как работает, как ломается, как восстанавливают

13 сентября 2019 Категория: Полезная информация.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) — самый сложноустроенный и дорогостоящий элемент топливной системы дизельных двигателей.

Назначение этого узла — подавать топливо под большим давлением в форсунки (или топливную рампу, затем в форсунки), откуда оно затем будет впрыскиваться в цилиндры. Поэтому при возникающих неисправностях с ТНВД владельцу грозят серьёзные проблемы со стабильной работой мотора или тот просто откажется заводиться.

 Принцип работы ТНВД 

Основная задача ТНВД — нагнетать под давлением порядка 500-1400 бар (зависит от конструкции и типа насоса) топливо и подавать его к форсункам, которые открываются в нужный момент и быстро выпускают (распыляют) топливо в цилиндр.

Поддержание высокого давления в системе — другое важнейшее назначение ТНВД, ведь без этого форсунка не сработает и опоздает с распылением горючего до мельчайших частиц, а ведь мгновенное смешивание распыляемого ДТ и воздуха является условием образования однородной топливовоздушной смеси.

Другими словами — гарантирует стабильную и культурную работу дизельного двигателя.

Изначально ТНВД выполнял практически все функции по подаче топлива в цилиндры: создавал давление, нагнетал топливо и распределял его по форсункам. Так действовали насосы рядного и распределительного типа.

Затем появилась система впрыска Common Rail и магистральные ТНВД. В таких современных системах впрыска дизельных ДВС насос высокого давления не распределяет топливо по форсункам, а нагнетает его в топливную магистраль (рампу): металлическую трубку, запаянную с обеих сторон, своеобразный резервуар для хранения горючего. От рампы топливо по трубкам (одна форсунка — один топливопровод к рампе) подводится к электромагнитным / пьезоэлектрическим форсункам.

В системе Common Rail, таким образом, топливо подаётся ко всем форсункам одновременно, из общей магистрали под давлением порядка 1 600 – 1 800 бар.

Конструкция топливной рампы CR такова, что топливо, которое ТНВД в неё нагнетает, не запирается в рампе: излишки отводятся через сливной канал. Так обеспечивается циркуляция ДТ в системе, но как только электрический клапан форсунки открывается, топливо распыляется в цилиндр. И по-прежнему высокое давление играет важную роль в мгновенном приготовлении топливовоздушной смеси и последующем полном её сгорании.

 Плунжерная пара — главный узел в конструкции ТНВД 

Наиболее распространённый вид ТНВД для систем Common Rail — плунжерный. Основный рабочий элемент такого ТНВД — плунжерная пара: поршень (плунжер) и цилиндр (втулка, стакан).

Подпружиненый плунжер двигается благодаря кулачковому валу внутри втулки, набирая и выталкивая из полости над ним топливо. Высокое давление в системе обеспечивает прецезионное сопряжение: минимальный, точно выверенный зазор в 1-3 мм между плунжером и стаканом.

Часто в один корпус ТНВД устанавливают три плунжера. В полости над плунжером размещаются односторонние клапаны — на впуск и на выпуск топлива. Можно провести аналогию плунжерной пары ТНВД с сердцем, которое перекачивает кровь по организму похожим образом.

Важно. Плунжер во время работы смазывается топливом, которое через него проходит.

Конструкция разных видов плунжерных пар отличается. Встречаются ТНВД с плунжерными парами, где плунжер извлекается из корпуса и меняется в сборе. 

 Основные виды ТНВД 

Существует три типа ТНВД.

Рядные и распределительные относятся к ТНВД предыдущих поколений автомобилей, имеют относительно простую конструкцию, не отличаются повышенной чувствительностью к качеству топлива. Среди недостатков — сравнительно шумная работа и высокие потери на трение, особенно у рядных ТНВД.

В системах впрыска Common Rail используются магистральные насосы. Они способны создавать высокое давление и обеспечивать наиболее эффективный впрыск, но весьма привередливы к качеству топлива и дороги в обслуживании и ремонте.

Рассмотрим особенности разных видов ТНВД подробнее.

Рядные ТНВД применялись на легковых автомобилях, выпущенных до 2000 года. Это неприхотливые выносливые насосы, которые смазываются моторным маслом. Количество плунжеров равно количеству цилиндров, топливо подаётся по принципу каждой камере сгорания — свой плунжер. К недостаткам относятся большие потери на внутреннее трение и недостаточно высокое давление для эффективного распыления топлива.

Распределительные ТНВД устанавливаются на дизельные двигатели с количеством цилиндров от трёх до шести. В отличие от рядных насосов, в конструкции распределительных есть только один или два плунжера, и они обеспечивают одинаковое давление при подаче топлива для всех цилиндров. Это более лёгкие компактные насосы. Работают экономичнее, культурнее и мощнее, чем рядные ТНВД. Недостаток — выше требовательность к качеству топлива.

Магистральный насос — самый современный тип ТНВД для систем впрыска Common Rail. Такой насос содержит до трёх плунжеров, а в современных типах — часто только один. Существуют магистральные насосы и роторного типа. Магистральные ТНВД созданы с высокой точностью. Они ещё легче, компактнее, имеют минимальные потери на трение, создают высокое давление и. Но плунжеры таких ТНВД смазываются топливом, поэтому насосы крайне привередливы к качеству ДТ.

 Признаки неисправности ТНВД 

Владельца должны насторожить такие признаки неисправностей в работе дизельного двигателя, как:

• неуверенный запуск;
• падение мощности;
• увеличение расхода топлива;
• дымный выхлоп.

В этих случаях очень рекомендуется провести комплексную компьютерную диагностику двигателя и проконтролировать параметры наддува, подачи топлива, давления в топливной системе. А также параметры работы датчиков (в частности, расходомера, датчиков положения распредвала / коленвала), системы EGR и вихревых заслонок впускного коллектора.

Такое пристальное изучение всех параметров работы мотора связано с тем, что дизельная топливная аппаратура — это не только форсунки и ТНВД, но и ряд вспомогательных и контролирующих систем.

Бывает, проблема, которую ищут в неполадках с ТНВД, кроется в другом. Например, имеет место:

• поломка подкачивающего насоса;
• грязный топливозаборник в баке;
• выход из строя насоса, перекачивающего топливо из одной части бака в другую;
• изношенный регулятор низкого давления;
• форсунка, льющая топливо в «обратку».

 Внутренние поломки ТНВД и их причины 

Из-за чего топливный насос высокого давления действительно может выйти из строя раньше времени — так это из-за некачественного топлива. Точнее из-за примесей в составе и попадания воды.

Примеси в составе топлива — смолы, парафины, механические взвеси, сомнительные присадки — ухудшают смазывающие свойства ДТ, что вызывает отложение на подвижных частях насоса.

Вода в случае попадания на подвижные элементы ТНВД (вместе с конденсатом с пустых стенок топливного бака или в составе некачественного ДТ), вызовет коррозию деталей.

Плунжер и односторонние клапаны начнут подклинивать, нормальная циркуляция топлива нарушится, износ втулок и сальников ускорится в разы. В результате медленно, но верно, ТНВД выйдет из строя.

Если в топливной системе образовалась воздушная пробка, плунжер будет какое-то время работать без смазывания топливом, «на сухую». Механические детали от трения будут истираться друг об друга, а повышенная температура способна быстро деформировать элемент.  Работа ТНВД без смазки способна убить узел в считанные минуты.

К другим, не столько фатальным, поломкам ТНВД относят:

• износ втулок вала в передней крышке корпуса;
• износ сальника вала;
• повреждение уплотнительных колец крышек корпуса / фланца;
• выход из строя регулятора давления (механической или электрической его части).

 Как диагностируют и ремонтируют ТНВД 

Решение сэкономить на своевременном обращении к специалистам по ремонту и обслуживанию дизельной топливной системы, «поездить пока так», обратиться к знакомым гаражникам — всё это в случае поломки ТНВД выйдет боком и сильно ударит по бюджету.

Топливный насос, точнее, его плунжерная пара — действительно дорогостоящий элемент, и не всегда его можно восстановить. Что уж говорить о самостоятельной переборке системы. Тем более что конструкция отдельных ТНВД просто неразборная.

