ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

ТНВД дизельного двигателя — устройство, принцип работы и ремонт

Подавляющее большинство современных автомобильных двигателей являются бензиновыми или дизельными. В первых рабочий цикл осуществляется при помощи воспламенения топливной смеси электрической искрой. Дизельный двигатель работает за счет сильного сжатия топлива и его последующего горения. Однако для этого необходимо подавать топливо в цилиндры через форсунки под большим давлением. Распределением топлива занимается специальный агрегат – топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя.

Содержание

Что такое ТНВД


При помощи этого устройства осуществляется подача топлива в камеры сгорания под давлением. Специальные устройства рассчитывают необходимое количество топлива в зависимости от нагрузки, температуры и оборотов двигателя. Пионером разработок топливных насосов для дизелей была фирма «Бош», которая и сейчас является лидером в этой отрасли мототехники. Аналогом такого насоса на бензиновых моторах является карбюратор либо топливная рампа с форсунками (если двигатель оснащен электронной системой впрыска).


Развитие конструкции насоса


С самого появления дизельных двигателей насос высокого давления выполнял главнейшую функцию, поэтому уже тогда, более ста лет назад, от его действия почти полностью зависела вся работа силового агрегата. Естественно, первые насосы были полностью механическими и оставались такими вплоть до 70х годов 20 века.

Чисто механический насос был сблокирован с двигателем и развивал рабочее давление при работе с ним, таким образом, обратная связь происходила через обороты двигателя, количество топлива при этом рассчитывалась автоматически. Недостатком такой системы было неоптимальное соотношение воздуха и топлива на переходных режимах, а также на холостых оборотах (меньше обороты — ниже давление). Это приводило к более грязному выхлопу и перерасходу топлива.

Многие страны в то время ужесточили нормы по выбросу вредных веществ в выхлопных газах и системы с механической топливоподачей стали постепенно вытесняться электронными блоками управления с обратной связью по нескольким параметрам.

Они позволили устранить нестабильную работу на холостом ходу из-за неравномерного сгорания топлива, а также снизили токсичность выхлопа. Естественно, топливные насосы высокого давления не ограничиваются какой-то одной конструкцией, а имеют множество модификаций, в зависимости от предназначения и условий эксплуатации. В настоящее время дизели распространены повсеместно, и при желании можно даже установить дизельный двигатель на ГАЗель и многие другие отечественные автомобили.

Различные виды ТНВД


В настоящее время различают три основных типа ТНВД:

  • распределительный
  • рядный
  • магистральный

Рядный насос


Он называется так потому, что в нем плунжерные пары расположены попарно-параллельно, в два ряда. Каждая пара обслуживает один цилиндр. Плунжер приводится в движение специальным кулачковым валом. Двигаясь вверх или вниз, плунжер открывает или закрывает впускные и выпускные отверстия, при этом открывается и закрывается нагнетательный клапан, который пропускает топливо к определенной форсунке для впрыска в цилиндр.

Для корректировки количества топлива и его согласованием с текущей нагрузкой имеются корректирующие устройства, механические либо электронные. В первом случае это происходит при помощи специальной центробежной муфты на кулачковом валу. Благодаря ей при увеличении оборотов происходит смещение кулачкового вала относительно входного и впрыск топлива происходит раньше и наоборот, при снижении оборотов происходит запаздывание. Электронные системы представлены специальными электромагнитными клапанами. К самому агрегату солярка подается при помощи топливоподкачивающего насоса.

Такие насосы относительно просты и непривередливы к качеству топлива. Самым серьезным их недостатком является громоздкость, поэтому они применяются только на больших грузовиках и тракторах.

Распределительный ТНВД


Такой насос имеет одну или две плунжерную пару, в зависимости от объема двигателя и количества цилиндров.

Как понятно из названия, такое устройство распределяет топливо между цилиндрами. Существуют различные типы таких насосов в зависимости от привода, однако суть их работы одинакова: плунжер, двигаясь возвратно-поступательно (а в некоторых конструкциях – и вращаясь), открывает и закрывает все те же отверстия и нагнетательные клапаны, разводя топливо по цилиндрам к распылителям. Практически все насосы фирмы Bosch имеют именно такую конструкцию, которая устанавливается исключительно на легковые движки.

Достоинством такой конструкции является более равномерная подача топлива, а также компактность и меньший вес. Недостаток распределительных насосов – в их большей сложности и, как следствие, сниженном ресурсе.

Магистральный топливный насос


Такой агрегат применяется в особой системе подачи топлива в дизельных двигателях, где оно перед подачей к форсункам накапливается вначале в специальной рампе. Эти насосы могут иметь от одного до трех плунжеров, которые приводятся в движение кулачковой шайбой или валом.

При движении плунжера внутри втулки он создает разрежение, открывающее впускной клапан и засасывающее топливо в камеру, а при возвратном ходе (поднятии) плунжера давление, наоборот, повышается и открывается выпускной клапан, через который горючее нагнетается в топливную рампу. В таком насосе управление количеством топлива за один рабочий цикл плунжера производится посредством дозирующего электрического топливного клапана, (самый простой аналог – система принудительного холостого хода на карбюраторах).

Насосы такого типа устанавливаются в основном на большие и мощные дизельные двигатели, так как реализуют большое давление, необходимое для достижения большей мощности при невысоких рабочих оборотах.

Из чего состоит насос


На примере распределительного насоса можно рассмотреть его устройство. Он состоит из корпуса, в котором расположены плунжерные пары, обслуживающие несколько форсунок, а также редукционный клапан, дренажный штуцер для слива топлива. Дополнительно на нем установлены элементы подкачивающего устройства, насос низкого давления для подачи горючего к впускным клапанам, устройство для регулировки опережения впрыска, вспомогательные приводы.

