Особенности двигателей с топливным

НАСОСОМ V-ОБРАЗНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

На ряде комплектаций двигателей (см. табл. ниже)

устанавливается топливный насос высокого давления V-образ-

ного исполнения производства ОАО "ЯЗДА" г. Ярославль.

 

Эксплуатацию

 

и

 

техническое

 

обслуживание

перечисленных

двигателей

производить

в

соответствии

с

указаниями

настоящего

руководства

по

эксплуатации

с

изменениями, относящимися к особенностям топливного насоса

высокого давления, и описанными ниже.

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

МОДЕЛЕЙ 323.5, 323.5-10, 324.5, 324.5-10, 324.5-10.01

Топливный

насос

высокого

давления

(ТНВД)

предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные

моменты времени строго дозированных порций топлива под

высоким давлением.

313

323.5–10ООО «Ликинский автобус» (ЛиАЗ) Автобус ЛиАЗ-5256 324.5–10ООО «Ликинский автобус» (ЛиАЗ) Автобус ЛиАЗ-5256 Модель двигателя Модель ТНВД Применяемость двигателя ЯМЗ-236НЕ-6 323.5–10 ООО «Ликинский автобус» (ЛиАЗ) Автобус ЛиАЗ-5256 ЯМЗ-236НЕ-18 ЯМЗ-236НЕ-24 323.5–10 ОАО «ЛАЗ» (Львов) Автобусы ЛАЗ-52528 ЯМЗ-236НЕ2-3 324.5–10.01 ОАО «АЗ «Урал» (Миасс) Автомобили Урал ЯМЗ-236НЕ2-6 324.5–10 ОАО «ЛАЗ» (Львов) Автобусы ЛАЗ-52523, ЛАЗ-4207, ЛАЗ-5207 ЯМЗ-236НЕ2-7 324.5–10 РУП «МАЗ» (Минск) Автомобили МАЗ ЯМЗ-236НЕ2-10 324.5–10 «АМАЗ» Автобусы МАЗ-104, МАЗ-104С; Автобусы МАРЗ ЯМЗ-236НЕ2-12 324.5–10 ООО «Ликинский автобус» (ЛиАЗ) Автобус ЛиАЗ-5256 ЯМЗ-236НЕ2-15 ЯМЗ-236НЕ2-16 324.5–10 УП «ОЗ «Неман» (Лида) Автобусы Неман 5201 ЯМЗ-236НЕ2-22 324.5–10 «АМАЗ» Автобусы МАЗ-104, -104С ЯМЗ-236НЕ2-24 324.5–10.01 ОАО «АЗ «Урал» (Миасс) Автомобили Урал-43206 ЯМЗ-236БЕ2-5 324.5 РУП «МАЗ» (Минск) Автомобили МАЗ

 

314

 

315

 

ТНВД расположен в развале блока цилиндров двигателя.

Привод

его

осуществляется

от

распределительного

вала

двигателя через гитару зубчатых колес при помощи ведущей и

ведомой полумуфт с упругими пластинами. Общий вид ТНВД

представлен на (рис. 131).

С топливным насосом высокого давления в одном агрегате

объединены топливоподкачивающий насос 3, регулятор частоты

вращения 6 с корректором по наддуву 4 и гаситель крутильных

колебаний (рис. 132б), который устанавливается на ТНВД

моделей 324.5, 324.5-10, 324.5-10.01, на ТНВД моделей 323.5 и

323.5-10 устанавливается полумуфта привода (рис. 132а).

 

 

а)

 

 

б)

 

Рис. 132. Привод топливного насоса высокого давления:

а) модели 323.5, 323.5–10;

б) модели 324.5, 324.5–10, 324.5–10.01

 

УСТРОЙСТВО И РАБОТА ТНВД

 

Корпус топливного насоса 1 (рис. 131) выполнен в виде

V-образной конструкции. Угол развала блока составляет 75º.

