Ремонт плунжерной пары тнвд
Плунжерная пара ТНВД: устройство и основные неисправности
19 апреля 2019 Категория: Полезная информация.
Плунжерная пара в дизельном двигателе – важнейший элемент ТНВД. ТНВД представляет собой топливный насос высокого давления, то есть насос, который нагнетает горючее в цилиндры из бака под большим давлением. Именно плунжерная пара в конструкции ТНВД является вытеснителем, который гонит дизтопливо в цилиндры.
Конструкция и особенности работы
Состоит плунжерная пара из двух элементов: втулки и, собственно, плунжера. Он представляет собой цилиндрический поршень, длина которого намного больше его диаметра, за счёт этого плунжер способен создать давление намного выше, чем просто поршневый насос. Когда плунжер перемещается внутри втулки, нагнетая давление, уплотнитель, который находится на цилиндре, в свобю очередь перемещается по поверхности плунжера, обеспечивая герметичность.
Топливо всасывается внутрь через ответствия в плунжерной паре, а затем попадает в цилиндры, строго дозированное той же планужерной парой. Давление, которое нагнетает плунжер во втулке, определяется моментом подачи ДТ в камеру, а необходимые параметры для работы определяются строгими требованиями к конструкции детали.
Так, поверхность втулки и плунжера делают из твёрдых металлов, которые к тому же проходят процесс закаливания. Только за счёт заводской обработки удаётся достичь твёрдости в 75 единиц, сделать плунжерную пару прочным и долговечным элементом.
Помимо создания высокого давления впрыска топлива, плунжер должен свободно ходить во втулке. Вместе с тем любые протечки топлива должны быть исключены. Поэтому между втулкой и плунжером оставляют зазор строго 1-3 мм. После подбора деталей, втулку и плунжер дополнительно подгоняют друг к другу.
Герметичность, прочность, износостойкость, способность интенсивно нагнетать давление и обеспечивать дозированный впрыск топлива – основные характеристики плунжерной пары.
Неисправности и их причины
Специфика конструкции плунжерной пары, особенно зазор в 1-3 мм между элементами, накладывает определённые ограничения в плане беспроблемной эксплуатации дизельных автомобилей.
Если заливать в систему питания дизельного ДВС сомнительное топливо, с примесью воды, осадком, мелкими частицами, плунжерная пара может выйти из строя.
Попадание мелких частиц в топливе в зазор между плунжером и втулкой вызовет заклинивание механизма, и ТНВД быстро выйдет из строя. Такой сценарий возможен, если игнорировать своевременную замену топливного фильтра.
Вода, проникая в зазор плунжерной пары, вызывает эффект «сухой» работы трущихся деталей, потому что при нагнетании давления в ТНВД контактирующие элементы смазываются топливом. В результате сухого трения элементов плунжерной пары возникнет перегрев, может образоваться металлическая пыль и стружка, которая пройдёт через топливный насос, забьёт форсунки или вызовет выход из строя топливной системы в принципе.
Другой сценарий – попавшая в плунжерную пару вода вызывает коррозию на элементах, ТНВД со временем начинает работать с перебоями, двигатель теряет мощность без видимых причин, владелец в растерянности – и так пока насос совсем не выйдет из строя из-за налёта ржавчины на элементах.
Как определить проблему
Как правило, о том, что с механизмом плунжера что-то не в порядке, владелец догадывается по тому, что дизельный двигатель неохотно запускаетсяизельный двигатель неохотно запускается. А если всё же запускается – плавают обороты, на холостом ходу двигатель работает нестабильно, «троит». В запущенных случаях можно даже расслышать стук плунжера, пока ТНВД гонит топливо в цилиндры.
В движении, когда идёт нагрузка на ДВС, дизель с неисправным плунжером ощутимо теряет в тяге, машина может двигаться рывками.
Характерный признак износа плунжерной пары – двигатель не запускается на горячую. То есть ситуация, когда мотор нормально запускался, прогрелся и вышел на рабочую температуру, а затем был заглушен – и вновь запускаться отказался.
- При определении причин, почему дизель не запускается на горячую, важно исключить причины с герметичностью форсунок, когда топливо переливается в цилиндры даже после остановки мотора, и причины с выходом из строя датчиков (температуры ОЖ, подъёма иглы форсунки, давления в топливной рампе).
