Как работает плунжер тнвд: Устройство ТНВД

Плунжерная пара тнвд

Принцип работы и устройство плунжерной пары ТНВД

Плунжерная пара ТНВД включает в себя плунжер и втулку. Плунжер производит возвратно-поступательное движение внутри втулки. Плунжер нагнетает топливо под влиянием особого кулачка, также под влиянием возвратной пружины ход всасывания.

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя нужен для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением. ТНВД по способу впрыска бывают с аккумуляторным впрыском и непосредственного действия.

Плунжерная пара ТНВД способствует одновременному процессу нагнетания и впрыска. В каждый цилиндр топливного насоса подается необходимая порция дизеля. Плунжерная пара  создает нужное давление распыливания. В топливном насосе с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера работает за счет давления сжатых газов в цилиндре, также с помощью пружин.

Для более мощных дизелей устанавливают специальные аккумуляторные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В таких системах нагнетание и впрыск происходит раздельно.

В начале , топливо нагнетается насосом в аккумулятор , затем идет к форсункам. Таким образом, получается качественное распыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля. Однако конструкция достаточно сложная, поэтому не получила широкого распространения.

ТНВД могут быть многосекционными, рядными и распределительными. Друг за другом насосные секции располагаются в рядном, где топливо идет в определенный цилиндр, в распределительных насосная секция подает топливо сразу в несколько цилиндров двигателя.

Работа ТНВД

Работа ТНВД осуществляется за счет топливоподкачивающего насоса. Редукционный клапан поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД. Плунжерная пара ТНВД — это золотниковое устройство, которое регулирует количество впрыскиваемого топлива.

Плунжерная пара ТНВД распределяет по цилиндрам дизеля топливо в соответствии с порядком работы. Всережимный регулятор позволяет ограничить максимальные обороты коленвала, обеспечить устойчивую работу дизеля в любом режиме.

ТНВД получает излишек топлива от топливоподкачивающего насоса. Излишек возвращается в бак через дренажный штуцер. Электромагнитный клапан нужен для остановки дизеля. Принцип действия ТНВД таков, что кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленвала вращение.

Кулачок набегает на толкатель во время вращения кулачкового вала, смещает его, а он поднимает плунжер, сжимая пружину. Затем поднимается плунжер, закрывается впускной канал, затем вытесняется топливо, которое находится над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан и поступает к форсунке.

Остатки топлива уходят через слив по осевым, радиальному и винтовому каналам в плунжере и сливной в гильзе. Когда опускается плунжер , открывается впускной канал, за счет пружины. И объем над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.

Характеристики плунжерной пары ТНВД таковы, что твердость плунжера после термической закалки при изготовлении заводом около 58 – 62 единиц. Если применить дополнительные улучшения, то можно добиться 75 единиц.

 

Что такое плунжерная пара в дизельном двигателе автомобиля?

Топливной насос высокого давления (сокращенно – ТНВД) приходится важной составляющей системы двигателя, который работает на дизеле. Все, кто хоть раз сталкивался с аксиально-плунжерными или же радиально-плунжерными гидромашинами, наверняка знакомы с, так называемыми, плунжерными насосами. Позже, широкую огласку в системе подачи дизельного топлива получили плунжерные пары. Но обо всём поподробней.

Что такое плунжерная пара ТНВД

В основе топливного насоса высокого давления лежит единица сборки, которая составляет насосную секцию и называется плунжерная пара (или плунжерная пара тнвд). Она состоит из плунжера (поршня) и небольшой втулки (цилиндра), между которыми находится зазор минимального размера — прецизионное сопряжение. Данную пару принято изготавливать только из качественной стали, которая соответствует высокой точности, так как плунжер предназначен для создания давления, необходимого для распыления топлива в дизельном цилиндре и регуляции цикличной подачи.

Важно! Необходимо учесть, что большинство плунжерных пар собираются методом селективной сборки и прецизионное сопряжение между поршнем и цилиндром составляет 0,0018 мм. Замена одной плунжерной пары должна быть сделана комплексно, так как замена лишь одной определенной детали

на другуюпри возможном будущем ремонте не возможна.

Плунжер тнвд состоит из продольной и спиральной канавок. На поверхности плунжерной пары образуется кромка косой наружности, которая имеет название регулирующей.

Сама плунжерная пара тнвд состоит из пяти плунжеров и четырех гильз. В гильзе находятся два канала: подводящий и перепускной. Они соединяют между собой всасывающую полость с камерой давления. Штуцер с конусом посадки находится над плунжерной парой.

Плунжерные топливные насосы могут работать при огромном давлении, в отличие от поршневых насосов. Главной причиной тому является достаточно высокая чистота обработки, которая должна быть со стороны поверхности цилиндрической формы, в отличие от поршневого насоса, у которого имеет место более точная обработка внутреннего цилиндра.

Это технически сложный процесс.

Последовательность работы плунжерной пары

Объём среды, которая впоследствии вытесняется, напрямую зависит от той длины, с которой происходит ход плунжера. При помощи изменения самой характеристики, насос тнвд получает регулировку подачи в определенный отрезок времени. Обработка деталей плунжерных гидромашин и их точность настолько высоки, что прецизионное сопряжение между внешней и внутренней поверхностями цилиндра достигает примерно трех мкм.

Плунжер на тнвд имеет двигающуюся в корпусе рейку, которая приводит в движение зубчатый сектор, тем самым управляя цилиндром (втулкой). Рейка перемещается регулятором вращения коленчатого вала. С её помощью можно абсолютно точно дозировать цикловую подачу, при этом полный ход плунжера не будет изменен. Активность хода, которая связана с цикловой подачей, может быть изменена при помощи поворота регулирующей втулки самого плунжера.

Знаете ли вы? Давление в плунжерной паре в момент впрыска топлива в дизельный двигатель может достигнуть 200 МПа!

Наглядный пример работы того, как выглядит устройство и работа тнвд: Под первым номером находится камера высокого давления. Второй номер обозначает подводящий канал. Третий — гильза плунжера. Четвертый — сам плунжер. Пятый номер — регулирующая кромка. И, наконец, под шестым номером скрывается перепускной канал.

На следующей картинке изображено регулирование цикловой подачи, которое выдерживает клапан высокого давления топлива. а) нулевая подача; б) средняя подача; с) полная подача

1. Плунжерная гильза
2. Подводящий канал
3. Плунжер тнвд
4. Кромка регулирования плунжера
5. Рейка топливного насоса высокого давления

Цикловая подача топлива может быть отрегулирована в процессе изменения активного хода кромки. Для этого нужно повернуть рейку через цилиндр плунжера таким образом, чтобы кромка регуляции могла изменять сам момент нагнетания и величину впрыскивания в конце.

При нулевой подаче (а), канавка продольной формы находится впереди перепускного канала, таким образом, что давление в камере плунжерной пары во время работы плунжера равно давлению в полости всасывания. После этих действий нагнетания топлива не происходит.

Если рассматривать среднюю подачу (б), то плунжер должен быть установлен в промежуточном положении.

Полная подача (с) возможна лишь после установки активного максимального плунжерного хода.Передача движения на плунжер от рейки может быть произведена через зубчатые рейки на сектор, который закреплен на цилиндре плунжера.

Нагнетательные клапаны

Основной задачей нагнетательных клапанов является магистральное перекрытие высокого давления между топливным проводом и плунжерной парой тнвд, а также снижение давления до четкого статистического уровня, путем стравливания топливного провода и форсунковой полости. Такое снижение необходимо для мгновенного перекрытия форсункового распылителя, что, впоследствии, может предотвратить появление топливных капель.

На рисунке изображен пример нагнетательного клапана.

Различают разные конструкции топливных насосов высокого давления. От этого зависят виды плунжеров, основные из которых: рядный, распределительный и магистральный.

Важно! Открытое давление нагнетательного клапана регулируют при помощи подбора усиленной пружины. При этом проверку герметичности данного клапана нужно отвернуть от секции ТНВД, которая неисправна. Рейка насоса должна быть повёрнута в выключенное положение подачи. Давление при этом создается ручным насосом. Топливная утечка может свидетельствовать о неисправном состоянии основного клапана.

В рядном насосе топливо нагнетается в цилиндр с помощью определенной плунжерной пары. В распределительном насосе имеется один плунжер, который может обеспечить нагнетание, а также распределение топлива по всем втулкам. Магистральный насос может осуществить нагнетание топлива лишь в аккумулятор.

Работа топливного насоса высокого давления может использоваться в системе непосредственного впрыска бензинового двигателя. Его давление меньше дизельного насоса.

Клапан постоянного объема без ограничения обратного потока

Клапан постоянного объема состоит из втягивающего поршня, который получается из части элемента клапана. В том случае, когда канавка спиральной формы плунжера прекращает свою топливную подачу и пружина закрывает нагнетательный клапан, тогда поршень начинает входить в направляющую втулку штока (4) и отрезает топливный провод высокого давления от камеры этого самого высокого давления (или надплунжерного пространства).

Это может значить только то, что объем топлива в топливном проводе возрастет на объем величины, которая получается при втягивающем поршне (2). Длина топливного провода при этом не должна быть изменена.

Седло клапана (1), кольцевая проточка (3) и вертикальный паз (5) также не должны быть изменены. Клапаны с компенсацией, в свою очередь, имеют доработанный участок (6) на поршне втягивающей структуры.

Клапан постоянного объема с ограничением обратного потока

1. Держатель нагнетательного клапана;
2. Пружина нагнетательного клапана;
3. Пластина клапана;
4. Держатель клапана.

Клапан с ограниченным обратным потоком постоянного объема может быть применен как дополнение к обратному клапану.

Обратное давление образуется при закрытом распылителе форсунки, может быть причиной простого износа камеры в нагнетательном клапане. Такое воздействие может быть полностью удалено эффектом демпфируции или ограничения потока верхней секции нагнетательного клапана. Одним словом, такое действие достигается при помощи ограничительного узенького канала в клапане, который обеспечивает дросселирующий эффект и предохраняет от волны отражения клапана. При открытом клапане такой эффект не происходит.

Знаете ли вы? В качестве корпуса клапана топливного насоса используется пластилин или направляющий конус.

Клапан постоянного давления

1. Держатель клапана;
2. Элемент клапана;
3. Пружина клапана;
4. Вставка;
5. Нажимная пружина;
6. Седло пружины;
7. Шарик;
8. Ограничительный канал.

Клапан постоянного давления использует плунжерная пара тнвд. Данный клапан может развить давление больше 800 бар. Состоит из нагнетательного переднего клапана, который работает вместе с подачей топлива и клапана, удерживающего давление. Между впрысками, данный клапан поддерживает постоянный статистический уровень давления, как и при других рабочих режимах. Если говорить о преимуществе клапана, то он устраняет кавитацию и значительно улучшает гидравлическую стабильность.

Важно! Для эффективной работы клапана требуются более точные регулировочные модификации числа оборотов.

Подитожив все вышесказанное, управление подачей топлива в плунжерной паре должно производится с помощью клапана дозирования в зависимости от двигателя. В нормальном положении такой клапан всегда открыт. По электронному сигналу блока управления, клапан должен закрыться на некоторую определенную величину. Таким образом можно отрегулировать нужное количество поступающего топлива в компрессионную камеру.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Замена и регулировка плунжерных пар своими руками

Замена и регулировка плунжерных пар своими руками

Топливный насос высокого давления – это важнейший узел в каждом дизельном моторе. Из-за этого механизма горючее становится не просто жидкостью, а топливно-воздушной смесью. На работу насоса действует и такая деталь, как плунжерная пара. Она отвечает за подачу горючего и его распределение.

