Тнвд дизельного двигателя схема: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Содержание

Схема топливной системы дизель

Топливная система для дизельного двигателя представляет собой совокупность устройств, деталей и агрегатов для подачи и питания дизельного двигателя дизельным топливом (соляркой).
Существуют несколько видов топливных систем, в зависимости от поколения, принципа работы и устройства.
Одной из первых топливных систем дизеля была система в которой насос низкого давления (ТННД) забирал топливо из бака и подавал его в топливный насос высокого давления (ТНВД), который в свою очередь подаёт топливо к форсункам. Форсунки, в зависимости от такта двигателя, впрыскивают топливо под определённым давлением в камеру сгорания.
Следующей, модифицированной системой стал электронный насос, принцип работы остался таким же, но угол зажигания уже управлялся при помощи сигналов с датчиков (ранее это была механическая газораспределительная система).
Параллельно развивалась система с отдельными насос-форсунками, при которых один узел объединял в себя и насос, и форсунку. Принцип остался таким же, как и в первом случае, насос низкого давление подводит топливо к насосной части насос-форсунки, а в определённый момент топливо под давлением переходит в часть форсунки, где стоит распылитель, и впрыскивается в камеру сгорания.

Некоторые производители разделили насос-форсунку на две детали и сделали систему в которой у каждого цилиндра двигателя были свои насос и форсунка, а ТННД один на всех.
Также есть варианты, где стоит один насос на два цилиндра, например ДАФ.
Современный мир пошёл ещё дальше, стали выпускать топливные системы, работающие на высоком давлении, оснастили большим количеством датчиков и электронных систем но принцип работы остался тот же. Но система диагностики топливной системы и дизельных двигателей совершенно различен.

Принцип работы топливной системы дизеля

Если не думать о нюансах различных топливных систем, то в совокупности принцип работы топливной системы будет иметь следующий вид:
Топливо, находящееся в топливном баке под воздействием ТННД поступает по топливным магистралям через систему фильтрации к ТНВД. В ТНВД топливо нагнетают до высокого давления и после прохождения специального дозирующего устройства, топливо по магистрали передаётся на форсунки. В форсунках оно не задерживается, так как в определённой последовательности впрыскивается в камеру сгорания, где смешивается с воздухом и сгорает. Излишки топлива во всех операциях по системе обратки сбрасываются в бак. Соответственно на определённых участках располагаются различные датчики давления, температуры и прочих контрольных параметров.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Устройство топливной системы дизельного двигателя

Дизельные двигатели изначально имели ярко выраженное «тракторное происхождение», и до сих пор поэтому ассоциируются у многих с шумностью, «львиным рычанием», повышенными показателями вибрации и детонации. Но это явно устаревшее представление. Современные дизели, благодаря применению новых автоматических систем управления и подкорректированным принципам работы топливной системы, в значительной степени избавились от пресловутых дрожи и звука. Сохранив при этом свои лучшие качества – мощную тягу и экономичность. Как эволюционировала, вместе с дизельным мотором, его топливная система, и что она из себя представляет на данный момент, рассмотрим в этой статье.

О конструктивных особенностях дизелей, в сравнении с бензомоторами

И дизель, и бензиновый мотор являются двигателями внутреннего сгорания. В глобальном смысле, по своей конструкции дизель не отличается от бензомотора: и там, и здесь – цилиндры, поршни и шатуны в них. Однако в дизелях степень сжатия гораздо выше (19-24 единицы, а у бензинового – 9-11). Потому и все детали, и клапаны в значительной степени усилены (чтобы противостоять намного более высоким нагрузкам). Потому и вес, и габариты дизельного мотора гораздо более внушительны, чем бензинового.

Главное же различие состоит в способах формирования топливно/воздушной смеси, её воспламенения и сгорания. В бензиновых моторах смесь топлива с воздухом формируется во впускной системе, а воспламеняется она от искры свечи зажигания. В дизельных же моторах горючее и воздух подаются в рабочие полости цилиндров по отдельности. Сначала воздух. Он накаляется до семи-восьми сотен градусов и сжимается. Когда затем в камеру сгорания под большим давлением впрыскивается топливо, то оно самовоспламеняется, практически мгновенно.

Таким образом, искры никакой не требуется. А свечи накаливания, которые установлены в цилиндрической головке представляют собой нагревательные элементы, типа паяльника, и предназначены они для быстрого обогрева воздуха в камере сгорания, покуда мотор ещё не прогрелся. Это называется системой предпускового подогрева.

Когда включается зажигание, свечи накаливания за несколько мгновений разогреваются до 800-900 градусов, прогревая воздух и обеспечивая процесс самовоспламенения. Сигналы о работе данной системы подаёт водителю контрольная лампа. Электропитание снимается со свечей в автоматическом режиме, спустя 15-20 секунд после запуска непрогретого двигателя, когда его устойчивая и стабильная работа уже вполне обеспечена. Решающая же роль в обеспечении подобных показателей работы мотора принадлежит его топливной системе, об устройстве которой и пойдёт речь.

Принцип и общая схема работы топливной системы

Последовательность работы топливной системы дизельного двигателя следующая. Солярка закачивается из топливного бака при помощи топливоподкачивающего насоса (шестерёнчатого, либо помпового типа), а после фильтрации она подаётся топливным насосом высокого давления (ТНВД) на форсунки. Топливо после закачки из бака проходит сначала через фильтр грубой очистки, избавляясь от крупных включений. Далее, уже непосредственно перед топливным насосом высокого давления – сквозь фильтр тонкой очистки. В связке с ТНВД работают форсунки, через которые солярка в распылённом состоянии и впрыскивается в цилиндры.

Схему топливной системы дизельного двигателя двигателя можно не условно, а вполне чётко разделить на два отсека: высокого давления и низкого. На участке низкого давления осуществляется предварительная подготовка, фильтрация топливной смеси, перед его отправкой в отдел высокого давления. Отсек высокого давления, в свою очередь, дорабатывает смесь до конца и переводит её в рабочую камеру.

Основная функция топливной системы, описание её работы

Предназначение топливной системы дизельного двигателя состоит в том, чтобы подавать в цилиндры чётко отмеренный объём дизтоплива, в конкретный момент времени и под определённым давлением. Поэтому, из-за необходимости обеспечения постоянно высокого давления, а также за счёт высоких требований к точности работы, топливная система дизельного двигателя будет посложнее в конструкции, чем у бензинового, и достаточно дорого стоит.

Теперь попробуем представить себе бесперебойную работу топливной системы в поэтапном режиме, а для этого разберём по порядку отдельные её составные части. Итак, топливный бак служит для размещения солярки и обеспечения бесперебойной её подачи в систему. Эту функцию выполняют трубопроводы. Вначале топливоподкачивающий насос высасывает из бака горючее и через фильтры подаёт его в распределительную магистраль низкого давления. При этом в системе поддерживается стабильное давление в три атмосферы. Топливо дважды проходит фильтрацию, проходя через фильтры грубой и тонкой очистки.

В задачу топливных фильтров входит контроль за чистотой горючего и избавлением его от возможных посторонних примесей – от частичек грязи, воды, песчинок. Прошли те времена, когда дизели были весьма непритязательными к качеству топлива. Современные дизельные моторы требуют очень чистой солярки для сохранения достойных показателей своей работы. Чистота горючего сейчас – одно из основных и непременных условий эффективной работы двигателя. Топливо подаётся только в том случае, если в системе нет воздуха.

После фильтрации солярка попадает в магистраль высокого давления. Эта часть топливной системы обеспечивает подачу и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя в определённые моменты. Топливный насос высокого давления, в соответствии с порядком работы цилиндров, по топливопроводам высокого давления подаёт солярку к форсункам.

Форсунки, размещённые в головках цилиндров, впрыскивают и распыляют горючее в камеры сгорания двигателя. Так как топливоподкачиваюший насос постоянно подаёт топливному насосу высокого давления топлива «с запасом», то есть несколько больше, чем нужно, то его избыток, а с ним – и попавший в систему воздух, по специальным дренажным трубопроводам, отводится обратно в бак.

Для обеспечения синхронного впрыска горючего устроена специальная топливная рамка, к которой и подсоединяются форсунки. Они своими головками находятся во впускной трубе и распыляют топливо, сразу же в момент его подачи.

ТНВД создаёт необходимый для впрыска показатель давления, и топливо распределяется по всем цилиндрам мотора. Количество впрыскиваемого топлива, а вместе с ним – и мощностной режим работы двигателя, варьируются нажатиями на педаль акселератора. В современных дизельных двигателях просто нажатием педали «газа» объём подаваемого топлива не увеличивается, а меняется лишь программа, по которой работают регуляторы.

Да, нажимая на педаль, водитель или механизатор уже не увеличивает этим непосредственную подачу топлива, как это было в карбюраторных движках прошлых лет. А только изменяет тем самым программы работы регуляторов, которые уже сами варьируют объём единовременной подачи горючего, по строго определённым зависимостям от числа оборотов, давления наддува, от положения рычага регулятора и т.п.

Главные составные части топливной системы дизельного двигателя

Итак, помимо топливного бака и магистральных топливопроводов, с которыми всё более или менее ясно, основными составными частями топливной системы дизельного мотора являются: топливоподкачивающий насос, фильтры грубой и тонкой очистки горючего, топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки.

Топливоподкачивающий насос

Устройство подкачивающего насоса дизельного топлива довольно несложное. Оно представляет собою две находящиеся в постоянном зацеплении шестерни. Когда происходит процесс вращения, зубья этих шестерней выполняют функцию лопастей, создавая и поддерживая ток горючего по направлению к ТНВД. Главным же действующим элементом подкачивающего насоса, который и непосредственно нагнетает топливо, является поршень. Как уже было отмечено, производительность топливоподкачивающего насоса устроена превышающей производительность насоса высокого давления, поэтому и оборудованы специальные топливопроводы для слива излишков обратно в топливный бак.

Топливный насос высокого давления

ТНВД предназначается для подачи топлива к форсункам под давлением, в соответствии со строго определенной программой, в зависимости от заданных режимов работы двигателя и от управляющих действий водителя. По своей сути, современный всережимный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления работой двигателя и, в то же время, главного исполнительного механизма, реагирующего на команды шофера.

Благодаря внедрению в производство топливных насосов высокого давления с электронными системами управлением, а также 2-хступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания, получилось добиться достаточно устойчивой работы дизеля с неразделённой камерой сгорания на оборотах до 4500 в минуту, оптимизировать его экономичность, снизить показатели шума и вибрации.

Далее: по всей длине насоса, во внутренней его полости, расположен вращающийся вал, снабжённый специальными кулачками. Этот вал ТНВД получает энергию вращения от распределительного вала двигателя. Его кулачки при движении воздействуют на толкатели, которые, в свою очередь, и стимулируют нагнетающую работу поршня-плунжера. При своём продвижении вверх этот плунжер создаёт высокое давление топлива внутри цилиндра. Сила этого давления и выталкивает горючее, которое направляется по топливной магистрали к форсункам.

Для сравнения: на участке топливной системы низкого давления, где топливоподкачивающий насос гонит солярку через фильтры к ТНВД, давление составляет 3 атмосферы. А топливный насос высокого давления толкает горючее к форсункам с силой давления до 2000 атмосфер! Это нужно для того, чтобы обеспечить качественные впрыск и распыление топливной смеси в камеры сгорания цилиндров мотора.

Внутри корпуса, или гильзы, топливного насоса высокого давления расположен плунжер, иначе – специальный поршень, обладающий диаметром, значительно меньшим, чем его длина. Это называется плунжерной парой. Её детали притёрты друг к другу таким образом, что зазор не превышает 4-х мкм.

Поскольку работа дизеля в разных режимах и на разных оборотах требует, соответственно, и разного количества горючего, устройство плунжера было немного изменено: по его поверхности «пустили» специальную спиральную выточку, позволяющую менять величину активного хода при помощи механизма поворота плунжеров.

Это сделано было для того, чтобы плунжер мог не только нагнетать топливо под давлением по направлению к форсункам, но и регулировать количество, объём этой подачи. Для этого служит подвижная часть плунжера, которая, в зависимости от изменения параметров, может открывать или закрывать канавки внутри него. Данная подвижная часть соединена с педалью «газа» в кабине механизатора.

В зависимости от того, каков угол поворота плунжера, устанавливается и соответствующая степень открытия каналов прохождения топлива, и его непосредственное количество, подаваемое на форсунки.

