Tractor Restauratie

Het onderhoud van brandstofpompen en verstuivers van dieseltrekkers

Het onderhoud van
brandstofpompen en verstuivers
van dieseltrekkers

door Ir P.M. van Bemmel w.i.
Instituut voor Landbouwtechniek en Rationalisatie

CONTROLEGEREEDSCHAPPEN

Hoe controleert men eigenlijk een brandstofpomp?
Nemen wij weer de viercylinder pomp van onze 30pk motor. Wij weten bijvoorbeeld uit de gegevens van de motorfabrikant, dat de pomp bij volle belasting 43 mm? per cylinder per inspuiting moet geven. Verder weten wij, dat deze hoeveelheid onbelastÊ 10 mm? moet zijn. Wij zetten nu de pomp op een proefbank en drijven haar aan bij het voorgeschreven toerental. In dit verband kan verwezen worden naar de artikelen: ÊÒKracht en KoppelÓ in Landbouwmechanisatie van Juli en Augustus 1950. Hierin werd o.m. vermeld, dat een pomp bij ongeveer de helft van het maximum-toerental belangrijk mŽŽr brandstof inspuit per slag dan bij het maximum-toerental. Wij moeten dus bij het controleren van de pomp goed weten wat we doen en haar beproeven bij het toerental, dat bij de opgegeven hoeveelheid te leveren brandstof behoort.

 Laat ons aannemen, dat de fabriek opgeeft, dat de pomp bij 750 omw./min (het was immers een viertact motor dus loopt de pomp het halve motortoerental) de genoemde 43 mm? per slag moet geven.

 Wij koppelen dan de pomp aan een electromotor, sluiten 4 verstuivers aan waarvan wij zeker weten dat zij goed zijn, en plaatsen onder elke verstuiver een maatglaasje, gezet in een houder die wij kunnen kantelen. De houder wordt in een dusdanige positie gezet, dat de brandstof, die uit de verstuivers komt, niet in de glaasjes kan stromen. Nu zetten wij de electromotor aan, stellen het toerental in op 750 omw./min., kijken of alle verstuivers goed werken en dan ÒklikÓ gooien wij de houder van de maatglaasjes om, zodat de brandstof in de glaasjes kan stromen. Tegelijkertijd hebben wij een teller ingeschakeld die het totaal aantal omwentelingen van de pomp aangeeft vanaf het moment dat wij de glaasjes omgezet hebben. Wanneer de teller bij 500 aangeland is, schakelen wij de houder weer om en zetten de pomp stil. Nu gaan wij de inhoud van de glaasjes nameten. Het eerste blijkt 20,5 cm? te bevatten, het tweede 17,3, het derde 20,0 en het vierde 19,4 cm?. De teller wijst 497 omwentelingen aan. De glaasjes behoren te bevatten: 497 x 43 mm? = 21 371 mm? = 21,4 cm?.

 De pomp als geheel geeft dus iets te weinig, hetgeen wij kunnen veranderen door de stuitnok van de regelstang iets terug te draaien. Deze regelstang is namelijk van tanden voorzien Ð het is met andere woorden een tandheugel Ð die ingrijpen in tandwieltjes die op de plunjers bevestigd zijn. Verschuift men de regelstang, dan draaien de tandwieltjes en daarmede de plunjers, waarmede uiteindelijk het einde van de inspuiting geregeld wordt. Verschillen van 2 ˆ 3 % tussen de verschillende pompelementen accepteren wij als normale afwijkingen.

 Het tweede pompelement geeft echter veel te weinig. Wanneer dit het gevolg is van slijtage moet men plunjer en cylinder vernieuwen. Ook is het mogelijk dat na een demontage het tandwieltje op de plunjer een tand verzet is ten opzichte van de regelstang. In het algemeen hebben regelstang en tandwieltjes merken die met elkaar moeten corresponderen waardoor moeilijk fouten kunnen worden begaan.

 Het vierde pompelement geeft iets te weinig. Is dit het gevolg van slijtage dan is de vernieuwing noodzakelijk. Is het element goed (hadden wij bv. net een nieuw element gemonteerd) dan kunnen wij dit verstellen door de plunjer ten opzichte van zijn tandwiel te verdraaien, of indien het wieltjes zijn met schuine vertanding, de plunjergeleider iets in de hoogterichting te verstellen. Het tandwieltje zit namelijk niet direct op de plunjer maar op een geleider waarin de plunjer niet kan draaien maar wel schuiven.

 Hetzelfde proces moet worden herhaald voor onbelast draaien van de motor bij het daarbij behorende toerental, bijvoorbeeld 300 omw./min van de pompas. Het is heel goed mogelijk, dat belangrijkeÊ afwijkingen in de levering ons toch nog dwingen bepaalde elementen te vernieuwen.

 Bij dit alles hebben wij aangenomen dat het moment van inspuiten correct was. Dat is dus het moment waarop de werkzuiger bij de omhooggaande slag de zuigopening afdicht. Dit kunnen wij bv. verstellen met behulp van onderlegplaatjes tussen plunjer en nok of met onderlegplaatjes onder de cylinder. Men heeft hiervoor een nauwkeurige gradenboog op de pompas nodig, waardoor men kan nagaan, of ieder volgend pompelement 90 graden later begint met inspuiten dan het vorige. Hierbij moet men natuurlijk de inspuitvolgorde in acht nemen. Bij deze controle verwijdert men de persklepjes en draait de pompas in haar draairichting totdat de brandstof Ð de tank moet hoger dan de pomp staan Ð uit de persaansluiting begint over te stromen. Hierbij zet men de regelstang op maximum-inspuiting, dan draait men verder tot het overstromen ophoudt. De plunjer dekt dan de zuigopening af. Thans moet worden nagegaan, of wij te doen hebben met het begin of het einde van de inspuiting (echter in de teruggaande slag). Hiertoe draaien wij de pomp even door. Bij het begin van de inspuiting gaat de pomp nu pompen en er stroomt weer vloeistof over, hetgeen ophoudt zodra men de plunjer stopt. Bij het einde van de inspuiting (neergaande slag), daalt de vloeistofspiegel in de persopening, omdat de pomp nu de brandstof terugzuigt, doordat de persklep is verwijderd.

 Op deze manier zoeken wij dus het begin van de inspuiting, tekenen het moment van afdichten van de zuigopening op onze gradenboog af en herhalen dit een paar maal bij stijgende plunjer (ophouden van overstromen) en dalende plunjer (beginnen van overstromen). Zo vinden wij een juist gemiddelde voor het begin van de inspuiting van pompelement no. 1 waarna wij hetzelfde doen voor de andere.

Ten slotte monteren wij de pomp op de motor, waarbij wij het begin van de inspuiting van cylinder no 1 bepalen op de bovenbeschreven manier, na de eerste zuiger van de motor in de juiste stand voor begin inspuiting gezet te hebben, en koppelen de pomp aan de motor. Wij moeten hierbij bedenken dat Òbegin inspuitingÓ niet hetzelfde is als Òbegin ontbrandingÓ, daar de brandstof enige tijd (omstreeks een duizendste seconde) nodig heeft om tot ontbranding te komen. Dit onderwerp hoort echter bij een bespreking van de eigenschappen van verschillende brandstoffen en zal hier achterwege worden gelaten.

 Het is hier de plaats om nogmaals de nadruk te leggen op het gevaar van vuil voor de pomp. Vuil dat binnen kan komen bij het los- en vastmaken van de brandstofleidingen, vuil van de handen bij het uitnemen en weer monteren van de persklepjes, vuil dat ronddwarrelt terwijl men de pomp aan het repareren is, vuil en vezels van poetsdoeken. Niet vegen, maar spoelen, is voor brandstofpompen aangewezen.


DE VERSTUIVERS

De Lanz verstuiver hebben wij al behandeld. Daarbij zijn wij tot de conclusie gekomen dat deze zich niet erg veel van vuil in de brandstof zal aantrekken. Zolang de pakking om de verstuivernaald maar afsluit en het verstuivergat niet te ver uitgesleten is, gaat alles best. Hierbij moeten wij bedenken, dat de verstuiving vrij lang mag duren en dat de verbranding pas begint nadat de inspuiting afgelopen is.

 Bij de Žchte diesel speelt de kwaliteit van de verstuiving een zeer grote rol. De verbranding begint kort nadat de inspuiting is begonnen, en een groot deel van de verbranding vindt plaats gedurende de inspuiting. Deze moet precies op tijd beginnen, terwijl direct bij de aanvang de inspuitdruk al zeer hoog moet zijn om een goed doordringen van de brandstofstraal en daarmede een goede menging van brandstof en lucht te bewerkstellingen. Ook het einde van de inspuiting moet zo plotseling mogelijk zijn en nadruppelen van de verstuiver mag niet voorkomen. Slecht functioneren van de verstuiver betekent onherroepelijk sterke vuilvorming in de motor door onvoldoende menging van brandstof en lucht, terwijl dan tevens doorgaans veel vuil rondom het verstuivergat op de verstuiver wordt afgezet.

Om de bovengenoemde redenen is een ÒopenÓ verstuiver zoals bij Lanz onbruikbaar: een ingebouwde klep moet zorgen voor het plotseling beginnen en eindigen van de inspuiting.

 Bij de International Harvester verstuiver, zie figuur 10, is de sluitveer van de klep in de brandstoftoevoerruimte aangebracht, zodat wij hier kunnen spreken van een verstuiver met binnenveer.

 De klep 2 kan op en neer bewegen in het huis 3, maar omdat de klepsteel platte kanten heeft, kan de brandstof gemakkelijk langs de klepsteel naar beneden stromen. Een veer houdt de klep op haar zitting, terwijl de veerspanning ingesteld kan worden met behulp van de moer en contramoer 1 op de klepsteel. Het verstuiverplaatje 4 heeft een uitsparing, waarin de klepschotel enige ruimte heeft, zowel langs zijn omtrek als in verticale richting.

 Wanneer nu de brandstofpomp begint te pompen, wordt er brandstof toegevoerd naar de holle ruimte om de klepveer, welke brandstof langs de klepsteel naar beneden kan, maar tegengehouden wordt doordat de kegelvormige klepschotel op zijn kegelvormige zitting rust. In de tekening is het voorgesteld, alsof de tophoek van de zitting zeer veel groter is dan die van de schotel, maar in werkelijkheid is er maar een zeer klein verschil. Deze methode om schotel en zitting met een verschillende tophoek te sluipen, geeft een veel betere afdichting van de klep, omdat nu een contact langs een cirkellijn verkregen wordt tegen een vrij groot kegelvlak wanneer beide dezelfde tophoek hebben. Wij moeten een klep van een verstuiver of een verstuivernaald dan ook nooit op haar zitting inslijpen: zij moeten apart onder de vereiste hoek worden geslepen en na montage zuiver Êafdichten. Wanneer de brandstofpomp begint te pompen, neemt de druk in de brandstof boven de klep snel toe, laat ons zeggen dot x kg/cm?. Deze druk oefent een kracht uit op de klepschotel, immers boven de schotel heerst een druk van x kilogram op iedere vierkante centimeter van de wanden die de brandstof omsluiten, onder de schotel heerst de compressiedruk in de cylinder. De veerspanning is nu dusdanig ingesteld, dat de klep begint open te gaan bij een overdruk van omstreeks 50kg/cm?. De klepschotel gaat nu naar beneden en slaat tegen de onderkant van de uitholling in het verstuiverplaatje. Hierdoor wordt dus de klepslag beperkt: hoe hoog de druk ook oploopt tijdens de inspuiting, de klep kan niet verder open. Een in de klepschotel ingezaagd kruis zorgt ervoor dat de brandstof om de schotel heen naar het verstuivergat kan stromen.

 Bij dit type verstuiver heeft dus de veerspanning alleen maar invloed op de inspuitdruk bij het allereerste begin van de inspuiting, daarna loopt de druk veel hoger op.

 Een veelvuldig toegepast verstuivertype is dat met buitenveer, figuur 11.
Bij deze verstuiver wordt de naald 6 op zijn zitting gedrukt door een buiten de brandstofstroom liggende veer. De veerspanning kan ingesteld worden met behulp van een stelbout met contramoer 2.

 Wanneer nu de brandstofpomp druk gaat uitbouwen in de toevoerleiding 7, wordt er weer een kracht uitgeoefend op de wanden die de brandstofvoorraad in de holte van het verstuiverplaatje omsluiten. Wij zien uit de tekening, dat de diameter van de naaldzitting kleiner is dan die van de naald 6, waar hij hogerop in het huis 5 geleid wordt. Door dit verschil in oppervlak wordt de naald omhoog gedrukt met een kracht, gelijk aan dit verschil in oppervlak (in cm?) maal de druk van de brandstof (in kg/cm?). De veerspanning is nu bijvoorbeeld dusdanig ingesteld, dat de naald omhoog gaat bij een druk van 150 kg/cm?, waarna de inspuiting begint.

Het is nu de naald, die de inspuitdruk regelt: zodra de druk stijgt, gaat de naald wat verder omhoog, waardoor zich een brandstofvoorraad boven het verstuiverplaatje vormt, die misschien straks door de naald (steeds nog onder een druk van 150 kg/cm?) in de cylinder gespoten wordt, wanneer de brandstofpomp allang opgehouden heeft met pompen. Dit is natuurlijk bij wijze van spreken; in werkelijkheid gaat op deze manier de inspuiting misschien ŽŽn of twee duizendster seconde langer duren dan de brandstofpomp bedoeld had. Dit kan voor motoren met hoog toerental en korte inspuitduur een nadeel zijn, waarom men dan een tweede stelschroef met contramoer 1 aanbrengt. Met behulp van deze stelschroef kan men de naaldslag 4 instellen, zodat het dan de naald onmogelijk is om verder omhoog te gaan. Zodra de naald in zijn hoogste stand is, heeft hij geen invloed meer op de inspuitdruk en kan de druk belangrijk hoger oplopen. Het zal duidelijk zijn, dat de naaldslag nauwkeurig ingesteld moet worden: is deze te klein, dan is de doortocht voor de brandstof onvoldoende en loopt de druk veel te hoog op. Een slag van een halve millimeter is echter doorgaans ruim voldoende.

 In figuur 11 is tevens aangegeven dat ook wel een vlakke naaldzitting 9 wordt toegepast. Vaak slijpt men het uiteinde van de naald niet geheel vlak maar enigszins uitgehold, waardoor een zeer klein contactvlak tussen naald en verstuiverplaatje ontstaat, en een betere afdichting gewaarborgd is.

 Het zal duidelijk zijn, dat bij de constructie van figuur 11 enige brandstof langs de naald naar buiten kan lekken. De naald 6 moet dan ook buitengewoon nauwkeurig in het huis 5 passen: aan deze afdichting worden dezelfde eisen gesteld als aan die van de brandstofpompplunjer. Vuil in de brandstof zal naaldslijtage en ernstige lekkage langs de naald tot gevolg hebben.

Bron: Landbouwmechanisatie Februari 1951 

Gerelateerd

Tags

Delen

  • Recent
  • Populair
  • Tag
  • Ik zocht een trekkertje om aan te werken.

    De uitdaging. Op een mooie avond zie ik op een verkoopsite een zielig oud trekkertje staan. Op sterven na dood. Met de kop in de grond. Zit er nog een vooras aan? Waar zijn de voorwielen? Een mailt...
  • Restauratie Zetor 25.

    Voorjaar 1994 besloot Marc Vercauteren om een oldtimer tractor aan te schaffen om mee te kunnen doen aan oldtimer evenementen en rondritten. Marc had de voorkeur voor een trekker die men in onze regio...
  • Restauratie Hanomag Granit 500/1

    De Granit 500 was in 1966 na de nieuwe Perfect de tweede nieuwkomer in de kompleet nieuwe lijn tractoren. Naast een nieuw modern uiterlijk was ook de versnellingsbak met 9 versnellingen vooruit en 3 a...
  • Restauratie van een” HANOMAG 400 PERFECT”

    Restauratie van een” HANOMAG 400 PERFECT” Zoals u op de foto’s kunt zien stond hij goed verborgen. Deze trekker heeft ooit gediend als een “project”” van de B...