Возможные неисправности


Как уже стало понятно, топливный насос на дизелях – одно из самых сложных и ответственных устройств двигателя.

Плунжерная пара, являющаяся, по сути, сердцем агрегата, является высокоточной деталью, при малейшем износе которой сразу появляются признаки некачественной работы – повышенный шум, перерасход топлива, вибрации и неустойчивая работа на всех режимах. Самой главной и основной причиной износа является некачественное топливо.

Сама по себе солярка уже является продуктом первичной перегонки нефти, поэтому по определению по своим качествам хуже любого бензина, однако к ее очистке предъявляются очень высокие требования, но, к сожалению, не всегда и не везде. Поэтому именно грязь и тяжелые частицы в топливе, а также вода являются самой частой причиной выхода ТНВД из строя. Еще одной причиной неисправностей может быть старое масло для дизельного двигателя. К сожалению, сложность современных насосов такова, что отремонтировать его самостоятельно почти невозможно.

Ремонт ТНВД


Любому ремонту https://diesel-remont78.ru/renault/service-renault предшествует диагностика ТНВД.

Ее лучше всего проводить в техцентрах, специализирующихся именно на ремонте топливного насоса высокого давления дизельного двигателя. Однако некоторые элементы диагностирования неисправностей можно провести своими руками. Вообще, следует учесть, что, вследствие более сложного устройства системы питания, на дизельном двигателе может быть больше причин неправильной работы мотора. Плавающие обороты в процессе прогрева мотора почти всегда указывают на износ плунжерной пары. Износ насосфорсунок на грузовиках также может вызвать перерасход топлива и черный выхлоп. Еще одной причиной неустойчивой работы двигателя может быть неисправность или износ электронасоса, а также перегрев двигателя вследствие недостаточной производительности водяной помпы в системе охлаждения.

Таким образом, ремонт ТНВД крайне желательно проводить на станциях техобслуживания, а диагностику, обслуживание и замену изношенных деталей при наличии необходимых знаний и опыта можно провести и самостоятельно.

Ремонт ТНВД

Топливный насос высокого давления (сокращенно — ТНВД) — одно из тех устройств, которые обеспечивают нормальное функционирование работы дизельного двигателя.

Основной функцией ТНВД является подача топлива в двигатель. Данный агрегат является частью системы впрыскивания топлива и выполняет ряд функций, а именно:

  • нагнетание топлива под давлением;
  • регулирование процессе впрыскивания топлива.

В последнее время все больше автомобилей оснащается современными системами впрыска, при которой осуществление функций регулирования процесса впрыскивания лежит на форсунках, управляемых специальным электронным блоком с микропроцессором. Такая технология называется Common Rail. Она очень распространена на ТНВД фирмы Bosch. Данная система является наиболее современной системой впрыскивания топлива дизельных двигателей, она автоматически управляет интенсивностью подачи топлива в цилиндры. По этой причине, система Common Rail имеет множество преимуществ, в том числе уменьшенное количество расхода топлива, снижение вредных веществ в выхлопных газах и снижение уровня шума.

Как и любой элемент сложного устройства, ТНВД имеет свойство выходить из строя, что сказывается на стабильности работы всего двигателя автомобиля. Для минимизации ущерба, который может возрасти из-за недостаточно оперативной реакции водителя на неисправность, следует знать основные признаки и причины возникновения проблем в работе ТНВД.

Признаки проблем в работе ТНВД

Основные признаки того, что в работе топливного насоса имеются какие-либо проблемы могут проявляться в следующем:

  • высокий уровень шума двигателя;
  • высокий уровень токсичности и загазованности дыма из выхлопной трубы;
  • снижение мощности двигателя, проблемы при его запуске и нестабильность в работе;
  • повышенный расход топлива.

Это основные признаки неисправностей в работе ТНВД.

При возникновении тех или иных отклонений от норм, необходимо максимально оперативно посетить специализированный автомобильный сервис для выявления проблемы и ее устранения, поскольку промедление в ремонте может привести к ухудшению состояния топливного насоса и увеличению денежных и временных трат на ремонт.

Причины возникновения проблем в работе ТНВД

Во избежание возникновения неисправностей агрегата или отдельных его частей, полезно будет знать об основных причинах, приводящих к проблемам в его работе. К таким причинам относятся:

  1. Применение дешевого топлива и моторного масла. ТНВД является крайне сложной и важной системой впрыскивания топлива, поэтому использование моторного масла и заправка топливом от непроверенных производителей неблагоприятно скажется на состоянии топливного насоса и сократить срок его эксплуатации. Надежность и долговечность ТНВД напрямую зависит от того, какие расходные материалы Вы используете.
  2. Загрязнение устройства. При попадании в систему топливного насоса каких-либо твердых частиц или пыли, из строя могут выйти форсунки, которые отвечают за процесс впрыскивания и распыления топлива. Необходимо регулярно проводить промывку всех узлов и агрегатов автомобиля и ТНВД не является исключением. Осуществлять эту процедуру необходимо исключительно в специальных автосервисах.
  3. Износ деталей. Наибольшему износу подвергаются форсунки, которые играют большую роль в функционировании двигателя автомобиля. Форсунки постоянно испытывают большие нагрузки в ходе эксплуатации автомобиля и поэтому необходимо регулярно проводить диагностику, ремонт и замену данных деталей, в случае, если они подверглись большому износу. Проводить данные действия можно только в автосервисе, где имеется необходимое диагностическое и ремонтное оборудование.

Перечисленные выше причины возникновения проблем в работе топливного насоса высокого давления серьезно сказывают на работоспособности системы впрыскивания топлива, и при обнаружении неисправностей в работе системы, следует незамедлительно посетить автосервис для проведения диагностики и выявления точного источника неполадки.