Форсунки

Другой важнейший элемент топливной системы дизельного двигателя – это форсунки, на каждом из его цилиндров. Они, совместно с ТНВД, обеспечивают подачу строго дозированного количества топлива в камеры сгорания. Регулировки давления открытия форсунки формируют рабочее давление в топливной системе, а типы распылителей определяют форму факела топлива, которая имеет важное значение для активизации процессов самовоспламенения и сгорания. В современных дизельных моторах обычно применяются форсунки двух типов: со шрифтовым, или с многодырчатым распределителем.

Форсункам на двигателе приходится работать в очень тяжёлых условиях: игла распылителя совершает возвратно/поступательные движения с частотою в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель всё время непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из специальных, высоко-жаропрочных сплавов, делается с особой точностью и является прецизионным элементом.

Распределитель форсунок выполняет функцию равномерного поступления топлива в камеры сгорания и наиболее эффективное его воспламенение. Чем более мелко распыляется топливная смесь, тем устойчивее, в целом, получается работа силового агрегата. Не менее важный фактор – это равномерность распыления горючего, во всех возможных направлениях. Современные форсунки производятся с многочисленными мельчайшими отверстиями, как раз для того, чтобы распыление топливной смеси происходило во всех направлениях, и в равномерном режиме.

Кроме того, работа форсунок поддерживает следующие процессы, с которыми напрямую связана эффективная работа двигателя:

Обеспечение высокого давления и температуры в камерах сгорания;
Смешивание солярки с воздухом в оптимальном объёме;
Соответствие угла опережения впрыска частоте вращения коленчатого вала мотора.

Форсунки бывают с механическим, либо с электромагнитным управлением. В обычных форсунках открытие отверстия распылителя связано с тем давлением, которое имеется на тот момент в топливной магистрали. Отверстие форсунки перекрывается иглой, соединённой со специальным поршнем вверху форсунки. Пока давления нет, игла перекрывает выход топлива через отверстие распылителя. Когда происходит поступление топлива под давлением, поршень перемещается вверх и тянет за собою иглу. Отверстие раскрывается, и распыление начинается.

В современных дизельных двигателях используются форсунки с электромагнитной системой управления. Их работа регулируется уже не по механическому принципу, а с помощью электромагнитных импульсов, поступающих от блока управления. Каждая из форсунок снабжена электромагнитным клапаном, открывающим либо закрывающим распыление топлива.

На эти электромагнитные элементы форсунок поступают сигналы от электронного бока управления (ЭБУ), который, в соответствии с информацией от целого ряда датчиков, подаёт ту или иную команду на установку нужной степени распыления.

Несколько слов о системе «КоммонРэйл»

Говоря о топливной системе современных дизельных двигателей, нельзя не упомянуть такую её модификацию, как «Аккумуляторная топливная система CommonRail» («Общая рамка», или «Общая магистраль» в переводе с английского). Она проявляет очень хорошие показатели экономичности и эффективности, и вполне заслуженно завоёвывает всё большую популярность. В первую очередь – на дизельных двигателях коммерческого автотранспорта, разумеется.

В ней также используется ТНВД, подающий горючее в напорную магистраль, которая играет роль аккумулятора давления. Электронный блок управления регулирует производительность насоса, для поддержания необходимого давления в магистрали по мере расхода топлива.

В «КоммонРэйл» управляемые электроникой электрогидравлические форсунки с электромагнитным или пьезоэлектрическим приводом управляющих клапанов впрыскивают выверенные дозы дизельного топлива под высоким давлением в рабочие полости цилиндров.

Компьютерная система управления подачей горючего позволяет впрыскивать его в камеры сгорания цилиндров максимально точно дозированными дозами. Сначала впрыскивается микроскопическая, всего лишь в районе миллиграмма, порция, которая своим сгоранием накаляет температуру в камере, а за ней следует основной «заряд». Как результат – дизельные двигатели, оснащённые системой «КоммонРэйл», показывают лучшую экономичность (до 20 процентов). Доля новых дизельных двигателей, оснащённых системой «CommonRail», год от года неуклонно растёт.

Заключение

В целом, именно усовершенствованиям, которым подверглась топливная система дизельных двигателей в наше время, значительно укрепили позиции дизельных двигателей на рынке и в экономике. Дизели стали более экономичными и менее шумными, чем были прежде, а потому завоёвывают всё больше сегментов своего непосредственного применения на рынке.

ТНВД — что это? Принцип работы

ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.

Определение

ТНВД или топливный насос высокого давления – это сложный с конструктивной и технологической точек зрения узел системы подачи топлива в дизельном или бензиновом двигателе. Английское название устройства — injection pump. Основными функциями ТНВД выступают такие:

подача горючего к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
дозирование топлива в зависимости от выбранного водителем режима эксплуатации;
определение оптимальной периодичности впрыска топлива в цилиндры двигателя.

Ключевым отличием топливного насоса высокого давления от выполняющего в целом аналогичные функции карбюратора выступает впрыск четко дозированного количества горючего в камеры внутреннего сгорания двигателя. Это достигается установлением непосредственной связи с коленчатым валом, что позволяет при разгоне автомобиля увеличивать порцию подаваемой топливно-воздушной смеси, а при уменьшении оборотов – снижать объем впрыскиваемого горючего. Как следствие – уменьшается расход топлива и обеспечивается более высокий КПД работы двигателя, что и выступает главным достоинством ТНВД.

История разработки и совершенствования

Разработчиком ТНВД считается Роберт Бош. Активное использование рассматриваемой разновидности топливного насоса на легковых автомобилях началось во второй половине 30-х годов прошлого века.

Изначально топливный насос высокого давления предназначался исключительно для дизельных двигателей. Однако, в настоящее время ТНВД применяется и для бензиновых агрегатов, оборудованных инжекторной системой, обеспечивающей впрыскивание топлива непрямую в цилиндры.

Постоянный рост требований в части охраны труда и соблюдения экологических стандартов объясняет еще одно важное направление улучшения ТНВД. В современных условиях произошло вытеснение механических топливных насосов устройствами, оснащенными электронной регулировкой подачи горючего. Второй вариант системы впрыска топлива намного экономичнее и сводит к минимуму количество вредных выбросов в атмосферу.

Устройство

Различают несколько видов топливных насосов высокого давления. Несмотря на существенные конструктивные различия, основным рабочим узлом ТНВД является так называемая плунжерная пара. Основной ее задачей является нагнетание давления в топливной системе.

Устройство плунжерной пары включает две детали – поршень или плунжер, давший название рабочему узлу, и втулка или гильза. Принцип работы устройства основан на возвратно-поступательном движении, которое плунжер осуществляет внутри втулки. При этом каналы и клапаны, расположенные внутри ТНВД обеспечивают подачу горючего в полость, размещенную над плунжером, а также его отвод после сжатия и нагнетания давления.

Узел может эффективно работать только при обеспечении высокого уровня герметичности. Для этого рабочие поверхности и поршня, и втулки тщательно обрабатываются, что дало еще одно название плунжерной пары – прецизионная, то есть высокоточная. Еще одно обязательное требование к поршню и втулке – изготовление из крайне прочных марок стали, способной выдержать серьезные нагрузки.

Наличие других конструктивных элементов, деталей и узлов топливного насоса высокого давления зависит от конкретной разновидности устройства. Конструкция наиболее простого и широко распространенного рядного ТНВД предусматривает присутствие следующих деталей:

плунжерная пара, подробно описанная выше;
специальные канавки, назначение которых – подача горючего к плунжерной паре;
кулачковый вал, оснащенный центробежной муфтой, который вращается при помощи ремня ГРМ;
толкатели плунжера, передающие энергию, поступающую от кулачкового вала;
пружины, предназначенные для возврата плунжера в исходное положение;
нагнетательные клапаны, обеспечивающие движение топлива в нужном для эксплуатации двигателя направлении;
зубчатые рейки, штуцеры и так называемый всережимный регулятор, активируемый педалью газа.

Некоторые особенности других разновидностей ТНВД описываются ниже. Но независимо от различий в конструкции, принцип работы любых топливных насосов высокого давления примерно одинаков.

Принцип работы

Схема работы рассматриваемой модели топливного насоса напоминает эксплуатацию двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Она включает в себя несколько последовательно реализуемых этапов:

Вращение кулачкового вала с оказанием давления на толкатели плунжера.
Перемещение поршня по втулке.
Увеличение давления топлива, в результате которого открываются нагнетательные клапаны.
Поступление горючего к форсункам через открытые клапаны.

Важной особенностью ТНВД выступает попадание в форсунки не всей топливно-воздушной смеси, а только четко определенной дозы. Оставшееся топливо через специальные сливные клапаны возвращается в систему. Наличие центробежной муфты обеспечивает поступление горючего в нужный момент, а присутствие в конструкции всережимного регулятора обеспечивает точное определение необходимого объема смеси. В результате одновременной работы всех узлов топливного насоса высокого давления удается добиться продуктивной работы двигателя при минимально возможном расходе топлива.

Дальнейшего увеличения КПД двигателей, оснащенных ТНВД, позволяет добиться использование электронных систем управления работой топливного насоса. Современные высокоточные датчики контролируют все ключевые параметры системы, к числу которых относятся:

изменение положения педали газа;
количество оборотов распределительного вала;
уровень температуры охлаждающей жидкости;
скорость транспортного средства;
уровень давления в системе наддува воздуха;
изменение положения иглы форсунки и т.д.

Дополнительный плюс ТНВД с электронным блоком контроля и управления – наличие эффективных программ самодиагностики системы. Они позволяют быстро выявлять возникшие проблемы и обеспечивают работу двигателя даже в случае отказа отдельных узлов или деталей.

Классификация

Для классификации ТНВД применяется несколько признаков. По принципу работы различают топливные насосы непосредственного действия и системы, предусматривающие аккумуляторный впрыск. Первая разновидность также делится на два типа – с механическим и пневматическим приводом. Она обеспечивает одновременное осуществление процессов нагнетания давления и впрыска, а потому проще и намного чаще применяется на практике.

Вторая разновидность – топливный насос с гидроаккумулятором – разделяет выполнение накачки топливно-воздушной смеси и ее впрыска в форсунки. Сначала горючее собирается в специальном хранилище, который и называется аккумулятором, после чего передается для сжигания. В результате повышается эффективность работы двигателя, но при этом заметно усложняется конструкция ТНВД. Последний аргумент стал главной причиной того, что насосы с гидроаккумулятором не относятся к числу популярных.

Второй классифицирующий признак – конструктивные особенности насоса. В соответствии с ними принято различать три типа ТНВД:

Рядные. Наиболее простая и надежная конструкция, предусматривающая наличие нескольких ниш или секций, каждая из которых предназначена для подачи топлива в одну форсунку двигателя. При этом плунжерные пары размещаются в ряд, что и дало название агрегату. Сегодня такая разновидность ТНВД применяется исключительно на грузовых автомобилях, что объясняется надежностью и низким уровнем требований к качеству топлива. Однако, из-за больших габаритов и невысокого, по сравнению с альтернативными вариантами, КПД, установка на легковые авто прекращена в 2000 году.
Распределительные. Данная разновидность насоса предполагает наличие одного или двух плунжеров, количество которых определяется объемом двигателя. Благодаря особенностям конструкции, этого оказывается вполне достаточно для обслуживания цилиндров, число которых варьируется в пределах от 4 до 12. В результате, достигается уменьшение массы и размеров ТНВД, что позволяет использование на двигателях легковых авто. Основной минус – сравнительная недолговечность насосов распределительного типа.
Магистральные. ТНВД этого типа предусматривает систему подачи топлива Common Rail, которая стала в последние годы одной из наиболее востребованных. Главная особенность – накапливание топлива перед поступлением к форсункам в специальной рампе. Основное достоинство магистральных ТНВД – высокий уровень давления (свыше 180 МПа), благодаря которому достигается более эффективное сжигание горючего, обеспечивающее рост КПД при снижении расхода топлива.

Частые неисправности

Несмотря на достаточно серьезные конструктивные различия между разновидностями топливных насосов высокого давления, их эксплуатация сопровождается необходимостью выполнение ряда обязательных требований. Первое и главное из них – использование топлива, соответствующего характеристикам конкретной модели насоса.

Второе необходимое условие – своевременное и регулярное техническое обслуживание агрегата. Третье требование – применение в процессе эксплуатации качественных смазочных материалов.

Невыполнение любого из перечисленных условий приводит к необходимости дорогостоящего и весьма трудоемкого ремонта, что связано со сложностью конструкции ТНВД и, как следствие, большим объемом работ по снятию плунжерной пары или других пришедших в негодность деталей. Наиболее частыми неисправностями топливного насоса высокого давления являются:

увеличение количества образуемого в ходе выхлопа дыма;
повышенный расход топлива;
снижение мощности двигателя;
возникновение посторонних шумов;
трудности с запуском двигателя;
скачки такого важного показателя, как количество оборотов.

Несмотря на внушительный перечень возможных неисправностей, необходимо отметить, что качественно изготовленный ТНВД при грамотной эксплуатации является надежным и долговечным устройством. Следование приведенным выше рекомендациям и правильное использование топливного насоса гарантирует экономичную и эффективную работу двигателя в течение всего нормативного срока службы.

Как устроен ТНВД дизельного двигателя?

Устройство ТНВД BOSCH (Бош) VE. Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления ⭐ (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одноплунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачковым приводом плунжера показана на рисунке:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливопроводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распределителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливопроводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дозированное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, корректорами топливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с роликами и штоком привода автомата опережения впрыскивания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от коленчатого вала дизеля, шестеренчатой или ременной передачей. В четырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечивает распределение топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шайбой, а вращательное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воздействуют на дозирующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней полости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепускным клапаном 2.

Что такое ТНВД в дизельном двигателе автомобиля

Аббревиатура ТНВД расшифровывается как Топливный Насос Высокого Давления (в английской литературе просто Injection pump). Данный насос используется на автомобилях с дизельным двигателем. Ведь для эффективного сгорания дизельного топлива требуются определенные условия, связанные с обеспечением высокого давления.

Поэтому, каждый автомобилист должен понимать, что такое ТНВД в дизельном двигателе, назначение и принцип его работы. Ведь без этого узла не сможет нормально функционировать система впрыска любого дизельного силового агрегата.

Для чего нужен Топливный Насос Высокого Давления

Основное назначение ТНВД — обеспечить подачу дизельного топлива в камеру сгорания двигателя под определенным давлением в требуемый момент. Но, стоит сказать, что с внедрением системы впрыска Common Rail с электронно-управляемыми форсунками, главной функцией насоса стало исключительно создание высокого давления топлива, при котором происходит наиболее полное его сгорание. Именно благодаря этому обеспечивается высокая мощность двигателя, работающего на обычной солярке.

Учитывая то, что современные модификации ТНВД должны обеспечивать подачу топлива при давлении 150 МПа и более, применение стандартной поршневой схемы неэффективно. На практике решить проблему удалось, применяя традиционную для компрессоров плунжерную пару (стальной высокопрочный стержень и цилиндр небольшого диаметра). Оба этих элемента изготовлены с высокой точностью, что позволило отказаться от традиционных для поршневых групп колец.

Время и объем подачи топлива в камеру сгорания определяется исходя из частоты вращения коленчатого вала силового агрегата. Поэтому, даже при изменении нагрузки (нажатие на педаль акселератора), двигатель получает необходимую для стабильной работы порцию солярки.

Топливный насос высокого давления, это один из основных узлов, обеспечивающих работоспособность двигателя. Поэтому его техобслуживанию и диагностике неисправностей стоит уделять особое внимание.

Видео о ТНВД

Читайте также: Чем отличается дизельный двигатель от бензинового и что выбрать.

Какие бывают ТНВД и чем они отличаются

На дизельных двигателях различных модификаций и разного поколения используют существенно отличающиеся модели топливных насосов высокого давления. Условно все модификации можно разделить на следующие группы.

Рядные топливные насосы высокого давления

Рядный Топливный насос высокого давления от Bosch

Основная особенность устройства заключается в наличии отдельной плунжерной пары на каждый цилиндр. Все они размещаются в едином корпусе ТНВД, а подача топлива обеспечивается по специальным каналам. Функционирует агрегат следующим образом:

Движение плунжера обеспечивается вращением кулачкового вала, имеющим привод непосредственно от коленвала двигателя.
Под воздействием толкателя плунжер начинает передвигаться по втулке, при достижении заданного давления открывается выпускной клапан и топливо поступает в рабочий цилиндр двигателя.
Регулировка момента подачи и требуемого объема горючего может осуществляться механическим способом либо при помощи систем электронного управления.

ТНВД такого типа отличаются высокой надежностью. На текущий момент рядные устройства применяются на среднем и тяжелом автотранспорте, на легковых автомобилях с начала столетия подобные ТНВД не устанавливаются.

Читайте также: Что такое ГБЦ и как она устроена.

ТНВД распределительного типа

Топливный насос высокого давления распределительного типа

В этих устройствах производители отказались от выделенной на каждый рабочий цилиндр плунжерной пары. Конструкция содержит всего один или два плунжера, обеспечивающих повышение давления горючей смеси. К форсункам топлива подается через распределительную головку по специальным каналам.

Среди преимуществ такого типа ТНВД можно выделить:

Уменьшенные габаритные размеры и масса оборудования. Благодаря этому основной сферой применения агрегата стали именно легковые автомобили.
Равномерная подача топлива по цилиндрам независимо от режима работы двигателя. Обеспечить это удалось благодаря автоматической системе регулировки (механическая или электронная).

Следует признать, уменьшение количества плунжерных пар привело к увеличению нагрузки на них. Поэтому рабочий ресурс агрегата уступает другим модификациям ТНВД.

Читайте также: Что такое ДМРВ и какие функции оно выполняет.

Магистральные ТНВД

Магистральный Топливный насос высокого давления

Практически на всех современных дизельных автомобилях используется аккумуляторная система впрыска топлива Common Rail, одним из основных узлов которой и стал магистральный насос высокого давления.

Его основное отличие заключается в том, что горючее подается не непосредственно в цилиндры, а в аккумулирующую емкость (топливную рампу). Конструкция позволила разделить процессы повышения давления (нагнетания) топлива и его впрыска, что обеспечило более лучшую управляемость этими процессами.

На практике применяют насосы с 1-3 плунжерными парами, приводимыми в действие пружинами или под воздействием сжатых газов. Существуют модификации и с гидравлическим приводом. Распределение топлива по цилиндрам из рампы осуществляется при помощи открытия соответствующих дозирующих клапанов.

Эффективность работы магистрального ТНВД в комплексе с топливной рампой обеспечивается системой электронного управления и высоким создаваемым давлением (более 1500 бар). На текущий момент подобная система впрыска считается наиболее совершенной. Но стоит учитывать то, что магистральные ТНВД достаточно чувствительны к качеству используемого топлива.

ТНВД: как работает, как ломается, как восстанавливают

13 сентября 2019 Категория: Полезная информация.

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

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

Принцип работы ТНВД

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

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

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

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

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

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

Плунжерная пара — главный узел в конструкции ТНВД

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

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

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

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

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

Основные виды ТНВД

Существует три типа ТНВД.

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

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

Рассмотрим особенности разных видов ТНВД подробнее.

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

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

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

Признаки неисправности ТНВД

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

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

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

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

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

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

Внутренние поломки ТНВД и их причины

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

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

Вода в случае попадания на подвижные элементы ТНВД (вместе с конденсатом с пустых стенок топливного бака или в составе некачественного ДТ), вызовет коррозию деталей. Плунжер и односторонние клапаны начнут подклинивать, нормальная циркуляция топлива нарушится, износ втулок и сальников ускорится в разы. В результате медленно, но верно, ТНВД выйдет из строя.

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

К другим, не столько фатальным, поломкам ТНВД относят:

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

Как диагностируют и ремонтируют ТНВД

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

ТНВД найдёте в нашем каталоге

ТНВД (Топливный насос высокого давления)

Определение

подача горючего к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
дозирование топлива в зависимости от выбранного водителем режима эксплуатации;
определение оптимальной периодичности впрыска топлива в цилиндры двигателя.

История разработки и совершенствования

Устройство

плунжерная пара, подробно описанная выше;
специальные канавки, назначение которых – подача горючего к плунжерной паре;
кулачковый вал, оснащенный центробежной муфтой, который вращается при помощи ремня ГРМ;
толкатели плунжера, передающие энергию, поступающую от кулачкового вала;
пружины, предназначенные для возврата плунжера в исходное положение;
нагнетательные клапаны, обеспечивающие движение топлива в нужном для эксплуатации двигателя направлении;
зубчатые рейки, штуцеры и так называемый всережимный регулятор, активируемый педалью газа.

Принцип работы

Вращение кулачкового вала с оказанием давления на толкатели плунжера.
Перемещение поршня по втулке.
Увеличение давления топлива, в результате которого открываются нагнетательные клапаны.
Поступление горючего к форсункам через открытые клапаны.

изменение положения педали газа;
количество оборотов распределительного вала;
уровень температуры охлаждающей жидкости;
скорость транспортного средства;
уровень давления в системе наддува воздуха;
изменение положения иглы форсунки и т.д.

Классификация

Рядные. Наиболее простая и надежная конструкция, предусматривающая наличие нескольких ниш или секций, каждая из которых предназначена для подачи топлива в одну форсунку двигателя. При этом плунжерные пары размещаются в ряд, что и дало название агрегату. Сегодня такая разновидность ТНВД применяется исключительно на грузовых автомобилях, что объясняется надежностью и низким уровнем требований к качеству топлива. Однако, из-за больших габаритов и невысокого, по сравнению с альтернативными вариантами, КПД, установка на легковые авто прекращена в 2000 году.
Распределительные. Данная разновидность насоса предполагает наличие одного или двух плунжеров, количество которых определяется объемом двигателя. Благодаря особенностям конструкции, этого оказывается вполне достаточно для обслуживания цилиндров, число которых варьируется в пределах от 4 до 12. В результате, достигается уменьшение массы и размеров ТНВД, что позволяет использование на двигателях легковых авто. Основной минус – сравнительная недолговечность насосов распределительного типа.
Магистральные. ТНВД этого типа предусматривает систему подачи топлива Common Rail, которая стала в последние годы одной из наиболее востребованных. Главная особенность – накапливание топлива перед поступлением к форсункам в специальной рампе. Основное достоинство магистральных ТНВД – высокий уровень давления (свыше 180 МПа), благодаря которому достигается более эффективное сжигание горючего, обеспечивающее рост КПД при снижении расхода топлива.

Частые неисправности

увеличение количества образуемого в ходе выхлопа дыма;
повышенный расход топлива;
снижение мощности двигателя;
возникновение посторонних шумов;
трудности с запуском двигателя;
скачки такого важного показателя, как количество оборотов.

ТНВД Камаз: устройство, принцип работы и ремонт — Информация — Статьи

ТНВД – это Топливный Насос Высокого Давления. Ставиться он на дизельные двигатели и предназначен для подачи топлива в топливную систему под высоким давлением, для наилучшего сгорания его в цилиндрах.

Устройство ТНВД

Рис.1 — Подробная схема всех элементов топливного насоса для автомобилей Камаз с двигателем 740.

Принцип работы

Из бака, через фильтр грубой очистки, с помощью топливного насоса низкого давления топливо, по топливопроводу, поступает сначала в фильтр тонкой очистки, а потом на вход в ТНВД. От коленвала двигателя передается крутящий момент на топливный насос, а точнее на кулачковый вал, который в свою очередь приводит в действие толкатели. Толкатели давят на пружины, которые поднимают плунжер. Плунжер закрывает впускной клапан, топливо подается на форсунки, которые распыляют его уже в цилиндрах. Кулачковый вал, проварачиваясь дальше опускает плунжер, открывая, тем самым, поступление топлива в ТНВД и процесс повторяется.

Вроде бы ничего сложно, однако, это не совсем так. Любой ТНВД это очень сложный механизм, основой которого являются плунжерные пары. Их изготавливают с очень высокой точностью. Одна такая пара состоит из цилиндра и поршня, который, перемещаюсь и создает высокое давление в системе.

ТНВД двигателя Камаз 740 представляет собой V-образное устройство, в каждой половине которого находится по 4 плунжерные пары. Внизу корпуса насоса находится кулачковый вал, на который от коленвала и передается крутящий момент. Кулачки на валу передают поступательные движения на поршни каждой пары. Работа поршней ТНВД строго синхронизирована с работой поршней самого двигателя с помощью пружинных толкателей.

В конструкции каждой плунжерной пары есть несколько клапанов, как впускных так и выпускных и специальных канавок для отвода лишнего топлива. За направлениями потока топлива отвечают специальные автоматически клапанные механизмы.

