Топливные насосы серии УТН устанавливаются на дизелях Д-144, Д-240, Д-241, СМД-14, СМД-18, Д-65Н, Д-65М, которые применяются на большинстве марок сельскохозяйственных тракторов.

Для выявления основных отказов топливных насосов (ТН) марки УТН-5, а также их причин и его модификаций велись наблюдения за насосами данной марки, поступающими в участок по ремонту топливных насосов Автохозяйства Губкинского коммунального хозяйства за прошедшие месяцы 2006 года.

По результатам исследования были определены характерные отказы ТН УТН-5, а также выявлены причины, их вызывающие. В рис. 1 представлено гистограмма количественного распределения отказов ТН УТН-5.

Рис. 1. Гистограмма количественного распределения отказов ТН УТН-5

Наиболее частой причиной неисправностей насоса является износ его прецизионных деталей, что ведет к потере гидравлической плотности пар и отрицательно сказывается на его работе.

При износе деталей ослабляются натяги в неподвижных посадках и увеличиваются зазоры в подвижных сопряжениях, нарушается правильное взаимное расположение деталей, изменяются поверхностная твердость и чистота, происходят посторонние отложения в виде грязи, нагара и другие явления.

Самым распространенным видом отказа ТН УТН-5 является износ плунжерной пары, который вызывает заклинивание плунжера. В случае износа плунжерных пар затрудняется запуск двигателя, так как при малом числе оборотов коленчатого вала большая часть отмеренного плунжером топлива вытекает в зазор пары и резко ухудшается качество распыливания топлива. Плунжер изнашивается в основном в области головки плунжера, особенно на участке в верхней его части, расположенном против впускного окна гильзы (рис.2). Изношенный участок покрывается продольными рисками, приобретает матовый оттенок. У гильзы изнашивается внутренняя поверхность, примыкающая к впускному и перепускному окну.

Рис. 2.Изношенная плунжерная пара ТН УТН-5

1 – зона наибольшего износа против впускного окна гильзы; 2 – зона винтовой кромки.

Причиной зависания плунжера в гильзе может быть неверная установка гильзы в корпусе насоса или плохая фильтрация топлива, наличие в ней воды или грязи.

Вследствие износа плунжерной пары, недостаточной плотности клапанной пары может изменяться момент начала подачи. Результатом этого может быть преждевременный впрыск топлива, что вызывает «жесткую работу двигателя», т.е. резкое нарастание давления в цилиндре и высокое значение максимального давления сгорания.

Зависание нагнетательного клапана может произойти вследствие попадания механических примесей топлива под его конус или в зазор направляющих поверхностей. Зависание клапана в нижнем положении можно установить по возрастающим гидравлическим ударам в нагнетающей полости плунжерной пары. У нагнетательного клапана износ в основном наблюдается на поверхности запорного конуса и разгрузочного пояска, у гнезда клапана изнашиваются запорная фаска и направляющее отверстие (рис.3).

Рис. 3. Износы клапанной пары ТН УТН-5

Излом пружин плунжеров обусловленный в основном некачественной регулировкой топливного насоса ведет к большой неравномерности подачи топлива секциями насоса. Согласно техническим условиям на регулировку неравномерность подачи топлива секциями на регулировочном режиме должна быть не более 3%. Если неравномерность подачи секциями насоса увеличивается, ухудшается работа двигателя, наблюдается неустойчивая работа на заданных минимальных оборотах.

Рис. 4. Излом пружины плунжера и главной пружины помпы УТН-5

Среди отказов форсунок можно отметить следующие: износ уплотнительного конуса иглы корпуса распылителя, сопловых отверстий, смятие опорных поверхностей штока форсунки, уменьшение жесткости пружины, засорение сопловых отверстий, зависание иглы в корпусе распылителя. Причиной данных отказов является в 70% случаев некачественная очистка топлива, присутствие в нем механических примесей, бензина, керосина.