Устройство плунжерной пары

В конструкции этого элемента две основные детали – плунжер и втулка.

 

Плунжер состоит из цилиндрического поршня небольшого размера. Когда насос работает, плунжер двигается внутри втулки. Выполняя движения вверх и вниз, плунжер всасывает горючее, а потом оно нагнетается поочередно в форсунки рабочих цилиндров, где под большим давлением в распыленном состоянии воспламеняется. Плунжерная пара ТНВД имеет несколько отверстий на втулке, через которые и поступает дизельное топливо для последующего нагнетания.

Другими словами, главным назначением плунжерной пары является точное измерение горючего, чтобы потом подать его в цилиндры двигателя. Также этот элемент помогает насосу подать топливо в необходимый момент с нужным давлением. Чтобы всё осуществлялось без сбоев, надо чтобы у плунжерной пары было соответствие ко всем предъявляемым требованиям. Поэтому плунжерная пара цена которой не такая уж и маленькая, должна производиться на оборудовании высокой технологичности, в домашних условиях сделать её нереально.

Эксплуатация плунжерной пары

Плунжерная пара ТНВД – сложный элемент, эксплуатировать его надо с осторожностью и постоянно соблюдать необходимые требования. Чтобы устройство работало бесперебойно и качественно, то следует использовать только топливо высокого качества. Так как на наших АЗС качество топлива оставляет желать лучшего, то восстановление плунжерных пар – очень популярная услуга.

В некачественном топливе содержится большое количество химических элементов, что значительно уменьшает долговечность плунжерной пары. Самое негативное влияние производит вода, которая попадает в качестве конденсата в топливо. Если между втулкой и плунжером оказывается много воды, то смазывающая плёнка нарушает свою целостность и дальше деталь работает без смазки. Это может настолько деформировать деталь, что восстановление плунжерных пар просто не поможет. Останется только купить плунжерную пару в магазине и стараться заправляться только качественным топливом.

Когда необходима замена и как заменить плунжерную пару?

Есть несколько признаков того, что деталь неисправна. Один из них – это отказ мотора запускаться, особенно на мотор разогрет. Узнать нормально ли работает плунжерная пара ТНВД можно и во время работающего двигателя. Надо обратить внимание на качество его работы. Если плунжерная пара неисправна, то у мотора теряется мощность, а работает он с нехарактерными звуками. Кроме того, двигатель может работать с перебоями и нестабильно. Если был замечен хотя бы один симптом, то надо производить диагностику.

Надо отметить, что для диагностики применяется специальное оборудование. Поэтому очень сложно в домашних условиях сказать, неисправна ли плунжерная пара или нет. В СТО профессионалы могут точно сказать о неисправности и метод решения этого – регулировка или полная замена. Во время ремонта необходимо специальное оборудование, которое должно восстановить герметичность втулки и плунжера.

Теперь следует рассказать, как заменить плунжерную пару. Сначала необходимо пойти в магазин, подобрать и купить плунжерную пару, которая подойдёт к отдельно взятому двигателю. Надо разобрать всё, что снимается, вокруг топливного насоса. Это необходимо для того, чтобы снять старую плунжерную пару без проблем и ничего не мешалось. Потом надо снять переднюю крышку двигателя, открутить гайку крепления шестерни привода, а после этого открутить все трубки и снять топливный насос. Все детали, которые в грязи, заодно надо почистить. Только после этого можно начинать разбирать топливный насос, откручивать саму плунжерную пару, но только делать это с предельной осторожностью и в специально подготовленном месте с набором необходимых инструментов.

 

Из неё надо аккуратно слить топливо, демонтировать старую плунжерную пару, проверить состояние остальных деталей, а именно кулачковую шайбу, ролики, насос подкачки и т.д.. После этого надо перекрутить штуцера с клапанами и глушилкой мотора со старой пары, на новую. Потом можно всё собирать в обратном порядке, предварительно тщательно промыв плунжерную пару дизельным топливом от консервации перед установкой.

Регулировка плунжерной пары

Чтобы отрегулировать количество топлива, которое впрыскивается, на плунжере есть специальная отсечная кромка. Когда движение плунжера идёт вверх, то он сначала перекрывает отверстие для выхода, а через эту кромку отверстие приоткрывается. Нарезка этой кромки произведено спиралью, чтобы при повороте плунжера изменялось время до отсечки. Чтобы плунжер поворачивался и совершал поступательные движения, он опирается на кулачковую шайбу и зацепляется с её штифтом. Когда шайба вращается, то она вращает и плунжер, а кулачки набегают на ролики и толкают его. Регулировка плунжера производится регулировочными шайбами разной толщины. Самое главное – не забывать, что плунжерная пара цена на которую достаточно большая, очень хрупкая и сложная деталь, поэтому надо обращаться с ней надо очень аккуратно.

Плунжеры топливных насосов высокого давления (ТНВД)

Плунжеры насосов с клапанным регулированием подачи нагнетают топливо, а функции дозирования выполняют клапаны. Поэтому внешняя цилиндрическая поверхность этих плунжеров обычно гладкая. Иногда на внешней поверхности выполняют распределительные кольцевые канавки, в которых собирается топливо, продавливаемое через зазоры между плунжером и гильзой. В результате наличия этих канавок улучшается смазка трущихся поверхностей плунжера и гильзы.

Рис. Схема золотниковой пары плунжера:
а — с одним окном, б — с двумя окнами, в — с раздельными всасывающими и отсечными окнами, г — с двумя окнами и неполным уравновешиванием, д — с кромкой регулирования начала подачи, 1 — плунжер; 2 — отсечная кромка; 3 — всасывающее окно; 4 — продольный паз; 5, 7 — наклонные пазы, 6 — отсечное окно; 8 — осевой канал, 9 — радиальный канал; 10 — кромка; 11 — наклонный канал

Плунжеры топливных насосов с золотниковым регулированием имеют усложненную конструкцию как в верхней, так и в нижней части. В верхней части плунжера предусмотрены распределительные кромки, а в нижней части — устройство, при помощи которого осуществляют угловое перемещение плунжера. В насосах с золотниковым регулированием дозирование топлива осуществляется изменением конца подачи, изменением начала подачи и одновременным изменением как начала, так и конца подачи. От способа дозирования зависит конструкция верхней части плунжера.

При регулировании по концу подачи торец плунжера 1 (рис. а) перекрывает окно 3 с постоянным опережением. Отсечка подачи осуществляется кромкой 2, расположение которой относительно окна i изменяется при повороте плунжера. Когда продольный паз 4 находится против окна, подача топлива не происходит. Наличие продольного паза 4 и канавки на боковой поверхности, расположенной под кромкой плунжера (рис. б), обусловливает появление силы, действующей на боковую поверхность, прижимающей плунжер к втулке. Это приводит к быстрому и одностороннему износу плунжерной пары яри одном окне, выполняющим функции всасывания и отсечки, ограничению длины уплотняющей части плунжера, увеличению утечки топлива через золотниковую часть пары. Однако небольшая длина верхней части плунжера позволяет уменьшить общую его длину, а следовательно, и массу, что для быстроходных дизелей имеет большое значение. Продольный паз выполняют обычно фрезой, а отсечная кромка представляет собой винтовую линию (рис. в).

В конструкции плунжерной пары (рис. г) продольный боковой паз заменен осевым каналом 8, который сообщается с подкромочным пространством радиальным каналом 9. Кроме того, в плунжерной втулке выполнены всасывающее 3 и отсечное 6 окна. Наличие двух окон позволяет, во-первых, увеличить уплотняющую часть плунжера в области расположения кромок и уменьшить утечки топлива через эту часть в окна, во-вторых, отделить область всасывания от области отсечки и этим уменьшить влияние колебательных процессов в отсечной полости на наполнение втулки в процессе всасывания.

Исследования показывают, что при наличии одного окна при всех прочих равных условиях утечки через золотниковую часть меньше, чем при наличии двух. Это объясняется тем, что в процессе работы в области окна образуется некоторое пониженное давление, поэтому плунжер плотнее прижимается к втулке и препятствует проникновению топлива к ону. Однако такое прижатие обусловливает повышенный износ плунжера в верхней части Поэтому целесообразнее выполнять два окна, увеличивая несколько уплотняющую часть плунжера в области золотника. При этом нагрузка на плунжер получается более равномерной.

Отсутствие продольного бокового паза (см. рис. а) уменьшает неуравновешенную силу, действующую на боковую поверхность плунжера, и улучшает условия работы плунжерной пары. При полностью уравновешенном плунжере (см. рис. б) пазы 5 и 7, в которых в процессе нагнетаний находится топливо под высоким давлением, расположены на поверхности плунжера симметрично. Отсечка сначала производится через паз 5 и окно 6, а при дальнейшем движении плунжера вверх паз 7 открывает окно 3, а окно 6 перекрывается. Таким образом, конец отсечки осуществляется через паз 7 и окно 3.

В насосах с большими цикловыми подачами всасывающие и отсечные окна можно выполнять раздельно. Плунжер (см. рис. в) имеет два всасывающих окна, расположенных в верхней части втулки, и четыре отсечных. Отсечка топлива аналогична отсечке для плунжера с двумя окнами (см. рис. б).

В насосах с регулированием по началу подачи винтовые кромки выполняют у торца плунжера (рис. д). Кромки 10 можно изготовлять односторонними с одним или двумя окнами или двусторонними, как показано на схеме. В последнем случае предусмотрены два всасывающих окна 3, плунжер уравновешен симметрично расположенными канавками. Отсечка производится прямой кромкой или через радиальный канал 9, или наклонный канал 11 и отсечные окна 6. При наклонном потоке несколько уменьшается гидравлическое сопротивление и улучшается процесс отсечки. Наклон винтовых кромок определяется углом Bо.

В случае смешанного регулирования выполняют две винтовые кромки: одна из них соответствует началу подачи, а другая — отсечке. Всасывающая кромка 2 регулирования начала подачи перекрывает всасывающее окно 1, а отсечная кромка 4 при окончании подачи открывает отсечное окно 3 (рис. а). При повороте плунжера изменяется взаимное расположение кромок к окон, поэтому меняется как начало, так и конец подачи.

В плунжерной паре (рис. б), обеспечивающей двухфазную подачу топлива в цилиндр дизеля, в результате наличия пазов 6 и 5 на внешней поверхности плунжера и внутренней поверхности втулки происходит разрыв подачи. Основная часть цикловой подачи впрыскивается в цилиндр дизеля в период второй фазы.

Расположение кромок на поверхности плунжера при смешанном регулировании подачи в транспортном дизеле показано на рисунке в. При помощи кромки 2 и всасывающего окна 1 изменяют начало подачи, а кромки 4 и окна 3 — момент отсечки Нижняя кромка имеет два участка с разными наклонами к плоскости, перпендикулярной оси плунжера. На участке аб дизель работает на частных нагрузках, при этом изменяются не только углы начала и конца подачи, но и количество впрыскиваемого топлива. При работе дизеля по внешней характеристике (участок бв) цикловая подача остается постоянной. В зависимости от скоростного режима изменяются только начало и конец подачи. Конструкция нижней части плунжера при золотниковом регулировании зависит от способа его поворота.

Рис. Схемы выполнения кромок для золотниковой пары плунжера при смешанном регулировании:
а—в — варианты, 1 — всасывающее окно, 2 — всасывающая кромка, 3 — отсечное окно, 4 — отсечная кромка, 5 — паз во втулке; 6 — паз на плунжере

Характерные варианты нижней части, плунжера представлены на рисунке. На плунжере (рис. а) снята лыска, при помощи которой фиксируют шестерни от угловых перемещений. Шестерня находится в зацеплении с рейкой, движение которой через шестерню перелается плунжеру. В осевом направлении шестерня не перемешается, так как установлена между выступом корпуса и втулкой.

Рис. Схемы выполнения нижней части плунжера золотниковою насоса:
а—е — варианты

Плунжер с шестерней может быть соединен при помощи трех выступов (рис. 6), входящих в соответствующие пазы шестерни. Такое соединение позволяет устанавливать шестерню только в одном и том же положении относительно плунжера и обеспечивает передачу большего момента. Как и в предыдущей схеме, шестерня фиксируется от осевых перемещений в корпусе насоса.

Широко применяют в дизелестроении плунжер с нижней частью, имеющей специальный выступ (рис. в). Этот выступ входит в прорези втулки шестерни. При перемещении рейки связанная с ним шестерня поворачивается, поэтому совершает поворот и плунжер. Вместо выступа можно устанавливать штырь, который запрессовывают в просверленный канал. Такое устройство проще, однако оно менее надежно, чем конструкция плунжера с выступом, выполненным как одно целое с плунжером.

Плунжер можно поворачивать и при помощи зубчатого сектора (рис. г), разрез которого стягивают болтом. Сектор входит в зацепление с рейкой топливного насоса. Вместо шестерни можно устанавливать втулки с пальцевидными (рис. б) или шаровидными (рис. е) выступами. Эти выступы входят в соответствующие пазы устройств, выполняющих функции рейки.

устройство, схема, принцип работы, характеристики

Основным узлом топливной системы дизельного двигателя является топливный насос высокого давления — ТНВД . Функцией узла является создание рабочего давления в системе, дозированная подача топлива к распылителям синхронно циклам работы двигателя в начале такта сжатия в каждый отдельный цилиндр с учётом режимов работы силового агрегата. Техническое состояние и регулировка узла  прямо влияет на работу дизеля и создаваемую им мощность.

ТНВД трактора МТЗ 80

Трактора мтз 80(82) оснащаются ,в зависимости от года выпуска, топливными насосами в ранних комплектациях УТН 5 и более поздних 4 УТНИ, 4 УТНМ производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По классификации данные узлы являются механическими со всережимным регулятором и корректором, имеют одинаковый принцип работы и конструкцию. Топливный насос трактора МТЗ 80 (82) установлен с левой стороны машины в передней части моторного отсека. Механический привод узла осуществляется через газораспределительную шестерню от коленчатого вала двигателя.

Марки ТНВД для тракторов МТЗ

Марка двигателя ММЗ	Марка ТНВД старой комплектации	Марка ТНВД новой комплектации
Д-240	4 УТНМ-1111005	4 УТНИ-1111005-20
Д-243	4 УТНМ-1111005-110	4 УТНИ-1111005-20
Д-241	4 УТНМ-1111005-10	4 УТНИ-1111005
Д-242	4 УТНМ-1111005-20	4 УТНИ-1111005-10
Д-244	4 УТНМ-1111005-100-01	4 УТНИ-1111005-30
Д-245	4 УТНМ-Т-1111005	4 УТНИ-Т-1111005
Д-245. 3, Д-245.2	4 УТНМ-Т-1111005-30	4 УТНИ-Т-1111005-30
Д-245.4, Д-245.5	4 УТНМ-Т-1111005-20	4 УТНИ-Т-1111005-20
Д-245Л-83, Д-245.1	4 УТНМ-Т-1111005-40	4 УТНИ-Т-1111005

Принцип работы топливного насоса МТЗ

Нагнетание топлива и создание рабочего давления осуществляется возвратно-поступательной работой плунжерных пар. В состав пары входит цилиндрическая втулка 4 и плунжер 3, выполняющий функцию поршня. Движение плунжерам передаётся вращением кулачкового вала 1 узла через толкатели 2. Всасывание топлива осуществляется из питающего канала в корпусе узла в надплунжерную полость через окно В во втулке при движении плунжера вниз. При набегании кулачка вала на толкатель , плунжер движением вверх и созданным импульсом давления, открывает нагнетательный клапан Е и пропускает дозированную порцию топлива непосредственно к распылителю.

схема работы плунжерной пары

Детали пары не имеют дополнительных компрессионных уплотнителей и давление создают за счёт высокоточной индивидуальной подгонки с точностью до микрона ( 1 микрометр= 1 метр* 10̄̄̄̄ ̄⁶). В технической терминологии такие пары называются прецизионными и при эксплуатации пары деталей разукомплектовывать запрещено.

В технических учебных заведениях преподаватели для демонстрации подтверждения высокоточной подгонки прецизионной пары показывают небольшой опыт, основанный на принципе действия коэффициента теплового расширения материалов:

• Поршень – плунжер оставляют в руке, передавая детали температуру тела, а цилиндр-втулку плунжерной пары выносят на улицу с температурой ниже 0˚С .
• Затем по истечении 10 мнут части пары получают разницу температуры 36 — 40˚С, при этом втулка в границах коэффициента расширения под действием холода уменьшает свои линейные размеры, а плунжер от тепла руки увеличивает.
• В момент достижения потенциала разности температур преподаватель показывает невозможность вхождения плунжера в цилиндр втулки, тем самым доказывая высокую точность подгонки деталей.

Устройство ТНВД трактора МТЗ 80(82)

УТН 5 и 4 УТНИ представляют собой узел с рядным расположением четырёх секций плунжерных пар с присоединённым регулятором и подкачивающей помпой для преодоления сопротивления прохода топлива через фильтры при заполнении системы. Механизм насоса помещён в алюминиевом корпусе, к передней части которого присоединена чугунная плита для монтажа узла к двигателю. Задний фланец насоса соединяется с регулятором. Кулачковый вал вращается на двух подшипниках. Деталь имеет четыре кулачка для привода плунжеров и один эксцентрик для подкачивающего насоса системы.

Устройство ТНВД УТН 5

В задней части насоса размещён перепускной клапан, который пропускает лишне топливо, подаваемое подкачивающим насосом в его всасывающую полость. Таким образом, давление в головке топливного насоса поддерживается в пределах  0,07- 0,12 мПа обеспечивая бесперебойную подачу к плунжерным парам. В четырёх вертикальных сверлениях корпуса, расположенных в ряд, установлены толкатели с секциями плунжерных пар, каждая из которых работает как отдельный насос.

Секции оборудованы поворотным механизмом плунжера для осуществления изменения количества подачи топлива в автоматическом режиме при взаимодействии с регулятором. Для осуществления поворота каждая пара оснащена поворотной гильзой 14 с зубчатым венцом 6, который зацепляется с рейкой, связанной с регулятором насоса. На гильзу одета возвратная пружина 8 с упорными тарелками 7 и 12 нижняя часть, которой упирается в болт 11 толкателя 10, а верхняя в корпус насоса.

Корпус насоса оборудован боковым люком для регулировки подачи топлива отдельной секцией и контрольным отверстием с резьбовой пробкой для проверки уровня моторного масла в узле. В крышке регулятора установлен сапун с фильтрующим воздух элементом для сообщения внутренней полости насоса с атмосферой. В нижней части регулятора размещена сливная пробка.

Плунжерная пара

В состав каждой секции входит цилиндрический плунжер 13 со втулкой 5, выполняющей функцию цилиндра. Пара выполнена с высоколегированной термически закалённой стали, обеспечивающей повышенную прочность и плотность прилегания рабочих поверхностей. Верхняя часть втулки имеет утолщённое тело для устойчивости к высоким нагрузкам действующего созданного давления и имеет выступ для посадки в корпус. Втулка оборудована двумя окнами 18 и 19, через одно всасывается топливо в надплунжерную полость, а другое выполняет перепускную функцию для отсекания порции топлива. Оба окна соединены с продольными каналами в корпусе насоса. Для противодействия проворачиванию деталь фиксируется штифтом. Верхний торец втулки оборудован полированным седлом, к которому прижат отдельный нагнетательный клапан К секции.

Детали секции ТНВД

Каждый плунжер имеет две спиральные симметрично расположенные проточки. Одна предназначена для регулировки количества, подаваемого плунжером топлива путём поворота детали без изменения хода. При совпадении кромок перепускного окна втулки и проточки плунжера давление в надплунжерной полости  резко падает и подача топлива через нагнетательный клапан к форсунке прекращается. Вторая проточка предназначена для обеспечения выравнивания  удельного давления топлива, действующего на боковую поверхность плунжера при рабочем ходе детали. Таким образом,  устраняется одностороннее действие сил во время впрыска, что значительно увеличивает рабочий ресурс прецизионной пары. В нижней части плунжера находится кольцевая проточка, в которую собирается просочившееся топливо из нагнетательной полости. Собранное  топливо в проточке обеспечивает смазку пары. Основание плунжера оборудовано двумя выступами для управления его поворотом и упорной головкой для тарелки возвратной пружины.

Нагнетательный клапан

Клапан служит для разделения нагнетательной полости пары и трубки высокого давления идущей к форсунке, а также для резкого снижения давления в топливопроводе в конце подачи горючего плунжером. Это обеспечивает резкое прекращение подачи топлива  без подтекания форсунки в конце впрыска. Детали клапана изготовлены из высокопрочной легированной стали индивидуально подобраны и тщательно притёрты. Разукомплектование деталей клапана при замене или ремонте, так как и плунжерной пары не допускается. Пружина, установленная сверху, прижимает пояски клапана к седлу и старается держать его в закрытом состоянии. Выше основного пояска, отделяющего надплунжерное пространство от трубопровода проточена разгрузочная канавка, которая при закрытии клапана забирает на себя часть топлива, находящегося в трубопроводе. Таким образом, снижается давление в трубке, что обеспечивает резкое прекращение впрыска.

Устройство нагнетательного клапана ТНВД

Подкачивающая помпа топливного насоса

В отдельном чугунном корпусе помпы размещён поршень, приводимый в движение толкателем из прочной легированной стали. Толкатель прижимается пружиной к приводящему его в движение эксцентрику кулачкового вала насоса. Стержень 13 толкателя двигается во втулке, ввёрнутой в корпус. Детали являются прецизионной парой и выполняет функцию основного рабочего органа подкачивающего устройства. Впускной и нагнетательный клапаны изготовлены из капрона. Направляющей впускного клапана является корпус 8 ручного подкачивающего устройства, а нагнетательного корпус 19. Клапаны прижаты пружинами к стальным втулкам, запрессованным в корпус устройства.

устройство подкачивающей помпы ТНВД

Всережимный регулятор топлива насоса

Автоматическое изменение количества подаваемого насосом регулируется устройством в зависимости от действующей нагрузки на двигатель. Принцип работы регулятора заключается во взаимодействии грузов размещённых на конце кулачкового вала насоса через муфту на систему тяг, связанных с поворотной зубчатой рейкой, управляющей поворотом плунжеров.