Возможные неисправности в работе ТНВД и их ремонт

В топливном насосе двигателя Камаз 740 высокое давление создается за счет очень плотного прилегания поршня в цилиндре плунжерной пары. В случае какого либо нарушения этой плотности в топливной системе падает давление и двигатель вообще может не запуститься или работать не ровно, с перебоями. Длительную и безаварийную работы ТНВД в первую очередь обеспечивает качественное дизельное топливо. Для дизельных моторов это одно из главных условий успешной эксплуатации. Внимательно отнеситесь к выбору АЗС, на которой заправляетесь.

Для того, чтобы двигатель КАМАЗ и ТНВД работали исправно и долго своевременно проводите все необходимые регламентные работы по их техническому обслуживанию, а особое внимание стоит уделить замене топливных фильтров, как грубой, так и тонкой очистки. Старайтесь покупать оригинальные расходные материалы у официальных дилеров или в авторизированных сервисных центрах.

Как и у любого механизма у ТНВД есть свой ресурс, который он в любом случае со временем выработает. Но инженеры Камаза разработали ремонтопригодный агрегат, который можно восстановить, заменив изношенные детали. Но ремонтировать топливный насос высокого давления стоит на специализированных станциях, которые оборудованы стендом проверки топливной системы под давлением. Такое оборудование поможет выявить как явные, так и скрытые неисправности. После проведения ремонта ТНВД должен пройти ряд стендовых испытаний и точную настройку вместе топливными форсунками.

Основные причины выхода ТНВД из строя

Вода в топливной системе. Причин появления воды в системе может быть несколько: некачественный или изношенный топливный фильтр; большой процент воды в дизельном топливе; нарушение герметичности топливопровода из-за чего образуется конденсат внутри на трубках.
Механические примеси в топливе. Примеси могут появляться опять же из-за плохих топливных фильтров. Так же рекомендуется периодически проводить очистку топливного бака от образований парафина и т.п. отложений.
Плохие смазывающие качества дизельного топлива. Причина этого может скрывать в применение не сертифицированных присадок. Не поддавайтесь рекламе и не добавляйте в топливо ничего лишнего, чего не рекомендует производитель.
Не герметичный топливопровод. В этом случае идет постоянный подсос воздуха в систему, повышающий коэффициент трения в плунжерных парах, что приводит к их быстрому износу.

Самые часто встречающиеся неисправности

Неравномерная подача топлива. Причина скорее всего кроется в поврежденной плунжерной паре. Так же рекомендуется проверить клапаны топливного насоса, а также работу форсунок.
Повышенный расход топлива. Причина банальна – повреждения топливопровода.
Запаздывает впрыск. Проблема может скрываться в регулировочном болте толкателя или в поврежденном кулачковом вале.

Видео, подробно описывающее работу топливной систему двигателя Камаз 740.

Регулировка подачи топлива

Как снять ТНВД

отсоединить тросики ручного управления рычагом остановки двигателя и рычагом управления регулятором,
снимите тягу управления подачей топлива,
отсоедините все трубопроводы подвода топлива к насосу, отводящий и дренажный трубопроводы и трубопровод от фильтра тонкой очистки топлива,
отсоедините трубку для подвода масла к насосу и, масло отводящую трубку,
выкрутите стяжной болт переднего фланца ведущей полумуфты и два болта ведомой полумуфты (для того, чтобы выкручивать болты было удобно нужно провернуть коленвал через люк картера сцепления),
отсоедините топливопроводы факельных свечей,
снимите топливопроводы высокого давления,
отсоедините трубку, которая подводит воздух к рабочему цилиндру вспомогательного тормоза,
открутите четыре болта, которые крепят ТНВД,
снимите собственно сам насос.

Порядок разборки

вывернуть винты крепления задней крышки регулятора частоты вращения и снять крышку в сборе с насосом низкого давления;
снять автоматическую муфту опережения впрыска топлива, используя приспособление И-801.16.000. Сначала отвернуть гайку 2 (рис. а) крепления муфты. Для этого вставить отвертку 4 в паз гайки и, удерживая муфту 1 от вращения, ключом 3 отвернуть гайку. Затем, вворачивая в муфту съемник 5 (рис. б), снять муфту;

Рис.2 – Снятие муфты

распломбировать и вывернуть винты крепления защитных кожухов секций ТНВД и снять кожуха;
распломбировать и вывернуть болты крепления верхней крышки регулятора и снять крышку;
вынуть ось рычага регулятора и снять рычаг регулятора с рычагом муфты грузов, муфтой, пружиной регулятора и рычагом пружины;
снять стопорное кольцо и державку грузов в сборе;
вывернуть пробки реек, вынуть втулки реек, затем сами рейки, предварительно расстопорив их;
отвернуть гайки крепления секций ТНВД, снять стопорные шайбы штуцеров секций и вынуть секции ТНВД и толкатели плунжеров;
расшплинтовать и отвернуть гайки и, используя съемник И-801.26.000, снять эксцентрик привода насоса низкого давления, ведущую шестерню регулятора и промежуточную шестерню;
снять второй подшипник с оси промежуточной шестерни;
выбить шпонки с носка и хвостовика кулачкового вала, снять крышку заднего подшипника, вынуть кулачковый вал в сборе с подшипниками и снять крышку переднего подшипника;
используя съемник И-801.30.000, снять подшипники с кулачкового вала;
секции ТНВД и топливоподкачивающий насос низкого давления разобрать в приспособлении И-801.20.000. Для выпрессовки нагнетательного клапана секции ТНВД использовать приспособление И-801.21.000.

Сборка и установка ТНВД после ремонта

Сборка ТНВД, как и положено, проводится в обратном порядке. Чтобы установить подшипники на кулачковый вал используется приспособление И-801.27.000. Свободный ход вала должен быть не больше 0,1 мм, делается это путем подбора регулировочных прокладок под крышку переднего подшипника кулачкового вала.

Установка ТНВД:

проверните коленвал до его положения, которое соответствует началу впрыска топлива в первый цилиндра (фиксатор находится в зацеплении с маховиком), проверьте, чтобы метка I на заднем фланце ведущей полумуфты привода должна быть вверху;
установите топливный насос на двигатель, совместив при этом метки II на корпусе насоса и муфте опережения впрыска топлива;
затяните болты крепления насоса;

Рис.3 — Порядок затяжки болтов крепления, топливного насоса высокого давления

не нарушая взаимного расположения меток, затяните верхний болт ведомой полумуфты привода, переставьте фиксатор в мелкий паз, проверните коленвал на один оборот и затяните второй болт ведомой полумуфты, затяните стяжной болт переднего фланца полумуфты;
установите крышку люка картера сцепления;
подсоедините трубопроводы высокого давления, маслоподводящую и маслоотводящую трубки, трубку подвода воздуха к пневмоцилиндру вспомогательного тормоза, трубопроводы низкого давления, тягу управления подачей топлива, тросики ручного управления рычагом останова и рычагом управления регулятором.

После установки ТНВД запустите двигатель и болтом отрегулировать минимальную частоту вращения холостого хода, которая не должна превышать 600 об/мин.

За информацию спасибо сайту 24techno-guide.ru

Электронные системы управления рядными ТНВД

Рядный ТНВД с электронным управлением. Общий вид рядного ТНВД с электронным управлением: 1 – гильза; 2 – втулка управления; 3 – рейка подачи топлива; 4 –плунжер; 5 – кулачковый вал; 6 – электромагнитный клапан начала подачи топлива; 7 – вал управления регулирующей втулкой; 8 – электромагнитный регулятор количества топлива; 9 – индуктивный датчик положения рейки; 10 – вилочное соединение; 11 – диск; 12 – топливоподкачивающий насос.

Как и в обычном рядном ТНВД, оснащенном механическим регулятором, количество впрыскиваемого топлива является функцией положения управляющей рейки подачи топлива 3 и частоты вращения вала привода ТНВД. Управление рейкой осуществляется с помощью специального электромагнитного регулятора количества топлива 8, присоединенного непосредственно к ТНВД. Электромагнитный регулятор состоит из катушки и сердечника, воздействующего на рейку ТНВД.

Положение рейки насоса определяется индуктивным датчиком положения рейки 9, закрепленным на ней. В катушку электромагнитного регулятора, в зависимости от сигналов входных датчиков температуры двигателя, частоты вращения вала насоса, положения педали управления рейкой и др. от блока управления поступает ток возбуждения различной величины. При этом сердечник регулятора, втягиваясь под воздействием магнитного поля, воздействует на рейку насоса преодолевая усилие пружины, изменяя количество впрыскиваемого топлива.

С увеличением силы тока поступаемого от блока управления, сердечник, втягиваясь на большую величину и воздействуя на рейку, увеличивает подачу топлива. При отключении соленоида пружина прижимает рейку в положение остановки двигателя и прекращает подачу топлива.

На кулачковом валу ТНВД устанавливается зубчатое колесо, которое при вращении подает импульсы на индуктивный измерительный преобразователь. Электронный блок управления использует импульсные интервалы для вычисления частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Датчик положения рейки подает сигналы для различных устройств на двигателе и автомобиле:

сигнал о моменте переключения передач для гидравлической коробки передач; сигнал для подачи максимальной порции топлива скоординированной с давлением наддува для соблюдения норм на дымность отработавших газов;
сигнал о нагрузке, как указание момента переключения для переключения передач в механической коробке передач;
сигнал для измерения расхода топлива;
сигнал для запуска рецеркуляции отработавших газов;
сигнал диагностики и др.

Датчик положения рейки 1 – контрольная катушка; 2 – сердечник; 3 – короткозамкнутое подвижный контур; 4 – рейка; 5 – лыска; 6 – возвратная пружина; 7 – измерительная катушка; 8 – магнитопровод; 9 – неподвижный контур

Датчик состоит из пластинчатого стального сердечника 2 с двумя наружными открытыми концами. На одном конце закреплена измерительная катушка 7, которая запитывается переменным током 10 кГц, на другом конце контрольная катушка 1. Короткозамкнутый подвижный контур 3, предназначенный для регистрации хода рейки крепится к ней. Датчик хода рейки соединен с блоком управления.

Принцип работы датчика состоит в том, что короткозамкнутый неподвижный контур 9, окружающее конец сердечника, экранирует переменное магнитное поле (индукцию), вырабатываемое контрольной катушкой 1. Распространение магнитного поля ограничивается пространством между катушкой и короткозамкнутым кольцом. Учитывая то, что короткозамкнутое подвижное кольцо перемещается вместе с рейкой и изменяет своё положение относительно измерительной катушки, магнитное поле воздействующее на измерительную обмотку изменяется. Реагирующая цепь преобразует отношение индукции измерительной катушки 7 к индукции контрольной катушки 1 в отношении напряжений, которые пропорциональны ходу рейки. Величина измеряемого напряжения постоянно сравнивается с напряжением контрольной катушки. Датчик информирует о текущем положении рейки с точностью 0,2 мм.

Электронный блок управления сравнивает частоту вращения и другие параметры работы двигателя с целью определения оптимального количества подаваемого топлива (выражаемого как функция положения рейки). С помощью электронного контроллера сравнивается положение рейки насоса с конкретной точкой для определения значения тока возбуждения соленоида, который сжимает возвратную пружину. Когда отклонения определяются, регулируется ток возбуждения, обеспечивая смещение рейки насоса к более точному положению.

Подача топлива к форсункам принципиально не отличается от механических ТНВД. Однако в насосах с электронным управлением отсутствует муфта опережения впрыска и в них угол опережения впрыска управляется по сигналам, подаваемым от блока управления в электромагнитный клапан начала подачи топлива. В зависимости от величины силы тока поступающего в катушку электромагнитного клапана начала подачи топлива 6 (рис.), его сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается в катушку на определенную величину, поворачивая при этом вал управления 7 регулирующей втулкой. В свою очередь вал управления связан с втулкой управления. При повороте вала управляющая втулка может приподниматься или опускаться. При обесточивании электромагнитного клапана вал под воздействием пружины переводит втулки в верхнее положение (поздний впрыск).

Начало подачи может регулироваться при изменении положения втулок в пределах до 40° поворота коленчатого вала. Принцип работы прецизионных деталей гильзы, плунжера и управляющей втулки показан на рисунке.

Принцип работы плунжерной пары с управляющей втулкой. a – НМТ плунжера; b – начало подачи топлива; c – завершение подачи топлива; d – ВМТ плунжера; h2 – предварительный ход; h3 – полезный ход; h4 – холостой ход; 1 – нагнетательный клапан; 2 – полость высокого давления; 3 – втулка плунжера; 4 – управляющая втулка; 5 – винтовая канавка плунжера; 6 – распределительное отверстие в плунжере; 7 – плунжер; 8 – пружина плунжера; 9 – роликовый толкатель; 10 – кулачок; 11 – разгрузочное отверстие; 12 – камера низкого давления.