Важно. Мастера, работающие с дизельной топливной аппаратурой, говорят, что на самом деле среди систем Common Rail «больных» ТНВД мало, чаще проблема кроется в клапане ZME, регуляторе (DRV, PCV…) высокого давления и других сопутствующих элементах. Даже если формально насос в своей работе выходит за параметры диагностического стенда, но работает нормально — нужно дважды подумать, прежде чем вскрывать его и ремонтировать.

Ремонту ТНВД обязательно должна предшествовать компьютерная диагностика, а также стендовая проверка работы форсунок. Если подтверждается, что в неполадках с работой двигателя виноват насос высокого давления, его снимают и отправляют на диагностический стенд, чтобы проверить работу узла в разных режимах «работы двигателя».

Обычно на этом этапе становится понятно, в чём проблема, каков масштаб бедствия и какие варианты исправления ситуации можно предложить владельцу.

Например, если ТНВД «приговорила» коррозия, можно попробовать его разработать (до очередного подклинивания плунжера), но лучше заменить в сборе, купив новую плунжерную пару. 

Замена клапанов на новые тоже не представляет труда в случае такой необходимости. Меняют и уплотнительные кольца, и ремкомплекты.

Важно понимать, что возможность ремонта и замены отдельных элементов связана с особенностями конструкции ТНВД.

В современных насосах не предусмотрены процедуры шлифовки или расточки деталей, максимум — можно заменить плунжерную пару. А в самых современных насосах системы CR и это невозможно: случись что, придётся менять весь корпус ТНВД. То есть чем моложе автомобиль, тем выше вероятность в случае поломки заменить весь узел целиком.

После проведённого ремонта и замены изношенных деталей мастер отправляет ТНВД на диагностический стенд снова. Если параметры работы выйдут за предел нормативных, насос снова разбирают, ремонтируют, проверяют.

Полностью исправный ТНВД герметично запаковывают, чтобы исключить попадание воды, и возвращают владельцу. Осталось только установить на двигатель.

Итого

Когда кого-то отговаривают от владения дизельным автомобилем, в основном аргументы «почему не стоит» сводятся как раз к дорогостоящей дизельной аппаратуре. Если речь о подержанном авто с большими пробегами, выход из строя ТНВД повлечёт за собой расходы, к которым готов не всякий автовладелец.

Чтобы не столкнуться с подобной ситуацией, не рискуйте с «паленым» топливом, не используйте присадки и добавки для чего бы то ни было, которые добавляются в бак, особенно если на автомобиле Common Rail. Держите бак по возможности полным, а при первых же признаках неисправностей в подаче топлива обращайтесь к квалифицированным специалистам.

Все эти простые меры позволят поддержать работоспособность ТНВД на нормальном уровне годами.

О том, как устроены дизельные топливные форсунки, почему они ломаются и как их ремонтируют, узнаете из этой статьи.

ТНВД найдёте в нашем каталоге

Посмотреть запчасти в наличии

Метки: Топливная аппаратура, Неисправности топливной системы, Форсунки, ТНВД

Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

04 июня 2018 Категория: Полезная информация.

Как мы знаем, в дизельном ДВС топливо воспламеняется не от внешнего источника (искра зажигания в бензиновом моторе), а в результате сильного сжатия и нагрева. При этом топливно-воздушная смесь подается и распыляется в цилиндрах под высоким давлением. С этой целью в дизелях используются разные типы систем подачи топлива.

Топливная система дизельных ДВС: основные принципы

Сначала воздух подается в цилиндр, затем сжимается, нагреваясь в процессе до экстремальных температур, и лишь к концу такта сжатия в цилиндр подается дизельное топливо. Подается таким образом: впрыскивается в камеру сгонария под высоким давлением (от 100 до 2000 атмосфер) и распыляется. Поэтому, вне зависимости от типа топливной системы дизеля, в ней всегда есть два компонента:

• тот, что создает высокое давление – топливный насос высокого давления (ТНВД)
• и тот, что впрыскивает и разбрызгивает горючее по камере – форсунка.

В зависимости от типа топливной системы дизельного ДВС, отличается конструкция ТНВД и устройство форсунок. Также отличаются схемы управления этими элементами и место их расположения.

Основные типы топливных систем дизеля

Наибольшее распространение получили 4 типа топливных систем дизельных моторов:

• рядный ТНВД
• ТНВД распределительного типа
• насос-форсунки
• система Common Rail

Рядный ТНВД – проверенное десятилетиями решение, которое активно применяется на грузовой и специальной технике с дизельными моторами. В основе этой системы подачи топлива находится работа плунжерной пары. Цилиндр движется в гильзе, создавая давление и сжимая топливо до необходимых показателей. Как только они достигнуты, открывается специальный клапан, подающий топливо на форсунку, которая впрыскивает его в цилиндр. Плунжер в это время движется вниз, открывает канал для впуска горючего в пространство гильзы с помощью топливоподкачивающего насоса, и цикл повторяется.

Работа самого плунжера становится возможна благодаря кулачковому валу, который приводится от мотора. Кулачки «толкают» клапана, а мкфта опережения впрыска, соединяющая ТНВД и двигатель, корректирует работу топливной системы.

Неоспоримые достоинства системы подачи топлива с рядными ТНВД – их ремонтопригодность и доступность обслуживания.

ТНВД распределительного типа конструктивно напоминает рядный топливный насос. Отличие заключается в количестве плунжерных пар. Если в рядном ТНВД одна пара идет на один цилиндр, то в распределительном работы одной плунжерной пары достаточно, чтобы обслуживать два, три, и даже шесть цилиндров.  Это достигается через опцию вращения плунжера вокруг оси. Вращаясь, плунжер поочередно открывает выпускные клапана, подавая горючее на форсунки нескольких цилиндров.

Эволюция распределительных ТНВД привела к тому, что появились уже роторные топливные насосы: в них плунжеры помещаются в ротор и в процессе работы движутся навстречу двуг другу, пока ротор вращает их, распределяя тем самым топливо по камере сгорания.

Преимущество системы подачи топлива с распределительным ТНВД – компактность самого устройства. Недостатки – сложность настройки, применение схем электронного управления и корректировки работы.

Система подачи топлива в цилиндр с помощью насос-форсунок вообще исключает необходимость ТНВД как отдельного элемента. В этом случае, форсунка и насосная секция – это один узел в общем корпусе.

 

В результате достигается легкость регулировки подачи топлива в конкретный цилиндр, а при выходе из строя одной насос-форсунки, остальные продолжают работать, что облегчает ремонт. Конструктивно, насос-форсунки приводят в действие плунжеры распредвал ГРМ в головке блока цилиндров.

Система подачи топлива насос-форсунками распространена не только на грузовых, но и на легковых автомобилях. К недостаткам ее можно отнести высокую стоимость запчастей, а также крайнюю чувствительность к качеству дизельного топлива. Мельчайшие примеси в горючем могут легко вывести из строя насос-форсунку, что отражается на стоимости эксплуатации такого решения в личном автомобиле.

Система Common Rail стала своего рода прорывом в части решения механизма подачи топлива в дизельных ДВС. Эта система позволяет экономить топливо при высоком КПД дизеля, что и сделало ее такой популярной. Common Rail придумали инженеры Bosch еще в 90-х годах. Сегодня большинство дизельного транспорта оснащается именно Коммон Реил.

Главное отличие этой системы – наличие аккумулятора высокого давления в общей магистрали. Туда топливо нагнетается отдельным ТНВД, чтобы затем под постоянным давлением подаваться на форсунки. Именно постоянство давления дает возможность быстро и эффективно впрыскивать горючее в цилиндр. Как результат – производительная, мягкая и комфортная работа дизельного двигателя. Бонусом – упрощение конструкции самого ТНВД в системе Common Rail.

 

Управляется работа системы отдельным ЭБУ: группа датчиков сообщает контроллеру, сколько и как скоро нужно подать дизельное топливо в цилиндры. С другой стороны, сложность и недостаток Коммон Реил обусловлена как раз умной электроникой и принципом работы системы. Поэтому владельцам таких решений стоит выбирать качественное топливо и своевременно менять топливные фильтры.

О том, как еще продлить жизнь вашего дизельного двигателя, мы писали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя с системой питания Common Rail.

