Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Топливный насос высокого давления

Секционные топливные насосы с простыми секциями называются рядными или многоплунжерными и обозначаются заводами-изготовителями по-разному.

Например, буквы и цифры в марке насоса ЛСТН-49010 обозначают: Л — левое исполнение, С — скоростной, Т — топливный, Н — насос, 4 — четырехплунжер-ный, 90 — диаметр плунжера 9 мм, 10 —ход плунжера 10 мм. Буквы и цифры в марке УТН-5ПА расшифровываются так: У — унифицированный, Т — топливный, Н — насос, 5 — номер модификации, П — правого исполнения, А — модернизированный.

Устройство секции (насосного элемента). Основные детали секции — плунжер (рис. 22, а, б) и гильза — изготовлены из высококачественной стали и тщательно подогнаны одна к другой. Над гильзой 6 установлен нагнетательный клапан с пружиной.

В верхней части гильзы имеются два отверстия: впускное (верхнее), предназначенное для входа топлива вовнутрь гильзы, и перепускное (расположенное ниже, на противоположной стороне гильзы), служащее для отвода из полости гильзы излишнего топлива.

На верхнем конце плунжера сделана винтовая канавка и просверлены радиальный и осевой каналы. При помощи всех этих устройств регулируется количество топлива, подаваемого насосом.

Поворачивается плунжер вокруг своей оси гладкой рейкой через хомутик и поводок плунжера или зубчатой рейкой, воздействующей на зубчатый венец и втулку.

Привод насосного элемента состоит из кулачкового вала с кулачком, толкателя с роликом и пружины.

При вращении кулачкового вала кулачок набегает на ролик толкателя и перемещает его вверх. Толкатель, в свою очередь, поднимает плунжер, сжимая при этом пружину. Когда кулачок опускается и тем самым прекращает подъем плунжера, сжатая пружина, распрямляясь, заставляет плунжер и толкатель также перемещаться вниз.

Таким образом, во время работы топливного насоса плунжер все время совершает возвратно-поступательное движение.

Действие секции (насосного элемента). Когда плунжер находится в н. м. т., топливо, подаваемое подкачивающим насосом через впускное отверстие, заполняет полость гильзы. При движении вверх плунжер закроет оба отверстия в гильзе и давление топлива в полости гильзы повысится. Нагнетательный клапан при этом откроет топливу выход вверх, и оно по топливопроводу через форсунку поступит в камеру сгорания дизеля.

Как только винтовая канавка плунжера откроет нижнее перепускное отверстие, топливо из надплунжерного пространства по осевому и радиальному каналам начнет перетекать через перепускное отверстие в отводящий канал. Давление над плунжером при этом упадет, нагнетательный клапан под действием пружины сядет на свое гнездо и подача топлива к форсунке прекратится. При последующем вращении кулачкового ва’ла топливного насоса процесс подачи топлива повторится.

Рис. 1. Простая секция топливного насоса высокого давления:
а, б — варианты конструкции; 1 — кулачок; 2— толкатель; 3, 16 — рейки; 4 — плунжер; 5, 8 — пружины; 6 — гильза; 7 — нагнетательный клапан; 9 — радиальный канал; 10 — хомутик; 11 — поводок; 12 — осевой канал; 13 — впускное отверстие; 14 — перепускное отверстие; 15 — винтовая канавка; 17 — зубчатый венец; 18 — втулка.

Рис. 2. Схема действия простой секции топливного насоса высокого давления:
1 — нагнетательный клапан; 2 — впускное отверстие; 3 — гильза; 4 — плунжер; 5 — поводок; 6 — винтовая кромка; 7 — радиальный канал; 8 — перепускное отверстие; I, II, III, IV и V — различные положения плунжера в гильзе.

Если плунжер повернуть по часовой стрелке до отказа, то наступит такое положение, при котором отверстие радиального канала расположится против перепускного отверстия, одновременного перекрытия обоих отверстий не произойдет и подача топлива прекратится — дизель работать не будет. Таким способом останавливают работающий дизель.

Чтобы иметь представление о том, как влияет поворот плунжера на подачу топлива насосным элементом, решим небольшую задачу.

На рисунке 2, показано, как меняется активный ход плунжера (т. е. ход, при котором происходит подача топлива). Определим количество топлива G (г), подаваемого элементом при двух различных положениях плунжера в гильзе, зависящих от положения поводка (а или б). При этих положениях, как видно из рисунка, рабочий ход плунжера изменяется от 1 = 0,2 см до / = 0,1 см.

Устройство топливного насоса рассмотрим на примере универсального топливного насоса, устанавливаемого на различных дизелях.

Основой насоса служит корпус, отлитый из алюминиевого сплава. В нижней части корпуса на шариковых подшипниках установлен кулачковый, а над ним в соответствующих гнездах — толкатели. В верхней части корпуса в соответствующих выточках помещены гильзы топливных секций с плунжерами и нагнетательные клапаны с седлами.

Рис. 3. Секционный простой топливный насос: а — общий вид; б — схема смазки насоса; 1 — толкатель; 2 — рейка; 3 — зубчатый венец; 4 — плунжер; 5 — гильза; 6 — нагнетательный клапан; 7, 13 — каналы; 8 — трубка; 9 — полый болт; Ю — корпус; 11 — регулятор; 12 — кулачковый вал; 14 — перепускной клапан; А, Б — пробки.

Поворот всех четырех плунжеров производится одновременно рейкой через зубчатые венцы. Рейка соединена с регулятором, укрепленным с правой стороны корпуса топливного насоса.

Топливо в насос поступает по трубке, а для подвода его к плунжерным парам и отвода излишнего топлива от них сделаны каналы. В каналах перепускной клапан поддерживает нужное давление в пределах от 0,07 до 0,12 МПа. При увеличении давления сверх нормы клапан открывает отверстие и перепускает топливо через полый болт и трубку в подкачивающий насос.

Над каждым из кулачков располагается толкатель с роликом. Этот ролик при вращении кулачкового вала катится по профилю кулачка и заставляет толкатель подниматься, а также опускаться в прежнее положение под действием пружины.

Смазывают подшипники кулачкового вала, толкатели и детали регулятора у разных топливных насосов по-разному. У одних масло заливают через отверстие, закрываемое пробкой А, до уровня отверстия, закрываемого пробкой Б. У других насосов масло из масляной магистрали двигателя по сверлениям в установочном фланце и в корпусе насоса под давлением попадает в зазор между корпусом и толкателем и заполняет полость насоса. Из этой полости по специальному каналу масло перетекает в полость регулятора. По достижении нужного уровня масло по продольному каналу в корпусе насоса сливается через картер распределительных шестерен в картер двигателя.

Секционные топливные насосы со сложными секциями называют насосами распределительного типа, а иногда и одноплунжерными. Предприятия-изготовители обозначают их двояко, например 211.1111004 или НД21/41, 212.111104 или НД21 /2—4: НД — насос дизельный, 21 — индекс обозначения односекционной модели насоса, 211 или 212 — индекс обозначения модификации односекционной модели, 1111 —номер типовой подгруппы (топливный насос), 004 — порядковый номер в пределах типовой подгруппы, 41—для четырехцилиндровых двигателей, 2—4 для двухцилиндровых двигателей.

Устройство секции. Насосный элемент состоит из головки, в центральном отверстии которой установлен плунжер с осевым и радиальным каналами для прохода топлива.

Рис. 4. Сложная секция топливного насоса:
1, 19 — кулачки; 2 — ролик; 3 — пружина; 4 — зубчатая втулка; 5 — плунжер; 6 — дозатор; 7, 11, 14, 15 — каналы; 8 — штуцер; 9 — нагнетательный клапан; 10 — головка; 12 — привод дозатора; 13 — толкатель; 16 — обратный клапан; 17, 18 — шестерни.

Головка и плунжер изготовлены из высококачественной стали и тщательно подогнаны один к другому с зазором 0,0010…0,0022 мм.

В верхней части головки сделаны каналы для подвода топлива и для отвода его в штуцеры, в которых расположены нагнетательный и обратный клапаны. В средней части головки в специальном окне на плунжер надет дозатор. Дозатор при помощи привода можно в некоторых пределах передвигать вверх и вниз по плунжеру.

Привод насосного элемента состоит из кулачкового вала с кулачком, толкателя с роликом и зубчатой втулки, получающей вращение от промежуточной шестерни, приводимой во вращение шестерней, жестко сидящёй на валике регулятора.

Форма кулачка зависит от числа цилиндров, которые обслуживает данная секция. Например, кулачок устанавливают на насосе, обслуживающем четырехцилиндровые двигатели, а кулачок — на насосах односекционных для трехцилиндровых двигателей и на двухсекционных для шестицилиндровых двигателей.

Действие секции. При вращении кулачкового вала кулачок поднимает толкатель, а вместе с ним и плунжер. Пружина при этом сжимается. После того как выступ кулачка пройдет в. м. т., пружина 3, распрямляясь, заставит опускаться и плунжер с толкателем. Одновременно с этим под действием зубчатой втулки плунжер совершит поворот на 1/4 оборота.

Когда плунжер находится в н. м. т., топливо через впускное отверстие заполнит внутреннюю полость втулки. При вращении кулачка плунжер толкателем перемещается вверх и одновременно под действием зубчатой муфты поворачивается вокруг своей оси. В тот момент, когда верхний конец плунжера перекрывает впускное отверстие втулки, радиальное отверстие плунжера устанавливается против одного из отверстий во втулке. Через это отверстие топливо проходит в канал и, открывая своим давлением нагнетательный и обратный клапаны, направляется по топливопроводу к форсунке, которая подает его в распыленном виде в камеру сгорания первого цилиндра двигателя.

Когда радиальный канал плунжера выходит из дозатора, начинается слив топлива в подкачивающий насос. Давление в каналах падает, клапан закрывает проход топливу, а клапан немного приоткрывается и тем самым разгружает трубопровод от избыточного давления. Подача топлива в цилиндр прекращается.

Рис. 5. Секционный сложный топливный насос:
а —схема действия секции; б — схема действия насоса; 1 — плунжер; 2 — дозатор; 3,6 — каналы; 4,9 — отверстия; 5 — полость; 7, 8 — клапаны; 10 — толкатель; II — кулачок; 1, II, III, IV — отдельные моменты работы секции.

При дальнейшем вращении кулачкового вала и набегании на ролик толкателя следующего выступа кулачка процесс повторяется с той только разницей, что плунжер за это время успевает повернуться на ‘Д оборота вокруг своей оси и верхнее радиальное отверстие 9 в плунжере разместится против отверстия в гильзе, соединенного со следующим каналом. По этому каналу топливо поступает к форсунке третьего цилиндра. При набегании третьего выступа кулачка топливо подается в канал и через него к форсунке четвертого цилиндра. И, наконец, при набегании четвертого выступа кулачка топливо подается в канал и через него к форсунке второго цилиндра. Этим обеспечивается своевременная и правильная подача топлива в цилиндры дизеля с порядком работы 1—3—4—2.

Если дозатор поставить в самое низкое положение, то отсечное отверстие не будет закрываться и насос прекратит подачу топлива к форсункам — дизель остановится. Во время работы дизеля перемещением дозатора управляет регулятор частоты вращения, поддерживающий режим работы дизеля, установленный трактористом при помощи рычага акселератора.

Устройство топливного насоса с такими секциями рассмотрим на примере насоса НД-21/41 односекционного, распределительного типа, предназначенного для установки на четырехцилиндровые дизели.

Основной частью насоса служит алюминиевый корпус, в нижней части которого на шариковых подшипниках укреплен кулачковый вал с кулачком, имеющим четыре выступа. Над кулачком расположен толкатель, приводящий в действие насосную секцию насоса. Вращение плунжера секции осуществляется через вал регулятора. С кулачковым валом соединен вал с эксцентриком для привода в действие топливного насоса низкого давления. На боковой стенке корпуса насоса укреплен механизм управления подачей топлива путем передвижения дозатора на плунжере вверх или вниз.

В насосах этого типа, устанавливаемых на дизели с турбокомпрессором, дополнительно используют специальное устройство — ограничитель дымления (ОД).

Ограничитель дымления. Назначение. Во время пуска и набора нужной частоты вращения в цилиндры дизеля поступает воздуха значительно меньше, чем при работе дизеля, когда турбокомпрессор направляет в цилиндры достаточное количество воздуха. Это приводит к тому, что топливный насос, отрегулированный на подачу топлива в цилиндры, заполненные большим количеством воздуха, подает топлива больше, чем оно может там сгореть, а это, в свою очередь, вызывает появление из выпускной трубы черного дыма и перегрев деталей дизеля. Чтобы избежать этого, необходимо в момент пуска и набора оборотов коленчатым валом дизеля и турбокомпрессора снижать количество топлива, подаваемого насосом в цилиндры. Эту задачу и выполняет огра-ничитель дымления.

Устройство и действие. ОД состоит из коробки, внутри которой находится диафрагма, подвижного упора, штока и пружины. Полость А внутри коробки соединена трубкой с впускным коллектором дизеля.

Рис. 6. Секционный топливный насос со сложными секциями:
а — общий вид; б — ограничитель дымления; 1 — механизм управления подачей топлива; 2 — дозатор; 3— корпус; 4 — насосная секция; 5 — регулятор; 6, 8 — валы; 7— эксцентрик; 9 — кулачок; 10 — кулачковый вал; 11, 17 — штоки; /2 —упор; 13 — коробка; 14 — трубка; 15 — диафрагма; 16 — пружина; 18 — рычаг; 19 — впускной коллектор дизеля; А — полость.

Когда дизель не работает, пружина через шток ставит упор в такое положение, при котором он упирается в рычаг и удерживает его, не позволяя тем самым корректору увеличить цикловую подачу топлива. Когда же работающий дизель установится на заданный режим, турбокомпрессор наберет нужные обороты, давление в коллекторе повысится и передастся по трубке в полость А ограничителя дымления. Воздух при этом будет давить на диафрагму, сожмет пружину и через шток повернет упор так, что он освободит рычаг, который после этого войдет в соприкосновение со штоком корректора и обеспечит нормальную (более высокую) подачу топлива насосом.

Топливный насос под большим давлением подает через форсунки в камеру сгорания необходимые порции топлива в строго определенные моменты. По принципу действия топливные насосы, применяемые на автомобильных двигателях, относятся к золотниковому типу с постоянным ходом плунжера и регулировкой конца подачи топлива. Число секций топливного насоса соответствует числу цилиндров двигателя. Каждая секция обслуживает один цилиндр. Топливный насос двигателя ЯМЗ-236 имеет шесть насосных секций, а топливный насос двигателя ЯМЗ-238 — восемь секций, объединенных в общем корпусе.

Топливные насосы высокого давления двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238, расположенные между рядами цилиндров, приводятся в действие от блок-шестерни распределительного вала. За два оборота коленчатого вала кулачковый вал насоса делает один оборот, при этом топливо подается во все цилиндры.

На рис. 7 показан топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236. На алюминиевом корпусе насоса укреплен корпус топливоподкачивающего насоса. Муфта автоматического опережения впрыска топлива и регулятор числа оборотов коленчатого вала объединены с насосом высокого давления в один агрегат.

