ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Насосы ТНВД: устройство, принцип работы, модели

Содержание   

Насосы ТНВД – это топливные насосы высокого давления, которые применяются для дизельных двигателей. Дизельные автомобили очень сильно отличаются от бензиновых. Разница именно в том, каким образом происходит воспламенение топлива.

Многие производители, такие как Бош, Тойота, Мицубиси, Ниссан, Форд и другие с каждым годом усовершенствуют свои линейки техники с применением насосов высокого давления. Лучшими производителями ТНВД считаются Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel.

Принцип действия

Воздух, нагнетаемый в камеру сгорания дизеля, сжимается под давлением. Кроме того, он нагревается. Таким образом, в камере сгорания дизельного двигателя находится горячий сжатый под давлением воздух.

В тот момент, когда впрыскивается топливо, при соприкосновении с горячим сжатым воздухом оно воспламеняется. И подают дизель в цилиндры мотора под давлением и с определенными промежутками времени, чтобы топливная смесь нормально воспламенялась, именно насосы ТНВД.

Устройство ТНВД

Мощность двигателя и его крутящий момент регулируются количеством топлива, которое насос впрыснул в камеру сгорания. Насосы ТНВД бывают:

  • непосредственного действия, т.е. механический вариант;
  • аккумуляторные, т.е. с аккумуляторным впрыском, или автоматический вариант.

В первом случае срабатывает принцип механического плунжера, при котором нагнетание воздуха и топливный впрыск происходят одновременно. Во втором случае гидравлический аккумулятор или система пружин и форсунок сначала нагнетает давление впрыснутого топлива в аккумулятор, а затем происходит процесс зажигания.

В зависимости от метода подачи топлива в цилиндры двигателя есть три разновидности нопорных установок:

  • рядные;
  • многосекционные или магистральные;
  • распределительные.

Рядные напорные установки – подают в расположенные один за другим цилиндры топливную смесь строго по очереди в каждый из цилиндров. В распределительных вариантах одна и та же секция может подавать топливо сразу в несколько цилиндров. К слову, распределительные установки могут быть одноплунжерными и двухплунжерными. Магистральные только нагнетают топливо внутрь аккумулятора.

Рядные модели различают по количеству цилиндров и давлению при впрыске топлива:

  • М – это 4-6 цилиндровый, при давлении впрыска в 550 бар;
  • А – это 2-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
  • P-3000 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
  • P-7100 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
  • P-8000 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1300 бар;
  • P-8500 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1300 бар;
  • R – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1150 бар;
  • P-10 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
  • ZW (M) – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
  • P-9 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
  • CW – это 6-10 цилиндровый, при давлении впрыска в 1000 бар;
  • H-1000 – это 5-8 цилиндровый, при давлении впрыска в 1350 бар.

    Топливный Насос Т 25 Рядный

к меню ↑

Внутреннее устройство

Через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу коленвала на кулачковый вал передается вращение. Кулачок смещает толкатель, толкатель сжимает пружину и толкает плунжер. Плунжер поднимается, толкает заслонку впускного канала и начинает вытеснять топливо через нагнетательный клапан к форсунке. Чтобы впрыск топлива происходит нормально, нужно, чтобы винтовой и сливной каналы совмещались вовремя.

Распределительная установка ТНВД состоит из:

  • редукционногоклапана;
  • всережимного регулятора;
  • дренажного штуцера;
  • корпуса напорной секции высокого давления в комплекте с плунжерной парой (золотникового устройства) и нагнетательными клапанами;
  • топливоподкачивающего насоса;
  • лючка регулятора (муфты) опережения впрыска;
  • корпуса ТНВД;
  • крышка;
  • электромагнитного клапана выключения подачи топлива;
  • кулачково-роликового устройство привода плунжера.

Муфта впрыска изменяет в зависимости от количества оборотов двигателя угол впрыска топлива. Назначение всережимного регулятора — изменять количество подаваемого топлива в зависимости от режима работы двигателя (запуск, уменьшение или увеличение оборотов, холостой ход, остановка и т.д.).
к меню ↑

Возможные причины поломок

Как только вы заметили отклонения в привычной работе насоса ТНВД нужно выяснить и по возможности как можно быстрее устранить причину поломки. Визуально поломку можно определить по утечкам топлива из корпуса насоса, по затрудненному запуску двигателя, по нехарактерным шумам при работе насоса и по тому, как при уменьшении мощности двигателя увеличивается расход топлива.

Насос ТНВД магистрального типа

Среди самых распространенных поломок можно выделить износ комплектующих и использование топлива низкого качества. И то и другое для уязвимого насоса крайне нежелательно.

Износ приводит к деформации деталей, образованию пустот и снижению надежности напорного аппарата. А примеси в топливных смесях низкого качества приводят к постепенному загрязнению деталей, и, в итоге, к выводу насоса из строя. Если устройство подъедает масло, значит, износились уплотнители. А если заклинит плунжерную пару, то на форсунки перестанет поступать топливная смесь.

В качестве обязательной профилактики стоит всегда следить за качеством топлива, которое вы заливаете в бак. Кроме того, всегда следите за уровнем масла. Периодически, загоняя машину на стенд, нужно регулировать количество и равномерность впрыскивания топлива в ТНВД. Для этого разбирают муфту впрыскивания и соединяют с приводом на стенде кулачковый вал машины.
к меню ↑

ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ВИДЕО)


к меню ↑

Модельный ряд

Различные компании и корпорации выпускают модели рядных, магистральных и распределительных насосов ТНВД для любых сфер применения. Грузовые и легковые автомобили, трактора, погрузчики и экскаваторы, комбайны и многая другая техника используют все преимущества дизельных насосов ТНВД.
к меню ↑

Модель#1-ТНВД Bosch и Lucas

Это одни из самых надежных производителей напорной техники ТНВД. Модельный ряд установок ТНВД компании Бош достаточно обширен. Модели ТНВД представлены на рынке линейкой рядной и распределительной техники с маркировками: A, M, ММС , P, MW, H, VP29, VP30, VP44. В модельный ряд включены также насосы-форсунки PDE и индивидуальные насосы PLD, VE, Lucas DPS, DPCN.

Особое внимание стоит уделить модели ESR. Это – последняя разработка компании Lucas, которая фактически является роторной моделью ТНВД для высокоскоростных двигателей с системой непосредственного впрыска. Так же внимание производителей внедорожников с системой непосредственного впрыска привлекла модель DP200.

Насос ТНВД и его комплектующие

ТНВД с аккумуляторной топливной системой воплощена в моделях Common Rail.

Это системы магистального типа, на которые в последнее время наблюдается достаточно высокий спрос. Delphi DFP 1.x, DFP 3.x и Bosch CP1, CP2, CP3.2, CP3.4. Они применяются для автомобилей марок Вольво FH-12, FM-12, Мерседес Actros, Атего, Скания 114, 124, R, P, T, Рено Магнум, Премиум DXI, DCI, Ивеко Крузор 8, 10, 13, DAF CF, LF, MACK.
к меню ↑

Модель#2-ТНВД Delphi

Компания Delphi выпускает серию ТНВД EPIC для автомобилей марок Мерседес, Рено Кенго 1.9, Фиат Добло 1.9, Форд Транзит 2.5. А также серию DP200, 210, 310 для автомобилей и погрузчиков JCB, Перкинс, Катерпиллар и John Deere.

Основной проблемой этих насосов стала металлическая стружка, которая образуется в процессе эксплуатации техники от трения механических деталей друг об друга. Поэтому, в них чаще всего приходится заменять плунжеры. Вал в этих моделях ремонту не подлежит. Он только заменяется на новый.

Дозировочный блок тоже подлежит полной замене, потому что выходит из строя по причине износа деталей в процессе наполнения бака некачественным топливом с примесями бензина, воды или твердых частиц.
к меню ↑

Модель#3-DENSO

Эта компания специализируется на производстве моделей ТНВД V3, V4, V5 для автомобилей Тойота, Мицубиси, Опель. А их аккумуляторная система Common Rail маркируется как HP0, HP2, HP3, HP4 и успешно применяется в автомобилях Тойота, Мицубиси, Ниссан, Форд Транзит, Пежо Боксер и Ситроен.

Насос ТНВД DENSO

Отличительной особенностью этой марки стали ECD-регуляторы (Electronically Controlled Diesel system). Это система впрыскивает дизельное топливо при полном контроле электроники. Отрегулировать такие ТНВД можно только на специальных стендах, с использованием контроллеров и форсунок.

Славится своим распределительными ТНВД VRZ для Мицубиси Паждеро 3-Canter, Мазды, Коматсу и других автомобилей. В этих моделях ТНВД без труда можно восстановить плунжерные пары. Кроме того, распределительная техника Zexel используется для японских машин, а от моделей Бош их отличает только номера деталей. В остальном строение абсолютно идентично.
 Главная страница » Насосы

Дизельные системы впрыска — принцип работы, типы

Системы впрыска дизельного топлива – далее по тексту также СВДТ – это системы питания ДВС. Функционируют на дизельном топливе – смеси газойлевых соляровых и керосиновых фракций, которые предварительно прошли специальную обработку. Но речь идёт именно о наличии соляровых фракций которые прошли щелостную очистку, а не о классической солярке с недостающим уровнем вязкости и выкипающей при температуре 240-400 °C 

Также в дизельных двигателях в качестве альтернативной топливной смеси может использоваться «Bio-Diesel» – смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. Как правило, Bio-Diesel делают из рапсового масла.

Принцип работы

Воспламенение – результат сжатия и нагрева дизельного топлива под высоким давлением в цилиндрах. То есть на деле мы имеем дело с самовоспламенением впрыскиваемого топлива при его контакте с горячим воздухом. Все процессы происходят внутри. Этот принцип диаметрально противоположен бензиновым системам, у которых топливо воспламеняется от искры зажигания – внешнего источника.

Чтобы понимать, как функционируют системы впрыска топлива дизельного двигателя, важно чётко разбираться, за что ответственен каждый её элемент.


СВДТ включает в себя: 

  1. Топливный бак. В нём непосредственно и хранится топливо.
  2. Насосное оборудование для подкачки топлива из бака.
  3. Фильтры грубой и тонкой очистки топлива. Главная функция – защита от загрязнений форсунок.
  4. ТНВД (топливный насос высокого давления). Самый сложный узел дизельного ДВС. Прямая задача ТНВД – не просто создавать давление, а распределять топливо по цилиндрам, то есть регулировать его объем. Исключение – СВДТ Common Rail. У них сразу создаётся оптимальный уровень давления. А остальные задачи решаются посредством инжектора. Установку ТНВД считают одну из наиболее сложных, но важных задач мастера. Точность взаимного позиционирования кулачкового вала ТНВД по отношению к коленчатому валу двигателя напрямую влияет на мощность ДВС и его топливную эффективность (экономичность). 
  5. Форсунку. Корпус с клапаном.
  6. Сливную магистраль. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль.
Высокое давление создаёт идеальные условия для того, чтобы свежий заряд во время такта сжатия нагревался до температуры, которая превышает температуру воспламенения.

Работа осуществляется по следующей схеме:

  • Давление действует на поршень.
  • Поршень через шатун и кривошип коленчатого вала побуждают двигатель совершать полезную работу.
  • СВДТ дозирует само топливо, ориентируясь на текущую нагрузку ДВС.
  • Впрыск осуществляется на протяжении определенного промежутка времени с заданной интенсивностью.
  • Топливо распределяется по всему объему камеры.
  • Проводится фильтрация топливной смеси.
  • Топливо поступает в насосы, форсунки.


Типы дизельных систем питания

Решающее влияние на конструкцию системы впрыска дизельного двигателя оказывает способ подачи и распыливания.