Проверку плунжера в этой ситуации можно выполнить так: полить на ТНВД воду или накрыть его мокрой тканью, чтобы остудить. чтобы остудить насос. Или накрыть его мокрой тканью. Если после этого мотор запустится – дело в изношенных элементах плунжерной пары.
Чтобы точно определить причину неисправностей, нужно продиагностировать работу ТНВД дизельного двигателя на специальном оборудовании. Если будет обнаружен сильный износ или повреждение плунжерной пары, её будет нужно заменить.
- Какие элементы в дизельных моторах выходят из строя чаще всего, узнаете здесь.
Плунжерные пары ТНВД вы найдёте в нашем каталоге
Способ восстановления плунжерной пары
Использование: восстановление изношенных поверхностей прецизионных деталей, например плунжерных пар топливных насосов высокого давления. Сущность изобретения: на изношенном плунжере формируют опорные поверхности в виде цилиндрических поясков, расположенных равномерно вдоль оси плунжера, и замкнутых полос по периметрам отсечных канавок. Ширину полос и поясков выбирают в пределах 3-4 мм при их суммарной площади в 46-56% от площади плунжера. Опорные поверхности формируют путем электроэрозионного нанесения двухслойного покрытия с пластическим деформированием поверхности первого слоя покрытия, например, износостойкого из ВК 8, перед нанесением второго слоя из антифрикционного материала, например, осуществляемым медно-графитовым электродом, после нанесения покрытия плунжер притирают в чугунном притире с добавлением абразивной пасты. Восстановленную пару используют вместо новой. 1 ил.
Изобретение относится к способу электроэрозионного восстановления изношенных поверхностей прецизионных деталей и может быть использовано в машиностроении и ремонте машин для восстановления плунжерных пар топливных насосов высокого давления (ТНВД).
Известен способ восстановления рабочего профиля деталей, работающих в условиях неравномерного износа, согласно которому на рабочую поверхность профиля деталей предварительно наносят защитный слой, толщина которого является предельной для выбранного электроэрозионного режима (aвт.cв. CCCP N 698746, кл. B 23 Н 9/00, 1979).
Недостатком известного способа является то, что предельная для выбранного электроэрозионного режима толщина слоя характеризуется концентрацией дефектов и остаточными напряжениями растяжения, что является нежелательным при сопряжении деталей прецизионных пар.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ восстановления плунжерных пар, включающий формирование опорной поверхности на плунжере в виде цилиндрических поясков с нанесением антифрикционного покрытия (авт.св.N 1715864, С 21 D 1/78, 1992).
Известный способ не обеспечивает полное восстановление ресурса работы и эксплуатационных параметров плунжерной пары.
В основу изобретения положена задача осуществить такой способ, который позволил бы повысить ресурс плунжерной пары, интенсифицировать во времени процесс прирабатываемости сопрягаемых поверхностей за счет улучшения качества восстановления.
Поставленная задача решается тем, что в способе восстановления плунжерной пары, включающем формирование опорной поверхности на плунжере в виде цилиндрических поясков с нанесением антифрикционного покрытия, согласно изобретению, цилиндрические пояски располагают равномерно вдоль оси плунжера и формируют дополнительные опорные поверхности в виде замкнутых полос по периметрам отсечных канавок, при этом ширину полос и цилиндрических поясков выбирают в пределах 3-4 мм при их суммарной площади в 46-56% от площади поверхности плунжера, опорные поверхности формируют путем электроэрозионного нанесения двухслойного покрытия с пластическим деформированием поверхности первого слоя покрытия перед нанесением второго, антифрикционного.
Преимущества прилагаемого способа заключаются в том, что нанесение нижнего слоя покрытия из износостойкого материала, а верхнего из антифрикционного обеспечивает не только высокую износостойкость, но и хорошую притирку и прирабатываемость; поверхностная пластическая обработка нижнего слоя перед нанесением верхнего обеспечивает хорошее сцепление слоя с подложкой, изменение внутренних напряжений растяжения на внутренние напряжения сжатия и равномерность распределения толщины слоя покрытия.
