Проверка и регулеровка угла опережения подачи топлива

Момент начала подачи топлива насосными элементами проверяют при техническом обслуживании № 3 и при установке насоса на двигатель. Проверку проводят с помощью моментоскопа, состоящего из стеклянной трубки 1 с внутренним диаметром 2—3 мм и отрезка трубки 3 высокого давления с накидной гайкой 4, соединенных между собой эластичной (резиновой) трубкой 2.

Установка моментоскопа КИ-4941 на топливный насос: 1 — стеклянная трубка: 2— соединительная (эластичная) трубка; 3 — отрезок трубки высокого давления; 4 — иакидиая гайка; 5 — штуцер секции топливного насоса .

Момент начала подачи топлива относительно в. м. т. определяют по положению коленчатого вала двигателя в момент начала подъема уровня топлива (мениска) в трубке моментоскопа при медленном прокручивании коленчатого вала вручную. У насосов с новыми плунжерными парами, имеющими зазор между плунжером и втулкой порядка 0,6—2,5 мкм, момент начала подъема уровня топлива в стеклянной трубке моментоскопа совпадает с моментом перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, так как отсутствуют утечки топлива через указанный зазор. Если же плунжерная пара изношена (не новая) и, следовательно, зазор между плунжером и втулкой увеличен, то подача топлива начинается не в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, а позже, так как часть топлива просачивается через зазор.

При большом зазоре возможны случаи, когда через него просачивается все топливо. В этом случае максимальное давление в над-плунжерном пространстве оказывается ниже давления (15—20 кгс/см2) затяжки пружины нагнетательного клапана, в связи с чем клапан не открывается и мениск остается неподвижным. При работающем двигателе запаздывание подачи по указанной причине практически отсутствует даже при очень большом зазоре между плунжером и втулкой, если они, конечно, пригодны к работе.

Таким образом, у насосов с плунжерными парами, бывшими в эксплуатации, при проверке момента начала подачи топлива с помощью моментоскопа всегда имеет место запаздывание начала подъема топлива в трубке по отношению к фактическому моменту начала подачи топлива плунжером, происходящему при работе двигателя. С увеличением зазора между плунжером и втулкой разница между фактическим моментом начала подачи топлива и началом подъема его уровня в трубке моментоскопа возрастает. Определить ее практически не представляется возможным.

Из изложенного следует, что если причиной запаздывания подачи топлива в трубку моментоскопа является только утечка его через зазор между плунжером и втулкой, то угол опережения подачи регулировать не следует. Если же уменьшение угла опережения подачи произошло вследствие увеличения зазоров в перечисленных выше сопряжениях, то необходимо провести соответствующую регулировку.

Однако установить степень влияния состояния плунжерной пары на величину запаздывания момента начала подачи при проверке его моментоскопом невозможно.

Не зная фактического зазора между плунжером и втулкой, механизаторы при слишком позднем угле опережения подачи топлива, как правило, доводят его до номинального значения, которое определяют по мениску при прокручивании коленчатого вала вручную. При этом они допускают ошибку на угол, соответствующий величине запаздывания момента начала подачи топлива в трубке моментоскопа но сравнению с моментом перекрытия плунжером впускного отверстия втулки. Ошибка обусловлена тем, что при работе двигателя подача тойлива происходит практически в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки, т. е. раньше, чем при проверке моментоскопом, независимо от степени изношенности плунжерной пары. А это означает, что после проверки насоса с изношенными плунжерными парами при помощи обычного моментоскопа и установления номинального угла опережения подачи впрыск топлива в цилиндры будет слишком ранним. Поэтому, как уже отмечалось, наряду со снижением мощности и экономичности двигателя возрастает интенсивность изнашивания деталей кривошипно-шатунного механизма.

Отсюда следует, что проверка момента начала подачи топлива насосами с работавшими плунжерными парами при помощи обычного моментоскопа, применяемого на заводах-изготовителях двигателей тракторов и комбайнов, недопустима.

Отмеченный недостаток можно устранить, применив на время проверки момента начала подачи топлива технологическую пружину, жесткость которой в 8—10 раз меньше жесткости пружины нагнетательного клапана. При постановке ее на клапан вместо рабочей пружины подача топлива происходит в момент перекрытия плунжером впускного отверстия втулки при любой степени изношенности плунжерной пары (вплоть до выбраковочных размеров). Это объясняется тем, что благодаря незначительной жесткости указанной пружины нагнетательный клапан начинает в данном случае открываться в момент перекрытия надплунжерного пространства, не допуская утечек топлива через зазор.