Существует 4 основных типа СВДТ:

  • С рядным насосом. Системы с рядным ТНВД, работающие за счёт плунжерных пар, количество которых равно количеству цилиндров в системе. “Прародитель” СВДТ.
  • С насосом распределительного типа. Каждая секция взаимодействует с одним цилиндром. 
  • Системы с насос-форсунками. ТНВД и форсунки консолидированы в единый узел. Плюс такого решения очевиден: нет препятствий для создания и поддержания высокого давления (включая давление более 2000 кг/см2). 
  • Сommon Rail. Системы с электромагнитным клапаном. Обеспечивают электронное управление цикловой подачей.  СВДТ знакома потребителю в двух модификациях: селективного и накопительного типа. Разница — в используемых каталитических конвертерах.
СВДТ с рядным насосом и насосом распределительного типа установлены, преимущественно, на старых авто: с рядным насосом –  на грузовиках, спецтехнике, с насосом распределительного типа — на легковых авто, на старых легковых авто и грузовом транспорте с небольшими габаритами.   

На рисунке — решения с рядным и распределительным ТНВД.

Если сравнивать рядные насосы и распределительные ТНВД, то важно понимать насосы распределительного типа полезны, когда нужны очень компактные и лёгкие решения. Рядные топливные насосы – при поиске оптимального варианта для ДВС тяжёлой техники.

Но будущее — за Сommon Rail и насос-форсунками. При этом особенно на практике хорошо себя зарекомендовали решения с индивидуальными — PLD-секциями. Плунжерная пара и управляющий элемент у них отделены от впрыскивающего элемента – форсунки, и соединены трубкой высокого давления.

Мастера СТО, принимая на диагностику автомобили с  PDL-секций, могут гарантировать клиентам быстрое обнаружение неисправностей и ремонт  СВДТ. Это обусловлено тем, что при диагностике и дальнейшем ремонте не нужно “вклиниваться” в головку блока цилиндров. Доступ к узлу – незатруднённый, поэтому сервис – максимально  быстрый.


С рядным насосом

Конструкция с рядным насосным оборудованием появилась самой первой. Работает она по такому принципу:
  • Цилиндр движется в гильзе, создаёт давление и сжимает топливо. 
  • При достижении нужного давления открывается клапан. 
  • Дизтопливо поступает к форсункам (количество форсунок в таких конструкциях всегда соответствует количеству плунжерных пар).
  • Первые конструкции с рядным насосом были полностью механические, затем появились устройства с электромеханикой. Это облегчило регулировку цикловой подачи топлива. 

Решения сумели зарекомендовать себя как достаточно надёжные и с большим ресурсом, но есть у них и заметные недостатки:

  • большой вес насосного оборудования,
  • проблемы при создании больших показателей давления (особенно, если речь — о полностью механических конструкциях),
  • низкое быстродействие,
  • сомнительная точность дозирования топливной смеси.

Требования к качеству дизельного топлива значительно выше, нежели к бензину. Это можно связать с конструктивными особенностями СВДТ.

Качество процесса сгорания топливной смеси в цилиндре зависит от самого начала подачи дизельной смеси. Управление началом процесса осуществляется посредством регулятора начала подачи.

Непосредственно за регулировку объема топлива, подаваемого в цилиндр за один цикл, как понятно из текста выше, отвечает плунжерная пара. Расстояние между втулкой и плунжером очень маленькое (речь идёт о десятых микрона). Такие же цифры характеризуют и точность изготовления распылителей форсунок. Вот почему и требования к качеству дизтоплива очень высокие. Если в нём много примесей, топливная аппаратура быстро выходит из строя.

С  насосным оборудованием распределительного типа

Существенно улучшить ситуацию, найти оптимизированное решение, которое позволяет достигать большего давления, позволяют системы впрыска дизельного топлива распределительного типа.
Да, существует зависимость давления от оборотов ДВС. Но, главное, в этом случае все под полным контролем.

Устройства с рядным насосом бывают механическими и с электрорегулировкой.

Плунжерная пара у первых ТНВД была всего одна, у более поздних моделей — с ротором — плунжерных пар несколько. Такие решения — более производительные.  При этом плунжерная пара (или несколько пар) связаны сразу с несколькими форсунками: двумя, четырьмя, шести.

Плунжер совершает сразу два типа движений — вращательное и поступательное. Таким образом, в зоне его ответственности — как подача, так и распределение топливной смеси.

В противовес устройствам с рядным насосом габариты — существенно меньше, топливная экономичность — больше, но надежными такие системы назвать нельзя.  Если случается неисправность насоса, то вся СВДТ может выйти из строя.

Ещё один значительный недостаток — чувствительность к завоздушиванию. В свое время это стало серьёзным поводом для “переключения” производителей на СВДТ другого типа (с насос-форсунками и и Сommon Rail).

Насос-форсунки

В СВДТ с насос-форсунками  форсунки и плунжеры  составляют единую конструкцию. Запуск узла осуществляется от распредвала (за счёт механической рейки + регуляторов или чаще электромагнитных клапанов — последние обеспечивают лучшую производительность и точность дозирования топливной смеси). 

Давление можно увеличивать максимально быстро и  при этом — на существенные значения. Это возможно благодаря тому, что магистрали высокого давления у СВДТ с насос-форсунками — очень короткие, а усилие от кулачков через коромысло направлено непосредственно к насос-форсунке.

Впрыск — многофазный:

  • Предварительный. Обеспечивает смеси дальнейшую плавность сгорания. 
  • Основной. Осуществляется при целенаправленном движении плунжера вниз, направлен на качественное смесеобразование во всех режимах работы ДВС. чем больше давление, тем больше дизеля впрыскивается в камеру ДВС.
  • Дополнительный — очищающий. Плунжер продолжает двигаться вниз. Из фильтра интенсивно уходит сажа. 
  • Кстати, у ряда автомобилистов часто возникает вопрос. “Сажа? Но откуда?” Ведь многие годы дизельные ДВС называли более чистыми, нежели бензиновые. Однако во внимание не бралось одно существенное «но». При сильном разгоне образуется достаточно много сажи.

Особенно эта проблема актуальна для решений с механическим управлением дозирования топливной смеси. Если же речь идёт о решениях, управляемых электроникой, всё существенно лучше, выхлопы — чище. 

А вот весомый плюс всех решений с насос-форсунками, так это то, что  производитель  может позволить более высокую мощность ДВС, нежели в случае с рядным и распределительным насосом, дизтоплива водителю требуется меньше, уровень шума существенно уменьшается.

Система впрыска дизельного двигателя Сommon Rail


Решение Сommon rail  (“общая магистраль”, аккумуляторная СВДТ позволяет организовать двойной впрыск. 
  1. На первом этапе осуществляется предварительный впрыск небольшой порции топливной смеси.
  2. На втором этапе проводится основной впрыск под высоким давлением. С Common Rail  нет проблем достигнуть давления 220 -300 МПа. 
Шумность работы и образование сажи в этом случае ниже, а топливная эффективность выше.

Благодаря организации электронного управления цикловой подачей в случае использования с электромагнитным клапаном можно существенно повлиять на показатель скорости, с которой топливоподающей система реагирует на изменение нагрузки и давления наддува.

Сначала в процессе задействован клапан цикловой подачи, а далее в работу вступает тактовый клапан управления моментом подачи. 

Common Rail обеспечивает возможность осуществить впрыск предварительной небольшой порции топлива, а только потом переходить к работе к основной порции дизтоплива, легко достичь ровной характеристики горения топливной смеси. Ведь в таких случаях давление получается удерживать практически стабильным.

Как и в случае с насос-форсунками работа ступенчата. Выделяется предварительный (на холостом ходу), основной (при увеличении нагрузки) и дополнительный впрыск (при нагрузке, достигающей плато).

Дизельные системы впрыска Common Rail создают идеальные условия для того, чтобы СВДТ соответствовали строгим экологическим нормам, ДВС были маломощными, производство компонентов было более дешевым, а диагностика — оперативной. Активным выпуском Common Rail заняты такие мировые гиганты, как BOSCH, DENSO, SIEMENS. СВДТ Common Rail активно устанавливается на Volvo, Volkswagen, Fiat,  Toyota, Alfa Romeo, Mazda, Ford, Nissan,Honda, Hyundai, Kia и др.

Комплексно изучить дизельные двигатели автомобилей, включая плунжерное насосное оборудование,систему непосредственного впрыска Common Rail поможет интерактивная электронная программа “Дизельные двигатели автомобилей”

Видеообзор интерактивной программы

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ СИСТЕМЫ COMMON RAIL. Статьи компании «ООО «ТД Техлайф»»

После получения технологии прямого впрыска дизельного двигателя с системой COMMON RAIL компании ROBERT BOSCH Gmbh удалось с успехом разработать эффективную схему контроля впрыска, которая получила наибольшее распространение и в мире, благодаря своей простоте и надежности. Системы COMMON RAIL от BOSCH классифицируются по типам насоса высокого давления и могут иметь несколько разновидностей в зависимости от задач двигателя. Системы управления топливоподачей BOSCH могут быть трех типов: с регулированием давления в рампе на стороне высокого давления, регулирование потока топлива на стороне высокого давления при выходе топлива из ТНВД и так называемый «двойной контроль», когда регулировка происходит с помощью датчика контроля потока в ТНВД и посредством регулятора давления на топливной рампе с помощью дозирующего клапана на линии низкого давления на входе в ТНВД.

Система Bosch CP1

Насосы Bosch первого поколения типа CP1 приводятся в работу с помощью вала, соединенного с распредвалом двигателя. Они могут иметь модификации CP1K — компактный дизайн и CP1S — стандартный дизайн, но с регулятором давления на корпусе насоса. Система характеризуется наличием погружного электрического топливного насоса, который подает топливо к ТНВД под давлением 2,6 бар и с производительностью 160 л/час (может меняться в зависимости от модели автомобиля). Электрический топливный насос постоянно активирован при работающем двигателе. Лишнее топливо отводится через предохранительный клапан на блоке топливного фильтра в топливный бак. Блок топливного насоса и указателя уровня топлива оснащен еще одним предохранительным клапаном. При заблокированном топливопроводе предохранительный клапан открывается и подаваемое топливо снова возвращается напрямую в топливный бак. Это позволяет избежать повреждений топливной системы.

ТНВД системы СР1 имеет три плунжера, расположенных радиально к друг другу под углом в 120 градусов. В центре корпуса топливного насоса установлен приводной вал. Привод плунжерных пар осуществляется посредством эксцентрикового кулачка напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода топливного насоса соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. ТНВД СР1 не имеет клапана дозирования топлива. Давление в топливной рампе регулируется исключительно посредством регулятора давления топлива (DRV). ТНВД должен создавать минимальное давление в рампе на уровне 170-200 бар на холостом ходе и 1350 бар на максимальных оборотах. После входного штуцера на линии низкого давления в ТНВД имеется специальный клапан, который переводит часть топлива для смазки внутренних поверхностей насоса. Пружина клапана настроена так, что если давление в магистрали ниже 0,8 бар, то топливо направляется на смазку и охлаждение насоса и затем сливается в линиию обратки. Если давление выше 0,8 бар, то пружина сжимается и большая часть топлива подаётся к плунжерам для сжатия. По мере вращения приводного вала, эксцентрик нажимает на трехгранную втулку, а она надавливает на поршень плунжера. Когда эксцентрик не давит на поршень плунжера, поршень под действием возвратной пружины двигатется к центру насоса, создавая разряжение в камере, которое открывает впускной клапан и топливо попадает в камеру. После нажима эксцентрика на поршень, тот двигается вверх, сжимая топливо и высокое давление в камере перекрывает впускной клапан (как только давление станет около 1 бара), одновременно выдвигая шарик контрольного клапан на впуске и выпуская топливо из камеры уже под высоким давлением. После этого движение поршня вниз снова создает разряжение и шарик перекрывает выпускное отверстие и впускной клапан открывается снова. Такт повторяется. Некоторые варианты насоса могут иметь клапан деактивации одного из плунжеров. Причина его использования — снижение нагрузки на ТНВД на малых оборотах, а также быстрое понижение давления в системе при переходе блока управления в аварийный режим. Клапан деактивации состоит из электромагнита и штока, который перекрывает подачу топлива для сжатия. После подачи сигнала с ЭБУ на клапан, соленоид прижимает шток с золотником клапана к впускному отверстию.

