Топливная система МТЗ 80(82): схема, принцип работы, типичные неисправности, обслуживание

Система подачи топлива: Устройство и неисправности

Система подачи топлива в тракторах марки МТЗ – один из наиболее важных и значимых агрегатов, от эффективности и работоспособности которого во многом зависит и правильная работа всей дизельной установки. О том, что являет собой топливная система, её нюансах и основных неисправностях и пойдёт речь в этом материале.

Топливный насос трактора МТЗ 80(82) устройство, принцип работы и характеристики

Основным узлом топливной системы дизельного двигателя является топливный насос высокого давления — ТНВД. Функцией узла является создание рабочего давления в системе, дозированная подача топлива к распылителям синхронно циклам работы двигателя в начале такта сжатия в каждый отдельный цилиндр с учётом режимов работы силового агрегата. Техническое состояние и регулировка узла прямо влияет на работу дизеля и создаваемую им мощность.

Трактора мтз 80(82) оснащаются ,в зависимости от года выпуска, топливными насосами в ранних комплектациях УТН 5 и более поздних 4 УТНИ, 4 УТНМ производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По классификации данные узлы являются механическими со всережимным регулятором и корректором, имеют одинаковый принцип работы и конструкцию. Топливный насос трактора МТЗ 80 (82) установлен с левой стороны машины в передней части моторного отсека. Механический привод узла осуществляется через газораспределительную шестерню от коленчатого вала двигателя.

Марки ТНВД для тракторов МТЗ

Марка двигателя ММЗ	Марка ТНВД старой комплектации	Марка ТНВД новой комплектации
Д-240	4 УТНМ-1111005	4 УТНИ-1111005-20
Д-243	4 УТНМ-1111005-110	4 УТНИ-1111005-20
Д-241	4 УТНМ-1111005-10	4 УТНИ-1111005
Д-242	4 УТНМ-1111005-20	4 УТНИ-1111005-10
Д-244	4 УТНМ-1111005-100-01	4 УТНИ-1111005-30
Д-245	4 УТНМ-Т-1111005	4 УТНИ-Т-1111005
Д-245.3, Д-245.2	4 УТНМ-Т-1111005-30	4 УТНИ-Т-1111005-30
Д-245.4, Д-245.5	4 УТНМ-Т-1111005-20	4 УТНИ-Т-1111005-20
Д-245Л-83, Д-245.1	4 УТНМ-Т-1111005-40	4 УТНИ-Т-1111005

Как отрегулировать зажигание на МТЗ: особенности правильной регулировки на МТЗ 80, 82, 82.1, 1221

На новых тракторах зажигание калибруется на заводе. Оптимально выставленные рабочие настройки позволяют владельцам на несколько лет забыть о необходимости регулировать зажигание на МТЗ. Но со временем, когда детали изнашиваются, снимаются для дефектовки и ремонта и затем ставятся обратно, потребуется калибровать их заново.

Как отрегулировать зажигание на МТЗ? Как правильно выставить параметры для максимально эффективной работы двигателя? Как установить зажигание на МТЗ старого и нового образца? Эти и другие вопросы рассмотрим далее в статье.

Топливная система МТЗ 80(82): схема, принцип работы, типичные неисправности, обслуживание

Задачей системы питания дизельного двигателя является своевременная дозированная подача и образование сбалансированной топливной смеси в физическом состоянии, способствующем моментальному воспламенению в такте сжатия цилиндров в соответствии с режимом работы и действующих нагрузок.

В силовом агрегате трактора МТЗ 80 образование и воспламенение смеси происходит в камере сгорания размещённой непосредственно в поршне при давлении впрыска 17,5 мПа в ранних версиях модели с ТНВД УТН -5, и более поздних МТЗ 80.1/80.2(82.1/82.2) с давлением впрыска в пределах 21,6-22,4 мПа с насосами 4УТНИ (4УТНМ). При этом коэффициент избытка воздуха для смесеобразования должен быть в пределах 1.5…1.8.