Корпус насоса горизонтальной перегородкой разделен на две части — верхнюю и нижнюю. В нижней части расположены кулачковый вал и толкатели, а в верхней части — насосные секции. В горизонтальной перегородке имеются шесть отверстий и пазы для установки и направления движения толкателей.

Кулачковый вал приводит в действие шток поршня топливоподкачивающего насоса и через ролики 30 толкателей — плунжеры. В толкатели ввернуты регулировочные болты, имеющие контргайки. В нижнюю часть корпуса насоса, где вращается кулачковый вал, наливается масло, уровень которого контролируется указателем.

Плунжер и гильза являются основными деталями каждой отдельной секции насоса. Соединенные вместе, они называются плунжерной парой. Плунжер имеет диаметр 9 мм и ход 10 мм. Для создания высокого давления зазор между плунжером и гильзои не должен превышать 0,0015—0,0020 мм. Положение гильзы в насосе фиксируется винтом. В верхней части гильзы имеется впускное и перепускное отверстия. Плунжер может перемещаться в вертикальном направлении внутри гильзы и поворачиваться с помощью двух направляющих выступов, входящих в пазы поворотной втулки. Последняя, в свою очередь, поворачивается закрепленным на ней зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с рейкой. В продольный паз рейки входит стопорный винт, определяющий ее положение по отношению к зубчатому венцу.

Рис. 7. Топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236:

Головка плунжера имеет кольцевую проточку, продольный паз и спиральную отсечную кромку. На нижнем конце плунжера сделана кольцевая проточка для нижней опорной тарелки пружины. Другой конец пружины упирается в верхнюю тарелку, установленную в кольцевой выточке корпуса.

В верхней части каждой секции насоса помещается штуцер с седлом, нагнетательным клапаном, пружиной и упором нагнетательного клапана. От штуцера через ниппель топливо поступает в топливопровод, ведущий к форсунке. Плунжер, гильза, нагнетательный клапан и его седло изготовлены из качественной стали с высокой точностью, и раскомплектовывать эти пары нельзя. Для выпуска воздуха из насоса служит отверстие, закрываемое пробкой.

Все секции топливного насоса высокого давления работают одинаково, поэтому рассмотрим работу одной из них. При вращении кулачкового вала насоса кулачок набегает на ролик толкателя, который поднимается, сжимает пружину и перемещает плунжер вверх в гильзе. Во время дальнейшего поворота вала кулачок выходит из-под ролика толкателя и пружина опускает плунжер вниз. При движении плунжера вверх секция подает топливо; при движении плунжера вниз происходит ход всасывания. При перемещении рейки плунжер поворачивается на некоторый угол. Таким образом, плунжер совершает сложное движение — возвратно-поступательное и вращательное.

Топливо поступает из фильтра тонкой очистки в канал насоса высокого давления. При нижнем положении плунжера топливо через впускное отверстие поступает внутрь гильзы, заполняет надплун-жерное пространство и кольцевую проточку по продольному пазу и отсечной кромке. При подъеме плунжера топливо вначале вытесняется из надплунжерного пространства через впускное отверстие обратно в топливоподводящий канал. Затем, когда это отверстие перекроет плунжер, топливо будет сжиматься в надплунжерном пространстве. При достижении давления 10—18 кГ/см2 (1000—1800 кн/м2) нагнетательный клапан 5 поднимается вверх, сжимая пружину, и пропускает топливо из надплунжерного пространства в штуцер, откуда оно поступает к форсунке. Дальнейшее движение плунжера вверх сопровождается повышением давления до 150 кГ/см2 (15 000 кн/м2), при котором игла форсунки, приподнимаясь, открывает проход для топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.

Рис. 8. Схема работы насосной секции:
а — впуск топлива; б — начало подачи; в — конец подачи;
1 — впускное отверстие; 2 — надплунжерное пространство; 3 — плунжер; 4 — гильза плунжера; 5 — нагнетательный клапан; 6 — штуцер; 7 — пружина нагнетательного клапана; 8 — разгрузочный поясок клапана; 9 — медно-фибро-вая прокладка; 10 — продольный паз плунжера; 11 — отсечная кромка плунжера; 12 — кольцевая проточка; 13 — перепускное отверстие

Впрыск топлива из форсунки в камеру сгорания продолжается до тех пор, пока отсечная кромка 11 движущегося вверх плунжера не начнет открывать перепускное отверстие 13 (рис. 152, в), соединяющее надплун-жерное пространство с топливоотводящим каналом. Вследствие этого давление в надплунжерном пространстве резко падает, так как топливо перетекает в этот канал, и нагнетательный клапан под действием пружины садится на седло.

Рис. 9. Схема изменения количества топлива, подаваемого насосной секцией:
а — максимальная подача; б — половинная полача; в — нет подачи; 1 — плунжер; 2 — перепускное отверстие; 3 — впускное отверстие; 4 — продольный паз на головке плунжера

Для устранения возможности подтекания топлива в камеру сгорания через иглу форсунки необходима мгновенная посадка иглы в седло, т. е. быстрая отсечка подачи топлива в цилиндр. Это обеспечивается конструкцией нагнетательного клапана, имеющего разгрузочный поясок, который при посадке клапана в седло способствует быстрому увеличению объема пространства за клапаном, что приводит к резкому падению давления между клапаном и форсункой.

Режим работы двигателя зависит от количества топлива, подаваемого в цилиндры секциями насоса за один ход плунжера. Это изменение в подаче топлива происходит при повороте плунжеров в гильзах на некоторый угол.

Схема изменения количества топлива, подаваемого отдельной секцией насоса, приведена на рис. 9. Если смотреть на плунжер сверху, то поворот его против часовой стрелки сопровождается увеличением количества подаваемого топлива. Вдвигая рейку в насос, плунжеры всех секций одновременно поворачиваются в положение максимальной подачи. В этом случае расстояние А от отсечной кромки плунжера до перепускного отверстия будет наибольшим, а следовательно, и ход плунжера, при котором происходит впрыск топлива через форсунку, также будет максимальным. Перепускное отверстие открывается позднее.

Выдвижение рейки из корпуса насоса сопровождается поворотом всех плунжеров по часовой стрелке и уменьшением подачи топлива в цилиндры

дизеля. На рис. 9, б показано положение плунжера, соответствующее половинной (от максимально возможной величины) подаче топлива, так как расстояние Ах от отсечной кромки плунжера до отверстия вдвое меньше расстояния А, соответствующего максимальной подаче. Следовательно, перепускное отверстие открывается раньше.

При рейке, выдвинутой из корпуса насоса до отказа, подача- топлива насосом прекратится, так как продольный паз на головке плунжера на всем протяжении его хода будет соединять надплунжерное пространство с перепускным отверстием. Впускное отверстие, через которое топливо поступает в надплунжерное пространство, плунжер всегда перекрывает в одном и том же положении по высоте.

Таким образом, при повороте плунжера изменяется момент окончания подачи и количество подаваемого топлива, а момент начала подачи топлива насосом остается неизменным. Он регулируется болтом, ввернутым в верхний торец толкателя. Если болт вывертывать, то при повороте кулачкового вала толкатель раньше будет поднимать плунжер, и топливо будет раньше подаваться к форсунке, т. е. угол начала подачи топлива насосом увеличится (ранняя подача). При ввертывании болта в толкатель этот угол уменьшается (поздняя подача).

Насос начинает подавать топливо в цилиндр, когда кривошип его не доходит на некоторый угол до в. м. т. Этот угол называется углом момента начала подачи топлива насосом.

Между моментом начала подачи топлива насосом и моментом начала впрыска топлива форсункой есть существенное отличие, заключающееся в том, что форсунка позднее насоса начинает подавать топливо в цилиндр двигателя из-за некоторого расширения топливопроводов, незначительной сжимаемости топлива и небольших утечек топлива в насосе и форсунке.

Регулировка и ремонт топливных насосов высокого давления

На чтение 4 мин. Просмотров 398

Здоровье и поведение вашего стального коня напрямую связано с тем, как он питается. Его питанием занимается топливный насос высокого давления.

Подача топлива играет большую роль в работе двигателя. Работа топливных насосов высокого давления влияет на характеристики двигателя и расход горючего, поэтому их исправность, своевременный ремонт и правильная регулировка очень важны.

Топливный насос высокого давления

Устройство

Топливный насос высокого давления представляет собой сложное изделие, которое предназначено главным образом для подачи топлива под определённым давлением. Другой функцией является распределение порций горючего по цилиндрам двигателя. Её также зачастую выполняет ТНВД. Итак, функции ТНВД:

  • Создание давления топлива;
  • Своевременная подача в форсунки;
  • Дозирование.

Для реализации всех операций ТНВД выполняют соответствующей конструкции. В качестве примера приведём конструкцию рядного топливного насоса высокого давления:

  • Корпус;
  • Привод;
  • Плунжерная пара;
  • Впускной и выпускной клапан;
  • Механизм привода плунжера;
  • Устройство дозирования топлива.

Корпус

Является основой для размещения всех деталей. Имеет определённую форму для обеспечения крепления его элементов и закрепления ТНВД в двигательном отсеке.

Привод

Для того чтобы привести в действие механизм, нужно выполнить его кинематическую связь с источником энергии. Таким источником является двигатель. Связь реализована посредством шестерён, т. к. она способна выдерживать большие нагрузки, и её применение делает размещение ТНВД компактным.

Плунжерная пара

Основной деталью топливных насосов высокого давления является плунжерная пара. Конструктивно представляет собой цилиндр и поршень, изготовленные с большой точностью, которая обеспечивает создание большого давления.

Устройство топливных насосов высокого давления

Клапаны

Обеспечивают поток горючего через ТНВД, препятствуют его вытеканию, производят впуск и выпуск.

Механизм привода плунжера

Приводит плунжер в движение. Как правило, это кулачковый вал. Возврат плунжера производится пружиной. Кулачки расположены под определённым углом относительно друг друга, что позволяет подавать горючее в нужный момент времени.

Дозирование топлива

Регулирование оборотов двигателя происходит за счёт изменения объёма горючего, подаваемого в камеру сгорания. Это возможно, если изменить объём топлива, выходящего из насоса. На практике поршень (плунжер) имеет сложную форму, которая при повороте вокруг собственной оси, прикрывает отверстие либо, наоборот, открывает. В зависимости от этого из насоса выходит разный объём. Поворот реализует рейка (реечная передача), которая связана с педалью газа.

Основные неисправности

Ремонт насоса выполняют при обнаружении неисправностей. Диагностируются они в зависимости от сбоев в работе двигателя. Признаками неисправности топливных насосов высокого давления являются:

  • Неравномерная работа двигателя;
  • Потеря мощности;
  • Утечки топлива;
  • Посторонние звуки.

При обнаружении этих признаков, выполняется замена и регулировка.

Плохая работа двигателя

Неравномерность работы цилиндров связана с разными порциями горючего. Моменты отсечки у плунжерных пар становятся неодинаковыми. Причиной этому является разный угол поворота плунжеров. Износ зубьев рейки непосредственно на это влияет, т. к. возникает разный зазор между зубьями поводков плунжера и рейки. Требуется ремонт.

Ремонт топливных насосов высокого давления

Потеря мощности

Связана с нарушением угла зажигания, т. е. впрыск в камеру сгорания несвоевременный. Воспламенение также происходит раньше или с запаздыванием. Цвет выхлопных газов при этом изменяется. Может появиться копоть. В таких случаях говорят, что мотор дымит. Ремонт самого двигателя здесь может быть бесполезным.

Утечка топлива

Связана с износом соединений и разрушением уплотнений. При этом повышается его расход, как и в предыдущих случаях.

Посторонние шумы

Во время работы двигателя внутри топливных насосов высокого давления могут появиться нехарактерные для исправного изделия звуки. Необходимо срочно выполнить ремонт, после чего выполняется регулировка или заменить на новый.

Ремонт

Ремонт насосов сводится к замене отдельных изношенных деталей на новые или установке полностью другого изделия. Некоторые детали, такие, как сальники, подшипники можно заменить самостоятельно. Также можно выполнить продувку топливного насоса высокого давления и его чистку, промывку.

Регулировка топливных насосов высокого давления выполняется на специальных стендах. Они стоят очень дорого, поэтому приобрести их для личного пользования будет накладно. Лучше всего обратиться в хорошую мастерскую, где эти стенды есть.

К тому же регулировка и ремонт топливных насосов требуют знаний и навыков. В противном случае будет только хуже. Если же вы всё-таки решили выполнить самостоятельно, то последующая регулировка в большинстве случаев всё равно потребуется. Особенно если замена касается основных деталей, например, плунжерных пар и кулачкового вала.

На стенде регулировка сводится к проверке и настройке таких параметров, как:

  • Производительность каждой плунжерной пары;
  • Момент впрыска;
  • Угол опережения впрыска;
  • Ход плунжеров.

К сожалению или к счастью, самостоятельная регулировка ТНВД — это процесс, недоступный для каждого, а лишь для отдельных лиц, обладающих соответствующей квалификацией и доступом к специальным стендам.

Топливный насос высокого давления

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Топливный насос служит для подачи под давлением к форсункам в строго определенные моменты точно отмеренной порции топлива, соответствующей нагрузке двигателя. На современных тракторных дизелях применяются ТНВД двух видов: многоплунжерные (рядные) и одноплунжерные распределительного типа. Число насосных секций много-плунжерного насоса соответствует числу цилиндров двигателя, и каждая секция соединена с форсункой одного цилиндра.

Техобслуживание и ремонт тракторов

В одноплунжерном насосе распределительного типа (двигатели СМД-60, СМД-62, Д-21А) один насосный элемент подает топливо к нескольким цилиндрам, поочередно подключаясь к соответствующим форсункам.

Топливный насос УТН-5

ТНВД УТН-5 является базовой моделью насосов малого типоразмера с насосными элементами. Их устанавливают на двигателях Д-65Н, Д-50, Д-240, Д-37Е. Насос смонтирован в одном агрегате с всережимным центробежным регулятором и подкачивающей помпой.

Топливный насос высокого давления состоит из следующих основных элементов: корпуса, в котором расположены четыре насосных элемента, механизм привода плунжеров и механизм регулирования количества топлива. Основные детали насосного элемента — плунжер с втулкой. Над втулкой,
установленной в вертикальное отверстие корпуса, расположены седло нагнетательного клапана с прокладкой и нагнетательный клапан.

Клапан закрывается пружиной. Все перечисленные детали закрепляются штуцером, к которому присоединяется трубопровод высокого давления, идущий к форсунке. Механизм привода плунжеров состоит из кулачкового вала, толкателя, пружин с тарелками. Механизм регулирования количества топлива состоит из рейки, зубчатого венца и поворотной гильзы. Зубчатый венец установлен на поворотной гильзе и закреплен стяжным болтом. В нижний вырез гильзы своими выступами входит хвостовик плунжера. При перемещении рейки зубчатый венец поворачивает гильзу, а вместе с ней и плунжер.