Регулятор давления топлива является частью топливной рампы или расположен на корпусе ТНВД. Клапан на насосе располагается после выпускного штуцера подачи топлива в рампу и отводит часть топлива в линию обратки. Клапан состоит из соленоида и подпружиненного штока, который упирается в шарик для перекрытия сливного канала. Открытие форсунок и работа плунжеров приводят к сильным гидравлическим колебаниям топлива. Шарик в клапане призван гасить эти колебания. Если давление в клапане больше 100 бар, то пружина сжимается и топливо утекает в магистраль обратки. Под управлением сигнала частоты с ЭБУ соленоид двигает шток вперед и он перекрывает слив в обратку, повышая давление в линии. Если ЭБУ не управляет клапаном, то давление находится на уровне 100 бар. Если клапан на рампе, то он находится на линии слива топлива в магистраль обратки и регулирует топливо по сигналу частотной модуляции с блока управления двигателем. Также на рампе устанавливается датчик измерения давления. Он с высокой точностью и за соответственно короткое время измеряет мгновенное давление топлива в рампе и передает в ЭБУ сигнал напряжения, соответствующий имеющемуся давлению. Датчик функционирует вместе с регулятором давления топлива в замкнутом контуре регулирования. Также в рампе может располагаться датчик температуры топлива. Его сопротивление при температуре 25 градсов — 2400 Ом, при температуре 80 градусов — 270 Ом.

Обычно в двигателях с системой Bosch СР1 используются форсунки электромагнитного типа. Принцип работы в следующем: 
Топливо из рампы под выскоим давлением через трубку направляется к форсунке и далее по топливной галерее в форкамеру распылителя, а также через впускной дроссель в управляющую камеру клапана. Управляющая камера клапана соединена с линией возврата топлива в бак через выпускной дроссель, который может открываться электромагнитным клапаном. В закрытом состоянии (электромагнитный клапан обесточен) выпускной дроссель закрыт шариком клапана, поэтому топливо не может выйти из управляющей камеры клапана. В этом положении в форкамере распылителя и в управляющей камере клапана устанавливается одинаковое давление (баланс давления). На иглу распылителя действует дополнительно усилие собственной пружины, поэтому игла распылителя остается закрытой (гидравлическое давление и усилие пружины иглы распылителя). Топливо не попадает в камеру сгорания. При активации электромагнитного клапана открывается выпускной дроссель. За счет этого возрастает давление в управляющей камере клапана, а также гидравлическое усилие, действующее на управляющий золотник клапана. Как только гидравлическая сила в управляющей камере клапана станет меньше гидравлической силы в форкамере распылителя и пружины иглы распылителя, игла распылителя открывается. Топливо через отверстия распылителя впрыскивается в камеру сгорания. Спустя заданное программой время подача электропитания к электромагнитному клапану прерывается. После этого выпускной дроссель снова закрывается. С закрытием выпускного дросселя в управляющей камере клапана через впускной дроссель восстанавливается давление из топливной рампы. Это повышенное давление с большим усилием воздействует на управляющий золотник клапана. Эта сила и сила упругости пружины иглы распылителя теперь превосходят силу в форкамере распылителя и игла распылителя закрывается. Скорость закрывания иглы распылителя определяется расходом впускного дросселя. Впрыск прекращается, как только игла распылителя достигает своего нижнего упора. Косвенное приведение в действие иглы распылителя посредством системы гидравлического сервопривода применяется, когда усилие, необходимое для быстрого открывания иглы распылителя с помощью электромагнитного клапана, не может быть создано напрямую. Для этого дополнительно к объему впрыскиваемого топлива в возврат топлива через дроссели управляющей камеры подается требуемый «управляющий объем». Дополнительное к управляющему объему имеются объемы утечек на перемещение иглы распылителя и управляющего золотника клапана. Электромагнитные форсунки калибруются во время производства и имееют несколько вариантов кодировки. Ранние версии разделены на классы (например, Х, Y, Z у Hyundai) и в случае замены классы форсунок необходимо комбинировать по определенному принципу. В более поздних системах используется код : 8-значный (ЕВРО IV) или 9-значный (ЕВРО V), который представляет собой поправочный коэффициент для коррекции топлива и выгравирован на поверхности головки топливной форсунки. В случае замены форсунок в память ЭБУ необходимо вводить новый код. Также необходимо вводить коды форсунок при замене ЭБУ на новый в память нового блока.

Система Bosch CP1Н

Система Bosch CP1H относится к второму поколению и стала применяться с 2001 года. В отличие от насосов CP1 в СР1Н на стороне подачи топлива в рампу расположен соленоидный клапан контроля количества топлива, подаваемого из насоса в рампу. Эта конструкция впервые была применена на типе СР3, но добавлена к СР1 для увеличения производительности насоса. Это позволяет увеличить эффективность насоса, понизив температуру топлива, нагрузку и повысив создаваемое давление. Привод топливного насоса осуществляется напрямую от выпускного распределительного вала через соединительный элемент. Передаточное число привода соответствует передаточному числу коленчатого вала относительно распределительного вала 2 : 1. Топливный насос может вырабатывать максимальное давление топлива от 1600 до 1800 бар. Еще одна особенность системы СР1Н — использование деактиватора одного из плунжеров в случае, если нет необходимости развивать максимальное давление в рампе.

В случае, если в системе не используется погружной электрический насос, ТНВД может быть оборудован подкачивающим насосом шестеренного типа. Основные конструктивные детали – две находящихся в зацеплении шестерни, вращающиеся друг навстречу другу и подающие топливо, защемленное во впадинах между зубьями, из полости всасывания в полость нагнетания. Контактная линия шестерен между полостью всасывания и полостью нагнетания уплотнена, что исключает возможность обратного перетекания топлива. Подача насоса примерно пропорциональна частоте вращения двигателя. В этой связи требуется регулирование подачи / переходного давления. Величина переходного давления, нагнетаемого зубчатыми колесами, зависит от дросселирующих отверстий и их проходного сечения в перепускном дроссельном клапане. Перепускной дроссельный клапан интегрирован в контур низкого давления топливного насоса. Создание высокого давления (до 1800 бар) вызывает высокую температурную нагрузку на отдельные детали топливного насоса. Поэтому для обеспечения выносливости механические детали топливного насоса должны обильно смазываться. Перепускной дроссельный клапан спроектирован так, чтобы при любом режиме эксплуатации обеспечить оптимальное смазывание и, соответственно, охлаждение. При низкой частоте вращения топливного насоса (низкое давление подкачивающего насоса) управляющий золотник лишь немного смещается со своего седла. Потребность в смазке/охлаждении, соответственно, мала. Открывается малая подача топлива через дроссель на конце управляющего золотника для смазки/охлаждения насоса. Некоторые ТНВД могут быть снабжены автоматической вентиляцией (Форд). Через дроссель отводится воздух, который может находиться в топливном насосе. С ростом частоты вращения топливного насоса (ростом давления подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. При растущей частоте вращения топливного насоса требуется усиленное охлаждение топливного насоса. При заданном давлении открывается байпасное охлаждение топливного насоса и расход топливного насоса увеличивается. При высокой частоте вращения топливного насоса (высоком давлении подкачивающего насоса) управляющий золотник сильнее поджимает нажимную пружину. Теперь байпасное охлаждение топливного насоса полностью открыто (максимальное охлаждение). Избыток топлива через байпас обратного потока возвращается в полость всасывания подкачивающего насоса. Таким образом внутреннее давление топливного насоса СР1Н (как и СР1) ограничивается значением 6 бар.

Привод топливного насоса осуществляется от приводного вала, а конструкция, в целом, аналогична CP1. На приводном валу жестко смонтирован эксцентрик, который перемещает три плунжера насоса возвратно-поступательно в соответствии с профилем кулачка эксцентрика. На впускной клапан подается давление топлива от подкачивающего насоса. Если переходное давление превышает внутреннее давление камеры высокого давления (плунжер превышает положение TDC (верхняя мертвая точка)), то впускной клапан открывается. Заполнение камеры высокого давления функционирует комбинировано: С одной стороны, топливо под воздействием переходного давления нагнетается в камеру высокого давления. Давление при этом зависит от проходного сечения клапана дозирования топлива. С другой стороны, топливо при движении плунжера вниз засасывается в камеру высокого давления. Если пройдена BDC (нижняя мертвая точка) плунжера, то впускной клапан закрывается вследствие возросшего давления в камере высокого давления. Топливо больше не может проходить в камеру высокого давления. Как только давление в камере высокого давления превысит давление в топливной рампе, открывается выпускной клапан, и топливо через подсоединение высокого давления нагнетается в топливную рампу (ход подачи). Плунжер насоса подает топливо до тех пор, пока не будет достигнута TDC. Затем давление падает, и выпускной клапан закрывается. Оставшееся топливо более не находится под давлением; плунжер насоса движется вниз. Если давление в камере высокого давления ниже переходного давления, впускной клапан снова открывается, и процесс начинается сначала.

Линия подачи топлива под высоким давлением в рампу имеет ответвление, которое проходит через Клапан регулировки давления для слива лишнего топлива в бак. Клапан установлен или сбоку или позади ТНВД в зависимости от конструкции.

Система Bosch CP3

Система BOSCH CP3 появилась в 2003 году и стала третьим поколением систем BOSCH для прямого впрыска дилеьного топлива. Базовый дизайн насоса CP3 идентичен СР1 и СР1Н. Но в этом типе применена новая технология контроля давления не в линии высокого давления, в на стороне подачи топлива в ТНВД. Для этого применен новый элемент — клапан контроля количества подаваемого в насос топлива (IMV). Корпус имеет новую форму моноблока со сниженным уровнем трения. Другая отличительная особенность — не прямое воздействие эксцентрика на плунжер, а передача усилия через толкатель, что позволяет увеличить нагрузку и добиться максимального давления в 1800 бар. Эти насосы используются как на легковых, так и на коммерческих автомобилях. Версии СР3.1 ~ СР3.4 отличаются размером и уровнем давления в зависимости от выполняемой автомобилем задачи. Версия СР3.4 используется только на грузовиках и автобусах.

Одна из отличительных особеннгостей системы — использование механического передающего насоса, расположенного в задней части ТНВД на линии низкого давления. Насос может быть шестеренчатого типа, как у CP1H, а может быть роторный роликового типа. Такой тип насоса включает в себя эксцентрично расположенную камеру с установленным в ней ротором и роликами, которые могут перемещаться в прорезях ротора. Вращение ротора вместе с создаваемым давлением топлива заставляют ролики перемещаться на периферию прорези, прижимаясь к рабочим поверхностям. В результате ролики действуют как вращающиеся уплотнители, посредством чего между роликами соседних прорезей и внутренней, рабочей поверхностью корпуса насоса, образуется камера. Создание давления определяется тем, что при закрытии входной серпообразной полости объем камеры постоянно уменьшается, и когда выходное отверстие открывается, топливо течет через электромотор и выходит из штуцера в крышке на нагнетательной стороне насоса.

Система Bosch CP4

Система Bosch CPN2

Насосы типа CPN2 используются только в коммерческих автомобилях. Их отличие — два вертикально расположенных в линию качающих плунжера. В некоторых редких случаях применялись насосы с четырьмя качающими элементами.

Сравнительная Таблица Насосов Высокого давления Bosch

Тип ТНВД

Максимальное давление в рампе (Бар)

Тип смазки

CP1

1350

Диз. Топливо

CP1+

1350

Диз. Топливо

CP1H

1600 / 1800

Диз. Топливо

CP1H+OWH

1100

Диз. Топливо

CP3.2

1600

Диз. Топливо

CP3.2+

1100

Диз. Топливо

CP3.3

1600

Диз. Топливо

CP3.4

1600 / 1800

Масло

CP3.4+

1600

Диз.Топливо

CP2

1400

Масло

CP2.2

1600

Масло

CP2.2+

1600

Масло

CP2.4

1600

Масло

CP4.1

1800 / 2000

Диз. Топливо

CP4.2

1100 / 2000

Диз. Топливо

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа BOSCH:

IVECO 190 E40=EUROTECH CURSOR 10
IVECO 380/400/410 T42
IVECO 180E24,E27,190224, 190E27,190E31,190E35,260E24,260E27 
IVECO CURSOR 8 
IVECO STRALIS
SCANIA DSC
MERCEDES ACTROS
SCANIA R420/R500/R580
SCANIA R380/480 
MERCEDES ACTROS 
MERCEDES ACTROS/TRAVEGO
VOLVO Fh22 / BOSCH 
VOLVO FH 12 / EURO I-II (BOSCH — MARK2 PUMP)
VOLVO Fh22 EURO II / BOSCH EQUIP. 
MERCEDES ATEGO,CITARO 
MERCEDES ACTROS 
MERCEDES CITARO/AXOR/TRAVEGO
IVECO 180=190 E38 EUROSTAR=400/440 E38 EUROSTAR 
RENAULT MAGNUM 400/440/480 E-TECH=DAF=KHD
AUDI A4/A6=SKODA SUPERB=VW PASSAT 1. 9TDI 
AUDI A3=SEAT LEON/TOLEDO=VW BORA/PASSAT/GOLF 1.9 TDI 
AUDI A2/A4/A6 1.4/1.9 TDI=SEAT AROSA 1.4 TDI=VW LUPO
AUDIA3/A4=VW PASSAT/POLO/BORA=SKODA FABIA/SUPERB 1.9TDI
VW 1.9 TD ENGINE AXR 
VW VAN 
BMW 330D/XD/530D/730D/X5 3.0D 
LAND ROVER FREELANDER I 2.0 TD4
CHRYSLER VOYAGER 2.5/2.8 CRD 
RENAULT KERAX/PREMIUM 370 Dci with pump CP2
OPEL MOVANO+RENAULT MASTER 2.5 Dci 16v.
TOYOTA SR 
VW LT 28/35/46 2.8 Tdi+CHEVY BLAZER 2.8 DE+NISSAN FRONTIER 2.8 
ISUZU 
FIAT=OPEL ASTRA/VECTRA/ZAFIRA 1.9 Cdti 
HYUNDAI ACCENT II/MATRIX/i30 1.5 CRDi, TUSCAN/SANTA FE’/TRAJET 2.0 CRDi, h2/STAREX/PORTER/IX35/IX55
RENAULT KERAX/PREMIUM 370/420 Dci with pump CP2 
KIA 2.0 CRDi-VGT 
FIAT DOBLO’/IDEA/PANDA/G.PUNTO+LANCIA MUSA/Y 1.3 MULTIJET 
ALFA MITO+FIAT 500/PANDA/QUBO+OPEL CORSA 1.3 
MERCEDES C/E/S/ 200/220/270/280/320 CDI
MERCEDES VITO 108/110/112/E/ML/S/V/CLK 200/220/320/370 CDI
MERCEDES G 270 CDI/E/ML/S 400 CDI/SPRINTER 
KIA SORENTO 2.5 CRDI ALLA156P1265+ 
MERCEDES C30 CDI AMG/C30 CDI AMG 
HYUNDAI LIBERO/STAREX+KIA SORENTO 2.5 CRDI 
MERCEDES SPRITER 208/308/408 CDI 2.2cc
BMW 320D/330D/530D/730D/740D 
DODGE RAM 2500/3500 
IVECO DAILY/DUCATO 2.8/ RENAULT MASTER 2.8 
IVECO DAILY 29L 10/L12/35C10/C12/35S10/S12//RENAULT MASTER
VOLVO 
RENAULT/MACK TRUCKS 
RENAULT ESPACE IV+LAGUNA II+MASTER+MEGANE+SCENIC 1.9 DCI
REMAULT MEGANE/ LAGUNA 1.9 DCI
FIAT ULYSSE/DUCATO 2.0 JTD ENGINE PSA 
CITROEN XANTIA+PEUGEOT 406 2.0 HDI
FIAT ULYSSE 2.0 JTD (MOTORE PEUGEOT) 
IVECO 100 E 17/65+CUMMINS 
VW CONTELLATION+VOLKSBUS+13.180/15.190 ELECTRONIC 
ALFA ROMEO 147/156/166(1.9/2.4 JTD) 
CITROEN 2.0 HDI/PEUGEOT 2.0 HDI 
FIAT PUNTO JTD 
OPEL MOVANO/VIVANO+RENAULT MASTER+TRAFIC 2.5 DCI 
ALFA ROMEO 166+FIAT BRAVO/BRAVA+MULTIPLA+LANCIA 1.9/2.4 JTD
BMW 530D+730D ENGINE E39 
TOYOTA HILUX VIGO 3.0 TD 
OPEL MOVANO 2.2 DTI 
PEUGEOT 206.307 1. 4 HDI=CITROEN XSARA 1.4 HD
MERCEDES CDI VARIE CC./SPRINTER VARIE 
MERCEDES 316CDI SPRINTER/VITO 108/110/112 CDI/V200/220 CDI 
MERCEDES E 200 CDI / E 220 CDI / E 270 CDI
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI 
MERCEDES C/E/VITO/SPINTER 220/270 CDI 
MERCEDES CLASSE A 160/170 CDI

Топливная система Сommon Rail: принцип работы впрыска, двигателя

Система Сommon Rail стала огромным шагом вперед в развитии дизельных двигателей. Рассмотрим принцип работы системы впрыска, а также преимущества и недостатки двигателей с Коммон рейл.

Принципиальное отличие

В отличие от системы распределительного типа, где форсунки открываются при определенном давлении и впрыскивают строго отведенную ТНВД порцию топлива, Сommon Rail предполагает подачу дизельного горючего ко всем форсункам от общего аккумулятора – топливной рамы (common rail с англ. – общая магистраль). Основная роль ТНВД – нагнетание горючего под высоким давлением в топливную рампу, тогда как за впрыск топлива отвечает ЭБУ двигателя. Момент начала впрыска, количество подаваемого топлива и количество впрысков за цикл регулируется моментом и временем открытия форсунок.

Устройство

Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.

  1. Топливоподкачивающий насос.
  2. Топливный фильтр.
  3. Топливный насос высокого давления.
  4. Клапан дозировки.
  5. Датчик давлений топлива в рампе.
  6. Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
  7. Регулятор давления (контрольный клапан).
  8. Инжекторы.

Расширенная схема системы питания позволяет понять, какие датчики, исполнительные механизмы и агрегаты задействованы в работе двигателя с системой впрыска Сommon Rail.

Сommon Rail в действии

Топливный насос низкого давления (его роль может выполнять подкачивающая секция, расположенная в корпусе ТНВД либо электрический насос в топливном баке) подает топливо под давлением 2,6-7 бар к ТНВД, в котором и происходит нагнетание давления топлива. При прокрутке двигателя стартером ТНВД способен создавать давление 500-600 бар. После запуска двигателя эта величина вырастает до 1300-2000 бар.

В рейке постоянно поддерживается оптимальное давление, величина которого контролируется с помощью датчика давления, лишнее топливо сбрасывается регулятором в магистраль обратного слива. Регулятор может располагаться в топливной рейке либо в корпусе ТНВД. Дополнительно в рейке может быть вмонтирован клапан экстренного сброса топлива, предотвращающий разрыв рейки в случае нештатной ситуации. Также для более точной работы в некоторых системах в топливную рампу вмонтирован датчик температуры топлива. В некоторых вариантах системы можно встретить отдельную форсунку, использующуюся для увеличения дозировки топлива и прожига сажевого фильтра, в других системах работа двигателя в режиме прожига достигается изменением ЭБУ момента впрыска и количества подаваемого в цилиндры дизеля.

Форсунки

Под давлением топливо подается к форсункам, которые могут быть 2 видов.

  • Электрогидравлические. Представляют собой обычные электромагнитные форсунки, поднятие иглы распылителя и подача топлива в которых осуществляется после подачи напряжения на электромагнитный клапан. Электромагнитные форсунки очень надежные и имеют высокий уровень ремонтопригодности.
  • Пьезоэлектрические. Пьезокристалл при подаче на него напряжение очень быстро расширяется, позволяя игле подыматься в 3-4 раза быстрее, нежели в случае с электромагнитной форсункой. Это повышает быстродействие форсунки, благодаря чему за такт можно осуществить большее количество впрыска дизеля в камеру сгорания, а также точнее отмерить подаваемую порцию горючего. Но сложность конструкции оборачивается меньшим ресурсом и трудностями в ремонте.

ТНВД

Топливная система Сommon Rail была разработана специалистами компании Bosch, которой и принадлежит основная доля рынка дизельных систем впрыска. На данный момент существует 5 генераций ТНВД Bosch системы Сommon Rail.

  • СР1 – трехплунжерный ТНВД с подкачивающей секцией, расположенной в баке. Насос лишен клапана дозирование топлива, его функцию выполняет регулятор давления, вмонтированный в рейку (отличительная черта систем с СР1). Чаще всего СР1 комплектуются электромагнитными форсунками.
  • СР1Н – усовершенствованный вариант СР1. Вместо подкачивающего насоса в баке, в корпус ТНВД вмонтирована механическая подкачивающая секция. Главная особенность – наличие клапана регулировки количества топлива, нагнетаемого в рейку. По сравнению с СР1, обеспечивает большое давление – 1600-1800 бар. Также большая эффективность достигается за счет возможности принудительного отключения одного из плунжеров, когда в большом количества горючего нет необходимости.
  • СР2 – ТНВД, предназначенные для тяжелого коммерческого транспорта.
  • СР3. Отличительная черта – количество нагнетаемого топлива регулируется не в контуре высокого давления, а еще на подходе к плунжерам путем контроля объема топлива, подаваемого к насосу. СР3 имеет механическую топливоподкачивающую секцию (варианты с электронасосами крайне редки). Двигатели с ТНВД СР3 оснащались только пьезоэлектрическими форсунками CRI 3.
  • СР4. ТНВД имеет две модификации: одноплунжерный CP 4.1 (создаваемое давление – 1800 бар) и 2-плунжерный CP 4.2 (максимальное давление – 2000 бар). ТНВД имеет встроенный регулятор давления и механическую секцию низкого давления (5 бар). Большинство двигателей с СР4 оснащаются пьезофорсунками, но существуют системы и с электрогидравлическими инжекторами.

Помимо Bosch, производством компонентов и усовершенствованием системы Сommon Rail занимаются Delfi (Lukas), Densо и др.

Управление

Посредством данных, полученных от датчика положения педали газа, ЭБУ понимает желаемый водителем уровень крутящего момента. Считывая данные с ДВКВ, ДВРВ, ДМРВ, ДТОЖ, датчика наддува, датчика температуры топлива в рампе, электронный блок управления двигателем оценивает фактическую режимную нагрузку на мотор и решает, в какой момент нужно подать сигнал на форсунки и сколько топлива впрыснуть в цилиндры за цикловую подачу.

В чем секрет эффективности

Разделение цикловой подачи на такты и впрыск топлива под большим давлением – два факторы, обеспечивающие дизельным двигателям с впрыском Сommon Rail мощность, экономичность и дружелюбность к окружающей среде.

ТНВД распределительного типа с электронным управлением, не говоря уже о полностью механических насосах, подавали дизель в цилиндры большими порциями и под сравнительно малым давлением (к примеру, ТНВД Bosch VE мог выдать всего 700 бар при 2400 об/мин). Увеличение давления при распылении позволяет разбить топливо на более мелкодисперсные частицы, увеличив тем самым площадь контакта частиц дизеля с окислителем – кислородом. Чем меньше распыляемые частицы топлива, тем они быстрее нагреваются и, как следствие, эффективней сгорают. В результате мы получаем большую мощность двигателя, как так топливо сгорает практически полностью, высвобождая большее количество энергии, и меньший расход топлива. В случае с единым аккумулятором нет прямой зависимости между оборотами двигателя и давлением топлива в рампе, поэтому даже на холостых оборотах давление достаточное для качественного распыления.

Деление цикловой подачи на такты означает, что за такт впуска форсунка успевает впрыснуть топливо не один, а несколько раз (от 2 до 7 в современных системах). Различают:

  • предварительный впрыск – предназначен для поднятия температуры в камере сгорания и лучшего возгорание основного впрыска, на который и приходится большая доля дизельного топлива;
  • основной впрыск;
  • дополнительный впрыск – может быть использован для прожига сажевого фильтра.

Разделение цикловой подачи позволяет уменьшить характерный шум работы дизельного двигателя, так как давление в камере сгорания нарастает постепенно, поэтому характерный взрыв ТПВС в камере происходит мягче. Количество впрысков определяется ЭБУ и зависит от многих параметров (режима работы двигателя, нагрузки, температуры ОЖ и т.д.).

Устройство и принцип работы ТНВД Bosch

ТНВД и ТННД

На чтение 4 мин. Просмотров 1.5k.

Рано или поздно любой водитель автомобиля может встретиться с проблемой поломки тнвд. В этой статье вы найдете всю основную информацию по теме как: устройство тнвд бош. Начинайте читать уже сейчас!

Топливный насос высокого давления относится к самым сложным узлам системы топливоподачи дизельных двигателей.

Принцип работы ТНВД заключается в подаче к цилиндрам дизельного двигателя в определенный момент и под определенным давлением точно отмеренных порций топливной смеси, которые соответствуют данной нагрузке.

В топливных насосах непосредственного действия проходит механический привод плунжера, а процесс момента впрыска и нагнетания проходят одновременно. Во все цилиндры секцией ТНВД подается необходимая порция топливной смеси. Необходимое давление для впрыска и распыления обеспечивает плунжерный насос. В представленной нами статье мы более подробно поговорим об данной детали производителя bosch, а именно рассмотрим такие довольно распространенные вопросы:

  • Где купить ТНВД и комплектующие?
  • Что такое топливный насос высокого давления?
  • Устройство ТНВД;
  • В чем заключается принцип работы ТНВД бош?
  • Устройство рядного ТНВД бош;
  • Как правильно разобрать ТНВД фирмы bosch?
  • Плунжерный ТНВД bosch, его устройство и принцип работы;
  • Принцип работы момента впрыска ТНВД фирмы bosch;
  • Установка ТНВД bosch.
Тнвд bosch

Основная информация о топливном насосе

Итак, в чем заключается принцип работы ТНВД? Принцип работы ТНВД фирмы бош, так же как и момент впрыска ничем не отличается от ТНВД других производителей. Основным элементом ТНВД фирмы бош является плунжерный насос. Топливный насос рассчитан на то, чтоб под большим давлением передавать определенную порцию топлива к двигателю и не допускать две крайности, такие как его недостаток и избыток. Поэтому поломки на которые владелец автомобиля может не обращать внимание или оценивать их как несущественные, могут привести к ремонту дизельного двигателя или полной его замене. Главным критерием, по которому топливные насосы разделяют на типы, является их устройство. Итак, на основании устройства топливных насосов их разделяют на такие типы:

  • Распределительные. Оснащаются форсунками и регуляторами механического типа. Современные моторы оснащаются рядными ТНВД (топливный насос с высоким давлением) с электрическим управлением. Представленный тип насосов считается самым простым, хотя и отличается значительными размерами и весовыми характеристиками;
  • Рядные. Оснащается одной или несколькими плунжерными парами, нагнетающими топливную смесь и распределяющими ее по цилиндрам. Данный тип намного меньше и легче по сравнению с рядными. Хотя такое преимущество приводит к некоторым недостаткам, например, быстрый износ деталей распределительного типа;
  • Магистральные. Как правило, они используются в системе впрыскивания commonrail. Их основной и единственной функцией является нагнетание топливной смеси в рампу. Количество плунжеров колеблется от одного до трех. В данном типе ТНВД также применяются такие детали как шайба или кулачный валик, приводящие плунжеры в действие.

Разборка и установление топливного насоса

Достаточно очевидным фактом является то, что без использования ТНВД подавать топливо к двигателю было бы сложно. Именно поэтому достаточно логично, что такому типу топливного насоса уделяется столько внимания автолюбителей, которые занимаются ремонтом моторов такого типа.

Ремонт тнвд bosch

Самыми распространенными причинами неполадок являются:

  • Применение низкокачественного топлива, а это может привести к поломке топливного насоса. Для ТНВД применяется дизельное топливо, в качестве смазывающего материала для движущихся деталей и плунжерных пар. В случае загрязнения топлива разными примесями теряется смазывающее свойство, а это может привести к неисправности топливного насоса в дальнейшем;
  • Износ топливного насоса;
  • Проблемы с электрической техникой. Неправильное функционирование электроники автомобиля может сказываться на нормальном функционировании остальных систем.

Для того чтобы качественно отремонтировать топливный насос высокого давления, необходимо знать как проводится разборка и установка, когда восстановление ТНВД невозможно и какие детали нуждаются в замене, для устранения неисправностей. Итак, как правильно проводится разборка и установка топливного насоса высокого давления?

  • Открутите 4 винтика на торцевой стороне;
  • Освободите кабель клапана опережения впрыска из-под прижимной пластины;
  • Открутите 3 винтика, которые закрепляют прижимные пластины дозирующего клапана;
  • Снимите дозирующий клапан;
  • Открутите 2 винтика, которые закрепляют клапан угла опережения впрыска;
  • Снимите клапан опережения впрыска;
  • Открутите винтики, закрепляющие так называемые мозги;
  • Отодвиньте мозги и открутите винтики, которые закрепляют датчик положения валика топливного насоса;
  • Снимите мозги вместе с ливером;
  • Установите на метку шкив и запомните расположение валика вместе с дозирующей иглой;
  • С помощью двух плоских отверток, закладывая их попарно-диаметрально за уши, осторожно камеру вместе со штуцерами;
  • Достаньте подшипник и пластинки;
  • Открутите крышку автомата опережения;
  • Достаньте автомат опережения впрыска;
  • Установите поршень опережения так, чтобы во время поворота из него можно было извлечь кулочковую шайбу;
  • Достаньте поршень опережения впрыска;
  • Топливный насос разобран, а его сборка выполняется в обратном порядке.

Топливный насос. Типы. Схемы. Принцип действия

Топливный насос — важный компонент любого машинного двигателя внутреннего сгорания.

Это механическое сердце автомобиля, которое обеспечивает непрерывный поток топлива из бака к двигателю.

Типы топливных насосов

Существует два основных типа топливных насосов:

  • с механическим приводом (механический)
  • с электрическим приводом (от электродвигателя или соленоида).

Как работает механический топливный насос?

Механические топливные насосы называются еще мембранными.

Включаются благодаря эксцентриковому кулачку на распределительном валу.

Вращаясь, он заставляет привод топливного насоса сдвигать поршневой стержень и диафрагму вниз, сжимая пружину.

При этом топливные запасы в баке увеличиваются за счет открытия всасывающих клапанов.

Затем рычаг насоса высвобождается, приводя в действие пружинный механизм.

Всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный, наоборот, открывается, и топливо, благодаря давлению диафрагмы, выталкивается через него в насос.

 

Пояснение к схеме механического топливного насоса:

 

1.Рычаг ручной подкачки, 2.Сальник, 3.Сетчатый фильтр контрольного отверстия, 4.Нагнетательный клапан, 5.Винт крепления крышки фильтра, 6.Сетчатый фильтр, 7.Всасывающий клапан, 8.Диафрагма

Как работает электрический топливный насос?

Электрический топливный насос используется в системах впрыска топлива.

Его располагают либо непосредственно в баке насоса, либо в топливопроводе.

При включении зажигания или открытие двери водителя, сигнал ЭБУ приводит в действие реле электрического насоса, создавая рабочее давление.

Это давление регулируют  2 клапана: предохранительный (редукционный) и обратный.

Первый работает в момент включения двигателя, второй при его остановке.

 

Пояснение к схеме электрического рядного топливного насоса:

 

1.Штуцер напорной магистрали, 2.Седло клапана, 3.Пружина клапана, 4.Корпус насосной секции, 5.Нагнетательный клапан, 6.Впускное и выпускное отверстия, 7.Наклонная поверхность плунжера, 8.Плунжер, 9.Втулка, 10.Рычаг управления плунжером, 11.Возвратная плунжерная пружина, 12.Пружина толкателя, 13.Роликовый толкатель, 14.Кулачок,15.Зубчатая рейка

Виды топливных насосов

Топливные насосы высокого давления по конструкции подразделяются на:

  • Рядный ТНВД,
  • Распределительный ТНВД,
  • Магистральный ТНВД.

 

Что касается топливных насосов с электрическим приводом, то можно выделить:

  • Роликовый,
  • Шестеренный,
  • Центробежный.

 

Рядный ТНВД

Благодаря своей конструкции сыскали себе славу одного из самых надежных видов ТНВД.

Его основное преимущество — возможность использования топлива заранее низкого качества, благодаря масляной смазке двигателя.

 Особенность строения топливного рядного насоса — выталкивающие плунжерные пары пропорциональные количеству цилиндров, за счет которых можно работать и при высоком давлении, в отличии от поршневых.

 

 

Распределительный ТНВД

Так же как и в рядном присутствуют плунжеры, но их количество ограничено (обычно 1-2) и выполняют они роль распределителей.

При поступательно-вращательных движениях выталкивают, распределяя по цилиндрам, топливо.

Особенности данного вида ТНВД в том, что его габариты меньше рядного, и доставку топлива он обеспечивает более равномерно.

Но он же и менее долговечен из-за сопряженных деталей.

 

 

Магистральный ТНВД

Этот вид насосов обычно имеет до трех плунжеров.

Используется при инжекторной системе, в которой выполняет роль нагнетателя.

Благодаря электрическому приводу способен регулировать количество поступающего топлива.

 

 

Роликовый ТНВД

Основной элемент — ротор с роликами внутри, при движении которого происходит постепенное заполнение внутреннего пространства топливом, а затем его вытеснение в насос через выпускное отверстие.

 

 

Шестеренный ТНВД

Состоит из ротора (внутренней шестерни) и статора (внешней шестерни).

Первый всасывает и нагнетает топливо, второй помогает ему в этом.

И роликовый и шестеренный ТНВД используются в топливопроводе за счет своих малых габаритов.

 

 

 

 

Центробежный ТНВД

Располагается в топливном баке.

Особенность — крыльчатка (рабочее колесо), которая во время работы перегоняет топливо из одного канала (всасывающего) в другой (нагнетательный).

Используется при электродвигателях системы впрыска.

 

 

 

 

В интернет-магазине Hydraulicparts.ru Вы сможете приобрести топливные насосы на Ваш экскаватор, бульдозер по оптимальным ценам и в короткие сроки. В наличии и на заказ запчасти спецтехники известных мировых лидеров: Doosan, Caterpillar, Volvo, Rexroth и пр.

     г. Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 23

     +7 (499) 553-04-99

     [email protected]

© HYDRAULICPARTS 2011-2016. Все права защищены.

ТНВД что это такое, регулировка, ремонт, настройка

 Принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в том, что топливная смесь в цилиндре воспламеняется в результате резкого уменьшения объёма воздуха, вызванного ходом поршня вверх.
В момент, когда поршень приближается к ВМТ (верхней мёртвой точке), в камеру сгорания впрыскивается горючая смесь, которая воспламеняется от нагретого в результате динамичного сжатия воздуха.
Никаких элементов системы зажигания, подобно тем, которыми оснащаются бензиновые двигатели, у дизеля нет – топливо вспыхивает самопроизвольно.
Для того, чтобы этот процесс был возможен, необходимо, чтобы соблюдались, как минимум, следующие условия:

Соблюдение условий впрыска топлива под давлением обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.