Плунжер кроме обычной спиральной канавки изменяющей подаваемую порцию топлива к форсункам имеет распределительное отверстие 6, которое может быть закрыто или открыто управляющей втулкой 4. При движении плунжера вниз топливо поступает в надплунжерное пространство.

При движении плунжера 7 вверх, до тех пор, пока распределительное отверстие 6 находится в полости всасывания камеры низкого давления 12, давление в полости нагнетания 2 выравнивается с давлением во всасывающей полости через центральный канал.

Как только распределительное отверстие 6 плунжера перекрывается кромкой управляющей втулки 4 полость всасывания и полость высокого давления разобщаются (рис b) и давление в полости нагнетания начинает расти. После того как под воздействием высокого давления открывается нагнетательный клапан 1, давление в трубопроводе высокого давления растет до величины открытия иглы форсунки (начало впрыска).

Впрыск продолжается при движении плунжера вверх пока кромка спиральной канавки 5 не достигнет разгрузочного отверстия 11 (рис. с) в управляющей втулке 4. После этого давление в полостях выравнивается, и нагнетательный клапан 1 под воздействием пружины и давления топлива закрывается.

Регулирование начала впрыска топлива зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки на двигатель и его температуры. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, размещенной в кольцевой выточке гильзы. Изменение начала впрыска происходит одновременно во всех секциях насоса за счет поднятия или опускания управляющих втулок. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, так как нагнетание может произойти только после перекрытия распределительного отверстия плунжера 6, в противном случае топливо через вертикальный канал и отверстие 6 будет вытесняться полость 12 и давление в надплунжерном пространстве возрастать не будет. В момент перекрытия отверстия 6 полость в надплунжерным пространством становится герметичной и давление топлива начинает резко возрастать, открывая при этом нагнетательный клапан. Если втулка находится относительно отверстия плунжера 6 выше, впрыск начинается позже, так как позже будет перекрываться окно плунжера. При более низком положении втулки относительно окна плунжера перекрытие окна плунжера будет более ранним и впрыск начинается раньше. Ход втулки составляет около 5,5 мм при изменении угла опережения впрыска топлива 12° по углу поворота коленчатого вала.

Регулирование количества подаваемого топлива осуществляется как и у обычных механических ТНВД поворотом плунжера 7, на котором распределительное отверстие 6 соединено с винтовой канавкой 5 плунжера. Если плунжер повернут на небольшой угол, количество подаваемого топлива будет малым, так как спиральная канавка очень быстро после закрытия распределительного отверстие в плунжере 6 управляющей втулкой достигает разгрузочного отверстия 11 втулки. При большем повороте плунжера подача топлива соответственно увеличивается.

Прекращение подачи топлива осуществляется при останове двигателя. При этом плунжер устанавливается в такое положение, при котором в любой позиции между мертвыми точками полости всасывания и нагнетания соединены через центральное отверстие плунжера.

Основные неисправности рядных электронных ТНВД и их причины.

Большинство неисправностей электронных рядных ТНВД, аналогичны механическим рядным ТНВД. Отличительными особенностями являются неисправности электронной части насоса.
Двигатель не запускается. Повреждена обмотка электромагнитного регулятора количества топлива; неисправность блока управления; остальные неисправности характерные как и для механических рядных ТНВД.
Блок управления двигателя включает программу аварийной работы, двигатель не развивает полной мощности. Замыкание обмоток катушек индуктивного датчика положения рейки или индуктивного датчика частоты вращения кулачкового вала ТНВД.
Неправильное измерение частоты вращения. Биение зубчатого колеса импульсов более 0,03 мм.

00:4922.05.2013

Проверка механизма опережения на ТНВД H типа с дополнительной втулкой

Для определения работоспособности электромагнита опережения, регулировки втулок опережения, рекомендую выкрутить с регулятора заглушку, вставить внутрь отвёртку, упёршись в сам сердечник электромагнита и прогазовывать, наблюдая за перемещением вниз электромагнита. Чем раньше зажигание, тем ниже перемещается электромагнит. Можно также вручную делать зажигание раньше, имея достаточный опыт в работе дизельных двигателей.

ТНВД дизельного двигателя Д-245 — устройство и регулировки

На двигателе Д-245 автомобилей ЗИЛ-5301 Бычок, ГАЗ-3309, МАЗ-4370 Зубренок устанавливаются ТНВД-773. Топливный насос высокого давления представляет собой блочную конструкцию, состоящую из четырех насосных секций в одном корпусе, имеющую кулачковый привод плунжеров и золотниковое дозирование цикловой подачи топлива.

ТНВД-773 предназначен для подачи в камеры сгорания цилиндров дизеля в определенные моменты времени дозированных порций топлива под высоким давлением. Привод кулачкового вала топливного насоса осуществляется от коленчатого вала дизеля через шестерни распределения.

Взаимное положение шестерни привода топливного насоса и полумуфты привода фиксируется затяжкой гаек, устанавливаемых на шпильки полумуфты. Значение момента затяжки гаек 35…50 Нм.

Топливный насос высокого давления Д-245 объединен в один агрегат с всережимным регулятором и топливоподкачивающим насосом поршневого типа.

Регулятор имеет корректор подачи топлива, автоматический обогатитель топливоподачи (на пусковых оборотах) и пневматический ограничитель дымления (корректор по наддуву). Подкачивающий насос установлен на корпусе ТНВД Д-245 и приводится эксцентриком кулачкового вала.

Рабочие детали насоса смазываются проточным маслом, поступающим из системы смазки дизеля. Слив масла из корпуса насоса осуществляется в картер дизеля. Вновь установленный на дизель насос необходимо заполнить маслом в количестве 200…250 см3. Заливку масла производить через отверстие слива масла поз.30 (Рис.1).

Рис.1 – Топливный насос ТНВД 773 дизеля Д-245

1 — секция топливного насоса; 2 — табличка; 3 – фланец; 4 – шпонка; 5 – полумуфта привода; 6 – гайка крепления полумуфты; 7 – кулачковый вал; 8 – корпус топливного насоса; 9 – топливоподкачивающий насос; 10 – поддерживающий кронштейн; 11 – болт регулировки пусковой подачи; 12 – рычаг останова; 13 – корпус регулятора; 14 – крышка регулятора; 15 – крышка смотрового люка; 16 – болт регулировки минимальной частоты вращения; 17 – болт регулировки максимальной частоты вращения; 18 – гайка крепления секций топливного насоса; 19 – перепускной клапан; 20 – штуцер подвода топлива; 21– маслопровод; 22 – штуцер отвода топлива от подкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки топлива; 23 – болт крепления штуцера подвода топлива к подкачивающему насосу; 24 – корректор по наддуву; 25 – болт штуцера подвода воздуха; 26 – рычаг управления; 27 – пробка винта регулировки номинальной подачи топлива; 28 – пробка спуска воздуха; 29 – электромагнит останова ; 30 – отверстие слива масла.

Обслуживание топливного насоса высокого давления ТНВД дизелей Д-245

В процессе эксплуатации топливного насоса высокого давления 773 при износе основных деталей нарушаются его регулировочные параметры. Смазка ТНВД Д-245 централизованная от системы смазки дизеля через специальный маслопровод. Необходимый уровень масла в картере насоса устанавливается автоматически.

Для снижения износов прецизионных деталей не допускается работа ТНВД без фильтрующего элемента или с засоренным фильтром тонкой очистки топлива. Также не допускается работа с топливом, имеющим повышенное содержание воды.

При необходимости, а также через каждые 120 тыс. км пробега необходимо снять насос и проверить его на стенде на соответствие регулировочным параметрам, а также установочный угол опережения впрыска топлива на дизеле. При необходимости, произведите соответствующие регулировки.

Регулировка и контроль ТНВД 773 для установочного угла опережения впрыска топлива на двигателе Д-245

При затрудненном пуске дизеля, дымном выпуске, а также при замене, установке топливного насоса после проверки на стенде через каждые 120 тыс. км пробега или ремонте дизеляобязательно проверьте установочный угол опережения впрыска топлива на дизеле.

Установочный угол опережения впрыска топлива, градусов поворота коленчатого вала для топливного насоса высокого давления ТНВД 773.1111005-20.05 — 2,5±0,5

Проверку установочного угла опережения впрыска топлива для ТНВД 773 двигателя Д-245 производите в следующей последовательности:
— установите поршень первого цилиндра на такте сжатия за 40-50 до ВМТ;
— установите рычаг управления регулятором в положение, соответствующее максимальной подаче топлива;
— отсоедините трубку высокого давления от штуцера первой секции ТНВД и вместо неё подсоедините контрольное приспособление, представляющее собой отрезок трубки высокого давления длиной 100…120 мм с нажимной гайкой на одном конце и вторым концом, отогнутым в сторону на 150…170° в соответствии с рисунком 24;
— заполните топливный насос топливом, удалите воздух из системы низкого давления и создайте избыточное давление насосом ручной прокачки до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;
— медленно вращая коленчатый вал дизеля Д-245 автомобилей ЗИЛ-5301 Бычок, ГАЗ-3309, МАЗ-4370 Зубренок по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление в головке насоса (прокачивающим насосом), следите за истечением топлива из контрольного приспособления.
— в момент прекращения истечения топлива (допускается каплепадение до 1 капли за 10 секунд) вращение коленчатого вала прекратить;
— выверните в соответствии с рисунком 2 фиксатор из резьбового отверстия заднего листа и вставьте его обратной стороной в то же отверстие до упора в маховик, при этом фиксатор должен совпадать с отверстием в маховике (это значит, что поршень первого цилиндра установлен в положение, соответствующее установочному углу опережения впрыска топлива.

Рис.2 — Установка фиксатора в отверстие заднего листа и маховика дизеля Д-245

При несовпадении фиксатора с отверстием в маховике произведите регулировку ТНВД 773, для чего проделайте следующее:
— снимите в соответствии с рисунком 3 крышку люка;
— совместите фиксатор с отверстием в маховике, поворачивая в ту или другую сторону коленчатый вал;
— отпустите на 1…1,5 оборота гайки крепления шестерни привода топливного насоса;
— при помощи ключа поверните за гайку валик топливного насоса против часовой стрелки до упора шпилек в край паза шестерни привода топливного насоса;
— создайте избыточное давление в головке топливного насоса до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;
— поворачивая вал насоса по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление, следите за истечением топлива из контрольного приспособления;
— в момент прекращения истечения топлива прекратите вращение вала и зафиксируйте его, зажав гайки крепления полумуфты привода к шестерне привода.

Произведите повторную проверку момента начала подачи топлива. Отсоедините контрольное приспособление и установите на место трубку высокого давления и крышку люка.

Заверните в отверстие заднего листа фиксатор.

Рис.3 — Привод топливного насоса ТНВД двигателя Д-245

1 – крышка люка; 2 – гайка; 3 – шпилька; 4 – гайка специальная; 5 – полумуфта привода; 6 – шестерня привода топливного насоса

Проверка форсунок дизеля Д-245 на давление начала впрыска и качество распыла топлива

Рис.4 – Форсунка двигателя Д-245

1 – корпус форсунки; 2 – шайба регулировочная; 3 – пружина; 4 – штанга форсунки; 5 – проставка; 5 – гайка распылителя; 7 – распылитель; 8 – кольцо уплотнительное.

Проверку форсунок производите через каждые 120 тыс. км пробега. Снимите форсунки с дизеля и проверьте их на стенде. Форсунка топливного насоса ТНВД 773 считается исправной, если она распыливает топливо в виде тумана из всех пяти отверстий распылителя, без отдельно вылетающих капель, сплошных струй и сгущений.

Начало и конец впрыска должны быть четкими, появление капель на носке распылителя не допускается. Качество распыла проверяйте при частоте 60-80 впрысков в минуту.

При необходимости отрегулируйте форсунки изменением общей толщины регулировочных шайб 2 (Рис.4): увеличение общей толщины регулировочных шайб (увеличение сжатия пружины) повышает давление, уменьшение – понижает. Изменение толщины шайб на 0,1мм приводит к изменению давления начала подъема иглы форсунки на 1,3… 1,5 МПа.

Значения давления начала впрыскивания для форсунок: 455.1112010-50 – 24,5 МПа; 172.1112010-11.01 – 25,0…26,2 МПа. Установите форсунки на дизель. Болты скобы крепления форсунок затягивайте равномерно в 2-3 приема. Окончательный момент затяжки 20…25 Нм.

Diesel Injection Pumps — Топливный насос

Топливный насос высокого давления является сердцем дизельного двигателя. Точно поданное топливо поддерживает ритм или синхронизацию, которые обеспечивают бесперебойную работу двигателя. Одновременно насос также регулирует количество топлива, необходимое для получения желаемой мощности. ТНВД выполняет работу как дроссельной заслонки, так и системы зажигания, необходимых в бензиновых двигателях. При диагностике бензинового двигателя вы проверяете компрессию, топливо и искру. У дизеля нет системы зажигания, так что с ним на одну ошибку меньше.Основные успехи в разработке дизельного двигателя являются прямым результатом улучшенного впрыска топлива. Вот как работает ТНВД.

Насосы с линейным впрыском (рывками)
Первые насосы, в которых для подачи дозированного топлива в камеру сгорания использовались плунжеры, были разработаны еще в 1890-х годах. На это ушло почти сорок лет, но в 1927 году компания Bosch представила серийный линейный насос с спиральным управлением. Эти первые насосы очень похожи на Bosch P7100 (P-pump) на Dodge Ram 5 ’94 — ’98.Двигатели Cummins 9 л. Иногда их называют толчковыми насосами. Они состоят из отдельных насосов и плунжеров, соединенных в линию, по одному на цилиндр. Они активируются кулачком, который механически связан с двигателем. Тем не менее, насос может изменять время, хотя и не до такой степени, как система с электронным управлением. Рядные ТНВД похожи на рядные мини-двигатели. Первые рядные ТНВД обеспечивали давление впрыска от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как более новый Bosch P7100, установленный на двигателях Cummins от ’94 до ‘981/2, обеспечивает давление 18000 фунтов на квадратный дюйм.

Распределительные (роторные) впрыскивающие насосы
Эти типы насосов имеют только один дозатор топлива. Вращающийся ротор обеспечивает гидравлическое соединение с различными портами на распределительной головке, что отчасти похоже на то, как распределитель работает на бензиновом двигателе. Преимущества роторного насоса только с одним плунжером в том, что все порции топлива абсолютно одинаковы, и это позволяет уменьшить габаритные размеры. Кроме того, насосы распределительного типа имеют меньше движущихся частей по сравнению с линейными насосами.Двумя примерами механических ротационных насосов являются Stanadyne DB2 и Bosch VE. Stanadyne DB2 создает давление 6700 фунтов на квадратный дюйм, а Bosch VE — 17000 фунтов на квадратный дюйм.

Примером электронного роторного насоса является Bosch VP44, который способен создавать давление 23 000 фунтов на квадратный дюйм. Это самый умный насос с максимальной ответственностью — даже по сравнению с новыми насосами Common Rail CP3. Это так, потому что все, что нужно сделать CP3, — это создать давление. Помимо создания давления, VP44 необходимо электронно контролировать время и количество топлива, подаваемого в двигатель.

Просмотреть все 5 фотографийЭто блок-схема дизельного топлива для первого серийного ТНВД Bosch.

Система впрыска Common-Rail
При системе впрыска Common-Rail сам насос потерял большую часть своих полномочий решать, когда и в каком количестве подавать топливо под давлением. Например, насос CP3 получает топливо из топливного бака. Затем он использует радиально-поршневую конструкцию для значительного увеличения давления. Топливо под высоким давлением отправляется в общую топливную рампу, которая, по сути, является аккумулятором для форсунок.Форсунки вступят во владение оттуда.

Насос-форсунки
Линии, соединяющие ТНВД с топливной форсункой, вызвали проблемы у первых инженеров-дизелей. Поэтому в 1905 году Карл Вайдман избавился от них, соединив топливный насос высокого давления и инжектор. Насос-форсунка представляет собой компактную конструкцию с впрыском топлива, в которой плунжер насоса создает высокое давление за счет механической силы, прилагаемой двигателем. Плунжер и форсунка сливаются в одно целое, задача которого — подавать топливную струю в камеру сгорания.Чаще всего насос-форсунки используются в двигателях Volkswagen и больших дизельных двигателях. DP

Интересные факты о впрыске топлива
* Первые дизельные двигатели использовали сжатый воздух для подачи топлива в камеру сгорания. Это технология, оставшаяся после экспериментов с угольной пылью.

* Компания Atlas Imperial Diesel из Окленда, Калифорния, разработала свою первую топливную систему Common Rail еще в 1919 году.

* Основная проблема для систем впрыска топлива — отсутствие подтекания в конце впрыска.Даже небольшая дополнительная капля нарушит цикл сгорания.

* В современных дизельных двигателях топливо выходит из форсунки под давлением 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения, это число укладывается в диапазон давлений, в которых работают гидрорезки. Watejets использует высокое давление h30 для резки многих различных материалов, включая пластик, дерево, сталь и алюминий.

* Cummins и Scania объединились для создания системы впрыска XPI Common-Rail высокого давления, которая способна поддерживать высокое давление топлива при работе любого двигателя.

* Первые ТНВД имели масляные щупы.

Система впрыска топлива и схема в судовом дизельном двигателе

Система впрыска топлива — одна из важнейших частей судового дизельного двигателя. Система впрыска топлива выполняет работу по подаче нужного количества топлива в цилиндр двигателя в нужный момент. Также чрезвычайно важно, чтобы топливо, впрыскиваемое внутрь двигателя, поступало в цилиндр в правильной ситуации сгорания для максимальной эффективности сгорания.Именно по этой причине существует потребность в системе подачи топлива с дозировкой, которая измеряет и контролирует подачу топлива и масла в камеру сгорания. Это временное устройство помогает добиться идеального распыления топлива. Устройство известно как топливный инжектор.

Впрыск топлива осуществляется с помощью кулачков и распредвала. Скорость кулачкового вала такая же, как скорость двигателя в двухтактном двигателе и половина скорости двигателя в четырехтактном двигателе. Приведенная рядом схема системы впрыска топлива дает читателю широкий обзор системы впрыска топлива.Блеклый эскиз показывает двигатель на заднем плане, а схематическое изображение темного цвета представляет топливную систему. Это помогает читателю понять концепцию в сочетании с данной теорией.

Типы впрыска:

Рывок впрыска: Наиболее распространенная система, используемая в современных дизельных двигателях. Давление топлива создается в топливном насосе за несколько градусов поворота кулачка, приводящего в действие плунжер. Топливо подается непосредственно к подпружиненным форсункам, которые открываются гидравлически, когда топливный насос создает достаточное давление.

BOSCH JERK PUMP

Резкий впрыск топлива

Насос состоит из плунжера одностороннего действия с кулачковым приводом и фиксированным ходом. Установлены винтовые пружины для возврата плунжера при его ходе вниз и для поддержания контакта толкателя с кулачком.

Спираль или спираль обрабатывается на поршне, который плотно прилегает к цилиндру.
Когда плунжер движется вниз, всасывающее и сливное отверстия на стволе открываются, и топливо течет в ствол.Когда поршень движется вверх, давление создается сразу же, когда всасывающее и сливное отверстия закрываются. Это давление, при котором форсунка открывается.
Впрыск продолжается до тех пор, пока винтовая канавка на поршне не откроет сливное отверстие. Высокое давление в стволе сразу связано с низким давлением всасывания топлива. Форсунка закроется, когда давление упадет ниже давления открытия форсунки.

Регулировка количества топлива осуществляется канавкой на плунжере.Плунжер может свободно вращаться в стволе, и вращение достигается за счет расположения зубчатой рейки. К насосу прикреплена рейка для зацепления с шестерней, выточенной на внешней стороне втулки. Когда плунжер вращается, положение спирали по отношению к отверстию в стволе будет изменяться, таким образом контролируя количество подаваемого топлива.

В некоторых насосах установлен невозвратный подпружиненный нагнетательный клапан для обеспечения надежной посадки иглы топливной форсунки и уменьшения кавитации внутри насоса.

Синхронизация: Регулировка момента впрыска осуществляется путем изменения относительной высоты плунжера и всасывающих / сливных отверстий в цилиндре. Опускание поршня приводит к замедлению впрыска. Поднятие поршня продвигает впрыск.

Топливный насос Управление синхронизацией

Сроки можно регулировать, перемещая кулачок по отношению к валу. Вращение кулачка распределительного вала в направлении его вперед вращения вызовет опережение, а вращение, противоположное направлению вращения, вызовет замедление впрыска.
В качестве альтернативы сам корпус топливного насоса может быть опущен или поднят на его креплении для получения соответствующего эффекта.

Продвижение вперед вызовет ранний впрыск с результатом

повышения максимального давления.
улучшение удельного расхода топлива.
температура выхлопа будет меньше
улучшение мощности.
с высоким тепловым КПД.

Замедление кулачка приводит к позднему впрыску с низким пиковым давлением

.
высокая температура выхлопа
низкая тепловая эффективность
возможность дожига.

A — Насос закрывается (примерно -8o)
B — Топливная форсунка открывается (примерно -4o) Давление примерно 300-350 бар.
C -Разлив открывается (примерно 12o) Макс.давление примерно 600 бар
D -Топливная форсунка закрывается (примерно 16o)
G — Время впрыска (примерно 20o)

Автор marineGuru

Регулировка момента впрыска дизельного двигателя

Основы времени впрыска

Нам часто поступают самые разные звонки с просьбой о технической консультации: от владельцев-операторов, пытающихся устранить проблему с их грузовиком, до механиков ремонтных мастерских, которым требуется второе мнение.При всех этих звонках мы замечаем, что появляется несколько вопросов, а это значит, что это довольно распространенный вопрос. Один из вопросов, который мы получали несколько раз: что такое время впрыска и как его отрегулировать? Если вы задали тот же вопрос, в этой статье есть основы, которые, надеюсь, предоставят вам информацию, которую вы ищете.

Ищете более качественные топливные форсунки? У нас есть бесплатных электронных книг специально для вас!

Скачать Моя электронная книга !!

Вам нужны запасные части для вашего дизельного двигателя? Наши сертифицированные специалисты ASE готовы помочь вам получить необходимые детали!

Позвоните нам!

Что такое время впрыска

Время впрыска — это время впрыска топлива в цилиндр, которое изменяется при сгорании.Время впрыска топлива может быть изменено для впрыска в разные моменты времени. Производитель двигателя действительно рекомендует определенное время, то есть время, которое они устанавливают при первом запуске двигателя. Это время обычно сбалансировано, чтобы получить как можно больше мощности, при этом оставаясь в рамках установленных законом ограничений на выбросы.

Регулировка момента впрыска также часто обозначается как регулировка времени разлива .

Зачем корректировать время впрыска?

Обычно время впрыска регулируется для создания большей мощности в двигателе.Сроки могут быть увеличены, чтобы создать больше мощности. Иногда время корректируется в противоположном направлении, чтобы решить проблему с курением или задержкой.

Можно ли отрегулировать время впрыска на всех дизельных двигателях?

Молодой или старый, ГРМ можно регулировать на любом двигателе. Единственная разница заключается в том, как будет отрегулировано время, о чем будет рассказано далее в этой статье.

Регулировка момента впрыска дизельного двигателя

Наступающий

Ускорение синхронизации двигателя означает, что вы ускоряете сгорание во времени.Другими словами, вы регулируете время таким образом, чтобы зажигание происходило раньше, чем изначально было установлено производителем.

Говоря о времени любого рода, но особенно о продвижении вперед, вы часто слышите или встречаете термин BTDC, или Before Top Dead Center . Верхняя мертвая точка или ВМТ для конкретного поршня — это когда этот поршень находится в самой верхней части цилиндра или наиболее удален от коленчатого вала. Напротив, нижняя мертвая точка или НМТ, когда поршень находится в самой нижней точке цилиндра, ближайшей к коленчатому валу.Таким образом, BTDC будет точкой до того, как поршень окажется в самой верхней точке двигателя. Опережение по времени — это количество градусов до ВМТ, на которое происходит возгорание.

Обычно местоположение измеряется в градусах. Например, 10 градусов ВМТ — это когда коленчатый вал находится на 10 градусов до того, как поршень окажется в самой высокой точке цикла. Если вы не можете определить градусы, просто глядя на коленчатый вал, вот удобный калькулятор.

Замедление

Задержка газораспределения двигателя по сути противоположна опережению.Это когда вы настраиваете время так, чтобы зажигание происходило после установленного производителем времени. Люди замедляют угол опережения зажигания своих двигателей по разным причинам, хотя это встречается реже. Некоторые из этих причин — это экономия топлива и производительность.

Остальная часть этой статьи будет сосредоточена на продвижении синхронизации двигателя, поскольку это наиболее распространенная регулировка синхронизации.

Как отрегулировать время впрыска

Существует несколько способов регулировки момента впрыска, в зависимости от типа вашего двигателя и его возраста.Наиболее распространенные способы регулировки момента впрыска — это программирование блока управления двигателем, регулировка топливного насоса высокого давления, замена распределительного вала и замена толкателей или прокладок.

Программирование ECM

Для новых двигателей с усовершенствованными компьютерными системами двигателя регулировка угла опережения зажигания выполняется так же просто, как программирование блока управления двигателем. Под простыми я подразумеваю простые для людей, которые знают, как их программировать. Никаких механических работ выполнять не нужно, кроме как добраться до блока управления двигателем.Оттуда механик может подключить Flash-инструмент, чтобы перепрограммировать компьютер.

Нужен новый ECM? Ознакомьтесь с некоторыми из блоков ECM, которые предлагает Highway и Heavy Parts.

Для старых механических двигателей все еще есть несколько деталей, которыми можно каким-либо образом манипулировать, чтобы изменить время.

Топливный насос высокого давления

Одним из наиболее простых способов механической регулировки фаз газораспределения двигателя является регулировка топливного насоса высокого давления. Это так же просто, как повернуть насос в двигателе.Для вращения насоса требуется всего лишь отвертка и торцевой ключ, которые у большинства людей есть дома в ящиках для инструментов. Однако для точного измерения времени вам понадобится специальный щуп или измеритель времени. Важно помнить, что небольшое движение насоса приведет к значительному изменению времени, поэтому не делайте резких изменений. В качестве учебного пособия о том, как это сделать самостоятельно, на DoItYourself.com есть неплохие пошаговые инструкции, которые раскрывают основы.

Распредвал

Другой способ регулировки фаз газораспределения — замена распредвала.Заменив распределительный вал на вал с кулачками другой формы и размера, вы сможете отрегулировать время срабатывания клапанов и форсунок. Чтобы сделать это, вам, вероятно, придется поработать с гуру распределительных валов, который может сделать всю математику, чтобы получить кулачок, который будет делать то, что вы хотите. Кулачки чаще всего заменяют по причинам времени, когда они используются в транспортных средствах с высокими характеристиками.

Опорные ролики и прокладки

Более дешевый вариант замены при срабатывании клапанов и форсунок — замена толкателей или прокладок распределительного вала.Они могут выполнять те же или очень похожие действия, что и при замене распредвала. Например, замена прокладок толкателя кулачка на более толстые или более тонкие может повлиять на то, когда толкатели и кулачки соприкасаются, и, таким образом, когда активируется остальная часть клапанного механизма.

Преимущества и недостатки опережения сроков

Преимущества

Люди опережают время, так что должны быть веские причины, чтобы с ним возиться, верно? да.Увеличение времени обычно увеличивает количество мощности, производимой вашим двигателем. Это также обычно увеличивает топливную экономичность. Первоначальные производители двигателей устанавливали время для баланса мощности и выбросов, чтобы двигатели, которые они производят, получали как можно больше мощности при соблюдении правовых норм по выбросам. Это означает, что они изначально не настроены на выработку максимальной мощности, на которую способен двигатель. И если ваш двигатель старше или с ним была проделана некоторая работа, он может просто работать не так, как раньше.Любая мелочь может повлиять на ваше время, поэтому для увеличения мощности может потребоваться небольшой шаг вперед.

Недостатки

Однако то, что вы можете увеличить мощность, не означает, что вы этого хотите или что должны. Для некоторых это часто бывает тяжелым уроком, но большая мощность — не всегда цель. Увеличение времени может привести к появлению большего количества дыма. Это может вызвать гораздо большую вибрацию двигателя, что сделает его более шумным. Это также увеличит выбросы NOx, поэтому производители в первую очередь обычно немного замедляют работу двигателей.И если вас не волнует ни одна из этих вещей, это на самом деле повлияет на производительность движка другими способами; продвижение по времени часто будет уменьшаться и задерживать усиление.

Большая часть регулировки времени — это то, что подходит вашему двигателю, а если вы это делаете, то делаете это правильно. Если вы подумываете о корректировке времени, найдите время, чтобы выяснить, что нужно вашему двигателю. Возможно, вы сможете увеличить мощность, заменив форсунки, и это будет лучшим вариантом для вашего двигателя. Может, тебе стоит скорректировать время.Если да, убедитесь, что вы знаете, что делаете, или наймите механика, который умеет.

Персонал

Highway and Heavy Parts обладает техническими знаниями и опытом, чтобы помочь вам с вашими внутренними потребностями в двигателях. Если у вас есть какие-либо нерешенные вопросы о синхронизации топливных насосов или дизельных двигателях в целом, пожалуйста, позвоните нашим сертифицированным специалистам ASE по телефону 844-304-7688. Или вы можете запросить расценки онлайн.

Сообщение отправлено 15 сентября 2017 г .; Изменено: 11 ноября 2020 г.

Топливные форсунки и насосы — Раздел 1.1 Обзор дизельной топливной системы

Раздел 1.1

Обзор системы дизельного топлива

Топливная система предназначена для хранения и подачи топлива в камеру сгорания. Основными частями системы дизельного топлива являются топливный бак, топливные фильтры, топливный насос, электронный блок управления, форсунки или форсунки и топливопроводы.

Между серией 50/60 и системой впрыска топлива MBE есть различия. В двигателях серии 50/60 насос-форсунки создают давление в топливе перед впрыском.См. Рисунок «Принципиальная схема топливной системы серии 50/60» . Двигатели MBE имеют отдельный насос для каждого цилиндра, который создает давление, и топливопровод высокого давления, по которому топливо подается к форсункам. См. Рисунок «Принципиальная схема топливной системы MBE 900 и MBE 4000»

В двигателях серии 50/60 топливный насос всасывает топливо из бака по топливопроводам низкого давления, ведущим к водоотделителю (не все дизельные двигатели имеют водоотделитель). В большинстве дизельных двигателей топливо проходит через топливный фильтр грубой очистки, прежде чем попасть в насос.Насос обеспечивает циркуляцию избыточного количества топлива через форсунки, который удаляет воздух из топливной системы, а также охлаждает и смазывает форсунки. Неиспользованная часть топлива возвращается в топливный бак по возвратной топливной магистрали. Первичный фильтр улавливает крупные загрязнения из топлива и действует как водоотделитель. Вода тяжелее дизельного топлива и падает на дно первичного фильтра, откуда в большинстве случаев ее можно слить. После прохождения через насос топливо проходит через вторичный фильтр, прежде чем попасть в топливные форсунки, чтобы поддерживать их в чистоте и предохранять от повреждений.Топливо поступает к топливным форсункам, где впрыскивается в цилиндры. Основная задача всей топливной системы — впрыскивать контролируемое количество распыленного топлива в каждый цилиндр двигателя в точное время. Избыточное топливо выходит в задней части головки блока цилиндров прямо над впускным отверстием через ограничительный возвратный фитинг, который поддерживает давление топлива в системе. Затем он возвращается обратно в резервуар. См. Рисунок «Принципиальная схема топливной системы серии 50/60»

Электронные насос-форсунки впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.Инжектор выполняет эти три функции:

Создает высокое давление топлива, необходимое для эффективного впрыска
Отмеряет и впрыскивает точное количество топлива, необходимое для удовлетворения требований к мощности
Распыляет топливо для смешивания с воздухом в камере сгорания.

Рис. 1. Принципиальная схема топливной системы серии 50/60

В топливную систему внесены следующие изменения:

Действует с двигателем с серийным номером 6R56762, запорный топливный клапан с ручным управлением заменяет обратный клапан.В этом месте можно установить клапан PRO-CHEK® для удаления воздуха. См. Цифру 1 на Рисунке 1-1.
Начиная с двигателя с серийным номером 6R8950, пластина охладителя ECM / EDU была удалена со всех двигателей серии 50/60, используемых на шоссе. См. № 2 на рис. 1-1.
Действует с двигателем с серийным номером 6R13060, обратный клапан топливной системы установлен в головке вторичного топливного фильтра для предотвращения обратного слива топлива при замене фильтров. См. Цифру 3 на Рисунке 1-1.

В системе MBE топливный насос всасывает топливо из бака через предварительный фильтр до топливного насоса.Топливный насос подает топливо под низким давлением к главному топливному фильтру, а затем к отдельным насосам впрыска топлива. Каждый насос-агрегат подает топливо под высоким давлением к топливным форсункам. Линия утечки собирает неиспользованное топливо и опорожняется через перепускной клапан. По возвратным трубопроводам топливо возвращается в топливный бак. См. Рисунок «Принципиальная схема топливной системы MBE 900 и MBE 4000»

Рис. 2. Принципиальная схема топливной системы MBE 900 и MBE 4000

Раздел 1.1.1 ИНЖЕКТОР ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА

СЕРИИ 50/60

Электронный насос-форсунка (EUI) впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. Небольшой размер форсунки вместе с трапециевидным расположением клапана в головке блока цилиндров позволяет разместить EUI в центре камеры сгорания для оптимальной топливной экономичности и низкого уровня выбросов. EUI помещается во вставку стакана форсунки, а уплотнительные кольца используются для уплотнения между форсункой и головкой блока цилиндров, а также вставкой стакана форсунки и головкой цилиндра, см. Рис. «Вставка чашки инжектора» .

Рис. 3. Вставка стакана форсунки

Форсунка работает по командам распределительного вала и блока управления двигателем. Когда поршень проходит примерно две трети пути вверх на ходу сжатия, выступ кулачка форсунки начинает поднимать коромысло форсунки, в свою очередь толкая другую сторону рычага вниз на верхнюю часть форсунки. Чтобы начать процесс впрыска топлива, ECM отправляет сигнал на закрытие тарельчатого клапана, останавливая поток топлива через корпус форсунки и задерживая топливо в каналах, ведущих к наконечнику форсунки.См. Рисунок «Компоненты инжектора серии 50/60» . По мере того как рычаг форсунки продолжает движение вниз, топливо, застрявшее в каналах форсунки, попадает под чрезвычайно высокое давление.

Рис. 4. Компоненты инжектора серии 50/60

ECM контролирует количество впрыскиваемого топлива. Впрыск начинается вскоре после закрытия тарельчатого клапана и повышения давления топлива примерно до 28 000 фунтов на квадратный дюйм. Контроллер ЭСУД, отслеживая параметры двигателя, определяет, как долго клапан будет оставаться закрытым для топлива под давлением и, следовательно, сколько топлива будет впрыскиваться в камеру сгорания.Топливо под высоким давлением преодолевает подпружиненные клапаны в наконечнике форсунки. Мелкая струя распыленного топлива разбивается на капли размером менее 20 микрон и смешивается с поступающим заряженным воздухом для сгорания. Когда контроллер ЭСУД открывает тарельчатый регулирующий клапан, захваченное топливо выпускается, давление топлива падает, и впрыск прекращается. Это приводит к равномерному распределению топлива, что помогает уменьшить черный дым, NOx и твердые частицы в выхлопных газах.

Событие впрыска топлива измеряется временем отклика форсунки (IRT) и шириной импульса (PW).IRT — это промежуток времени в миллисекундах (мс) от момента открытия клапана статора до момента закрытия тарельчатого регулирующего клапана. PW — это время, в течение которого форсунки заправляют двигатель топливом, измеряемое в градусах вращения коленчатого вала, которое определяется ЭБУ. Когда инжектор фактически начинает впрыск, это называется началом впрыска (BOI). См. Рисунок «График цикла форсунки»

Рис. 5. График цикла форсунки

После того, как событие впрыска закончилось и коромысло начало движение вверх, захваченное топливо высвобождается и начинает рециркулировать через систему.Благодаря постоянной рециркуляции топлива большая часть тепла передается от форсунок, они охлаждаются, а тепло возвращается в топливный бак. Топливо также смазывает детали форсунки, обработанные с высокой точностью. Топливо, не впрыскиваемое форсункой, возвращается в топливный бак.