Установка турбины на МТЗ 80(82) и настройка топливной под турбонаддув

С целью увеличить тяговые характеристики трактора МТЗ 80 82 многие владельцы техники задаются вопросом — каким образом переоборудовать обычный двигатель Д- 240, Д-243 турбиной? Технически переоборудование заключается в максимальном доведении агрегата до соответствия комплектации модернизированного дизеля марки Д 245, который является турбированной версией вышеуказанных марок двигателей. Кроме этого, необходимо перенастроить топливную аппаратуру и газораспределительный механизм ввиду изменения теплового режима сгорания, состава горючей смеси и увеличенных динамических нагрузок в соответствие показателями турбированного дизеля. Таким образом, при грамотной и удачной модернизации, можно достичь увеличения мощности дизеля до 25%. Т. е вместо стандартных 80 лошадок Д-240 увеличить до 100 лошадиных сил.

Нагнетание воздуха осуществляет турбокомпрессор за счёт инерции выхлопных газов дизеля направленных на лопасти турбины, которая, в свою очередь, передаёт вращение нагнетателю компрессора, принудительно ускоряя поток воздуха во всасывающий коллектор дизеля.

Принцип работы топливного насоса МТЗ

Нагнетание топлива и создание рабочего давления осуществляется возвратно-поступательной работой плунжерных пар. В состав пары входит цилиндрическая втулка 4 и плунжер 3, выполняющий функцию поршня. Движение плунжерам передаётся вращением кулачкового вала 1 узла через толкатели 2. Всасывание топлива осуществляется из питающего канала в корпусе узла в надплунжерную полость через окно В во втулке при движении плунжера вниз. При набегании кулачка вала на толкатель , плунжер движением вверх и созданным импульсом давления, открывает нагнетательный клапан Е и пропускает дозированную порцию топлива непосредственно к распылителю.

Детали пары не имеют дополнительных компрессионных уплотнителей и давление создают за счёт высокоточной индивидуальной подгонки с точностью до микрона ( 1 микрометр= 1 метр* 10̄̄̄̄ ̄⁶). В технической терминологии такие пары называются прецизионными и при эксплуатации пары деталей разукомплектовывать запрещено.

В технических учебных заведениях преподаватели для демонстрации подтверждения высокоточной подгонки прецизионной пары показывают небольшой опыт, основанный на принципе действия коэффициента теплового расширения материалов:

• Поршень – плунжер оставляют в руке, передавая детали температуру тела, а цилиндр-втулку плунжерной пары выносят на улицу с температурой ниже 0˚С .
• Затем по истечении 10 мнут части пары получают разницу температуры 36 — 40˚С, при этом втулка в границах коэффициента расширения под действием холода уменьшает свои линейные размеры, а плунжер от тепла руки увеличивает.
• В момент достижения потенциала разности температур преподаватель показывает невозможность вхождения плунжера в цилиндр втулки, тем самым доказывая высокую точность подгонки деталей.

Как устроено зажигание дизельного двигателя трактора Беларус

Чтобы разобраться в том, как отрегулировать зажигание на МТЗ, придется сначала понять, как работает система воспламенения воздушно-топливной смеси на дизельных двигателях.

Воспламенение топлива производится в камере сгорания, куда подается воздух и впрыскивается солярка. Если на бензиновых моторах для воспламенения воздушно-топливной смеси используются свечи зажигания, то на дизельных движках их нет. У дизелей возгорание смеси осуществляется за счет сильного сжатия воздуха, который во время термодинамического процесса нагревается до 700 градусов Цельсия.

Таким образом, регулировать зажигание на тракторе МТЗ можно, воздействуя на процессы:

• подготовки и подачи воздушной смеси;
• распыления топлива (ТНВД, форсунки);
• сжатия воздушно-топливной смеси (цилиндро-поршневая группа).

Часто необходимость отрегулировать зажигание на тракторе МТЗ возникает зимой, когда температура окружающего воздуха значительно снижается. При этом в дизельном топливе увеличивается содержание парафинов, оно становится более густым и вязким. Как следствие – забиваются фильтры, и двигатель не может стабильно функционировать, дымит или не заводится. Чтобы компенсировать избыточную вязкость, в холодное время используются специальные присадки, но и они зачастую не способны обеспечить достаточную текучесть.

На двигателях тракторов МТЗ реализована система предпускового подогрева с использованием свечей накала. Они прогревают воздух, подаваемый в цилиндры, что помогает ему легче достигать температуры зажигания воздушно-топливной смеси.

Несмотря на то, что самостоятельная система зажигания на дизельных двигателях отсутствует (как это реализовано на бензиновых движках), воспламенение воздушно-топливной смеси производится. И с тем, как правильно отрегулировать зажигание на МТЗ, подробно разберемся далее.

