Nguyên nhân hư hỏng và sửa chữa bơm cao áp tập trung (Bơm PE)

I. HIỆN TƯỢNG VÀ NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG CỦA BƠM PE

1. Bộ đôi xy lanh - piston bơm

- Bộ đôi xy lanh - piston bơm cao áp được chế tạo vơi cấp chính xác rất cao.
- Độ bóng bề mặt Rz = 0,05 (v 14)
- Độ cứng = 65 HRC.
- Khe hở lắp ghép giữa xy lanh - piston = 0,001 -  0,002 mm
- Khi chế tạo bộ đôi phải đảm bảo độ chính xác về hình dạng và độ kín.
Để đảm bảo khả năng cung cấp nhiên liệu đồng đều ở mọi chế độ, các bộ đôi lắp ghép trên cùng một tổng bơm của một động cơ phải cùng nhóm kích thước (kích thước đường kính chênh nhau không quá 0,002mm) và cùng nhóm độ kín thủy lực (thời gian giảm áp chênh nhau không quá 4 - 5 giây) 
a) Hiện tượng
  Khi bơm hoạt động áp suất bơm giảm và lưu lượng bơm giảm dầu không lên được vòi phun hoặc vòi phun phun yếu.
b) Nguyên nhân
  Bộ đôi xy lanh - piston bơm bị mài mòn do ma sát, do sử dụng dầu diesel quá bẩn hoặc lẫn nước.
     - Piston chủ yếu mòn ở gờ đỉnh và bề mặt rãnh xiên của vùng cung cấp nhiên liệu không tải ngay cạnh rãnh thoát dầu.
    - Xy lanh ở bề mặt quanh các lỗ dầu do những khu vực này thường xuyên tiếp xúc với dòng nhiên liệu vào và ra khỏi bộ đôi (piston và xy lanh bơm).

Những vị trí thường hư hỏng của pít tông- xy lanh bơm cao áp

Piston bị cong, gãy, do chịu lực va chạm mạnh, tháo lắp, điều chỉnh không đúng kỹ thuật.

2. Van và đế van thoát cao áp

a) Hiện tượng

   Khi bơm hoạt động áp suất nén nhiên liệu của bơm giảm, vòi phun không phun được nhiên liệu hoặc phun yếu, thời điểm bắt đầu bơm muộn. Công suất động cơ giảm, khí thải có khói đen

b) Nguyên nhân 

   Bộ đôi van và đế van thoát cao áp sử dụng lâu ngày bị mòn phần mặt côn làm kín do ma sát hoặc do nhiên liệu bẩn.

     - Đệm đế van bị mòn hỏng, lò xo van gãy, yếu.

3. Trục cam, con đội, ổ bi

a) Hiện tượng

   Khi bơm hoạt động áp suất của bơm giảm.

b) Nguyên nhân  

     - Trục cam bơm bị mòn phần lắp với ổ bi, mòn các vấu cam, con đội, ổ bi mòn, vỡ do chịu lực lớn và chịu ma sát.

4. Thân vỏ bơm, lò xo pít tông bơm

   a) Hiện tượng

  Trong quá trình bơm hoạt động nhiên liệu bị rò rỉ đầu nối ống và ở thân bơm, lò xo pít tông bơm yếu, gãy áp suất bơm giảm không bơm được nhiên liệu.

   b) Nguyên nhân

   Thân bơm bị nứt, vỡ, mòn lỗ lắp ổ bi trục cam, chờn hỏng các lỗ ren do chịu lực va chạm mạnh và chịu lực xiết lớn, tháo lắp không đúng kỹ thuật.

II. KIỂM TRA BƠM PE

1. Quy trình tháo bơm cao áp từ trên động cơ

     - Làm sạch bên ngoài bơm.

     - Tháo bơm cao áp từ động cơ xuống (đúng quy trình đã học)

2. Quy trình tháo rời bơm cao áp PE

     - Rửa sạch bên ngoài bơm.

     - Tháo rời các chi tiết của bơm (theo đúng quy trình).

     - Dùng dầu rửa sạch các chi tiết của bơm, để đúng nơi quy định.

      . Bàn tháo lắp, khay đựng chi tiết và dầu diesel để rửa chi tiết.

     -  Kiểm tra hư hỏng và phân loại các chi tiết phải sửa chữa, thay mới.

3. Quy trình lắp

     - Lắp các chi tiết của bơm theo thứ tự (ngược với quy trình tháo). Cân chỉnh áp suất, lưu lượng, các nhánh bơm, điểm bắt đầu bơm, bộ điều tốc.

     - Lắp bơm lên động cơ (đúng quy trình đã học)

A. KIỂM TRA ÁP SUẤT BƠM

   Kiểm tra bộ đôi pít tông xy lanh bơm và van thoát dầu cao áp xem pít tông xy lanh bơm và van thoát dầu cao áp có đảm bảo độ kín tốt không bằng các phương pháp sau:

1. Dùng đồng hồ áp suất 

   Để kiểm tra áp suất bơm cao áp, tiến hành như sau:

   a) Tháo các ống dẫn dầu cao áp

   b) Lắp vào nhánh bơm 1 một áp kế chịu được áp suất 500 kg/cm2 

   c) Xả sạch không khí trong bơm bằng cách:

     * Đặt thanh răng ở vị trí stop

     * Nới lỏng vít xả gió nơi thân bơm

     * Tác động cần bơm tay cho dầu trào ra cho đến lúc hết bọt khí, vặn chặt vít xả lại.

   d) Quay cho cam lệch tâm nhánh bơm máy 1 về vị trí không tác động. Kéo thanh răng về vị trí cung cấp nhiên liệu tối đa.

   e) Báy con đội nhánh bơm số 1 lên 5 - 6 lần nếu áp kế chỉ 250 kG/cm2 là pít tông xy lanh bơm đảm bảo độ kín tốt.

    f) Duy trì áp suất này trong 10 giây nếu áp suất trên đồng hồ không tụt xuống quá 20 kG/cm2 là van thoát cao áp tốt.

   g) Tiếp tục kiểm tra như thế đối với các nhánh bơm còn lại.

2. Kiểm tra xác định áp suất lớn nhất 

   Kiểm tra xác định áp suất lớn nhất mà bộ đôi pít tông xy lanh bơm cao áp có thể tạo ra bằng dụng cụ Mắc xi mét.

   Dụng cụ mắc xi mét có cấu tạo như một vòi phun nhiên liệu song cho phép điều chỉnh và đọc được giá trị áp suất phun ngay trên thân dụng cụ.

   Để đo được áp suất lớn nhất mà bộ đôi có thể đạt tới, cần tháo ống dầu cao áp của nhánh bơm cần kiểm tra lắp thay vào đó dụng cụ Mắc xi mét. Cho bơm cao áp làm việc ở số vòng quay không tải của động cơ (khoảng 250 vòng/ phút của bơm), nới lỏng nắp điều chỉnh áp suất để kéo thanh răng đến vị trí cấp nhiên liệu lớn nhất phun ổn định qua Mắc xi mét cho tăng áp suất tới khi nào nhiên liệu không phun ra được nữa thì thôi. Giá trị áp suất đọc được trên Mắc xi mét lúc này chính là áp suất cực đại Pmax mà nhánh bơm đó có thể đạt được. Bộ đôi có thể sử dụng tiếp nếu Pmax =2Pphun

Kiểm tra xác định áp suất lớn nhất bằng dụng cụ Mắc xi mét

III. KIỂM TRA VÀ ĐIỀU CHỈNH THỜI ĐIỂM BẮT ĐẦU BƠM CỦA CÁC NHÁNH BƠM

   Bước điều chỉnh này nhằm mục đích thống nhất góc độ bắt đầu bơm nhiên liệu của các nhánh bơm PE.

   Phương pháp điều chỉnh bơm PE có 4 nhánh bơm rãnh xiên pít tông bơm xẻ phía dưới, thứ tự phun nhiên liệu 1 . 3 . 4 . 2

1. Điều chỉnh khe hở dự trữ  0,3 mm của piston bơm

   a) Đặt thanh răng ở vị trí stop. Xoay trục cam bơm theo chiều làm việc cho mấu cam của nhánh bơm 1 đội pít tông bơm lên cao nhất.

   b) Gắn đồng hồ so vào cửa sổ bơm, để cho đầu đo vừa chạm vào vai con đội, kim đồng hồ chỉ ở vạch 0.

   c) Báy cao con đội lên cho pít tông bơm chạm vào đế van thoát cao áp, kim đồng hồ so chỉ ở vạch 0,3 mm. Nếu không đúng trị số này phải chỉnh vít trên đầu con đội lên hay xuống cho đến lúc đạt yêu cầu. Nếu đồng hồ so chỉ lớn hơn 0,3 mm vặn vít điều chỉnh trên con đội cao lên, chỉ nhỏ hơn 0,3 mm thì vặn vít điều chỉnh thấp xuống.

   d) Tiếp tục kiểm tra như thế để điều chỉnh các nhánh bơm còn lại.

2. Kiểm tra thời điểm bắt đầu bơm theo phương pháp ngưng trào

   a) Xả sạch gió trong bơm cao áp PE.

   b) Tháo van thoát dầu cao áp lắp trên nhánh bơm 1, lắp vào đó một ống nghiệm chữ U để theo dõi dầu trào ra. Để thanh răng ở vị trí cung cấp nhiên liệu tối đa.

   c) Xoay trục cam bơm đúng chiều làm việc để cho dầu trào ra, tiếp tục xoay cho đến lúc dầu ngưng trào.

   d) Lắp vào đầu trục cam bơm một mâm chia độ (00, 900, 1800, 2700, 3600), để vạch số 0 - 3600 ngay dấu cố định trên thân bơm.

   e) Tiếp tục thao tác như vậy đối với nhánh bơm thứ 3, khi ta xoay trục cam bơm đến vạch 900  dầu ở trên nhánh bơm này phải ngưng trào.

    f) Tiếp tục kiểm tra như vậy đối với nhánh bơm 4 ở vạch 1800 và nhánh bơm số 2 ở vạch 2700 dầu phải ngưng trào.

IV. KIỂM TRA ĐIỀU CHỈNH LƯU LƯỢNG CỦA CÁC NHÁNH BƠM PE

  Mục đích của bước kiểm tra điều chỉnh lưu lượng cung cấp nhiên liệu của các nhánh bơm để cho ở một số vòng quay và vận tốc nhất định của trục cam bơm tương ứng với một vị trí thanh răng, các nhánh bơm phải bơm ra một lượng nhiên liệu bằng nhau.

   Bước kiểm tra điều chỉnh này phải được thực hiện trên thiết bị chuyên dùng kiểm tra điều chỉnh bơm cao áp theo ghi chú kỹ thuật của nhà chế tạo. Các bước tiến hành như sau:

   1. Lắp bơm cao áp lên thiết bị đúng vị trí (hình 3-8)

   2. Lắp các kim phun nhiên liệu vào các ống thủy tinh có ghi phân khối.

   3. Xả sạch gió trong bơm cho động cơ của thiết bị hoạt động.

     Ví dụ: Tốc độ 1.800 vòng/phút trong 500 vòng.

   4. Khi máy ghi số vòng chỉ đủ 500 vòng động cơ sẽ tự động ngừng, các ống thủy tinh sẽ được đưa ra khỏi tầm hứng của các kim phun.

   5. Quan sát mức nhiên liệu trong các ống nghiệm phải đều nhau và đúng lượng quy định của từng loại bơm đang kiểm tra điều chỉnh.

   6. Nếu mức nhiên liệu không đều nhau ta tiến hành điều chỉnh như sau:

     - Nới lỏng vít hãm vòng răng với ống dẫn động pít tông bơm (hình 3-9).

Thiết bị kiểm tra điều chỉnh bơm cao áp CATA-3

     - Đẩy nhẹ ống dẫn động pít tông bơm qua phía tăng thêm lượng cung cấp nhiên liệu nếu lượng dầu hứng được nơi ống nghiệm của nhánh bơm đó ít hơn định mức.

     - Đẩy nhẹ ống dẫn động pít tông bơm qua phía giảm bớt lượng cung cấp nhiên liệu nếu lượng dầu hứng được nơi ống nghiệm của nhánh bơm đó nhiều hơn định mức.

     - Vặn chặt vít hãm vòng răng với ống dẫn động pít tông bơm lại. Tiếp tục kiểm tra và điều chỉnh cho đến lúc lượng nhiên liệu hứng được trong các ống nghiệm đồng đều nhau và đúng lượng quy định.

Điều chỉnh lưu lượng các nhánh bơm PE

V. SỬA CHỮA BƠM CAO ÁP PE

1. Bộ đôi pít tông-xy lanh bơm 

a) Hư hỏng và kiểm tra

   - Hư hỏng chính của cặp pít tông xy lanh bơm cao áp là bị nứt, gãy pít tông bơm, bị mòn cặp pít tông xy lanh.

   - Kiểm tra: Dùng đồng hồ áp suất để kiểm tra áp suất của bơm cao áp, xác định hư hỏng của cặp pít tông xy lanh bơm nếu áp suất < 250 kG/cm2 là pít tông xy lanh bơm bị mòn.

b) Sửa chữa

   Pít tông bơm cao áp bị nứt gãy thay cả cặp.

   Bị mòn nhiều khe hở lớn hơn 0,003 mm thì mạ thép hoặc mạ cờ rôm sau đó đánh bóng đến khe hở lắp ghép hoặc thay mới cả cặp.

   Có nhiều cặp pít tông xy lanh bơm bị mòn ít hay mòn không đều giữa pít tông và xy lanh thì tiến hành chọn lắp từng cặp bằng cách lấy pít tông mòn ít, bề mặt không bị cào xước cho vào từng xy lanh nếu đẩy vào được 2/3 - 3/4 chiều dài lắp ghép thì hơi chặt là còn dùng được. Xoáy rà bằng bột nhuyễn cho đến khi pít tông lọt hết vào xy lanh. Sau đó rửa sạch bằng dầu diesel rồi lắp pít tông vào trong xy lanh 1/3 chiều dài để nghiêng 75o, nếu pít tông rơi xuống từ từ là đạt yêu cầu còn dùng được, nếu rơi nhanh khe hở lớn không dùng được phải thay.

2. Sửa chữa van và đế van thoát cao áp

a) Hư hỏng và kiểm tra

      - Hư hỏng của van và đế van bị mòn mặt côn làm kín, bề mặt đáy của đế van bị mòn không phẳng 

      - Kiểm tra: Dùng đồng hồ áp suất để kiểm tra áp suất của bơm (như đã nêu trên).

b) Sửa chữa van và đế van thoát cao áp

Bề mặt côn làm kín hoặc bề mặt đáy của van không phẳng tiến hành rà bằng bột nhuyễn hoặc bột rà tinh đạt đến yêu cầu. Bị mòn rỗ bề mặt làm  kín thay mới cả bộ van và đế van.

   Lò xo van yếu, giảm độ đàn hồi, gãy thay đúng loại hoặc thêm đệm nếu độ giảm chiều cao lò xo giảm. Đệm đế van mòn hỏng thay mới đúng loại.

3. Trục cam, con đội ổ bi

a) Hư hỏng và kiểm tra

     - Hư hỏng: Trục cam bị mòn các vấu cam, mòn phần lắp với ổ bi, chờn hỏng ren đầu trục cam, con đội, ổ bi bị mòn.

     - Kiểm tra: Dùng pan me đo độ mòn các vấu cam rồi so với tiêu chuẩn. Quan sát phần ren đầu trục bơm xem có bị chờn hỏng ren không. Vòng bi mòn thể hiện ở độ rơ dọc trục và độ rơ hướng kính. Vòng bi được gá và kẹp chặt lên đồ gá bằng côn định tâm vòng trong. Khi kiểm tra dùng tay lắc áo ngoài của vòng bi theo hai phương các đồng hồ so tỳ lên áo ngoài theo phương hướng kính và phương dọc trục của vòng bi sẽ báo độ rơ của vòng bi.

b) Sửa chữa 

     - Hàn đắp các vấu cam rồi gia công lại đúng biên dạng ban đầu.

     - Hàn đắp vào phần ren rồi tiện láng và gia công lại ren.

     - Ổ bi và con đội bị mòn thay mới đúng loại.

4. Vỏ bơm cao áp và lò xo bơm.

a) Hư hỏng và kiểm tra

     - Hư hỏng: Vỏ bơm bị mòn lỗ lắp bi trục cam, chờn hỏng các lỗ ren, vỏ bơm bị nứt.

     - Kiểm tra dùng thước đo độ mòn lỗ lắp ổ bi, quan sát các vết nứt, chờn hỏng ren bằng mắt và kính phóng đại.

b) Sửa chữa

Mòn lỗ lắp ổ bi có thể hàn đắp gia công lại đúng kích thước ban đầu. Nứt vỏ hàn đắp, gia công sửa nguội. Lò xo pít tông bơm bơm mất tính đàn hồi, đo chiều dài lò xo giảm thấp, thay lò xo mới đúng loại.