В нижней части корпуса насоса в расточке расположен

кулачковый вал 22 с напрессованными на него роликовыми

коническими подшипниками 21. От осевого перемещения

кулачковый вал зафиксирован двумя крышками 17 и 23. Для

 

316

 

уплотнения

 

относительно

 

корпуса

 

передняя

 

крышка

 

устанавливается

через

паронитовую

прокладку

19,

а

относительно кулачкового вала – с помощью манжеты 16. Под

крышки

устанавливаются

регулировочные

прокладки

18,

которыми регулируется натяг в подшипниках (требуемый

расчетный натяг 0,05...0,1мм).

В расточки корпуса насоса установлены толкатели 10,

состоящие из корпуса толкателя, ролика, втулки и оси, которая

фиксируется

относительно

корпуса

толкателя

штифтом.

Толкатель в сборе фиксируется от проворота в корпусе ТНВД с

помощью специального сухаря 13. В толкатели установлены

пяты 11, имеющие разную толщину, которая определяется в

процессе регулировки ТНВД.

В корпус насоса установлены шесть съемных секций в

сборе 2. Каждая секция (рис. 133) состоит из корпуса секции 8,

поворотной втулки 16, втулки 5 с плунжером 14, нагнетательного

клапана 12 с седлом 4, которое прижимается штуцером 1 к втулке

плунжера. Нагнетательный клапан прижат к седлу пружиной 2 с

упором 11.

Правильное положение втулки плунжера относительно

корпуса секции обеспечивается штифтом 6, а ее герметичность –

резиновым кольцом 7.

В нижнее положение плунжер возвращается пружиной 17,

упирающейся в верхнюю тарелку 9 и нижнюю тарелку 10,

связанную с хвостовиком плунжера. Тарелка 10 упирается в пяту,

установленную в корпусе толкателя. Между хвостовиком

плунжера и пятой должен быть зазор до 0,1мм.

Герметичность корпуса секции относительно корпуса

ТНВД обеспечивается с помощью двух резиновых колец 3.

(При сборке в верхнюю и нижнюю канавку устанавливаются

одинаковые резиновые кольца!)

Секции в сборе крепятся к корпусу ТНВД с помощью

шпилек и гаек.

ВНИМАНИЕ!

НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН И СЕДЛО

КЛАПАНА,

ВТУЛКА

ПЛУНЖЕРА

И

ПЛУНЖЕР–

ПРЕЦИЗИОННЫЕ ПАРЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ЗАМЕНЯТЬСЯ

ТОЛЬКО КОМПЛЕКТНО.

 

 

 

Рис. 133. Секция топливного насоса

1–штуцер; 2–пружина нагнетательного клапана; 3, 7, 13–кольцо

уплотнительное; 4–седло нагнетательного клапана; 5–втулка

плунжера; 6–штифт; 8–корпус секции; 9–тарелка пружины

верхняя; 11–упор; 12–нагнетательный клапан; 14–плунжер;

15–поводок; 16–поворотная втулка; 17–пружина толкателя

 

РАБОТА НАСОСНОЙ СЕКЦИИ

 

Плунжер 14 приводится в движение от кулачкового вала

посредством толкателя. Пружина 17 через тарелку 10 постоянно

прижимает ролик толкателя к кулачку, что обеспечивает

возвратно – поступательное движение плунжера.

 

 

318

 

На

 

ТНВД

 

моделей

 

323.5,

 

323.5-10

 

установлены

плунжерные пары с диаметром плунжера 11 мм (рис. 134а).

 

Рис. 134. Плунжерная пара

а) модификации 323.5, 323.5–10;

б) модификации 324.5, 324.5–10, 324.5–10.01

 

Плунжерная пара служит для создания высокого давления

топлива

у

форсунки

и

изменения

количества

топлива,

подаваемого в камеру сгорания двигателя за цикл. Дозирование

топлива осуществляется изменением конца подачи топлива при

постоянном начале нагнетания. Втулка плунжера имеет два окна,

расположенные на одном уровне, которые одновременно служат

для наполнения и для отсечки. Когда плунжер находится в

нижнем положении, через оба окна топливо затекает в

надплунжерную полость.

При движении вверх в момент перекрытия окон торцем

плунжера начинается активный ход плунжера, в продолжение

которого топливо вытесняется в нагнетательный трубопровод.

Когда винтовые кромки плунжера начинают открывать окна,

активный ход плунжера заканчивается, топливо начинает

поступать в отсечную полость, давление в надплунжерной

полости резко падает и впрыск топлива в камеру сгорания дизеля

прекращается.