Основные неисправности топливного комплекса на тракторах МТЗ

По мере эксплуатации топливоподающего комплекса, в его работе могут возникать различные неисправности и неполадки, вследствие чего, элементы системы утрачивают свою подвижность, вызывая, таким образом, неравномерный износ некоторых узлов и компонентов.

Как правило, это приводит к следующим факторам:

• Дизель не запускается – имеет место наличие недостаточного числа оборотов на коленвале, с одновременным отсутствием необходимого давления в цилиндрах, что и препятствует своевременному поступлению топлива в камеру сгорания, а, следовательно, и его возгоранию;
• Двигатель не набирает максимальную мощность, работает неустойчиво – на самом деле, причин возникновения подобной неприятности очень много: завоздушенность и формирование воздушных пробок в самых разных узлах топливной системы; чрезмерный износ отдельных компонентов ТНВД, проблемы с форсунками, некорректно выполненная регулировка топливного насоса или же его неправильный монтаж;
• Работа трактора сопровождается сильным дымным выпуском – и здесь первопричиной может выступать целый ряд факторов: попадание масла напрямую в камеру сгорания, что может быть вызвано как его избытком в картерном поддоне, так и износом поршневой системы, пропуск вспышек в цилиндрах, неполное выгорание топлива, проблемы с выставлением начальной подачи топлива в насосе.

Вместо заключения

С ростом наработки происходит постепенное ухудшение всех вышеперечисленных параметров, что может иметь довольно непредсказуемые последствия, вплоть до полного выхода топливной системы из строя. А это влечёт за собой не только потерю драгоценного времени, но и весьма дорогостоящий ремонт. Именно поэтому, важно вовремя провести диагностику агрегата, заменив, при необходимости, проблемные узлы и проведя весь комплекс регулировочных работ.

Проверка угла начала подачи топлива

Настройка угла опережения подачи топлива является одним из способов, как отрегулировать зажигание на МТЗ на топливном насосе. Угол начала подачи топлива отвечает за своевременность сгорания смеси. Регулируя угол опережения подачи топлива на ТНВД, можно изменять время задержки воспламенения, скорость увеличения давления и расположение линии сгорания по отношению к верхней мертвой точке (ВМТ).

Обычно под тем, чтобы отрегулировать зажигание на ТНВД, понимают смещение сгорания топлива ближе к началу цикла расширения. Но регулировка должна быть контролируемой, поскольку при значительном смещении появятся проблемы: к концу сгорания упадет давление, повысится температура отходящих газов. Как следствие – возрастут потери тепловой энергии и увеличится расход дизеля.

Чтобы проверить угол опережения подачи топлива, действуют следующим образом:

• Установить рычаг подачи топлива в положение для максимальной подачи.
• Вкрутить моментоскоп вместо трубки на первой секции ТНВД.
• Поворачивать коленвал при помощи ключа до тех пор, пока из стеклянной трубки моментоскопа не пойдет солярка без пузырьков воздуха.
• Встряхнуть трубку, чтобы удалить часть топлива. Прекратить вращать коленвал, когда уровень солярки в стеклянной трубке начнет повышаться.
• Выкрутить установочный болт и вставить его другим концом в то же отверстие до момента упора в маховик.
• Установочный болт должен совпадать с отверстием в маховике – это означает, что поршень 1-го цилиндра находится в положении 26 градусов до ВМТ. Если этого не произошло, нужно изменить положение шлицевого фланца по отношению к шестерне привода ТНВД.

Работа регулятора ТНВД

Параметры режимов работы регулятора устанавливаются путем регулировки механизма устройства и должны соответствовать эксплуатационным показателям силового агрегата согласно данным завода производителя.

Режим пуска

Рычаг управления 29 устанавливают в сторону максимальной скорости вращения до упора в болт 32. Рычаг 9 растягивает одновременно две пружины 10 обогатителя и 15 регулятора. Пружина 15 прижимает основную тягу 23 к головке регулировочного болта «наминала» 19, а пружина 10 обогатителя подаёт промежуточную тягу 22 с тягой 14 в сторону передвижения рейки для увеличения подачи топлива. (рис I) С увеличением частоты вращения после запуска двигателя, грузы на конце вала под действием центробежных сил расходятся и преодолевая усилие основной пружины 15 и обогатителя 10, передвигают муфту 5 назад. При этом тяга 22 перемещается, действуя на рейку насоса через тягу 14 в сторону уменьшения подачи топлива до установки оборотов холостого хода. (рис. II)