Нанесение покрытия в виде равномерно расположенных полос и по периметру отсечной канавки обеспечивает образование микроуглублений, соответствующих по своему назначению лабиринтовым уплотнениям.
Значения площади покрытия в пределах 46-56% от общей площади восстановления при ширине полос покрытия 3-4 мм определены дополнительными экспериментальными исследованиями и обеспечивают достаточную величину опорной поверхности и герметичность плунжерной пары.
На чертеже представлен общий вид плунжерной пары в сборе, восстановленной заявляемым способом. Плунжерная пара включает: плунжер 1, втулку плунжера 2, отсеченные канавки 3, осевое отверстие в плунжере 4, диаметральное отверстие в плунжере 5, впускное отверстие во втулке 6, перепускное отверстие во втулке 7, покрытие рабочей поверхности плунжера, состоящее из нижнего износостойкого слоя 8 и верхнего антифрикционного слоя 9.
Пример конкретного выполнения способа.
На изношенные плунжеры ТНВД дизелей КамАЗ-740, изготовленные из стали ШХ15 наносили износостойкое покрытие в местах выше отсеченной канавки, ниже отсечной канавки, по краям отсечной канавки износостойким легирующим электродом из материала ВК8 при режимах: сила тока I 0,8A, частота тока f 200 Гц, время легирования
После нанесения покрытия проводят обработку восстанавливаемых поверхностей плунжера специальным трехроликовым обкатником с усилием обкатывания 100 кГс. Повторное покрытие этих же участков выполняется антифрикционными легирующим меднографитовым электродом на режимах I 1,2А, f 200 Гц,
После увеличения наружного диаметра плунжера на участках 8, 9 его притирают в чугунном притире с добавлением абразивной пасты, а затем в сопряжении с втулкой плунжера 2 с абразивной пастой. После чего восстановленную таким образом плунжерную пару используют вместо новой.
Исследование по определению зависимости продолжительности наработки в часах восстановленной плунжерной пары при обеспечении эксплуатационной подачи топлива от ширины полосы образуемого покрытия выполнялись на специальном стенде STAR-12F на цикловую подачу топлива при обеспечении ресурса работы не менее 2500 ч. Результаты исследования свидетельствуют, что при ширине образуемой полосы покрытия от 3 мм и более обеспечивается устойчивая работа. Ограничение максимальной ширины полосы покрытия в 4 мм определены экономической целесообразностью.
Исследование по определению зависимости продолжительности наработки в часах восстановленной плунжерной пары при выдерживании ширины полосы покрытия 3-4 мм и обеспечении эксплуатационной подачи топлива в зависимости от соотношения общей площади образуемого покрытия (Fпокр.) к площади восстановления плунжера (Fплунж. ) выполнялись на специальном стенде STAR-12F на цикловую подачу топлива при обеспечении ресурса работы не менее 3000 ч. Результаты исследований восстановленных плунжерных пар определили наибольшую продолжительность работы плунжерной пары с общей площадью образуемого покрытия (Fпокр. ) равного 46-56% от площади восстановления плунжера (Fплунж.) при ширине образуемых полос покрытия 3-4 мм при равномерном их расположении на восстанавливаемой поверхности и соответствие ресурсу новой плунжерной пары.
Способ восстановления плунжерной пары, при котором формирование опорной поверхности на плунжере в виде цилиндрических поясков включает нанесение антифрикционного покрытия, отличающийся тем, что цилиндрические пояски располагают равномерно вдоль оси плунжера и формируют дополнительные опорные поверхности в виде замкнутых полос по периметрам отсечных канавок, при этом ширину полос и цилиндрических поясков выбирают в пределах 3-4 мм при их суммарной площади 46 56% от площади поверхности плунжера, опорные поверхности формируют путем электроэрозионного нанесения двуслойного покрытия с пластическим деформированием поверхности первого слоя покрытия перед нанесением второго, антифрикционного.
Замена и регулировка плунжерных пар своими руками
Замена и регулировка плунжерных пар своими руками
Топливный насос высокого давления – это важнейший узел в каждом дизельном моторе. Из-за этого механизма горючее становится не просто жидкостью, а топливно-воздушной смесью. На работу насоса действует и такая деталь, как плунжерная пара. Она отвечает за подачу горючего и его распределение.