 

319

 

Для

 

изменения

 

количества

 

впрыскиваемого

 

топлива

плунжер

поворачивается

вокруг

своей

оси

при

помощи

поворотной втулки, которая связана с рейкой ТНВД.

На

ТНВД

моделей

324.5, 324.5-10

и

324.5-10.01

установлены плунжерные пары с диаметром плунжера 12 мм

(рис. 134б). В отличие от выше рассмотренной плунжерной пары,

дозирование

топлива

осуществляется

одновременным

изменением как начала, так и конца нагнетания топлива. Для

регулировки начала нагнетания на верхнем торце плунжера

имеется специальная управляющая кромка. Отсечка происходит

аналогично рассмотренной выше плунжерной паре. Итак, при

помощи управляющей кромки и окна изменяют начало подачи, а

при помощи отсечных кромок и окон – момент отсечки. При этом

изменяются не только углы начала и конца подачи, но и

количество впрыскиваемого топлива.

 

РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

 

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ

Регулятор частоты вращения механический всережимный

центробежного

типа

предназначен

для

автоматического

поддержания требуемой частоты вращения коленвала двигателя

вне зависимости от нагрузки, обеспечения пусковой подачи

топлива, устойчивой работы двигателя на холостом ходу,

предохранения его от чрезмерного увеличения частоты вращения

(разноса) и произвольного останова, формирования внешней

скоростной характеристики подач топлива с помощью обратного

корректора, а также осуществления тепловой защиты двигателя

корректором по давлению наддувочного воздуха.

 

 

Рис. 135. Регулятор частоты вращения

1–корректор по наддуву; 2–рычаги регулятора с корректором; 3–рычаг

пружины; 4–пружина регулятора; 5–пружина рычага реек; 6–державка

грузов; 7–рейки топливного насоса; 8–поворотная втулка; 9–рычаг

стартовой пружины; 10–рычаг реек; 11–муфта регулятора; 12–пята

упорная

 

 

321

 

Регулятор частоты вращения (рис. 135) расположен в

развале корпуса ТНВД и не имеет своего отдельного корпуса.

Рычаги

и

пружины

регулятора

совершают

качания

в

горизонтальной плоскости. На кулачковом валу насоса 22

(рис. 131) установлена ведущая шестерня 24 регулятора,

вращение на которую передается через резиновые сухари 25 от

фланца 27, неподвижно (посредством шпонки) закрепленного на

кулачковом валу ТНВД.

Вращение от ведущей шестерни через промежуточную

шестерню 28 передается на державку грузов 29, установленную в

двух шарикоподшипниках. (Державка грузов вращается быстрее

кулачкового вала в 2,33 раза.)

В державку грузов запрессованы две оси, на которых

шарнирно установлены грузы регулятора сложной формы.

Каждый груз имеет лапку, в которую запрессована ось, и на нее

установлен ролик. Державка имеет осевое сверление, в которое

входит муфта грузов 30, с напрессованным на нее упорным

подшипником. В отверстие муфты 11 (рис. 135) входит упорная

пята 12, которая шарнирно, посредством пальца 20 (рис. 136)

соединена с рычагом рейки 1. Рычаг рейки шарнирно через палец

4 связан с рычагом муфты 5 и через штифт 22 с рейкой ТНВД.

Между рычагом рейки и рычагом муфты расположен узел

обратного корректора. Рычаг муфты шарнирно закреплен

относительно корпуса ТНВД осью. На этой же оси шарнирно

закреплен рычаг регулятора 6, который упирается в подвижный

шток корректора по наддуву, являющийся номинальным упором

регулятора.

В

рычаг

регулятора

завернут

узел

прямого

корректора 11, который на данных моделях выведен из работы

(вместо пружины установлена втулка 12).

Так же к рычагу регулятора через регулировочный болт 3

подсоединена главная пружина регулятора 4 (рис. 135), второй

конец которой зацеплен за рычаг пружины 3.

Рычаг пружины одним концом шарнирно установлен на

ось, запрессованную в корпус ТНВД, другим концом через ось

связан с рычагом управления регулятора, расположенным на

верхней крышке.