Рабочий режим

В случае достижения максимальной частоты вращения двигателем центробежная сила грузов регулятора уравновешивается пружиной 15 и рейка занимает промежуточное положение. При этом шток корректора 17 находится в утопленном состоянии, пружина обогатителя 10 сжата, тяги 22 и 23 прижаты друг к другу и работают как одно целое.(рис. II)

При увеличении нагрузки на двигатель до номинальной частота вращения уменьшается, вследствие этого центробежная сила на грузах снижается и муфта перестаёт воздействовать на промежуточную тягу 22. Основная тяга 23 при этом упирается в головку болта «наминала» и под действием пружины 15 перемещают рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.(рис III)

С достижением уровня номинальной частоты вращения устанавливается подвижное равновесие механизма регулятора. Усилие пружины 15 уравновешивают центробежные силы грузов, а основная тяга 23 касается головки болта «номинала».

При возникновении кратковременной нагрузки, превышающей номинальную, частота вращения двигателя и насоса резко снижается. Сила действия грузов на промежуточную тягу 22 падает. В этом случае пружина 7 в корректоре выталкивает шток 7 и упирается в основную тягу 23, в следствие чего, промежуточная тяга 22 вместе с рейкой под действием пружины 15 перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, крутящий момент двигателя возрастает и преодолевает нагрузку. (рис IV)

Корректировка подачи топлива при преодолении временных нагрузок в сравнении с подачей при номинальных оборотах происходит в пределах 15-22% и зависит от степени выхода штока из корпуса корректора, а также от степени натяжения пружины 14.

Режим остановки двигателя

Для остановки рычаг 29 управления переводят до конца в направлении часовой стрелки. При этом рычаг 9 под действием пружины регулятора 15 передвигает основную тягу 23 к задней стенке корпуса регулятора. Упираясь в ограничительный болт 18, тяга 23 увлекает за собой промежуточную тягу 22 и соответственно рейку насоса назад в сторону выключения подачи топлива.

Технические характеристики ТНВД для МТЗ 80 82

Показатели	УТН 5	4 УТНИ	4 УТНМ
Диаметр плунжера мм	8,5	9	9
Ход плунжера мм	8	10	8
Номинальная частота вращения вала ТНВД об/мин	1100	1100	1100
Частота вращения, соответствующая холостому ходу дизеля об/мин	1170	1160	1160
Частота вращения начала работы регулятора об/мин	1115	1115-1125	1115-1125
Частота вращения максимального крутящего момента об/мин	850	850	850
Частота вращения прекращения коррекции об/мин	1040-1100	1040-1100	1030-1090
Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин. кулачкового вала ммᶾ/цикл	120	140	140
Частота вращения автоматического выключения подачи топлива к форсункам об/мин	950	1210	1250
Неравномерность подачи топлива секциями % мин. частоте вращения/максимальной частоте	6/30	6/30	6/30
Угол начала подачи топлива секцией по мениску до ВМТ( по профилю кулачка)	57	57	57

Для чего ставится раннее зажигание

Чтобы дизельное топливо воспламенялось до того, как поршень поднимется до верхней мертвой точки, нужно установить опережение угла зажигания. Как мы уже писали ранее, оптимальным является угол в 26 градусов. Но иногда поршень может доходить до ВМТ за 11-27 градусов поворота коленвала.

В процессе сжатия воздушной смеси ее температура повышается до 700-800 градусов Цельсия. И к моменту впрыска топлива температура сжатого воздуха настолько высокая, что это воспламеняет дизель. Таким образом, когда поршень доходит до ВМТ, сжимается уже горящая воздушно-топливная смесь. Выделяемые в процессе газы создают избыточное давление и выталкивают поршень.

Универсальных правил того, как отрегулировать зажигание на тракторе МТЗ, нет, поскольку на Беларусы устанавливаются двигатели с различными углами опережения зажигания. Они ставятся в зависимости от расположения установочного шкива, расположенного на задней части мотора. Чтобы выставить зажигание на МТЗ, потребуется попасть в специальное отверстие в маховике. Если это сделать, то поршень будет располагаться как раз на требуемом угле опережения. После этого надо будет лишь отрегулировать зажигание на топливном насосе, установив начало впрыска дизеля плунжером первого цилиндра.