Серия 50/60 имеет два типа форсунок: бывший S60 EUI (N2), см. Рис. «Бывшая форсунка N2» , и текущий N3, см. рис. «Инжектор тока N3» . Текущий инжектор N3 предлагает четыре усовершенствования продукта по сравнению с N2: внутренний соленоид, уменьшенный внутренний объем топлива, электрический разъем вместо кольцевых клемм и конструкция, способная принимать вставку чашки инжектора из нержавеющей стали См. Рисунок «Преимущества инжектора N3 перед инжектором N2» .

Рис. 6. Бывшая форсунка N2

Рис. 7. Инжектор тока N3

Форсунки серии

50/60 не подлежат ремонту в полевых условиях. Их необходимо отправить обратно производителю и заменить на восстановленный инжектор. Однако внешние кольцевые уплотнения корпуса форсунки исправны. В случае N2 в качестве обслуживаемых деталей предлагаются комплект уплотнительных колец соленоида и комплект следящей пружины.

Рисунок 8.Преимущества инжектора N3 перед инжектором N2

Раздел 1.1.2

НАСОС И ФОРСУНКА БЛОК MBE 900 И MBE 4000

В MBE 900 топливный насос перекачивает топливо из бака через предварительный фильтр до топливного насоса. В MBE 4000 топливо забирается из бака через первичный фильтр / водоотделитель и охладитель PLD-MR (также называемый топливным теплообменником) топливным насосом. Топливный насос подает топливо под низким давлением к топливному фильтру, а оттуда к отдельным топливным насосам впрыска.см. рисунок «Насосная установка МБЭ» и см. рисунок «Топливная система General MBE» . Насос каждого агрегата подает топливо под высоким давлением в линию высокого давления, см. Рисунок «Блок насоса и форсунки MBE 900 и MBE 4000» . Трубопроводы высокого давления отводят топливо высокого давления от насосов агрегата к форсункам.

Рис. 9. Насос агрегата MBE

В MBE 900 топливо фильтруется дважды: один раз в фильтре предварительной очистки перед топливным насосом и второй раз в основном фильтре после топливного насоса.Главный фильтр имеет сливной клапан для возврата топлива, накопившегося в фильтре, в топливный бак, а также постоянную вентиляцию для уменьшения количества паров топлива и возврата в бак. MBE 4000 имеет вторичный фильтр, установленный на двигателе. Корпус топливного фильтра содержит сменный топливный фильтр, а внизу прикреплен обратный клапан. Топливный фильтр находится в вертикальном положении, что упрощает замену и внутренний возврат при снятии фильтра, чтобы уменьшить утечку во время замены.

Насосы с электронным блоком встроены в картер и приводятся в действие непосредственно от распределительного вала в блоке цилиндров.Насосы узла впрыска, которые создают давление впрыска более 1586 бар (23000 фунтов на квадратный дюйм) и до 2137 бар (31000 фунтов на квадратный дюйм) в двигателях с системой рециркуляции выхлопных газов (EGR) для двигателей MBE 900 и 1793 бар (26000 фунтов на квадратный дюйм) для двигателей. MBE 4000, имеют электронное управление и регулируют время впрыска с помощью электромагнитных клапанов. См. Рисунок «Блок насоса и форсунки MBE 900 и MBE 4000» . Система управления состоит из блока двигателя-форсунки, насоса и блока управления форсунками (DDEC-ECU / PLD-MR) и блока управления автомобилем (DDEC-VCU).Дозирование и синхронизация подачи топлива регулируются системой управления, которая приводит в действие электромагнитный тарельчатый регулирующий клапан, чтобы остановить свободный поток топлива через насос форсунки. Когда соленоидный тарельчатый клапан закрывается, топливо задерживается в плунжере насоса форсунки. Непрерывный поток топлива через насос форсунки предотвращает образование воздушных карманов в топливной системе и охлаждает те части насоса форсунки, которые подвергаются воздействию высоких температур сгорания.

Рис. 10. Топливная система общего назначения MBE

Рисунок 11.Насосная установка и система форсунок MBE 900 и MBE 4000

Принцип работы топливного насоса высокого давления в дизельном двигателе

В обычных дизельных двигателях есть два типа топливных насосов: линейный насос и распределительный насос.

Мы обсуждали разницу между двумя типами насосов в предыдущей статье, вы можете получить доступ к этим 3 типам топливных насосов в дизельных двигателях.

В этой статье мы подробно поговорим о встроенном ТНВД.

Как это работает? какие компоненты? мы все это обсудим.

Определение встроенного нагнетательного насоса

Встроенный впрыскивающий насос — это насос высокого давления на дизельном двигателе, который используется для индивидуального повышения давления дизельного топлива до 18 000 фунтов на квадратный дюйм.

То есть каждый инжектор будет обслуживаться плунжерным узлом.

Можно сказать, что в 4-цилиндровом дизельном двигателе 4 форсунки и 4 плунжера.

Основная характеристика линейного ТНВД заключается в конфигурации каждого плунжера.Каждый плунжер расположен на одной линии над насосом распределительного вала.

Отсюда и произошло название «встроенный насос». Помимо того, что этот тип называется встроенным насосом, этот тип также известен как индивидуальный насос, потому что, как объяснялось выше, в этом типе используется один плунжер для каждого цилиндра.

Главный компонент линейного ТНВД

В линейном ТНВД 5 основных компонентов,

Насос распределительного вала
Плунжер
Бочка топливная
Подача топлива
Рейка и шестерня

Насос распределительного вала используется для приведения в действие плунжера для сжатия топлива.В то время как топливный бочонок, это место для хранения топлива, которое будет прижиматься к форсунке.

Это конфигурация, плунжер расположен над распределительным валом, а топливный цилиндр расположен над плунжером.

Рейка и шестерня — это механизм регулирования количества топлива в топливной бочке. Этот механизм будет регулировать обороты дизельного двигателя.

Подача топлива — это дверца входа-выхода топлива, имеется три входа подачи топлива
Входная линия подачи, используемая в качестве входа топлива из бака в насос
, выходная линия подачи, используемая в качестве выхода топлива в форсунку в условиях высокого давления
возвратная линия, используется для слива оставшегося топлива, которое не вдавливается в форсунку

А как это работает?

1.Внешний механизм ТНВД

Как правило, это мини-насос, который используется для перекачки топлива из бака в ТНВД. Этот насос работает механически, то есть приводится в действие коленчатым валом двигателя.

Итак, чтобы запустить поток топлива, нам нужно провернуть двигатель.

Когда коленчатый вал вращается, мини-насос подает дизельное топливо из бака в топливный насос через впускной канал. Из входного патрубка топливо непосредственно заполняет топливную бочку, и она готова к прессованию.

2. Механизм ТНВД

Распределительный вал насоса соединен с коленчатым валом двигателя, поэтому при автоматическом проворачивании двигателя распредвал насоса вращается.

Это вращение перемещает плунжер, так что плунжер прижимается вверх, и в результате топливо, которое уже находится в топливной бочке, сжимается под высоким давлением и поступает в инжектор.

Когда кулачок закончил нажимать на плунжер, плунжер возвращается в нижнее положение. Это снова откроет камеру топливной бочки, так что топливо из впускного отверстия заполнит топливную бочку напрямую.

3. Механизм установки оборотов двигателя

Регулировка оборотов двигателя на обычном дизельном топливе осуществляется путем регулировки количества топлива, впрыскиваемого форсункой.

В этом случае регулятор находится в топливной бочке. Количество топлива в топливной бочке при нажатии влияет на частоту вращения двигателя.

это задача рейки и шестерни. Эти два компонента будут регулировать количество топлива в топливной бочке, регулируя удаление топлива через возвратную подачу.

Количество топлива меньше (низкие обороты)

Количество топлива больше (высокие обороты)

Таким образом, от топливной бочки имеется промежуточный топливный тракт, ведущий к обратной подаче.

Этот путь сделан с определенным уклоном, так что, когда угол поворота плунжера, это повлияет на количество топлива, содержащегося в топливной бочке

Для большей ясности вы можете увидеть картинку (если смотреть сбоку)

а. при низких оборотах

Количество сжатого топлива меньше, поэтому угол плунжера можно увидеть на картинке.

2. при высоких оборотах

Количество запрессованного топлива больше, поэтому угол плунжера можно увидеть на картинке.

Дизельный топливный насос Roosa Master

1947

Ранние образцы ТНВД распределительного типа для управления частотой вращения двигателя

Роторный насос для впрыска дизельного топлива распределительного типа помог сделать небольшие высокоскоростные дизельные двигатели конкурентоспособными по стоимости с бензиновыми двигателями и открыл рынки для дизельных двигателей в сельском хозяйстве, морских силовых установках и производстве электроэнергии.

Механический впрыск нагнетает топливо через форсунку в цилиндры дизельного двигателя под гидравлическим давлением 2000 фунтов на квадратный дюйм или более. Впрыскивающий насос Roosa Master был первым распределительным насосом, который обеспечил простой механизм управления скоростью генераторных установок, тем самым уменьшив его сложность и количество деталей. Насос сочетает в себе одноцилиндровую насосную систему с противоположным плунжером для подпитки всех цилиндров многоцилиндрового двигателя с концепцией дозирования на впуске.Этот метод действия плунжера уменьшает размер и вес системы распределительных валов с рядным расположением вала.

Roosa Master был произведен компанией Hartford Machine Screw Company (ныне Stanadyne), которая была основана в 1876 году Кристофером Спенсером для производства винтов и других крепежных деталей на автоматической винтовой машине Hartford. Компания начала производить детали для самолетов вскоре после того, как в 1925 году Pratt & Whitney выпустила двигатель воздушного охлаждения для Wasp.

Роторный распределительный насос высокого давления для дизельного топлива был изобретен Верноном Роузой в 1941 году.Эрнест Дж. Уилсон был инженером-разработчиком, а Леонард Бакстер помогал. Концепция топливного насоса Roosa привлекла внимание компании в 1947 году, когда Roosa находился в Нью-Йорке, ремонтируя и обслуживая дизель-электрические генераторные установки. В июне Роза и Уилсон отправились в Хартфорд, чтобы разработать концепцию насоса и к 1952 году подписать первый контракт.

Достопримечательность Расположение

Stanadyne Auto Corp.
Подразделение дизельных систем
92 Дирфилд Роуд
Виндзор, CT 06095

Информация для посетителей

График работы: пн-пт 8-4: 30

Церемония записки

апрель 1988 г.

Механический дизельный топливный насос Схема

Во всем мире исследования альтернативных видов топлива были усилены из-за заботы об окружающей среде и уменьшения запасов традиционных ископаемых видов топлива.В Бразилии использование ископаемого топлива для производства сахарного тростника с годами улучшилось, но все еще есть возможности для улучшений. Например, в сельскохозяйственных угодьях на 1 тонну переработанного сахарного тростника расходуется около 2 литров дизельного топлива. За последний год около 110 000 сельскохозяйственных машин и грузовиков сожгли около 1,2 миллиарда литров дизельного топлива. Наряду с возможностью сокращения выбросов парниковых газов, использование этанола дает также экономическое преимущество, поскольку конечная стоимость топлива для производителя составляет примерно половину стоимости дизельного топлива.Вышеупомянутые причины побудили нас разработать систему управления дизельным топливом-этанолом для дизельных двигателей с использованием механических насосов для впрыска дизельного топлива. Дополнительная система была разработана с использованием блока управления двигателем, используемого для легковых автомобилей, для управления двигателями с 4 или 6 цилиндрами. В этой системе этанол впрыскивается в поток всасываемого воздуха, а предварительный впрыск дизельного топлива используется для зажигания. Эта система была создана на основе системы дизель-КПГ, ранее разработанной для городских автобусов. Требуется тщательная разработка алгоритмов управления для предотвращения чрезмерного использования дизельного топлива и высоких выбросов углеводородов.В этом документе будет подробно описана система дизель-этанол и представлены некоторые данные о производительности. Применение Технология дизель-этанол лучше применима для модернизации средств управления дизельным двигателем с помощью Delphi EMS, где доступность недорогого этанола, в основном на заводах по производству этанола, делает операцию экономически привлекательной. Цель Целью технологии дизель-этанол является сокращение использования ископаемого топлива (дизельного топлива) при транспортировке и сельскохозяйственных операциях. Это снизит количество выделяемых парниковых газов.Вдобавок к этому есть экономическая выгода от снижения затрат на топливо и возможные выгоды от торговли выбросами углерода благодаря проектам модели чистого развития в рамках Киотского протокола, эта выгода может быть дополнительно инвестирована в развитие чистых автомобильных технологий.

Разное