Об эффективности технологической пружины, прикладываемой к моментоскопу КИ-4941, можно судить по результатам испытаний, проведенных в ГОСНИТИ.

Для экспериментов было отобрано 9 плунжерных пар, из которых две были новыми, а остальные имели различную степень изношенности и были пригодны к работе. Состояние плунжерных пар предварительно проверяли на стенде СДТА-1 по развиваемому ими давлению при частоте вращения кулачкового вала, равной 150 об/мин. Давление определяли при помощи манометра со шкалой 0—600 кгс/см2, класса 1,6. Плунжерные пары № 89, 12 и 93 развивали соответственно давление 250, 300 и 350 кгс/см2. Давление, развиваемое остальными парами (№ 21, 85 и 81), превышало 600 кгс/см2.

Технологическая пружина, применяемая при проверке момента начала подачи топлива насосами с изношенными плунжерными парами.

Более точно степень изношенности плунжерных пар была установлена гидравлической опрессовкой их на приборе КП-1640А смесью дизельного топлива с дизельным маслом, имеющей вязкость 18, 45 сСт.

Испытания проводились на стенде «Мо-торпал» с топливным насосом 4ТН-8,5х10, отрегулированным в соответствии с техническими условиями. Все измерения проводились на одной секции топливного насоса. После установки на насос каждой последующей плунжерной пары регулировали производительность насосного элемента и угол начала впрыска топлива (с рабочей пружиной нагнетательного клапана) при номинальном скоростном режиме и максимальной подаче топлива. После проверки этих показателей определяли угол начала подачи топлива — с рабочей пружиной нагнетательного клапана и с пружиной малой жесткости, входящей в комплект моментоскопа КИ-4941. Замеры проводили с трехкратной повторностью. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, по мере увеличения изношенности плунжерных пар определяемый по мениску моментоскопа угол начала подачи топлива изменяется в сторону запаздывания, если на нагнетательном клапане рабочая пружина. Разница в значении этого показателя у новых плунжерных пар (№90 и 113) но сравнению со значениями у изношенных пар доходит до 5° по углу поворота кулачкового вала насоса или до 10° по углу поворота коленчатого вала. При этом разница между углом начала впрыска и начала подачи топлива уменьшается с 6 до 1° по углу поворота кулачкового вала- насоса. В случае замены пружины нагнетательного клапана технологической пружиной, входящей в комплект моментоскопа КИ-4941, угол начала подачи для всех плунжерных пар остается постоянным. Разница между углом начала впрыска топлива форсункой и углом начала подачи также остается постоянной и составляет 6° по углу поворота кулачкового вала насоса и 12° по углу поворота коленчатого вала двигателя.

Зависимость момента начала подачи топлива от технического состояния плунжерных пар

ЛТг плунжерной пары

Гидравлическая плотность плунжерной пары, замеренная на приборе КП-1640А, с

Производительность насосного элемента за 650 циклов, см3

Угол начала впрыска топлива форсункой, град до в. м. т. кулачка

Угол начала лива по мо град до в. м

с рабочей пружиной нагнетательного клапана

подачи топ-ме нто скоп у, . т. кулачка

с пружиной моментоскопа КИ-4941

ИЗ

172

62

50

56

56

90

43,1

62

50

56

56

81

19,6

62

50

56

56

7

2,8

63

50

55

56

85

2,5

62

50

53

56

21

1,8

62

50

53

56

93

0,8

62

50

52

56

12

0,5

62

50

52

56

89

0,4

62

50

51

56

После проверки и регулировки угла опережения подачи топлива плунжерными парами, бывшими в эксплуатации, при помощи моментоскопа с применением технологической пружины малой жесткости мощность и экономичность двигателей повышаются в среднем на 6—8%, а их межремонтный ресурс увеличивается на 15—20%. Кроме того, в значительной степени облегчается запуск двигателя.

Момент начала подачи топлива насосами с изношенными (бывшими в работе) плунжерными парами проверяют в такой последовательности.

Отсоединяют от штуцера первой секции топливного насоса топливопровод высокого давления. Вывинчивают штуцер из головки насоса, вынимают пружину нагнетательного клапана и устанавливают вместо нее технологическую пружину. Ввинчивают щтуцер на место и устанавливают на него моментоскоп (см. рис. 60). Ослабляют затяжку накидных гаек топливопроводов на штуцерах остальных секций топливного насоса.

Закрепляют около цилиндрической поверхности шкива, указанного в таблице 19 (гр. 4), указатель шаблона-угломера (см. рис. 36), а при его отсутствии — кусочек стальной проволоки. Включают подачу топлива и прокручивают коленчатый вал двигателя до заполнения стеклянной трубки моментоскопа топливом и исчезновения пузырьков воздуха. Затем выливают часть топлива из трубки, встряхнув ее пальцем.

Способы установки поршия в в. м. т., номинальные и допустимые значения углов опережения подачи топлива

Номинальные пределы

Допустимые пределы

_« <у О

Способ определения

изменения

изменения

С

ж st

а; о

Место определения

э«

Марка трактора или самоходного

в. м. т. поршня или

длины дуги

длины дуги

„ со

Марка двигателя

положения коленчатого

угла начала подачи

иа шкиве

на шкиве

ж з

Л

вала, соответствующего

топлива или соответ

угла опе

(у тракторов

угла опе

(у тракторов

X

? >»>»

шасси

установочному углу

ствующей этому углу

режения

Т-4 и T-4A

режения

Т-4 и T-4A

t 50 У

•Л [_, р^

опережения подачи

длины дуги

подачи.

на буртике

подачи.

на буртике

y-t V 4 it **

топлива

град

кулачковой

град

кулачковой

5 ? о.

до в. м. т.

муфты при

до в.м.т.

муфты при

Ж д ^ Ж н

вода насоса).

вода насоса).

^ ° ctSs

мм

мм

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Т-4, Т-4А

А-01, А-01М

Установочная шпилька; углубление на маховике

Буртик кулачковой муфты привода топливного насоса (ф 110 мм)

28—30

13,5-14,5

27-31

13,0—15,0

0,48

Т-100М

Д-108

Метка на маховике; стрелка указателя на задней балке двигателя

Шкив привода генератора

24-26

67,0—73,0

23-27

65,5—75,5

2,80

С-100

КДМ-100

То же

Шкив вентилятора

15-17

32,5—37,0

14-18

30,0—39,0

2,16

ДТ-75

СМД-14

У становочн а я шпиль

Шкнв тормозка

18-20

32,5-36,0

17—21

31,0—38,5

1,81

ка; углубление на

муфты сцепления

маховике

ДТ-75М

А-41

То же

Шкив коленчатого вала

29—32

44,0—48,5

28—33

42,5-50,0

1,52

Т-74

СМД-14А

> 2>

Шкив тормозка муфты сцепления

18—20

28,5—31,5

17-21

27,0—33,0

1,57 1,50

ДТ-54А,

Д-54А

2> 2>

Шкив привода вен

16-18

24—27

15-19

22,5-28,5

ДТ-55А

тилятора

К-700

ЯМЭ-238НБ

Цифра иа маховике,

Маховик

16

15-17

соответствующая ци

18

17—19

фре на торце муфты

20

19—21

опережения впрыска

топлива

Наблюдая за уровнем топлива в трубке моментоскопа, быстро прокручивают коленчатый вал по направлению вращения до момента подъема уровня топлива в трубке. Продолжая медленно прокручивать коленчатый вал, устанавливают поршень первого цилиндра в в. м. т. (у тракторов К-700, «Беларусь», Т-38М, Т-54В, Т-40, Т-40А, Т-25 и самоходных шасси Т-16, Т-16М — в положение, соответствующее установочному углу опережения подачи). Отмечают это положение коленчатого вала, нанеся риску против указателя на цилиндрической поверхности шкива.

Прокручивают коленчатый вал против направления вращения примерно на х/4 оборота. Затем, наблюдая за уровнем топлива в трубке моментоскопа, медленно прокручивают коленчатый вал по направлению вращения до момента начала подъема топлива в трубке моментоскопа. Наносят на шкиве против указателя вторую риску.

Если уровень топлива в трубке моментоскопа начинает повышаться после прихода поршня в положение, соответствующее установочному углу опережения подачи (тракторы К-700, «Беларусь», Т-54В, Т-38М, Т-40, Т-40А, Т-25 и самоходные шасси Т-16, Т-16М), или после в. м. т., то, медленно прокручивая коленчатый вал, сначала отмечают данное положение вала, а затем момент начала подачи.

Измеряют расстояние между рисками, по которому определяют момент начала подачи топлива.

Значения номинальных и допустимых в эксплуатации углов опережения подачи топлива в градусах до в. м. т. (по углу поворота коленчатого вала) и соответствующие этим углам длины дуг на шкиве (у тракторов Т-4 и Т-4А на буртике кулачковой муфты) приведены в таблице.