На эту же ось, запрессованную в корпус, шарнирно

установлен рычаг стартовой пружины 9, за который зацеплена

пружина рычага реек 5. Второй конец этой пружины зацеплен за

промежуточный

рычаг

реек

10,

установленный

на

оси,

 

 

запрессованной в корпус насоса и связывающей между собой две

рейки 7 ТНВД.

На верхней крышке шарнирно закреплен рычаг останова 2

(рис. 137), который при его перемещении действует на штифт 23

(рис. 136), запрессованный в рычаг рейки 1, и перемещает рычаги

регулятора и связанные с ними рейки в сторону выключения

подачи топлива.

 

Рис. 136. Рычаги регулятора

1–рычаг рейки; 2–пята упорная; 3–болт регулировочный; 4–палец

рычага муфты; 5–рычаг муфты грузов; 6–рычаг регулятора; 7–

шток корректора; 8–толкатель корректора; 9–пружина обратного

корректора; 10–гайка корректора; 11–корректор; 12–втулка дис-

танционная; 13–корпус пружины корректора; 14–втулка рычага

регулятора; 15–шайба стопорная; 17–гайка М5; 18–гайка М10 x1;

19–гайка М16 x 1; 20–палец; 21–гайка М6; 22–штифт; 23–штифт.

 

323

 

ВЕРХНЯЯ КРЫШКА РЕГУЛЯТОРА

 

Верхняя крышка регулятора через паронитовую прокладку

болтами

крепится

к

корпусу

насоса

и

обеспечивает

герметичность масляной полости насоса и регулятора.

 

а)

 

б)

Рис. 137. Верхняя крышка регулятора:

а) и б) – варианты исполнения крышки; 1–болт ограничения

пусковой подачи; 2–рычаг останова; 3-болт ограничения на

выключение подачи; 4–болт ограничения максимальной частоты

вращения; 5–рычаг управления регулятора; 6–болт ограничения

минимальной частоты вращения.

 

324

 

На верхней крышке регулятора (рис. 137) расположены

рычаг управления регулятора 5 и рычаг останова 2. Перемещение

каждого из них ограничивается двумя регулировочными болтами.

Рычаг управления ограничен болтом максимальной частоты

вращения 4 и болтом минимальной частоты вращения 6. Рычаг

останова ограничен болтом 1, которым регулируется пусковая

подача топлива и болтом 3, ограничивающим ход рычага 2 в

сторону выключения из условия обеспечения запаса хода рейки

на выключение подачи (чтобы усилие от пневмоцилиндра не

передавалось на рейки насоса). Болты 1, 3 и 4 регулируются на

стенде и пломбируются. Болт 6 минимальной частоты вращения

не пломбируется и регулируется окончательно на двигателе.

 

ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО (ОБОГАТИТЕЛЬ)

 

Для обеспечения надежного пуска двигателя в регуляторе

предусмотрено пусковое устройство, которое обеспечивает

увеличенную подачу во время пуска двигателя. (Конструкция

была рассмотрена выше при описании регулятора.)

Конструкция пускового устройства позволяет по желанию

водителя производить пуск двигателя с включенной или

выключенной пусковой подачей топлива.

Для того чтобы включить пусковую подачу, необходимо

нажать на педаль акселератора (рычаг управления регулятора!)

При этом вместе с главной пружиной регулятора под действием

рычага 9 (рис. 135) деформируется и пружина рычага реек 5.

Рычаги, и связанные с ними рейки насоса, устанавливаются в

положение, соответствующее пусковой подаче топлива. После

пуска

двигателя

центробежная

сила

грузов

регулятора,

преодолевая натяжение пружины 5, перемещает рычаги и

присоединенные к ним рейки в сторону уменьшения подачи и

выключает пусковую подачу топлива.

 

РАБОТА РЕГУЛЯТОРА

При работе двигателя на установившемся скоростном

режиме

(частота

вращения

коленчатого

вала

двигателя

постоянна, рычаг управления регулятора и рейки ТНВД не

перемещаются)

центробежная

сила

грузов

регулятора

уравновешена усилием пружин регулятора.