Диагностика ТНВД

Большая часть топливных насосов в современных автомобилях выпускаются фирмой-производителем Bosch. Диагностика данного агрегата автомобиля производится на специальном оборудовании с использованием передового программного обеспечения. Для выявления причины возникшей неисправности с максимальной точностью, используется стенд, позволяющий имитировать различные режимы эксплуатации агрегата. В ходе диагностических работ измеряются такие показатели, как угол впрыскивания топлива, частота вращения вала, отработка циклов и так далее. Диагностика ТНВД также призвана определить то, насколько сильно изношены те или иные детали для того, чтобы заменить часть из них и обеспечить долгую и стабильную работу насоса.

Диагностика ТНВД подразумевает также диагностику отдельно-взятых элементов системы, в частности дизельных форсунок. Для этой процедуры используется электронный стенд. Опытные специалисты на данном стенде проводят ультразвуковую очистку форсунок и проверяют их работоспособность для дальнейшей эксплуатации автомобиля.

Без применения специального стенда для диагностики, велика вероятность того, что последующий ремонт будет проведен недостаточно качественно и агрегат вскоре снова выйдет из строя из-за неполной идентификации неисправностей. То, насколько качественно были произведены работы по ремонту, подтверждается показаниями электронного стенда.

Ремонт ТНВД

Ремонт топливных насосов фирмы Bosch состоит из нескольких этапов, которые могут совпадать с алгоритмом ремонтных работ ТНВД и других фирм производителей.

Основные этапы таковы:

  • демонтаж и разборка агрегата;
  • диагностика и дефектация агрегата и отдельных деталей в нем;
  • определение степени износа и замена неисправных элементов;
  • сборка ТНВД и проведения теста на специализированных стендах.

При работе по ремонту насосов фирмы Bosch используются только качественные детали от оригинальных производителей.

В нашем автомобильном сервисе опытные мастера осуществляют диагностические и ремонтные работы по устранению неисправностей топливных насосов высокого давления с использованием всего необходимого оборудования, в том числе используя стенды с адаптерами и псевдоприводами, которые позволяют определить неисправность максимально точно и устранить ее в кратчайшие сроки.

Стоимость ремонта ТНВД варьируется в зависимости от множества факторов: от степени износа деталей, специфики неисправностей и так далее. Однако у нас всегда самые выгодные цены в Санкт-Петербурге на обслуживание, диагностику и ремонт топливных насосов любой сложности!

Электронные системы управления рядными ТНВД

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные неисправности рядных электронных ТНВД и их причины.

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

00:4922.05.2013

Проверка механизма опережения на ТНВД H типа с дополнительной втулкой

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

Принцип работы топливного насоса высокого давления в дизельном двигателе

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

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

В этой статье мы подробно поговорим о встроенном ТНВД.

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

Определение линейного нагнетательного насоса


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

То есть каждый инжектор будет обслуживаться плунжерным узлом.

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

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

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

Главный компонент линейного ТНВД

В линейном ТНВД 5 основных компонентов,

  • Насос распределительного вала
  • Плунжер
  • Бочка топливная
  • Подача топлива
  • Шестерня

Насос распределительного вала используется для приведения в действие плунжера для сжатия топлива.В топливной бочке находится место для хранения топлива, которое будет прижиматься к форсунке.

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

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

Подача топлива представляет собой дверцу входа-выхода топлива, имеется три входа подачи топлива
входной канал, используемый в качестве входа топлива из бака в выходной канал насоса
, используемый в качестве выхода топлива в инжектор в условиях высокого давления
возвратный канал, используется для слива оставшегося топлива, которое не вдавливается в форсунку

А как это работает?

1.Внешний механизм ТНВД

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

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


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

2. Механизм ТНВД

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


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

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

3. Механизм установки числа оборотов двигателя

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

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

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

Количество топлива меньше (низкие обороты)

Количество топлива больше (высокие обороты)

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

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

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

а. при низких оборотах

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

2. при высоких оборотах

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


Как работает дизельный топливный насос?

Обновлено 9 ноября 2019 г.

Автор: Кевин Бек

Когда вы въезжаете на заправочную станцию ​​на автомобиле или грузовике, независимо от того, какое топливо использует автомобиль, вы не можете не заметить, что дизельное топливо почти всегда вариант. Если ваш собственный автомобиль работает на стандартном неэтилированном бензине, вы можете задаться вопросом, почему другие этого не делают.Что делает дизельное топливо особенным? Если у него «элитная» недвижимость, почему не все автомобили его используют?

Эти вопросы приводят к запросам, которые связаны не столько с дизельным топливом, сколько с дизельным двигателем, и почему разработка дизельного инжекторного насоса в конце 1800-х годов представляла собой технологический скачок вперед. Основная идея, которую следует иметь в виду, когда вы читаете, заключается в том, что дизельные двигатели используют физическое сжатие вместо фактической искры зажигания, чтобы их топливо было достаточно горячим для сгорания.

Чем отличаются дизельные двигатели?

Зажигание чего-либо, кипячение его или «закаливание» в микроволновой печи — очевидные способы увеличить теплосодержание этого предмета.Но это не так интуитивно понятно, что значительное увеличение давления газа, не позволяя теплу проникать или уходить, может резко повысить температуру в камере.

В дизельном двигателе воздух сжимается примерно до 1/15 — 1/20 своего обычного объема непосредственно перед впрыском или закачкой дизельного топлива в двигатель. Топливно-воздушная смесь становится достаточно горячей для воспламенения, вызывая расширение цилиндра (поршня) в двигателе. Как и во время фазы сжатия воздуха, тепло не передается в двигатель и не выходит из него; это происходит только во время фазы выхлопа.