В верхней части корпуса-головки (у топливных насосов 4ТН-8, 5X10 головка и корпус изготавливаются отдельно) имеется два канала: топливоподводящий и отводящий, соединенные между собой сверлением. К топливоподводящему каналу, прикрепляется трубка подвода топлива из фильтра тонкой очистки.

На выходе из отводящего канала установлен перепускной клапан, служащий для перепуска избыточного топлива по сливной трубке в подкачивающую помпу. Клапан отрегулирован на поддержание в каналах избыточного давления 0,7-1,2 кгс/см2. Втулка плунжера имеет два диаметрально расположенных отверстия: впускное и выпускное. При установке втулки в отверстие корпуса впускное отверстие (верхнее) сообщается с топливоподводящим каналом, а перепускное — с топливоотводящим каналом. Через впускное отверстие топливо из канала попадает в надплунжерное пространство, а через перепускное осуществляются отсечка (конец подачи) и перепуск топлива в отводящий канал.

Плунжер представляет собой цилиндрический стержень, на поверхности которого сделано два симметрично расположенных спиральных паза, причем один из них служит для изменения количества топлива, а другой паз способствует выравниванию удельного давления на боковую поверхность плунжера во время работы насоса.

В плунжере имеются осевое и радиальное отверстия, соединяющие спиральный паз с надплунжерным пространством. На плунжере сделана кольцевая канавка для смазки его просочившимся топливом. Внизу плунжер имеет два выступа, входящих в поворотную гильзу, и хвостовик для соединения с нижней тарелкой пружины.

Работа ТНВД. Когда кулачок вала не давит на толкатель, плунжер под действием пружины опускается вниз, впускное отверстие втулки открывается и топливо из подводящего канала заполняет надплунжерное пространство. Когда кулачок вала начинает поднимать толкатель и плунжер, то часть топлива вытесняется плунжером в подводящий канал. Это продолжается до тех пор, пока торцовая часть плунжера не закроет впускное отверстие втулки. При дальнейшем движении плунжера вверх он давит на топливо, находящееся в замкнутом надплунжерном пространстве, и это давление открывает нагнетательный клапан.

Поясок клапана выходит из седла и топливо поступает из надплунжерного пространства в трубку высокого давления. Давление топлива передается на форсунку, игла в ней поднимается и начинается впрыск топлива в цилиндр двигателя. Впрыск топлива продолжается до тех пор, пока отсечная кромка спирального паза плунжера не совместится с перепускным отверстием плунжера; происходит отсечка топлива.

С этого момента топливо из надплунжерного пространства через центральное и радиальное отверстия и винтовой паз перетекает через перепускное отверстие в отводной канал головки, нагнетательный клапан под действием пружины закрывается и подача прекращается, несмотря на то, что плунжер движется вверх.

Ход плунжера в процессе работы насоса остается постоянным, а количество топлива, подаваемое насосом за цикл, может меняться и определяется оно активным рабочим ходом плунжера. При повороте плунжера вправо расстояние уменьшится, то есть отсечка наступит раньше, подача топлива в цилиндр уменьшится, количество топлива, перепускаемого в отводной канал, увеличится.

При дальнейшем повороте плунжера вправо можно совсем прекратить подачу. Поворот плунжеров осуществляется передвижением рейки. Если рейка передвигается вперед (от регулятора), подача во всех секциях увеличивается, а если назад — подача уменьшается или полностью выключится. Равномерность подачи топлива в каждой отдельной секции регулируется поворотом гильзы с плунжером относительно зубчатого венца, для чего ослабляют стяжной винт и, придерживая венец, поворачивают гильзу с плунжером в ту или иную сторону, уменьшая или увеличивая подачу.

Принцип действия многоплунжерных ТНВД двигателей АМ-41, ЯМЗ-240Б, А-01М, СМД-14 аналогичен описываемому выше насосу УТН-5, и отличаются они размерами, числом секций и некоторыми конструктивными особенностями.

Топливный насос распределительного типа НД-21

ТНВД распределительного типа НД-21 является базовой моделью унифицированного типажа насосов, предназначенных для постановки на двухцилиндровые двигатели насоса — НД-21/2 (двигатель Д-21А), четырехцилиндровые — НД-21/4 (Д-37Е) и шестицилиндровые — НД-22/6Б-4 (СМД-60, СМД-62, СМД-64). В данных насосах топливо подается в два, три или четыре цилиндра с помощью одного плунжера, при этом плунжер совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси, подводя топливо поочередно к трубкам каждой форсунки.

Насос высокого давления НД-22/6Б-4 состоит из неразъемного алюминиевого корпуса, разделенного на три полости: насосную, в которой расположены две секции высокого давления с толкателем; регуляторную, где установлены детали регулятора; нижнюю, в которой размещены кулачковый вал, ведущая шестерня привода регулятора и плунжеров и эксцентриковый вал.

К боковой стороне корпуса крепится подкачивающая помпа, привод ее осуществляется от эксцентрикового вала. Кулачковый вал вращается в шариковых подшипниках и имеет два трехгранных кулачка (у ТНВД НД-21/4 — четырехгранные кулачки), над которыми располагаются роликовые толкатели. За один оборот кулачкового вала плунжер секции совершает три двойных хода (вверх, вниз) и один оборот вокруг своей оси, осуществляя подачу топлива каждой секцией в три цилиндра.

Поворот плунжера производится зубчатой втулкой, которая входит в зацепление с промежуточной шестерней, получающей вращение от зубчатого венца, установленного на валике регулятора. Последний приводится от кулачкового вала через пару конических шестерен. Основные детали насосной секции: плунжер с втулкой, головка (на последних конструкциях втулка и головка делаются неразъемными), дозатор,
зубчатая втулка, пружина с тарелками.

В плунжере имеется центральное отверстие и два радиальных: верхнее распределительное отверстие с выточкой и нижнее отсечное отверстие. Центральное отверстие служит для подвода топлива из надплунжерной полости к распределительному отверстию и отсечному. Распределительное отверстие может совмещаться с распределительным каналом головки, над которым устанавливаются обратный клапан с
пружиной, седло нагнетательного клапана, нагнетательный клапан с пружиной и упором. Сверху в головку ввертываются штуцера высокого давления. Резиновые кольца создают герметичность разделения топливной и масляной полости насоса.

Когда выступ кулачкового вала не давит на толкатель, плунжер под действием пружины, поворачиваясь, опускается. Топливо из полости всасывания по каналам а поступает в надплунжерное пространство (ход всасывания). Под действием кулачка и толкателя плунжер движется вверх и часть топлива вытесняется обратно во всасывающую полость. При дальнейшем движении вверх плунжер перекрывает впускные отверстия и создает давление в надплунжерном пространстве.

В этот момент распределительный паз вращающегося плунжера совпадает с каналом во втулке и топливо из надплунжерного пространства поступает по центральному отверстию плунжера, распределительному пазу в распределительный канал головки и через нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке, дозатор при этом плотно закрывает отсечное отверстие плунжера.

Подача топлива будет продолжаться до выхода отсечных отверстий плунжера из дозатора. В этот момент происходит отсечка и клапан опускается. Количество топлива, подаваемое насосом, регулируется перемещением дозатора по плунжеру: чем выше дозатор, тем большая порция топлива поступает к форсункам, потому что отсечка наступит позже, и тем больше рабочий ход плунжера.

Наибольшая подача соответствует крайнему верхнему положению дозатора. В крайнем нижнем положении дозатора подача отсутствует, так как наряду с закрытием выпускных отверстий плунжером одновременно отсечные отверстия выходят из дозатора и все топливо по центральному отверстию в плунжере и отсечному отверстию перепускается через перепускной клапан к подкачивающей помпе.

Привод насосов

Кулачковый вал топливного насоса высокого давления дизелей СМД-14, Д-240, Д-50, Д-21А приводится во вращение от коленчатого вала через распределительные шестерни. Насос крепится к стенке картера распределительных шестерен. При установке насоса буртик установочного фланца входит в отверстие картера шестерен. Шлицы втулки входят в зацепление со шлицами шайбы, привернутой двумя болтами к торцу шестерни, которая свободно вращается на переднем конце фланца.

Соединение шлицев втулки со шлицами шайбы шестерни возможно только в одном определенном положении, потому что ширина одного из выступов шайбы вдвое больше, чем ширина остальных, а во втулке имеется один широкий паз, в который входит этот выступ. Это дает возможность снимать и
устанавливать насос, не нарушая регулировки угла опережения подачи топлива.

Для изменения момента начала подачи топлива на переднем торце ступицы шестерни сделан ряд резьбовых отверстий, расположенных по окружности. Угол между отверстиями шестерни составляет 22°30′. На шлицевой шайбе также просверлен ряд сквозных отверстий под углом 21° друг к другу. Это дает возможность поворачивать шлицевую шайбу и, следовательно, кулачковый вал относительно шестерни привода ТНВД в ту или другую сторону, увеличивая или уменьшая угол опережения подачи топлива.

На двигателях СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-240Б устанавливается автоматическая муфта изменения угла начала подачи топлива, которая автоматически изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от числа оборотов двигателя. У двигателей СМД-60, СМД-62 перед установкой ТНВД необходимо на кулачки шестерни привода топливного насоса установить текстолитовую шайбу и ввести кулачки автоматической муфты опережения подачи топлива в пазы этой шайбы, совместив при этом метки на кулачке муфты с меткой Т на кулачке шестерни. После установки насоса необходимо правильно присоединить трубки высокого давления.

Если насос подвергался разборке и регулировкам, то после его установки на двигатель необходимо проверить и отрегулировать угол опережения начала подачи топлива. Эту операцию должен выполнять опытный механизатор, руководствуясь заводскими инструкциями по каждому трактору.

Форсунки

Форсунки служат для распыливания топлива до тумано-образного состояния и впрыска его под давлением в камеру сгорания двигателя. По конструкции их делят на штифтовые и бесштифтовые. На дизелях устанавливают закрытые форсунки. Бесштифтовая форсунка, устанавливаемая на двигателях АМ-41, А-01М, Д-240, Д-21А Д-37Е СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-240Б.

Форсунка состоит из корпуса, к нижней части которого гайкой привертывается распылитель. В центральный канал распылителя с зазором 0,002-0,004 мм входит игла. Распылитель и иглу притирают друг к другу и их раскомплектовывать нельзя. В нижней части распылителя имеется выходной канал, соединенный с несколькими распиливающими отверстиями небольшого диаметра 0,9 мм.

Число отверстий у двигателей АМ-41, А-01М — четыре, СМД-60 — пять, Д-37Е — три. Канал закрывается конусом иглы распылителя. Игла прижимается к распылителю штангой, на которую давит пружина. Для регулировки давления пружины, а следовательно, и давления впрыска в стакан пружины ввернут регулировочный винт с контргайкой.

Стакан устанавливается в корпус и на него навертывается колпак с отверстием для отвода топлива, просочившегося в верхнюю часть форсунки. Работает форсунка следующим образом. Топливо из топливного насоса поступает по топливопроводу высокого давления через штуцер и каналы в кольцевую полость и через зазор в полость.

Когда давление топлива на конические поверхности иглы превысит давление пружины, игла поднимается и топливо через распыливающие отверстия под большим давлением впрыскивается в камеру сгорания. Как только насос прекратит подачу топлива, давление в полости падает и под действием пружины игла своим конусом закроет выходной канал распылителя. Впрыск топлива прекращается.

На дизелях Д-50, СМД-14 устанавливаются штифтовые закрытые форсунки. Их конструкция аналогична описанной бесштифтовой форсунке и отличаются они размерами, способом крепления к головке и, главное, конструкцией распылителя. У штифтовой форсунки распылитель имеет одно распыливающее отверстие, а на конце иглы — конусный штифт, который придает струе распыливаемого топлива форму конуса.

Обслуживание форсунок сводится к следующему: ежесменно очищают форсунки от пыли, проверяют прочность крепления к головке и плотность присоединения топливопроводов; при повторном ТО-2 через 480 ч работы проверяют форсунку на давление впрыска и качество распыла топлива и при необходимости регулируют ее.

На двигателях СМД-60, СМД-62 проверку форсунок проводят через 960 ч работы, а также после появления дымного выхлопа и падения мощности. Неработающие или плохо работающие форсунки выявляют следующим образом. При работающем двигателе поочередно отключают форсунки от секций насоса отвертыванием накидных гаек трубок высокого давления, навернутых на штуцера секции топливного насоса.

Если после ослабления гайки присоединения трубки высокого давления одного из цилиндров работа двигателя не изменяется, значит, эта форсунка не работает и требует проверки, регулировки или замены. Проверку форсунки на качество распыла и давление впрыска проводят на стенде или непосредственно на двигателе с помощью эталонной форсунки (то есть отрегулированной на нормальное давление).

Нормальное давление впрыска у штифтовых форсунок двигателей Д-50, СМД-14 — 125-130 кгс/см2, у бесштифтовых закрытых форсунок для двигателей АМ-01 — 150 кгс/см2, Д-21А — 170, ЯМЗ-240Б — 165, Д-240, Д-65, АМ-41, СМД-60, СМД-62, Д-37Е — 175 кгс/см2. Распыляемое топливо должно иметь туманообразное состояние, без капель и струй, звук впрыска должен быть резким, с четкой отсечкой.

Турбокомпрессоры

Для улучшения экономических показателей и увеличения мощности двигателей на ряде дизелей используется турбонаддув, то есть подача воздуха в цилиндры двигателя под давлением. При наддуве в тот же объем цилиндра подается воздуха больше, чем без наддува, и, следовательно, в нем можно сжигать больше топлива. Это дает возможность увеличить мощность двигателя на 20-25% без увеличения рабочего объема цилиндров. Такой наддув применяется на дизелях СМД-60, СМД-18К, Д-130, ЯМЗ-238НБ, используя турбокомпрессоры ТКР-8,5, ТКР-П, ТКР-14.

Турбокомпрессор ТКР-П, устанавливаемый на двигателях СМД-60, СМД-62, использующий энергию выхлопных газов для наддува воздуха в цилиндры. Турбокомпрессор состоит из корпуса, центробежного одноступенчатого редуктора и радиальной центростремительной турбины. Рабочее колесо турбины закреплено на одном валу с колесом компрессора (нагнетателя).

Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что отработавшие выхлопные газы, пройдя по выпускному трубопроводу, попадают на лопатки рабочего колеса, вращают его с большой скоростью — 30-40 тыс. об/мин и по трубопроводу выбрасываются в атмосферу.

При вращении колеса газовой турбины вращается и колесо компрессора, которое всасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель, сжимает его и подает под давлением через впускной воздухопровод в цилиндры двигателя. Вал вращается в бронзовом подшипнике типа качающейся втулки. В корпусе имеется сверление для подачи масла к втулке под давлением.

