Перед началом ремонта топливного насоса высокого давления МТЗ-82 критически важно понимать его устройство и принцип работы. 
ТНВД УТН-5 — это прецизионный механизм, детали которого изготовлены с точностью до тысячных долей миллиметра. Любая ошибка при разборке или сборке может привести к выходу насоса из строя.
Общее описание ТНВД УТН-5ТНВД УТН-5 (или 4УТНИ-1111005-20) — четырехплунжерный топливный насос рядного типа, предназначенный для двигателя Д-240 трактора МТЗ-82. Насос устанавливается на левой стороне двигателя (по ходу движения трактора) и крепится болтами к крышке распределения. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала через распределительные шестерни
Основные технические характеристики:- Тип: рядный, четырехсекционный
- Каталожный номер: 4УТНИ-1111005-20
- Ход плунжера: 8 мм
- Диаметр плунжера: 8,5 мм
- Давление нагнетания: до 200 атм (20 МПа)
- Зазор в плунжерной паре: 0,001-0,002 мм (толщина волоса!)
- Завод-изготовитель: Ногинск
- Аналог: PP4M9P1g-4201 (MOTORPAL, Чехия)
Основные узлы и детали ТНВД УТН-5ТНВД состоит из нескольких ключевых компонентов, расположенных в едином алюминиевом корпусе:
1. Корпус насосаКорпус и головка топливного насоса изготовлены из алюминиевого сплава как единая деталь. Горизонтальная перегородка делит корпус на две полости: нижнюю (для кулачкового вала) и верхнюю (для насосных секций). К передней части корпуса присоединяется чугунная плита для установки насоса на двигатель, а в задней части имеется фланец для монтажа регулятора
2. Кулачковый валРасположен в нижней части корпуса и вращается на двух подшипниках. Вал имеет:
- Четыре кулачка для привода плунжеров (по одному на каждую секцию)
- Один эксцентрик для привода подкачивающего насоса
- Шлицевую втулку для соединения с приводом от двигателя
Кулачковый вал приводится в действие коленвалом двигателя с передаточным отношением 1:1, то есть за два оборота коленвала кулачковый вал делает один оборот.
3. Плунжерные пары (насосные секции)Сердце ТНВД — четыре плунжерные пары, расположенные в верхней части корпуса. Каждая секция представляет собой миниатюрный топливный насос, состоящий из:
- Втулка плунжера (гильза) — высокоточный цилиндр с впускными и отсечными отверстиями
- Плунжер — цилиндрический поршень с винтовой канавкой на поверхности
- Зубчатый венец — закреплен на плунжере, находится в зацеплении с рейкой для поворота плунжера
- Пружина плунжера — возвращает плунжер в нижнее положение
Зазор между плунжером и втулкой составляет всего 0,001-0,002 мм — это обеспечивает герметичность при давлении до 200 атм, но делает пару крайне чувствительной к загрязнениям.
4. Нагнетательные клапаныНад каждой плунжерной парой установлен нагнетательный клапан, который:
- Открывается при создании давления плунжером
- Пропускает топливо к форсунке
- Закрывается после окончания подачи, предотвращая обратный ток топлива
- Создает «остаточное давление» в топливопроводе, предотвращая подтекание форсунок
Клапан состоит из корпуса (седла), запорного конуса и пружины.
5. Толкатели плунжеровВ отверстиях перегородки корпуса расположены толкатели с роликами. Каждый толкатель имеет:
- Регулировочный винт для установки начального положения плунжера
- Ролик, который катится по кулачку вала
- Пружину для возврата толкателя в нижнее положение
Когда кулачок набегает на ролик, толкатель поднимается и толкает плунжер вверх.
6. Зубчатая рейкаЗубчатая рейка — это планка с зубьями, находящаяся в зацеплении со всеми четырьмя зубчатыми венцами плунжеров. Перемещение рейки поворачивает плунжеры во втулках, изменяя количество подаваемого топлива. Рейкой управляет регулятор и рычаг акселератора.