 

 

Если при неизменном положении рычага управления

регулятора уменьшилась нагрузка на двигатель, то частота

вращения коленчатого вала двигателя, а, следовательно, и грузов

регулятора увеличивается. Центробежная сила грузов будет

расти, и грузы начнут расходиться, перемещая муфту, рычаги

регулятора с рейками, преодолевая сопротивление пружин

регулятора, в сторону уменьшения подачи топлива. Вследствие

этого увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя

прекратится. Муфта грузов и рычаги с рейками займут новое

равновесное положение, но уже при более увеличенной по

сравнению с исходной частоте вращения коленчатого вала

двигателя.

Когда нагрузка на двигатель возрастает, происходит

обратный процесс, при котором грузы регулятора сходятся,

муфта грузов, рычаги регулятора и рейки под действием усилия

пружин регулятора переместятся в сторону увеличения подачи

топлива. Новое равновесное положение будет при меньшей по

сравнению с исходной частоте вращения коленчатого вала

двигателя.

Если на установившемся режиме работы двигателя

переместить рычаг управления в сторону увеличения усилия

пружин регулятора, то это вызовет перемещение рычагов

регулятора с рейками в сторону увеличения подачи топлива.

Частота вращения двигателя будет увеличиваться до тех пор,

пока растущая центробежная сила грузов не уравновеситься

усилием пружин регулятора. Двигатель перейдет на другой

установившийся скоростной режим работы. Таким образом,

каждое перемещение рычага управления вызывает изменение

усилия натяжения пружин регулятора, а вслед за этим

соответствующее

изменение

скоростного

режима

работы

двигателя. В реальных условиях эксплуатации автомобиля

обычно

одновременно

меняется

момент

сопротивления

движению, т.е. изменяется нагрузка на двигатель и частота

вращения его коленвала, а так же положение рычага управления

регулятора, поэтому процесс установления равновесного режима

протекает более сложно.

 

 

 

НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ, РАБОТА И

РЕГУЛИРОВКА ОБРАТНОГО КОРРЕКТОРА

 

Скоростные характеристики цикловой подачи топлива при

постоянном положении рейки ТНВД таковы, что «прямое

корректирование», т.е. движение рейки в сторону увеличения

подачи топлива не требуется, а необходимо только «обратное

корректирование», т.е. движение рейки в сторону уменьшения

подачи топлива. Для этой цели и служит обратный корректор.

Обратный корректор (рис. 136) состоит из штока 7,

который при помощи толкателя 8 и двух специальных стопорных

шайб 15 и 16, фиксируется в рычаге рейки 1. На шток корректора

наворачивается специальная гайка 10, которая служит для

регулировки предварительного натяжения пружины 9. На шток 7

со стороны рычага муфты 5 навернуты две гайки 21,

законтренные между собой, которые служат для регулировки

хода обратного корректора (зазора между рычагом реки и

рычагом муфты «Ж»).

Работа обратного корректора состоит в следующем: При

номинальной частоте вращения усилие грузов регулятора таково,

что оно сжимает пружину обратного корректора 9 и зазор «Ж»

между рычагом рейки и муфты равен нулю.

При снижении частоты вращения, в какой то момент

усилия

грузов

регулятора и сжатой пружины обратного

корректора становятся равными. При дальнейшем уменьшении

частоты вращения, т.е. уменьшении усилия грузов пружина

обратного корректора начинает разжиматься и перемещать рычаг

реек с рейками в сторону уменьшения подачи топлива. Это

происходит до тех пор, пока будет уменьшаться частота

вращения и законтренные между собой гайки 21 не коснуться

рычага муфты 5.

Обратный корректор имеет две регулировки:

1 Вращение штока корректора 7 при законтренных между

собой гайках 21. При этом перемещается специальная гайка 10 и

изменяет преднатяг пружины обратного корректора, который

ведет к изменению частоты вращения, соответствующей началу

работы обратного корректора. Этой регулировкой пользуются

при настройке требуемой цикловой подачи топлива в диапазоне

частот вращения близких к номинальной.

 

 

 

2 Вращение гаек 21 при неподвижном штоке обратного

корректора 7. При этом изменяется зазор «Ж» между рычагом

рейки и муфты. Этой регулировкой пользуются при настройке

требуемой цикловой подачи в диапазоне малых частот вращения.