Дизельный топливный насос

Система впрыска топлива в дизельном двигателе состоит из топливного насоса , топливопровода и сопла (также называемого инжектором). Когда воздух сжимается, давление внутри цилиндра ненадолго повышается до 400-600 фунтов на квадратный дюйм (нормальное атмосферное давление меньше 15 фунтов на квадратный дюйм), в результате чего внутренняя температура достигает диапазона от 800 градусов по Фаренгейту до 1200 F (от 430 градусов по Цельсию до 650 С).

Дизельный двигатель имеет те же циклы и физическое устройство, что и бензиновый двигатель; их отличает процесс воспламенения, а не структура.В целом они более надежны, вырабатывают больше энергии на килограмм топлива и в целом более эффективны; дизельное топливо также менее опасно для возгорания.

Дизельные двигатели действительно имеют недостатки по сравнению с их обычными бензиновыми аналогами. Они должны иметь более прочную конструкцию из-за высокого давления, возникающего во время фазы сжатия воздуха, что представляет собой как техническую проблему, так и более дорогостоящий продукт. Кроме того, высокое давление может затруднить запуск дизельных двигателей.

Цикл дизельного двигателя

Дизельный двигатель подвергается четырехступенчатому циклу для завершения одного движения сжатия-расширения поршня. Первый из них — это этап сжатия воздуха; поскольку такое же количество тепла сохраняется в быстро сжимающемся пространстве, это увеличивает давление и температуру. Во второй фазе (зажигания) давление остается постоянным, поскольку объем начинает расширяться.

Во время третьей фазы, называемой рабочим ходом, объем и давление уменьшаются по мере того, как двигатель работает , в конечном итоге приводя в движение автомобиль.Наконец, в фазе выпуска объем остается постоянным на самом высоком уровне, а затем цикл начинается заново, когда воздух всасывается для сжатия в первой фазе.

Дизельное топливо

Топливо для дизельных двигателей тяжелее бензина, поскольку оно производится из остатков сырой нефти, а не из более летучих побочных продуктов, которые приводят к образованию бензина. Как и обычный газ, он бывает разных марок, которые можно адаптировать к потребностям конкретных двигателей.

Использование неподходящего дизельного топлива может вызвать проблемы в работе, от плохого запуска до «стука и звона» до чрезмерно задымленного выхлопа.

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

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

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

Время впрыска — что вам нужно знать

Внутренние компоненты судового двигателя сложны и зависят от точных движений, чтобы обеспечить эффективную и надежную мощность. Возможно, вы не понимаете всего, что происходит в системе, но если вы имеете представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы можете выполнить всестороннюю регулировку времени впрыска.

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

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

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

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

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

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

Процесс внутреннего сгорания

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

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

Дизельное топливо впрыскивается непосредственно перед тем, как поршень достигает вершины. Топливно-воздушная смесь достигает максимального давления, когда поршень достигает ВМТ. Воздух под высоким давлением образует интенсивный температурный режим, в результате чего дизельное топливо самопроизвольно сгорает.

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

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

Что такое время впрыска?

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

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

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

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

Почему вы можете изменить время впрыска

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

Возможно ускорение или замедление хода двигателя. Увеличение времени работы двигателя приводит к тому, что процесс впрыска происходит раньше, чем установлено производителем.

Напротив, замедление — это когда вы вносите изменения, поэтому топливо высвобождается после рекомендованного времени.Хотя замедление менее распространено по сравнению с опережением, оно может устранить проблему с задержкой или дымом в судовом двигателе. Он также может помочь решить проблемы с производительностью и экономией топлива.

Причины для корректировки времени впрыска

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

Сложный пуск

Температура горячего двигателя

Низкая экономия топлива

Дым при запуске и разгоне

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

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

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

Преимущества регулировки систем синхронизации впрыска дизельного двигателя

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

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

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

Повышенная мощность двигателя

Более высокое пиковое давление в цилиндре

Пониженная температура выхлопных газов

Более высокие выбросы NOx

Повышенная топливная эффективность

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

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

Как это повлияет на мой судовой двигатель?

Изменение момента впрыска в судовом двигателе влияет на многие компоненты.

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

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

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

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

Долговечность двигателя

Расход топлива

Опережение зажигания

Соотношение топлива и воздуха

Мощность двигателя

Задержка впрыска

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

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

Как отрегулировать время впрыска

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

Вот некоторые из наиболее распространенных способов увеличения времени:

1. Запрограммируйте ECM

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

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

2. Модифицировать топливный насос высокого давления

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

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

Если вы решили переделать ТНВД, вам необходимо:

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

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

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

4. Поверните коленчатый вал против часовой стрелки до остановки индикатора, затем обнулите шкалу.

5. Провернуть коленчатый вал по часовой стрелке до ВМТ.

6. Если показания прибора находятся в пределах значений, указанных производителем, вы можете выбрать ускорение или замедление отсчета времени или оставить его как есть.

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

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

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

10.Снимите индикатор.

11.Ут на пробке ГРМ.

12. Запустите двигатель, проверьте на герметичность.