_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Сервис и регулировки МТЗ-82
__________________________________________________________________________

Эксплуатация и сервис МТЗ-82.1, 80.1, 80.2, 82.2

Ремонт МТЗ-80 Обслуживание и эксплуатация МТЗ-1221 Техобслуживание и эксплуатация МТЗ-320 Эксплуатация и сервис тракторов

принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Топливный насос высокого давления (популярная аббревиатура —ТНВД) является обязательным элементом узла подачи горючей смеси, которая направляет бензин / дизельное топливо напрямую в цилиндр. Узел бывает многоплунжерным, распределительным и магистральным, применяется на дизельных и бензиновых ДВС.

Ниже подробно рассмотрим особенности и устройство детали, поговорим о классификации, назначении, основных неисправностях и прочих моментах. Отдельно приведем описание ТНВД в автомобиле Камаз, симптомы неисправности и рекомендации по ремонту.

Что такое топливный насос высокого давления в дизеле, назначение

Читайте также: Топливная система дизельного двигателя

Являясь неизменным элементом авто, топливный насос предназначен для подачи горючего сразу к форсункам, а иногда сначала к топливной рампе. После этого солярка / бензин распрыскивается и зажигается в полости цилиндра.

Простыми словами, ТНВД необходим для создания оптимального давления, которое должно быть выше той компрессии, которая создается внутри камеры сгорания. В среднем эта величина составляет от 200 до 2000 бар, зависит от типа, конструктивных и иных особенностей.

Классификация и устройство ТНВД

Конструктивно топливный насос высокого давления бывает нескольких видов, имеющих схожий принцип действия и разную конструкцию. Рассмотрим каждый из видов подробнее.

Многоплунжерные

Особенность — наличие индивидуальных плунжеров для каждого цилиндра. Такие виды насосов бывают двух видов:

  1. V-типа — установлены под 75-120-градусным углом в 2-рядном исполнении;
  2. Рядные — смонтированы в однорядном исполнении и находятся друг возле друга.

В рядных насосах горючее подается к форсункам двигателя по определенному алгоритму с помощью механического привода и кулачков. Последние управляют плунжерной парой и обеспечивает ее перемещение.

При движении поршня вниз топливо втягивается, а вверх — формируется давление, и после подается горючее. Время открытия рассчитывается с помощью ЭБУ, получающего команды от нескольких датчиков, контролирующих позицию педали акселератора и частоту работы коленвала.

В V-образных ТНВД узел перемещения плунжеров объединен с рейками, которые действуют на втулочный элемент. Благодаря этому, устройство занимает меньше места, имеет большую жесткость, укороченный вал кулачков и повышенное давление подачи топлива.

Распределительные

В таких ТНВД предусмотрен один-два плунжера, обеспечивающие подачу горючего прямо в камеру сгорания. Число цилиндров — 4-12. Распределительный тип насосов высокого давления популярен в легковых машинах, ведь на грузовых автомобилях они подлежат более быстрому износу. Такой вид насосов чаще всего встречается на бензиновых моторах.

Плунжерный привод имеет вид кулачкового механизма роторного, внешне приводного и торцевого типа. Последний вариант наиболее популярный, ведь требует наличия только одной плунжерной пары. Внешне приводные системы почти не используются из-за низкой надежности.

В роторных приводах предусмотрена лишь одна секция подачи топлива и две-четыре плунжерные пары. Здесь нет самостоятельных втулок, ведь они имеют вид отверстий в распределительном вале ТНВД. Что касается особенностей работы, они очень похожи на торцевой вариант.

Магистральные ТНВД системы Common Rail

По названию понятно, что такой вид насосов используется в системе CommonRail, подразумевающей сбор горючего в топливной рампе до отправки к форсункам. В системе предусмотрено до трех плунжерных элементов, обеспечивающих высокое давление. Плунжерный механизм перемещается с помощью вращающегося вала и пружины. В определенный момент кулачок воздействует на пружинку, а так на поршень, что приводит к увеличению объем над плунжером.

Указанные выше действия приводят к разрежению камеры, открытию клапана и подаче горючего.

С ростом давления происходит закрытие клапана и перемещение клапана в обратном направлении с параллельным сжатием горючего. Как только достигается нужный уровень, происходит открытие специального клапана и подача горючего.

Дозировка топлива в ТНВД

При изучении ТНВД двигателя необходимо учитывать особенности узла с позиции подачи горючей смеси. По принципу дозированияони бывают:

  • с отсечкой на завершающей стадии;
  • обеспечивающие дросселирование на подаче;
  • смешанные.

На дизельных моторах, как правило, применяется первый тип дозирования с отсечкой и использованием перепускного клапана. Последний работает после повышения давления выше определенного уровня с отправкой определенной части горючего в основной бак.

В ТНВД распределительного типа применяется второй вариант с дросселированием. Здесь некоторый объем смеси из основного контура направляется во всасывающую емкость. Количество горючего контролируется муфтой или ЭМ-клапаном, перемещающим фиксированное кольцо, находящееся в определенном положении.
Регулировка подачи горючего бывает:

  1. механической / электронной;
  2. пружинной (с закрытием дозатора).

В новых авто для снижения расхода топлива используется ЭБУ, контролирующий настройки насоса и выдающий ошибки в случае сбоев в работе.

В его функции входит расчет дозировки для каждого клапана. После ремонта ТНВД данные аннулируются, что может потребовать новую настройку. Регулировка должна выполняться с помощью специальных стендов и с привлечением специалистов.

Уровень давления и коэффициент сжатия

Эффективность работы топливного насоса зависит от правильной дозировки, корректности расчета времени при подаче горючего в камеру сгорания и создания нужного давления. Здесь выделяются следующие параметры для разных ТНВД:

  • Рядные — 55-135 МПа, в редких случаях от 15 МПа.
  • Магистральные — до 135-200 МПа. Давление увеличивалось с развитием технологии и появлением новых поколений. Например, системы 1-го поколения работали с давлением 17-135 МПа, а последнего (4-го) — 23-200 МПа.
  • На бензиновых моторах — 3-11 МПа.

Важным моментом в работе дизельного мотора является и степень сжатия.

При расчете коэффициента учитывается отношение между объемом цилиндра (максимальным параметром) и размером камеры при нахождении поршня в самом вверху. В среднем степень сжатия находится между 18:1 и 22:1. Эти показатели учитываются в комплексе с давлением ТНВД и другими параметрами силового агрегата.

ТНВД в Камазе

Грузовой автомобиль Камаз занимает лидирующие позиции на российском рынке и сильно отстает от конкурентов в других странах мира. В основном в линейку машин входят грузовики с дизельным и турбированным мотором. Функционально назначение ТНВД в Камазе не отличается от других грузовых машин. В его задачи входит подача топлива к форсункам, создание нужного давления и дозировка, определение времени подачи и очистка горючей смеси.

В зависимости от модификации ТНВД Камаза могут отличаться. Почти во всех автомобилях этого производителя используются 2-рядные насосы V-образного типа. Конструктивно они имеют 8-секционное исполнение по четыре в каждом ряду. Такие устройства работают на механическом принципе и в комплексе с коленвалом.

Конструктивно топливный насос Камаза состоит из следующих компонентов:

  • Корпус, закрывающий и защищающий остальные узлы.
  • Базовый элемент (плунжерная пара), установленная в своих секциях.
  • Пружины — помогают двигать поршень в цилиндре и передавать энергию кулачка к плунжерным толкателям.
  • Штуцеры: предназначены для слива / подачи горючего.
  • Толкатели плунжерного механизма.
  • ЭМ-клапан для закрытия процесса подачи.
  • Датчики, устройства управления / контроля топливного насоса.

Эффективность работы этого элемента Камаза гарантирована работой электроники, обеспечивающей своевременность подачи и оптимальное давление ТНВД. Параллельно снижается потреблением топлива, обеспечивается его 100-процентное сжигание и, соответственно, высокий КПД.

Топливный насос Камаза работает по следующему принципу:

  • Передача энергии от коленвала к кулачку.
  • Вращение кулачкового вала и запуск толкателей.
  • Смещение плунжера с помощью пружин и своего движения.
  • Закрытие поршнем клапана впуска и создание давления.
  • Работа форсуночного клапана и подача горючего.
  • Зажигание топлива.
  • Удаление лишнего горючего и возврат плунжера в первоначальную позицию.
  • Открытие клапана впуска и старт нового цикла.

Как видно, принцип работы ТНВД Камаза классический, что упрощает обслуживание и позволяет с легкостью ремонтировать узел в случае выявления поломки.

Использование насосов высокого давления в бензиновых двигателях

К примеру, топливный насос ставится на двигателях с GDI-системами, когда горючее подается непосредственно в цилиндры. Такие моторы требуют заправки качественным бензином с высоким октановым числом.

Применение горючего с присадками не рекомендуется, ведь это может привести к ошибкам в работе ТНВД и снижению его эффективности. Конструктивно механизм на GDI-двигателях состоит из следующих элементов:

  • клапан, регулирующий низкое давление;
  • устройство-регулятор вращения;
  • штуцер и дроссель для вывода горючего;
  • распредголовка;
  • насос низкого давления;
  • внутренняя полость;
  • ЭМ-клапан остановки горючего;
  • автомат опережения впрыска бензина.

Ошибка многих владельцев бензиновых авто с ТНВД — экономия на топливе, из-за чего дорогостоящий механизм быстро выходит из строя.

На первом этапе формируются потертости плунжеров, а внутри можно заметить красноватый оттенок, имеющий схожесть с коррозией. Первыми признаками сбоев в работе может стать снижение мощности и трудности с пуском. В таких случаях необходимо ехать на СТО для ремонта. Подробнее на этих вопросах остановимся ниже.

Основные неисправности, их причины, ремонт ТНВД

Топливный насос — сложный узел, который в процессе эксплуатации может выходить из строя. Как уже отмечалось, причиной проблем может быть плохое топливо, а первыми под «удар» попадают плунжеры. При этом симптомы поломки очень похожи на признаки, характерные для двигателя.
Неисправность ТНВД проявляет себя следующими признаками:

  • увеличение расхода;
  • течь горючего;
  • перегрев двигателя;
  • нестабильность работы ДВС на небольших оборотах;
  • падение мощности;
  • появление дыма в выхлопной системе;
  • подозрительные шумы и т. д.

К основным причинам неисправности стоит отнести:

  • Небольшой зазор в плунжерных парах.
  • Плохая солярка.
  • Попадание воды в дизельное топливо, что приводит к снижению ресурса узла и необходимости замены ТНВД.
  • Загрязнение топливного фильтра и, соответственно, попадание грязи в топливный насос.
  • Износ подшипников из-за дефекта или естественного старения.
  • Брак устройства: трещины, нарушение целостности подшипников, заедание втулки плунжера.
  • Проблемы с герметичностью и уплотнением ТНВД.
  • Коррозия плунжеров из-за высокого содержания воды в топливе.
  • Ошибки в работе клапана ТНВД.
  • Повреждение пружины, обеспечивающей возврат плунжера.

При появлении подозрений на неисправность необходимо проверить наличие влаги в плунжерных парах, измерить в них давление и проверить датчики, подающие команды к ЭБУ. Кроме того, важно осмотреть систему на факт утечек горючего и замерзание насоса. Наиболее эффективной является проверка в условиях СТО, где для выполнения работы применяется специальный стенд.

В случае замены нужно купить ТНВД и следовать инструкции производителя. Для продления срока службы механизма рекомендуется:

  • ежегодная промывка топливной системы;
  • своевременная замена фильтра, очищающего горючее;
  • применение зимнего дизеля в холодное время года;
  • покупка качественной солярки;
  • поддержание высокого уровня топлива в баке;
  • прогрев двигателя зимой перед поездкой;
  • использование специальных присадок при низком качестве дизельного горючего.

Указанные выше меры позволяют продлить срок службы ТНВД и обеспечить его нормальную работу.

Итог

Важность топливного насоса, обеспечивающего подачу солярки или бензина под нужным давлением, трудно переоценить. Неисправности этого узла сразу влияют на динамические характеристики, потребление топлива и безопасность эксплуатации. Вот почему автовладелец должен знать особенности этого узла, принцип работы и вовремя распознавать поломки. 

Принцип работы ТНВД

Поиск запроса «топливный насос высокого давления (тнвд)» по информационным материалам и форуму

Надежность, основные неисправности и причины отказов насосов высокого давления аккумуляторных топливных систем дизелей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

НАУЧНОЕ ИЗДАНИЕ МГТУ ИМ. Н. Э. БАУМАНА

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Эл № ФС77 • 48211. Государственная регистрация №0421200025. ISSN 1994-0408

электронный научно-технический журнал

Надежность, основные неисправности и причины отказов насосов

высокого давления аккумуляторных топливных систем дизелей

# 09, сентябрь 2012

DOI: 10.7463/0912.0453572

Таусенев Е. М., Свистула А. Е.

УДК 621.436

Россия, Алтайский государственный технический университет Россия, Алтайский государственный аграрный университет

tausenev e [email protected]

Введение

Топливоподающая аппаратура (ТПА) аккумуляторного типа начала применяться на главных судовых дизелях с 1910 г. и наиболее широко использовалась в 50-е годы. Механическое управление клапаном, приводимым от кулачка, обусловливало количество и фазу впрыскиваемого топлива. Высокое давление впрыскивания оказывалось возможным поддерживать на всех частичных режимах работы дизеля. К исчезновению на полстолетия этих систем привели следующие их недостатки: сложность, металлоемкость, громоздкость, разветвленность линии высокого давления (ЛВД) и недостаточная живучесть при разгерметизации одного из соединений, необходимость автономной зарядки аккумулятора перед пуском.

Новые требования к ТПА, а именно, требование управляемости давлением, характеристикой подачи и углом опережения впрыска топлива (УОВТ) по режимам работы и возможность, таким образом, глубокой оптимизации рабочего процесса, вызвали к жизни новое поколение аккумуляторных систем с электронным управлением. Главные функциональные преимущества этих систем заключаются в разделении во времени процессов нагнетания и впрыскивания топлива. Это обеспечивает независимость от скоростного режима работы двигателя параметров впрыскивания: фазы, продолжительности, формы характеристики, давления впрыскивания. Разработки таких систем велись с 70-х годов, причем наиболее удачные конструктивные решения были получены, именно, в России.

Принцип работы систем CR схож c принципом работы системы впрыскивания бензина с электронным управлением, у которых давление в аккумуляторе постоянно, а топливоподачей управляют регулировкой фазы и продолжительности открытия форсунки. Однако для CR режимы, условия работы и предъявляемые требования иные, чем к системам впрыскивания бензина с электронным управлением, а, следовательно, и конструкция существенно сложнее.

Современные аккумуляторные системы выполняются по одной из двух принципиальных схем: системы среднего давления с мультипликаторами давления и системы высокого давления типа CR. Юа, Богё.

В 2007 г. подготовку и начало выпуска CR имели уже почти все фирмы, производящие ТПА, но из-за отставания начала работ по проектированию их объем производства меньше.

Первым промышленным образцом аккумуляторной топливной системы с электронным управлением без мультипликаторов давления, названной CR («общий путь», т.е. общая для форсунок магистраль-аккумулятор), явилась совместная разработка фирм R.Bosch, Fiat, Elasis, реализованная в 1997 г.