Система впрыска Common Rail



Агрегаты системы Common Rail

Топливный насос высокого давления — ТНВД

Основной функцией топливного насоса высокого давления (ТНВД) является обеспечение подачи топлива к форсункам под необходимым давлением на любых режимах работы двигателя. Система питания Common Rail в этом плане имеет некоторое отличие – здесь ТНВД необходим для создания резерва топлива и быстрого повышения давления в топливном аккумуляторе (рампе) до 200 бар.

В аккумуляторных системах легковых автомобилей чаще всего используется радиальный плунжерный ТНВД, который создает высокое давление топлива независимо от величины цикловой подачи (см. рисунки 1-4).
ТНВД приводится в действие двигателем через муфту, шестерню, цепь или зубчатый ремень.

Смазка деталей ТНВД осуществляется проходящим через него дизельным топливом.
Величина подачи топлива к аккумулятору высокого давления (рампе) пропорциональна частоте вращения вала привода ТНВД, которая, в свою очередь, непосредственно зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Соотношение частот вращения валов к двигателю устанавливается при адаптации системы впрыска.
Передаточное отношение между приводным валом ТНВД и коленчатым валом подбирается таким образом, чтобы избыток подаваемого топлива был невелик, но в режиме полной нагрузки полностью удовлетворялась потребность двигателя в горючем. Возможные значения этого передаточного отношения составляют 1:2 и 2:3.

Рис. 1. Общее устройство ТНВД системы Common Rail

Принцип работы плунжерного ТНВД достаточно простой. В корпусе насоса расположены три плунжерных секции 3, радиально размещенные по окружности через 120° (рис. 4). Плунжеры перемещаются в цилиндрических гильзах эксцентриковым валом и возвратной пружиной, при этом в надплунжерную полость через впускной клапан всасывается порция топлива, а при рабочем ходе плунжера она вытесняется через выпускной клапан под давлением в магистраль, ведущую в рампу.

Три рабочих хода каждого плунжера за один оборот вала ТНВД позволяют обеспечить незначительную и равномерную нагрузку на вал привода с эксцентриковыми кулачками. Привод такого ТНВД создает относительно низкий момент сопротивления, не превышающий 16 Нм.
Необходимая для привода ТНВД мощность возрастает пропорционально потребной частоте вращения вала привода насоса и давлению топлива в аккумуляторе высокого давления (рампе).
Так, например, на дизеле рабочим объемом 2,0 л ТНВД (при механическом КПД около 90%) потребляет мощность порядка 3,8 кВт при номинальной частоте вращения коленчатого вала и давлении 1330 бар в аккумуляторе высокого давления.
Из-за утечек, расхода на управление форсунками и обратного слива топлива через клапан регулирования давления требуется дополнительная мощность.

Рис. 2. Поперечный разрез ТНВД системы питания Common Rail



Топливо к ТНВД подается топливоподкачивающим насосом через фильтр с влагоотделителем. Пройдя через дроссельное отверстие защитного клапана 14 (рис. 3), топливо, используемое также для смазки и охлаждения деталей ТНВД, движется к плунжерам по системе каналов. Вал 1 привода с эксцентриковыми кулачками 2 одновременно заставляет поступательно двигаться все три плунжера 3.

Топливоподкачивающий насос создает давление подачи, превышающее величину, на которую рассчитан защитный клапан (от 0,5 до 1,5 бар). Последний открывает перепускной канал 15, по которому топливо через впускной клапан 5 поступает в камеру 4 над плунжером, движущимся вниз (то есть совершающим впуск) под действием возвратной пружины.

Рис. 3. ТНВД системы впрыска Common Rail (схема, продольный разрез):
1 — Вал привода; 2 — Эксцентриковый кулачок; 3 — Плунжер с гильзой; 4 — Камера над плунжером; 5 — Впускной клапан; 6 — Электромагнитный клапан отключения плунжерной секции; 7 — Выпускной клапан; 8 — Уплотнение; 9 — Штуцер магистрали ведущей к аккумулятору высокого давления; 10 — Клапан регулирования давления; 11 — Шариковый клапан; 12 — Магистраль обратного слива топлива; 13 — Магистраль подачи топлива в ТНВД; 14 — Защитный клапан с дроссельным отверстием; 15 — Перепускной канал низкого давления

Рис. 4. ТНВД системы впрыска Common Rail (схема, поперечный разрез):
1 — Вал привода; 2 — Эксцентриковый кулачок; 3 — Плунжер с втулкой; 4 — Впускной клапан; 5 — Выпускной клапан; 6 — Подача топлива

Так как ТНВД рассчитан на большую величину подачи, на холостом ходу и при частичных нагрузках в рампе возникает избыток топлива, поступающего сюда под все возрастающим давлением. Когда давление в рампе достигает требуемой величины, открывается клапан регулирования давления и топливо возвращается в топливный бак по магистрали обратного слива.
Поскольку сжимаемое насосом высокого давления топливо сильно нагревается, то под влиянием температуры сливаемых через обратную магистраль излишков температура топлива в баке постепенно повышается. Соответственно снижается КПД системы.

Чтобы избежать негативных последствий чрезмерной подачи топлива в рампу при неполной нагрузке на двигатель, одна или две плунжерные секции могут отключаться электромагнитным клапаном 6. Отключение секции осуществляется встроенным в якорь клапана штифтом, который нажимает на впускной клапан 5, удерживая его в открытом положении.

Поступившее в надплунжерное пространство топливо не сжимается во время хода подачи, повышения давления не происходит, выпускной клапан не открывается. Соответственно топливо не поступает в контур высокого давления, а возвращается в контур низкого давления.
Таким образом, при работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, отключение одной из плунжерных секций позволяет регулировать производительность ТНВД.

***

Форсунки Common Rail



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Система питания Common Rail дизельного двигателя.

Система впрыска Common Rail



Общие сведения о системе питания Common Rail

Система впрыска Common Rail (Common Rail в переводе с английского — «общий путь», «общая рампа») является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. Впрочем, аналог такой системы применяется и в бензиновых двигателях с принудительным впрыском топлива, т. е. инжекторных двигателях.
Разработчиками системы Common Rail являются специалисты известной германской фирмы Bosch. На серийных автомобилях с применением электронного управления такие системы появились в 1997 году.
В настоящее время работы по применению систем Common Rail ведутся практически во всех фирмах-производителях ТПА (R.Bosch, Lucas, Siemens, L’Orange).

Основное принципиальное отличие системы Common Rail от рассмотренной в предыдущей статье классической системы питания заключается в том, что топливо к форсункам подается не непосредственно от ТНВД, а от общего накопителя – топливной рампы. Топливная рампа (аккумулятор топлива) представляет собой толстостенный цилиндрический сосуд, способный выдерживать высокое давление, развиваемое ТНВД. В рампе поддерживается постоянное давление топлива с помощью ТНВД и регулятора давления, и каждая форсунка соединена топливопроводом с рампой.
В нужный момент блок управления формирует управляющий сигнал на электромагнитный (или пьезоэлектрический) клапан форсунки, форсунка открывается и топливо впрыскивается в цилиндр.
Таким образом, главной отличительной особенностью системы Common Rail является разделение процессов создания давления и впрыска топлива, что позволяет получить ряд преимуществ в работе.

Применение данной системы позволяет снизить расход топлива, токсичность отработавших газов, уровень шума дизеля, а также значительно улучшить его динамические характеристики. По сравнению с обычным дизелем система Common Rail позволяет снизить расход топлива до 40% при уменьшении токсичности отработавших газов и снижении шумности при работе на 10 %.
Главным преимуществом системы Common Rail является возможность управления подачей топлива посредством компьютера (электронного блока управления), что позволяет осуществлять широкий диапазон регулирования давления, количества и момента начала впрыска топлива.

Конструктивно система впрыска Common Rail составляет контур высокого давления топливной системы классического дизельного двигателя. В системе используется непосредственный впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.
Система Common Rail включает топливный насос высокого давления, клапан дозирования топлива, регулятор давления топлива (контрольный клапан), топливную рампу и форсунки. Все элементы объединяют топливопроводы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для создания высокого давления топлива и его накопления в топливной рампе. На современных дизелях, оборудованных системой питания Common Rail применяют топливные насосы высокого давления радиально-плунжерного или плунжерного типа.
Более подробно о ТНВД радиально-плунжерного типа здесь.

Клапан дозирования топлива регулирует количество топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления в зависимости от потребности двигателя. Клапан конструктивно объединен с ТНВД.

Регулятор давления топлива предназначен для управления давлением топлива в системе, в зависимости от нагрузки на двигатель. Он устанавливается в топливной рампе.

Топливная рампа предназначена для выполнения нескольких функций: накопления топлива и содержание его под высоким давлением, смягчения колебаний давления, возникающих вследствие пульсации подачи от ТНВД, распределения топлива по форсункам.

Форсунка — важнейший элемент системы, непосредственно осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Форсунки связаны с топливной рампой топливопроводами высокого давления. В системе используются электрогидравлические форсунки или пьезофорсунки.
Впрыск топлива электрогидравлической форсункой осуществляется за счет управления электромагнитным клапаном. Активным элементом пьезофорсунки являются пьезокристаллы, значительно повышающие скорость работы форсунки.

Управление работой системы впрыска Common Rail обеспечивает система управления дизелем, которая объединяет датчики, блок управления двигателем и исполнительные механизмы систем двигателя. Основными исполнительными механизмами системы впрыска Common Rail являются форсунки, клапан дозирования топлива, а также регулятор давления топлива.

***

Принцип действия системы впрыска Common Rail

Принцип работы системы питания Common Rail достаточно прост, и попытки ее применения известны достаточно давно – более полувека назад. Тем не менее, максимального эффекта от использования такой системы питания удается получить лишь с помощью компьютерного управления работой двигателя, поэтому широкое распространение подобные системы получили лишь недавно.
Рассмотрим подробнее работу Common Rail на приведенной ниже схеме (рис. 2).

С помощью топливоподкачивающего насоса (ТПН) топливо закачивается из топливного бака и через фильтр с влагоотделителем подается в радиально-плунжерный насос высокого давления (ТНВД) , который с помощью эксцентрикового вала приводит в движение три плунжера.
Топливный насос высокого давления напрямую связан с распределительным валом и подает порцию топлива в рампу при каждом обороте, а не так как в обычном двигателе один раз за два оборота.
От ТНВД топливо под большим давлением поступает в гидроаккумулятор (топливную рампу), откуда поступает на электро- или пьезогидравлические форсунки, управляемые компьютером.
Излишки топлива от форсунок и ТНВД сливаются в топливный бак через топливопроводы слива (магистраль обратного слива).

Схему можно увеличить в отдельном окне браузера, щелкнув по ней мышкой.

В нужный момент блок управления (ЭБУ) дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска.

Начало впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя через форсунки, зависит от начала и продолжительности сигнала электронного блока управления, формируемого на основании информации от датчиков. Этот сигнал зависит от нескольких параметров, в первую очередь — от режима работы двигателя.
Система управления дизелем включает датчики оборотов двигателя, положения коленчатого вала (датчик Холла), положения педали акселератора, расходомер воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления воздуха, температуры воздуха, давления топлива, кислородный датчик (лямбда-зонд) и некоторые другие.

Давление в системе регулируется по сигналу блока управления с помощью регулятора. На холостом ходу оно минимальное, что снижает шум работы форсунок и ТНВД, а при разгоне максимальное для обеспечения лучшей приемистости.



Многократный впрыск в системе Common Rail

Поскольку давление впрыска не зависит от оборотов двигателя и нагрузки, фактическое начало, давление и продолжительность впрыска могут быть свободно выбраны в широком диапазоне значений.
Кроме того, появляется возможность применения предварительного впрыска (или даже нескольких впрысков), регулируемого в зависимости от потребностей двигателя, что приводит к существенному сокращению шума двигателя наряду с улучшением процесса сгорания и сокращением выброса вредных веществ с отработавшими газами.

С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:

• два предварительных впрыска — на холостом ходу;
• один предварительный впрыск — при повышении нагрузки;
• предварительный впрыск не производится — при полной нагрузке;
• основной впрыск обеспечивает работу двигателя в режиме частичных и номинальных нагрузок.

Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).

***

Достоинства и недостатки системы Common Rail

Как уже отмечалось выше, использование в дизелях системы питания Common Rail вместо классической системы питания дает ощутимый прирост мощности, экологичности и экономичности двигателю. Уменьшение расхода топлива, выброса вредных веществ, шума, наряду с повышением динамических показателей достигается возможностью компьютерного управления всеми процессами впрыска, что невозможно осуществить в традиционных системах питания, даже самых сложных и совершенных.

К существенным недостаткам системы Common Rail следует отнести сложность обслуживания, требующего от технического персонала высокой квалификации и необходимость применения специального оборудования для тестирования работы системы. Поэтому, если автомобиль эксплуатируется в условиях ограниченного технического сервиса невысокого уровня, надежнее использовать классическую систему питания.

Следует отметить, что система питания Common Rail подвергает моторное масло значительным тепловым нагрузкам. Из-за более интенсивного горения верхняя часть (головка) поршней нагревается гораздо сильнее, чем у классического дизельного двигателя. Если головка поршня у классического дизеля непосредственного впрыска нагревается до 320-350 °C, при работе с системой питания Common Rail — свыше 400 °С.
В результате моторное масло выгорает и окисляется значительно интенсивнее. По этой причине в смазочной системе дизелей с впрыском типа Common Rail необходимо использовать синтетические или полусинтетические моторные масла.

***

Перспективы развития системы питания Common Rail

Совершенствование системы питания Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска. Очевидно, что чем выше давление в системе в момент впрыска, тем больше топлива успевает попасть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность двигателя. Кроме того, впрыск под большим давлением обеспечивает высокое качество распыливания топлива форсункой, что благотворно сказывается на процессах смесеобразования и горения.
В современных двигателях повышение давления впрыска ограничивается прочностью аккумулятора топлива (рампы) и топливопроводов высокого давления, которые подвержены пульсирующим и вибрационным нагрузкам при работе двигателя и способны разрушиться.
Тем не менее, за полтора десятка лет инженерными решениями удалось увеличить давление на впрыске более, чем в полтора раза – у современных дизелей с системой питания Common Rail оно достигает 220 МПа и даже более.

Высокое давление впрыска надежнее обеспечить, используя систему питания типа насос-форсунка, о которой пойдет рассказ в следующей статье.

***

Устройство и принцип работы ТНВД системы Common Rail



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Руководство по установке системы впрыска Cummins

В течение последних 21 года компания Dodge предлагала проверенный двигатель Cummins серии B в своих пикапах на 3/4 и 1 тонну. Однако системы впрыска, разработанные Bosch, на этих рядных шестицилиндровых дизелях с годами сильно различались.

Грузовики с 89 по 93 год оснащались насосом распределительного типа с механическим впрыском (роторный VE), который доказал свою надежность, но, как считается, предлагает наименьший потенциал мощности. В моделях Dodges с 94 по 98 год 5.Rams с двигателем 9L получил встроенный топливный насос высокого давления (P-pump), который стал эквивалентом дизельного двигателя карбюратора Holley 4bbl. Более строгие законы о выбросах привели к созданию аксиально-поршневого насоса распределительного типа с электромагнитным управлением (роторный VP44) для моделей с 981/2 по 2002 год, который страдает (возможно, несправедливо) из-за низкой производительности и плохой долговечности. Грузовики 2003 года и более поздние получили ТНВД Common Rail (CP3), что стало большим прорывом для Cummins. Насос CP3 все еще используется на нынешних грузовиках Dodge.

Почему так много разных систем? То, как впрыскивается дизельное топливо, меняет характеристики двигателя, его возможности обслуживания и долговечность, не говоря уже о его индивидуальности. Ниже приводится краткое изложение четырех различных систем впрыска, используемых Dodge на своих двигателях Cummins.

Bosch VE
Применение: ’89 — ’93 Dodge 5.9L
Как это работает:
ТНВД VE представляет собой аксиально-поршневой роторный насос с механическим управлением.В нем используется подающий насос лопастного типа для создания внутреннего давления насоса, которое увеличивается с частотой вращения двигателя. Он имеет один насосный плунжер, называемый плунжером распределителя. Этот вращающийся и вращающийся вал создает давление впрыска и регулирует время впрыска. Шесть отдельных нагнетательных клапанов, расположенных в корпусе насоса, соединяют насос с форсунками.

• Диапазон давления впрыска (запас): От 5075 до 17400 фунтов на квадратный дюйм 1 или 10152 фунтов на квадратный дюйм 2
• Мощность, необходимая для вращения: От 3 до 5 л.с. 4
• Количество перекачиваемого им топлива (запас): От 88 до 120 куб.см каждые 1000 ходов 1, или 105 мм3 топлива на ход 2
• Количество топлива, которое он может подавать в модифицированном виде: 400 куб. См каждые 1000 тактов (топлива достаточно для 700-800 л.с.) 3
• Преимущества: Он может быть оснащен множеством опций для облегчения запуска, компенсации атмосферного давления, компенсации давления в коллекторе и увеличения холостого хода с контролем температуры.
• Слабое звено: Насос VE не поддерживает диапазоны топлива и оборотов, которые поддерживает P-насос.

Фото 2/5 | 1009dp Руководство по корректировке системы впрыска Cummins bosch Ve Bosch P7100 (P-Pump)
Применение: ’94 — ’98 Dodge 5.9L
Как это работает:
Механический насос высокого давления P7100 имеет шесть плунжерных и цилиндрических узлов (кулачки, плунжеры, цилиндры и нагнетательные клапаны).При вращении распределительного вала насоса кулачки перемещают шесть поршневых насосов вверх и вниз в их барабанах. Эти шесть отдельных плунжеров обеспечивают давление впрыска, в то время как распределительный вал насоса определяет порядок зажигания.

• Диапазон давления впрыска (запас): 15,225 psi 2
• Мощность, необходимая для вращения: От 10 до 12 л.с. (необходимо проверить на электрическом испытательном стенде 15 л.с.) 4
• Количество ТНВД (запас): 135 мм3 на ход 2
• Количество топлива, которое он может подавать в модифицированном виде: 900 куб. См на каждые 1000 тактов (топлива достаточно для 1600 — 1800 л.с.) 3
• Преимущества: Насос P легко модифицируется для подачи большого количества топлива и диапазона оборотов для высокопроизводительных дизельных двигателей.
• Слабое звено: Эти насосы не так компактны, как насос VE, и у них больше вращающихся частей, поскольку каждый цилиндр двигателя требует своего плунжера.

Фото 3/5 | 1009dp Cummins Injection System Spotters Guide bosch P7100 Bosch VP44
Применение: от ‘981/2 до ’02 Dodge 5.9L
Как это работает:
VP44 — это радиально-поршневой насос распределительного типа с электромагнитным клапаном и электронным управлением.Как и VE, VP44 использует лопастной насос для подачи топлива во внутренние части, но вместо одного нагнетательного поршня у него три. Электромагнитный клапан высокого давления открывает и закрывает камеру элемента насоса для управления дозированием топлива независимо от частоты вращения двигателя. Насос VP44 имеет встроенный ЭБУ, который контролирует его работу и регулирует заправку двигателя. VP44 требует электрического подъемного насоса для подачи дизельного топлива из топливного бака.

• Диапазон давления впрыска (запас): 15 950 psi 2
• Мощность, необходимая для вращения: От 3 до 5 л.с. (необходимо проверить на электрическом испытательном стенде мощностью 7 л.с.) 4
• Количество топливных насосов (запас): 125 мм3 на ход 2
• Количество топлива, которое он может подавать в модифицированном виде: 600 куб.см каждые 1000 тактов (топлива достаточно для 1100 — 1200 л.с.) 3
• Преимущества: VP44 имеет преимущество прямого впрыска с электронным управлением, который обеспечивает более точное дозирование подачи топлива по сравнению с насосами VE и P.
• Слабое звено: Как и насос VE, VP44 не сможет поддерживать диапазоны оборотов, которые может поддерживать насос Р. Обычная проблема, связанная с насосом VP44, не имеет ничего общего с насосом, а скорее с его подъемным насосом. Очень важно, чтобы VP44 получал достаточно топлива, иначе он выйдет из строя.

Фото 4/5 | 1009dp Руководство по корректировке системы впрыска Cummins bosch Vp44 Bosch Common-Rail CP3
Применение: с 2003 по 2010 год Dodge 5.9 л и 6,7 л
Как это работает:
CP3 — это радиально-поршневой насос с механическим приводом от двигателя. Поскольку единственная задача насоса CP3 — создавать давление топлива, нет необходимости синхронизировать его с положением коленвала и распределительного вала двигателя. Насос CP3 — единственный впрыскивающий насос Cummins, предложенный Dodge, который не регулирует время впрыска или количество топлива напрямую. CP3 просто подает необходимое количество топлива в топливную рампу, а форсунки контролируют подачу топлива.

• Диапазон давления впрыска (запас): 23,201 фунт / кв. Дюйм 2
• Мощность, необходимая для вращения: От 10 до 12 л.с. (необходимо проверить на электрическом испытательном стенде 15 л.с.) 4
• Количество перекачиваемого топлива (запас): 200 л / ч (литров в час) 2
• Количество топлива, которое он может подавать в модифицированном виде: 380 л / ч (литров в час) 2
• Преимущества: Обеспечивает более высокое давление впрыска и облегчает многократное впрыскивание за один рабочий такт.Это снижает выбросы и увеличивает эффективность.
• Слабое звено: Ожидается, что форсунки будут делать больше, поэтому они дороже по сравнению с более ранними системами.

Фото 5/5 | 1009dp Cummins Injection System Spotters Guide bosch Common Rail Cp3

Руководство по времени впрыска — что это такое и как его регулировать

Возможно, вы слышали о времени впрыска раньше, но что это такое и как оно соотносится с вашим судовым двигателем? Вам вообще нужно беспокоиться, если ваш мотор работает нормально?

Если вы ищете увеличения мощности или ваш двигатель немного старше, чем вы хотели бы признать, регулировка момента впрыска может повлиять на всю систему.В этом руководстве мы обсудим, как работает этот процесс, преимущества внесения изменений и как вносить корректировки самостоятельно.

Время впрыска — что вам нужно знать

Внутренние компоненты судового двигателя сложны и зависят от точных движений для обеспечения эффективной и надежной мощности. Вы можете не понимать всего, что происходит в системе, но если у вас есть представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы можете выполнить комплексную регулировку времени впрыска.

В двигателе внутреннего сгорания тепловая энергия переходит в механическую. Созданная мощность перемещает поршни двигателя, следовательно, перемещает коленчатый вал, а затем и сам морской блок. Тепловая энергия поступает от сгоревшей топливовоздушной смеси внутри цилиндра.

Головка цилиндра содержит клапаны системы, распределительные валы, возвратные пружины клапана, клапанные лопатки и форсунки. Блок двигателя, подключенный под цилиндром, содержит коленчатый вал, шатун и поршень.Поршень перемещается внутри цилиндра от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке во время сгорания.

Есть несколько терминов, которые вам нужно знать, чтобы понять, как поршень движется внутри цилиндра, в том числе:

— Верхняя мертвая точка (ВМТ): Верхняя мертвая точка — это когда поршень находится в верхней части цилиндра, находясь дальше всего от коленчатого вала.

— Нижняя мертвая точка (НМТ): Нижняя мертвая точка — это когда поршень находится ближе всего к коленчатому валу в самой нижней точке цилиндра.

— Перед верхней мертвой точкой (BTDC): Перед верхней мертвой точкой — это точка непосредственно перед тем, как поршень достигнет самой высокой области цилиндра.

Процесс внутреннего сгорания

Процесс внутреннего сгорания — это то, что генерирует энергию для движения поршней, что приводит к цепочке событий, приводящих в движение двигатель.

В двигателе с впрыском топлива впускные клапаны выпускают воздух в цилиндр. Поршень движется вверх к ВМТ, сжимая воздух, а впускной и выпускной клапаны закрываются.

Дизельное топливо впрыскивается непосредственно перед тем, как поршень достигает вершины. Максимальное давление топливовоздушной смеси достигается при достижении поршнем ВМТ. Воздух под высоким давлением образует высокие температуры, заставляя дизельное топливо самопроизвольно воспламеняться.

Расширенные газы заставляют поршень опускаться обратно до НМТ во время рабочего такта, каждый раз перемещая коленчатый вал. Затем газы выходят через выпускные клапаны в выхлопную трубу.

По мере того, как выхлоп выходит наружу, из впускных клапанов в цилиндр поступает больше воздуха, и процесс начинается заново.

Какое время впрыска?

Время впрыска, также называемое временем разлива, — это момент, когда дизельное топливо поступает в цилиндр во время фазы сгорания. Когда вы регулируете время, вы можете изменить время впрыска топлива двигателем, следовательно, изменить время сгорания.

ТНВД часто приводится в действие косвенно от коленчатого вала цепями, шестернями или ремнем газораспределительного механизма, который также перемещает распределительный вал. Время работы насоса определяет, когда он будет впрыскивать топливо в цилиндр, когда поршень достигает точки BTDC.

Производитель порекомендует время впрыска в соответствии с маркой и моделью морского двигателя. Они устанавливают подходящий момент при изготовлении двигателя, поэтому вы получаете максимально возможную мощность, не превышая установленных законом пределов выбросов.

Если вы хотите отрегулировать время впрыска на любом судовом дизельном двигателе, его возраст не имеет значения. Однако способ внесения изменений может отличаться в зависимости от того, старожил ли он или только что сошел с производственной линии.

Почему вы можете изменить время впрыска

Основная цель системы впрыска топлива — подавать дизельное топливо в цилиндры двигателя, но то, как и когда подано топливо, может повлиять на производительность двигателя, уровень шума и выбросы.

Возможно опережение или замедление хода двигателя. Увеличение частоты вращения двигателя приводит к тому, что процесс впрыска происходит раньше, чем установлено производителем.

В противоположность этому, замедление — это когда вы вносите изменения, поэтому топливо высвобождается после рекомендованного времени.Хотя замедление менее распространено по сравнению с опережением, оно может устранить проблему с задержкой или дымом в судовом двигателе. Он также может помочь в решении проблем производительности и экономии топлива.

Причины для регулировки времени впрыска

Вы можете отрегулировать время впрыска, если ваш судовой двигатель отработал несколько дней или уже работал. Например, если вы установили новый ремень ГРМ или ТНВД, вам нужно будет настроить систему, чтобы она соответствовала заводским стандартам. Или вы можете настроить его под свои нужды.Со временем синхронизация ТНВД замедляется, что приводит к таким проблемам, как:

— Сложный пуск

— Температура горячего двигателя

— Низкая экономия топлива

— Дым во время запуска и разгона

Выполнение надлежащих настроек может вернуть систему к исходному уровню производительности или лучше.

Имейте в виду, что увеличение мощности вашего двигателя — не всегда правильный шаг.Иногда большая мощность может привести к чрезмерному дыму из выхлопной трубы и задержке наддува. Это также может увеличить мощность вибрации двигателя и вызвать больше выбросов, что может не соответствовать стандартам EPA.

Убедитесь, что вы смотрите на свой судовой двигатель в целом, и убедитесь, что это мудрое решение. Знайте, с чем может справиться ваше оборудование и для чего оно требуется. Если вы не уверены, лучше всего обратиться к механику, который знает все тонкости настройки времени впрыска двигателя.

Преимущества регулировки систем синхронизации впрыска дизельного двигателя

Поскольку компонент привода ГРМ подает дизельное топливо под сильным давлением, детали и материалы могут выдерживать высокие уровни нагрузки и тепла.Благодаря высоким допускам система впрыска может хорошо работать, когда двигатель работает в течение длительного времени. Время впрыска дизельного топлива также имеет более глубокий контроль.

Если объединить все ее свойства, система газораспределения может составить около 30% общих затрат дизельного двигателя.

Если вы хотите улучшить синхронизацию впрыска в морских устройствах, вам нужно убедиться, что двигатель полностью использует процесс впрыска топлива. Удостоверьтесь, что нужное количество дизельного топлива в нужное время соответствует вашим требованиям к мощности.Вам необходимо контролировать время впрыска и дозировку. Несколько преимуществ усовершенствования регулировки угла опережения зажигания вашего двигателя включают:

— Повышенная мощность двигателя

— Более высокое пиковое давление в цилиндре

— Пониженная температура выхлопных газов

— Более высокие выбросы NOx

— Повышенная топливная эффективность

Хотя производители устанавливают время впрыска таким образом, чтобы уравновешивать выбросы и мощность, это не означает, что система судового двигателя настроена на максимальный потенциал.Вы можете изменить синхронизацию двигателя, чтобы увеличить мощность машины, если вы хотите работать на более высоких скоростях или буксировать больший вес.

Если вы хотите отрегулировать впрыск после того, как происходит BTDC, вы можете воспользоваться другими преимуществами, такими как предотвращение преждевременного сгорания, уменьшение дыма и устранение задержек.

Какое влияние это окажет на мой судовой двигатель?

Изменение момента впрыска морского двигателя влияет на многие компоненты.

Продвижение системы приведет к тому, что дизельное топливо будет впрыскиваться в цилиндр раньше, чем обычно, что также приведет к более быстрому возникновению фазы сгорания.Опережение времени показывает количество градусов до того, как поршень достигнет верхней мертвой точки и произойдет зажигание.

Впрыск дизельного топлива BTDC означает, что топливно-воздушная смесь может полностью сгореть до того, как поршень достигнет вершины. Этот процесс создает максимальное давление в цилиндрах двигателя, позволяя выхлопным газам опускать поршень вниз с максимально возможной силой.

Если продвижение слишком далеко вперед, это может привести к тому, что смесь будет давить на поршни, когда они движутся вверх, заставляя их столкнуться вместе и повредить двигатель.Это также известно как детонация.

Изменения, которые происходят в вашей машине, зависят от типа судового двигателя и его возраста. Увеличение времени на дизельном топливе может повлиять на различные аспекты вашего двигателя, например:

— Долговечность двигателя

— Расход топлива

— Опережение зажигания

— Соотношение топлива и воздуха

— Мощность двигателя

— Задержка впрыска

Задержка впрыска — это интервал времени от момента начала впрыска до начала сгорания, то есть он напрямую связан со временем.Период приостановки включает в себя совпадающие физические и химические интервалы. Распад атомов, испарение и смешивание топлива с воздухом задерживают процесс, как и реакция горения. Когда вы увеличиваете время, это уменьшает задержку впрыска, но когда вы замедляете впрыск, он увеличивает интервал.

Установка идеального момента впрыска имеет решающее значение для поддержания и повышения производительности вашего двигателя. Дизельное топливо, которое попадает в цилиндр слишком рано или слишком поздно, может вызвать чрезмерную вибрацию или серьезное повреждение компонентов.

Как отрегулировать время впрыска

Способ регулировки момента впрыска топливного насоса также зависит от типа вашего судового двигателя и его возраста. Перед выполнением каких-либо регулировок убедитесь, что трос холодного пуска вставлен, а ремень привода распределительного вала имеет надлежащее натяжение.

Вот некоторые из наиболее распространенных способов увеличения времени:

1. Запрограммируйте ECM

Модуль управления двигателем — это компьютер, который анализирует информацию, чтобы контролировать ходовые качества вашей лодки.Это почти как мозг морского двигателя.

Модуль управления двигателем легче настроить в новых двигателях по сравнению со старыми версиями. Если вы знаете, как программировать ECM, вы на шаг впереди. Но если нет, вы можете положиться на механика, который проберется к EMC и подключит Flash-инструмент, который перепрограммирует компьютерную систему. Для более старых компонентов есть другие части, которые вы можете изменить, чтобы изменить время.

2. Отремонтировать топливный насос высокого давления

Один из наиболее простых способов изменить синхронизацию — отрегулировать топливный насос высокого давления.Все, что вам нужно сделать, это повернуть насос с помощью отвертки и торцевого ключа — стандартных инструментов, которые вы можете найти в своем гараже или ящике для инструментов. Вы должны убедиться, что вы точно измерили настройку времени с помощью таймера или щупа для считывания.

Любое небольшое движение насоса приведет к значительным изменениям времени. Избегайте радикальных корректировок и придерживайтесь незначительных изменений для правильных изменений.

Если вы решили переделать ТНВД, вам потребуется:

1.С помощью торцевого ключа на болте переднего распределительного вала проверните двигатель вручную по часовой стрелке, пока первый цилиндр не окажется в ВМТ.

2. Впускной и выпускной клапаны должны быть закрыты, а отметка ВМТ должна быть совмещена.

3. Установите циферблатный индикатор, сняв заглушку таймера и убедившись, что он показывает предварительный натяг примерно 2,5 миллиметра.

4. Поверните коленчатый вал против часовой стрелки, пока индикатор не остановится, затем обнулите шкалу.

5. Провернуть коленчатый вал по часовой стрелке до ВМТ.

6. Если датчик показывает в пределах значений, указанных производителем, вы можете выбрать опережение или замедление отсчета времени или оставить все как есть.

7. Ослабьте ТНВД, чтобы дизельное топливо быстрее попало в цилиндры, и наоборот для замедления.

8. Установив его в нужное положение, затяните крепежные болты.

9. Проверните судовой двигатель на несколько оборотов и повторите процедуру, чтобы убедиться, что вы правильно отрегулировали.

10.Снимите индикатор.

11. Ут на пробке ГРМ.

12. Запустите двигатель, проверьте на герметичность.

Поскольку совершенствование системы газораспределения впрыска зависит от ваших конкретных запросов и ситуаций, часто лучше полагаться на экспертов по дизельным судовым двигателям. Они укажут вам в правильном направлении, насколько нужно изменить время, чтобы оно соответствовало вашей машине.

3. Заменить распредвал

Вы можете заменить оригинальный распределительный вал двигателя на вал с кулачками другого размера и формы.Это изменение позволяет вносить изменения при срабатывании клапанов и форсунок. Возможно, вам придется работать с опытным механиком или техником, потому что в этот процесс входит приличное количество математических расчетов.

4. Замените прокладки кулачка и опоры

Один из самых дешевых вариантов — приобрести новые прокладки кулачка и толкатели. Изменение любой из шестерен может привести к аналогичным настройкам, которые вы увидите при замене распределительного вала. Установка более толстых или более тонких прокладок повлияет на выступы кулачка и толкатели при их контакте.Следовательно, компоненты могут влиять на активацию клапанного механизма.

Время впрыска можно проверить, измерив ход насоса форсунки в ВМТ с помощью индикатора часового типа.

Найдите все необходимое в одном месте

Обладая 28-летним опытом работы в отрасли, компания Diesel Pro Power усердно работает, чтобы вы были в авангарде нашей деятельности. Мы перевозим все детали судовых двигателей и держим их на складе 24/7 для удобной доставки по всему миру.Наши специалисты предоставляют комплексные решения и стремятся упростить весь процесс покупки с помощью эргономичного веб-сайта, который работает быстро и легко.

Просмотрите наш перечень компонентов судовых двигателей или обратитесь к нашей интуитивно понятной команде обслуживания клиентов, позвонив нам по телефону 1-888-433-4735.

PPT — Дозирующие нагнетательные насосы Port-Helix Глава 22 Презентация в PowerPoint

Дозирующие нагнетательные насосы Port-HelixГлава 22 DSL 131

ЦЕЛИ • Определите основные компоненты типичного впрыскивающего насоса-дозатора Port-Helix.• Объясните принципы работы линейного впрыскивающего насоса-дозатора со спиральным отверстием. • Определите термины эффективный ход, закрытие порта, открытие порта, NOP, остаточное давление в трубопроводе и пиковое давление. • Объясните, как компоненты насосного элемента создают давление впрыска. • Определите измерение и факторы, которые его контролируют. • Выявление различий между гидромеханическими и электронно управляемыми версиями дозирующих насосов для впрыска со спиральным портом. • Объясните работу анероидных устройств, компенсаторов высоты и механизмов изменения времени / опережения.Подсоедините впрыскивающий насос к двигателю, используя синхронизирующие устройства для разливов, штифтов или электронных устройств. • Обрисовать принципы работы версий с электронным управлением впрыскивающих насосов-дозаторов со встроенным портом и спиралью.

ЦЕЛИ (продолжение) • Описать функции корпуса реечного привода Bosch в версиях с электронным управлением дозирующих насосов впрыска со спиральным портом. • Выполните синхронизацию электронного насоса PE Bosch с двигателем, используя соответствующий инструмент для синхронизации. • Первый впрыск жидкого топлива под высоким давлением в камеру сгорания высокоскоростного дизеля был разработан в 1927 году Робертом Бошем.• Это превратилось в топливные насосы насос-форсунка (PLN), используемые компаниями Caterpillar, Mack, Navistar, Deere и другими производителями дизельных двигателей.

Линейный, дозирующий впрыскивающий насос со сквозным отверстием • Первый впрыск жидкого топлива под высоким давлением в высокоскоростную камеру сгорания дизельного топлива, разработанный в 1927 году Робертом Бошем. • Разработан в PLN (Pump-Line-Nozzel, используемый многими моими производителями оригинального оборудования в 1990-х годах для грузовых автомобилей для шоссе. • Последнее поколение использовалось до 1997 года, но имело электронное управление.• После 2011 года используется только для внедорожников мощностью 70 л.с. и менее. • Электронные версии не соответствовали стандартам экономии топлива и выбросов. • Показан топливный насос Bosch со спиральной спиралью.

Интерпретация топливного насоса Bosch Серийный номер • Таблица, используемая для расшифровки серийных номеров топливного насоса Bosch.

КОМПОНЕНТЫ ИНЖЕКЦИОННОГО НАСОСА • Корпус насоса • Фланец крепится к вспомогательному приводу двигателя. • Кулачковый блок • Нижняя часть корпуса насоса • Вмещает распределительный вал • Вмещает толкатели • Обеспечивает масляный поддон • Примечание: в старых системах была отдельная подача масла, которую требовалось обслуживать отдельно от двигателя.• В более новых агрегатах используется моторное смазочное масло и имеется сливное отверстие для возврата излишков масла в поддон двигателя. • Распределительный вал • Поворачивается на 360 градусов на каждые 720 градусов вращения двигателя. • Может быть симметричной, асимметричной или с защитой от отдачи.

Приведение в действие насосного элемента типа Port-Helix • Каждая форсунка приводится в действие специальным кулачковым профилем на распределительном валу. • На каждом профиле установлен толкатель, состоящий из плунжера и цилиндра. • Цилиндр • Неподвижный • Порты в верхней части, открытые для заправочного канала топлива

Геометрия исполнительного кулачка • Три профиля кулачка, обычно используемые в насосе со спиральным портом.

Заглушка порта Когда плунжер выталкивается вверх, он закрывает отверстия и задерживает топливо в цилиндре.

Эффективный ход По мере того, как плунжер движется вверх, впускное и сливное отверстия закрываются, а топливо в цилиндре заставляет нагнетательный клапан открываться.

Открытие порта Плунжер продолжает движение вверх, а спираль теперь открывает сливное отверстие и впускное отверстие, в результате чего давление в цилиндре падает.Теперь нагнетательный клапан закрывается давлением пружины.

Ход поршня через эффективный ход Эффективный ход определяется как расстояние, на которое перемещается поршень с момента закрытия порта (начало подачи топлива) до открытия порта (окончание подачи топлива).

Положение стойки и отношение к количеству подачи топлива • Точка закрытия отверстий фиксируется плоской головкой плунжера, но вращение плунжера изменяет точку, в которой спираль открывает отверстия, что эффективно изменяет эффективную инсульт.• Вертикальные прорези в плунжере могут быть совмещены с портами, так что подача топлива не происходит.

Управляющая рейка и шестерня с втулкой Управляющая рейка и зубчатая втулка вращают плунжер, чтобы изменить точку, в которой спираль заканчивает эффективный ход плунжера.

Типовые узлы нагнетательного клапана в закрытом и открытом положениях • Нагнетательные клапаны сокращают работу, требуемую для элементов насоса, за счет предотвращения возврата жидкости из линий нагнетания.• Это просто односторонние обратные клапаны. • Топливо, удерживаемое в напорных линиях нагнетательным клапаном между импульсами впрыска, называется топливом мертвого объема.

Механический механизм продвижения по времени Старые насосы со спиральной канавкой приводились в действие напрямую от зубчатой ​​передачи двигателя (распределительным валом) и имели статическую синхронизацию, так что закрытие порта происходило одновременно, независимо от скорости двигателя или нагрузки. Это привело к плохим результатам по выбросам и экономии. Большинство впрыскивающих насосов со спиральной насадкой более позднего поколения имеют механизм изменения фаз газораспределения, который действует как посредник между приводной шестерней насоса (на двигателе) и муфтой распределительного вала насоса.Значения опережения могут составлять от 3 до 10 градусов угла поворота коленчатого вала.

АНЕРОИДЫ • Анероид — это датчик низкого давления. • Ограничивает заправку до тех пор, пока давление наддува не достигнет заданного значения. • Используется на гидромеханических насосах впрыска в качестве компенсатора высоты, чтобы предотвратить впрыск большего количества топлива в цилиндр двигателя, чем имеется кислорода для его сжигания. • Также известен как ограничитель затяжки, датчик турбонаддува, воздушно-топливные клапаны (AFC) и ограничители дыма.

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ НАСОСЫ ВПРЫСКА К ДВИГАТЕЛЮ • Дозирующие насосы впрыска со спиральным портом синхронизируются с двигателем, которым они управляют, путем фазового закрытия порта на цилиндре №1. • Все топливные насосы должны быть точно синхронизированы с двигателем, которым они будут подавать топливо.

ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ • Большинство ТНВД на североамериканских двигателях рассчитаны на цилиндр двигателя №1, но не все, поэтому следите за теми, которые этого не делают. • Цилиндр №6 (на рядном 6) является следующим по распространенности, но ничего не предполагает.• Всегда проверяйте спецификации в сервисной литературе.

ПРОЦЕДУРА ВРЕМЕНИ РАЗЛИВА • Время разлива — это процедура для установки синхронизации впрыскивающего насоса, наблюдая за тем, как топливо выходит из отверстия для разлива форсунки. • Когда расход снижается до 6–10 капель за период в десять секунд, инжектор считается синхронизированным. • Эта процедура сейчас используется только на старых двигателях.

ПРОЦЕДУРА ВРЕМЕНИ РАЗЛИВА (Продолж.)

ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ • Несмотря на то, что это одобрено производителями старых автомобильных дизельных двигателей, использование таймера не считается достаточно точным методом тестирования коммерческого дизельного двигателя сроки.• Ограничьте использование индикатора времени для проверки работы механизмов опережения таймера.

ВНИМАНИЕ • Если при установке ТНВД возникает сопротивление, устраните и проверьте причину. • Прижимание насоса к его монтажному фланцу с помощью крепежных деталей может привести к повреждению привода насоса и почти наверняка приведет к выходу насоса из строя.

ФАЗИРОВАНИЕ • Фазирование впрыскивающего насоса устанавливает фазовый угол между отдельными насосными элементами и по существу гарантирует, что PC (закрытие порта) на каждом происходит с точным интервалом.• На шестицилиндровом двигателе это будет ровно 60 градусов. • Эту процедуру будет выполнять не линейный механик, а специально обученный техник в специализированном магазине.

КАЛИБРОВКА • Калибровка ТНВД динамически уравновешивает количество подаваемого топлива, подаваемое отдельными насосными элементами. • Производительность каждого насосного элемента измеряется в калиброванных флаконах и отображается на мониторе.

СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ • Ниже приведены некоторые тесты / регулировки, которые выполняются на испытательном стенде.• Фазирование • Калибровка полного количества топлива • Калибровка количества топлива при максимальных оборотах в минуту • Калибровка спада • Калибровка высоких оборотов холостого хода • Калибровка холостого хода • Калибровка подачи топлива проворачиванием • Запуск замедленной заправки • Работа и регулировка анероида • Давление наддува подающего насоса

ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ • Никогда не поддавайтесь соблазну выполнить какую-либо регулировку насоса-дозатора со встроенным портом и спиралью, которая должна выполняться на стенде компаратора. • Для выполнения внутренней регулировки насоса требуется специальное обучение и оборудование.• Стоимость попытки регулировки топливных насосов за пределами спецификаций производителя может быть ценой замены двигателя.

КРИТИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ • Давление нагнетания • Давление, создаваемое нагнетательным насосом, обычно от 15 до 75 фунтов на квадратный дюйм. • Давление срабатывания клапана нагнетания • Обычно около 300 фунтов на кв. Дюйм при отсутствии остаточного давления в линии. • Остаточной линия давление • Давление мертвого объема топлива в напорной трубе. • Обычно около 2/3 NOP (давление открытия форсунки).• Давление открытия форсунки • Давление, необходимое для открытия клапана форсунки в гидравлическом инжекторе. • Обычно колеблется от 2200 до 5000 фунтов на квадратный дюйм. • Пиковое давление • Максимальное давление, которое может создать система. • Обычно от 2 до 10 раз NOP.

Обзор системы V-MAC I

Впрыскивающий насос Bosch PE7100 с приводом RE30

Вид в разрезе Bosch RE30Rack Компоненты стойки

906

906

Компоненты датчика хода стойки

Датчик хода стойки при низком холостом ходу, положение топливной стойки

Датчик хода стойки при максимальной стойке (пиковое топливо за цикл) Положение

Колесо пульсаций • Импульсное колесо — единственный вращающийся компонент в корпусе реечного привода.• Импульсное колесо представляет собой зубчатое рабочее колесо, расположенное в задней части распределительного вала ТНВД и приводимое в действие в корпусе привода рейки.

РЕЗЮМЕ • Гидромеханические насосные устройства, использующие встроенные дозирующие насосы со спиральным портом, мало изменились с момента их внедрения в 1927 году, пока стандарты выбросов не законодательно закрепили их за коммерческими дизельными двигателями, соответствующими требованиям шоссе, несколько лет назад. • Система управления дозирующим насосом впрыска со спиральным портом эволюционировала от гидромеханического управления до электронных устройств управления, представленных в конце 1980-х годов.• Большинство насосов-дозаторов с рядным портом и спиральной головкой крепятся на фланце к блоку цилиндров двигателя или крышке привода ГРМ и приводятся в действие шестерней с частотой вращения распределительного вала. • Дозирующий насос со спиральным отверстием приводится в действие на один полный оборот (360 градусов) за полный рабочий цикл двигателя (720 градусов в четырехтактном цикле). • Распределительный вал насоса поддерживается коренными подшипниками и приводится в действие распределительным валом, который также действует как масляный поддон. • Рабочие толкатели насосного элемента подпружинены для перемещения по профилям кулачков.

РЕЗЮМЕ (продолжение) • Геометрия кулачка определяет работу насосного элемента. • Для каждого цилиндра двигателя имеется насосный элемент. • Насосный элемент состоит из неподвижного цилиндра и поршневого поршня. • Плунжер при производстве фрезерован с дозирующей выемкой, известной как спираль или спираль. • Вращательное положение плунжера определяет точку совмещения сливного отверстия ствола и спирали. • Плунжеры вращаются синхронно с помощью зубчатой ​​рейки, зацепленной с прорезями управляющих втулок, которые сами прикреплены к плунжерам.• Эффективный ход плунжера начинается при закрытии порта и заканчивается при открытии порта. • Нагнетательные клапаны отделяют насосные элементы от каждой трубы высокого давления и служат для удержания мертвого объема топлива при значениях давления, приблизительно равных двум третям NOP. • Нагнетательные клапаны предназначены для герметизации перед посадкой.

РЕЗЮМЕ (продолжение) • Нагнетательные клапаны увеличивают объем, доступный для хранения мертвого объема топлива в трубопроводе высокого давления, на рабочий объем втягивающей манжеты. • Большинство впрыскивающих насосов со спиральной насадкой более позднего поколения имеют механизм изменения фаз газораспределения, который действует как посредник между ведущей шестерней насоса (на двигателе) и муфтой распределительного вала насоса.• ТНВД с гидромеханическим управлением часто включают анероидное устройство и компенсатор высоты, чтобы предотвратить впрыск большего количества топлива в цилиндр двигателя, чем имеется кислорода для его сжигания. • Дозирующие насосы со встроенным портом и спиралью должны быть точно синхронизированы с двигателем. • В насосах для впрыска топлива со спиральным портом и спиралью с электронным управлением компании Caterpillar и Bosch используются аналогичные принципы работы.