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

3. Заменить распредвал

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

4. Замените прокладки кулачка и опоры

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

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

Найдите все необходимое в одном месте

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

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

Diesel Technology, 8-е издание стр. 81

Глава 4 Принципы работы двигателя 81 Copyright Goodheart-Willcox Co., Inc. Типы систем впрыска топлива Дизельные двигатели оснащены одним из семи различных типов систем впрыска топлива: ❑ Индивидуальные насосные системы.❑ Многоплунжерные, линейные насосные системы. ❑ Распределительные насосные системы. ❑ Системы впрыска давления-времени. ❑ Системы насос-форсунок. ❑ Гидравлические системы инжектора электронного блока. ❑ Системы впрыска Common Rail. Индивидуальные насосные системы В индивидуальной насосной системе небольшой насос, который находится в собственном корпусе, подает топливо в один цилиндр, рис. 4-40. Следовательно, на каждый цилиндр приходится по насосу. Этот тип системы используется в крупнокалиберных, тихоходных, промышленных или судовых дизельных двигателях, а также в небольших дизелях с воздушным охлаждением.В настоящее время индивидуальные насосные системы не используются в высокоскоростных дизельных двигателях, однако какое-то время некоторые производители двигателей для тяжелых грузовиков использовали отдельные насосы со встроенным электронным управлением. Они назывались электронными блочными насосами (EUP). Многоплунжерные, линейные насосные системы Многоплунжерная, линейная насосная система использует отдельные насосы, которые находятся в одном корпусе впрыскивающего насоса. См. Рисунок 4-41. Количество плунжеров насоса в корпусе равно количеству цилиндров двигателя.Плунжеры в насосах для впрыска с рядным насосом приводятся в действие от распределительного вала насоса. В многоплунжерной системе с линейным насосом топливо всасывается из топливного бака подающим или перекачивающим насосом, проходит через первичный и вторичный фильтры и подается в корпус впрыскивающего насоса под давлением от 10 до 35 фунтов на квадратный дюйм. . Все отдельные насосы в корпусе работают с этим топливом. Топливо в каждом насосе рассчитывается по времени, дозируется, повышается давление и затем подается по топливной магистрали высокого давления к каждому соплу форсунки в последовательности включения.Чтобы соответствовать более строгим стандартам выбросов и требованиям к производительности, многоплунжерные, линейные насосные системы были адаптированы для использования с различными уровнями электронного управления. Системы распределительных насосов Распределительные насосные системы, рис. 4-42, используются на малых и средних дизельных двигателях. Эти системы не способны обеспечивать достаточный объем топлива или давление топлива для тяжелых, больших, высокоскоростных дизельных двигателей, таких как те, которые используются в грузовых автомобилях.Системы впрыска топлива с распределительным насосом иногда называют системами с роторными насосами. Нагнетательный насос Рисунок 4-41. Многоплунжерный, рядный топливный насос высокого давления. Этот насос используется во многих мобильных приложениях и очень популярен у многих производителей двигателей. Держатель нагнетательного клапана Нагнетательный клапан Цилиндр насоса Плунжер насоса Управляющая рейка Управляющая втулка Возвратная пружина плунжера Роликовый толкатель Рисунок 4-40. Отдельный плунжерный и цилиндрический насос, приводимый в действие распредвалом двигателя.Они есть только на нескольких маленьких и очень больших дизельных двигателях. Гидравлическая головка Рисунок 4-42. В распределительном топливном насосе (показан разрез) один насосный элемент подает топливо ко всем форсункам. (AMBAC International)

работа роторно-рывкового ТНВД.

Роторный топливный насос высокого давления

Роторный топливный насос высокого давления, показанный на рис. имеет только один насосный элемент, а топливо распределяется по каждому цилиндру с помощью цилиндрического ротора.


Ротор имеет продольные центральные отверстия, а также два набора радиальных отверстий, каждое из которых соответствует количеству цилиндров двигателя , расположенных в разных положениях.

Один комплект подключается к входу насоса через.


Центральный канал, тогда как второй набор соединен с нагнетательной линией, ведущей к форсункам различных цилиндров.


Подача топлива в центральное отверстие ротора осуществляется через впускное отверстие, когда поршень насоса перемещается друг от друга, в то время как радиальный нагнетательный канал (отверстие) в роторе совпадает с нагнетательным портом для любой цилиндр.


доставляется топливо в каждый цилиндр по очереди. Нижний конец центрального отверстия ротора открыт в камере, в которой размещены два противоположных насосных плунжера.


При вращении ротора пятнистое кольцо с внутренним кулачком приводило в действие плунжеры через ролики и башмаки, которые находятся в пазах в основании ротора.


Количество отверстий на кулачковом кольце равно количеству цилиндров двигателя и расположены равномерно по всему кольцу.


Основным преимуществом этого насоса является меньшая занимаемая площадь и легкий вес.

Впрыскивающий насос рывкового типа:

Состоит из поршневого поршня в цилиндре. Плунжер приводится в движение распредвалом .


Конструкция:


Плунжер насоса и цилиндр образуют узел, называемый насосным элементом. Стальной плунжер имеет цилиндрическую поверхность с винтовой канавкой .


Спиральная канавка соединяется с верхней частью плунжера с помощью вертикальной прорези на поверхности или осевого отверстия в центре плунжера.


Нижняя часть плунжера удерживается на кулачке силой пружины. Кулачок вращается коленчатым валом двигателя через шестерни.


Возвратно-поступательное движение насоса вверх и вниз обусловлено вращательным движением кулачка.


Нижний конец плунжера насоса имеет выступ. Это входит в прорезь в рукаве. К втулке прижимается зубчатое колесо. Управляющая рейка зацепляется с зубчатым колесом. Плунжер вращается в осевом направлении за счет возвратно-поступательного движения стойки.


Цилиндр насоса имеет отверстия, через которые топливо поступает и выходит.Подпружиненный конический нагнетательный клапан, установленный в верхней части цилиндра, и трубка высокого давления соединяют конец нагнетательного клапана насоса с инжектором.

Рабочий :


Когда поршень находится в нижней части своего хода, впускное и сливное отверстия открываются с верхнего конца поршня.


Топливо подается через эти отверстия в бочку подъемным насосом через топливные фильтры. Подъемный насос подает топливо под давлением от 0,8 до 1,0 кгс / см.


Когда кулачок насоса поднимает плунжер, порт закрывается плунжером.


Дальнейший восходящий момент плунжера сжимал топливо. Этот поток топлива под давлением направляется к нагнетательному клапану в трубку высокого давления.


Эта трубка уже заполнена топливом. Избыточное топливо, закачанное со стороны насоса, привело к увеличению давления через топливо в трубке.