Устройство плунжерной пары
В конструкции этого элемента две основные детали – плунжер и втулка.
Плунжер состоит из цилиндрического поршня небольшого размера. Когда насос работает, плунжер двигается внутри втулки. Выполняя движения вверх и вниз, плунжер всасывает горючее, а потом оно нагнетается поочередно в форсунки рабочих цилиндров, где под большим давлением в распыленном состоянии воспламеняется. Плунжерная пара ТНВД имеет несколько отверстий на втулке, через которые и поступает дизельное топливо для последующего нагнетания.
Другими словами, главным назначением плунжерной пары является точное измерение горючего, чтобы потом подать его в цилиндры двигателя. Также этот элемент помогает насосу подать топливо в необходимый момент с нужным давлением. Чтобы всё осуществлялось без сбоев, надо чтобы у плунжерной пары было соответствие ко всем предъявляемым требованиям. Поэтому плунжерная пара цена которой не такая уж и маленькая, должна производиться на оборудовании высокой технологичности, в домашних условиях сделать её нереально.
Эксплуатация плунжерной пары
Плунжерная пара ТНВД – сложный элемент, эксплуатировать его надо с осторожностью и постоянно соблюдать необходимые требования. Чтобы устройство работало бесперебойно и качественно, то следует использовать только топливо высокого качества. Так как на наших АЗС качество топлива оставляет желать лучшего, то восстановление плунжерных пар – очень популярная услуга.
В некачественном топливе содержится большое количество химических элементов, что значительно уменьшает долговечность плунжерной пары. Самое негативное влияние производит вода, которая попадает в качестве конденсата в топливо. Если между втулкой и плунжером оказывается много воды, то смазывающая плёнка нарушает свою целостность и дальше деталь работает без смазки. Это может настолько деформировать деталь, что восстановление плунжерных пар просто не поможет. Останется только купить плунжерную пару в магазине и стараться заправляться только качественным топливом.
Когда необходима замена и как заменить плунжерную пару?
Есть несколько признаков того, что деталь неисправна. Один из них – это отказ мотора запускаться, особенно на мотор разогрет. Узнать нормально ли работает плунжерная пара ТНВД можно и во время работающего двигателя. Надо обратить внимание на качество его работы. Если плунжерная пара неисправна, то у мотора теряется мощность, а работает он с нехарактерными звуками. Кроме того, двигатель может работать с перебоями и нестабильно. Если был замечен хотя бы один симптом, то надо производить диагностику.
Надо отметить, что для диагностики применяется специальное оборудование. Поэтому очень сложно в домашних условиях сказать, неисправна ли плунжерная пара или нет. В СТО профессионалы могут точно сказать о неисправности и метод решения этого – регулировка или полная замена. Во время ремонта необходимо специальное оборудование, которое должно восстановить герметичность втулки и плунжера.
Теперь следует рассказать, как заменить плунжерную пару. Сначала необходимо пойти в магазин, подобрать и купить плунжерную пару, которая подойдёт к отдельно взятому двигателю. Надо разобрать всё, что снимается, вокруг топливного насоса. Это необходимо для того, чтобы снять старую плунжерную пару без проблем и ничего не мешалось. Потом надо снять переднюю крышку двигателя, открутить гайку крепления шестерни привода, а после этого открутить все трубки и снять топливный насос. Все детали, которые в грязи, заодно надо почистить. Только после этого можно начинать разбирать топливный насос, откручивать саму плунжерную пару, но только делать это с предельной осторожностью и в специально подготовленном месте с набором необходимых инструментов.
Из неё надо аккуратно слить топливо, демонтировать старую плунжерную пару, проверить состояние остальных деталей, а именно кулачковую шайбу, ролики, насос подкачки и т.д.. После этого надо перекрутить штуцера с клапанами и глушилкой мотора со старой пары, на новую. Потом можно всё собирать в обратном порядке, предварительно тщательно промыв плунжерную пару дизельным топливом от консервации перед установкой.
Регулировка плунжерной пары
Чтобы отрегулировать количество топлива, которое впрыскивается, на плунжере есть специальная отсечная кромка. Когда движение плунжера идёт вверх, то он сначала перекрывает отверстие для выхода, а через эту кромку отверстие приоткрывается. Нарезка этой кромки произведено спиралью, чтобы при повороте плунжера изменялось время до отсечки. Чтобы плунжер поворачивался и совершал поступательные движения, он опирается на кулачковую шайбу и зацепляется с её штифтом. Когда шайба вращается, то она вращает и плунжер, а кулачки набегают на ролики и толкают его. Регулировка плунжера производится регулировочными шайбами разной толщины. Самое главное – не забывать, что плунжерная пара цена на которую достаточно большая, очень хрупкая и сложная деталь, поэтому надо обращаться с ней надо очень аккуратно.
Ремонт плунжерных пар
Технологический процесс ремонта плунжерных пар способом химического никелирования включает в себя следующие операции:
- промывку, контроль и сортировку деталей;
- механическую обработку плунжеров и гильз;
- химическое никелирование плунжеров;
- обработку плунжеров после наращивания;
- подбор и взаимную притирку деталей;
- контроль и приемку пар.
Промывка, контроль и сортировка плунжерных пар . Контроль и сортировка плунжерных пар заключается во внешнем осмотре деталей и испытании на плотность. Особое внимание следует обращать на выявление коррозии. При обнаружении следов коррозии или продольных рисок детали ремонтируют. Плунжерные пары, имеющие гладкую рабочую поверхность, испытывают на плотность. Плунжерные пары , плотность которых меньше нормы, раскомплектовывают; плунжеры и гильзы направляют на ремонт.
Механическая обработка плунжеров . Для того чтобы придать рабочей поверхности правильную геометрическую форму, а также удалить штрихи и риски, детали подвергают механической обработке (предварительной и чистовой). Предварительную притирку рабочей поверхности плунжеров чугунным притиром производят на специальной доводочной бабке или токарном станке.
Механическая обработка гильз . Механическая обработка гильз включает следующие операции:
- предварительную притирку отверстия;
- чистовую притирку отверстия;
- притирку торцовой поверхпости;
- контроль и сортировку деталей на группы.
Химическое никелирование плунжеров . Поверхности плунжера, не подлежащие химическому никелированию, покрывают тонким и сплошным слоем полихлорвинилового лака и просушивают в сушильном шкафу при температуре 30—40° С. Чтобы обеспечить хорошее приставание сплава, поверхность детали тщательно обезжиривают бензином и кальциево-магниевой известью.
Обработка после наращивания . Если это необходимо, детали притирают для придания рабочей поверхности более правильной геометрической формы. Притир должен свободно перемещаться вдоль оси плунжера при 150—200 об/мин детали. При обработке рекомендуется применять тонкую пасту ГОИ. После тщательной промывки в бензине детали измеряют и сортируют на группы по размерам диаметров рабочих поверхностей с интервалом 2 мк.
Подбор и взаимная притирка . После окончательной механической обработки плунжеры подбирают и подгоняют по гильзам. Плунжер должен входить в гильзу примерно на длину рабочего пояска. Взаимную притирку деталей производят при 150—200 об/мин шпинделя. При этом применяют тонкую пасту ГОИ или окиси алюминия. Перемещать гильзу вдоль плунжера следует плавно, без нажима. Окончание доводки характеризуется более свободным перемещением гильзы по всей направляющей поверхности.
Готовые пары промывают в бензине и продувают сжатым воздухом.
Контроль и приемка пар . Качество притирки поверхностей определяют внешним осмотром и проверкой плавности перемещения плунжера в гильзе. Затем пару испытывают на плотность.
Притертые поверхности плунжера и гильзы должны иметь ровный блеск, допускается наличие едва различаемых на глаз мельчайших штрихов.
После промывки деталей в дизельном топливе плунжер, выдвинутый из гильзы на 40—50 мм, должен в вертикальном положении под действием собственного веса опуститься до упора в торец гильзы. Никакие местные сопротивления, торможения и прихватывания плунжера в гильзе не допускаются.
Плотность плунжерных пар определяют опрессовкой смесью масла МТ-16П с дизельным топливом вязкостью 10 ccт при 50° С.
Пары испытывают под давлением 300 кг/см2 при температуре жидкости 18—20° С.
![]() ![]() |