  1. Топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания под давлением.
  2. Момент впрыска топлива должен быть строго согласован с фазами ГРМ.
  3. Количество подаваемого топлива должно регулироваться – иначе невозможно управление двигателем.

Соблюдение этих условий и обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.
Если провести для аналогии параллель с бензиновым двигателем, то ТНВД выполняет функции системы питания и системы зажигания одновременно.
Подробнее о назначении и устройстве ТНВД попытаемся рассказать, что называется, «на пальцах» — подробное изучение топливной аппаратуры дизелей потребовало бы объёма отдельного учебного курса.

Содержание статьи

Устройство ТНВД дизельного двигателя

Механический рядный ТНВД

 

Топливный насос рядного типа


 

Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя.

В недавнем прошлом практически все дизельные моторы оснащались такими насосами, по сути, представляющими несколько насосов (по одному на цилиндр), имеющих общий приводной кулачковый вал. Пары плунжер-втулка расположены в ряд, отсюда и название – «рядный ТНВД». Ещё такой насос называют распределительным, или насосом непосредственного впрыска.
Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя. Плунжерная пара – это насос, нагнетающий топливо в топливную трубку форсунки. В движение плунжер приводится кулачковым механизмом, подобно тому, как клапаны двигателя – распределительным валом. После окончания рабочего хода плунжер возвращается в исходное положение под действием пружины.
Каждый рабочий ход плунжера подаёт под давлением топливо в форсунку. Для того, чтобы топливная смесь попала в камеру сгорания вовремя, т.е. впрыск топлива был согласован с работой шатунно-поршневой группы и ГРМ, кулачки на валу насоса установлены в соответствии с фазами газораспределения – углы, под которыми они расположены, как бы повторяют углы взаимного расположения кулачков распредвала и рабочий ход каждого плунжера происходит во время такта сжатия того цилиндра, в форсунку которого этот плунжер подаёт топливо.
Привод кулачкового вала ТНВД осуществляется через муфту с центробежным регулятором опережения впрыска. При увеличении числа оборотов грузики муфты под действием центробежной силы поворачивают вал ТНВД против направления вращения – для изменения момента опережения вспышки. Подобным образом на бензиновых карбюраторных двигателях изменяется угол опережения зажигания – за счёт грузиков на валу распределителя (трамблёра).
 

Цикл работы плунжерной пары


 

Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей.

Плунжеры имеют на боковых поверхностях спиралевидные канавки, соединённые с канавками продольными. Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей. В результате поворота происходит изменение количества топлива, поступающего в перепускной канал.
Канавка, выполненная в виде спирали, при разных углах поворота плунжера совмещается с перепускным каналом на разной высоте, что способствует изменению объёма впрыскиваемого топлива.
Плунжер поворачивается за счёт поступательного движения зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым сегментом плунжера. Зубчатая рейка является составляющей частью всережимного регулятора ТНВД, позволяющего управлять двигателем. Посредством дополнительных механизмов она соединена с педалью «газа» (на тракторах – ещё и с ручным рычагом, имеющим такое же назначение).
Кроме рейки, всережимный регулятор имеет механизм, устанавливающий её в положение максимальной подачи, после того, как двигатель заглушен. Делается это для облегчения последующего запуска. После того, как запущенный двигатель наберёт обороты, всережимный регулятор уменьшает подачу топлива.
Подачу топлива на ТНВД осуществляет насос низкого давления, поэтому топливные магистрали делятся на два типа:

  1. Низкого давления – от топливного бака к насосу низкого давления и к ТНВД; от ТНВД до топливного бака – обратный топливопровод.
  2. Высокого давления – от плунжерных пар к форсункам.

Роторные распределительные насосы

 

Роторный ТНВД


 

В роторных насосах применяется управляющая электроника.

В отличие от рядных, плунжеры в таких насосах устанавливаются в роторе, являющемся продолжением приводного вала. Ротор с плунжерами вращается в кулачковом кольце, выполненном с высокой точностью. В момент рабочего хода плунжер, прижимаемый к кулачку, движется внутрь, толкая топливо в нагнетательный канал ротора-распределителя. Впрыск топлива происходит, когда отверстия нагнетательного канала ротора (канал расположен по центру ротора) и корпуса ТНВД совпадают. Разумеется, форма кулачкового кольца, расположение отверстий в роторе-распределителе согласованы с фазами газораспределения, что позволяет осуществлять впрыск в заданный момент времени.
Вращение приводного вала обеспечивает работу областей низкого (на впуске) и высокого (при нагнетании) давления одновременно.
В таких насосах применяется управляющая электроника, что, в сочетании с конструктивными особенностями, позволяет добиться небольших размеров при высокой производительности.

Устройство и принцип работы ТНВД в системах впрыска Common Rail

 

ТНВД системы Common Rail


 

ТНВД системы Common Rail нагнетает топливо в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.

Топливные системы Common Rail называют ещё аккумуляторными. В них ТНВД не осуществляет впрыск топлива непосредственно в камеры сгорания, а нагнетает его в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.
Топливо, находящееся в гидроаккумуляторе под давлением, впрыскивается в цилиндры форсунками, клапаны которых управляются электромагнитами. Применение такой системы позволяет сделать впрыск более точным – как по времени, так и по дозировке. Кроме того, управляющий импульс на открывание клапана форсунки может быть импульсным – до 9 срабатываний за одно впрыскивание. Это позволяет добиться более устойчивого и «плавного» распространения фронта горения смеси, что благоприятно сказывается на мощностных характеристиках горения; ко всему прочему значительно снижается детонация.
Применение общей магистрали высокого давления позволило сделать ТНВД более компактным – теперь достаточно одного или двух плунжеров для обеспечения впрыска во все цилиндры мотора.
Компактным ТНВД стал и применению электрических исполнительных механизмов, работающих под управлением ЭБУ двигателя. Такими механизмами являются:

  1. Дозирующий клапан на ТНВД.
  2. Обратный клапан ТНВД.
  3. Клапан опережения впрыска топлива ТНВД.

Диагностика и ремонт ТНВД

Признаки неисправности ТНВД

 

Устранение неисправности рядного ТНВД


 

Ремонту поддаются лишь рядные ТНВД и то в плане очистки и замены изношенных деталей.

Неисправный насос, в первую очередь, проявляет себя через ухудшение мощностных характеристик двигателя. Кроме того, при нарушениях момента опережения вспышки, задаваемого насосом, нарушается работа двигателя на холостом ходу и затрудняется его пуск. Но для выявления причин нарушения работы мотора требуется комплексная диагностика топливной системы, так как симптомы неисправностей, например, форсунок или различных датчиков (в случае электронного управления двигателем) характерны и для насоса высокого давления.
В домашних условиях проверить ТНВД должным образом не представляется возможным. Исключением могут быть рядные механические ТНВД – при проверке топливной системы их неисправность легче выделить, так как неисправные форсунки или другие элементы проверить гораздо проще, чем при проверке топливного оборудования систем впрыска Common Rail.

Ремонт ТНВД дизельных двигателей своими руками

В специализированных мастерских настройка ТНВД осуществляется на специальных стендах для проверки и регулировки ТНВД.
Самостоятельный ремонт рядных ТНВД сводится к его очистке и замене изношенных деталей. Ремонту изношенные плунжерные пары ТНВД не подлежат – подобные детали изготавливаются с прецезионной точностью.
При выявлении утечек масла или топлива через насос, а также при выявлении при диагностике топливной системы незначительных отклонений в его работе, можно осуществить его ремонт, связанный с очисткой от загрязнений и заменой уплотнений. Для этой цели продаются ремкомплекты ТНВД, но восстановить выработавший свой ресурс узел с их помощью не удастся.
 

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 то время как топливный бочонок, это место для хранения топлива, которое будет прижиматься к форсунке.

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

Рейка и шестерня — это механизм 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 подает дизельное топливо из бака в топливный насос через впускной канал. Из входного патрубка топливо непосредственно заполняет топливную бочку, и она готова к прессованию.

2. Механизм ТНВД

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


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

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

3. Механизм установки 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 бочке с горючим при нажатии влияет на частоту вращения двигателя.

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

Количество топлива меньше (низкие обороты)

Количество топлива больше (высокие обороты)

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

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

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

а. при низких оборотах

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

2. при высоких оборотах

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


Lucas DPA Впрыскивающий насос распределительного типа (автомобиль)

10.14.

Впрыскивающий насос распределительного типа Lucas DPA

Описание и конструкция насосной установки.

В этом насосе используется единственный стальной ротор, который работает как насосный элемент, а также распределяет топливо.Ротор вращается в неподвижной стальной цилиндрической втулке, известной как гидравлическая головка.
Насосная секция ротора имеет фланцевое соединение и больший диаметр, чем распределительная секция. Он имеет поперечное отверстие цилиндра для размещения двух противоположных поршневых насосов. В корпусе насоса установлено стационарное кольцо с внутренним кулачком, которое приводит в движение плунжеры через ролики и башмаки, которые размещены в пазах, вырезанных по окружности фланца ротора. В кулачковом кольце используется столько же выступов, сколько и в цилиндрах двигателя, и они равномерно расположены вокруг кольца.Движение противоположных плунжеров наружу контролируется измеренным давлением топлива.
Распределительная секция ротора имеет центральный канал, пересекающий пространство между насосными поршнями. Единственный радиальный порт распределителя расположен на противоположном конце канала. Во время вращения ротора этот единственный порт распределителя поочередно совмещается с каждым из выпускных отверстий, радиально расположенных вокруг гидравлической головки. Эти порты подсоединены к трубам высокого давления, соединяющим насос с отдельными форсунками.
Радиальные зарядные порты расположены на равном расстоянии между двумя концами центрального прохода ротора. Количество этих отверстий такое же, как и количество выпускных отверстий, то есть цилиндров двигателя. Когда ротор вращается, эти загрузочные отверстия, в свою очередь, совмещаются с одним радиальным дозирующим отверстием, просверленным в
гидравлической головке. Этот порт подает дозированное топливо к ротору для повышения давления и распределения.

Рис. 10.26. ТНВД распределительного типа Lucas DPA (CAV) находится на противоположном конце канала.
Вначале топливо перекачивается подъемным насосом и подается через фильтр к торцевой пластине клапана-регулятора (рис. 10.26). Топливо сначала проходит через лопастной перекачивающий насос, навинченный на конец ротора, так что давление топлива увеличивается в соответствии со скоростью ротора. Затем топливо течет по каналу в гидравлической головке и вокруг угловой канавки к дозирующему клапану, так что оно течет к дозирующему отверстию для входа в ротор.


Насосное действие ротора и плунжера.

Для наилучшего описания работы насоса он рассматривается как одноцилиндровый топливный насос с двумя фазами: наддув и впрыск. Во время фазы зарядки (рис. 10.27A), когда ротор вращается, распределительный порт на короткое время не выровнен со всеми портами разгрузки, но один из портов заряда (показан только один) совмещен с портом дозирования в гидравлическая головка. Таким образом, топливо под давлением дозирования поступает в центральный канал ротора и раздвигает поршни.В этом положении оба узла ролика и башмака свободны от всех выступов кулачка. Количество топлива, которое
втекает в элемент за короткий период выравнивания дозирующего и заправочного отверстий, определяет степень смещения плунжера наружу.

Рис. 10.27. Цикл работы. А. Фаза зарядки. Б. Фаза впрыска.
В фазе впрыска (рис. 10.27B) вращение ротора смещает все загрузочные отверстия с дозирующим отверстием, но выравнивает распределительный порт с одним из выпускных отверстий в гидравлической головке.Одновременно оба ролика контактируют с боковой стороной диаметрально противоположных выступов кулачка, которые прижимают оба плунжера друг к другу. Создаваемое в топливе высокое давление затем вытесняет его через выпускное отверстие и, следовательно, в соответствующий инжектор.

Рис. 10.28. Цикл работы четырехцилиндрового ТНВД.
Цикл события аналогичен насосу форсунки распределителя с четырьмя цилиндрами (DPA). Есть еще одна пара противоположных плунжеров, одно дозирующее отверстие и одно распределительное отверстие.Но в этом случае есть четыре выступа кулачка, порты зарядки и порты разряда. Заряд или разряд происходит с интервалом в 90 градусов ротора (рис. 10.28).

Кулачковый профиль Action.

На каждом выступе кулачка появляется два пика, и впрыск прекращается, когда ролик достигает первого пика, более высокого. Впадина между двумя пиками вызывает быстрое снижение давления в трубке инжектора, предотвращая подтекание и образование нагара в сопле инжектора в конце впрыска.Второй пик предотвращает полное падение давления в трубопроводе на время, достаточное для того, чтобы распределительный порт был отрезан от нагнетательного порта. Затем в трубопроводе между выпускным отверстием и инжектором поддерживается остаточное давление. Обычно для этого кулачкового профиля не требуется нагнетательный клапан (рис. 10.29)

ТНВД с вращающимся распределителем (Патент)

Клопфер, К. Х., Дорджевич, И., Хиггинс, М. К., и Зальцгебер, Д. Э. ТНВД с поворотным распределителем . США: Н. П., 1993. Интернет.

Клопфер, К. Х., Дорджевич, И., Хиггинс, М. К., и Зальцгебер, Д. Е. Топливный насос с роторным распределителем . Соединенные Штаты.

Клопфер, К. Х., Дорджевич, И., Хиггинс, М. К., и Зальцгебер, Д. Э.Вт. «ТНВД с роторным распределителем». Соединенные Штаты.

@article {osti_6312859,
title = {ТНВД с роторным распределителем},
author = {Клопфер, К. Х. и Дорджевич, И. и Хиггинс, М. К. и Зальцгебер, Д. Е.},
abstractNote = {В топливном насосе для впрыска топлива, имеющем корпус насоса и ротор распределителя, выровненные соосно, описан корпус насоса, имеющий насосную камеру, образованную кольцевым расположением отверстий подкачивающего плунжера с осями, проходящими, как правило, радиально наружу от оси ротора распределителя , насосный плунжер, установленный в каждом отверстии плунжера для возвратно-поступательного движения, кольцевые кулачковые средства, окружающие кольцевую конструкцию плунжерных отверстий для возвратно-поступательного движения насосных плунжеров, чтобы обеспечить их чередующиеся ходы всасывания и нагнетания для соответственно подачи всасываемых зарядов топлива в камеру нагнетания и создания высокого давления. заправки топлива из насосной камеры для впрыска топлива, распределительная головка с множеством выпускных отверстий распределителя, при этом ротор распределителя установлен с возможностью вращения в распределительной головке для распределения заправок топлива высокого давления к выпускным отверстиям распределителя; усовершенствование, заключающееся в том, что корпус насоса и ротор распределителя имеют центральное коаксиальное отверстие, проходящее через него и обеспечивающее отверстие клапана, пересекающее кольцевое расположение плунжерных отверстий, причем корпус насоса обеспечивает кольцевое седло клапана вокруг центрального отверстия между одним его концом, удаленным от распределителя ротор и пересечение отверстия клапана и кольцевого расположения отверстий плунжера, удлиненный элемент клапана, установленный в канале клапана, имеющий уплотняющую головку на одном конце, входящую в зацепление с кольцевым седлом клапана и проходящую от уплотнительной головки к другому концу центральный канал, камера подачи топлива, соединенная с одним концом центрального канала для подачи топлива в насосную камеру, средство приведения в действие клапана, содержащее электромагнит на другом конце элемента клапана от уплотнительной головки и работающее при подаче энергии для смещения клапана элемент в одном осевом направлении в одно из его положений, и средство для смещения клапанного элемента в противоположном направлении. осевое направление его в другое положение, когда электромагнит обесточен.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/6312859}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1993},
месяц = ​​{7}
}

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 внутри одного корпуса 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 Системы распределительных насосов, 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 роторными насосными системами. 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 Стойка управления Управляющая втулка Возвратная пружина плунжера Роликовый толкатель Рисунок 4-40. Отдельный плунжерный и цилиндрический насос, приводимый в действие распредвалом двигателя. Они встречаются 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)

VP44 Клапан дозирования топлива

Общее описание
Система впрыска дизельного топлива с ТНВД Bosch имеет два блока управления для электронного управления дизельным двигателем.Блок управления помпой Bosch (установлен на помпе) и блок управления двигателем. Такая конфигурация предотвращает перегрев определенных электронных компонентов, а также помехи от сигналов, которые генерируются очень высокими токами (до 20 А) в ТНВД распределительного типа.

Внешний вид
На рис. 1 показан насос VP44.


Фиг.1

Принцип действия клапана дозирования топлива VP44

VP44 — это впрыскивающий насос среднего высокого давления роторного типа, в основном механический с двумя компонентами с электронным управлением — соленоидом дозирования топлива и соленоидом опережения.Электромагнитный клапан дозирования топлива является одновременно клапаном заправки топлива и клапаном сброса давления для ротора. Ротор является полым с тремя радиально установленными в нем поршнями, которые соприкасаются с волнообразным кольцом на внутренней стороне корпуса насоса и проходят через них. Соленоид на самом деле представляет собой клапан на конце ротора. Когда он открыт, низкое давление топлива заполняет полую часть ротора топливом, поскольку центробежная сила и давление топлива толкают поршни наружу в самое нижнее место на волнистом кольце, позволяя ротору полностью заполниться топливом.В волшебный момент, определяемый компьютером, соленоид закрывает точку наполнения или топливный соленоид, а затем, когда ротор вращается, волнистое кольцо заставляет поршни сжиматься, когда они проходят через высокие точки. Когда поршни сжимаются, давление в роторе увеличивается, и когда оно превышает давление отрыва форсунки, топливо течет через форсунку до тех пор, пока компьютер в верхней части ТНВД не отключит электромагнитный клапан, позволяя ему открыться, что уменьшает давление в форсунке. давление в роторе упадет ниже давления взрыва, и топливо перестанет течь.Поскольку соленоид теперь открыт, ротор заполняется для следующего впрыска. Чем дольше топливный соленоид остается закрытым во время каждого впрыска, тем больше топлива впрыскивается в цилиндр. Вот так из этого насоса выходит больше или меньше топлива. Коробка передач в стиле заправки, такая как наша система управления топливом, работает на этом принципе. Коробка производительности удерживает соленоид закрытым дольше, чем сообщает компьютер на насосе, и топливо продолжает поступать, увеличивая мощность до тех пор, пока ротор не опустеет или соленоид не отключится коробкой и не откроется заправочный клапан!

Порядок проверки работоспособности клапана дозирования топлива VP44
• Проверка клапана дозатора топлива VP44 с помощью осциллографа

  1. Подключите токовые клещи переменного / постоянного тока к первому каналу осциллографа.
    Установите диапазон клещей постоянного / переменного тока на ± 20 А.

    Важное примечание: Следует зажимать только один из двух проводов, а не оба. Неважно, какой провод будет зажиматься токовыми клещами: положительный или отрицательный. Это повлияет только на полярность измеряемого тока.

  2. Запустить двигатель и оставить его работать на холостом ходу.
  3. Посмотрите на экран осциллографа и сравните его с осциллограммой на рис.
  4. .


Фиг.2

• Возможные неисправности клапана дозирования топлива VP44

  • Механическая неисправность
  • Сломанный соленоид клапана
  • Отсутствует управляющий сигнал — обычно из-за неисправного блока управления насосом

Системы впрыска поршневого двигателя для самолетов

Система впрыска топлива имеет много преимуществ по сравнению с обычной карбюраторной системой. Существует меньшая опасность обледенения системы впуска, поскольку падение температуры из-за испарения топлива происходит внутри цилиндра или рядом с ним.Ускорение также улучшается благодаря положительному действию системы впрыска. Кроме того, впрыск топлива улучшает распределение топлива. Это снижает перегрев отдельных цилиндров, часто вызываемый колебаниями смеси из-за неравномерного распределения. Система впрыска топлива также обеспечивает лучшую экономию топлива, чем система, в которой смесь для большинства цилиндров должна быть богаче, чем необходимо, чтобы цилиндр с самой бедной смесью работал должным образом.

Системы впрыска топлива различаются по деталям конструкции, компоновки и работы.На этой странице обсуждаются системы впрыска топлива Bendix и Continental. Они описаны, чтобы обеспечить понимание задействованных принципов работы.

Bendix / Прецизионная система впрыска топлива

Система впрыска с линейным штоковым регулятором (RSA) Bendix состоит из инжектора, делителя потока и форсунки для выпуска топлива. Это система с непрерывным потоком, которая измеряет расход воздуха двигателем и использует силы воздушного потока для управления потоком топлива в двигатель. Система распределения топлива по отдельным цилиндрам достигается за счет использования делителя потока топлива и сопел для отвода воздуха.


Топливная форсунка

В состав топливной форсунки входят:

  1. Секция обдува,
  2. Секция регулятора
  3. A и
  4. Секция учета топлива. Некоторые топливные форсунки оснащены блоком автоматического регулирования смеси.

Секция воздушного потока

Расход воздуха двигателем измеряется путем измерения давления удара и давления в горловине Вентури в корпусе дроссельной заслонки. Это давление сбрасывается на две стороны воздушной диафрагмы.Вид в разрезе секции измерения расхода воздуха показан на рисунке 1. Перемещение дроссельной заслонки вызывает изменение расхода воздуха двигателем. Это приводит к изменению скорости воздуха в трубке Вентури. Когда поток воздуха через двигатель увеличивается, давление слева от диафрагмы снижается из-за падения давления в горловине Вентури. [Рис. 2] В результате диафрагма перемещается влево, открывая шаровой кран. Этой силе способствует ударное давление, воспринимаемое ударными трубками.

Рисунок 1. Разрез секции измерения воздушного потока

2

[Рис. 3] Этот перепад давления называется «силой измерения воздуха». Эта сила достигается за счет направления давления удара и давления всасывания Вентури на противоположные стороны диафрагмы.Разница между этими двумя давлениями становится полезной силой, равной площади диафрагмы, умноженной на разницу давлений.

Рисунок 2. Секция воздушного потока топливной форсунки

Рисунок 3. Ударные трубы для давления воздуха на входе

Раздел регулятора

Секция регулятора состоит из топливной диафрагмы, которая противодействует дозирующей силе воздуха. Давление на входе топлива прикладывается к одной стороне топливной диафрагмы, а измеренное давление топлива прикладывается к другой стороне.Перепад давления на топливной диафрагме называется дозирующей силой топлива. Давление топлива, показанное на стороне шара топливной диафрагмы, представляет собой давление после того, как топливо прошло через топливный фильтр и поворотную пластину ручного управления смесью, и называется измеренным давлением топлива. Давление на входе топлива прикладывается к противоположной стороне топливной диафрагмы. Шаровой кран, прикрепленный к топливной диафрагме, регулирует отверстие диафрагмы и поток топлива за счет приложенных к нему сил.[Рисунок 4]

Рис. 4. Топливная диафрагма с прикрепленным шаровым клапаном

Расстояние, на которое открывается шаровой кран, определяется разницей давлений, действующих на диафрагмы. Эта разница в давлении пропорциональна расходу воздуха через форсунку. Таким образом, объем воздушного потока определяет скорость потока топлива.

При настройках малой мощности разница в давлении, создаваемая трубкой Вентури, недостаточна для последовательного регулирования подачи топлива.Пружина холостого хода постоянного напора встроена для обеспечения постоянного перепада давления топлива. Это обеспечивает адекватный конечный поток в диапазоне холостого хода.


Секция учета топлива

Секция дозирования топлива присоединена к секции дозирования воздуха и содержит впускной топливный фильтр, ручной клапан регулирования смеси, клапан холостого хода и главный дозирующий жиклер. [Рис. 5] Клапан холостого хода соединен с дроссельной заслонкой с помощью внешнего регулируемого звена. В некоторых моделях форсунок в этой секции также находится форсунка для обогащения энергии.

Рисунок 5. Секция дозирования топлива форсунки

Блок учета топлива предназначен для измерения и регулирования расхода топлива на делитель потока. [Рис. 6] Клапан ручного управления смесью создает состояние полностью богатой смеси, когда рычаг находится напротив упора богатой смеси, и постепенно обедненную смесь, когда рычаг перемещается в сторону отключения холостого хода. Как частота вращения холостого хода, так и смесь холостого хода могут регулироваться извне в соответствии с индивидуальными требованиями двигателя.

Рис. 6. Впуск и дозировка топлива

Делитель потока

Дозированное топливо подается из блока управления подачей топлива в делитель потока под давлением. Этот блок поддерживает дозируемое топливо под давлением, распределяет топливо по различным цилиндрам на всех оборотах двигателя и отключает отдельные форсунки, когда регулятор переводится в режим отключения холостого хода.

Как показано на диаграмме на Рисунке 7, измеренное давление топлива поступает в делитель потока через канал, который позволяет топливу проходить через внутренний диаметр иглы делителя потока.На холостом ходу давление топлива из регулятора должно возрасти, чтобы преодолеть усилие пружины, приложенное к диафрагме и клапану в сборе. Это перемещает клапан вверх до тех пор, пока топливо не сможет пройти через кольцевое пространство клапана к топливному соплу. [Рис. 8] Поскольку регулятор дозирует и подает фиксированное количество топлива к делителю потока, клапан открывается только настолько, насколько это необходимо для подачи этого количества к форсункам. На холостом ходу требуется очень маленькое отверстие; Топливо для отдельных цилиндров разделяется на холостом ходу делителем потока.

Рис. 7. Делитель потока

Рис. 8. Разрез делителя потока

Когда поток топлива через регулятор увеличивается сверх требований холостого хода, давление топлива в трубопроводах форсунок увеличивается. Это давление полностью открывает клапан делителя потока, и распределение топлива к двигателю становится функцией выпускных форсунок.

Манометр топлива, откалиброванный в фунтах в час расхода топлива, может использоваться в качестве расходомера топлива с системой впрыска Bendix RSA. Этот датчик соединен с делителем потока и воспринимает давление прикладывают к выпускному соплу. Это давление прямо пропорционально расходу топлива и указывает на выходную мощность двигателя и расход топлива.

Топливораздаточные форсунки

Форсунки для выпуска топлива имеют воздухозаборную конфигурацию. На каждый цилиндр, расположенный в головке блока цилиндров, приходится по одной форсунке.[Рис. 9] Выходное отверстие сопла направлено во впускной канал. Каждая форсунка включает калиброванный жиклер. Размер жиклера определяется доступным давлением топлива на входе и максимальным расходом топлива, требуемым двигателем. Топливо выпускается через эту форсунку в камеру давления окружающего воздуха внутри соплового узла. Перед тем, как попасть в отдельные камеры впускных клапанов, топливо смешивается с воздухом для облегчения распыления топлива. Давление топлива перед отдельными форсунками прямо пропорционально расходу топлива; поэтому простой манометр можно откалибровать по расходу топлива в галлонах в час и использовать в качестве расходомера.В двигателях, модифицированных турбонагнетателями, необходимо использовать закрытые сопла. С помощью воздушного коллектора эти форсунки сбрасываются до давления воздуха на входе в инжектор.

Рис. 9. Топливная форсунка в сборе

Система впрыска топлива Continental / TCM

Система впрыска топлива Continental впрыскивает топливо во впускной клапан в каждой головке блока цилиндров. [Рис. 10] Система состоит из топливного насоса форсунки, блока управления, топливного коллектора и форсунки для выпуска топлива.Это непрерывный поток, который регулирует поток топлива в соответствии с потоком воздуха в двигателе. Система с непрерывным потоком позволяет использовать пластинчато-роторный насос, для которого не требуется синхронизация с двигателем.

Рис. 10. Система впрыска топлива Continental / TCM

Топливный насос

Топливный насос поршневого типа, пластинчато-роторный, со шлицевым валом для подключения к системе привода вспомогательных агрегатов двигателя.[Рис. 11] Предусмотрен подпружиненный предохранительный клапан мембранного типа. Из камеры диафрагмы предохранительного клапана стравливают давление до атмосферного. Вид в разрезе топливного насоса высокого давления показан на рисунке 12.

Рисунок 11. Топливный насос

Рисунок 12. Топливный насос
Топливо поступает в вихревой колодец пароотделителя.Здесь пар отделяется вихревым движением, так что в насос подается только жидкое топливо. Пар всасывается из верхней части вихревого колодца небольшой струей топлива под давлением и направляется в линию возврата пара. По этой линии пар возвращается в топливный бак.

Игнорирование влияния высоты или условий окружающего воздуха, использование поршневого насоса с приводом от двигателя означает, что изменения частоты вращения двигателя пропорционально влияют на общий расход насоса. Поскольку насос обеспечивает большую производительность, чем требуется двигателю, требуется путь рециркуляции.Благодаря расположению калиброванного отверстия и предохранительного клапана на этом пути давление подачи насоса также поддерживается пропорционально частоте вращения двигателя. Эти положения обеспечивают надлежащее давление насоса и подачу топлива для всех рабочих скоростей двигателя.

Предусмотрен обратный клапан, чтобы давление подкачивающего насоса в систему могло обходить насос с приводом от двигателя для запуска. Эта особенность также подавляет парообразование при высоких температурах окружающей среды топлива и позволяет использовать вспомогательный насос в качестве источника давления топлива в случае отказа насоса с приводом от двигателя.

Блок управления топливом / воздухом

Функцией блока управления топливом / воздухом является управление воздухозаборником двигателя и установка измеренного давления топлива для обеспечения надлежащего соотношения топливо / воздух. Воздушный дроссель установлен на впуске коллектора, а его дроссельная заслонка, расположенная с помощью рычага управления дроссельной заслонкой в ​​самолете, регулирует поток воздуха к двигателю. [Рисунок 13]

Рис. 13. Блок управления топливным воздухом

Узел воздушной дроссельной заслонки представляет собой отливку из алюминия, содержащую вал и узел дроссельной заслонки.Размер отверстия отливки адаптирован к размеру двигателя, и не используются никакие ограничения Вентури или другие ограничения.

Блок управления подачей топлива

Корпус регулятора подачи топлива изготовлен из бронзы для лучшего взаимодействия с клапанами из нержавеющей стали. Его центральное отверстие содержит дозирующий клапан на одном конце и клапан регулирования смеси на другом конце. Каждый поворотный клапан из нержавеющей стали имеет канавку, которая образует топливную камеру.

Топливо попадает в блок управления через сетчатый фильтр и попадает в дозирующий клапан.[Рис. 14] Этот поворотный клапан имеет кулачковую кромку на внешней части торцевой поверхности. Положение кулачка в отверстии подачи топлива контролирует подачу топлива к клапану коллектора и форсункам. Отверстие для возврата топлива соединяется с обратным каналом центральной дозирующей пробки. Совмещение клапана управления смесью с этим каналом определяет количество топлива, возвращаемого в топливный насос.

Рис. 14. Блок управления двойным топливом

При подключении дозирующего клапана к воздушному дросселю поток топлива правильно пропорционален потоку воздуха для правильного соотношения топливо / воздух.Контрольный уровень установлен на валу клапана регулирования смеси и подключен к регулятору смеси в кабине.

Клапан топливного коллектора

Клапан топливного коллектора содержит впускное отверстие для топлива, камеру диафрагмы и выпускные отверстия для линий к отдельным форсункам. [Рис. 15] Подпружиненная диафрагма управляет клапаном в центральном отверстии корпуса. Давление топлива обеспечивает силу для перемещения диафрагмы. Мембрана закрыта крышкой, удерживающей пружину нагрузки диафрагмы.Когда клапан упирается в притертое седло в корпусе, топливопроводы к цилиндрам перекрываются. Клапан просверлен для прохождения топлива из камеры диафрагмы к ее основанию, а внутри клапана установлен шаровой клапан. Все поступающее топливо должно проходить через тонкий экран, установленный в камере диафрагмы.

Рис. 15. Узел клапана топливного коллектора

От клапана управления впрыском топлива топливо подается к клапану топливного коллектора, который представляет собой центральную точку для разделения потока топлива на отдельные цилиндры. В клапане топливного коллектора диафрагма поднимает или опускает плунжерный клапан, чтобы одновременно открывать или закрывать каналы подачи топлива в отдельные цилиндры.

Форсунка для слива топлива

Форсунка для слива топлива расположена в головке блока цилиндров, выходное отверстие направлено во впускной канал. В корпусе сопла имеется просверленный центральный канал с зенковкой на каждом конце. [Рис. 16] Нижний конец используется как камера для смешивания топлива и воздуха перед тем, как распылитель покинет сопло. В верхнем отверстии имеется съемное отверстие для калибровки форсунок.Форсунки калибруются в нескольких диапазонах, и все форсунки, поставляемые для одного двигателя, относятся к одному и тому же диапазону и обозначаются буквой, нанесенной на шестигранник корпуса форсунки.

Рис. 16. Форсунки для слива топлива

Что такое технология прямого впрыска и как она работает?

Что такое прямой впрыск?

Во-первых, дизельный двигатель с прямым впрыском (DI) — это основной тип системы впрыска топлива, который использовался во многих дизельных двигателях предыдущего поколения.В простых дизельных двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания над поршнем. Сжатие воздуха внутри камеры сгорания повышает его температуру выше 400 o C. Затем он воспламеняет дизельное топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания. Следовательно, дизельные двигатели также известны как двигатели , с воспламенением от сжатия, », .

Рисунок 1 — Принцип работы с прямым впрыском

Эта технология, то есть простой двигатель с прямым впрыском, отличается методом подачи дизельного топлива на форсунки и управляет ими от своего преемника с прямым впрыском Common-Rail (CRDi).Причем до появления последнего он был в моде. В настоящее время в некоторых тяжелых дизельных транспортных средствах, таких как грузовые автомобили, грузовики, автобусы и генераторы, по-прежнему используется технология DI.

Топливная система прямого впрыска состоит из следующих частей:

  1. Топливный насос высокого давления (FIP)
  2. Форсунки
  3. Линии высокого давления
  4. Насос подачи топлива
  5. Топливный фильтр
  6. Губернатор
Рисунок 2 — Принципиальная схема системы прямого впрыска топлива (DI)

Топливный насос в двигателях с прямым впрыском:

Inline FIP

Единственная функция топливного насоса высокого давления — подавать точно отмеренное количество топлива в каждый цилиндр через определенные интервалы времени в соответствии с положением поршня.

Топливный насос высокого давления сжимает топливо до высокого давления и измеряет количество топлива, которое необходимо впрыснуть, в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя. Затем он подает дизельное топливо под давлением к форсункам по отдельным топливопроводам.

Технически существует два различных типа FIP, которые широко используются в двигателях DI. Один из них представляет собой встроенный насос (плунжерного типа), а другой — роторный насос (распределительного типа) с механическим / пневматическим регулятором. Кроме того, регулятор регулирует работу двигателя на холостом ходу, а также максимальную скорость, контролируя количество подаваемого топлива.

Тип распределителя FIP, также известный как роторный топливный насос

, детали топливного насоса высокого давления обрабатываются с более узкими допусками для достижения высокой степени точности. Моторное масло, залитое в него из масляного канала, обеспечивает смазку частей рядного топливного насоса, в то время как роторный топливный насос является самосмазывающимся за счет дизельного топлива.

Преимущества обычного прямого впрыска:

  1. Более высокий крутящий момент на нижнем конце
  2. Прочность
  3. Меньшее обслуживание
  4. Увеличенный срок службы двигателя

Недостатки обычного прямого впрыска:

  1. Более высокие уровни шума, вибрации и резкости
  2. Медленная работа
  3. Более низкие обороты двигателя и
  4. л.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.