Механизм регулятора УТН 5

Ступица с четырьмя грузами 6 и муфта регулятора 5 с упорным подшипником 26 установлена на хвостовике кулачкового вала. На оси в нижней части корпуса регулятора установлены шарнирно соединённые основная 23 и промежуточная 22 тяги. Верхний конец промежуточной тяги связан с рейкой 11 ТНВД  через тягу 14. Промежуточная тяга оборудована автоматическим корректором топливоподачи 20, который состоит из корпуса и размещённым в нём подпружиненного штока 17. Пружина 10 корректора-обогатителя связывает промежуточную тягу 22 и рычаг 9. Пружина 10 создаёт усилие, поворачивая тягу 9 для обогащения в пусковом режиме. Верхний край основной тяги 23 соединён пружиной 15 с рычагом 9 через серьгу 13, который жёстко соединён с осью рычага управления 29.

Задняя стенка оборудована ввёрнутым регулировочным болтом  19«наминала», который ограничивает амплитуду перемещения основной тяги 23 в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, ограничивается часовая производительность насоса. Болтом 18 регулируют остановку подачи топлива. В опорный прилив корпуса регулятора ввёрнут специальный болт 32, который ограничивает угловой поворот рычага управления 29, а следовательно, и частоту вращения двигателя. 

Работа регулятора ТНВД

Параметры режимов работы регулятора устанавливаются путем регулировки механизма устройства и должны соответствовать эксплуатационным показателям силового агрегата согласно данным завода производителя.

Режим пуска

Рычаг управления 29 устанавливают в сторону максимальной скорости вращения до упора в болт 32. Рычаг 9 растягивает одновременно две пружины 10 обогатителя и 15 регулятора. Пружина 15 прижимает  основную тягу 23 к головке регулировочного болта «наминала» 19, а пружина 10 обогатителя подаёт промежуточную тягу 22 с тягой 14 в сторону передвижения рейки для увеличения подачи топлива. (рис I) С увеличением частоты вращения после запуска двигателя, грузы на конце вала под действием центробежных сил расходятся и преодолевая усилие основной пружины 15  и обогатителя 10, передвигают муфту 5 назад. При этом тяга 22 перемещается, действуя на рейку насоса через тягу 14 в сторону уменьшения подачи топлива до установки оборотов холостого хода. (рис. II)

Схема работы режимов работы регулятора ТНВД

Рабочий режим

В случае достижения максимальной частоты вращения двигателем центробежная сила грузов регулятора уравновешивается пружиной 15 и рейка занимает промежуточное положение. При этом шток корректора 17 находится в утопленном состоянии, пружина обогатителя 10 сжата, тяги 22 и 23 прижаты друг к другу и работают как одно целое.(рис. II)

При увеличении нагрузки на двигатель до номинальной частота вращения уменьшается, вследствие этого центробежная сила на грузах снижается и муфта перестаёт воздействовать на промежуточную тягу 22. Основная тяга  23 при этом упирается в головку болта «наминала» и  под действием пружины 15 перемещают рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.(рис III)

Схема работы режимов работы регулятора ТНВД

С достижением уровня номинальной частоты вращения устанавливается подвижное равновесие механизма регулятора. Усилие пружины 15 уравновешивают центробежные силы грузов, а основная тяга 23 касается головки болта «номинала».

При возникновении кратковременной нагрузки, превышающей номинальную, частота вращения двигателя  и насоса резко снижается. Сила действия грузов на промежуточную тягу 22 падает. В этом случае пружина 7 в корректоре выталкивает шток 7 и упирается в основную тягу 23, в следствие чего, промежуточная тяга 22 вместе с рейкой под действием пружины 15 перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, крутящий момент двигателя возрастает и преодолевает нагрузку. (рис IV)

Корректировка  подачи топлива при преодолении временных нагрузок в сравнении с подачей при номинальных оборотах  происходит в пределах 15-22% и зависит от степени выхода штока из корпуса корректора, а также от степени натяжения пружины 14.

Режим остановки двигателя

Для остановки рычаг 29 управления переводят до конца в направлении часовой стрелки. При этом рычаг 9 под действием пружины регулятора 15 передвигает основную тягу 23 к задней стенке корпуса регулятора. Упираясь в ограничительный болт 18, тяга 23 увлекает за собой промежуточную тягу 22 и соответственно рейку насоса  назад в сторону выключения подачи топлива.

Технические характеристики ТНВД для  МТЗ 80 82

Показатели	УТН 5	4 УТНИ	4 УТНМ
Диаметр плунжера мм	8,5	9	9
Ход плунжера мм	8	10	8
Номинальная частота вращения вала ТНВД об/мин	1100	1100	1100
Частота вращения, соответствующая холостому ходу дизеля об/мин	1170	1160	1160
Частота вращения начала работы регулятора об/мин	1115	1115-1125	1115-1125
Частота вращения максимального крутящего момента об/мин	850	850	850
Частота вращения прекращения коррекции об/мин	1040-1100	1040-1100	1030-1090
Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин. кулачкового вала ммᶾ/цикл	120	140	140
Частота вращения автоматического выключения подачи топлива к форсункам об/мин	950	1210	1250
Неравномерность подачи топлива секциями %  мин. частоте вращения/максимальной частоте	6/30	6/30	6/30
Угол начала подачи топлива секцией по мениску до ВМТ( по профилю кулачка)	57	57	57

Обслуживание ТНВД

В регламентные мероприятия по уходу за узлом входят:

• Проверка уровня масла в корпусе ТНВД производится через каждые 60 часов работы.
• Замена масла осуществляется с периодичностью 240 рабочих часов.
• Через каждые 960 часов производят проверку насоса на специальном стенде.

В процессе диагностики ТНВД проверяют следующие параметры:

• давление, создаваемое отдельной секцией
• производительность отдельной секции
• равномерность подачи топлива секциями
• производительность секций в режиме коррекции
• режимы работы регулятора

При выявлении несоответствия технических параметров, выдаваемых узлом в процессе проверки, производят регулировку или при необходимости ремонт узла с заменой, вышедших из строя деталей. Для осуществления ремонта, а также правильной настройки узла необходима соответствующая материальная база и специалист соответствующей квалификации.

устройство, принцип работы и ремонт

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

1. отсоединить тросики ручного управления рычагом остановки двигателя и рычагом управления регулятором,
2. снимите тягу управления подачей топлива,
3. отсоедините все трубопроводы подвода топлива к насосу, отводящий и дренажный трубопроводы и трубопровод от фильтра тонкой очистки топлива,
4. отсоедините трубку для подвода масла к насосу и, масло отводящую трубку,
5. 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),
6. отсоедините топливопроводы факельных свечей,
7. снимите топливопроводы высокого давления,
8. отсоедините трубку, которая подводит воздух к рабочему цилиндру вспомогательного тормоза,
9. открутите четыре болта, которые крепят ТНВД,
10. 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

Неисправности ТНВД: признаки, причины возникновения

Без дизельных двигателей сложно представить себе современные сферы машиностроение. Они пользуются огромным спросом в легковых, грузовых автомобилях и спецтехнике, в производственном оборудовании, на речных и морских судах. Причины очевидны: максимально неприхотливая конструкция, высокие тяговитость и мощность, экономный расход топлива. Несмотря на совершенность дизельного двигателя, в процессе эксплуатации некоторые узлы и комплектующие изнашиваются и выходят из строя. Как показывает практика нашего сервисного центра, одним из наиболее уязвимых узлов дизельного мотора является топливный насос высокого давления (ТНВД). Даже незначительная поломка ведет к тому, что силовой агрегат не способен вырабатывать полную мощность. Падает производительность, что в процессе заканчивается полным выходом из строя. Чтобы избежать дорогостоящей замены или ремонта топливного насоса, следует уделять повышенное внимание его диагностике и профилактике неисправностей.

Принцип действия ТНВД

В зависимости от конструкции двигателя и модели транспортного средства в них могут использоваться различные типы ТНВД. Несмотря на это, принцип работы остается одинаковым: узел отвечает за подачу в камеры сгорания дизельного топлива под высоким давлением. Количество дизтоплива может сильно отличаться, это зависит от режима работы силового агрегата и нагрузки на него.

Основными конструкционными элементами ТНВД являются плунжер и втулка цилиндр. В зависимости от принципа работы этих элементов все топливные насосы можно условно разделить на две категории: ТНВД аккумуляторного типа и насосы непосредственного действия.

Топливные насосы непосредственного действия работают по такому принципу:

• Плунжер приводится в действие посредством механической тяги.
• Впрыск и нагнетание топлива в камеры сгорания осуществляются одновременно.
• Плунжер отвечает за создаваемое давление, необходимое для подачи нужного количества топлива.

Аккумуляторные ТНВД иначе называют насосами раздельного действия. Дизтопливо сначала нагнетается в специальный аккумулятор, после чего поступает в форсунки, а затем – в камеру сгорания.

Производители топливных насосов пользуются следующей классификацией:

• Рядные насосы. В них каждый цилиндр напрямую связывается с определенной насосной секцией, которая и отвечает за его питание.
• Распределительные насосы. Каждая из секций обеспечивает подачу топлива в один или несколько цилиндров.
• Многосекционные модели. Устанавливаются только на высокоскоростных силовых агрегатах.

Исходя из конструкции ТНВД, можно описать принцип его работы по этапам:

• Специальный насос нагнетает дизтопливо и подает его в ТНВД. Необходимое рабочее давление обеспечивается наличием редукционного клапана.
• Соединенный с коленвалом кулачковый вал отвечает за приведение в движение плунжера, который и осуществляет подачу топлива в цилиндры.
• Под воздействием вала плунжер движется вверх в полости втулки. В этот момент открываются клапаны выпуска и впуска топлива.
• При движении плунжер создает давление, необходимое для открытия клапана нагнетания. Через него топливо направляется в распыляющие форсунки.
• Лишнее топливо удаляется через специальные каналы и возвращается в бак с помощью дренажного штуцера.

Специалисты отмечают, что слаженная и корректная работа ТНВД возможна лишь при согласованности всех этапов. Насос очень чувствителен к режиму работу и качеству топлива, поэтому если проигнорировать хотя бы один из пунктов, это чревато серьезными неполадками.

Виды и признаки неисправностей

В процессе эксплуатации дизельных силовых агрегатов рабочие режимы и поведение могут существенно меняться под воздействием случайных факторов. Один из наиболее значимых – износ элементов ТНВД. Важно заранее знать, какие симптомы и признаки неисправностей топливного насоса:

• Внезапные течи в топливной системе.
• Увеличенный расход топлива.
• Регулярное соскальзывание ремня газораспределительного механизма с приводной шестерни.
• Усложненный запуск мотора, сопровождающийся перегревом.
• Появление посторонних звуков со стороны двигателя.
• Повышенная дымность при эксплуатации в обычном режиме и использовании качественного топлива.

Если вы заметили хотя бы один из вышеперечисленных признаков, обязательно запишитесь на диагностику в специализированный сервисный центр. Специалисты смогут не только выявить неисправность, но и локализовать ее, установив степень изношенности остальных важных элементов конструкции. Возможно, замена одной детали в ТНВД позволят восстановить его заводские рабочие характеристики.

Опыт работы наших механиков помог определить список самых распространенных проблем с топливными насосами дизельных двигателей:

• Загрязнение насоса и цилиндров нагаром, пылью, внешней грязью. Засоренные каналы и клапаны препятствуют нормальной работе плунжера. Попытки добиться заданных характеристик приводят к тому, что металл устает, теряя изначальную жесткость и прочность.
• Сбои в подаче и равномерном распределении топлива. Обычно такая неполадка возникает по причине сильного износа зубьев рейки, втулки и плунжера, нагнетательных клапанов. Еще одна причина сбоев – повреждение или загрязнение форсунок продуктами сгорания топлива.
• Износ плунжерной пары. В результате при работе двигателя в холодном режиме наблюдаются так называемые плавающие обороты, сопровождающиеся повышенным расходом топлива. Уменьшается компрессия, что ведет к нарушению герметичности системы топливного насоса. Если проигнорировать проблему, все может закончиться повреждением плунжера, серьезными сбоями в работе силового агрегата и повышенному износу подшипников.
• Производственный брак. Самый редкий фактор, но иногда владельцы авто с дизельным двигателем сталкиваются с тем, что алюминиевый корпус ТНВД оказывается поврежденным или имеет трещины. Исправить эту проблему невозможно, поможет только полная замена топливного насоса.
• Чрезмерный износ подшипников. Повышение силы трения в отношении движущихся элементов влечет ухудшение рабочих характеристик мотора.
• Заклинивание плунжерной пары. Если в рабочем режиме поршень не возвращается обратно, а застревает в полости втулки, это повреждает регулятор, шестерни и зубчатую рейку. Одна из наиболее распространенных причин такой неполадки – попадание воды в пространство между плунжером и втулкой.
• Коррозия плунжерной пары. Возникает по причине наличия влаги в топливе. Если пытаться экономить, разводя дизтопливо водой, рано или поздно все закончится износом поршня из-за ржавчины.
• Перегрев даже при стабильной работе системы охлаждения двигателя. Неисправность возникает из-за использования некачественного антифриза, его нехватки или засорения каналов охлаждающих механизмов.

Самый сложный случай – появление в системе охлаждения топливного насоса масляной эмульсии. Это означает нарушение целостности отдельных комплектующих, исправляется только заменой поврежденных деталей.

Причины возникновения неисправностей

Приведем несколько популярных причин, вызывающие повреждение элементов топливного насоса:

• Естественный механический износ отдельных комплектующих. Каждая деталь имеет ограниченный ресурс работы и даже при бережной эксплуатации авто со временем изнашивается. Если при этом использовать топливо недостаточного качества, процесс ускоряется в разы.
• Попадание в топливную систему пыли, грязи, воды. Даже минимальное количество песка или воды может привести к полному выходу из строя ТНВД.
• Засорение топливного фильтра. Если пропускная способность нарушена, насос оказывается неспособным обеспечить нужное для нагнетания топлива давление.
• Разгерметизация. Попавший воздух также препятствует созданию рабочего давления в системе, в результате чего топливный насос вынужден все время работать на повышенных оборотах.

Способы профилактики

Как известно, любую болезнь проще предотвратить, чем потом лечить. В случае с двигателями работает аналогичный принцип. Важно понимать, что топливный насос – очень сложный и дорогостоящий агрегат, поэтому прислушайтесь к рекомендациям по профилактике, подготовленных специалистами нашей компании:

• Проводите промывку топливной системы минимум раз в год, при этом очищайте или меняйте засоренный топливный фильтр.
• Сливайте остатки топлива, которые отстоялись в баке. В них может быть большое примесей и продуктов горения, что автоматически ведет к засорения фильтров и другим проблемам.
• Оставляйте машину на стоянке только с полным баком. На голых стенках топливного бака может образовываться конденсат, который затем попадает в топливо, а через него – в форсунки.
• Следите за уровне топлива в баке, не допускайте езду на критическом уровне.

Ключевой фактор – правильность выбора топлива осенью и зимой. Важно понимать, что летняя солярка даже при незначительном снижении температуры стремительно утрачивает текучесть. Если охлаждение продолжится, начинаются химические реакции, в результате которых топливо парафинизируется. Продукты реакции засоряют и фильтры, и каналы топливного насоса. Если при резком похолодании вы не успели заменить летнюю солярку на зимнюю, хотя бы прогрейте авто обогревателем перед запуском двигателя.

Еще один миф – эффективность смешивание летнего дизтоплива и бензина. Это не ведет к адаптации двигателя к холодной погоде, а наоборот может привести к катастрофическим последствиям для топливной системы. Вещества имеют разные физические характеристики – плотность, температура воспламенения, характер горения, взрывоопасность. Именно по этой причине не стоит доверять заправку авто непроверенным АЗС. Проверяйте качество топлива и гарантии на него. Не старайтесь экономить, обслуживаясь на дешевых заправках. Очень скоро мнимая экономия обернется серьезным ремонтом.

Почему стоит обратиться к нам?

Опыт работы на рынке обслуживания и ремонта дизельных двигателей показывает, что топливный насос – один из самых уязвимых и чувствительных элементов конструкции мотора. Важно не только следить за подозрительными симптомами со стороны силового агрегата, но и уделять должное внимание сервисному обслуживанию ТНВД. Доверить такие серьезные работы можно только опытным и проверенным специалистам. Наши мастера специализируются на ремонте и техобслуживании дизельных моторов на протяжении долгих лет. Мы хорошо знаем особенности конструкции и обслуживания агрегатов разных годов производства. В нашем наличии – высокоточная диагностическая аппаратура, которая поможет быстро выявить неисправность. Вот еще несколько аргументов в пользу обслуживания в «Дизель-Мастер»:

• Ремонт в течение 1 дня.
• Удобное расположение.
• Гарантии на все виды работ.
• Использование сертифицированного оборудования и оригинальных запчастей.

Чтобы стать нашим клиентом, заполните заявку на нашем сайте или позвоните нам по телефонам +7 (921) 932-25-54, (812) 938-56-50, 8 (800) 350-34-48 и выберите удобное время посещения. Если у вас возникли какие-либо вопросы относительно нашей работы, вы можете задать их прямо на сайте — наши специалисты свяжутся с вами в короткое время и предоставят всю необходимую информацию.

Полезная информация о поршневых насосах

Что такое поршневой насос прямого вытеснения?

Насос прямого вытеснения (PD) перемещает жидкость, многократно охватывая фиксированный объем и механически перемещая ее по системе. Перекачивающее действие является циклическим и может приводиться в действие поршнями, винтами, шестернями, роликами, диафрагмами или лопастями.

Как работает поршневой насос прямого вытеснения?

Несмотря на то, что существует большое разнообразие конструкций насосов, большинство из них можно разделить на две категории: поршневые и роторные.

Поршневые поршневые насосы

Поршневой поршневой насос работает за счет повторяющихся возвратно-поступательных движений (ходов) поршня, плунжера или диафрагмы (Рисунок 1). Эти циклы называются возвратно-поступательными.

В поршневом насосе первый ход поршня создает вакуум, открывает впускной клапан, закрывает выпускной клапан и втягивает жидкость в камеру поршня (фаза всасывания). Когда движение поршня меняется на противоположное, впускной клапан, теперь находящийся под давлением, закрывается, а выпускной клапан открывается, позволяя выпускать жидкость, содержащуюся в поршневой камере (фаза сжатия).Велосипедный насос — простой пример. Поршневые насосы также могут быть двойного действия с впускными и выпускными клапанами с обеих сторон поршня. В то время как поршень с одной стороны находится во всасывании, с другой — в сжатом состоянии. Более сложные радиальные версии часто используются в промышленности.

Плунжерные насосы работают аналогично. Объем жидкости, перемещаемой поршневым насосом, зависит от объема цилиндра; в плунжерном насосе это зависит от размера плунжера. Уплотнение вокруг поршня или плунжера важно для поддержания перекачивающего действия и предотвращения утечек.В целом, уплотнение плунжерного насоса легче обслуживать, поскольку оно неподвижно в верхней части цилиндра насоса, тогда как уплотнение вокруг поршня постоянно перемещается вверх и вниз внутри камеры насоса.

В мембранном насосе для перемещения жидкости используется гибкая мембрана вместо поршня или плунжера. За счет расширения диафрагмы объем насосной камеры увеличивается, и жидкость всасывается в насос. Сжатие диафрагмы уменьшает объем и вытесняет жидкость. Преимущество диафрагменных насосов в том, что они являются герметичными системами, что делает их идеальными для перекачивания опасных жидкостей.

Циклическое действие поршневых насосов создает импульсы на нагнетании, когда жидкость ускоряется во время фазы сжатия и замедляется во время фазы всасывания. Это может вызвать разрушительные вибрации в установке, и часто используется какая-либо форма демпфирования или сглаживания. Пульсации также можно минимизировать, используя два (или более) поршня, плунжера или диафрагмы, один из которых находится в фазе сжатия, а другой — на всасывании.

Повторяемое и предсказуемое действие поршневых насосов делает их идеальными для приложений, где требуется точное дозирование или дозирование.Изменяя частоту хода или длину хода, можно получить измеренные количества перекачиваемой жидкости.

Ротационные поршневые насосы

В роторных поршневых насосах для перекачки жидкости используются вращающиеся шестерни или шестерни, а не движение вперед и назад поршневых насосов. Вращающийся элемент образует жидкостное уплотнение с корпусом насоса и создает всасывание на входе в насос. Жидкость, всасываемая в насос, попадает в зубцы его вращающихся зубчатых колес или шестерен и направляется в нагнетательный патрубок.Простейшим примером ротационного насоса прямого вытеснения является шестеренчатый насос. Шестеренчатый насос бывает двух основных конструкций: внешний и внутренний (рисунок 2).

Насос с внешним зацеплением состоит из двух блокируемых шестерен, поддерживаемых отдельными валами (один или оба этих вала могут иметь привод). Вращение шестерен захватывает жидкость между зубьями, перемещая ее от входа к выходу вокруг корпуса. Никакая жидкость не возвращается обратно через центр между шестернями, потому что они заблокированы.Точные зазоры между шестернями и корпусом позволяют насосу развивать всасывание на входе и предотвращать обратную утечку жидкости со стороны нагнетания. Утечка или «проскальзывание» более вероятны для жидкостей с низкой вязкостью.

Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением работает по тому же принципу, но две блокирующие шестерни имеют разные размеры, причем одна вращается внутри другой. Полости между двумя шестернями заполнены жидкостью на входе и транспортируются к выпускному отверстию, откуда она вытесняется под действием меньшей шестерни.

Шестеренчатые насосы должны смазываться перекачиваемой жидкостью и идеально подходят для перекачивания масел и других жидкостей с высокой вязкостью. По этой причине шестеренчатый насос не должен работать всухую. Строгие допуски между шестернями и корпусом означают, что эти типы насосов подвержены износу при использовании с абразивными жидкостями или материалами, содержащими унесенные твердые частицы.

Две другие конструкции, похожие на шестеренчатый насос, — это кулачковый насос и пластинчатый насос.

В кулачковом насосе вращающимися элементами являются кулачки, а не шестерни.Большим преимуществом этой конструкции является то, что лепестки не соприкасаются друг с другом во время перекачивания, что снижает износ, загрязнение и сдвиг жидкости. В лопастных насосах используется набор подвижных лопаток (подпружиненных, находящихся под гидравлическим давлением или гибких), установленных во смещенном от центра роторе. Лопатки плотно прилегают к стенке корпуса, и захваченная жидкость транспортируется к выпускному отверстию.

Другой класс ротационных насосов использует один или несколько винтов с сеткой для перемещения жидкости вдоль оси винта.Основным принципом этих насосов является принцип работы винта Архимеда, конструкция которого использовалась для орошения в течение тысяч лет.

Каковы основные характеристики и преимущества поршневого насоса прямого вытеснения?

Есть два основных семейства насосов: поршневые и центробежные. Центробежные насосы могут работать с более высокими расходами и жидкостями с более низкой вязкостью. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Однако есть ряд применений, для которых предпочтительны поршневые насосы прямого вытеснения.Например, они могут работать с жидкостями с более высокой вязкостью и могут работать более эффективно при высоком давлении и относительно низких расходах. Они также более точны, когда важен замер.

Каковы ограничения поршневого насоса прямого вытеснения?

В целом поршневые насосы сложнее и труднее обслуживать, чем центробежные насосы. Они также не способны создавать высокие скорости потока, характерные для центробежных насосов.

Насосы прямого вытеснения менее пригодны для работы с жидкостями с низкой вязкостью, чем центробежные насосы.Для создания всасывания и уменьшения проскальзывания и утечек роторный насос использует уплотнение между его вращающимися элементами и корпусом насоса. Это значительно уменьшается при использовании жидкостей с низкой вязкостью. Точно так же труднее предотвратить проскальзывание клапанов в поршневом насосе с подачей низкой вязкости из-за высокого давления, создаваемого во время перекачивания.

Пульсирующий нагнетание также характерно для поршневых и, в особенности, поршневых насосов.Пульсация может вызвать шум и вибрацию в трубных системах и проблемы с кавитацией, которые в конечном итоге могут привести к повреждению или отказу. Пульсации можно уменьшить за счет использования нескольких цилиндров насоса и демпферов пульсаций, но это требует тщательного проектирования системы. С другой стороны, центробежные насосы обеспечивают плавный постоянный поток.

Возвратно-поступательное движение поршневого насоса также может быть источником вибрации и шума. Поэтому важно построить очень прочный фундамент для этого типа насоса.Вследствие высокого давления, создаваемого во время цикла откачки, также важно, чтобы насос или нагнетательная линия имели некоторую форму сброса давления в случае блокировки. Центробежные насосы не нуждаются в защите от избыточного давления: в этом случае жидкость просто рециркулирует.

Корм, содержащий высокий уровень абразивных твердых частиц, может вызвать чрезмерный износ компонентов всех типов насосов, особенно клапанов и уплотнений. Хотя компоненты поршневых насосов прямого действия работают на значительно более низких скоростях, чем компоненты центробежных насосов, они по-прежнему подвержены этим проблемам.Это особенно характерно для поршневых и плунжерных поршневых насосов и шестеренчатых ротационных насосов. С этим типом подачи лопастной, винтовой или диафрагменный насос может быть подходящим для более требовательных применений.

В следующей таблице приведены возможности центробежных и объемных насосов.

Сравнение насосов: центробежный и поршневой

Объект	Центробежный	Положительный рабочий объем
Диапазон эффективной вязкости	Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс.200 сП)	Эффективность увеличивается с увеличением вязкости
Допуск давления	Расход меняется при изменении давления	Расход нечувствителен к изменению давления
	КПД снижается как при более высоком, так и при более низком давлении	КПД увеличивается с увеличением давления
Грунтовка	Требуется	Не требуется
Расход (при постоянном давлении)	Константа	Пульсирующий
Резка (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, продуктов питания)	Высокоскоростной двигатель повреждает чувствительные к сдвигу среды	Низкая внутренняя скорость. Идеально подходит для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвигу

Каковы основные области применения поршневых насосов прямого вытеснения?

Насосы прямого вытеснения

обычно используются для перекачивания высоковязких жидкостей, таких как масла, краски, смолы или продукты питания. Они предпочтительны в любом приложении, где требуется точное дозирование или выход высокого давления. В отличие от центробежных насосов, производительность поршневого насоса прямого вытеснения не зависит от давления, поэтому они также предпочтительны в любой ситуации, когда подача нерегулярна.Большинство из них самовсасывающие.

Тип насоса ПД	Приложение	Характеристики
Поршневой насос	Вода — мойка под высоким давлением; другие жидкости с низкой вязкостью; добыча нефти; покраска	Возвратно-поступательное движение с поршнем (поршнями), уплотненными уплотнительными кольцами
Плунжерный насос		Возвратно-поступательное движение с плунжером (-ами), уплотненным набивкой
Мембранный насос	Используется для дозирования или дозирования; опрыскивание / очистка, водоподготовка; краски, масла; коррозионные жидкости	Без уплотнения, самовсасывающий, с низким расходом и способным выдерживать высокие давления
Шестеренчатый насос	Перекачивание высоковязких жидкостей в нефтехимической, химической и пищевой промышленности: масла, краски, продукты питания	Зубчатые передачи обеспечивают вращательное перекачивание
Лопастной насос	Химическая и пищевая промышленность; применения в санитарии, фармацевтике и биотехнологии	Низкий сдвиг и износ. Легко чистить или стерилизовать
Винтовой насос	Добыча нефти, перекачка и впрыск топлива; орошение	Жидкость движется в осевом направлении, уменьшая турбулентность; способный к высокому расходу
Пластинчатый насос	Жидкости с низкой вязкостью; автомобильные трансмиссионные системы; загрузка и передача топлива; диспенсеры для напитков	Стойкость к уносу твердых частиц и износу лопастей. Конструкция позволяет изменять производительность

Сводка

Насос прямого вытеснения перемещает жидкость, многократно закрывая фиксированный объем с помощью уплотнений или клапанов и механически перемещая ее по системе.Перекачивающее действие является циклическим и может приводиться в действие поршнями, винтами, шестернями, лопастями, диафрагмами или лопастями. Существует два основных типа: возвратно-поступательные и поворотные.

Поршневые насосы

предпочтительны для применений, связанных с жидкостями с высокой вязкостью, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоких давлениях, для сложных загрузок, таких как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, а также когда требуется точное дозирование.

Как работают плунжерные насосы при добыче нефти?

от carter-admin 22 июл 2019

Что такое плунжерные насосы? Плунжерные насосы положительные перемещающее устройство, используемое для перемещения ряда различных жидкостей, в том числе с относительно высокой концентрацией твердых веществ.Именно по этой причине, такие насосы часто используются для обработки сточных вод и жидкого навоза. Однако, они также используются при добыче нефти. Простыми словами, они работают так: они используют движущийся плунжер в цилиндре, который перемещает фиксированный объем жидкость в каждом рабочем цикле. Они похожи на поршневые насосы, но в отличие от поршни, они используют твердый цилиндрический поршень, который скользит через уплотнение высокого давления. Эта уникальная конструкция делает плунжерные насосы идеальными для использование в приложениях высокого давления, например, при добыче нефти.

Плунжерные насосы в работе В нефтедобыче

Добыча нефти и газа — это приложения высокого давления, где всасывание используется для подъема жидкостей и проталкивания их в разные камеры для дальнейшая обработка. Эти жидкости иногда бывают чувствительными, горячими, холодными, абразивными. или токсичны, и они могут даже быть легковоспламеняющимися или опасными жидкостями. Плунжерные насосы наиболее популярны для использования в таких ситуациях, так как они хорошо подходят для среды с высоким давлением.

Чаще всего лучше использовать специальные, изготовленные на заказ плунжерные насосы для выполнения такого рода работ.Плунжерные насосы на заказ обычно используется в нефтегазовой промышленности для перекачки воды высокого давления для сырой нефти добыча. Они бывают всех размеров и материалов, чтобы подходить для всех видов уникальных потребности. Например, насосы, предназначенные для закачки воды под высоким давлением, будут отличаться сборка и состав из насосов, используемых для подъема нефти из и в лечебные камеры. Эти насосы также очень универсальны и могут быть установлены со специализированными клапанами, которые делают их готовыми к использованию в коррозионных или абразивных среды.

Компоненты А Плунжерный насос

Плунжерный насос состоит из нескольких частей. Поршень сам заключен в цилиндрическую камеру. Оснащен клапанами для регулирование потока жидкости. Удлинители, иногда называемые пони-стержнями, используются для перемещения поршня по камере. Каждая из этих частей важно для правильной работы насоса. Клапаны насоса могут быть настроены для высокоскоростные приложения с использованием таких материалов, как титан или нержавеющая сталь.Насосы также могут быть рассчитаны на перекачивание больших объемов жидкости или выполнять надежно даже при нехватке жидкости на входе насоса. Удилища пони могут быть изготовлены из стойких к истиранию материалов и могут быть адаптированы под особый плунжер.

Правильный тип Плунжерный насос

Важно отметить, что материал поршня должно зависеть от типа перекачиваемой жидкости. Плунжеры с керамическим покрытием подходит для абразивных жидкостей, но поршни из карбида вольфрама защищают от износа и порвется (правда, не коррозия). Оксид хрома используется для перекачивания жидкостей с немного смазки. Работайте с надежным поставщиком, который поможет вам в процессе выбора плунжерных насосов, необходимых для ваших целей, например Carter Pump. Имея более 75 лет опыта в этой отрасли, вы можете будьте уверены, что вы в надежных руках. Позвоните нам сегодня!

Поршневые и плунжерные насосы | Star Pump Alliance

Плунжерные насосы / поршневые насосы подходят для высокого давления и высоких расходов

Поскольку динамическое уплотнение плунжерного насоса высокого давления прикреплено не к движущемуся корпусу плунжера, а к корпусу насоса, возможны сложные системы уплотнения.Конструкция системы уплотнения имеет решающее значение, и эти конструкции имеют бесчисленное множество вариаций. Таким образом, плунжерный насос можно адаптировать ко многим различным жидкостям и средам. Корпус и внутренние части насоса могут быть изготовлены практически из любого материала. Правильный выбор материала позволяет перекачивать абразивные, коррозионные, горячие, холодные, вязкие, токсичные и легковоспламеняющиеся жидкости даже при высоком давлении. В этом случае можно использовать тщательно продуманный контроль утечек и практически любые барьерные жидкости. Если жидкость имеет высокое давление пара, плунжерный насос также может перекачивать его, увеличивая давление нагнетания плунжерного насоса.Возможны даже стерилизуемые конструкции плунжерных насосов для любого уровня давления. Для потенциально взрывоопасных сред можно сконструировать плунжерные насосы, защищенные от взрыва.

Поскольку качающиеся плунжеры приводятся в действие силой от коленчатого вала, можно преодолеть самое высокое сопротивление потоку. Вот почему плунжерный насос также может использоваться в процессах с высоким давлением, если приводной двигатель / силовой агрегат достаточно мощный.

Коленчатый вал, приводящий в действие плунжер, обычно вращается с меньшей скоростью, чем у обычных первичных двигателей.Вот почему большинство плунжерных насосов имеют встроенный редуктор. Только очень маленькие насосы мощностью до 45 кВт приводятся в действие от внешнего клиноременного привода. Для очень больших насосов, как правило, нет встроенных редукторов, но используется внешний редуктор между насосом и его приводом.

Поскольку плунжерные насосы относятся к качающимся насосам прямого вытеснения, скорость потока для данного насоса зависит только от скорости вращения коленчатого вала насоса. Характерная линия подачи почти линейна и прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала.В результате задачи дозирования могут выполняться так же, как и регулирование давления в зависимости от скорости — рабочее давление до многих тысяч бар.

Благодаря своей конструкции плунжерные насосы работают с КПД более 90%! Это делает их использование интересным там, где экономия энергии является приоритетом. Высокая удельная энергия — или небольшой размер — плунжерных насосов значительно упрощает их установку.

Благодаря своим многочисленным преимуществам плунжерный насос часто является экономически выгодной альтернативой ранее используемым решениям.Обзор трехцилиндровых насосов

| Инженеры Edge

Связанные ресурсы: насосы

Обзор насосов Triplex

Применение и работа насоса

Какие они?

Тип поршневого поршневого насоса; они используются для перемещения как жидких (например, вода), так и вязких (например, нефти) жидкостей. Насос назван в честь тройного механизма, который обычно состоит из трех поршней или плунжеров, работающих в цилиндрах, которые приводятся в движение одним источником энергии.

Как они работают?

Тройной насосный механизм способствует плавному потоку, снижению пульсаций давления и снижению усталостной нагрузки на механические компоненты насоса; достижимое давление и расход насоса также увеличиваются. Это имеет преимущество перед однопоршневыми насосами или плунжерными насосами, возвратно-поступательное движение которых создает значительные пульсации давления нагнетания и подвергает приводной механизм серьезным циклическим нагрузкам, которые могут вызвать преждевременный выход из строя подшипников и других механических компонентов.

Стандартный трехцилиндровый насос приводится в действие двигателем переменного тока с коленчатым валом и шатунным узлом для преобразования вращения вала двигателя в возвратно-поступательное движение поршней или плунжеров; механика аналогична двигателю внутреннего сгорания. Некоторые поршневые и плунжерные насосы имеют более трех цилиндров; Квинтиплексный насос, обычно используемый в насосах для добычи нефти, содержит пять цилиндров. Обычно насос имеет один набор обратных клапанов на цилиндр, один на входе и один на выходе; это стандарт для всех поршневых поршневых насосов.

Где они используются?

Триплексные насосы разных размеров могут использоваться в различных условиях. Меньшие версии обычно используются в качестве промывных насосов высокого давления или аппаратов для мытья под давлением, а очень маленькие версии также используются в качестве моечных машин высокого давления. Более крупные версии поршневых и плунжерных насосов обычно используются при бурении и обслуживании нефтяных скважин. Независимо от размера, все типы могут быть очень эффективными при работе с различными тяжелыми, вязкими и агрессивными жидкостями, такими как абразивные материалы, шламы и жидкости с твердыми частицами.

Предоставлено сотрудниками PumpScout

© Copyright 2000-2021, Engineers Edge, LLC www. engineersedge.com
Все права защищены
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

Дата / Время:

Как использовать поршень — правильный путь

Фото: fotosearch.com

Если у вас переполнен унитаз или раковина засорилась, пора сделать решительный шаг! Примерно в 90% случаев засор можно очистить всего несколькими толчками поршня.Однако, чтобы упростить грязную работу, важно иметь правильный поршень и правильную технику. Как оказалось, не все поршни одинаковы; одни лучше всего подходят для раковин и душевых, другие — для унитазов. Как только вы определили лучший инструмент для работы, успех зависит от формы. Вопреки распространенной практике, многократная промывка при неистовой перекачке не устранит засорение быстрее — вместо этого она сломает уплотнение поршня и нарушит всасывание.Чтобы вода текла по вашим трубам, избегайте этих любительских ошибок и научитесь нырять как профессионал с помощью этих ценных советов.

Выберите идеальный поршень

Начните с самого начала: хотя, вероятно, в вашем продуктовом магазине или магазине товаров для дома есть полка, полная поршней, два наиболее распространенных стиля — это поршень чашки и фланец. Разумно иметь на складе по одному и знать их сильные стороны, чтобы вы могли определить, какой из них подходит для вашей небольшой чрезвычайной ситуации.

Фото: fotosearch.com

• Чашка: Когда вы думаете о поршень, чаще всего на ум приходит изображение простой деревянной ручки, прикрепленной к резиновой чашке. Именно эта чашка дает инструменту название «поршень чашки». Эта конструкция наиболее эффективна для водостоков с плоской поверхностью, которые есть в раковине и ванне. Хотя он хорошо работает при засорении раковины, душа или ванны, поршень чашки не может создать достаточно герметичное уплотнение на изгибе слива унитаза для обеспечения надлежащего всасывания.
• Фланец: Заглушка унитаза требует совершенно другого типа поршня: фланцевого поршня, который имеет дополнительное резиновое кольцо (фланец) вокруг чашки. Фланец вставляется в слив унитаза, герметизируя воздух и увеличивая мощность всасывания. В крайнем случае, вы можете сложить резиновое кольцо обратно в раструб поршня и использовать его, чтобы прочистить слив ванны или раковины, но настоящий поршень будет более эффективным.

СВЯЗАННЫЕ С: Руководство покупателя: Лучшие заглушки для сливов раковины, душа и туалета

Погружение раковины, душа или ванны

При использовании стандартного поршневого стакана начните с закрытия сливного отверстия, если есть один, с мокрым полотенцем.Это предотвращает выход воздуха и снижает мощность всасывания. Пока вы занимаетесь этим, рекомендуется закрыть все ближайшие стоки в раковинах или ваннах, чтобы добиться лучших результатов. Чтобы еще больше улучшить всасывающую способность поршня, создайте более плотное уплотнение, выстелив край чашки небольшим количеством вазелина.

Затем надежно наденьте резиновый колпак на раковину или слив для душа и полностью погрузите колпак в стоячую воду. Погружение может привести к беспорядку, поэтому, если воды слишком много, вылейте излишки в ближайшее ведро, чтобы минимизировать очистку.Надавите на ручку — сначала осторожно — вытесняя воздух. Затем продолжайте погружение быстрыми и преднамеренными толчками, направляя давление в слив, не поднимая поршень настолько, чтобы сломать уплотнение. Продолжайте это действие примерно 20 секунд. Когда вы вытащите поршень, засор должен исчезнуть.

Примечание. Если вы решите использовать химические вещества для очистки дренажа, не следует использовать одновременно с поршнем. Если вы это сделаете, вы рискуете разбрызгаться вокруг агрессивных токсичных веществ, которые могут вызвать ожоги или, если они попадут в ваши глаза, даже слепоту.

Погружение в унитаз

Если ваш унитаз выглядит так, как будто он вот-вот переполнится из-за засора, не продолжайте промывать ручку в надежде, что унитаз будет стекать. Вместо этого подождите 10 минут, чтобы уровень воды упал. Затем найдите шланг для подачи воды на стене за унитазом и поверните ручку по часовой стрелке, чтобы закрыть клапан. Далее осмотрите уровень воды в унитазе. Если чаша слишком полная, переложите лишнюю воду в ведро. Однако, если чаша почти пуста, добавьте воды, чтобы наполнить ее наполовину.Достаточное количество воды в чаше улучшит всасывание и, в конечном итоге, приведет к более успешному погружению.

Не забудьте использовать плунжер фланцевого типа для оптимального всасывания и убедитесь, что фланец выдвинут. Погрузите поршень (верхняя часть раструба должна быть покрыта водой) и убедитесь, что резиновое кольцо вставлено непосредственно в сливное отверстие. Надавите и потяните за ручку быстрыми сосредоточенными движениями в течение 20 секунд, не вынимая поршень из слива и не нарушая уплотнения.Обычно этого достаточно, чтобы очистить засор. Если унитаз остается забитым, возможно, пора убрать поршень и вытащить сливную трубку или вызвать сантехника, чтобы диагностировать более серьезную проблему.

Полное руководство по насосам мойки высокого давления (обновленное)

Если вы хотите узнать разницу между 3-мя лучшими типами насосов для мойки высокого давления, вы находитесь в нужном месте.

По каждому насосу мойки высокого давления собрана следующая информация:

• Анимация, показывающая, как работает каждый тип насоса.
• Преимущества и недостатки.
• Разные марки.
• Какие аппараты высокого давления используют какие насосы.

Для мойки под давлением требуется насос, способный создавать высокое давление при низком расходе по сравнению с другими распространенными насосными приложениями (отстойным насосам требуется высокий расход при низком давлении). Насос также должен быть легким, компактным и экономичным.

Типы насосов для мойки под давлением

Это две основные группы поршневых насосов прямого вытеснения:

• Поршневой — используются поршни , , поршни , или диафрагмы.
• Rotary — Использует винты, шестерни, лопатки или кулачки.

Все насосы для мойки высокого давления относятся к поршневой группе и используют поршни или плунжеры для добавления энергии воде. Между поршневым и плунжерным насосом есть два основных различия.

1. Поршневой насос имеет уплотнение цилиндра, прикрепленное к поршню, поэтому он перемещается вместе с ним при каждом такте. Плунжерный насос имеет уплотнение цилиндра в неподвижной точке, через которую поршень перемещается при каждом ходе.
2. Поршневой насос приводится в действие приводным валом, прикрепленным к наклонной шайбе или качающейся шайбе.Плунжерный насос приводится в движение коленчатым валом.

В литературе по мойкам высокого давления упоминаются 3 типа насосов (все поршневые или плунжерные):

• Качающийся (1) Осевой кулачок и (2) Насосы приводятся в действие непосредственно приводным валом и используют поршни
• Трехплунжерные (3) насосы имеют привод от распределительного вала / кривошипа и используют плунжеры

Загляните внутрь каждого, чтобы лучше понять различия:

Давайте объясним плюсы и минусы каждого типа и подробнее рассмотрим, как каждый из них работает:

Поршневой насос с приводным валом

Качающийся пластинчатый насос

Насос начального уровня, который использует качающуюся пластину, соединенную с приводным валом, чтобы толкать поршни вперед и назад, создавая всасывание, а затем выталкивая воду наружу.

Для каждого поршня имеется большая пружина, позволяющая качающейся шайбе прижиматься к ним. Это приводит к тому, что насос работает с КПД только на 70%, потому что он должен давить на воду и пружины. Качающиеся насосы не подлежат экономическому ремонту, поскольку они содержат множество сложных деталей, которые трудно достать до места, и они герметично закрываются перед отправкой с завода.

Их срок службы несколько сравним с осевыми кулачковыми насосами и составляет около 200-400 часов (~ 3 часа в неделю в течение 2-3 лет).

• Используется в : Некоторые мойки высокого давления ниже 2500 фунтов на квадратный дюйм и с низким расходом (менее 2 галлонов в минуту).
• Плюсы : Никакие уплотнения, движущиеся вперед и назад с поршнем, самовсасывающие, могут работать всухую, могут создавать высокое давление.
• Минусы : Сложность рекламы многих движущихся частей, низкий расход. Невозможно заменить экономически. Не так эффективен, как другие насосы.

Нажмите кнопку воспроизведения в нижней части видео, чтобы посмотреть, как оно работает:

Видео с полным исходным кодом

Насос с наклонной шайбой (осевой кулачок)

Насос промежуточного уровня, который имеет много преимуществ по сравнению с вобуляцией и может работать с более высокими PSI и GPM.На приведенной ниже анимации вы можете видеть, что оно похоже на колебание, но немного отличается тем, что поршни фактически вращаются вокруг наклонной шайбы. Угол наклонной шайбы заставляет поршни двигаться с одной стороны, чтобы всасывать воду, а затем с другой, чтобы выталкивать воду. Эта операция позволяет использовать больший масляный резервуар и большие подшипники, что продлевает срок службы. Он вращается по той же оси, что и приводной вал, так как подключен напрямую.

Их срок службы в некоторой степени сопоставим, но немного лучше, чем у качающихся насосов — около 500-800 часов (~ 2-3x срок службы вобуляционных насосов).

• Используется в : в большинстве моечных машин с давлением менее 3500 фунтов на кв. Дюйм.
• Плюсы : Маленький, легкий и компактный. Можно регулировать поток, регулируя угол наклонной шайбы. Самовсасывающий. Более длительный срок службы и более эффективный, чем колебание.
• Минусы : Работает на частоте вращения двигателя (читай: на высокой скорости) и не может быть так же легко охлажден, как тройной насос, поскольку цилиндры вращаются. Уплотнение цилиндра находится на головке поршня и перемещается с каждым ходом, вызывая его износ.Вращающаяся масса при неправильной балансировке может вызвать чрезмерную вибрацию.

Нажмите кнопку воспроизведения , чтобы заглянуть внутрь и посмотреть, как это работает:

Видео с полным исходным кодом

Фиксированный и переменный рабочий объем — Вы можете отрегулировать угол наклонной шайбы в поршневом насосе переменного рабочего объема для изменения расхода. Фиксированную версию нельзя.

Изображение — это снимок экрана с видеоисточника, связанного выше

Теперь посмотрим на плунжерный насос коленчатого вала.

Плунжерный насос с приводом от коленчатого вала

Тройной плунжерный насос В насосах профессионального уровня

используются трехслойные насосы, поскольку они допускают очень высокое давление и могут проработать тысячи часов перед любым обслуживанием. Вы можете видеть на анимации ниже, что он использует аналогичную настройку двигателя вашего автомобиля (коленчатый вал, шатуны) для приведения в действие поршней принудительного действия, которые всасывают воду, а затем выталкивают воду с каждым ходом. Они почти на 90% эффективны и работают при меньших оборотах, чем двигатель.В трехпоршневом (3 поршня) поршневом насосе поршни перемещаются на 120 градусов друг от друга, чтобы обеспечить плавный поток на протяжении всего оборота коленчатого вала.

Продолжительность их жизни в основном ограничена только тем, насколько хорошо вы их поддерживаете. Легкодоступная головка насоса и легко заменяемые клапаны делают ремонт и обслуживание экономичными. (~ 10-кратный срок службы осевого).

• Используется в : большинство моечных машин высокого давления с давлением выше 3000 фунтов на квадратный дюйм.
• Плюсы : Очень эффективно.Стационарное уплотнение означает увеличенный срок службы, меньшую подверженность утечкам и гораздо более высокое давление. Более низкая рабочая скорость позволяет ему работать холодно, что снова увеличивает срок службы.
• Минусы : Более высокая стоимость приобретения.

Нажмите кнопку воспроизведения , чтобы посмотреть, как это выглядит в работе:

И крупный план, как течет вода:

Теперь давайте рассмотрим различные марки насосов для мойки высокого давления.

Марки насоса мойки высокого давления

Этот список не является исчерпывающим. Похоже, что компаниям не нравится использовать помпы той марки, которые они используют в своих установках для мытья под давлением. Они предпочитают в своей литературе просто говорить «осевой кулачок» или «тройной плунжер». Сообщите мне, если что-то нужно добавить.

Annovi Reverberi (AR)

AR — итальянский производитель насосов. Они также производят электродвигатели под торговой маркой Ravel. Они производят мойки высокого давления под маркой AR Blue Clean, а также продают свои моечные машины под марками Black & Decker и Michelin.

Используемые мойки высокого давления этих марок : AR, BE, насос для мойки высокого давления Briggs & Stratton, Campbell Hausfeld, насос для мойки высокого давления Craftsman, насос для мойки высокого давления Generac, Kranzle, Mi-T-M, Pressure-Pro.

Типы насосов AR : качающийся, осевой кулачок, тройной плунжер.

CAT Насосы

«Насос с девятью жизнями» впервые представил насос для мойки высокого давления мощностью 4 галлона в минуту 700 фунтов на квадратный дюйм в 1968 году. Затем они перешли на индустрию автомойки в США.С. и по всей Европе. Сегодня они предлагают сотни различных моделей насосов для самых разных типов насосов.

Используемые аппараты высокого давления этих марок : BE, Campbell Hausfeld, DeWalt, Pressure-Pro, Simpson.

Типы насосов по CAT : все типы.

Комета

Comet является дистрибьютором в США другого итальянского производителя насосов, Comet SpA. Их насосы используются во многих отраслях промышленности, от пивоваренных заводов, цементных заводов и нефтяных месторождений до целлюлозно-бумажной промышленности и аппаратов для мытья под давлением.

Используется в мойках высокого давления этой марки : Насос мойки высокого давления Excell.

Типы насосов производства Comet : осевые, тройные.

Насос общего назначения

Компания General Pump, штаб-квартира которой находится в Миннесоте, хорошо известна в сфере мойки под давлением и мойки транспортных средств своими превосходными трехплунжерными насосами. Предлагают сотни различных моделей.

Используется в мойках высокого давления этих марок : BE, DeWalt, Easy-Kleen.

Типы насосов производства General : Triplex.

Керхер

Karcher — немецкая компания, которая является крупнейшим производителем моек высокого давления в мире. Поэтому имеет смысл производить собственные насосы. Они разработали свои насосы с нуля с использованием не подверженного коррозии материала N-COR, который представляет собой комбинацию полиамида и стекловолокна.

Используемые мойки высокого давления этой марки : Karcher.

Типы насосов производства Karcher : осевой кулачок, тройной плунжер.

Кранцле

Kranzle — немецкая компания, которая производит аппараты для мытья под давлением, пылеуловители, промышленные пылесосы и подметальные машины.

Используемые мойки высокого давления этой марки : Kranzle.

Типы насосов фирмы Kranzle : качание, осевой кулачок.

Насосы AAA (FNA Group)

AAA Pumps — это насос, произведенный FNA Group для использования в установках высокого давления. Им принадлежит торговая марка Simpson Cleaning.

Используемые мойки высокого давления этих брендов: Simpson.

Типы насосов AAA : осевой кулачок, триплекс.

Как купить сменный насос и детали

Есть много хороших мест, где можно купить сменный насос. Интернет-магазины, такие как Amazon и RepairClinic, имеют наибольшее разнообразие.

Вещи, о которых нужно помнить. Описание насоса часто дает все, что вам нужно знать о том, может ли насос работать с вашей мойкой высокого давления.Однако убедитесь, что размеры приводного вала совпадают … И что двигатель / двигатель имеет достаточную мощность для насоса. Также убедитесь, что это правильная конфигурация — вертикальная или горизонтальная — для монтажа.

Amazon.com Насосы — есть сотни насосов на выбор. Найдите свой по этой ссылке и используйте фильтр уточнения поиска на левой боковой панели, чтобы сузить поиск.

RepairClinic.com Насосы — Насосов не так много, как на Amazon, но у них есть самые популярные марки устройств для очистки под давлением — Briggs, Craftsman, Generac, Homelite, Karcher, Ryobi, Troy-Bilt.

Ремонт насоса

Обратитесь к местному дилеру мойки высокого давления для ремонта насоса.

Узнайте, как заменить масло в водяном насосе мойки высокого давления.

Источники

1. «Насосы прямого вытеснения» Джо Эванс, доктор философии. Pumped101.com . Дата обращения 12 августа 2015.
2. Майкл Волк (21 октября 2013 г.), Характеристики насоса и их применение, Третье издание, стр. 34. Проверено 12 августа 2015 г.
3. «Как работает плунжерный насос — Анимация». TechTrixInfo youtube. com канал . Просмотров 12 августа 2015 г.
4. «Анимация — Как работает поршневой насос переменного рабочего объема с осевым потоком». TechTrixInfo канал youtube.com. Дата просмотра 12 августа 2015 г.
5. «Поршневой насос с фиксированным рабочим объемом». mekanizmaler youtube.com канал . Дата просмотра 11 августа 2015 г.
6. «Руководство по типам насосов — Найдите насос, подходящий для работы». Pumpscout.com. Проверено 13 августа 2015.
7. «Насос очистителя под давлением, форсунки и моющее средство».www.QualityPumps.com. Дата обращения 13 августа 2015.

Об авторе: Джейми тестировал и пересматривал мойки высокого давления в течение 7 лет. Он проработал коммерческим аппаратом для мытья под давлением на заводе по переработке отходов в течение 3 лет, и все это время использовал аппараты для мытья под давлением в коммерческих и бытовых целях более 15 лет. Он также является инженером-механиком и, работая в горнодобывающей промышленности, разработал под ключ несколько подушек для мытья легких промышленных транспортных средств.

Триплексные насосы | Найдите информацию и получите расценки на PumpScout

Какие они?

Насосы

Triplex представляют собой тип поршневого поршневого насоса, который используется для перемещения как жидких жидкостей (например, воды), так и вязких (например, нефти).Как следует из названия, в насосе используется тройной механизм, обычно состоящий из трех поршней или плунжеров, работающих в цилиндрах, которые приводятся в действие одним источником энергии.

Как они работают?

Однопоршневой или плунжерный насос может быть очень эффективным для перемещения жидкостей, но возвратно-поступательное движение поршней или плунжеров создает значительные пульсации давления нагнетания, а также подвергает приводной механизм насоса значительным циклическим нагрузкам, которые могут вызвать преждевременный выход из строя подшипников и других механических компонентов.Однако, когда используется более одного поршня или плунжера, становится возможным сделать поток намного более плавным, уменьшить количество пульсаций давления, уменьшить усталостную нагрузку на механические компоненты насоса, а также достижимые давление и расход насоса. также улучшается.

Обычно тройной насос приводится в движение электродвигателем переменного тока, который затем имеет коленчатый вал и узел шатуна для преобразования вращения вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение поршней или плунжеров, во многом так же, как при внутреннем сгорании. двигатель работает.Обратите внимание, что есть некоторые поршневые и плунжерные насосы с более чем тремя цилиндрами (пятицилиндровые насосы с пятью цилиндрами обычно используются в насосах для добычи нефти). Насос обычно имеет набор обратных клапанов для каждого цилиндра, один на входе и один на выходе, что является общим для всех поршневых поршневых насосов.

Где они используются?

Маленькие трехцилиндровые насосы с плунжерами обычно используются в качестве промывных насосов высокого давления, иногда называемых моечными машинами. Их можно использовать на фермах, на автомойках, а также на коммерческих и промышленных станциях мойки.Очень маленькие версии также используются в качестве моечных машин для домашнего использования. Более крупные версии, как поршневого, так и плунжерного типа, в основном используются в приложениях, связанных с бурением нефтяных скважин и обслуживанием нефтяных скважин. Все типы могут быть очень эффективными при работе со многими различными видами тяжелых, вязких и коррозионных жидкостей, включая абразивы, шламы и жидкости, содержащие большое количество твердых частиц.

• Понравилось то, что вы прочитали?
• Твитнуть

.