Плунжерная пара

Топливная система

Качественные характеристики работы дизельного двигателя, такие как удельная мощность, экономичность, экологичность, напрямую зависят от топливной аппаратуры. К элементам топливной аппаратуры относят:

• Форсунка;
• Топливопроводы;
• Насосы (низкого и высокого давления);
• Муфты привода насоса (муфта соединительная, опережения зажигания)
• Система управления

По типу нагнетания делятся топливные системы на:

• Традиционный тип - Раздельная/рядная система питания
• Аккумуляторные - с общей магистралью (типа Common Rail)
• Насос-форсунка

Повышение экономичности, мощности и уровня экологического класса ведет к повышению давления нагнетания топлива, что в свою очередь ведет к повышению точности и технологичности конструкции. В настоящее время более современные топливные системы с программным управлением тип Common Rail (общая магистраль), насос -форсунка, превосходят по технико-экономическим показателям традиционные системы. В современных топливных системах давления нагнетания достигает 2000 bar.

Главные качественные показатели представлены в таблице.

Конструкция и принцип действия ТНВД

ТНВД состоит из корпуса внутри которого вращается кулачковый вал. Кулачковый вал передает усилие на плунжерную пару через роликовый толкатель. Цикловая подача изменяется поворотом плунжера при помощи топливной рейки и зубчатого венца. При этом ход плунжера остается постоянным. Клапанная пара (клапан нагнетательный с пружиной) регулирует давление подачи топлива. Так, плунжерная пара, работая в паре с регулятором числа оборотов, точно отмеряет количество дизтоплива, которое подается в цилиндры двигателя, а также обеспечивает необходимое давление в строго определенный момент подачи.

Особенности плунжерной пары

Плунжер традиционной конструкции представляет собой длинный цилиндрический поршень, который перемещается внутри втулки во время работы топливного насоса. Плунжер во втулке совершает возвратно-поступательное движение, реализуя нагнетание и всасывание дизельного топлива. На втулке плунжерной пары ТНВД имеются отверстия, через которые топливо попадает в устройство для нагнетания и отсечки.

Поскольку работа дизеля в разных режимах и на разных оборотах требует, соответственно, и разного количества горючего, устройство плунжера было немного изменено, по его поверхности «пустили» специальную спиральную выточку, позволяющую менять величину активного хода при помощи механизма поворота плунжеров. Для достижения необходимых показателей к ответственным деталям топливной аппаратуры выдвигаются отдельные требования. Допустимый зазор, который образуется между втулкой и самим плунжером, очень мал и находится в рамках от 1 до 0,25 мкм. Для обеспечения такого зазора осуществляется индивидуальный подбор каждого отдельно взятого плунжера в соответствии с диаметром втулки. После этого детали проходят процесс дополнительной подгонки друг к другу. Как поверхность втулки, так и плунжера, изготавливается из предельно твердых материалов, которые также закаляют. Характеристиками плунжерной пары ТНВД является твердость плунжера после прохождения процесса термической закалки в заводских условиях на приблизительной отметке от 58 до 62 единиц. Дополнительной обработкой можно повысить твердость до 75 единиц.

Ремонт

Несмотря на большое разнообразие типов плунжерных пар, все они выполняют аналогичные функции, что и определяет сходный характер износов их рабочих поверхностей. Износ деталей плунжерной пары носит местный характер. Наибольший износ втулки наблюдается на участках, расположенных против впускного и отсечного отверстия втулки плунжера. Наибольший износ плунжера достигает у нижней кромки. Характер этого износа - гидроабразивный. Поверхность разрушается мелким абразивом, движущимся вместе с топливом. Изнашивание рабочей поверхности втулки происходит на участках, примыкающих к впускному и перепускному отверстиям. Характер износа зоны, примыкающей к впускному отверстию, в основном, абразивный, а зоны, примыкающей к перепускному отверстию - эрозионный. Так же часто встречается заклинивание плунжерной пары, что связано с нарушением формы деталей и попадание в рабочую зону вместе с топливом загрязнений.

В основу восстановительного ремонта плунжерных пар положено, то обстоятельство, что детали пары не взаимозаменяемые. Втулка плунжера обрабатывается специальными притирами с помощью алмазной притирочной пасты средней фракции до полного снятия выработки, затем делается полировка втулки притирами с помощью алмазной пасты мелкой фракции. После притирки насосный элемент проверяют на гидроплотность.