Это топливо под давлением поднимает иглу форсунки против усилия пружины. Таким образом, топливо распыляется в камеру сгорания до тех пор, пока нижняя спиральная канавка на плунжере не откроет канал ствола.


После этого топливо под высоким давлением над плунжером выходит через вертикальную щель во впускной канал, что снижает давление топлива на насосе цилиндра.


Теперь нагнетательный клапан и клапан форсунки защелкиваются на своих местах.


После закрытия сливного отверстия плунжер опускается и образует вакуум в цилиндре, а впускное отверстие открывается верхней частью плунжера.


Топливо под давлением поступает из всасывающего канала в камеру. При вращении кулачка плунжер возвращается в нижнюю мертвую точку пружиной, и плунжер готов к следующей операции.


Эффективный ход может быть очень большим за счет движения стойки управления.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Сопутствующие товары

Как работают системы впрыска дизельного топлива

Система впрыска дизельного топлива является основным компонентом исправно работающего двигателя. Неправильная регулировка двигателя может привести к чрезмерному дыму выхлопных газов, плохой экономии топлива, накоплению большого количества углерода в камерах сгорания и сокращению срока службы двигателя.

Дизельный двигатель известен как двигатель с воспламенением от сжатия, а бензиновый двигатель известен как двигатель с искровым зажиганием.

Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания с двух- или четырехтактным циклом. Сгорание топлива в цилиндрах двигателя является источником его энергии.

Одно из отличий дизельных двигателей заключается в том, что дизельные двигатели сжимают только воздух в камере сгорания. Еще одно отличие состоит в том, что скорость дизельного двигателя регулируется количеством топлива, впрыскиваемого в цилиндры.В бензиновом двигателе скорость двигателя в первую очередь регулируется количеством воздуха, поступающего в карбюратор или систему впрыска топлива.

Дизельное топливо впрыскивается в цилиндр системой впрыска топлива, которая в основном состоит из насоса, топливопровода и форсунки или форсунки.

Степени сжатия и впрыск топлива

Степень сжатия в дизельных двигателях может достигать 24: 1. Эта высокая степень сжатия вызывает повышение давления в цилиндре от 400 до 600 фунтов на квадратный дюйм, что, в свою очередь, увеличивает температуру воздуха внутри цилиндра до такой степени, что воспламеняется распыленное дизельное топливо, которое впрыскивается.

Механически дизельный двигатель аналогичен бензиновому. Такты впуска, сжатия, мощности и выпуска выполняются в одном и том же порядке. Расположение поршней, шатунов, коленчатого вала и клапанов двигателя примерно одинаковое. Дизельные двигатели также делятся на рядные и v-образные.

По сравнению с бензиновым двигателем, дизельный двигатель более эффективен, вырабатывает больше мощности на фунт топлива, более надежен, долговечен из-за более тяжелой конструкции, необходимой для его высокого давления сжатия, имеет меньший расход топлива для данной мощности. в час и представляет меньшую опасность возгорания.

Эти преимущества частично компенсируются более высокой начальной стоимостью и более высокими требованиями к запуску из-за высокого давления сжатия.

Дизельное топливо

Дизельное топливо тяжелее бензина, поскольку оно получается из остатков сырой нефти после удаления более летучих видов топлива. Как и в случае с бензином, эффективность дизельного топлива зависит от типа двигателя, в котором оно используется. Путем перегонки, крекинга и смешивания нескольких масел можно получить подходящее дизельное топливо для всех условий работы двигателя.Использование топлива плохого или несоответствующего качества может вызвать затруднения при запуске, неполное сгорание, дымный выхлоп и детонацию двигателя.

Высокое давление впрыска, необходимое в системе дизельного топлива, достигается за счет жестких допусков в насосах и форсунках. Эти допуски требуют, чтобы дизельное топливо обладало достаточными смазочными качествами для предотвращения быстрого износа или повреждений. Он также должен быть чистым, быстро смешиваться с воздухом и плавно гореть, чтобы обеспечить равномерный толчок поршня во время сгорания.

Конструкция камеры сгорания дизельного двигателя

Топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, должно быть тщательно смешано со сжатым воздухом и по возможности равномерно распределено по камере, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью и демонстрировал оптимальные ходовые качества. В хорошо спроектированном дизельном двигателе используется камера сгорания, предназначенная для предполагаемого использования двигателя. Используемые форсунки должны дополнять камеру сгорания. Камеры сгорания, описанные в следующих разделах, являются наиболее распространенными конструкциями, используемыми в настоящее время.

Камера сгорания с прямым впрыском

Прямой впрыск является наиболее распространенной камерой сгорания и в настоящее время встречается почти во всех дизельных двигателях. Топливо впрыскивается непосредственно в открытую камеру сгорания, образованную поршнем и головкой блока цилиндров. Основное преимущество этого типа впрыска в том, что он прост и имеет высокую топливную экономичность.

В камере прямого сгорания топливо должно распыляться, испаряться и смешиваться с воздухом для горения за очень короткий период времени.Форма поршня помогает в этом во время такта впуска. Системы прямого впрыска работают при очень высоких давлениях до 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Камера сгорания с косвенным впрыском топлива

Камеры непрямого впрыска ранее использовались в основном в легковых автомобилях и легких грузовиках из-за более низких выбросов выхлопных газов и бесшумности. В сегодняшних технологиях с электронным таймером превосходят системы прямого впрыска. Поэтому на новых двигателях вы не увидите много систем непрямого впрыска; однако они все еще устанавливаются на многих старых двигателях.