Такие системы не усложняют головку цилиндра как насос-форсунки, они легче, чем любые другие, компонуются на двигателях различных кинематических схем. Привод ТНВД CR может быть любого типа, так как он не испытывает острой импульсной нагрузки [1].

По оценке фирмы R.Bosch в производстве топливной аппаратуры удельный вес новых топливных систем возрастет с 35 % в 2004 г. и до 60 % в 2014 г. (рисунок 1) [2].

Рисунок 1 — Прогноз применения различных видов топливной аппаратуры в технике по оценке фирмы R.Bosch [2]

1 Проблемы проектирования и производства привода плунжеров ТНВД CR

Созданию ТНВД CR вплоть до 1997 г. не уделяли внимания — считалось, что в этом нет серьезной проблемы. В действительности, существенными оказались проблемы работоспособности и ресурса ТНВД, его стоимости и простоты. По целому ряду технических решений традиционный ТНВД для этой цели неприемлем. Традиционный ТНВД, но адаптированный для CR, оказывается неконкурентоспособным по технико-экономическим показателям. Насосы на давления 100…200 МПа для жидкостей вязкостью (3…4)-10-6 м2/с не являются отработанными изделиями в смежных областях техники. Создание высоконапорных насосов для маловязких жидкостей ограничивается, кроме прочего, возможностями имеющегося технологического оборудования. Из всех CR-компонентов ТНВД является самым дорогим

агрегатом. Так, для дизеля легкого грузовика 21 % стоимости приходится на блок управления, 30 % — на четыре форсунки, 37 % — ТНВД, остальное — на датчики, аккумулятор и арматуру.

Первые из промышленно реализованных специализированных ТНВД СЯ были радиально-плунжерные насосы немецких фирм. Насос первого поколения системы СЯ фирмы Я.ВобсЬ для легкового автомобиля с дизелем 2…2,5 л представлен на рисунке 2. Он создавался на расчетное максимальное давление подачи 135 МПа.

а) поперечный разрез б) продольный разрез

Рисунок 2 — Радиально-плунжерный ТНВД СЯ первого поколения фирмы Я.ВобсИ [2]: 1 — эксцентриковый вал; 2 — эксцентрик; 3 — плунжер; 4 — впускной клапан; 5 — электромагнит впускного клапана; 6 — выпускной клапан; 7 — электромагнит регулятора давления; 8 — седло клапана регулятора; 9 — противодренажный клапан

Радиально-плунжерный ТНВД обеспечивает равномерность загрузки приводного вала. Так, для дизеля рабочим объемом 2…2,5 л максимальный крутящий момент Мкр тах приближенно равен среднему крутящему моменту Мкр ср , который составляет 16 Н м. Это в девять раз ниже Мкр тах в распределительном ТНВД типа УЕ. Таким образом, требования к приводу ТНВД снижаются до уровня требований к приводам прочих вспомогательных агрегатов ДВС. Например, в немецких автомобилях широко используется цепной привод.

Однако, при соизмеримых давлениях впрыскивания в одном и том же дизеле мощность на привод ТНВД СЯ выше, чем в традиционных системах. Так, если распределительный ТНВД типа УЕ потреблял 2,5 кВт, то ТНВД СЯ (при давлении Рак в аккумуляторе равном 135 МПа) — 3,8 кВт. Противоречие между высоким коэффициентом полезного действия ТНВД СЯ (90 %) и увеличенными затратами мощности на его привод объясняется потерями топлива на управление в форсунках. Частота птнвд вращения вала ТНВД СЯ может не соответствовать половине частоты п коленчатого вала дизеля, она обычно выше и доходит до 3000 — 4000 мин-1 [2].

При проектировании ТНВД СЯ (далее насоса) конструктор решает вопрос о частоте вращения его вала. Может быть принято привычное решение птнвд = 1/2п, что может быть оправдано

сохранением старого привода. Повышение птнвд позволяет уменьшить габариты насоса, повысить равномерность подачи топлива, обеспечить более надежную пусковую подачу, облегчить условия работы подшипников скольжения. Ограничение быстроходности объясняется условиями наполнения плунжерных полостей, безударности работы толкателей, вибрациями от неуравновешенности [1].

В процессе эксплуатации быстро стали ясны недостатки насоса, изображенного на рисунке 2, а получение давлений выше 150 МПа с его помощью оказалось невозможным. На рисунке 3 изображен привод плунжера такого насоса с промежуточной неповоротной втулкой с лысками. Без толкателя быстро изнашиваются области «а» и «б» Неблагоприятные условия возникают в зоне «в». Прижимающая сила в зоне «в» образует граничное трение с интенсивным нагревом и износом.

а) зоны трения б) износ втулки в зоне «в»

Рисунок 3 — Привод плунжера с промежуточной неповоротной втулкой с лысками [1]:

а, б, в — зоны трения

Момент силы, перекашивающий плунжер может быть уменьшен дезаксиалом оси плунжера [1], но в насосах первого поколения он отсутствует (рисунок 2). В зоне «в» ввиду малости скоростей скольжения и вязкости среды трудно организовать гидравлический несущий клин или поликлиновую поверхность с микрорельефом [1].

На рисунок 4 представлен выпускаемый ныне R.Bosch вариант насоса. Он отличается более высокой работоспособностью привода плунжеров, наличием дезаксиала, использованием автоматических шариковых впускных клапанов, компоновкой совместно с подкачивающим шестеренчатым насосом, регулированием производительности дросселированием на всасывании, высоким КПД. — направление движения топлива в насосе

Насос фирмы L’Orange GmbH серии 4000 для дизелей фирмы MTU выполнен по четырех-лучевой схеме (рисунок 5). Он имеет восемь насосных секций (по две на один эксцентрик). Каждая секция имеет дезаксиал. Промежуточная втулка не снабжается лысками под толкатели плунжера. Кинематика привода такова, что скольжение втулки относительно толкателей под нагрузкой отсутствует, а при проскальзывании втулки с удвоенной скоростью мимо ненагруженного толкателя даже возможно образование несущего смазочного клина. В этом насосе остается перекашивающий плунжер момент. Причём, он теперь определяется как трением в подшипнике скольжения «вал-втулка», так и несоосностью точки контакта втулки с толкателем [1].

Рисунок 5 — Насос системы CR фирмы L’Orange GmbH серии 4000 [1]: 1 — эксцентриковый вал; 2 — поворотная втулка; 3 — плунжер; 4 — клапан регулирования производительности; 5 — электромагнит клапана регулирования; 6 — аккумулятор; 7 —

впускной клапан; 8 — выпускной клапан

В решении, показанном на рисунке 6, боковую силу и момент воспринимает толкатель с развитой боковой поверхностью, а плунжер не теряет гидроплотность от дополнительного износа. При этом не предъявляется требований к несоосности цилиндрических поверхностей. Использование вместо поворотной втулки игольчатого подшипника уменьшает износ толкателя и потери трения. Угловое положение втулки определяется текущим контактом между ней и одним из толкателей. По этой причине один эксцентрик не может обслуживать более двух-трех плунжеров [1].

При выборе толкателя плунжера возможно использование роликовых толкателей, как и в традиционном ТНВД. Их недостатком являются большие габариты насоса и ограничение по контактным напряжениям. При роликовых толкателях возможны пологие двух- и трехзаходные кулачки [1]. Но, по мнению авторов данной статьи, в ТНВД СЯ недопустимо использование кулачков для привода плунжеров по причине однозначного превышения допустимых контактных напряжений в паре кулачок-ролик и боковых давлений в паре толкатель-направляющая при давлении нагнетания топлива от 73 МПа. Причинами этого являются большой угол давления в кулачковых механизмах, форма и размеры контактных поверхностей, особенно, при стремлении создать компактные конструкции ТНВД [3].

По мнению авторов представленной статьи, эксцентриковый привод плунжеров является наиболее подходящим решением для ТНВД СЯ.

Замена кулачка на эксцентрик того же подъема приводит к уменьшению максимальной скорости движения плунжера в 4,45 раза, угла давления — в 3,91 раза, максимального контактного напряжения в — 2,21 раза, максимального крутящего момента на валу насоса — в 4,51 раза. Кроме того, эксцентрик технологичнее кулачка. Рекомендуется величина дезаксиала, близкая к половине эксцентриситета [1].

К сожалению, в источнике [1] не приводятся основания выбора такой величины дезаксиала. Это, вероятно, говорит о недостаточной изученности влияния этого элемента на работу эксцентрикового механизма.

Авторами настоящей статьи в работе [3] исследуется возможность снижения нагруженности кулачкового механизма ТНВД дизеля применением дезаксиала с сохранением динамики впрыска, показателей дизеля и габаритов ТНВД. При этом рассматривается топливная аппаратура разделенного типа с топливным насосом высокого давления типа «компакт». Схема дезаксиального кулачкового механизма представлена на рисунок 7.

Рисунок 6 — Износостойкая опора с плавающим плунжером [1]

Рисунок 7 — Схема дезаксиального кулачкового механизма [3]: е — дезаксиал; ymax — максимальный угол давления; Aymax -величина снижения максимального угла давления

Предпосылкой к исследованию послужили испытания и расчеты одной из моделей ТНВД. При этом обнаружилась перегруженность по контактным напряжениям в паре кулачок-ролик и давлениям в паре толкатель-направляющая, что уменьшит его надежность и долговечность [3]. Авторами работы [3] предложено для снижения нагруженности применить дезаксиал. Разработана конструкция топливного насоса с дезаксиалом, математическая модель кулачкового привода с дезаксиалом, проведено численное исследование на математической модели топливной аппаратуры, рабочего процесса дизеля, приведены результаты сравнительных моторных испытаний [3].

Исследования показали, что введения в конструкцию ТНВД дезаксиала, равного 8 мм, при прочих равных условиях приводит к уменьшению максимальных угла давления на 35 %, скорости плунжера на 14 %, ускорения плунжера на 35 %, контактного напряжения в паре кулачок-ролик 10 %, давления в паре толкатель-направляющая на 50 %, крутящего момента и мощности на кулачковом валу на 21 %. Дезаксиал — наиболее выгодный элемент кулачковом механизма, который в наибольшей степени снижает максимальный угол давления и в наименьшей степени снижает скорость плунжера. Скорость плунжера очень важна для создания давления топливоподачи в ТНВД непосредственного действия. Применение дезаксиала в таких ТНВД требует корректировки скорости плунжера [3].

Авторы работы [3] защитили патентом на полезную модель ТНВД с дезаксиалом. Этот ТНВД сохраняет исходные динамику впрыска топлива, показатели дизеля и габариты ТНВД. В нем обеспечиваются меньшие контактные напряжения в паре кулачок-ролик и давления в паре толкатель-направляющая, по сравнению с первоначальной моделью ТНВД [3].

Применение дезаксиала в ТНВД CR, вероятнее всего, не вызовет необходимости корректировки скорости плунжера за счет изменения размеров механизма.

Среди производимых ТНВД CR лидируют рядные конструкции. Если имеется такая возможность, то используется двухсекционная компоновка. Таковы насосы фирм R. Bosch (рисунок 8), Nippon Denso, Cummins, Са!егрШаг, Deutz. Утроенная частота работы позволяет обеспечить необходимую производительность насоса с помощью малого числа секций. Две секции

обеспечивают простоту корпуса, короткий вал и технологичность сборки. Например, опытный насос (рисунок 9) для дизеля ЗМЗ-5148 достаточно компактен, привод плунжеров осуществлен с помощью эксцентрика через промежуточную втулку. Насос рассчитан на давления подачи 200 МПа [2].

Рядными или индивидуальными выполняют насосы для крупных судовых дизелей. Например, фирма L’Orange GmbH для дизелей МТи выпускает рядный многосекционный насос с оппозитным расположением секций (рисунок 5).

Рисунок 8 — Насос фирмы R. Bosch для грузовых автомобилей [2]

Рисунок 9 — Насос разработки МГТУ им. Н.Э. Баумана для дизеля ЗМЗ-5148 [2]

2 Требования к надежности

Основным показателем надежности топливной аппаратуры является ее ресурс в мото-часах (далее м.-ч.) или срок службы в годах (для комбайновых двигателей). Для автомобилей ресурс может оцениваться также в километрах пробега. В течение заданного периода эксплуатации топливная аппаратура должна обеспечивать нормальную работу дизеля без выхода из строя своих основных деталей, без изменения основных показателей процесса топливоподачи, восстановление которых невозможно осуществить регулировкой [2].

В соответствии с ГОСТ 10578 — 96, ГОСТ 10579 — 88, ГОСТ 14146 — 88, ресурс до капитального ремонта топливных насосов, форсунок и плунжерных пар автотракторных дизелей (срок службы — для комбайновых) должен быть не менее ресурса до капитального ремонта дизелей, для которых они предназначены. В соответствии с перспективными отраслевыми требованиями для тракторных дизелей ресурс ТНВД должен составлять 10000 — 12000 м.-ч. Доверительная вероятность обеспечения показателей ресурса составляет 90 %. Номенклатуру и значения показателей надежности устанавливают в технических условиях [2].

В соответствии с перспективными требованиями для тракторных и комбайновых дизелей и топливных насосов высокого давления, наработка на отказ должна быть не менее ресурса дизеля. Топливная аппаратура перспективных автомобильных дизелей должна обеспечивать не мене 500 тыс. км пробега до капитального ремонта [2].

Гарантийный срок эксплуатации и гарантийная наработка топливных насосов всех дизелей и плунжерных пар автотракторных дизелей должны быть не менее гарантийного срока эксплуатации и гарантийной наработки дизелей, для которых они предназначены [2].

В соответствии с перспективными требованиями к ТПА тракторных и комбайновых дизелей, межрегулировочный период работы топливных насосов должен составлять не менее 4000 м.-ч. [2].

Для обеспечения указанных требований к надежности насос системы СR должен обеспечивать в течение заданного периода эксплуатации ТПА нормальную работу дизеля без выхода из строя своих основных деталей, без изменения основных показателей процесса топливоподачи, восстановление которых невозможно осуществить регулировкой. К основным деталям ТНВД СR относятся корпус, эксцентриковый вал, втулка или ролик, толкатель, плунжер. Именно, эти детали требуют наиболее тщательной проработки.

3 Основные неисправности и причины отказов

Многочисленными исследованиями установлено, что ТПА, являясь одним из основных элементов дизеля, в ряде случаев не обеспечивает его требуемую надежность в условиях эксплуатации и обуславливает 25.. .30 % всех отказов двигателей [2].

Вероятность наступления отказа элементов ТПА определяется множеством факторов, которые можно разделить на две группы — конструктивные и эксплуатационные. К первым относятся все факторы, от которых зависит качество изготовления, сборки узлов ТПА, их обкатки, а также конструктивные особенности узлов и агрегатов. К эксплуатационным факторам относят природно-климатические условия, характер и интенсивность работы дизеля, методы и квалификационный уровень ТО и ремонта и т.д. [2].

Наличие воды в топливе приводит к коррозии деталей ТНВД, нарушению подвижности или заклиниванию плунжера, поломке элементов привода плунжера и пр.

Использование альтернативных видов топлива (рапсового масла, FАМЕ — жирного кислотного метил-эфира и т.д.) приводит к появлению отложений, смолообразованию на деталях и узлах ТНВД, разрыхлению и разрушению неметаллических уплотнителей. У ТНВД с электронным управлением такие отложения могут вызвать изменение характеристик управления процессом топливоподачи и появлению многочисленных неисправностей дизеля в целом [2].

В насосах высокого давления для СR неисправности связаны, прежде всего, с износом плунжеров, толкателей (рисунки 3, 10), поверхностей эксцентриковой обоймы (рисунок 3) приводного вала и обратных клапанов высокого давления.

— Внешний вид толкателей и плунжеров радиально-плунжерного насоса CR фирмы R.Bosch

первого поколения [2]

Характерными являются следующие неисправности насосов СК

• Снижение производительности насоса. Проявляется полной неработоспособностью дизеля, либо внезапным прерывании работы по команде блока управления ввиду невозможности обеспечения задаваемого уровня давления (обычно по мере роста частоты и нагрузки).Причинами этого могут быть перечисленные ниже дефекты.

• Дефекты клапанов. Малейшая негерметичность любого из автоматических клапанов (впускных или нагнетательных любой секции) приводит к невозможности достижения высоких давлений. Из-за негерметичности клапанов может долгое время не работать совершенно новый ТНВД. В дальнейшем (возможно, через несколько часов) работоспособность может восстановиться. Нарушение герметичности может происходить из-за износа клапанов и седел (визуально под лупой обнаруживается как негладкость запорных поверхностей). Засорение седла — случайный эффект после неаккуратной сборки-разборки линии низкого давления, появления ржавчины. Потеря подвижности клапанов (по причине коррозии, механической деформации ограничительной «корзинки» шарикового клапана) приводит к недостаточному наполнению плунжерной полости (впускной клапан) или очень низкому давлению в аккумуляторе (нагнетательный клапан). Излишне большой ход клапана приводит к его износу и также потере производительности. Обычный ход клапанов — 0,1…0,4 мм. Следует отметить обманчивую простоту шариковых клапанов и их требовательность к соблюдению технологии (многочисленных «ноу-хау»). Их замена при утрате практически исключается. Неисправности клапанов, связанные с перетеканием топлива с большим напором, сопровождаются локальным нагревом деталей.

• Износ плунжерных пар. Происходит по тем же причинам, что и в традиционных конструкциях, добавляется ещё одна — перекашивающий момент, действующий на плунжер в конструкциях ТНВД без толкателей. Отличия заключаются в меньших технологических зазорах в плунжерной паре и невозможности нормальной работы с увеличенными зазорами (по крайней мере, без сильного перегрева насосной секции). Решающее обстоятельство в снижении износа плунжеров — качественная очистка топлива от примесей, воды и исключение перекашивающего момента [2].

• Задиры, заклинивание плунжерной пары. Происходят по тем же причинам, что и в остальных ТНВД. Они весьма вероятны также в результате монтажных деформаций при нештатных способах установки и уплотнения, при возникновении режимов подачи под большими давлениями с большим дросселированием на всасывании (появление большого сопротивления на всасывании или низкого давления подкачки). В этом случае заклинивание плунжера обусловлено его разогревом при сжатии большого объёма газов [2].

• Износ, задиры в подшипниках. Они обусловлены попаданием абразива в топливо (или масло), непрофессиональной переборкой, нештатными условиями работы или испытаний ТНВД с подачей топлива под большим давлением при недостаточной частоте вращения вала. В этом случае не хватает несущей способности подшипника скольжения, этот режим изготовителем не допускается. Поле рабочих режимов, обусловленных, в основном, соображениями работоспособности элементов и функциональности ТНВД, представлено на рисунке 11 [2]. К сожалению, на этом графике не рассматривается работоспособность толкателей, роликов и плунжеров.

4

МПа 180■

150

120 ■

И’

60 ■

30-

о

-1

о

1000

2000

3000

4000 П,мин

Рисунок 11 — Поле рабочих режимов ТНВД СR и его границы [2]:

1 — работоспособность подшипника скольжения; 2 — раскрытие стыков; 3 — тепловыделение в подшипнике; 4 — работоспособность клапанов; 5 — наполнение; 6 — разрыв кинематических связей;

7 — оптимальные для рабочего процесса

Итак, нарушение работоспособности топливной аппаратуры в подавляющем большинстве случаев объясняется:

— использованием некондиционного топлива;

— низкой квалификацией персонала, производящего ремонты, эксплуатацию и техническое обслуживание машин;

— применением неоригинальных запасных частей низкого качества;

— нарушением технологической дисциплины производителей топливной аппаратуры;

— конструктивными недостатками разработок [2].

Одной из сфер научных интересов авторов представленной статьи являются конструктивные методы повышения долговечности и надежности работы трущихся деталей ТНВД. Эта сфера относится к одному из пяти разделов триботехники, содержит ряд важных вопросов, которые должен решать конструктор [4]:

• оценка и выбор принципиальной схемы узла трения машины в целом с позиций ее влияния на износостойкость и надежность конструкции;

• выбор материалов и сочетания их в парах трения; назначение размеров и формы деталей с учетом местной и общей прочности;

• обеспечение нормального функционирования узлов трения в заданных условиях путем организации соответствующей смазочной системы, защиты от загрязняющего и химического воздействия среды, блуждающих токов и перегрева, а также от возможных перегрузок узлов трения в эксплуатации;

• обеспечение эксплуатации узлов трения с минимальными затратами;

• защита трущихся поверхностей деталей и узлов от возможных аварийных повреждений в эксплуатации.

Ввиду отсутствия во многих конструкторских бюро специалистов по трению, изнашиванию и смазкам, перечисленные вопросы в ряде случаев выпадают из поля зрения при проектировании машин и оборудования. Как следствие этого разработанная конструкция может иметь ряд дефектов, которые впоследствии задерживают доводку машины, увеличивают непроизводительные расходы на ее эксплуатацию, ремонт и удорожают обслуживание. Для избежания этого целесообразно проводить экспертизу проекта и находить конструктивные решения, которые исключали бы возникновение триботехнических проблем, повышая тем самым надежность и облегчая обслуживание машин и оборудования. В экспертизе должны принимать участие материаловеды, триботехники, экономисты. При решении триботехнических задач работа специалистов должна быть направлена на повышение износостойкости машины, применение адекватных узлов трения и обеспечение подходящих смазочных материалов и приработочных покрытий, а также на максимальное снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание [4].

В качестве примера успешной работы экспертов укажем на разработку в 1985 году уникального автокрана-250, которую выполнял Всесоюзный конструкторско-технологический институт механизации монтажных и специальных строительных работ (ВКТИ). Участие привлеченных к этой разработке специалистов-триботехников позволило обеспечить нормальную работу поворотного устройства крана, которое часто выходило из строя из-за большой нагрузки. В результате изменения конструкции сепаратора, применения финишной антифрикционной безабразивной обработки поверхностей трущихся деталей, а также металлоплакирующих присадок к смазывающим маслам, надежность поворотного устройства значительно повысилась: не было перегрева деталей при максимальных нагрузках крана, потребление энергии на поворот крана стало в четыре раза ниже, чем у подобных устройств кранов значительно меньшей грузоподъемности [4].

Заключение

В заключение обозначим актуальность исследования дезаксиала в эксцентриковых механизмах ТНВД СЯ и основные вопросов, которые должны быть при этом решены.

Дезаксиал в кулачковом приводе значительно влияет на кинематику и динамику плунжера и толкателя. Хотя максимальная скорость плунжера в ТНВД СЯ может быть ниже, чем для ТНВД непосредственного действия, но не отменяется требование по обеспечению заданного давления топлива в аккумуляторе и производительности ТНВД, особенно, при пуске дизеля и резких набросах нагрузки на частоте максимального крутящего момента. Минимальное значение скорости плунжера для них нигде не оговаривается. Неизвестно, каким должно быть значение дезаксиала при проектировании ТНВД СЯ, из каких соображении выбирать то или иное его значение, существует ли оптимальное значение дезаксиала для эксцентриковых механизмов, насколько и как дезаксиал влияет на кинематику, динамику плунжера и толкателя в эксцентриковых механизмах. На сегодняшний день не придается особого значения выбору дезаксиала в ТНВД СЯ.

Научная новизна представленной статьи заключается в том, что её авторы впервые предлагают провести серьезное, тщательное исследование дезаксиала в эксцентриковых механизмах с цель обеспечения оптимальных параметров ТНВД, в том числе его ресурса и надежности.

В качестве задач исследования будут выступать разработка математической модели и программного обеспечения для быстрого многовариантного исследования дезаксиала и других размеров эксцентрикового механизма на кинематику, динамику плунжера и толкателя, и выявление оптимального значения дезаксиала.

Высокие давления топливоподачи, увеличенная, а иногда утроенная частота вращения вала насоса во столько же раз увеличивает число циклов нагружения и рабочих ходов деталей насоса, что способствует уменьшению срока службы этих деталей за счет усталости и абразивного износа. Это обуславливает более тщательную проработку ТНВД CR, в том числе выбора величины дезаксиала.

В качестве ещё одного подтверждения актуальности исследования дезаксиала в эксцентриковых механизмах ТНВД CR приведем следующий пример.

Целью исследования, представленного в источнике [5], является обоснование схемы и выбора параметров ТНВД для аккумуляторной топливной аппаратуры дизеля. С учетом рекомендаций работы [5] в ХКБД (Харьковское конструкторское бюро по двигателестроению) разработана конструкция ТНВД (рисунок 12) для первой украинской аккумуляторной ТА. В этом ТНВД перемещение плунжеров 3 обеспечивается при вращении эксцентрика 2, установленного на валу 1 насоса на игольчатых подшипниках.

Рисунок 12 — Рядный ТНВД для аккумуляторной ТА дизеля 4ДТНА [5]: 1 — вал; 2 — эксцентрик; 3 — плунжер; 4 — втулка плунжера; 5 — дозатор; 6 — нагнетательный клапан;

7 — соленоид; 8 — топливоподкачивающий насос

Насосные секции имеют дезаксиал, что, по словам автора работы [5], используется для снижения момента, перекашивающего плунжер 3 во втулке 4, хотя от указанного момента плунжер 3 разгружен с помощью толкателя. В этой работе не указывается, на какую величину произошло уменьшение указанного момента, и каков он был. Складывается впечатление, что дезаксиал существует в этой конструкции только потому, что он существует в других

конструкциях ТНВД CR. В работе [5] основное внимание уделено вопросу выбора диаметра и хода плунжера и не рассматривается проблема нагруженности эксцентрика и ролика по контактным напряжениям, пары толкатель-направляющая по боковым давлениям, хотя говорится о возможном, наличии, помимо прочих, проблемы высоких контактных напряжений в паре ролик-эксцентрик в ТНВД CR при их разработке. В связи с последним, следовало бы уделить большое внимание выбору величины дезаксиала, но эта проблема в указанной статье совсем не прорабатывается и даже, не называется величина дезаксиала в разработанной конструкции.

Список литературы

1. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: учебник для вузов. М.: Легион-Автодата, 2004. 344 с.

2. Габитов И.И., Грехов Л.В., Неговора А.В. Техническое обслуживание и диагностика топливной аппаратуры автотракторных дизелей. М.: Легион-Автодата, 2008. 248 с.

3. Свистула А.Е., Таусенев Е.М. Совершенствование дизельного топливного насоса высокого давления. Снижение нагруженности кулачкового механизма применением дезаксиала. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, Germany, 2012. 129 с. ISBN-13: 978-38465-1907-3.

4. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): учебник. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МСХА, 2002. 632 с., ил. КВ№ 5-94327-093-0.

5. Врублевский А.Н. Обоснование схемы и параметров топливного насоса для аккумуляторной топливной аппаратуры дизеля //Автомобильный транспорт. Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2011. Вып. 28. С. 69-74. ISSN: 2219-8342. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=16990615 (дата обращения 29.02.2012).

SCIENTIFIC PERIODICAL OF THE BAUMAN MSTU

SCIENCE and EDUCATION

EL № FS77 — 48211. №0421200025. ISSN 1994-040S

electronic scientific and technical journal

Reliability, main mailfunctions and causes of failures of high pressure pumps in accumulator fuel systems of diesel engines # 09, September 2012 DOI: 10.7463/0912.0453572 Tausenev E.M., Svistula A.E.

Russia, I.I. Polzunov Altai State Technical University Russia, Altai State Agrarian University tausenev e [email protected]

Development of high pressure fuel pumps for Common Rail (CR) was not in the focus of studies until 1997. In fact, problems of efficiency, resource, cost and simplicity were significant. In this paper much attention is paid to malfunctions of the plunger drive in CR high pressure fuel pumps. The authors consider the question of using desaxial in CR high pressure fuel pumps. The authors give the main results of studying the desaxial cam gear pump system of immediate action. In it the desaxial significantly affects reliability. As of today, there are no evidence-based recommendations for selection of desaxial value in CR high pressure fuel pumps. The authors prove the relevance of research of desaxial eccentric mechanism used in them; the authors specify requirements for safety of CR high pressure fuel pumps and describe the main malfunctions and their causes.

Publications with keywords:reliability, diesel engine, fuel system Common Rail, failures, fuel-injection pump, plunger, disaxial cam mechanism, disaxial eccentric mechanism, contact stress, lateral pressure, pressure angle

Publications with words:reliability, diesel engine, fuel system Common Rail, failures, fuel-injection pump, plunger, disaxial cam mechanism, disaxial eccentric mechanism, contact stress, lateral pressure, pressure angle

References

1. Grekhov L.V., Ivashchenko N.A., Markov V.A. Toplivnaia apparatura i sistemy upravleniia dizelei [Fuel injection equipment and control systems of diesel engines]. Moscow, Legion-Avtodata, 2004. 344 p.

2. Gabitov I.I., Grekhov L.V., Negovora A.V. Tekhnicheskoe obsluzhivanie i diagnostika toplivnoi ap-paratury avtotraktornykh dizelei [Maintenance and diagnostics of automotive diesel fuel equipment]. Moscow, Legion-Avtodata, 2008. 248 p..

3. Svistula A.E., Tausenev E.M. Sovershenstvovanie dizel’nogo toplivnogo nasosa vysokogo davleniia. Snizhenie nagruzhennosti kulachkovogo mekhanizma primeneniem dezaksiala [Improvement of diesel high pressure fuel pump. Reducing of loading cam mechanism using disaxial]. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, Germany, 2012. 129 p. ISBN-13: 978-3-8465-1907-3

4. Garkunov D.N. Tribotekhnika (konstruirovanie, izgotovlenie i ekspluatatsiia mashin) [Triboengi-neering (design, manufacture and operation of machines)].N: 5-94327-093-0.

5. Vrublevskii A.N. Obosnovanie skhemy i parametrov toplivnogo nasosa dlia akkumuliatornoi top-livnoi apparatury dizelia [Justification of the scheme and parameters of the fuel pump for the fuel injection equipment of diesel]. Avtomobil’nyi transport [Automobile transport]. Khar’kov, KhNAHU Publ., 2011, iss. 28, pp. 69-74. ISSN: 2219-8342.

ТНВД: устройство и разновидности

Топливный насос высокого давления – это один их основных элементов системы впрыска двигателей, работающих на дизельном топливе. Данное устройство выполняет две функции – нагнетает под давлением нужное количество солярки и регулирует необходимый момент начала впрыскивания.

Назначение и устройство ТНВД

В основе данного насоса лежит специальная плунжерная пара, объединяющая поршень (плунжер) с цилиндром (втулкой). Данный механизм изготавливается исключительно из высококачественной стали. Между плунжером и втулкой есть небольшой зазор. Это прецизионное сопряжение.

Также стоит отметить, что в последнее время широко распространились ТНВД, которые регулируют момент впрыска электронными форсунками.

В зависимости от конструкции различают несколько видов топливных насосов:

  • Рядные.
  • Распределительные.
  • Магистральные.

У рядного ТНВД устройство заключается в следующем. Он нагнетает дизтопливо в цилиндр при помощи отдельной плунжерной пары. По своей конструкции он является наиболее простым. К примеру, распределительные насосы имеют в своей конструкции несколько плунжерных пар. Они нагнетают и распределяют топливо по всем цилиндрам.

Как правило, распределительные ТНВД укомплектовываются парой плунжеров. Благодаря этому они обеспечивают более равномерную подачу топлива. В отличие от рядных, данные насосы отличаются своим малым весом и меньшими размерами. Поэтому детали распределительных ТНВД часто не выдерживают нагрузок и выходят из строя. Такими насосами чаще всего укомплектовываются легковые автомобили, работающие на дизельном топливе.

Магистральные ТНВД

Устройство магистральных насосов существенно отличается от конструкции предыдущих. Такие ТНВД используются в системе впрыска «Коммон Райл», где они выполняют функцию нагнетания дизтоплива в рампу. Магистральные насосы создают наибольшее давление в системе. Некоторые устройства обеспечивают впрыск под давлением 190 МПА. Устройство ТНВД «Мерседес Актрос», например, подразумевает наличие до 3 пар плунжеров. Их привод осуществляется при помощи специальной кулачковой шайбы или вала.

Это были все разновидности современных ТНВД. Устройство каждого из них, как мы уже убедились, предполагает наличие хотя бы одной плунжерной пары, от количества и характеристик которых зависит равномерность подачи и впрыска топлива в систему.

Если данный насос перестанет функционировать, прекратится подача топлива в камеру сгорания. Поэтому очень важно следить за состоянием данного механизма. И напоследок отметим несколько признаков, по которым можно определить неисправность ТНВД:

  1. Устройство механизма имеет повышенную шумность при работе.
  2. С шестерни насоса соскальзывает ремень.
  3. Нарушается подача топлива от ТНВД к форсункам.
  4. Затрудненный запуск двигателя.
  5. Увеличенный расход топлива.
  6. Из выхлопной трубы валит густой черный дым. Как правило, это говорит о засоренных фильтрах, но после их замены рекомендуется проверить состояние ТНВД.

Неисправности ТНВД и причины их возникновения

Дизельные двигатели ценятся за неприхотливость в эксплуатации, экономичный расход топлива, простоту обслуживания. При нормальной работе двигатель действительно выдает отличную приемистость, экономичность. В то же время, дизельный двигатель, по сравнению с бензиновыми аналогами, весьма чувствителен к некоторым факторам, главный из которых – качество используемого топлива. Система подачи топлива дизельного двигателя устроена таким образом, что горючее и воздух подаются в цилиндр поочередно: в первую очередь поступает воздух, а в момент завершения такта сжатия топливо, под высоким давлением, впрыскивается в цилиндр.

Причины возникновения неисправностей ТНВД

Основная причина, по которой топливный насос подвергается поломкам и неисправностям, заключается в износе составляющих ТНВД. На практике износ проявляется в ослаблении натяги в зафиксированных посадках, а между подвижными деталями увеличивается зазор. Нарушенное расположение деталей ведет к их постепенной хрупкости, в образовавшиеся пустоты попадает грязь и другие отложения. В свою очередь, быстрый износ деталей возникает в тех случаях, когда используется низкокачественное топливо, содержащее даже незначительные примеси.

Минимальное количество воды, содержащееся в топливе, способно привести не только к возникновению неисправностей, но и к полному выходу системы из строя. Не менее губительным будет содержание частиц пыли или механических примесей. Ведь функционирование ТНВД происходит при высоком давлении и температуре, поэтому любые посторонние частицы способны нанести вред плунжерным парам. Своевременное обслуживание ТНВД, замена фильтров, промывка топливной системы позволят существенно снизить риск возникновения неисправностей в узлах автомобиля.

Понять, что топливный насос высокого давления (ТНВД) подвергся неисправности можно по характерным признакам, сопровождающим эксплуатацию автомобиля. К таковым относятся:

  • увеличение расхода топлива;
  • нарушена подача топлива от ТНВД к форсунке;
  • с шестерни ТНВД соскальзывает ремень ГРМ;
  • обнаружена течь топлива из ТНВД;
  • затруднен запуск двигателя;
  • посторонние шумы в ТНВД;
  • повышенная дымность при работе автомобиля.

Основные неисправности ТНВД

Остановимся более подробно на некоторых неисправностях ТНВД, встречающихся чаще других типов поломок. Так, одна из наиболее частых неисправностей заключается в нарушении синхронности, равномерности подачи топлива. Причина возникновения данной проблемы заключается в износе составных узлов топливной системы: плунжерных пар, клапанов нагнетания, изменением пропускных характеристик форсунок, изношенных зубьев рейки, поводков плунжеров и т.д. При возникновении неисправности в подаче топлива возникают проблемы с мощностью двигателя, увеличивается расход топлива. Кроме этого, цилиндры двигателя при неравномерной подаче топлива выдают перебои в работе, особенно на малых оборотах. Блок двигателя подвергается ощутимой вибрации.

Запаздывание и неравномерность момента начала впрыска ТНВД – еще одна часто возникающая неисправность в работе насоса. Проблема запаздывания является результатом износа целого ряда составляющих топливной системы. Перечислить все детали сейчас не представляется возможным, однако, наиболее ключевые из них это: ось ролика и корпус толкателя, шарикоподшипники, гнезда корпуса колеса и другие составные части систем.

Наиболее сложной и опасной неисправностью ТНВД считается нарушение подвижности рейки и сопутствующие этому деформации, поломки. К неисправностям рейки ТНВД относятся заклинивание, отсоединение от регулятора, ослабление хомутиков поводков плунжеров. Чаще всего заедание рейки происходит из-за попадания грязи, абразивных частиц или воды, провоцирующей коррозию деталей. Особую сложность представляет неисправность топливных систем двигателей с двухступенчатой системой впрыска горючего, а так же двигатели с электронным управлением. Предотвратить возникновение неисправностей позволяет своевременный технический осмотр транспортного средства. Диагностика, регулировка ТНВД и форсунок – лучшая профилактика поломок.

Информация взята с сайта http://www.dizelexpert.ru/

Детали инжекторного насоса Zexel — Ремонт морского дизельного двигателя

Если вам нужны запчасти для инжекторных насосов Zexel, которые трудно найти, позвоните в RPM Diesel Engine Company. RPM Diesel Engine Company имеет большой запас запчастей для инжекторных насосов Zexel. Возможно, вы ищете новый инъекционный насос Zexel или просто ремонт или техническое обслуживание. Компания RPM Diesel Engine Company также продает запасные части для дизельных двигателей Bosch и других ведущих дизельных инжекторных систем.У нас есть большой ассортимент запчастей для инъекционных насосов Zexel на складе, и если у нас их нет, мы можем быстро доставить их для вас.

  • Прокладки насоса Zexel
  • Сервисные комплекты для инъекций Zexel
  • Форсунки для впрыскивающих насосов Zexel
  • Элементы впрыскивающего насоса Zexel
  • Электромагнитные клапаны инжекторного насоса Zexel
  • Дозирующие клапаны для инъекционных насосов Zexel
  • Вкладыши инъекционных насосов Zexel
  • Мембраны инъекционных насосов Zexel
  • Пружины рычага ТНВД Zexel

Если вам не нужны детали для впрыскивающих насосов Zexel, но вы, возможно, ищете другие ведущие детали для впрыскивающих насосов дизельного топлива, позвоните нам, и мы поможем вам.Мы с радостью поможем с любым, касающимся вашего дизельного двигателя или дизельного генератора. Базовое техническое обслуживание дизельных двигателей, капитальный ремонт дизельных двигателей, обслуживание впрыска топлива для дизельных двигателей, обслуживание дизельных турбокомпрессоров, ремонт дизельных генераторов — все сопутствующие услуги, с которыми вам поможет компания RPM Diesel Engine. Мы обслуживаем район Большого Форт-Лодердейла с 1956 года. Компания RPM Diesel Engine заработала одну из самых надежных репутаций в области ремонта и обслуживания дизельных двигателей и дизель-генераторов.

RPM Diesel Engine Company обслуживает всю Южную Флориду из своей штаб-квартиры в Форт-Лодердейле, но также может путешествовать по всему миру. У нас успешно реализовано множество проектов, связанных с дизельными двигателями и дизельными генераторами по всему миру. Позвоните сегодня, чтобы узнать больше о запчастях для инъекционных насосов Zexel или о новом инъекционном насосе Zexel.

800-660-6304

Встроенные насосы Zexel

Встраиваемые насосы Zexel PE (S) — A, AD
Врезные насосы Zexel PE (S) — P, PD
Врезные насосы Zexel PE (S) — K
Встраиваемые насосы Zexel PE (S) — Z, ZW
Врезные насосы Zexel HD – TICS
, встроенные насосы Zexel MD – TICS
, встроенные насосы Zexel PF
, встроенные насосы Zexel, PFR

Распределительные насосы Zexel

Распределительные насосы Zexel VE
Распределительные насосы Zexel VRZ
Распределительные насосы Zexel COVEC-F
Распределительные насосы Zexel COVEC-T

Держатели форсунок Zexel

Держатели сопел Zexel DN-S Тип
Держатели сопел Zexel DN-PD Тип
Держатели сопел Zexel DLL-S Тип
Держатели сопел Zexel DLLA-P Тип

Сопла Zexel

Форсунки Zexel DN — тип
Форсунки Zexel DLL — тип

 45 665 всего просмотров,  3 просмотра сегодня

Сообщение навигации

Электронный впрыск топлива: обслуживание насоса

Практически каждый автомобиль, выпущенный с конца 1980-х и начала 1990-х годов, был оснащен электронным впрыском топлива того или иного типа.Из-за этого топливные насосы являются популярной линейкой товаров для магазинов. Электрический насос высокого давления необходим для создания давления, чтобы топливо выбрасывалось из топливных форсунок, когда форсунки открываются. Величина давления, которое должен создавать насос, будет варьироваться в зависимости от применения, но обычно находится в диапазоне от 35 до 80 фунтов на квадратный дюйм.

Поскольку большинство электрических топливных насосов вращаются со скоростью выше 5000 об/мин, очень важно погрузить насос в бензин. Погружение насоса в воду делает его тише и позволяет топливу охлаждать и смазывать его, поэтому большинство электрических топливных насосов оригинального оборудования устанавливаются внутри топливного бака.Без постоянной подачи топлива через насос для охлаждения и смазки насос может быстро выйти из строя.

Топливный насос объединен с датчиком уровня топлива и поплавком в «узле модуля топливного насоса
», который вставляется внутрь бака через отверстие в верхней части бака. Узел топливного насоса удерживается на месте крепежными деталями или стопорным кольцом и уплотняется прокладкой или уплотнительным кольцом. Замена модуля насоса обычно требует снятия топливного бака.

Соединения проводки и топливопровода находятся снаружи бака.Коррозия и вибрация могут вызвать электрические проблемы с соединением жгута проводов, что приведет к остановке работы насоса. Замена насоса не требуется, поскольку проблема заключается в подаче напряжения. Плохое реле топливного насоса, перегоревший предохранитель, неисправность проводки или проблема с противоугонной системой также могут привести к тому, что электрический топливный насос перестанет работать. Важно исключить все эти другие возможности перед установкой нового топливного насоса, чтобы предотвратить ненужные возвраты. Если недавно установленный топливный насос не работает, проблема была не в насосе, а в электронике.
Топливный фильтр и впускной патрубок топливного насоса также необходимо заменить при установке нового топливного насоса. В безвозвратных приложениях EFI встроенный топливный фильтр отсутствует. Фильтр и регулятор являются частью узла модуля насоса.

Электрические топливные насосы также используются для других целей — например, для перекачки топлива из одного бака в другой в пикапах со сдвоенными топливными баками. В некоторых случаях используются два насоса: один для «подъема» топлива из топливного бака, а второй насос высокого давления для подачи топлива на форсунки.

Универсальные электрические топливные насосы низкого давления также могут использоваться для замены механических топливных насосов на старых автомобилях с карбюраторами. Механические топливные насосы обычно приводятся в действие распределительным валом и используют подпружиненную диафрагму и пару клапанов для подачи топлива по топливопроводу к карбюратору. Механические насосы работают при низком давлении (от 2 до 7 фунтов на квадратный дюйм) и склонны к утечкам, разрывам и поломкам диафрагмы. Замена механического насоса универсальным электрическим насосом низкого давления может повысить надежность и снизить риск образования паровых пробок в жаркую погоду за счет сохранения давления топлива в магистрали.Твердотельные электронные насосы не имеют подшипников, электрических контактов или диафрагм, которые могут изнашиваться или выходить из строя, что делает их более долговечными, чем другие типы электрических насосов. Для установки требуется только подключение к источнику питания.

Другие детали, которые могут понадобиться при замене или установке топливного насоса, включают топливный шланг, хомуты и топливный фильтр. Также следует рекомендовать очиститель топливной системы для поддержания чистоты топливной системы и форсунок. Грязный корпус дроссельной заслонки можно очистить с помощью аэрозольного очистителя корпуса дроссельной заслонки.

Системы впрыска топлива и детали

В Central Diesel мы являемся дистрибьютором дизельных двигателей и компонентов дизельных двигателей. Одним из наших основных продуктов являются системы впрыска топлива и детали, которые предназначены для постоянной подачи точных комбинаций топлива и воздуха в цилиндры двигателя. По сравнению с карбюраторами, которые они в конечном итоге заменили, они обеспечивают лучшую топливную экономичность, стабильность привода и более простые требования к обслуживанию. Ниже мы выделяем типы доступных систем впрыска топлива и предлагаемые нами продукты.

Типы систем впрыска топлива

Системы впрыска топлива можно разделить на четыре основных типа:

Системы одноточечного впрыска топлива системы впрыска топлива. Они использовались для замены карбюраторов путем добавления одной или двух форсунок топливных форсунок к корпусу дроссельной заслонки. Хотя они обеспечивают меньшую точность, чем другие системы, они намного дешевле и проще в обслуживании, чем карбюраторы.

Системы многоточечного впрыска топлива

Системы многоточечного впрыска, также известные как системы распределенного впрыска, имеют разделительную форсунку для каждого цилиндра двигателя, расположенную за пределами его впускного отверстия. Они обеспечивают более точное дозирование топлива, чем одноточечные системы, что позволяет им лучше достигать желаемого соотношения топлива и воздуха и с меньшей вероятностью вызывать конденсацию или сбор топлива во впускном коллекторе.

Системы последовательного впрыска топлива

Последовательные системы, также известные как системы последовательного впрыска топлива или системы синхронизированного впрыска, представляют собой тип многоточечной системы.Они позволяют запускать каждую форсунку независимо друг от друга, что приводит к повышению эффективности использования топлива и снижению выбросов.

Системы прямого впрыска топлива

Системы прямого впрыска топлива впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания двигателя, минуя цилиндры и клапаны. Они обладают самыми точными возможностями дозирования топлива.

Системы впрыска топлива и детали, доступные в Central Diesel

Мы продаем широкий выбор систем впрыска топлива и деталей от разных производителей для удовлетворения различных потребностей дизельных систем.Системы, которые у нас есть доступны и ремонт:

  • Robert Bosch
  • Denso
  • Zexel
  • STANADYNE
  • Yanmar
  • CAV
  • Delphi
  • Siemens
  • CATERPILLAR

(нажмите для расширения)

Эти топливные системы используются большинством производителей двигателей и могут быть найдены в следующих широко известных приложениях:

  • Газовые, национальные и газовые двигатели
  • Двигатели Dodge/Cummins
  • Двигатели Ford
  • Двигатели GM
  • Двигатели Navistar print S
  • Двигатели Jeep

Мы также предлагаем следующие детали и продукты системы:

  • Для двигателей Dodge/Cummins: водяные насосы , блоки и катушки отсечных топливных клапанов, комплекты насосов перекачки топлива, датчики, комплекты уплотнений и прокладок, стартеры и различные другие компоненты и аксессуары для двигателей 5.9-литровые двигатели, 6,7-литровые двигатели и двигатели с насосами PT
  • Для двигателей Ford: форсунки и модули рабочего хода, насосы перекачки топлива, нагревательные элементы топливного фильтра, датчики, приводы, электрические жгуты и ремонтные комплекты, уплотнения и комплекты прокладок, фильтры, стартеры и различные другие компоненты и аксессуары для двигателей объемом 6,0 л, 6,4 л, 6,7 л и 7,3 л
  • Для двигателей GM: датчики, приводы, электропроводка и ремонтные комплекты, комплекты уплотнений и прокладок, фильтры, насосы для перекачки топлива, водяные насосы, стартеры, механические вакуумные насосы, линии впрыска, шланги и различные другие компоненты и аксессуары для двигателей 6.5-литровые двигатели и 6,6-литровые двигатели
  • Для двигателей Navistar: форсунки, датчики, приводы, электропроводка и ремкомплекты, комплекты уплотнений и прокладок, фильтры, насосы перекачки топлива, нагревательные элементы топливных фильтров, водяные и масляные насосы, масляные радиаторы двигателя и различные другие компоненты и принадлежности двигателя
  • Для двигателей Sprinter/Jeep: фильтры и водяные насосы для двигателей объемом 2,7 и 3,0 литра

Качественные системы впрыска топлива и запчасти в Central Diesel

Поскольку системы впрыска топлива играют важную роль в дизельных двигателях, очень важно выбирать и закупать их у надежного поставщика.Если вы ищете качественные системы впрыска топлива и детали для вашего дизельного двигателя, эксперты Central Diesel помогут вам! Мы поставляем различные компоненты и аксессуары для систем впрыска для удовлетворения различных потребностей дизельных двигателей. Чтобы узнать больше о предложениях систем впрыска, ознакомьтесь с нашим каталогом систем впрыска или свяжитесь с нами сегодня. Если у вас есть вопросы по конкретным продуктам или сведения о ценах, запросите ценовое предложение.

 

Впрыскивающие насосы (автомобильные)

10.8.

Впрыскивающие насосы

Схема топливной системы рядного ТНВД показана на рис. 10.9. Практически во всех рядных дизельных ТНВД используется один или несколько цилиндров, называемых цилиндрами, в которых возвратно-поступательный плунжер создает очень высокое давление. Хотя для начала и конца впрыска применялись различные типы клапанов, но для современных двигателей подходят только те, которые имеют форму портов, которые прикрываются и открываются плунжером и краем сливной канавки (рис.10.10). По мере того как плунжер дергается кулачком вверх, его верхний конец закрывает входное отверстие для топлива, так что над ним начинает нарастать давление топлива сначала медленно, а затем очень быстро. Чтобы прекратить закачку, это давление резко сбрасывают, открывая сливное отверстие. Канавка для слива, как правило, прямая, но наклонная, так что, вращая плунжер, можно контролировать время точки слива, а также количество впрыскиваемого топлива в соответствии с требованиями двигателя.

Рис.10.9. Схема топливной системы с рядным ТНВД.
Момент отключения впускного канала является постоянным, но начало впрыска можно проверить, включив устройство для поворота распределительного вала на несколько градусов относительно приводного вала. В насос-форсунках дозирование топлива осуществляется так, как описано выше, а в насосах-распределителях оно совершенно иное. Для всех типов крайне важно свести к минимуму утечку между плунжерами и их цилиндрами.

Рис.10.10 Плунжер ТНВД с прорезной канавкой со спиральной кромкой.

Рис. 10.11. Демпферный клапан Bosch в схематическом виде.

Кавитация возникает из-за волны давления, инициируемой внезапным закрытием игольчатого клапана в форсунке в конце рабочего хода плунжера насоса, а для ее предотвращения используется ограничитель обратного потока
или кулисный клапан (рис. 8.11) расположен ниже по потоку от узла нагнетательного клапана. Давление, создаваемое насосом, поднимает нагнетательный клапан со своего места и ограничительный клапан над ним, так что топливо проходит совершенно беспрепятственно.Когда эффективный ход заканчивается, возвратная пружина клапана ограничителя потока немедленно снова садится в исходное положение. Однако в его центре имеется отверстие для прохождения отраженной волны, но его диаметр таков, что движение волны затухает. Другой тип дроссельного клапана, в котором волна давления смещает шаровой клапан, показан на рис. 10.20.

Рис. 10.12. Линейный насос Lucas Minimec (CAV).

Поднятый SPACO DIESEL компонент производства насоса дизельного топлива, с насосом Common Rail, заводской комплект

Поднятый SPACO DIESEL компонент производства насоса дизельного топлива, заводской насос Common Rail, заводской агрегат

Выберите а valueAsbestos бесплатно gasketsAssembled groupBall bearingsBladesBleed screwsBleed valvesBushesCam shaftsCellulose волокна gasketsConnections (на заказ) Соединения (нормальный) Управление rodsCopper washersCouplingsCoversCustom сделал nutsDiaphragmsDisksDrive shaftsFastner ringsFeed pumpsFiber washersFiltersForged leversGasket kitsHeatshield washersHollow boltsMetering valvesNon возвращение valvesNormal болты и nutsNozzlesNutsO ringsOlivesPinsPlugsPrecision землю pinsPreformed шайбы — partsProtection capsPumping elementsRollersRubber связаны washersRubber gasketsSaddleSealing ringsSelock nutsShaftsSolenoid valvesSpacersSpecial по индивидуальному заказу ringsSpringsStamped leversSteel washersTappetsThreaded pinsThrottle shaftsToolsCam shaftsShaftsDrive shaftsFastner ringsSealing ringsO ringsSpecial по индивидуальному заказу ringsControl rodsToolsBushesHollow boltsNormal boltsBushesProtection capsCoversBall bearingsSelock nutsNutsCustom сделал nutsFiltersCouplingsAssembled groupThrottle shaftsCellulose волокна gasketsR ubber gasketsRubber скрепленной пробка gasketsAsbestos свободного gasketsNozzlesScrew kitsForged leversStamped leversDiaphragmsSpringsDrive hubsOlivesBladesHeatshield washersPrecision наземный pinsPinsDisksPumping elementsFeed pumpsTappetsConnections (нормальное) Соединение (на заказ) GovernorsPreformed шайба — partsFiber washersRubber связан washersRubber washersSteel washersCopper washersRollersGasket kitsSpacersSaddlePlugsTubesCommon рельсового valvesMetering valvesNon возврат valvesBleed valvesSolenoid valvesBleed screwsNormal болты и nutsThreaded штифты

Выбрать значениеCav-roto-condieselA.c.delco — gmAmal-gardnerAmbac (amer.bosch)BryceCaterpillarCipaCumminsDelphiFiaam фильтрFiat-iveco-altecnaFordFriedmann & maierJohn DeerK.h.d. (deutz)LeylandLombardini-ruggeriniMercedesMotorpal/motokovPerkinsВпрыск бензинаRobert BoschRuston-hornsbyScaniaSiemensSigmaSimmsStanadyneVariousVolkswagenVolvoZexel (kiki)- denso

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Если вы продолжите просматривать Rased.это, мы предполагаем, что вы довольны получением всех файлов cookie на веб-сайте Rased. Узнать больше Accept

Это место использует файлы cookie, чтобы получить лучший опыт навигации. Continuando a utilizzare questo site senza modificare le impostazioni dei cookie o cliccando su «Acccetta» permetti il ​​loro utilizzo.

Чиуди

Из каких частей состоит ТНВД? — Первый законкомик

Из каких частей состоит ТНВД?

  • Обзор.
  • Насос высокого давления.
  • Аккумулятор.
  • Топливная форсунка и топливная форсунка.
  • Учет топлива.
  • Приводы управления иглой форсунки.

Где устанавливаются форсунки?

впускной коллектор
Топливные форсунки, установленные во впускном коллекторе двигателя Форсунки установлены во впускном коллекторе таким образом, что они распыляют топливо непосредственно на впускные клапаны. Трубка, называемая топливной рампой, подает топливо под давлением ко всем форсункам.

Что такое встроенный ТНВД?

2. ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВПРЫСКА Насос впрыска – это устройство, которое закачивает дизельное топливо (в качестве топлива) в цилиндры дизельного двигателя.  ТНВД приводится косвенно от коленчатого вала шестернями, цепями или зубчатым ремнем (часто зубчатым ремнем), который также приводит в движение распределительный вал.

Как решить проблему с топливным насосом?

Ниже приведены советы по ремонту или устранению проблемы с запуском автомобиля.

  1. Использовать датчик давления топлива.Это один из широко используемых вариантов, когда речь идет об устранении проблемы с запуском автомобиля.
  2. Приложите внешнее давление. Когда топливный насос выходит из строя, он не подает топливо в двигатель с требуемым давлением.
  3. Поддержание тепла двигателей.

Вы можете отремонтировать топливный насос?

Существуют механические топливные насосы, которые крепятся непосредственно к двигателю, а есть электрические топливные насосы, которые находятся внутри бензобака. В большинстве случаев ремонт топливного насоса возможен на ручном агрегате, однако потребуется замена электрического топливного насоса.

Какой двигатель оснащен ТНВД?

ТНВД — это устройство, которое нагнетает топливо в цилиндры дизельного двигателя. Традиционно ТНВД приводился косвенно от коленчатого вала шестернями, цепями или зубчатым ремнем (часто зубчатым ремнем), который также приводит в движение распределительный вал.

Что такое ТНВД?

ТНВД является сердцем дизельного двигателя. Точная подача топлива поддерживает ритм или синхронизацию, обеспечивающую плавную работу двигателя.Одновременно насос также регулирует количество топлива, необходимое для получения желаемой мощности.

Не пора ли заменить ТНВД дизельного топлива?

Еще одна причина, по которой вам может понадобиться ремонт или замена ТНВД дизельного топлива, — это нарушение фаз газораспределения форсунок. Уплотнительное кольцо или шаровое седло вашего автомобиля могут быть неисправны. Это вопросы, которые необходимо решать как можно скорее. Специалист по ремонту дизельных двигателей может сказать вам, можно ли отремонтировать насос или его необходимо заменить.

Как работает ТНВД?

Насос впрыска дизельного топлива подает строго контролируемое количество дизельного топлива в цилиндры двигателя или форкамеры цилиндров.Насосы приводятся в действие плунжерами, которые посредством перемещения дозируют топливо перед его впрыском.

Мой топливный насос работает?

Если ваш двигатель запускается и работает, то ответ: «Да, топливный насос работает».

Проблема в топливном насосе?

Общие симптомы, указывающие на проблемы с топливным насосом высокого давления, требующие ремонта, включают затрудненный или невозможный запуск двигателя, неровную или шумную работу двигателя на холостом ходу, недостаточную мощность двигателя, перегрев двигателя и высокий расход топлива или масла.

Что такое ТНВД? (с изображением)

Устройство, которое нагнетает топливо в цилиндры бензинового или дизельного двигателя, известно как топливный насос высокого давления. Насос обычно приводится в действие цепным или зубчатым ремнем ГРМ, который приводится в движение шестернями коленчатого вала. Эта система также связана с распределительным валом, в результате чего они переплетаются. В традиционных четырехтактных двигателях он вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала, чтобы обеспечить правильную синхронизацию процесса впрыска.Это происходит, когда такт сжатия цилиндра вот-вот начнется.

Эти устройства заметно отличаются от самого топливного насоса, который в первую очередь отвечает за подачу топлива из контейнера или топливного бака.Это часть системы, в которой топливо выводится из бака и перекачивается по системе трубок к блоку цилиндров. Затем топливный насос впрыскивает топливо в цилиндры.

Топливные насосы высокого давления должны работать в условиях высокого давления, чтобы обеспечить полную герметичность системы.В современных системах это находится на уровне 15 000 фунтов на квадратный дюйм и выше. По этой причине механики или инженеры, работающие с этими системами, особенно дизельными, уделяют большое внимание личной безопасности. Сам по себе ТНВД может нагнетать топливо в организм человека, причиняя ему серьезный вред.

В более крупных моделях концепт, известный как , встроенный впрыск , является обычной моделью.В этой системе поршни работают с дроссельной заслонкой, которая может создавать различные уровни мощности в двигателе. Все цилиндры вращаются одновременно, а количество всасываемого топлива регулируется методом регулировки объема.

В двигателях меньшего размера, например, в легковых автомобилях и легких грузовиках, используется распределительный насос для управления процессом впрыска топлива.Форсунка закачивает бензин или дизельное топливо в топливопроводы, благодаря чему регулируется объем топлива. Момент процесса впрыска контролируется коленчатым валом. По сути, чем быстрее движется автомобиль, тем больше топлива впрыскивается в двигатель внутреннего сгорания. Это может быть усилено добавлением турбокомпрессора или нагнетателя, который придает двигателю большую мощность.

Топливный насос впрыска в конечном итоге управляется устройством, известным как регулятор .Регулятор прекращает подачу топлива, если движущиеся части двигателя становятся слишком горячими и угрожают его жизни. Преимущество этого заключается в контроле скорости, которую может развить транспортное средство, в соответствии с местными законами.

.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.