При установке на трактор нового или отрегулированного в мастерской топливного насоса момент начала подачи топлива проверяют лишь по первой секции. После длительной работы без регулировки топливного насоса у четырехцилиндрового двигателя, кроме первой секции, рекомендуется проверять еще и четвертую (тем же способом).

Если разница в углах начала подачи первой и четвертой секций превышает 4° по углу поворота коленчатого вала, то насос нужно отправить в мастерскую для регулировки на специальном стенде. Если же разница окажется менее 4е, а абсолютные значения углов начала подачи выходят за пределы допустимых значений, приведенных в таблице, то угол опережения подачи регулируют на тракторе, как описано ниже.

Регулировка угла опережения подачи топлива на тракторе ЮМЗ-6Л: 1 — соединительный болт; 2 — шли* цевой фланец; 3 — момеитоскоп.

Прокручивают коленчатый вал по направлению вращения до момента начала подъема топлива в трубке моментоскопа.

У двигателей тракторов ДТ-75, ДТ-75М, Т-74, ДТ-54А, ДТ-55А, «Беларусь», ЮМЗ-6Л, Т-54В, Т-38М, Т-40, Т-40А, Т-28Х4, Т-25, самоходных шасси Т-16, Т-16М открывают доступ к шлице-вому фланцу 2 привода топливного насоса и вывертывают болты крепления фланца к шестерне привода. Поворотом коленчатого вала по направлению вращения устанавливают поршень проверяемого цилиндра (на такте сжатия) в в. м. т. или в положение, соответствующее установочному углу начала подачи топлива. На цилиндрической поверхности соответствующего шкива против указателя наносят риску. Если поршень установлен в в. м. т., то следует прокрутить коленчатый вал против направления вращения примерно на х/4 оборота, а затем, медленно вращая его по направлению вращения, установить в положение, соответствующее номинальному углу опережения подачи. Это положение определяется по величине угла или длине дуги на цилиндрической поверхности шкива между риской и указателем.

Медленно поворачивая ключом в направлении вращения валик топливного насоса, отмечают начало подъема топлива в трубке моментоскопа. Удерживая валик ключом от самопроизвольного проворачивания, находят на шлицевом фланце отверстия, совпадающие с отверстиями на шестерне, и ввертывают болты 1 (см. рис. 62). Проверяют величину угла опережения подачи топлива.

Поворот фланца до совпадения каждого следующего отверстия с отверстием в ступице шестерни привода изменяет угол опережения подачи или впрыска топлива на 3°.

На двигателе трактора ДТ-20 для изменения угла опережения подачи описанным способом необходимо сиять топливный насос. Поворот шлицевого фланца до совпадения каждого следующего отверстия фланца с отверстием противовеса изменяет угол опережения на 2,5°.

Совмещение риски с цифрой на маховике двигателя ЯМЭ-238НБ, соответствующей цифре на корпусе муфты валика привода топливного насоса (установочному углу опережения подачи топлива): 1 — указатель; 2 — маховик; 3 — картер маховика; 4 — риска на корпусе муфты привода насоса; 5 — корпус муфты; 6 — соединительные болты; 7 — соединительный фланец.

У двигателя трактора К-700 расшилинтовывают болты 6 крепления муфты и ослабляют их затяжку. Немного прокручивают коленчатый вал против направления вращения, а затем медленно вращают по направлению вращения до совпадения риски с цифрой на маховике 2, соответствующей цифре, нанесенной около риски 4 на корпусе 5 муфты, с указателем 1 на картере 3 маховика. Повертывают вал топливного насоса против направления вращения за корпус 5 муфты на несколько градусов, после чего медленно вращают его по направлению вращения до момента начала подъема топлива в трубке моментоскопа. Затягивают болты крепления муфты к фланцу 7 и, убедившись в правильности установки угла опережения подачи, зашплин-товывают их.

На двигателях тракторов Т-4 и Т-4А угол опережения подачи регулируют поворотом кулачковой шайбы муфты опережения относительно приводной муфты, а на двигателях тракторов Т-100М и С-100 — изменением зацепления шестерен привода.

По окончании проверки и регулировки угла опережения подачи топлива снимают с насоса моментоскоп и устанавливают на место рабочую пружину нагнетательного клапана, удалив из-под штуцера технологическую пружину. При установке и снятии пружин необходимо следить за тем, чтобы в топливную систему не попала грязь.