ТНВД Камаз: устройство, принцип работы и ремонт
ТНВД – это Топливный Насос Высокого Давления. Ставиться он на дизельные двигатели и предназначен для подачи топлива в топливную систему под высоким давлением, для наилучшего сгорания его в цилиндрах.
Устройство ТНВД
Рис.1 — Подробная схема всех элементов топливного насоса для автомобилей Камаз с двигателем 740.
Принцип работы
Из бака, через фильтр грубой очистки, с помощью топливного насоса низкого давления топливо, по топливопроводу, поступает сначала в фильтр тонкой очистки, а потом на вход в ТНВД. От коленвала двигателя передается крутящий момент на топливный насос, а точнее на кулачковый вал, который в свою очередь приводит в действие толкатели. Толкатели давят на пружины, которые поднимают плунжер. Плунжер закрывает впускной клапан, топливо подается на форсунки, которые распыляют его уже в цилиндрах. Кулачковый вал, проварачиваясь дальше опускает плунжер, открывая, тем самым, поступление топлива в ТНВД и процесс повторяется.
Вроде бы ничего сложно, однако, это не совсем так. Любой ТНВД это очень сложный механизм, основой которого являются плунжерные пары. Их изготавливают с очень высокой точностью. Одна такая пара состоит из цилиндра и поршня, который, перемещаюсь и создает высокое давление в системе.
ТНВД двигателя Камаз 740 представляет собой V-образное устройство, в каждой половине которого находится по 4 плунжерные пары. Внизу корпуса насоса находится кулачковый вал, на который от коленвала и передается крутящий момент. Кулачки на валу передают поступательные движения на поршни каждой пары. Работа поршней ТНВД строго синхронизирована с работой поршней самого двигателя с помощью пружинных толкателей.
В конструкции каждой плунжерной пары есть несколько клапанов, как впускных так и выпускных и специальных канавок для отвода лишнего топлива. За направлениями потока топлива отвечают специальные автоматически клапанные механизмы.
Возможные неисправности в работе ТНВД и их ремонт
В топливном насосе двигателя Камаз 740 высокое давление создается за счет очень плотного прилегания поршня в цилиндре плунжерной пары. В случае какого либо нарушения этой плотности в топливной системе падает давление и двигатель вообще может не запуститься или работать не ровно, с перебоями. Длительную и безаварийную работы ТНВД в первую очередь обеспечивает качественное дизельное топливо. Для дизельных моторов это одно из главных условий успешной эксплуатации. Внимательно отнеситесь к выбору АЗС, на которой заправляетесь.
Для того, чтобы двигатель КАМАЗ и ТНВД работали исправно и долго своевременно проводите все необходимые регламентные работы по их техническому обслуживанию, а особое внимание стоит уделить замене топливных фильтров, как грубой, так и тонкой очистки. Старайтесь покупать оригинальные расходные материалы у официальных дилеров или в авторизированных сервисных центрах.
Как и у любого механизма у ТНВД есть свой ресурс, который он в любом случае со временем выработает. Но инженеры Камаза разработали ремонтопригодный агрегат, который можно восстановить, заменив изношенные детали. Но ремонтировать топливный насос высокого давления стоит на специализированных станциях, которые оборудованы стендом проверки топливной системы под давлением. Такое оборудование поможет выявить как явные, так и скрытые неисправности. После проведения ремонта ТНВД должен пройти ряд стендовых испытаний и точную настройку вместе топливными форсунками.
Основные причины выхода ТНВД из строя
- Вода в топливной системе. Причин появления воды в системе может быть несколько: некачественный или изношенный топливный фильтр; большой процент воды в дизельном топливе; нарушение герметичности топливопровода из-за чего образуется конденсат внутри на трубках.
- Механические примеси в топливе. Примеси могут появляться опять же из-за плохих топливных фильтров. Так же рекомендуется периодически проводить очистку топливного бака от образований парафина и т.п. отложений.
- Плохие смазывающие качества дизельного топлива. Причина этого может скрывать в применение не сертифицированных присадок. Не поддавайтесь рекламе и не добавляйте в топливо ничего лишнего, чего не рекомендует производитель.
- Не герметичный топливопровод. В этом случае идет постоянный подсос воздуха в систему, повышающий коэффициент трения в плунжерных парах, что приводит к их быстрому износу.
Самые часто встречающиеся неисправности
- Неравномерная подача топлива. Причина скорее всего кроется в поврежденной плунжерной паре. Так же рекомендуется проверить клапаны топливного насоса, а также работу форсунок.
- Повышенный расход топлива. Причина банальна – повреждения топливопровода.
- Запаздывает впрыск. Проблема может скрываться в регулировочном болте толкателя или в поврежденном кулачковом вале.
Видео, подробно описывающее работу топливной систему двигателя Камаз 740.
Регулировка подачи топлива
Как снять ТНВД
- отсоединить тросики ручного управления рычагом остановки двигателя и рычагом управления регулятором,
- снимите тягу управления подачей топлива,
- отсоедините все трубопроводы подвода топлива к насосу, отводящий и дренажный трубопроводы и трубопровод от фильтра тонкой очистки топлива,
- отсоедините трубку для подвода масла к насосу и, масло отводящую трубку,
- выкрутите стяжной болт переднего фланца ведущей полумуфты и два болта ведомой полумуфты (для того, чтобы выкручивать болты было удобно нужно провернуть коленвал через люк картера сцепления),
- отсоедините топливопроводы факельных свечей,
- снимите топливопроводы высокого давления,
- отсоедините трубку, которая подводит воздух к рабочему цилиндру вспомогательного тормоза,
- открутите четыре болта, которые крепят ТНВД,
- снимите собственно сам насос.
Порядок разборки
- вывернуть винты крепления задней крышки регулятора частоты вращения и снять крышку в сборе с насосом низкого давления;
- снять автоматическую муфту опережения впрыска топлива, используя приспособление И-801.16.000. Сначала отвернуть гайку 2 (рис. а) крепления муфты. Для этого вставить отвертку 4 в паз гайки и, удерживая муфту 1 от вращения, ключом 3 отвернуть гайку. Затем, вворачивая в муфту съемник 5 (рис. б), снять муфту;
Рис.2 – Снятие муфты
- распломбировать и вывернуть винты крепления защитных кожухов секций ТНВД и снять кожуха;
- распломбировать и вывернуть болты крепления верхней крышки регулятора и снять крышку;
- вынуть ось рычага регулятора и снять рычаг регулятора с рычагом муфты грузов, муфтой, пружиной регулятора и рычагом пружины;
- снять стопорное кольцо и державку грузов в сборе;
- вывернуть пробки реек, вынуть втулки реек, затем сами рейки, предварительно расстопорив их;
- отвернуть гайки крепления секций ТНВД, снять стопорные шайбы штуцеров секций и вынуть секции ТНВД и толкатели плунжеров;
- расшплинтовать и отвернуть гайки и, используя съемник И-801.26.000, снять эксцентрик привода насоса низкого давления, ведущую шестерню регулятора и промежуточную шестерню;
- снять второй подшипник с оси промежуточной шестерни;
- выбить шпонки с носка и хвостовика кулачкового вала, снять крышку заднего подшипника, вынуть кулачковый вал в сборе с подшипниками и снять крышку переднего подшипника;
- используя съемник И-801.30.000, снять подшипники с кулачкового вала;
- секции ТНВД и топливоподкачивающий насос низкого давления разобрать в приспособлении И-801.20.000. Для выпрессовки нагнетательного клапана секции ТНВД использовать приспособление И-801.21.000.
Сборка и установка ТНВД после ремонта
Сборка ТНВД, как и положено, проводится в обратном порядке. Чтобы установить подшипники на кулачковый вал используется приспособление И-801.27.000. Свободный ход вала должен быть не больше 0,1 мм, делается это путем подбора регулировочных прокладок под крышку переднего подшипника кулачкового вала.
Установка ТНВД:
- проверните коленвал до его положения, которое соответствует началу впрыска топлива в первый цилиндра (фиксатор находится в зацеплении с маховиком), проверьте, чтобы метка I на заднем фланце ведущей полумуфты привода должна быть вверху;
- установите топливный насос на двигатель, совместив при этом метки II на корпусе насоса и муфте опережения впрыска топлива;
- затяните болты крепления насоса;
Рис.3 — Порядок затяжки болтов крепления, топливного насоса высокого давления
- не нарушая взаимного расположения меток, затяните верхний болт ведомой полумуфты привода, переставьте фиксатор в мелкий паз, проверните коленвал на один оборот и затяните второй болт ведомой полумуфты, затяните стяжной болт переднего фланца полумуфты;
- установите крышку люка картера сцепления;
- подсоедините трубопроводы высокого давления, маслоподводящую и маслоотводящую трубки, трубку подвода воздуха к пневмоцилиндру вспомогательного тормоза, трубопроводы низкого давления, тягу управления подачей топлива, тросики ручного управления рычагом останова и рычагом управления регулятором.
После установки ТНВД запустите двигатель и болтом отрегулировать минимальную частоту вращения холостого хода, которая не должна превышать 600 об/мин.
Источник статьи: http://miniteh.com/articles/Informaciya/TNVD-Kamaz-ustroistvo-princip-raboty-i-remont
Системы управления двигателями
На двигателях применяются системы управления топливоподачей с механическими или электронными регуляторами (см. таблицу 1).
Применяемые в составе двигателей уровня Евро-2 механические регуляторы рядных ТНВД фирмы БОШ встроены в насос, органы управления ими показаны на рисунке 39.
ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Двигатели КАМАЗ уровня Евро-3 оснащаются электронными системами управления двигателем (ЭСУД), где вместо традиционных ТНВД с механическим регулятором применяются:
— ТНВД фирмы БОШ типа 7100 с электронным регулятором;
— ТНВД ОАО «ЯЗДА» типа 337-23 с электронным регулятором.
ЭСУД предназначена для управления цикловой подачей топлива двигателя в зависимости от режимов работы двигателя, его температурного состояния, регулировочных характеристик и параметров окружающей среды. Система обеспечивает выполнение следующих функций:
— нормирование пусковой подачи топлива;
— коррекция цикловой подачи в зависимости от давления наддувочного воздуха;
— ограничение цикловой подачи топлива при достижении предельной температуры охлаждающей жидкости;
— управление реле блокировки стартера;
— отключение подачи топлива в режиме «горный тормоз»;
— ограничение максимальной скорости автомобиля;
— обеспечение аварийного останова двигателя;
— осуществление диагностических функций и передача диагностической информации через диагностический разъем по линии K-line и CAN;
— индикация о неисправности ЭСУД контрольной лампой «Check Engine»;
— обеспечение взаимодействия с другими системами управления автомобиля;
— обеспечение аварийно-предупредительной сигнализации и защиты и др.
Полный перечень выполняемых ЭСУД функций определяется при проектировании изделия, на котором применен двигатель.
В состав ЭСУД входят:
— электронный блок управления (ЭБУ);
— жгуты проводов в комплекте с датчиками, переключателями и разъемами для подключения устройств диагностирования системы в условиях эксплуатации;
— исполнительные механизмы (привод рейки ТНВД, клапан аварийного останова двигателя).
Элементы ЭСУД и их предназначение на двигателях КАМАЗ с ТНВД типа Р7100.
Размещение элементов системы и прокладка моторного жгута проводов представлены на рисунке 44.
В системе используются следующие элементы:
Датчики частоты вращения коленчатого вала (основной и вспомогательный) 0 281 002 898 ф.«Bosch» индукционные, используются для измерения частоты вращения коленчатого и распределительного валов двигателя. Датчик измерения частоты вращения коленчатого вала устанавливается в отверстие, выполненное в передней крышке. Для формирования сигналов датчика в качестве индуктора применяется специальный передний противовес коленчатого вала с восемью пазами.
Датчик частоты вращения распределительного вала устанавливается в специальное отверстие, выполненное в картере маховика. Для формирования сигналов датчика в качестве индуктора применяется специальное колесо с шестнадцатью пазами.
Датчик температуры охлаждающей жидкости 0 281 002 209 ф.«Bosch» используется для определения температурного состояния двигателя. Устанавливается в отверстие коробки термостатов системы охлаждения двигателя. Сигнал датчика используется в функции ограничения цикловой подачи при превышении допустимой температуры двигателя с выдачей предупреждения на диагностическую лампу и корректировку стартовой подачи топлива в зависимости от температурного состояния двигателя.
Датчик температуры топлива 0 281 002 209 ф.«Bosch» используется для определения температуры топлива, монтируется в специальный корпус клапана, установленный на входе в ТНВД. В зависимости от его сигнала корректируется объём цикловой подачи топлива.
Датчик давления и температуры наддувочного воздуха 0 281 002 576 ф.«Bosch», устанавливаемый в соединительном патрубке, определяет температуру и давление воздуха во впускных коллекторах двигателя. Значения температуры и давления воздуха необходимы для определения массового расхода воздуха.
Электронный блок управления MS6.1 ф.«Bosch» обеспечивает прием и обработку сигналов датчиков и переключателей, передаваемой информации по шине CAN. ЭБУ анализирует всю поступающую информацию о режимных параметрах, состоянии двигателя и автомобиля, обрабатывает ее в соответствии с заданными алгоритмами и управляет рейкой ТНВД, обеспечивая при этом впрыскивание строго дозированных порций топлива. Через шину CAN возможен обмен сигналами с другими системами автомобиля, через K-line осуществляется диагностика системы.
Электронный блок управления устанавливается в кабине автомобиля.
Исполнительными механизмами системы являются электромагнит перемещения рейки ТНВД и втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя.
Электромагнит рейки ТНВД с датчиком положения служат для установки рейки ТНВД в положение, соответствующее заданному режиму работы двигателя. Конструкция и характеристики электромагнита обеспечивают высокую точность и быстродействие, обеспечивая регулирование двигателя в зависимости от условий работы.
Втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова двигателя служит для прекращения подачи топлива в ТНВД при возникновении аварийных ситуаций (например, заклинивание рейки ТНВД, чрезмерное превышение частоты вращения коленчатого вала и т.д.). Устанавливается в специальный корпус клапана вместе с датчиком температуры топлива.
Педаль подачи топлива ф.«ТеlеАехМоrsе» устанавливается в кабине изделия и служит для выбора требуемого режима работы двигателя водителем. Сигнал выходного напряжения передается в электронный блок управления, где он преобразуется в значение цикловой подачи топлива.
Контрольная лампа диагностики двигателя (лампа «Check Engine»), установленная на щитке приборов в кабине автомобиля, служит для контроля работы двигателя и выдачи кодов неисправности — блинк-кодов.
После включения зажигания тестируется лампа диагностики двигателя, в ходе которого она загорается на три секунды. Если лампа диагностики продолжает гореть, либо она загорается при работе двигателя, это означает, что в ЭСУД возникла неисправность и для ее устранения необходимо обратиться в сервисный центр. Информация о неисправностях хранится в ЭБУ и может быть прочитана либо при помощи диагностического прибора, либо при помощи лампы диагностики. После устранения неисправности лампа диагностики гаснет.
Рис. 44 — Установка жгута проводов:
1 — датчик частоты вращения коленчатого вала (основной), 2 — датчик частоты вращения распределительного вала (вспомогательный), 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — датчик температуры топлива, 5 — датчик давления и температуры наддувочного воздуха, 6 — жгут системы управления двигателем, 7 — электромагнит рейки ТНВД, 8 — втягивающий электромагнит 24В клапана аварийного останова
Установленный в кабине изделия включатель режима диагностики имеет три положения — среднее (фиксированное), верхнее и нижнее (нефиксированные). В верхнем и нижнем положении электронный блок управления двигателем находится в режиме диагностики.
Диагностика двигателя проводится нажатием и удерживанием включателя в верхнем или нижнем нажатом положении более 2 секунд. После отпускания включателя лампа диагностики промигает блинк-код неисправности двигателя в виде нескольких длинных вспышек (первый знак блинк-кода) и нескольких коротких вспышек (второй знак блинк-кода).
При следующем нажатии на включатель лампа будет мигать блинк-код следующей неисправности. Таким образом, выводятся все неисправности, хранящиеся в электронном блоке. После вывода последней запомненной неисправности блок начинает заново выводить первую неисправность.
Для стирания выводимых лампой диагностики блинк-кодов неисправностей из памяти блока управления при нажатом включателе режима диагностики включите зажигание и после этого удерживайте включатель режима диагностики еще около 5 секунд.
Пример — при физической ошибке датчика температуры наддувочного воздуха (блинк-код 32) лампа диагностики промигает 3 длинные вспышки, пауза, 2 короткие вспышки.
Перечень возможных ошибок и неисправностей, их блин-коды и рекомендуемые действия при этом приведен в таблице 4
Таблица 4 — Возможные неисправности, их коды и способы устранения
Источник статьи: http://kama-avtodetal.ru/tehspravochnik/rukovodstvo-po-ekspluatacii-dvigatelej-kamaz-ekologicheskih-klas/sistemy-upravleniya-dvigatelyami/