Камера предварительного сгорания
Конструкция камеры предварительного сгорания, используемая в дизельных двигателях непрямого сгорания, включает отдельную камеру сгорания, расположенную либо в головке цилиндров, либо в стенке. Эта камера предварительного сгорания занимает от 20% до 40% объема ВМТ камеры сгорания и соединена с камерой одним или несколькими проходами. Когда происходит такт сжатия, воздух нагнетается в камеру предварительного сгорания. Когда топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания, оно частично сгорает, создавая давление.Это давление заставляет смесь возвращаться в камеру сгорания, и происходит полное сгорание.

Способы впрыска дизельного топлива

Возможно, вы слышали утверждение: «Система впрыска топлива — это сердце дизельного двигателя». Если учесть, что действительно дизель не может быть разработан до тех пор, пока не будет разработана и произведена соответствующая система впрыска топлива, это утверждение приобретает гораздо более широкий и сильный смысл.

За прошедшие годы в области насосов, форсунок и насос-форсунок для дизельных двигателей было сделано много важных разработок, при этом новейшая система впрыска сегодня основана на электронных элементах управления и датчиках.

Системы впрыска дизельного топлива

Системы впрыска дизельного топлива должны выполнять пять определенных функций: измеритель, впрыск, время, распыление и создание давления.

1. Дозиметр

Точное дозирование или измерение топлива означает, что при одинаковой настройке управления подачей топлива одинаковое количество топлива должно подаваться в каждый цилиндр для каждого рабочего такта двигателя. Только так двигатель может работать с постоянной скоростью и одинаковой выходной мощностью.

Плавная работа двигателя и равномерное распределение нагрузки между цилиндрами зависят от одинакового объема топлива, поступающего в конкретный цилиндр каждый раз, когда он срабатывает, и от равных объемов топлива, подаваемого во все цилиндры двигателя.

2. Контроль впрыска

Топливная система также должна контролировать скорость впрыска. Скорость впрыска топлива определяет скорость сгорания. Скорость впрыска при запуске должна быть достаточно низкой, чтобы излишки топлива не накапливались в цилиндре во время начальной задержки зажигания (до начала сгорания).Впрыск должен происходить с такой скоростью, чтобы повышение давления сгорания не было слишком большим, но скорость впрыска должна быть такой, чтобы топливо подавалось как можно быстрее для достижения полного сгорания.

Неправильная скорость впрыска влияет на работу двигателя так же, как неправильный выбор времени. Когда скорость инъекции слишком высока, результаты аналогичны результатам, вызванным слишком ранней инъекцией; когда скорость слишком низкая, результаты аналогичны результатам, вызванным слишком поздней инъекцией.

3. Сроки

Помимо измерения количества впрыскиваемого топлива, система должна правильно рассчитывать время впрыска, чтобы гарантировать эффективное сгорание, так что из топлива может быть получена максимальная энергия. Когда топливо впрыскивается слишком рано в цикле, зажигание может быть отложено, потому что температура воздуха в этот момент недостаточно высока. С другой стороны, чрезмерная задержка приводит к грубой и шумной работе двигателя. Это также приводит к потере некоторого количества топлива из-за смачивания стенок цилиндра и головки поршня.

Это, в свою очередь, приводит к плохой экономии топлива, высокой температуре выхлопных газов и дыму в выхлопе. Когда топливо впрыскивается слишком поздно в цикле, все топливо не сгорит до тех пор, пока поршень не пройдет далеко за верхний центр. Когда это происходит, двигатель не развивает достаточной мощности, выхлоп дымится, а расход топлива высокий.

4. Распыление топлива

Используемое в связи с впрыском топлива, распыление означает дробление топлива при его поступлении в цилиндр на мелкие частицы, которые образуют аэрозоль, похожий на туман.Распыление топлива должно соответствовать требованиям типа используемой камеры сгорания. Некоторые камеры требуют очень тонкого распыления, в то время как другие работают с дисперсным распылением. Правильное распыление облегчает начало процесса горения и гарантирует, что каждая мельчайшая частица топлива окружена частицами кислорода, с которыми она может соединяться.

Распыление обычно достигается, когда жидкое топливо под высоким давлением проходит через небольшое отверстие (или отверстия) в форсунке или сопле.Когда топливо поступает в камеру сгорания, развивается высокая скорость, потому что давление в цилиндре ниже, чем давление топлива. Создаваемое трение, возникающее в результате прохождения топлива через воздух с высокой скоростью, заставляет топливо распадаться на мелкие частицы.

5. Создание давления

Система впрыска топлива должна повышать давление топлива, чтобы преодолеть давление сжатия и обеспечить надлежащее диспергирование впрыскиваемого топлива в пространство сгорания.Правильное диспергирование необходимо, если топливо должно тщательно смешиваться с воздухом и эффективно сгорать. В то время как давление является основным фактором, способствующим этому, на дисперсию топлива частично влияет распыление и проникновение топлива. (Проникновение — это расстояние, на которое частицы топлива переносятся заданным им движением, когда они покидают форсунку или сопло.)

Если в процессе распыления размер частиц топлива слишком сильно уменьшается, они не проникают. Слишком малое проникновение приводит к воспламенению мелких частиц топлива до того, как они будут должным образом распределены или диспергированы в пространстве сгорания.Поскольку проникновение и распыление имеют тенденцию противодействовать друг другу, необходим компромисс в степени каждого из них в конструкции оборудования для впрыска топлива, особенно если необходимо добиться равномерного распределения топлива в камере сгорания.

Типы систем впрыска дизельного топлива

Дизельные двигатели оснащены одним из нескольких различных типов систем впрыска топлива: индивидуальной насосной системой; многоплунжерная, линейная насосная система; система насос-форсунок; система впрыска давления-времени; распределительная насосная система; и система впрыска Common Rail .

