуть не возможно. Чтобы извлечь клапан я использую специальный съёмник;

  • Пользоваться съемником просто. Возьмитесь за верхнюю часть и накрутите съемник на нагнетательный клапан, на клапане имеется резьба М20*1,5 для съемника. Затем при помощи ключа на 22-24 закручивайте гайку до того момента пока не выйдет клапан со своего посадочного места;

  • Снимите медные шайбы и замените новыми. Но можно и спасти старые, для этого необходимо нагреть старые кольца до того момента, когда они побелеют и кинуть их в воду. Теперь их можно использовать повторно;

  • При помощи съемника установить нагнетательные клапана с медными шайбами обратно в ТНВД;
  • На нагнетательные клапана установить пружинки, поверх них вкрутите штуцера и затяните их. Чтобы окончательно затянуть нужно несколько раз ударить кувалдой по ключу, надетому на штуцер;
  • Накрутите и затяните все трубки высокого давления на штуцера.

  Запустите тепловоз, чтобы убедится в том, что течь топлива отсутствует.
От том как запускать тепловоз ТГМ4 читайте на странице: Запуск/Прогрев/Остановка двигателя
 Заключительным этапом нашего ремонта будет установка стопорных сухариков!
Ремонт окончен.

Замена РТИ нагнетательного клапана

 Периодически в процессе работы дизельного двигателя Д50 могут возникать потеки дизельного топлива из-под нажимного штуцера секции топливного насоса высокого давления. Это явление происходит из-за потери уплотняющих свойств резинового уплотнения на нагнетательном клапане. Чтобы устранить эту неполадку нужно заменить резиновое кольцо на нагнетательном клапане.
 Для замены резинового кольца нужно:

  • Сперва ключом на 30 открутить трубку высокого давления от секции топливного насоса. Трубку лучше откручивать немного изогнутым рожковым ключом на 30 из-за того, что будет мешать топливный коллектор;
  • Далее отогнуть трубку в сторону. Порой приходится даже откручивать трубку высокого давления от форсунки для того, чтобы переместить ее в сторону;
  • Теперь берем торцевой ключ на 46, и устанавливаем его на нажимной штуцер. В отверстие ключа вставляем лом и выкручиваем нажимной штуцер. Фото ключа изображено ниже;

  • Во время извлечения будьте осторожны, чтобы не потерять пружинку, которая в нем может остаться;

Нажимной штуцер секции топливного насоса высокго давления

  • Вкручиваем приспособление для выпрессовки седла нагнетательного клапана. Затем ключом закручиваем гайку по резьбе. В результате седло «выйдет» из секции топливного насоса. Я использую приспособление следующего вида;

  • При помощи отвертки удалите старое кольцо и поставьте новое. Я рекомендую ставить только качественную резину (заводское обозначение РТИ нагнетательного клапана — Д70.27.107), не покупайте резину на базарах, ее «хватит» не на долго;

нагнетательный клапан секции топливного насоса

«…также хочу обратить Ваше внимание на то, что внутри некоторых клапанов я несколько раз находил меленькие шайбочки, они ставятся для того чтобы усилить пружинку. Так, что если Вы встретите шайбочки в клапане, не пугайтесь …»

  • осторожно установите седло клапана на свое место в секцию;

  • теперь поставьте пружину, а затем вкрутите и затяните нажимной штуцер;
  • накрутите трубку высокого давления;
  • Все, работа окончена.