7. Регулятор оборотовВсережимный центробежный регулятор установлен на заднем фланце ТНВД. Его основные элементы:
- Центробежные грузы — вращаются вместе с кулачковым валом
- Ступица грузов — связана с валом через спиральную пружину
- Рычажный механизм — передает движение грузов на рейку
- Пружина регулятора — задает желаемые обороты двигателя
- Корректор подачи — увеличивает подачу топлива при пуске и перегрузках
- Автоматический обогатитель — добавляет топливо при резком увеличении нагрузки
Регулятор автоматически изменяет положение рейки (и, соответственно, подачу топлива) в зависимости от нагрузки на двигатель, поддерживая заданные обороты.
8. Подкачивающий насосНасос низкого давления расположен на передней части ТНВД. Он приводится в действие эксцентриком кулачкового вала и подает топливо из бака в головку ТНВД под давлением 0,07-0,12 МПа. Подкачивающий насос имеет:
- Ручной привод для прокачки системы при запуске
- Перепускной клапан, сбрасывающий излишки топлива обратно
- Впускной и нагнетательный клапаны
Принцип работы ТНВД УТН-5.Понимание принципа работы критически важно для качественного ремонта:
Цикл работы одной секции:- Такт всасывания: Кулачок опускает толкатель, плунжер движется вниз под действием пружины. Топливо через впускное отверстие втулки заполняет надплунжерное пространство.
- Такт нагнетания: Кулачок набегает на ролик, поднимая толкатель и плунжер вверх. Впускное отверстие перекрывается, топливо сжимается, создавая давление до 200 атм. Нагнетательный клапан открывается, топливо подается к форсунке.
- Отсечка подачи: Плунжер продолжает подниматься, пока винтовая канавка на его поверхности не совместится с отсечным отверстием втулки. Давление падает, нагнетательный клапан закрывается, подача прекращается.
- Регулировка количества топлива: Поворот плунжера зубчатой рейкой изменяет момент отсечки. Чем больше поворот, тем раньше происходит отсечка, тем меньше топлива подается.
Работа регулятора:- При увеличении нагрузки обороты падают → центробежные грузы расходятся меньше → пружина регулятора перемещает рейку на увеличение подачи
- При снижении нагрузки обороты растут → грузы расходятся сильнее → рейка перемещается на уменьшение подачи
- Таким образом обороты поддерживаются автоматически.
Система смазки ТНВДВсе движущиеся детали ТНВД (кулачковый вал, толкатели, регулятор, рейка) смазываются моторным маслом М-10Г2к, которое заливается через горловину возле рычага управления. Объем масла в ТНВД — около 1 литра. Замена масла проводится одновременно с заменой в двигателе (каждые 240 моточасов). Корпус сообщается с атмосферой через сапун с фильтром для выравнивания давления.
Критически важные особенности ТНВД УТН-51. Прецизионность деталейЗазор 0,001-0,002 мм в плунжерной паре означает, что:
- Малейшая пыль или песчинка выведет пару из строя
- Плунжер и втулка — это единый комплект, нельзя менять детали отдельно
- Запрещено касаться рабочих поверхностей руками (жир на пальцах вызовет коррозию)
- Хранить плунжерные пары нужно только в чистом дизтопливе
2. Маркировка плунжерных парКаждая плунжерная пара имеет буквенную маркировку (А, Б, В, Г) по производительности. При замене необходимо подбирать пары одинаковой маркировки, чтобы обеспечить равномерную подачу топлива по цилиндрам.
3. Последовательность работы секцийПорядок работы секций ТНВД соответствует порядку работы цилиндров двигателя Д-240: 1-3-4-2. Это нужно учитывать при подключении топливопроводов.
4. Угол опережения впрыскаТНВД имеет установочные метки для правильной установки угла опережения впрыска (18-20° до ВМТ первого цилиндра). Неправильная установка приведет к потере мощности, перегреву или детонации.
Заключение разделаПонимание устройства ТНВД УТН-5 — это фундамент успешного ремонта. Этот насос представляет собой высокоточный механизм, требующий чистоты, аккуратности и понимания принципов работы. Малейшая ошибка при разборке, сборке или регулировке может привести к дорогостоящим последствиям.
Если вы не уверены в своих навыках, лучше доверить ремонт ТНВД профессионалам, имеющим чистое помещение и специальное оборудование для регулировки на стенде.
В следующих разделах мы подробно рассмотрим процесс разборки, дефектовки, замены деталей и регулировки ТНВД УТН-5.