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail — это новейшая система подачи топлива с прямым впрыском высокого давления. Топливный насос усовершенствованной конструкции подает топливо в общую топливную рампу, которая действует как аккумулятор давления. Common Rail подает топливо к отдельным форсункам по коротким топливопроводам высокого давления. Электронный блок управления системы точно контролирует как давление в рампе, так и время и продолжительность впрыска топлива.Форсунки форсунок приводятся в действие быстрозажимными электромагнитными клапанами или пьезоэлектрическими исполнительными механизмами.

Гидравлический электронный блок-форсунка (HEUI)

В гидравлических электронных насос-форсунках используется моторное масло под высоким давлением для обеспечения усилия, необходимого для завершения впрыска. Многие компоненты механического привода, присутствующие в стандартных механических или электронных системах впрыска, в этой системе не используются.

Соленоид на каждой форсунке контролирует количество топлива, подаваемого форсункой.Осевой насос с шестеренчатым приводом повышает нормальное давление до уровней, необходимых для форсунок. Контроллер ЭСУД посылает сигнал на клапан управления давлением впрыска для регулирования давления и еще один сигнал на каждый соленоид форсунки для впрыска топлива.

Давление в коллекторе моторного масла регулируется контроллером ЭСУД с помощью клапана управления давлением впрыска. Клапан регулировки давления впрыска или клапан сброса регулирует давление на выходе насоса впрыска, сбрасывая излишки масла обратно в поддон.Контроллер ЭСУД контролирует давление в коллекторе с помощью датчика контрольного давления впрыска (ICP). Контроллер ЭСУД измеряет сигнал датчика давления до требуемого давления впрыска. На основании этого измерения контроллер ЭСУД изменяет давление масла в коллекторе высокого давления.

Масло высокого давления подается от насоса к коллектору высокого давления по стальной трубке. Оттуда он направляется к каждому инжектору через более короткие перемычки.

Fuel Injection — обзор

10.6.1.1 Распределительные насосы с электронным управлением

Большинство топливных насосов для впрыска, устанавливаемых на современные легковые автомобили, относятся к распределительному типу. Насос имеет один насосный агрегат высокого давления, который соединяется просверленными отверстиями с каждым из выпускных отверстий по очереди по мере вращения вала. Обычно используются две схемы: осевой плунжер и кулачковая пластина обычно используются в топливном насосе Bosch; радиальные плунжеры внутри кулачкового кольца традиционно используются как Lucas, так и Stanadyne Diesel Systems.

Механические насосы впрыска топлива могут изменять время подачи топлива и впрыска с помощью механических рычагов и регуляторов. Электронные насосы управляются с помощью электрогидравлических устройств. Представителем этого класса насосов является система Lucas EPIC [47, 48]. Здесь кулачковое кольцо вращается для изменения момента впрыска с помощью гидравлического привода. Рабочая жидкость — дизельное топливо, давление которого регулируется электромагнитным клапаном, воздействующим на сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ) от электронного блока управления (ЭБУ).Заправка изменяется путем перемещения роторного механизма в осевом направлении с помощью второго привода.

Этот тип насоса сейчас заменяется насосом следующего поколения, в котором используется электромагнитный перепускной клапан для регулирования количества впрыскиваемого топлива. Типичными из этих насосов являются Bosch VP30 (осевой плунжер) и VP44 (радиальный плунжер). Время впрыска по-прежнему устанавливается вращением кулачкового кольца. Когда кулачок начинает подниматься, начинается откачка.

После завершения необходимого хода открывается перепускной клапан, позволяя высокому давлению спадать и иглу инжектора переустановить, завершая впрыск.Когда кулачок вернется в исходное положение, перепускной клапан закрывается и готов к следующей инъекции.

В будущих насосах будет расширено использование перепускного клапана с электромагнитным управлением, чтобы обеспечить формирование скорости и предварительную закачку. Здесь переливной клапан не закрывается, пока не будет достигнута активная часть кулачка. Это позволяет использовать определенную часть кулачка. Если профиль кулачка имеет переменную скорость подъема, скорость впрыска можно изменить, используя соответствующую часть кулачка. Этот метод сложен, так как на один впрыск возникает два соленоидных события, каждое из которых связано с ошибками.Ошибки во времени работы клапана будут влиять на начало времени впрыска, скорость впрыска и количество впрыска.

Помимо управления топливным насосом, ЭБУ контролирует ряд других систем двигателя. Обычно это управление рециркуляцией отработавших газов, управление дроссельной заслонкой на впуске (если имеется) и перепускная заслонка турбокомпрессора или турбокомпрессор с изменяемой геометрией (если установлен). У ЭБУ обычно есть другие возможности, включая бортовую диагностику (OBD), круиз-контроль и сетевое соединение с другими контроллерами.

Топливопроводы и форсунки высокого давления по существу аналогичны тем, которые используются в системах с механическими насосами, хотя изменения в деталях делают их пригодными для очень высоких давлений, обычных сегодня.

Одной из трудностей, с которыми иногда сталкиваются такие системы, является высокая скорость отвода тепла от дизельного топлива, возвращающегося в бак. Тепло добавляется за счет теплопроводности двигателя и использования дизельного топлива в качестве рабочей жидкости в гидравлическом управлении насосом. Типичное давление насоса составляет 10 бар, и при обратном дросселировании до давления обратной линии эта энергия преобразуется в тепло.Тот же эффект происходит, когда топливопроводы высокого давления разливаются до низкого давления. Хотя поток очень мал, давление велико.

Преимущества распределительных насосов заключаются в том, что они хорошо зарекомендовали себя в отрасли, в них было вложено много средств на развитие; проблемы с упаковкой были решены за счет тщательной подготовки под капотом; и один и тот же насос можно использовать с незначительными изменениями оборудования для большого количества двигателей и производителей. Это может привести к эффекту масштаба.К недостаткам можно отнести их объем и вес, шумную работу, когда требуется высокое давление, а также их высокую стоимость. Новые технологии могут оказаться более рентабельными при увеличении объемов производства.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *