Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Топливные насосы высокого давления на дизельном двигателе

Топливные насосы высокого давления на дизельном двигателе. Виды насосов, принцип действия

ТНВД двигателя является главной частью системы подачи топлива. При качественной работе определенных программ, тнвд контролирует моменты подачи топлива, а так же нагнетает определенное количество топлива. Причем, работа насоса высокого давления напрямую зависит от того, с какой силой происходит нажатие на педаль газа.

Составные части ТНВД, и их разновидности

Топливные насосы высокого давления можно найти трех видов.

  1. рядный, где насосы отправляют топливо в определенные цилиндры. Насос данного вида уже давно перестали выпускать и ставить на новые автомобили. Однако, рассматривая преимущества, можно отметить надежность наоса. Из-за этого, многие владельцы авто продолжают использование именно этого насоса. Регулировать здесь возможно как механически, так и при помощи электроники. Имея дорогостоящее оборудование, это не составит проблем. В противном случае придется обратиться в автосервис.
  2. многосекционный;
  3. распределительный. Здесь один насос дает топливо сразу нескольким цилиндрам, однако, имеется здесь один существенный недостаток. При высоких нагрузках насос очень быстро изнашивается. Поэтому его предпочтительно устанавливать только на легковые автомобили, где и мощность двигателя, соответственно меньше.

При рассмотрении всех видов и устройство, можно выделить, практически все элементы идентичны. Так же, каждый вид имеет свои преимущества, которые присущи только одному виду.

Практически все производители автомобилей используют исключительно третий тип насосов. Выбор обуславливается компактностью и более точной работой таких насосов.

Однако здесь имеются свои подводные камни. При работе распределительного насоса необходимо обеспечить высокое качество используемого топлива. При исключении этого момента, топливный насос может быстро прийти в негодность. Ремонт или покупка нового устройства может обратиться в трату крупной денежной суммы без гарантии качественного ремонта.

Устройство ТНВД

На рисунке показывается стандартный топливный насос. Здесь он состоит из таких частей как:

  1. редукционного клапана;
  2. регулятора режимов;
  3. штуцера дренажного;
  4. корпуса насосной секции с плунжерами;
  5. насоса подкачки топлива;
  6. регулятора опережения впрыска;
  7. корпуса самого ТНВД;
  8. клапана для выключения подачи топлива;
  9. устройства привода плунжера.

Работа ТНВД

При помощи насоса для подкачки топлива, оно поступает из бака к ТНВД, здесь при помощи редукционного клапана стабилизируется давление. Регулятор режимов обеспечивает стабильную работу дизельного двигателя независимо от того, какая нагрузка.

Так как топливоподкачивающий насос подает топлива больше необходимого, лишнее топливо через штуцер попадает обратно в топливный бак. И, наконец, клапан, прекращающий поступление топлива, необходим для глушения двигателя.

Причины неисправностей в работе ТНВД

Среди всех причин, самая распространенная — наличие посторонней жидкости в топливе. Даже при наличии лучшего фильтра, вода может встречаться в любом случае. При полном отсутствии фильтра, или выводе из строя, фильтрация будет отключена, и вслед за выходом из строя ТНВД, может ломаться и сам двигатель.

Песок или другие посторонние крупинки. Попадание инородных тел в топливо может стать причиной раннего износа частей, которые соприкасаются между собой. Топливо, ненадлежащего качества губительно сказывается на работе автомобиля.

Настройка механизма, некачественное крепление. В таком случае может возникнуть ненужная вибрация и неправильная подача топлива.

Приобретение добавок и присадок. Они так же негативно влияют на работу всех систем автомобиля. Качественная регуляция насоса подразумевает долгую его эксплуатацию, и добавление присадок здесь не необходимо.

Ремонт ТНВД

Не имея необходимых навыков как в теории, так и в практике, лучше за ремонт не браться, и многие собственники дизельных авто предпочитают отправлять автомобили к специалистам. Чем можно самостоятельно заняться, это настраивание холостого хода, но и здесь имеется свой опасный момент. Так, во избежание поломок ТНВД нужно придерживаться двух простых правил:

  • использование топлива проверенного качества;
  • регулярная проверка на специализированных станциях после определенного пробега.

Даже самый внимательный и заботливый хозяин не застрахован от непредвиденной поломки насоса. Определить то, что причина именно в топливном насосе высокого давления очень просто.

    1. расход топлива значительно возрастает;
    2. мотор стал хуже работать, машина не заводится;
    3. из выхлопной трубы идет темный дым;
    4. обнаружены подтеки, просачивается топливо;
    5. нарушается транспортировка топлива.

Несмотря на наличие всех вышеперечисленных неисправностей, необходимо исключить другие возможные варианты неисправностей. Лучше всего провести полную диагностику автомобиля. Так как предметы для проведения диагностики — вещь не дешевая, то провести ее могут помочь специалисты автомобильных мстерских.

Подтечка топлива

Самая часто возникающая проблема у автомобилей. Здесь причиной может быть износ уплотнительных колец. Раскачивая ось рычага во время работы двигателя, начинает подтекать топливо, следует просто заменить уплотнитель.

Проблемы с клапаном, прекращающим подачу топлива

В таком случае, двигатель попросту не заводится. Необходимо проверить целостность привода. В случае отсутствия поломки, проверить заедание самого клапана. Для этого следует взять провод, одна сторона которого крепится на плюсовую клемму аккумулятора, а другая сторона провода к клемме клапана.

При этом должен быть слышен характерный щелчок. В таком случае, он указывает на полную исправность клапана, и проблема, возможно, кроется в проводах. Для того, чтобы доехать до места стоянки или ремонта, можно кинуть запасной провод. А уже конкретно ремонтом данной неисправности должен заняться автоэлектрик.

В случае если щелчка все таки не последовало, чтобы не искать эвакуатор, необходимо вывернуть корпус клапана из топливного насоса высокого давления, удалить пружину и запорную часть. Это даст возможность самостоятельно приехать в гараж. Здесь стоит учесть тот момент, что заглушить двигатель обычным способом уже не выйдет. Так, на включенной скорости следует резко отпустить педаль сцепления и нажать педаль тормоза. При проведении таких манипуляций, машина с рывком самостоятельно заглохнет.

Механизм подачи топлива. Зачастую после долгого простоя, дизельный двигатель не заводится. Такое возможно не только по причине поломки ТНВД, но и по иным причинам. Либо, в топливе присутствует вода. Такое может случиться даже при использовании хорошего топлива, например в зимнее время, когда возможно образование конденсата. И здесь, чем дольше стоит автомобиль, тем выше вероятность поломки.

В случае, если нет уверенности в том, что автомобиль заведется, необходимо снять ремень ГРМ, и повернуть шкив вручную. В случае беспрепятственного вращения, можно вернуть ремень на место. В противном случае, необходимо снять ТНВД с целью удаления коррозии.

При разборке необходимо делать фотографии процесса и каждого шага, так как возможно появление затруднений при сборке.

Очистка сетки после ремонта

Количество фильтрующих сеток зависит от насоса. Чистятся сетки простой зубной щеткой.

В последнее время стали выпускать насосы без тросиков и рычагов. Здесь присутствуют только электрические двигатели и приводы. Такое насосы невозможно сделать самостоятельно. Более того, это не удается сделать и специалистам.

Топливные насосы низкого давления

При разборке ТНВД дизельного двигателя можно увидеть еще один насос. Обычно, устанавливают его прямо в ТНВД, или поблизости с ним. Это топливный насос низкого давления. Соединены эти два насоса при помощи нескольких трубок, по которым проходит топливо, параллельно проходя очистку. Топливный насос низкого давления — это деталь, помогающая доставить топливо к ТНВД.

Составные части ТННД

  • вал приводной;
  • ротор с лопастями;
  • статор;
  • распред. диск;
  • шестерни;
  • муфты соединительные.

При движении лопастей ротора, они начинают приближаться к статору, создавая камеры. Далее, при наличии определенного давления, топливо отправляется к ТНВД. При повышенном давлении часть топлива направляется к клапану редукции.

Виды ТННД

ТННД находится во всех автомобилях без исключения. Без него совершенно невозможно обойтись, так как при помощи данного насоса происходит передвижение топлива из бака ко всем системам автомобиля. В дизельном варианте, ТННД транспортирует топливо к ТНВД. На инжектор устанавливают более мощные насосы, в остальных случаях ставится насос слабее.

Насос механический. В работу приводит коленвал со специальным кулачком, нажатие на который отправляет топливо в камеру. Далее топливо проходит в карбюратор, где происходит возгорание. Механический тип более благоприятен при долгом простое автомобилей, так как в таком случае высыхание не становится проблемой, и возможна самостоятельная подкачка топлива вручную.

Насос электрический. Такой тип на инжекторных двигателях. Появление обусловлено невозможностью использования механики. Механический насос не справлялся со своими функциями.

Устройство в простом виде: насосный элемент и электрический двигатель. Здесь же расположен датчик по расходу топлива и фильтр. Работа механического и электрического насосов идентична. Различие кроется лишь в том, что в насосах электрических топливо движется при помощи электрического двигателя.

ТННД можно найти внутри бензобака. Непосредственная близость с топливом не представляет никакой опасности, так как при постоянном движении топлива перегрев не происходит, соответственно, возгорания произойти не может. В качестве дополнения, ТННД устанавливается так же на дизельные двигатели.

В качестве вывода и подведения итогов, необходимо еще раз сделать оговорку, что лучше использовать исключительно проверенное топливо и проходить регулярные осмотры, чем выплачивать круглые суммы специалистам по ремонту или покупать новые насосы. При правильной и бережной эксплуатации автомобиля, все его части будут бесперебойно работать, и прослужат долгое время.

Читать еще:  Датчик запуска холодного двигателя ауди

Сильно ли давит ТНВД? и что такое ТНВД?


Топливный насос высокого давления (трёхцилиндровый дизельный двигатель, китайский трактор).


Топливный насос высокого давления 12-цилиндрового дизельного двигателя, в разрезе.
То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя

является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.

Назначение

Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент цикла, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.

В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыления создается движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыление и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).

Подкачивающие топливные насосы для ТНВД, дизельного и карбюраторного двигателей. 12В и 24В

Электробензонасос 24В низкого давления HEP02A. Устанавливается на дизельные двигатели. Нас..

Магистральный электрический 24В топливный насос подкачки низкого давления HEP-02A для дизельных и бе..

Электробензонасос 12В низкого давления HEP02A. Устанавливается как на бензиновые ( карбюратор ) так ..

NS08X-Z электрический 12В топливный насос подкачивающий низкого давления. Применяется на технике, с ..

Подкачивающий топливный насос низкого давления на 12В (без сепаратора) для экскаваторов по..

Электрический 12В топливный насос подкачивающий низкого давления. Применяется на дизельных и бензино..

Подкачивающий топливный насос качественный аналог Perkins 2641A203, диаметр входного ..

Электрический 12В топливный насос подкачивающий низкого давления. Применяется на технике, с установл..

Топливный насос низкого давления подкачивающий для SUZUKI, KUBOTA, MITSUBISHI S3/S4 и других мо..

Подкачивающий топливный насос качественный аналог Perkins 2641A203, диаметр входного ..

NS510 электрический топливный насос низкого давления для дизельных, бензиновых двигателей 12В. Приме..

Топливный насос низкого давления (подкачки) для грузовиков, автобусов и экскаваторов ISUZU / HITACHI..

Топливный насос (12B) EP-500-0 (EP-501) подкачки низкого давления для установки в топливную магистра..

Магистральный электрический 12В топливный насос подкачки низкого давления HEP-02A для дизельных и бе..

Будет полезно: Как залить масло в коробку ауди 80

1 400.00 р. 1 200.00 р.

Топливный насос низкого давления (подкачки) для грузовиков, автобусов и экскаваторов ISUZU / HITACHI..

NS02-007 Это внешний топливоподкачивающий насос низкого давления (аналог FACET 40104) в пр..

NS01-052 Топливоподкачивающий насос низкого давления ТННД для двигателей DEUTZ 101110121013 (ан. 0..

NS83D 12В Подкачивающий топливный насос (без сепаратора) для JOHN DEERE, MASSEY FERGUSON (..

Подкачивающий электрический 12В топливный насос повышенной производительности (без сепаратора) для т..

Аналог топливного насоса низкого давления с сепаратором ULPK0041, 3860189 для двигателей P..

Подкачивающий электрический топливный насос (без сепаратора) для тракторов,экскаваторов, погруз..

Электрический топливный насос низкого давления импульсного типа для установок Thermo King &..

NS01-094 механический топливный насос низкого давления ( ТННД ) с ручной подкачкой для CASE, NE..

NS01-093 механический топливоподкачивающий насос ( ТННД ) с ручной подкачкой для JCB 3CX,4CX с двига..

NS02-001 Это внешний топливоподкачивающий насос низкого давления (аналог FACET 40106) в прямоуг..

NS01-051 – механический топливный насос низкого давления для двигателей DEUTZ 2012, 1013 (02112673) ..

Электрический топливный насос подкачивающий низкого давления для техники с напряжением сети 24в. При..

Унивресальный высокопроизводительный обслуживаемый топливный насос низкого давления (подкачивающий) ..

Унивресальный топливный насос низкого давления (подкачивающий) марки Facet ® и Pu..

Разновидности

Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.


Работа секции рядного ТНВД

Устройство распределительного ТНВД:

  1. редукционный клапан;
  2. всережимный регулятор;
  3. дренажный штуцер;
  4. корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  5. топливоподкачивающий насос;
  6. лючок регулятора опережения впрыска;
  7. корпус ТНВД;
  8. электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  9. кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).

Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:

  • М (4—6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
  • А (2—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P3000 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P7100 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • P8000 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • P8500 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • R (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
  • P10 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • ZW (M) (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P9 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • CW (6—10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
  • H1000 (5—8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

Какой уровень давления обеспечивают ТНВД?

Поскольку основной задачей ТНВД является точное дозирование и своевременная подача топлива, его рабочие характеристики во многом зависят от требуемых для конкретного автомобиля режимов работы. Следует понимать, что каждый насос имеет некоторый диапазон рабочего давления, а не одну конкретную величину. Так, например, рядные ТНВД для дизельных моторов, в зависимости от модели, могут создавать максимальное давление до 55-135 МПа. При этом в отдельной модели минимальный показатель на холостом ходу может быть 15 МПа, а максимум при полной нагрузке — 130 МПа.

Магистральные насосы системы Common Rail достигают максимальных показателей до 135-200 МПа и каждое последующее поколение увеличивает не только верхний, но и нижний порог диапазона. Для примера, самые первые системы Bosch CP1 предполагают работу в диапазоне от 17 до 135 МПа, тогда как системы четвертого CP4 поколения способны развивать от 23 до 200 МПа.

Рекомендуем: Как работает электрический стояночный тормоз (EPB)

Для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском топлива (системы GDI) достаточно обеспечить давление в диапазоне 3-11 МПа.

Общее устройство ТНВД

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Всережимный регулятор
  • Муфта опережения впрыска.
  • Подкачивающий насос.
  • Кулачковый вал.
  • Толкатели.
  • Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
  • Гильзы плунжеров.
  • Возвратные пружины плунжеров.
  • Нагнетательные клапаны.
  • Штуцеры.
  • Рейка.

Принцип действия ТНВД

Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.

В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.

Читать еще:  Что характеризует степень сжатия в двигателе

Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.

На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т-130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.

Дополнительные агрегаты ТНВД

Муфта опережения впрыска

— служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:

  • Ведущая полумуфта.
  • Ведомая полумуфта.
  • Грузы.
  • Стяжные пружины грузов.
  • Опорные пальцы грузов

Принцип действия муфты следующий. При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.

Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Державка.
  • Грузы.
  • Муфта.
  • Рычаги.
  • Скоба-кулисы.
  • Регулировочные винты.
  • Оттяжные пружины.

Принцип действия регулятора следующий:

  • Запуск двигателя: перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
  • Увеличение оборотов: при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут.
  • Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти.
  • Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается

Топливный насос высокого давления (ТНВД): принцип работы, виды и неисправности

Дизельный двигатель работает на тяжёлом топливе, которое в обычных условиях практически не испаряется. Поэтому для обеспечения полного сгорания в цилиндрах дизеля, горючее необходимо максимально качественно распылить форсункой прямого впрыска. Для этого создаётся перепад давления, измеряемый сотнями атмосфер, что помимо прочего ещё и необходимо из-за высокой степени сжатия такого двигателя.

Следовательно, топливная аппаратура должна быть значительно усложнена по сравнению с обычным бензиновым мотором, даже прямого впрыска. Кроме подкачивающего, ставится ещё и насос высокого давления – ТНВД.

Что из себя представляет топливный насос высокого давления

Общим для всех многочисленных разновидностей ТНВД является значительное механическое сжатие дизтоплива, попадающего между плунжером или аналогичной по назначению деталью с одной стороны и подпружиненным клапаном с другой.

Любую жидкость можно считать практически несжимаемой, солярка не исключение. Поэтому давление может достигать тысяч атмосфер, особенно на современных моторах со сверхтонким распылением и электронным дозированием.

На каких двигателях устанавливается

Помимо дизелей, такие насосы могут применяться в бензиновых с прямым впрыском. Но всё же свойства бензина не требуют настолько значительного сжатия. Компрессия там ниже, да и распылять лёгкое топливо проще.

Не применяются ТНВД в двухтактных дизелях, где горючее смешивается с воздухом в картере перед тактом продувки. Но такие моторы сейчас практически не используются на автомобилях.

Устройство и принцип работы ТНВД

Классический образ насоса высокого давления содержит в своём составе:

  • Поршень в цилиндре, который в подобной технике принято называть плунжером, тем самым подразумевая очень точную подгонку с практически отсутствующим зазором и работу в жидкостной среде;
  • Вал с кулачками, который при вращении давит на плунжеры снизу через толкатели, заставляя их перемещаться с большим усилием, сжимая надплунжерный объём;
  • Каналы, по которым подаётся топливо к плунжерам, с клапанами, срабатывающими на обратном ходе;
  • Штуцеры с металлическими трубками, подающие топливо под давлением к форсункам;
  • Регулирующие рейки, клапаны, дозаторы и прочую аппаратуру.

Для обеспечения конкурентоспособных характеристик двигателей от механики в питающей аппаратуре приходится уходить, передавая регулирующие и распределяющие функции электронике.

Классификация

ТНВД можно различать по организации плунжерной системы, их приводу и способу дозирования топлива

Многоплунжерные (Рядные и V-образные)

Распространённые ранее многоплунжерные насосы схематично имели простую конструкцию, где на каждый плунжер работал свой кулачок вала, а надплунжерное пространство заканчивалось штуцером, соединённым с форсункой отдельного цилиндра двигателя. При набегании кулачка на каждый плунжер давление на форсунке резко нарастало, после чего открывался её клапан и происходил впрыск.

Регулирование количества топлива производилось поворотом плунжеров через рейку, а момент впрыска изменялся центробежной муфтой привода кулачкового вала.

На многоцилиндровых двигателях компактность конструкции обеспечивалась двухрядным расположением плунжерных пар по V-образной схеме с двумя управляющими рейками.

Распределительные

Распределительные насосы имели лишь один плунжер, приводимый в действие кулачковой вращающейся шайбой. Отсечка нужного количества топлива производится поворотом корпуса нагнетающего цилиндра.

Распределяет топливо по форсункам сам поршень, вращаясь вместе с кулачковой шайбой с приводом от двигателя. Получалась очень компактная конструкция, хорошо подходящая к легковым дизелям, но излишне нагруженная, отсюда и недолговечная.

Магистральные (Common Rail)

Наиболее совершенная система имеет в своём составе единый насос, роль которого сводится к созданию и поддержанию давления в общей для всех форсунок рампе. Все функции по своевременному открытию и дозированию подаваемого топлива возлагаются на форсунки.

Форсунка системы Common Rail представляет собой электрически управляемый клапан, который способен очень быстро открываться и полностью закрываться, находясь под значительным давлением.

Приводится клапан управляющим давлением, а открывается электрическим сигналом от блока управления. Используются как электромагнитные, так и пьезоэлектрические инжекторы, что ещё больше увеличивает быстродействие.

Стало возможным применять многократный впрыск за один рабочий такт, разделив питание цилиндра на предварительное (пилотное) и несколько основных. Всё это влияет на экономичность и чистоту выхлопа.

Само устройство насоса базируется на том же принципе сжатия топлива плунжером через систему из двух клапанов. Привод может быть, как кулачковым валом, так и шайбой. Количество плунжеров разное, причём на частичных нагрузках некоторые не задействованы.

Признаки неисправности ТНВД

Всякая проблема с ТНВД ведёт к нарушению оптимального горения в цилиндрах. Отсюда и внешние проявления, подобные таковым в любом двигателе внутреннего сгорания:

  • снижение мощностных и динамических показателей;
  • дымность выхлопа;
  • неуверенный запуск холодного или нагретого двигателя;
  • увеличенный расход дизельного топлива;
  • жёсткая работа и стуки в двигателе.

Практически все неисправности могут быть связаны с насосом или форсунками, поэтому проверка должна носить комплексный характер.

Внутренние поломки насоса высокого давления и их причины

ТНВД очень чувствительны к качеству топлива, особенно к наличию в его составе твёрдых включений, серы и воды. Несмотря на тщательную многоступенчатую фильтрацию полностью избежать повышенного износа не всегда удаётся.

Снижение давления становится следствием износа плунжерных пар. Топливо плохо распыляется, двигатель дымит и работает жёстко. Возможны отклонения по отдельным цилиндрам, что приводит к росту вибронагруженности.

Износ и подклинивание регулирующего механизма может стать причиной отклонений в настройке момента впрыска, что для дизеля равносильно изменению опережения зажигания бензиновых моторов.

Диагностика и ремонт ТНВД

Проверка топливной аппаратуры дизеля требует специализированного оборудования, своими силами можно лишь грубо убедиться в элементарной работоспособности, например, ослабляя штуцеры питания форсунок на старых механических насосах.

Современный ТНВД, да ещё с электрическим приводом, без диагностической аппаратуры не проверить. Надо располагать манометром для очень высокого давления, порядка двух тысяч атмосфер, сканером, опрашивающим датчики и сверяющим показатели с номинальными, форсуночным стендом.

Главное – знать взаимодействие всех узлов системы подачи топлива. Иначе отклонение в работе какого-нибудь клапана может стать причиной выбраковки дорогостоящего насоса.

Читать еще:  Ваз 21116 двигатель на каких машинах

На стенде насос выводится в калибровочный режим с прокачкой жидкости, строго нормированной по параметрам и очищенной. От качества топлива тоже многое зависит.

Замеряется давление и параметры расхода, их соответствие табличным во всех тестовых режимах. Только после этого выдвигаются версии и производится ремонт или замена.

Устройство топливных насосов высокого и низкого давления

Подобно человеческому сердцу, топливный насос обеспечивает циркуляцию горючего в топливной системе. Для бензиновых моторов эту роль выполняет электрический бензонасос, а для дизелей – топливный насос высокого давления (ТНВД).

Этот агрегат выполняет две функции: он нагнетает горючее в форсунки в строго определенном количестве и определяет момент начала его впрыскивания в цилиндры. Вторая задача аналогична изменению угла опережения зажигания у бензиновых моторов. Однако с тех пор, как появились аккумуляторные системы впрыска, момент впрыска регулируется электроникой, управляющей форсунками.

Основным элементом топливного насоса высокого давления является плунжерная пара. Подробно ее устройство и принцип работы в данной статье рассматриваться не будут. Если говорить коротко, то плунжерная пара – это длинный поршень небольшого диаметра (его длина в несколько раз превышает диаметр), и рабочий цилиндр, очень точно и плотно друг к другу подогнанные, зазор составляет максимум 1-3 мкм (по этой причине, в случае выхода из строя, меняется пара целиком). В цилиндре располагается один или два впускных канала, через них внутрь поступает топливо, которое затем выталкивается поршнем (плунжером) через выпускной клапан.

Принцип работы плунжерной пары схож с работой двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Двигаясь вниз, плунжер создает разрежение внутри цилиндра и открывает впускной канал. Топливо, повинуясь законам физики, устремляется заполнить разреженное пространство внутри цилиндра. После этого поршень начинает подниматься. Вначале он перекрывает впускной канал, затем поднимает давление внутри цилиндра, вследствие чего открывается выпускной клапан, и горючее под давлением поступает к форсунке.

  1. Типы топливных насосов высокого давления
  2. Рядный топливный насос высокого давления
  3. Распределительный топливный насос высокого давления
  4. Магистральный ТНВД
  5. Что такое ТННД

Типы топливных насосов высокого давления

Существует три типа ТНВД, они имеют разное устройство, но одно предназначение:

  • рядный;
  • распределительный;
  • магистральный.

В первом из них, топливо в каждый цилиндр нагнетает отдельная плунжерная пара, соответственно, количество пар равно количеству цилиндров. Схема распределительного топливного насоса высокого давления, в значительной мере отличается от схемы рядного. Отличие заключается в том, что горючее нагнетается ко всем цилиндрам посредством одной или нескольких плунжерных пар. Магистральный насос нагнетает топливо в аккумулятор, из которого оно в последствии распределяется по цилиндрам.

В авто с бензиновыми двигателями, с системой непосредственного впрыска, горючее качает электрический топливный насос высокого давления, однако оно (давление) там в разы меньше.

Рядный топливный насос высокого давления

Как уже было сказано, он имеет плунжерные пары по числу цилиндров. Его устройство довольно просто. Пары размещены в корпусе, внутри которого имеются подводные и отводные топливные каналы. В нижней части корпуса находится кулачковый вал с приводом от коленвала, плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам пружинами.

Принцип работы такого топливного насоса не отличается большой сложностью. Кулачок при вращении набегает на толкатель плунжера, заставляя его и плунжер двигаться вверх, сжимая горючее, находящееся в цилиндре. После перекрытия выпускного и впускного каналов (именно в такой последовательности), давление начинает подниматься до значения, после которого открывается нагнетательный клапан, после чего дизтопливо подается к соответствующей форсунке. Данная схема напоминает работу газораспределительного механизма двигателя.

Для регулирования количества поступающего топлива, и момента его подачи, применяется либо механический способ, либо электрический (такая схема предполагает наличие управляющей электроники). В первом случае количество подаваемого горючего изменяется поворотом плунжера. Схема очень проста: на нем имеется шестерня, она находится в зацеплении с рейкой, которая, в свою очередь, связана с педалью акселератора. Верхняя поверхность плунжера имеет наклон, благодаря чему изменяется момент закрытия впускного отверстия в цилиндре, а значит, и количество горючего.

Момент подачи топлива нужно менять при изменении величины оборотов коленвала. Для этого на кулачковом валу имеется центробежная муфта, внутри которой расположены грузики. С ростом оборотов они расходятся, и кулачковый вал поворачивается относительно привода. В результате, при повышении оборотов, топливный насос обеспечивает более ранний впрыск, а с уменьшением – более поздний.

Устройство рядных ТНВД обеспечивает им весьма высокую надежность и неприхотливость. Поскольку смазывание происходит моторным маслом из смазочной системы силового агрегата, это делает их пригодными для работы на низкокачественном дизтопливе.

Устанавливаются рядные ТНВД на средние и тяжелые грузовики. На легковые автомобили их полностью перестали устанавливать в 2000 году.

Распределительный топливный насос высокого давления

В отличие от топливного насоса рядного, распределительный имеет только одну или две плунжерных пары, которые снабжают топливом все цилиндры. Основные преимущества подобных топливных насосов – меньшая масса и размеры, а также более равномерная подача топлива. Главный минус один – их срок службы намного меньше из-за большой нагруженности, поэтому их применяют только на легковых автомобилях.

Существует три типа распределительных ТНВД:

  1. с торцевым кулачковым приводом;
  2. с внутренним кулачковым приводом (роторные насосы);
  3. с внешним кулачковым приводом.

Устройство первых двух типов насосов обеспечивает им больший срок эксплуатации, по сравнению с последним, ведь силовых нагрузок на узлы приводного вала, от давления топлива, в них нет.

Схема работы распределительного топливного насоса первого типа выглядит следующим образом. Основной элемент – плунжер-распределитель, который, помимо поступательно-возвратного движения, вращается вокруг своей оси, и тем самым нагнетает и распределяет горючее между цилиндрами. В действие он приводится кулачковой шайбой, обегающей по роликам неподвижное кольцо.

Количество поступающего топлива регулируется как механическим путем, при помощи вышеописанной центробежной муфты, так и посредством электромагнитного клапана, на который подается электрический сигнал. Опережение впрыска топлива определяется поворотом неподвижного кольца на определенный угол.

Роторная схема предполагает несколько иное устройство распределительного топливного насоса. Условия работы такого насоса несколько отличается от того, как работает ТНВД с торцевым кулачковым приводом. Горючее нагнетается и распределяется, соответственно, двумя противолежащими плунжерами и распределительной головкой. Вращением головки обеспечивается перенаправление топлива к соответствующим цилиндрам.

Магистральный ТНВД

Магистральный топливный насос гонит горючее в топливную рампу и обеспечивает более высокое давление, по сравнению с рядным и распределительным насосами. Схема его работы несколько иная. Топливо может нагнетаться одним, двумя или тремя плунжерами, приводимыми в действие кулачковой шайбой или валом.

Подача горючего регулируется электронным дозирующим клапаном. Нормальное состояние клапана – открытое, когда поступает электрический сигнал, он частично закрывается и тем самым регулирует количество топлива, попадающего в цилиндры.

Что такое ТННД

Топливный насос низкого давления, необходим для снабжения горючим топливного насоса высокого давления. Он, как правило, установлен или на корпусе ТНВД или отдельно, и закачивает топливо из бензобака, через фильтры грубой, а после и тонкой очистки, непосредственно в насос высокого давления.

Принцип его работы следующий. В действие он приводится эксцентриком, расположенном на кулачковом валу ТНВД. Толкатель, прижатый к штоку, заставляет двигаться шток с поршнем. В корпусе насоса имеются входной и выходной каналы, которые перекрываются клапанами.

Схема работы ТННД следующая. Рабочий цикл топливного насоса низкого давления состоит из двух тактов. Во время первого, подготовительного, поршень перемещается вниз и в цилиндр всасывается топливо из бака, нагнетательный клапан при этом закрыт. При движении поршня вверх входной канал перекрывается всасывающим клапаном, и под нарастающим давлением открывается выпускной клапан, через который горючее поступает в фильтр тонкой очистки и далее в ТНВД.

Поскольку топливный насос низкого давления имеет производительность большую, чем требуется для работы мотору, поэтому часть горючего выталкивается в полость под поршнем. В результате поршень, теряет контакт с толкателем и зависает. По мере выработки топлива поршень вновь опускается, и насос возобновляет работу.

Вместо механического, на автомобиле может быть установлен электрический ТННД. Довольно часто он встречается на машинах, которые оснащаются насосами фирмы Bosch (Opel, Audi, Peugeot и др.). Устанавливается электрический насос только на легковые автомобили и небольшие микроавтобусы. Помимо основной функции, он служит для прекращения подачи горючего в случае аварии.

Работать электрический ТННД начинает одновременно со стартером и продолжает нагнетать горючее с постоянной скоростью, пока мотор не будет заглушен. Лишнее топливо, через перепускной клапан сливается обратно в бак. Размещается электрический насос либо внутри топливного бака, либо за его пределами, между баком и фильтром тонкой очистки.
» alt=»»>

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector