ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Устройство и работа распределительных топливных насосов высокого давления

На дизельном двигателе СМД-60, а также его модификациях, устанавливаются топливные насосы распределительного типа, плунжером в которых совершается сложное движение (поступательное и вращательное одновременно).

Шестицилиндровые двигатели СМД-60 комплектуются двухсекционным насосом НД-22/6Б4. Он размещён в едином корпусе с центробежным регулятором, чей вал получает привод от пары конических шестерён (11) и (12) [рис. 1].

Рис. 1. Топливный насос распределительного типа.

1) – Корпус;

2) – Кулачковый вал;

3) – Сальник;

4) – Крышка;

5) – Регулировочные прокладки;

6) – Шарикоподшипник;

7) – Толкатель;

8) – Промежуточная шестерня;

9) – Ролик толкателя;

10) – Шарикоподшипник;

11) – Ведущая коническая шестерня;

12) – Штифт;

13) – Вал регулятора;

14) – Демпферная пружина;

15) – Ведомая коническая шестерня;

16) – Шарикоподшипник;

17) – Шайба блокировки вала регулятора;

18) – Эксцентриковый вал привода подкачивающего насоса;

19) – Корпус привода тахоспидометра;

20) – Ступица регулятора;

21) – Муфта регулятора;

22) – Груз регулятора;

23) – Рычаг корректора;

24) – Ось серьги пружины;

25) – Ось основного рычага;

26) – Основной рычаг;

27) – Задняя крышка;

28) – Корректор;

29) – Колпачок корректора;

30) – Пружина корректора;

31) – Винт максимальных оборотов;

32) – Болт;

33) – Ось рычага управления;

34) – Рычажная втулка;

35) – Винт «Стоп»;

36) – Верхняя крышка регулятора;

37) – Сапун;

38) – Лимб;

39) – Шарикоподшипник;

40) – Уплотнительное кольцо;

41) – Секция высокого давления;

42) – Боковая крышка;

43) – Фиксатор верхней тарелки пружины;

44) – Рычаг управления;

45) – Подкачивающий насос;

46) – Пробка контрольного отверстия для проверки уровня топлива;

47) – Пробка для слива масла.

Детали нагнетательных клапанов, отъединяющие от насоса трубки высокого давления по завершении впрыскивания топлива, относятся к прецизионным.

Положение дозатора, который управляется регулятором, определяет количество топлива, подаваемого насосом. При верхнем положении дозатора создаётся максимальная подача топлива при пуске, тогда как нижнее положение соответствует выключенной подаче топлива.

Особенностью данных насосов является сложное движение плунжера, который по аналогии с секционными насосами совершает поступательное движение вверх/вниз (под воздействием кулачка на вале и пружины), а также вращается за счёт привода от кулачкового вала через конические шестерни (11), (15), вал регулятора (13), а также цилиндрические шестерни (8). На секции устанавливается шестерня (15), которая передаёт через специальную втулку (имеет квадратное отверстие внизу) вращение плунжеру. Плунжер не только вращается вместе с втулкой, но и перемещается вверх/вниз вдоль её оси.

На [рис. 2] показана схема работы секции ТНВД типа НД. В процессе движения плунжера вниз [рис. 2, а] происходит заполнение топливом надплунжерного пространства через всасывающее (Д) отверстие на корпусе секции, тогда как отсечное отверстие (А) закрыто дозатором.

Рис. 2. Схема работы секции топливного насоса типа НД.

а) – Ход всасывания;

б) – Ход нагнетания;

в) – Отсечка;

А) – Отсечное отверстие;

Б) – Полость дозатора;

В) – Центральный канал;

Г) – Распределительный паз;

Д) – Радиальное отверстие;

Е) – Радиальное отверстие;

Ж) – Распределительное отверстие;

Н) – Сверление к штуцеру подачи топлива;

К) – Разгрузочное отверстие;

Л) – Разгрузочный паз.

Подъём плунжера сопровождается увеличением давления, а в момент совпадения распределительного паза (Г) с радиальным отверстием (Е), которое расположено на корпусе секции, топливо подаётся через канал (И) [рис.

2, б]. Подача топлива прекращается в момент выхода кромки радиального отверстия (А) на плунжере из дозатора [рис. 2, в].

Под нагнетательным клапаном [рис. 3] в седле (4) установлен обратный клапан (5).

Рис. 3. Штуцер с нагнетательным клапаном.

1) – Штуцер;

2) – Пружина нагнетательного клапана;

3) – Нагнетательный клапан;

4) – Седло нагнетательного клапана;

5) – Обратный клапан;

6) – Прокладка;

7) – Пружина обратного клапана;

8) – Прокладка.

При отсечке топлива происходит снижение давления в надплунжерном пространстве, и клапаны под воздействием пружины (2) закрываются, однако давление топлива в трубопроводе действует на клапан (5), отрывая его от торца клапана (3). Часть топлива из трубопровода перетекает в насос, происходит снижение давления и клапан (5) закрывается под воздействием пружины (7).

Посредством рычажной передачи, которая включает эксцентриковый палец (2) [рис. 4], и регулируемой тяги (7), возможно регулирование подачи топлива второй секции по первой. Регулировка осуществляется на стенде, а по её завершении крышка люка пломбируется. Привод состоит из пружины (13) пускового обогатителя, предназначенной для установки дозатора в верхнее положение при пуске.

Рис. 4. Рычажная передача к дозаторам.

1) – Основной агрегат;

2) – Эксцентриковый палец;

3) – Установочный винт толкателя;

4) – Монтажная чека;

5) – Фиксатор верхней тарелки пружины второй секции;

6) – Кронштейн промежуточных шестерён;

7) – Регулируемая тяга;

8) – Установочный винт толкателя;

9) – Монтажная чека;

10) – Фиксатор верхней тарелки пружины первой секции;

11) – Втулка привода дозатора;

12) – Рычаг поводков дозатора;

13) – Пусковая пружина;

14) – Болт;

15) – Втулка привода дозатора;

16) – Втулка привода дозатора;

17) – Тяга;

18) – Кронштейн промежуточных шестерён.

Ввиду того, что плунжерные пары в ТНВД распределительного типа совершают большую, в сравнении с секционным ТНВД работу при аналогичной частоте вращения – для приближения ресурса ТНВД к заданному необходимо подбирать пары плунжер-корпус секции с зазором в 1 мкм, а пары плунжер-дозатор – с зазором в 0,3 мкм. Из-за столь малых зазоров предъявляются повышенные требования к качеству используемого топлива (в особенности к отстою топлива от растворённой в нём воды). В случае попадания воды прецизионные детали лишаются подвижности, что влечёт за собой поломку ТНВД.

В ТНВД распределительно типа требуется, чтобы при увеличении давления в надплунжерном пространстве распределительное отверстие, расположенное на боковой поверхности плунжера, совпадало с отверстием, которое ведёт к нагнетательному клапану на секции. Данное условие достигается за счёт правильной сборки насоса. Необходимо не только правильно установить плунжер, но также и учесть его поворот в процессе монтажа промежуточной шестерни. Заводская инструкция содержит подробные рекомендации по сборке насоса с применением лимба. При несоблюдении инструкции велика вероятность несовпадения отверстий, вследствие чего сжимаемое топливо может привести к серьёзной поломке.

Секции и толкатели монтируются через отверстия, расположенные в верхней плоскости корпуса. Толкатели фиксируются болтами, не позволяющими им проворачиваться, но и не препятствуют движению.

17* 

Похожие материалы:

ТНВД (топливный насос высокого давления)

Топливный насос высокого давления или, как часто можно встретить в специализированной литературе и сети интернет, ТНВД, — один из важных и достаточно сложных узлов, как всех дизельных двигателей, так и еще пока малой части бензиновых моторов  — тех из них, в которых осуществляется прямой впуск топлива в камеру сгорания.

Устройство, принцип работы и виды.

Из названия данного узла можно понять, что его основная задача состоит в том, чтобы подавать в движок топливо под высоким давлением (если представляете работу дизельного двигателя, то в нем топливо через форсунку подается этим давлением непосредственно в камеру сгорания, где в данный момент находиться сжатый воздух).

Виды ТНВД.

В силу этой своей задачи топливный насос высокого давления является достаточно сложным механизмом. При этом само конструкционное исполнение ТНВД делится на насколько видов:

  • рядного типа,
  • распределительного типа,
  • магистрального типа.

В чем их отличия?

Два первых типа по своей конструкции очень схожи.

Топливный насос высокого давления рядного типа (фото).

Топливный насос высокого давления распределительного типа (фото).

В их основе лежит плунжерная пара (цилиндр и шток), совместная работа которых, приводимаяв действие от коленчатого вала через кулачковый механизм (вал), создает необходимое давление топлива. Разница состоит лишь в том, что в топливном насосе рядного типа количество плунжеров равно количеству цилиндров двигателя, соответственно, каждый плунжер обслуживает свой цилиндр. А в ТНВД распределительного типа — нет. К примеру, на обычном 4-цилиндровом двигателе при распределительном виде топливного насоса высокого давления чаще всего можно встретить 1-плунжерный механизм, который обслуживает все цилиндры. Система работает так, что в определенный момент времени плунжер подает необходимую порцию топлива под давлением к соответствующему цилиндру.

Устройство ТНВД рядного типа.

  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

Устройство ТНВД распределительного типа.

  1. шестерня привода регулятора подачи топлива
  2. входное отверствие топлива
  3. выходное отверстие топлива
  4. регулировочный винт
  5. электромагнитный запорный клапан
  6. распределительный блок
  7. штуцеры нагнетательных трубопроводов
  8. плунжер-распределитель
  9. кулачковая шайба
  10. ролик
  11. лопастной топливоподкачивающий насос
  12. фланец

Что из них лучше? — сказать сложно, так как у насосов и рядного, и распределительного типа есть свои неповторимые достоинства: рядный ТНВД за счет меньшей нагрузки на каждый плунжер имеет более длительный срок службы, зато система распределительного типа создает более равномерную подачу топлива.

Топливный насос высокого давления магистрального типа (фото).

Теперь перейдем к ТНВД магистрального типа. Данный тип топливного насоса, а точнее вся система подачи топлива еще иногда встречается под названием “Common Rail”. Главное отличие его от рассмотренных ранее видов в том, что топливо насосом под давлением здесь нагнетается не в камеру сгорания, а в топливную рампу (аккумулятор). Оттуда топливо распределяется по цилиндрам. Момент впрыска при этом контролируется электромагнитной форсункой, которая открывается по команде бортового компьютера. Сам же ТНВД применяемый в такой системе может иметь одну и более плунжерную пару и приводиться в действие от коленчатого вала.

Устройство ТНВД магистрального типа.

  1. приводной кулачковый вал
  2. ролик
  3. плунжерная пружина
  4. плунжер
  5. штуцер напорной магистрали (к топливной рампе)
  6. выпускной клапан
  7. впускной клапан
  8. электромагнитный клапан дозирования топлива
  9. фильтр тонкой очистки топлива
  10. перепускной клапан
  11. штуцер обратного топливопровода
  12. штуцер впускного топливопровода

Завершая обзорное описание видов ТНВД можно еще отметить тот факт, что оба первых типа топливных насосов по своей сути чисто механические узлы. Их работа построена на применение механических законов и может работать вовсе без применения электронных узлов. Система же с магистральным типом ТНВД относиться к более новому поколению, где во всем начинает властвовать электроника.

Ремонт и регулировка топливного насоса высокого давления.

Ремонт и регулировка топливной аппаратуры высокого давления — достаточно сложная задача, требующая как теоретической, так практической подготовки. Совсем мало автомобилистов пытается самостоятельно лезть в ее настройки и уж тем более ремонтировать. Чаще всего дизельными топливными насосами занимаются специализированные станции ремонта и диагностики, которые обеспечены необходимым оборудованием и квалифицированными кадрами.

Единственная задача, на которую можно отважиться самостоятельно, — регулировка оборотов холостого хода (ее описание довольно часто можно встретить в инструкции по эксплуатации автомобиля) – советую прочитать статью как отрегулировать холостой ход карбюратора ВАЗ 2107. Как правило, она подразумевает под собой подтяжку троса акселератора до достижения необходимых параметров. Однако даже такая простая процедура не всегда доступна для обычных автолюбителей на двигателях с электронным управлением впрыска. Ведь здесь кроме самой механической регулировки чаще всего необходимо выполнять еще и электронную настройку системы, которую без специального оборудования не произведешь.

Ну, а в заключении хотелось бы отметить тот факт, что ТНВД — достаточно дорогая деталь двигателя, поломка которой очень часто достаточно сильно бьет по карману автовладельца.

Основными причинами, которые приводят к поломкам топливного насоса, можно назвать некачественное топливо и несоблюдение регламента проведения диагностики. Так что в качестве совета:

1. старайтесь заправляться только на проверенных автозаправочных станция;

2. как только пробег автомобиля потребует проведения обслуживания — не откладывая, загляните на станцию диагностики.

Видео

 

Рекомендую прочитать:

ТНВД: виды, диагностика, типовые неисправности

ТНВД или топливный насос высокого давления — один из наиболее сложных и специфичных элементов современных дизельных двигателей. Помимо данного типа моторов, такие узлы используются в инжекторных силовых агрегатах, у которых организована подача бензина напрямую в цилиндры.

Значительная стоимость насоса обуславливается сложностью его изготовления, связанного с необходимостью использования высокоточного производственного оборудования. От качества и стабильности работы топливного насоса высокого давления зависит функционирование всего силового агрегата, так как он отвечает не только за нагнетание горючего, но и за дозирование порций смеси и их подачу к распылителям в заданное время.

Что собой представляет?

ТНВД является одним из основных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей и предназначается для своевременной подачи порции смеси в камеру сгорания. Особенностью такого горючего является зависимость качества воспламенения от уровня оказываемого давления. Действия стандартной поршневой системы в данном случае оказывается недостаточно, так как требуется довести давление до показателя в 150 Мпа и более. Для обеспечения этого условия и используется специфический ТНВД для дизельных силовых агрегатов.

С появлением промышленной версии систем типа Common Rail, в которых контроль распылителей осуществляется с помощью электроники, функционал насоса ограничился одним действием – контролем уровня нагнетаемого давления.

Конструкция

Чаще всего ТНВД размещается в пространстве под капотом недалеко от силового агрегата. У большинства дизельных двигателей иностранного производства трубопроводы систем топливоподачи от насоса к форсункам изготавливаются из металла, что также уменьшает количество вероятных мест их монтажа. Конструкция данного узла включает в себя два основных элемента: цилиндр малого диаметра и расположенный в нем поршень (плунжер), образующие в сочетании плунжерную пару. Этот элемент насоса изготавливается из качественной стали, способной выдержать нагрузки при высоком давлении, и требует максимальной точности при производстве, так как для работы плунжерной пары необходимо обеспечить минимальный зазор между ее деталями (прециозное сопряжение).

Промежуточным элементом, который непосредственно объединяет ТНВД с цилиндрами, является форсунка, размещающаяся нижней частью в камере сгорания и распыляющей порции топлива. Точный момент воспламенения регулируется углом опережения и контролируется электронными системами автомобиля.

Разновидности

В конструкции современных дизельных двигателей используются топливные насосы высокого давления (ТНВД) нескольких типов.

Рядный

Этот тип конструкции характеризуется надежностью и длительными сроками эксплуатации. Смазка насосов данного класса производится моторным маслом, что обеспечивает их совместимость с дизелем низкого качества. Рядные конструкции устанавливаются на силовые агрегаты с раздельными камерами сгорания и комплектуются плунжерными парами в соответствии с числом цилиндров. Поршни насоса приводятся в движение кулачковым валом, который соединен с коленвалом двигателя. Перманентное прижатие плунжера к кулачку обеспечивается с помощью пружин. Система имеет следующий принцип действия: вращение кулачкового вала смещает поршень, который перекрывает каналы впуска и выпуска. Одновременно с этим в камере повышается давление, открывающее нагнетательный клапан и порция горючего отправляется к конкретной форсунке.

За дозирование объема топлива в новых моделях отвечает электроника, а в старых двигателях это свойство обеспечивалось поворотом поршня на некоторое количество градусов внутри цилиндра. Механизмом, отвечавшим за данную операцию, служила шестерня, соединенная с зубчатой рейкой и подведенная к педали газа. Корректировка впрыска при изменении нажатия на акселератор производилась через муфту с грузиками, расходящимися под влиянием центробежной силы и обеспечивавшими необходимый угол опережения, в зависимости от оборотов мотора.

Распределительный

Эта конструкция характеризуется более плавной и стабильной работой, а также меньшими габаритами в сравнении с предыдущим вариантом. Топливные насосы высокого давления распределительного типа включают в себя следующие модификации:

  • Роторные или плунжерные
  • С кулачками внутреннего, торцевого или наружного размещения

Данный вариант конструкции оснащается парой плунжеров, которые обслуживают все камеры сгорания. При этом поршни совершают количество оборотов, равное числу цилиндров в конкретном двигателе, что обуславливает перманентно высокий уровень нагрузки на детали и их ускоренный износ, относительно аналогов рядного типа.

Магистральный

Этот тип конструкции характеризуется наилучшей управляемостью процессов воспламенения среди существующих аналогов и используется в двигателях с системой Common Rail. Максимальный контроль за горением смеси обеспечивается, благодаря подаче дизеля не напрямую в камеру сгорания, а в рампу (магистраль), выполняющую функцию предварительного аккумулятора. Такое технологическое решение дало возможность разделить процессы впрыска смеси и формирования необходимого давления. Работа насоса контролируется электронными системами управления.

ТНВД данного типа имеют наибольшую эффективность и считаются вершиной эволюции в своем классе. В различных моделях двигателей применяются насосы с различным количеством (от 1 до 3) плунжерных пар. Помимо этого, система может оснащаться гидравлическим приводом, подающим горючее через специальные клапаны. Такое конструктивное решение позволяет наиболее точно отрегулировать дозировку.

Принцип работы

Схема топливного насоса высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя включает в себя поршень и нагнетательный клапан. Получая импульс от коленвала силового агрегата через передачу, кулачковый вал вращается и «набегает» на муфту, которая движется в направлении форсунки, увеличивая давление в порции горючего над поршнем. Одновременно с этим перекрывается впускной тракт. После достижения необходимой степени давления нагнетательный клапан открывается, и дизель попадает в форсунку. При движении вниз оставшееся горючее удаляется через винтовой канал, прорезанный в корпусе плунжера. При этом полость в поршне в определенный момент оказывается на одном уровне с выпускным трактом и процедура повторяется.

За управление ТНВД в современных силовых агрегатах отвечают электронные блоки. Аппаратура  получает данные от контроллеров температуры, вращения вала, температуры охлаждающей жидкости, горючего и др., на основании чего формирует командные сигналы. Основываясь на заложенных в память оптимальных алгоритмах работы и поступающей информации, электронные блоки регулируют циклы подачи и угол опережения.

В зависимости от конкретного двигателя в его конструкцию могут быть включены дополнительные узлы, предназначенные для контроля работы насоса.

Признаки и причины неисправности

В подавляющем большинстве случаев, причиной ремонта систем топливоподачи дизельных двигателей становится низкое качество применяемого топлива и смазочных материалов. Попадание в плунжерную пару или форсунки инородных частиц и пыли практически гарантированно выводит их из строя. Наиболее легко отслеживаемыми признаками возникновения проблемы являются:

  • Затрудненный запуск
  • Увеличившийся расход горючего
  • Явные провалы мощности
  • Увеличившаяся дымность
  • Появление посторонних звуков при работе мотора

Одной из самых распространенных причин возникновения неисправностей считается естественный износ плунжерной пары. Микронные зазоры начинают увеличиваться, в них образуется нагар, что приводит к сбоям в системе.

Еще одной распространенной ситуацией являются перебои в подаче горючего, причиной которой могут стать:

  • Уменьшение пропускной способности распылителей
  • Критический износ зубцов на рейке или клапанов
  • Механические повреждения втулки
  • Истирание металла поршня
  • Диагностика и ремонт

В связи со сложностью конструкции, диагностика состояния систем топливоподачи дизельных двигателей требует использования специализированных стендов и предъявляет жесткие требования к профессиональному опыту механиков. Эта операция чисто технически не может быть выполнена в сервисе «гаражного» уровня. При возникновении перебоев в работе силового агрегата необходимо немедленно обратиться в дизель-центр, оснащенный соответствующим оборудованием. Корректно проведенная диагностика дает возможность отследить стабильность давления, равномерность подачи горючего, степень износа деталей и их остаточный ресурс, а также иные факторы, влияющие на качество работы ТНВД, форсунок и периферийных устройств. Системный подход позволяет владельцу сэкономить на ремонте, своевременно меняя износившиеся детали и заранее планируя дальнейшие работы.

Необходимо учитывать, что причиной неполадок могут являться электронные блоки управления и датчики, транслирующие неверные данные при полной исправности механических узлов. Ложная информация, поступающая в бортовой компьютер, приводит к генерации некорректных управляющих сигналов. Определить точную причину неполадки в домашних условиях практически невозможно. Даже в том случае, если владелец в состоянии собственными силами разобрать насос, самостоятельная установка новых деталей связана с риском поломки всего, весьма дорогостоящего, узла. Ремонтом ТНВД должны заниматься только работники профессиональных техцентров.

Вне зависимости от результатов диагностики, продлить срок эксплуатации насоса и топливопровода позволит тщательный контроль качества горючего и степени чистоты фильтра. Избыточное засорение может стать причиной образования нагара даже при заправке стабильно хорошим дизелем.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

В этой статье подробно расскажем Вам о функциях ТНВД и его разновидностях.

Насос подачи топлива (ТНВД) выполняет ряд следующих задач:

 — осуществляет подачу топливной смеси в цилиндры силового агрегата под постоянным, высоким давлением;

 — в зависимости от режимов работы двигателя, регулирует топливовпрыск.

По этой причине ТНВД относится к главным элементам системы топливоподачи, как для дизельных, так и бензиновых моторов.

Основная область использования топливного насоса – дизельные силовые установки. В моторах, в которых основным видом топлива является бензин, ТНВД используется лишь в том случае, если в конструкции агрегата предусмотрена система топливовпрыска. Однако, на последнем типе двигателей насос не подвергается большим нагрузкам, поскольку развивать высокое давление впрыска рабочей смеси как на дизелях абсолютно не требуется.

Главным рабочим узлом в конструкции ТНВД является плунжерная пара (поршень и втулка, которые изготавливаются из термоустойчивой и прочной стали). Стоит отметить, что их производство требует довольно ответственного подхода с применением высокотехнологичного, максимально-точного оборудования и станков. В бывшем СССР функционировало всего одно предприятие, которое выпускало плунжерные пары для ТНВД.

Среди особенностей конструкции плунжерной пары стоит подчеркнуть ее малую величину зазора (прецизионного сопряжения). Это необходимо для точной и плавной работы всей системы, говоря проще, размер поршня максимально точно подогнан под внутренний диаметр цилиндрической втулки, в результате чего обеспечивается его плавное и равномерное движение под действием собственной массы.

Как известно, функции ТНВД заключаются не только в подаче топлива в силовой агрегат, но и в правильном распределении его порций между цилиндрами через систему форсунок, в зависимости от типа мотора.

Форсунки играют роль основных связующих элементов системы, они соединяются с насосом подачи топлива при помощи магистральных шлангов. Нижняя часть форсунки находится в камере сгорания, ее поверхность разделена на множество мелких сопел, что позволяет добиться максимального эффекта при впрыске рабочей смеси и ее воспламенении. За правильность определения топливовпрыска отвечает угол опережения.

ТНВД согласно своим конструкционным особенностям подразделяются на следующие типы: 

— рядный;

— распределительный;

— магистральный.

Опишем каждый из видов.

Рядный ТНВД

В такой конструкции плунжерные пары располагаются в ряд (следовательно, он и называется рядным). Каждая плунжерная пара осуществляет топливоподачу в свой цилиндр, их количество равняется количеству цилиндров агрегата.

Поршни и втулки располагаются в корпусе насоса, который имеет входные и выходные каналы. В работу пары приводит кулачковый вал, который вращается от коленчатого вала силового агрегата. Таким образом, кулачки вала взаимодействуют с толкателями плунжерных пар, открывая либо закрывая каналы впуска и выпуска топлива. Как только поршень занимает верхнее положение внутри цилиндра, в системе появляется необходимое давление, позволяющее открыть нагнетательный клапан. А после этого, рабочая смесь под давлением распределяется по всей системе форсунок.

Топливоподача, и необходимое для продуктивной работы силовой установки количество топлива может осуществляться по механическому типу либо контролироваться электронной системой. Подобная регулировка позволяет точно скорректировать подачу топливной смеси в цилиндры мотора, в зависимости от количества оборотов коленвала.

Механическая система управления подачей рабочей смеси представлена зафиксированной на кулачковом валу специальной центробежной муфтой. Ее конструкция: это два уравновешенных плеча, на каждом из них размещаются скользящие грузики, которые, в зависимости от возникающей центробежной силы, перемещаются от центра плеча к его краю, и наоборот. В свою очередь величина центробежной силы находится в прямой зависимости от оборотов двигателя, поэтому при росте частоты вращения грузики перемещаются к краю плеча, а при снижении – к оси. Благодаря этому осуществляется управление кулачковым валом, который агрегатируется с плунжерными парами. Говоря проще, с изменением оборотов коленчатого вала силового агрегата изменяется порционность и частота впрыска рабочей смеси в цилиндры. При больших оборотах обеспечивается ранний топливовпрыск, а при малых – поздний.

Такая конструкция ТНВД отличается высокой надежностью. А еще одной особенностью ее работы является смазка моторным маслом, которое поступает из силового агрегата. А единственным существенным недостатком – громоздкость системы, поэтому в наше время ТНВД такого типа устанавливаются исключительно на грузовую технику. Однако до конца 2000 года их с успехом использовали и на легковушках.

Распределительный тип ТНВД

Такие насосы отличаются от рядных количеством плунжерных пар, которых в зависимости от объема и мощности силовой установки может быть одна или две. Соответственно, плунжерные пары распределительного топливонасоса обеспечивают впрыск топлива во все цилиндры моторного агрегата. Особенностью описываемого типа ТНВД можно назвать его относительно небольшую массу и габариты, при которых он все же обеспечивает максимально точное топливораспределение между цилиндрами двигателя.

Единственным минусом представленного «топливника» является его короткий срок эксплуатации и узкая область применения. Данный ТНВД устанавливается исключительно на легковые транспортные средства.

Топливный насос распределительной конструкции имеет несколько вариантов исполнения привода поршня, который представлен кулачковым механизмом, разделяемым на следующие виды:

 — внешний;

 — торцевой;

 — внутренний.

Однако самыми высокопродуктивными считаются два последних типа, поскольку их конструкция не подвергается нагрузкам, создаваемым топливным давлением, вследствие чего приводной вал и сам механизм насоса служат продолжительное время.

К сожалению, внешним приводом оснащаются лишь модели отечественного автопрома, в конструкции иностранных марок авто он не встречается уже давно. Опишем работу основных типов привода ТНВД распределительного типа.

Торцевой привод

Главным рабочим узлом этого привода является распределительный поршень, который отвечает за создания и поддержание необходимого для качественного топливовпрыска давления. Используется в основном в ТНВД марки Bosh. Распределительный поршень осуществляет два типа перемещения: возвратно-поступательное, и вращательное относительно шайбы кулачка. Во время возвратно-поступательного движения поршень начинает перемещаться сразу как только кулачковая шайба начинает свое вращение. Благодаря этому в системе постоянно создается и поддерживается высокое давление рабочей смеси. В свое первоначальное состояние поршень возвращает пружина.

Корректировка топливоподачи возможна благодаря вращению плунжера, а за порционность подачи рабочей смеси отвечают механическая либо электронная системы управления.

Полный цикл работы ТНВД с торцово-кулачковым типом привода состоит из следующих фаз: подача топливной смеси в пространство над поршнем с последующим нагнетанием давления в эту зону, благодаря которому и осуществляется порционный топливовпрыск в цилиндры силовой установки. После этого поршень занимает свое исходное положение, и процесс топливоподачи начинается заново.

Внутренний привод

Стоит сразу заметить, что данный вид привода применяется исключительно в ТНВД роторной конструкции, к которым относятся Lucas и Bosch. Особенностью насосов такой конструкции является топливоподача, которая осуществляется при помощи распределительной головки и плунжерной пары. А работает все это так: по обеим сторонам распредвала располагаются плунжерные пары, функция которых заключается в обеспечении давления, необходимого для корректной топливоподачи, то есть, от величины расстояния между ними полностью зависит давление топлива. Как только в системе начинает появляться давление, топливо начинает перемещаться к форсункам.

Топливоподача к цилиндрам плунжерных пар осуществляется при помощи специального насоса, который может быть лопастно-роторной либо шестеренчатой конструкции. Он устанавливается на приводном валу ТНВД и находится внутри его корпуса.

Поскольку внешний привод конструкции распределительных насосов в современной автомобильной и специальной технике практически не используется, то в рамках данной публикации нет смысла описывать его работу.

Магистральный ТНВД

Топливный насос магистрального типа входит в конструкцию системы Common Rail, которая имеет специальную топливную рампу для накопления рабочей смеси перед ее подачей на форсунки. Особенностью магистрального ТНВД является высокое давление в системе (более 180 МПа). В зависимости от типа силовой установки в состав конструкции магистрального насоса может входить от одной до трех плунжерных пар. Привод каждого из плунжеров имеет кулачковый вал либо шайбу, которые постоянно вращаются.

Как только кулачки занимают определенную позицию относительно поршня, он перемещается вниз за счет воздействия пружинного механизма. Вместе с этим происходит потеря давления в компрессионной камере, за счет чего она расширяется, и в ней начинается процесс разряжения, который открывает клапан впуска, а уже через него рабочая смесь поступает в камеру. Как только плунжер поднимется, клапан сразу же закроется. Это приведет к возрастанию давления внутри камеры. Как только давление сравняется с рабочим давлением насоса, произойдет открытие выпускного клапана и заполнение рампы топливной смесью. Управление клапанами в магистральном ТНВД осуществляется при помощи электроники.

Данное видео расскажет о принципе работы и устройстве ТНВД:

 

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

 

Мы уже говорили о насосах высокого давления в дизельном автомобиле. Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя является одним из наиболее сложных узлов топливной системы дизельных двигателей. Он предназначены для подачи в цилиндры дизельного двигателя под определенным давлением и в определенный момент, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. Вот о том каким бывает топливный насос высокого давления (ТНВД), мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

Дизельные распределительные топливные насосы высокого давления применяются на 3-, 4-, 5- и 6-цилиндровых дизельных двига­телях легковых автомобилей, тягачей, а также легких и средних коммерческих автомобилей. В зависимости от частоты вращения и системы сгорания топлива такие двигатели имеют мощность до 50 кВт на один цилиндр. Насосы распределительного типа для двигателей с непосредственным впрыском обеспечивают давление в форсунке до 1950 бар при частоте вращения коленчатого вала до 4500 мин-1.

ТНВД распределительного типа подраз­деляются на насосы с механическим и элек­тронным управлением, в вариантах с испол­нительным устройством в виде поворотного электромагнитного клапана и с электромаг­нитным клапаном с обратной связью.

В последнее время как на легковых, так и на коммерческих автомобилях на смену рас­пределительным топливным насосам прихо­дят системы впрыска топлива Common Rail.

 

Аксиально-поршневые распределительные насосы

 

Аксиально-поршневой топливоподкачивающий насос

 

Этот насос лопаточного типа служит для подачи топлива из бака и вместе с нагнета­тельным регулирующим клапаном создает давление, которое возрастает прямо про­порционально частоте вращения коленчатого вала двигателя.

 

Аксиально-поршневой насос высокого давления

 

Аксиально-поршневой распределительный на­сос (насос типа VE) включает только один на­сосный элемент для всех цилиндров. Плунжер-распределитель насоса во время своего рабочего хода вытесняет топливо и, одновре­менно поворачиваясь, распределяет топливо по отдельным выпускным каналам (см. рис. «Аксиально-поршневой распределительный топливный насос высокого давления с управлением при помощи электромагнитного клапана» ).

 

 

Во время одного оборота ведущего вала насоса плунжер совершает количество рабочих ходов, равное числу цилиндров дви­гателя. Приводной вал вращает кулачковую шайбу и плунжер, с которым она соединена. Выступы на кулачковой шайбе обеспечивают осевое перемещение плунжера и его враще­ние — распределение и подачу топлива.

Насос продолжает подачу топлива во время рабочего хода до тех пор, пока пере­пускное отверстие плунжера остается закры­тым, Подача топлива прекращается, когда перепускное отверстие открывается регули­рующей втулкой (см. рис. «Электронная система управления аксиально-поршневым распре­делительным топливным насосом высокого давления» ).

 

Электронная система управления распре­делительным топливным насосом с пово­ротным электромагнитным исполнительным механизмом

 

В отличие от насоса типа VE, имеющего механи­ческую систему управления, распределитель­ный топливный насос с поворотным электро­магнитным исполнительным механизмом имеет электронный регулятор и устройство опережения впрыска с электронным управле­нием (см. рис. «Электронная система управления аксиально-поршневым распре­делительным топливным насосом высокого давления» и «Электронная система управ­ления дизельным двигателем» (EDC)).

 

 

Электронный регулятор

 

Эксцентрично установленная шаровая цапфа связывает регулирующую втулку насоса типа VE и электромагнитный исполнительный ме­ханизм. Угловая установка исполнительного механизма определяет положение регули­рующей втулки и с ее помощью активный ра­бочий ход плунжера-распределителя насоса. К исполнительному механизму подсоединя­ется измерительный датчик положения (по­тенциометр или индуктивный измерительный преобразователь).

ЭБУ получает сигналы от различных датчи­ков: положения педали подачи топлива, ча­стоты вращения коленчатого вала двигателя, температуры воздуха, охлаждающей жидкости и топлива, давления всасываемого воздуха, ат­мосферного давления и т. п. Он использует эти входные величины, хранящиеся в его памяти, для определения правильного количества впрыскиваемого топлива. Таким образом, блок управления изменяет ток возбуждения испол­нительного привода до тех пор, пока не совпа­дут требуемые по исходным данным реальные величины для принятого положения рейки.

 

Электронно-управляемое устройство угла опережения впрыска

 

Гидравлическое устройство опережения впрыска с электромагнитным клапаном по­ворачивает роликовое кольцо в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленча­того вала двигателя таким образом, что по отношению к положению поршня цилиндра подача топлива может начинаться с опере­жением или запаздыванием.

При этом сигнал от датчика, с помощью ко­торого определяется момент открытия распы­лителя, сравнивается с запрограммированной установкой. Электромагнитный клапан устрой­ства опережения впрыска изменяет давление, прилагаемое к плунжеру, и с его помощью установку регулирования устройства опере­жения угла впрыскивания. Тактовая частота, используемая для срабатывания электромаг­нита, модифицируется, пока не совпадут дей­ствительная и исходная величины.

 

Электронная система управления распреде­лительными топливными насосами с дози­рующим электромагнитным клапаном

 

При использовании таких насосов (рис. «Аксиально-поршневой распределительный топливный насос высокого давления с управлением при помощи электромагнитного клапана«) количество подаваемого топлива дозируется электромагнитным клапаном высокого давле­ния, который перекрывает камеру насосного элемента. Это дает еще большую гибкость дози­рования топлива и возможность регулирования момента начала впрыска топлива. Кроме того, за счет уменьшения нерабочих объемов повы­шается потенциал рабочего давления насоса.

Основными узлами насоса являются элек­тромагнитный клапан высокого давления, электронный блок управления и инкремент­ный датчик угла поворота для управления электромагнитным клапаном.

Закрытие электромагнитного клапана опреде­ляет начало подачи топлива, которая продолжа­ется до момента открытия клапана. Количество впрыскиваемого топлива зависит от времени, в течение которого клапан остается закрытым. Управление при помощи электромагнитного кла­пана позволяет быстро открывать и закрывать камеру насосного элемента независимо от ча­стоты вращения коленчатого вала. Такой метод обеспечивает быстрое регулирование подачи топлива независимо от частоты вращения колен­чатого вала двигателя, улучшение герметизации полостей высокого давления и в конечном итоге увеличение эффективности насоса.

Насос снабжен собственным блоком управ­ления для точной установки момента начала подачи топлива и его дозирования. В памяти ЭБУ хранится программа работы конкретного насоса и информация о данных его калибровки.

Электронный блок управления работой двига­теля определяет начало впрыска топлива и его подачу на основе рабочих характеристик двига­теля и отправляет эту информацию по каналу связи в блок управления насоса. С использова­нием такой системы можно управлять как момен­том начала впрыска, так и началом нагнетания.

Блок управления насоса также получает сигнал о количестве впрыскиваемого топлива через шину данных. Этот сигнал затем об­рабатывается в блок управления двигателя в соответствии с сигналами, поступающими от педали подачи топлива, и другими параме­трами, определяющими потребное количество топлива. В блок управления насоса сигналы о количестве впрыскиваемого топлива и ско­ростном режиме работы насоса на момент на­чала подачи топлива принимаются в качестве входных переменных для диаграммы рабочих характеристик насоса, на основании которых соответствующий период срабатывания сохра­няется в виде угла поворота кулачковой шайбы.

И наконец, момент срабатывания электро­магнитного клапана высокого давления и про­должительность его закрытия определяются по данным угла поворота датчика, интегриро­ванного в топливный насос распределитель­ного типа (VE). Этот датчик используется для регулирования по углу поворота/времени. Дат­чик состоит из магниторезистивного сенсора и кольцевого элемента, обладающего маг­нитным сопротивлением и имеющего метки, расставленные через 3°, для каждого цилин­дра двигателя. Датчик с высокой точностью определяет угол поворота приводного вала, при котором электромагнитный клапан от­крывается и закрывается. Это позволяет блок управления насоса преобразовывать данные по моменту начала подачи топлива в данные по соответствующему этому моменту углу по­ворота кулачкового вала и наоборот.

Мягкое протекание процесса подачи топлива в начале впрыскивания, которое зависит от кон­структивных особенностей насоса распредели­тельного типа, еще больше реализуется при использовании форсунки с двумя пружинами. При работе прогретого двигателя с турбонадду­вом такое протекание топливоподачи позволяет снизить уровень шума работающего двигателя.

 

Предварительный впрыск

 

Обеспечивает дальнейшее снижение шума от сгорания топлива без ухудшения работо­способности всей системы, которая должна обеспечивать максимальную эффективную мощность при минимально возможном экс­плуатационном расходе топлива. Для получе­ния предварительного впрыска дополнитель­ных конструктивных изменений не требуется. В течение нескольких миллисекунд ЭБУ за­ставляет срабатывать электромагнитный кла­пан дважды. Электромагнитный клапан с высокой точностью и быстродействием регу­лирует количество впрыскиваемого топлива. Типичные значения количества впрыскивае­мого топлива составляют 1,5 мм3.

 

Радиально-поршневые распределительные насосы

 

Радиально-поршневой насос высокого давления

 

Радиально-поршневой распределительный насос (насос типа VR, см. рис. «Радиально-поршневой распределительный насос высокого давления с электромагнитным управлением» ) приводится в действие непосредственно от приводного вала. Насос включает кулачковую шайбу, башмаки роликов и ролики, подающий плун­жер, ведущий диск и насосную секцию (го­ловку) вала-распределителя.

 

 

Приводной вал приводит во вращение ве­дущий диск при помощи радиально располо­женных направляющих пазов. Направляю­щие пазы одновременно служат в качестве установочных пазов для башмаков роликов. Башмаки роликов и удерживаемые ими ро­лики обегают внутренний профиль кулачко­вой шайбы. Число кулачков соответствует числу цилиндров двигателя.

Ведущий диск приводит во враще­ние вал-распределитель. Головка вала-распределителя удерживает подающие плунжеры, расположенные радиально по отношению к оси приводного вала (отсюда наименование «радиально-поршневой рас­пределительный насос»).

Плунжеры прилегают к башмакам роликов. Когда башмаки роликов смещаются наружу под действием центробежных сил, плунжеры, следуя профилю кулачковой шайбы, совер­шают возвратно-поступательное движение. Когда плунжеры выталкиваются кулачками, объем в центральной камере между плунжерами уменьшается. При закрытом электро­магнитном клапане высокого давления это приводит к сжатию топлива. В определенные моменты времени топливо направляется по каналам в вале-распределителе к соответ­ствующим выпускным клапанам.

Так как кулачковый механизм имеет непо­средственный привод, отклонения от заданных законов подачи топлива минимальны. Топливо распределяется, по меньшей мере, двумя радиально установленными плунжерами. Ха­рактерные для этого типа насоса небольшие нагрузки позволяют использовать кулачки с профилем кривизны. Повышение количества, подаваемого насосом топлива, может быть до­стигнуто за счет увеличения числа плунжеров.

На радиально-поршневых распредели­тельных насосах давления в камере насо­сного элемента достигает 1100 бар, а давле­ния в распределителе — 1950 бар.

 

Электронная система управления ТНВД

 

Электромагнитный клапан высокого давления

 

Электромагнитный клапан высокого дав­ления открывается и закрывается в соот­ветствии с сигналами блока управления насосом. Продолжительность закрытого по­ложения клапана определяет период подачи топлива насосом высокого давления. Это означает, что дозирование топлива, подавае­мого в каждый отдельный цилиндр, может осуществляться с очень высокой точностью.

Управление электромагнитным клапаном высокого давления осуществляется посред­ством регулирования тока. По величине тока блок управления насосом определяет контакт иглы клапана с седлом. Это позволяет с вы­сокой точностью вычислять моменты начала подачи топлива и начала впрыска топлива.

 

Устройство опережения впрыска топлива

 

Гидравлическое устройство опережения впрыска поворачивает кулачковую шайбу таким образом, что начало подачи топлива может быть сдвинуто относительно поло­жения поршня двигателя в сторону опере­жения или запаздывания. Таким образом, взаимодействие между электромагнитным клапаном высокого давления и устройством опережения впрыска изменяет момент на­чала впрыска топлива и процесс впрыска в соответствии с условиями работы двигателя.

Это гидравлическое устройство опере­жения впрыска может развивать более вы­сокие усилия смещения по сравнению с устройством опережения впрыска аксиально-­поршневого распределительного насоса.

Язычок кулачковой шайбы входит в паз плунжера регулятора таким образом, что осе­вое перемещение плунжера вызывает пово­рот кулачковой шайбы. По центру плунжера регулятора установлена управляющая втулка, которая открывает или закрывает отверстия в управляющем плунжере. Соосно с плунже­ром регулятора установлен подпружинен­ный управляющий плунжер, определяющий требуемое положение управляющей втулки. Управляемый блоком управления насоса элек­тромагнитный клапан модулирует давление, воздействующее на управляющий плунжер.

Электромагнитный клапан устройства опере­жения впрыска действует как регулируемый дроссель. Он может непрерывно регулировать управляющее давление. При этом управляющий плунжер может принимать любое положение в пределах от максимального опережения начала подачи топлива до максимального запаздывания.

 

Вариант топливного насоса с электронной системой управления

 

К последнему поколению насосов распреде­лительного типа относятся малогабаритные системы автономного действия, в кото­рые входит электронный блок управления, управляющий также работой двигателя. Так как при этом отпадает необходимость в ис­пользовании для управления работой двига­теля отдельного блока управления, система впрыска топлива не требует большого числа соединительных разъемов и сложной элек­тропроводки, что упрощает процесс монтажа.

Двигатель вместе с системой впрыска мо­жет быть установлен и испытан как единая система, независимо от того, на каком типе автомобиля он размещен.

 

Система впрыска дизельного топлива

 

Топливный насос высокого давления является частью системы впрыска топлива (см. рис. «Система впрыска дизельного топлива с радиально-радиально-поршневым топливным насосом высокого давления с электромагнитным управлением» ). Система впрыска дизельного топлива включает систему подачи топлива (ступень низкого давления), компоненты высокого давления, компоненты впрыска топлива и систему управления. Система подачи топлива осуществляет аккумулирование и фильтрацию топлива. При необходимости может быть установлен дополнительный топливный насос. Ступень высокого давления включает топливный насос и топливо-проводы высокого давления. Ступень высокого давления создает в системе высокое давление и распределяет топливо по цилиндрам двигателя.

 

 

В системах впрыска топлива с распреде­лительными насосами компонентами, непо­средственно осуществляющими впрыск то­плива, являются впрыскивающие форсунки и их корпусы, которые отличаются большим разнообразием типов. На каждом цилиндре устанавливается по одному корпусу фор­сунки. Корпусы форсунок крепятся в головке блока цилиндров. Функция форсунок заклю­чается в точном дозировании топлива и фор­мировании струи топлива требуемой формы, а также уплотнении камеры сгорания. Каждая форсунка состоит из корпуса распылителя с несколькими отверстиями (диаметром до 0,12 мм) и иглы. Игла перемещается в направ­ляющем отверстии в корпусе распылителя форсунки, обеспечивая правильное поло­жение отверстий (оси которых находятся под различными углами к корпусу распылителя форсунки) и камеры сгорания двигателя.

Механическая или электронная система управления распределительным топливным насосом высокого давления устанавливается на самом насосе. Некоторые системы вклю­чают отдельный блок управления двигате­лем. Версии насосов с электронной системой управления включают различные датчики и генераторы управляющих сигналов.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

ТНВД — что это такое

Дизельное топливо или, как мы привыкли его называть, солярка с недавних пор активно используется как горючее для легковых автомобилей. Благодаря тому, что дизель во многих странах стоит меньше, чем бензин, автомобильные производители стали задумываться о том, чтобы выпускать модели машин, которые смогут работать не только на бензиновом топливе, но также на солярке.

К тому же, на сегодняшний день существует ряд альтернатив, например, биодизель или эмульгированное дизельное топливо. Эти альтернативные виды горючего наносят гораздо меньше вреда окружающей среде, что очень немаловажно в современных условиях.

Благодаря тому, что ученые занимаются разработками альтернативных видов топлива, была создана относительно экологически чистая солярка (дизель) – биодизель, эмульгированное дизельное горючее. Это сподвигло автопром создавать модельные ряды, которые могут ездить не только на уже привычном бензине, но и на солярке.

В зависимости о того, на каком горючем работает Ваше авто, под капотом будет и разная «начинка». Почти у всех машин, которые используют дизельное топливо, установлен топливный насос высокого давления, то есть, ТНВД. Этот насос отвечает за впрыскивание топлива в дизельный двигатель.

Причем эта конструкция достаточно сложна, так как в цилиндры такого двигателя горючее должно подаваться под определенным давлением в конкретный просчитанный момент времени и в очень точном количестве, чтобы требования, которые заявлены данной нагрузкой, были полностью удовлетворены.

ТНВД используется во всех двигателях, не зависимо от вида горючего, которое использует машина. Если двигатель работает на бензине, то ТНВД там устанавливается в системе непосредственного впрыска, но рабочее давление такого насоса гораздо ниже, нежели в случае дизеля.

Идея создания ТНВД появилась тогда, когда Рудольф Дизель, который активно занимался разработками первых стационарных двигателей, определил, что для того, чтобы топлива точно самовоспламенялось, в цилиндры его нужно подавать под высоким давлением. Поэтому он стал использовать при конструировании компрессоры, которые хоть и были мощными, но проигрывали по причине громоздкости.

Компактность и надежность ТНВД приобрел в 20е года благодаря разработкам Роберта Боша. Уже в 1927 году фирма Bosch выпустила первый серийный ТНВД для грузовика, а с 1936 года начался активный выпуск аналогичной продукции для легковушек.

Топливный насос высокого давления работает за счет небольшой плунжерной пары, то есть поршня (плунжера) и цилиндра (втулки). Поршень и цилиндр изготовляются из стали очень высокого качества. Также при изготовлении очень важную роль играет соблюдение точности в размерах. Допускается наличие зазора минимальных размеров между втулкой и плунжером, это пространство называется прецизионным сопряжением.

По конструкции ТНВД делят на рядные, распределительные и магистральные. Работа рядного топливного насоса основана на давлении, которое создается отдельной плунжерной парой. У распределительного насоса может быть не один плунжер, они же и отвечают за то, чтобы создавалось давление для движения горючего, а также за запуск топлива в цилиндры.

Топливные насосы магистрального типа только нагнетают горючее в аккумулятор. Лучшими ТНВД признаны насосы зарубежных фирм Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel.

ТНВД рядного типа

У рядного топливного насоса количество плунжерных пар совпадает с количеством цилиндров. В корпусе насоса есть каналы для топлива, около которых и фиксируются эти пары. Насос приводится в движение посредством работы кулачкового вала, который сам работает от коленчатого вала двигателя.

Специальные пружины прижимают поршни к кулачкам. Кулачок во время движения вала достигает толкателя плунжера, а сам плунжер подымается вверх по втулке. В это время происходит последовательное закрытие отверстий для выпуска и пропуска топлива. В результате появляется давление, под действием которого происходит открытие нагнетательного клапана, что заставляет топливо двигаться к определенной форсунке.

Саму регулировку объема горючего и момента его впрыскивания регулирует электроника или же это можно делать механически. Механическая регулировка объема подаваемого горючего выполняется за счет поворота поршня по втулке. Для того, чтобы поршень поворачивался, на нем делают шестерню, которая соединяется с зубчатой рейкой, которая контролируется педалью газа. Сверху поршень не ровный, а будто обрезан, что дает возможность менять количество подаваемого топлива.

Момент, когда нужно подать горючее, может меняться в зависимости от того, как меняется частота вращения коленчатого вала двигателя. Механически регулировать этот момент можно с помощью центробежной муфты, которая расположена на кулачковом валу.

Внутри муфты расположены грузики, которые расходятся, когда увеличивается количество оборотов двигателя. Расхождение происходит благодаря центробежным силам. Благодаря расхождению этих грузиков поворачивается кулачковый вал относительно привода. Когда количество оборотов двигателя увеличивается, то топливо поступает раньше, а когда уменьшается – позже.

Рядные ТНВД являются очень надежными. Для смазывания такого насоса подойдет моторное масло, которое используют для смазывания двигателя. Благодаря этому такой ТНВД может работать на низкокачественном горючем.

ТНВД распределительного типа

У такого насоса поршней один или два, причем эти плунжеры работают на все цилиндры двигателя. ТНВД распределительного типа весят меньше, по габаритам они также меньше, но подача топлива происходит более равномерно.

Но, к сожалению, сопряженные детали к такому насосу не смогут прослужить достаточно продолжительное время. Именно поэтому распределительные ТНВД используются на двигателях легковых машин.

У разных топливных насосов распределительного типа плунжер может быть разным по типу привода – торцевой, внутренний или внешний кулачковый. Первый и второй типы могут прослужить достаточно продолжительное время, так как в них узлы приводного вала не получают никаких силовых нагрузок от давления горючего.

Главную роль в распределительных топливных насосах с торцевым кулачковым приводом поршня выполняет плунжер-распределитель. Он отвечает за подвод и распределение горючего по цилиндрам посредством совершения вращательных и возрастно-поступательных движений.

Кулачковая шайба обегает неподвижное кольцо по роликам, благодаря чему плунжер и выполняет возвратно-поступательные движения. Шайба же давит на поршень, благодаря чему и создается давление. Пружина возвращает поршень в первоначальное положение. Плунжер вращается благодаря приводному валу. При этом горючее распределяется по цилиндрам.

Объем подаваемого горючего регулируется автоматически механическим или электронным устройством. Механический регулятор приводит в действие центробежную муфту вместе с грузами, которая воздействует на дозатор посредством системы рычагов.

Этот дозатор меняет объем подаваемого топлива. Электронный регулятор представляет собой электромагнитный клапан. Если необходимо раньше подать топливо, то регулирование этого момента производится посредством поворота на некий угол неподвижного кольца.

Распределительный насос отвечает за впрыскивание горючего в надпоршневое пространство и порционное его деление по цилиндрам.

Распределительный насос роторного типа использует разные механизмы из плунжеров и распределительной головки. Посредством использования подобных устройств регулируется нагнетание и распределение горючего.

Для того, чтобы нагнать топливо, на распределительном валу установлены два плунжера друг напротив друга. Поршни через ролики пробегают кулачковую обойму, совершая обратно-поступательные движения. Из-за того, что поршни двигаются навстречу друг другу, растет давление, благодаря которому распределительная головка и нагнетательный клапан доставляют топливо к форсункам соответствующих цилиндров.

К поршню(ям) горючее подается под относительно невысоким давлением, причем это давление создается за счет потливоподкачивающего насоса, который установлен в корпусе ТНВД. Смазывается ТНВД тогда, когда дизельное горючее заполняет корпус всего насоса.

ТНВД магистрального типа

Этот вид насосов устанавливается в том случае, если горючее впрыскивается по системе Common Rail. В этом случае ТНВД будет загонять горючее в топливную рампу. При использовании магистральных ТНВД топливо подается под очень высоким давлением (порядка 180 МПА и более). В таком насосе может быть один, два или три поршня, при этом их привод осуществляется с помощью кулачковой шайбы или вала.

Когда поршень двигается вниз, что происходит благодаря вращению кулачкового вала или шайбы, компрессионная камера увеличивается в объеме, а давление в ней, наоборот, падает. Как раз из-за перепада давления впускной клапан открывается, а через него в камеру поступает и горючее. Когда плунжер подымается, то давление в камере возрастает, поэтому впускной клапан закрывается. Когда давление достигает определенного уровня, выпускной клапан может открыться и пропустить топливо в рампу.

Подача горючего управляется соответствующим клапаном, который дозирует объем топлива, зависимо от потребностей самого двигателя. Клапан остается открытым в нормальном положении, но при поступлении определенного сигнала от электронного блока управления происходит закрытие клапана на определенную величину. Таким образом происходит регулировка объема поступающего в компрессионную камеру горючего.

Что касается плюсов и минусов этой конструкции, то хвалить или осуждать тех, кто создал подобного рода насос, осуждать нельзя, так как они создали по истине уникально приспособление. В вопросе достоинств ТНВД можно только сравнить с другими подобными устройствами и, исходя из характеристик, можно говорить о преимуществах ТНВД.

Все недостатки этого насоса обусловлены очень сложной конструкцией устройства. Например, в конструкции узла применяются большое количество прецизионных частей, который нужно аккуратно эксплуатировать. Потому, что эти части смазываются тем маслом, которое проходит через сам насос, то общее время работы ТНВД напрямую зависит от степени очистки и качества горючего.

Если в топливе есть примесь воды или некие абразивные частицы, то срок действия насоса уменьшится в значительной мере. Поэтому и заправлять машину с таким насосом нужно только там, где горючее уже проверено, очищено и очень качественное.

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

Топливный насос высокого давления распределительного типа

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания дизелей, а также может быть использован в гидросистемах как насос высокого давления с регулируемой производительностью. Топливный насос высокого давления распределительного типа содержит корпус, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость, закрытую крышкой, в цилиндрической полости корпуса расположен поршень, делящий ее на подкачивающую камеру и вытесняющую камеру. Внутри поршня выполнена ступенчатая цилиндрическая полость, в которой расположен полый приводной вал, кинематически связанный через шлицевое соединение с поршнем, и плунжер управления производительностью насоса с осевой проточкой, который частично расположен в полости приводного вала и зафиксирован в крышке корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поршня. Торцевая поверхность приводного вала и плунжер в ступенчатой цилиндрической полости поршня образуют камеру высокого давления. На наружной цилиндрической поверхности поршня выполнена продольная замкнутая винтовая канавка, в которой размещены поводки, выступающая часть которых зафиксирована в кольце, установленном в полости корпуса с возможностью проворота в нем. В корпусе, в крышке и в поршне выполнены каналы, которые соединены с рабочими камерами и содержат всасывающий и перепускной клапаны. Заявляемый ТНВД является компактным, нематериалоемким, конструктивно простым и технологичным топливным насосом распределительного типа, который обеспечивает возможность создания высокого давления впрыска топлива с минимальными энергозатратами. Насос применим для многоцилиндровых двигателей, имеет простую систему управления подачей топлива, обеспечивающую возможность электронного управления процессом впрыска. 2 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания дизелей, а также может быть использовано в гидросистемах как насос высокого давления с регулируемой производительностью.

Аналогом заявляемого изобретения является топливный насос высокого давления, патент RU №2231671 С1. Аналог содержит корпус, приводной вал, топливоподкачивающий насос, один распределительный плунжер, входящий в цилиндр высокого давления, и втулку управления. Привод распределительного плунжера воздействует на противоположный торец плунжера и приводит его в возвратно-поступательное и вращательное движения вдоль его оси. Привод распределительного плунжера выполнен в виде ползуна, состоящего из цилиндрической части, цилиндра предварительной подкачки и распределительного плунжера. На внешней стороне цилиндрической части ползуна выполнена замкнутая канавка, взаимодействующая с опорами, закрепленными в корпусе. Распределительный плунжер имеет осевой канал, который сообщает цилиндр предварительной подкачки с цилиндром высокого давления. Ползун кинематически связан с приводным валом посредством тел качения, а корпус насоса разделен на две части.

Аналог работает следующим образом. При приложении крутящего момента к приводному валу ползун за счет шлицевого соединения его с приводным валом начинает вращательное движение. При этом за счет набегания берегов канавки на неподвижно закрепленные опоры ползун начинает поступательное движение вдоль оси вала. Когда ползун перемещается в крайнее правое положение, создается разряжение в подкачивающем цилиндре ползуна, всасывающий клапан открывается, и топливо засасывается в подкачивающий цилиндр. Далее ползун перемещается в крайнее левое положение, происходит набегание ползуна на шип вала, который выполняет функцию поршня для подкачивающего цилиндра, происходит возрастание давления, нагнетательный клапан открывается, и топливо под давлением попадает через осевой канал в цилиндр высокого давления. При обратном перемещении ползуна в крайнее правое положение нагнетательный клапан закрывается, в цилиндре высокого давления создается рабочее давление, и топливо по распределительному каналу подается в линии впрыска. При рабочем ходе всасывающий клапан открывается, и топливо засасывается в подкачивающий цилиндр, т.е. цикл повторяется. Благодаря тому, что ползун осуществляет одновременно функции топливоподкачивающего и нагнетательного распределительного насоса, отсутствует холостой ход деталей механизма. Достоинством аналога является то, что ТНВД не содержит упругих элементов, вызывающих ударных нагрузок, что делает его малошумным. Кроме того, ползун может работать как при заполненном маслом картере, так и на консистентной смазке, отсутствие попадания продуктов износа механизма в топливную камеру увеличивает долговечность и надежность конструкции.

Недостатком аналога является сложность, материалоемкость конструкции и высокие требования к точности изготовления плунжерной пары. Кроме того, вследствие малого диаметра плунжера затруднено использование данного насоса для двигателей с числом цилиндров более 4-х.

Технической задачей заявляемого устройства является создание более простого, компактного и технологичного топливного насоса высокого давления распределительного типа, применимого для многоцилиндровых двигателей, с простой системой управления подачей топлива, обеспечивающего возможность электронного управления этим процессом.

Поставленная задача решается тем, что заявляемый топливный насос высокого давления распределительного типа содержит корпус, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость, закрытую крышкой, в цилиндрической полости корпуса расположен поршень, делящий ее на подкачивающую камеру и вытесняющую камеру, внутри поршня выполнена ступенчатая цилиндрическая полость, в которой расположен полый приводной вал, кинематически связанный через шлицевое соединение с поршнем, и плунжер управления производительностью насоса с осевой проточкой, частично находящийся в полости приводного вала и зафиксированный в крышке корпуса, с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поршня, торцевая поверхность приводного вала, плунжер и ступенчатая цилиндрическая полость поршня образуют камеру высокого давления, на наружной цилиндрической поверхности поршня выполнена продольная замкнутая винтовая канавка, в которой размещены поводки, выступающая часть которых зафиксирована в кольце, установленном в цилиндрической полости корпуса с возможностью проворота в нем, в корпусе, в крышке и в поршне выполнены каналы, которые соединены с рабочими камерами и содержат всасывающий и перепускной клапаны.

Благодаря новой совокупности признаков заявляемого изобретения получаем компактный, нематериалоемкий, конструктивно простой и технологичный топливный насос высокого давления распределительного типа (ТНВД), который обеспечивает возможность создания высокого давления впрыска топлива с минимальными энергозатратами. При этом насос применим для многоцилиндровых двигателей, имеет простую систему управления подачей топлива, обеспечивающую возможность электронного управления процессом впрыска. Это достигается тем, что в предлагаемой поршневой машине применяется привод с замкнутой продольной винтовой канавкой, выполненной непосредственно на поршне. Такой привод придает поршню возвратно-поступательное и вращательное движения, что обеспечивает нагнетание и распределение топлива по цилиндрам. Непосредственное расположение камеры высокого давления в поршне дает возможность совместить при одном движении поршня процессы подкачки топлива, его нагнетания под высоким давлением в систему топливоподачи и прокачку топлива через насос с целью его охлаждения.

На фигуре 1 схематично представлен вариант выполнения заявляемого топливного насоса высокого давления распределительного типа, на фигуре 2 — поршень.

Заявляемый топливный насос высокого давления (ТНВД) содержит корпус 1 с внутренней цилиндрической полостью, закрытой крышкой 2. В цилиндрической полости корпуса 1 размещен поршень 3 и полый с одной стороны приводной вал 4. В поршне 3 выполнена ступенчатая цилиндрическая полость, в которой частично размещен приводной вал 4, кинематически соединенный с ним шлицевым соединением 5. В ступенчатую цилиндрическую полость поршня 3 и полость приводного вала 4 установлен плунжер 6, на котором выполнена осевая проточка 7. Корпус 1, крышка 2, поршень 3 и плунжер 6 образуют подкачивающую камеру 8. Поршень 3, торец приводного вала 4 и плунжер 6 образуют камеру высокого давления 9. Корпус 1, поршень 3 и приводной вал 4 образуют прокачивающую камеру 10. На наружной цилиндрической поверхности поршня 3 выполнена замкнутая продольная винтовая канавка 11, в которой утоплены поводки 12. Поводки 12 зафиксированы в кольце 13, установленном в корпусе 1, с возможностью проворота в нем. Перекачка, нагнетание и распределение топлива осуществляется через всасывающий канал 14 со всасывающим клапаном 15, перепускной канал 16 с перепускным клапаном 17, нагнетательный канал 18, изготовленный в поршне 3, и нагнетательные каналы 19, выполненные в корпусе 1. Слив утечек и излишков топлива осуществляется через канал 20 приводного вала 4 и канал 21 корпуса 1.

Заявляемый ТНВД работает следующим образом. При приложении крутящего момента к приводному валу 4, вызывающего его вращение, приводной вал 4 через шлицевое соединение 5 приводит во вращение поршень 3. При провороте поршня 3 берега винтовой канавки 11 поршня 3 воздействуют на поводки 12, за счет этого поршень 3 помимо вращательного движения начинает совершать и поступательное движение, перемещаясь в подкачивающей камере 8 от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ). В результате такого перемещения через канал 14 и клапан 15 происходит всасывание топлива в подкачивающую камеру 8. Одновременно поступательное перемещение поршня 3 вызывает уменьшение объема камеры высокого давления 9. После перекрытия ступенью цилиндрической полости поршня 3 осевой проточки 7 из камеры высокого давления 9 начинается вытеснение из нее под давлением топлива через каналы 18, 19 и через трубопровод к заданной топливной форсунке. Регулировка объема нагнетаемого топлива осуществляется путем перемещения плунжера 6 вдоль его оси. При таком перемещении изменяется период перепуска топлива через осевую проточку 7, а следовательно, и объем впрыскиваемого топлива. Помимо перечисленных процессов при рассматриваемом перемещении происходит вытеснение топлива из прокачивающей камеры 10 в магистраль слива (обратка). После достижения поршнем 3 в подкачивающей камере 8 НМТ поводки 12 переходят в реверсивную ветвь винтовой канавки 11, и поршень 3 начинает обратное поступательное движение в подкачивающей камере 8 от НМТ к ВМТ и проворачивается в направлении следующего канала системы топливоподачи. При таком перемещении поршня 3 топливо из подкачивающей камеры 8 через осевую проточку 7 вытесняется в камеру высокого давления 9, лишний объем топлива через клапан 17 по каналу 16 поступает в прокачивающую камеру 10.

После достижения поршнем 3 ВМТ в подкачивающей камере 8 поводки 12 переходят в основную ветвь винтовой канавки 11, и поршень 3 вновь меняет направление движения на исходное, и цикл повторяется, но при этом, так как поршень 3 проворачивается, нагнетательный канал 18 поршня 3 совмещается со следующим нагнетательным каналом корпуса 1, и топливо подается к следующей, в соответствии с циклом, форсунке.

Повторение циклов нагнетания топлива и проворот поршня обеспечивают заданную подачу топлива к форсункам ДВС.

Проворот кольца 13 с зафиксированными в нем поводками 12 в корпусе 1 обеспечивает изменение угла опережения впрыска топлива в цилиндры, т.е. регулировку момента начала впрыска топлива.

Возможные протечки топлива в месте сопряжения приводного вала и управляющего плунжера удаляются в перекачивающую камеру 10 через канал 20. Из перекачивающей камеры 10 через канал 21 топливо вытесняется в систему возврата топлива в бак (обратка), такая перекачка топлива обеспечивает охлаждение им деталей ТНВД.

Таким образом, за счет введения новой совокупности существенных признаков можно решить поставленную техническую задачу, вытекающую из современного уровня техники.

Топливный насос высокого давления распределительного типа, характеризующийся тем, что содержит корпус, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость, закрытую крышкой, в цилиндрической полости корпуса расположен поршень, делящий ее на подкачивающую камеру и вытесняющую камеру, внутри поршня выполнена ступенчатая цилиндрическая полость, в которой расположен полый приводной вал, кинематически связанный через шлицевое соединение с поршнем, и плунжер управления производительностью насоса с осевой проточкой, который частично расположен в полости приводного вала и зафиксирован в крышке корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси поршня, торцевая поверхность приводного вала и плунжер в ступенчатой цилиндрической полости поршня образуют камеру высокого давления, на наружной цилиндрической поверхности поршня выполнена продольная замкнутая винтовая канавка, в которой размещены поводки, выступающая часть которых зафиксирована в кольце, установленном в полости корпуса с возможностью проворота в нем, в корпусе, в крышке и в поршне выполнены каналы, которые соединены с рабочими камерами и содержат всасывающий и перепускной клапаны.

INLI … — Книги и новости машиностроения и автомобилестроения

INLINE VS DISTRIBUTOR INJECTION PUMP

Впрыскивающий насос является основным компонентом топливной системы дизельного двигателя, и в топливной системе дизельного двигателя имеется множество компонентов. Устройство, перекачивающее топливо. (дизельное топливо) и впрыскивает его в камеру сгорания двигателя с очень высоким давлением и действительно точной синхронизацией количества. На производительность дизельного двигателя сильно влияет система впрыска. Обычно ТНВД приводится в действие косвенно от коленчатого вала с помощью шестерен, цепей или зубчатых ремней (часто называемых зубчатым ремнем), которые также приводят в движение распределительный вал ТНВД.В обычном четырехтактном дизельном двигателе он вращается с половинной частотой вращения коленчатого вала. его синхронизация такова, что топливо впрыскивается лишь очень немного до верхней мертвой точки (верхней мертвой точки) такта сжатия цилиндра.

Конвенционный нагнетательный насос

бывает двух типов, таких как линейный и распределительный. Независимо от того, какой это продукт, самая важная его часть — это насос. В линейном ТНВД используется линейная конструкция с расположением плунжеров, что означает, что каждый цилиндр двигателя обслуживается одним плунжером, поэтому этот тип широко используется в двигателях большой мощности или тяжелых транспортных средствах, таких как автобусы и грузовики.Тип распределителя использует роторную систему, один плунжер работает для впрыска топлива во все цилиндры двигателя. Этот тип обычно используется в легких и средних двигателях / транспортных средствах.

1. Впрыскивающий насос линейного типа

A. Перекачка топлива

На изображении выше изображен распределительный вал, он приводится в движение двигателем через шестерню таймера, которая соединена с коленчатым валом. Распределительный вал вращается с той же скоростью, что и частота вращения распределительного вала двигателя, частота вращения распределительного вала составляет половину частоты вращения коленчатого вала.

Тогда есть толкатели с роликами, которые сидят на кулачках.Количество толкателей равно количеству цилиндров двигателя. Он толкает плунжер, отвечающий за перекачку топлива в камеру сгорания. Над каждым толкателем возвратные пружины плунжера устанавливаются на плунжеры для возврата в нижнюю мертвую точку (нижнюю мертвую точку) после каждого хода.

Плунжерный узел в сборе состоит из плунжера, цилиндра, ведущей поверхности, загрузочного отверстия и управляющей канавки (спирали). Плунжер направляется внутрь цилиндра, где топливо находится под давлением, плунжер имеет вертикальную канавку и спиральную канавку, которые помогают изменять количество топлива. Приводная поверхность приводится в действие управляющей муфтой для регулирования количества топлива, подаваемого в блок форсунки.

Прежде чем топливо, которое под высоким давлением перекачивается плунжером, попадает в форсунку (форсунку), оно сначала проходит через нагнетательный клапан. Клапан нагнетания служит для поддержания постоянного давления топлива в шланге для впрыска топлива. Это может произойти из-за того, что пружина клапана в держателе нагнетательного клапана подтолкнула предохранительный клапан, когда плунжер прекращает работу.

B. Регулировка количества топлива

Было объяснено, что плунжер может регулировать впрыскиваемое топливо с помощью работы управляющей втулки.Как можно перемещать контрольную втулку?

На переднем конце распределительного вала ТНВД находится шестерня таймера, которая является первичным приводом компонентов ТНВД. На другом конце есть устройство, называемое Губернатором, которое служит для регулировки оборотов двигателя в соответствии с нагрузкой на машину.

Регулятор работает вслед за вращением, которое происходит на машине (через распределительный вал), если вращение двигателя слишком медленное, говнор автоматически толкает управляющую рейку вперед, это заставляет плунжер подавать больше топлива в камеру сгорания.И если частота вращения двигателя слишком высокая, регулятор автоматически отодвинет рейку управления назад, так что распределение топлива станет меньше.

Регулятор толкает стойку управления, и, наконец, стойка управления перемещает плунжер за муфту управления, которая соединяет обе стойки.

2. Топливный насос распределительного типа

A. Перекачка топлива

Распределительный вал (приводной вал) вращается Кулачковый диск (Camdisk), имеющий особую канавку / форму на дне Кулачковый диск сидит на ролике таймера, поэтому он может двигаться назад и вперед при вращении.Вращающийся кулачок перемещает плунжер, чтобы перекачивать и распределять топливо по всем цилиндрам по очереди.

Внутри цилиндра плунжера (в комплекте с плунжером, этот комплект называется головкой ротора) имеется несколько отверстий с таким же количеством цилиндров станка. Эти отверстия служат магистралями распределения топлива, на концах отверстий находятся нагнетательные клапаны, закрепленные в держателях.

B. Регулировка количества топлива

Количество топлива, впрыскиваемого плунжером, регулируется регулирующей муфтой (управляющим золотником), которая приводится в действие узлом рычага регулятора.Во избежание выбега машины скользящая втулка на узле противовеса будет толкать регулятор, чтобы уменьшить распределение топлива, когда двигатель вращается на высокой скорости.

В рабочей системе регулятора есть несколько частей:
* Узел противовеса
* Скользящая втулка
* Натяжной рычаг
* Пусковой рычаг
* Управляющая втулка (управляющий золотник)
* Пусковая пружина
* Пружина регулятора
* Пружина холостого хода
* Стопорный штифт

Дизельные насосы — Denso

Наши дизельные компоненты обеспечивают стабильную подачу топлива под высоким давлением в нужное время.

Типы

Два типа топливных насосов с электронным управлением предлагают способ впрыска, совершенно отличный от обычных топливных насосов высокого давления.

Распределительный (роторный) ТНВД

Электронная система управления насосом распределительного типа состоит из различных датчиков, ЭБУ (электронного блока управления) и исполнительного механизма. Датчики определяют состояние двигателя и отправляют сигналы в ЭБУ.Привод регулирует как количество впрыска, так и синхронизацию в соответствии с сигналом, который он получает от ЭБУ, который вычисляет оптимальные уровни для текущего рабочего состояния двигателя.

ТНВД Common Rail (подающий насос)

Насос с общей топливораспределительной рампой был разработан в соответствии со строгими требованиями к выхлопным газам 21 века. Эта система состоит из подающего насоса, Common Rail, форсунок с электронным управлением, различных датчиков для определения рабочего состояния двигателя и компьютера (ЭБУ) для управления этими устройствами.Подающий насос приводится в действие двигателем и вырабатывает топливо под высоким давлением. Форсунка установлена ​​на каждом цилиндре двигателя, и топливо высокого давления от подающего насоса распределяется к каждой форсунке по общей магистрали

.

ТНВД с механическим управлением делятся на две категории:

ТНВД рядный

Рядный топливный насос высокого давления имеет такое же количество механизмов (элементов) давления топлива, что и цилиндры двигателя.Этот тип насоса, включая регулятор, таймер и подающий насос на корпусе насоса, в основном используется для средних и больших грузовиков и строительной техники. Корпус насоса снабжен механизмами подачи и давления топлива, а также механизмами регулирования количества впрыскиваемого топлива с приводом от распределительного вала. Элементы в корпусе насоса подают топливо в каждый цилиндр двигателя в соответствии с порядком впрыска.

Распределительный ТНВД

ТНВД распределителя имеет только один механизм давления топлива, независимо от количества цилиндров двигателя.Вместо этого у него есть распределитель, предназначенный для распределения топлива под давлением в каждый цилиндр в соответствии с порядком впрыска. Все компоненты, включая регулятор, таймер и подающий насос, встроены в корпус насоса. Небольшой легкий насос может работать на высоких оборотах, что делает его идеальным для небольших двигателей.

Топливный насос распределительного типа, адаптированный для работы с частичным цилиндром двигателя внутреннего сгорания

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к топливному насосу распределительного типа для использования с двигателем с впрыском топлива, а более конкретно к топливному насосу высокого давления этого типа, который приспособлен для работы с частичным цилиндром двигателя.

В последние годы, чтобы справиться с возросшими расходами на топливо, было предложено и фактически практиковалось выполнение работы дизельного двигателя с частичным цилиндром, когда топливо впрыскивается только в часть цилиндров двигателя, во время работы двигателя с низкой нагрузкой. двигатель, например, работает на нисходящем спуске. Например, чтобы выполнять такую ​​частичную работу цилиндра, топливный насос для впрыска рядного типа снабжен электромагнитным клапаном, предназначенным для закрытия одной из линий подачи топлива, ведущих к множеству плунжерных насосов топливного насоса, чтобы тем самым прервать подачу топлива. к части плунжерных насосов.Однако это устройство не может быть непосредственно применено к топливному насосу для впрыска распределительного типа, который приспособлен для подачи топлива во все цилиндры двигателя через единственный плунжерный насос, в отличие от топливного насоса впрыска рядного типа, который приспособлен для подачи топлива в цилиндры двигателя через соответствующее количество плунжерных насосов.

Однако, хотя топливные насосы распределительного типа широко используются в автомобилях малого и среднего размера, растет потребность в экономии топлива для автомобильных двигателей.Поэтому весьма желательным является появление топливного насоса распределительного типа, который позволяет выполнять частичную работу цилиндра двигателя, связанного с ним.

ОБЪЕКТЫ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является создание топливного насоса распределительного типа, который предназначен для остановки подачи топлива под давлением в часть цилиндров двигателя, связанного с насосом, во время работы с низкой нагрузкой. двигателя, например, на холостом ходу, что делает возможным выполнение частичного режима работы цилиндра двигателя.

Другой целью изобретения является создание топливного насоса для впрыска распределительного типа, который снабжен средством управления частичным цилиндром, имеющим простую конструкцию.

Согласно настоящему изобретению плунжер, который размещен в корпусе плунжера для одновременного возвратно-поступательного и вращательного движения, образован вторым отсечным отверстием, предусмотренным в дополнение к обычному отсечному отверстию. Второй отсечной канал сообщается с рабочей камерой насоса и открывается в части внешней периферийной поверхности плунжера, которая находится в постоянном скользящем зацеплении с элементом установки количества впрыскиваемого топлива (управляющая втулка).Кроме того, в элементе установки количества впрыскиваемого топлива сформировано множество отверстий для разлива с разнесением по окружности, которые меньше по количеству, чем цилиндры двигателя, связанного с насосом для впрыска топлива согласно изобретению. Каждое сливное отверстие сообщается на одном конце с пространством низкого давления (всасывающей камерой) и открывается на другом конце на внутренней периферийной поверхности установочного элемента в его заданном осевом положении.

Второй отсечной порт и сливные отверстия расположены относительно друг друга таким образом, что каждый раз, когда распределительный порт, сформированный в плунжере, входит в зацепление с заранее определенным одним из каналов выходного давления, соединенных с впрыскивающими форсунками, второй отсечной порт входит соответствующее одно из сливных отверстий во время каждого хода нагнетания плунжера в заранее определенной области низкой нагрузки двигателя.

Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, взятого вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 — продольный разрез топливного насоса распределительного типа согласно варианту осуществления изобретения;

РИС. 2 — вид в разрезе в увеличенном масштабе основной части насоса, показанного на фиг.1;

РИС. 3 — вид в разрезе по линии A-A на фиг. 2;

РИС. 4 — вид в разрезе по линии B-B на фиг. 2;

РИС. 5 — схематический вид, показывающий взаимное расположение сливного отверстия, образованного в регулирующей втулке, и второго отсечного отверстия, сформированного в плунжере, при работе насоса с полной нагрузкой согласно изобретению; и

ФИГ. 6 — вид, аналогичный фиг. 5, показывающий то же соотношение при работе насоса в соответствии с изобретением на холостом ходу.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Предпочтительный вариант осуществления изобретения теперь будет подробно описан со ссылкой на чертежи.

Сначала обратимся к фиг. 1 показан топливный насос распределительного типа согласно изобретению. Корпус насоса 1 определяет в нем всасывающую камеру 2, которая заполнена жидким топливом, подаваемым под давлением от подающего насоса 3, который закреплен на приводном валу 6, выполненном с возможностью вращения от двигателя (не показан), который связан с насосом. .Давление топлива во всасывающей камере 2 изменяется пропорционально изменениям скорости двигателя с помощью клапана регулирования давления (не показан), который соединен с выпускным отверстием подающего насоса 3.

Цилиндр 4 плунжера установлен в корпус насоса 1, в котором установлен плунжер 5, который приспособлен для одновременного возвратно-поступательного и вращательного движения, чтобы выполнять двойную функцию перекачки и распределения топлива. Более конкретно, один конец плунжера 5 снабжен кулачковой пластиной 7, которая соединена с приводным валом 6 через приводной диск (не показан) для вращения в унисон с приводным валом 6. Кроме того, кулачковая пластина 7 имеет кулачковую поверхность 7a, образованную с равными по окружности интервалами с максимумами 7a ‘, соответствующими количеству цилиндров двигателя. Кулачковая пластина 7 прижимается своей кулачковой поверхностью к роликам 9, установленным на роликовом держателе 8 пружиной 10, так что вращение приводного вала 6 заставляет плунжер 5 совершать возвратно-поступательное движение для перекачки топлива и вращательное движение для распределения топлива, чтобы форсунки для впрыска, не показаны, одновременно.

Рабочая камера 14 насоса определяется цилиндром 4 плунжера и головкой плунжера 5, которые могут сообщаться с камерой всасывания 2 через канал 11 подачи топлива, сформированный в корпусе насоса, всасывающий канал 12, сформированный в плунжере. ствол 4 и продольные пазы 13 выполнены в головке плунжера 5.Плунжер 5 образован продольным каналом 15, сообщающимся с рабочей камерой 14 насоса, и распределительным портом 16, сообщающимся с каналом 15 и открывающимся на внешней периферийной поверхности плунжера 5. Распределительный канал 16 расположен с возможностью последовательного взаимодействия с множество выпускных каналов 17 давления, соответствующих по количеству цилиндрам двигателя и проходящих через цилиндр 4 плунжера и корпус 2 насоса. Эти каналы 17 открываются на внутренней периферийной поверхности цилиндра 4 плунжера с равными по окружности интервалами.Эти выпускные напорные каналы 17 ведут к соответствующим нагнетательным клапанам 18 (показан только один из них), которые соединены с соответствующими форсунками.

Управляющая втулка 19 в качестве элемента установки количества впрыскиваемого топлива установлена ​​с возможностью скольжения на части плунжера 5, выступающей во всасывающую камеру 2. С другой стороны, в плунжере 5 радиально сформировано отверстие 20 отсечки, связанное с ним. с продольным каналом 15 и открывается на внешней периферийной поверхности плунжера 5.Отрезной канал 20 открывается и закрывается регулирующей втулкой 19, когда плунжер 5 совершает возвратно-поступательное движение.

Управляющая втулка 19 взаимодействует с рычагом 21, который выполнен с возможностью поворота вокруг опоры 22 с помощью механизма передачи рабочего входа (не показан) для предварительной установки желаемых оборотов двигателя и механизма регулятора (не показан) для управления действием в ответ. до фактических оборотов двигателя таким образом, что угловое положение рычага 21 определяет положение управляющей втулки 19 на плунжере 5, который, в свою очередь, определяет количество впрыскиваемого топлива, как описано ниже.

Как ясно показано на фиг. 2 и 3, плунжер 5 дополнительно сформирован со вторым отрезным портом 31, сообщающимся с продольным каналом 15. Этот порт 31 радиально открывается на участке внешней периферийной поверхности плунжера 5, который постоянно зацеплен или покрыт управляющей втулкой 19 в месте, удаленном от головки плунжера 5 по отношению к отрезному каналу 20. В проиллюстрированном варианте осуществления второе отрезное отверстие 31 открывается на внешней периферийной поверхности плунжера 5 в месте по окружности, соответствующем порт распределения 16.С другой стороны, управляющая втулка 19 образована тремя радиальными сливными отверстиями 32, 33 и 34, расположенными с равными по окружности интервалами с разностью фаз 120 градусов (фиг. 4). Эти сливные отверстия 32, 33 и 34 открываются на внутренней периферийной поверхности регулирующей втулки 19 в ее заданном осевом положении и расположены напротив внешней периферийной поверхности плунжера 5 в угловых положениях, каждое из которых по окружности соответствует, соответственно, восходящий наклон каждой второй высоты 7a кулачковой пластины 7, то есть конца каждого другого канала 17 выходного давления, открывающегося во внутренней периферийной поверхности цилиндра 4 плунжера.

Теперь будет объяснено действие устройства согласно изобретению, описанного выше. Когда плунжер 5 перемещается через его ход всасывания (в направлении влево, как показано на фиг.1), топливо во всасывающей камере 2 подается в рабочую камеру 14 насоса через канал 11 подачи топлива, всасывающий канал 12 и один продольных канавок 13 в головке плунжера. Затем, когда плунжер 5 начинает свой ход нагнетания (в правом направлении), одна вышеупомянутая продольная канавка 13 отделяется от всасывающего канала 12, так что топливо в рабочей камере 14 насоса сжимается для подачи под давлением через продольный канал. 15 и распределительное отверстие 16 в плунжере 5 в один из выпускных каналов 17 давления, а затем подача через один из нагнетательных клапанов 18 к одной из форсунок для впрыска в цилиндр двигателя.

Когда отрезной канал 20 в подвижном плунжере 5 выходит из зацепления с правым краем (как показано на фиг.1) регулирующей втулки 19, открываясь во всасывающую камеру 2 во время рабочего хода плунжера 5, Топливо в рабочей камере 14 насоса протекает через отсечной канал 19 во всасывающую камеру 2, прерывая подачу топлива в каналы 17 выходного давления, чтобы прекратить впрыск топлива, который был произведен вышеупомянутым ходом нагнетания плунжера 5.Вышеописанные такты всасывания и нагнетания повторяются несколько раз в соответствии с количеством цилиндров двигателя, то есть шесть раз в проиллюстрированном варианте осуществления для каждого поворота плунжера 5 на 360 градусов.

Теперь, если управляющая втулка 19 установлена ​​в положение полной нагрузки (крайнее правое положение, если смотреть на фиг. 1), во время рабочего хода плунжера 5, который вызывается зацеплением ролика 9 с каждой другой высотой 7a кулачковой пластины 7 соответствующее сливное отверстие 32, 33 или 34 всегда расположено вне орбитального пути движения второго отсечного отверстия 31 на протяжении одного и того же хода нагнетания плунжера 5, как показано на фиг.5. Таким образом, в положении полной нагрузки происходит обычная подача топлива под давлением во все цилиндры двигателя, при этом топливо в рабочую камеру 14 насоса подается под давлением через продольный канал 15, распределительное отверстие 16 и все цилиндры. выпускные напорные каналы 17. С другой стороны, если управляющая втулка 19 установлена ​​в положение холостого хода (в крайнее левое положение на фиг. 1), во время рабочего хода плунжера 5, который вызывается зацеплением ролика 9 с через каждую другую высоту 7a ‘соответствующее отверстие 32, 33 или 34 для разлива находится на орбитальном пути движения второго порта 31 отсечки, как показано на фиг.6, так что первый порт сообщается со вторым портом каждый раз, когда распределительный порт 16 встречается с каждым другим выходным каналом 17 давления, позволяя топливу из рабочей камеры 14 насоса выходить во всасывающую камеру 2 через зацепляющие отверстия 31 и 32, 33 или 34. Когда плунжер 5 затем продвигается дальше в осевом направлении во время этого хода нагнетания, отсечной канал 20 отключается от регулирующей втулки 19 и открывается во всасывающую камеру 2. Таким образом, во время этого хода нагнетания с управляющей втулкой 19 на в положении холостого хода, впрыск топлива не происходит.Таким образом, на холостом ходу двигателя топливо под давлением в рабочей камере 14 насоса подается через все остальные каналы 17 выходного давления, так что только половина цилиндров двигателя, каждый из которых соответствует каналу 17, снабжается впрыскиваемым топливом.

Хотя в вышеприведенном варианте осуществления изобретение применяется к шестицилиндровому двигателю, в котором впрыск топлива не происходит в половине цилиндров двигателя на холостом ходу двигателя, изобретение, конечно, применимо к двигателю, имеющему другое количество цилиндров, например , четырехцилиндровый двигатель.В последнем случае два сливных отверстия, соответствующие отверстиям 32, 33 и 32, могут быть образованы в регулирующей втулке 19 с разностью фаз 180 градусов. Кроме того, изобретение не ограничивается устройством для вывода из строя половины цилиндров двигателя, но количество цилиндров двигателя, которые должны быть выведены из строя, может быть необязательно выбрано путем обеспечения соответствующего количества сливных отверстий для таких цилиндров в управляющей втулке 19.

Следует понимать, что приведенное выше описание относится к предпочтительному варианту осуществления изобретения и что в изобретение могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки его сущности и объема.

Топливные системы распределительного типа

Топливная система распределительного типа используется в дизельных двигателях малого и среднего размера. Его
работа аналогична распределителю зажигания на бензиновом двигателе. Вращающийся
элемент внутри насоса, называемый ротором, распределяет топливо под высоким давлением к человеку
форсунки в последовательности включения двигателя.

Существует несколько производителей распределительных систем впрыска топлива. Топливная система распределительного типа
, которая будет обсуждаться, — это насос для впрыска дизельного топлива DB2 Roosa Master
, производимый Stanadyne Hartford Division.

2.3.1 Топливный насос

Топливный насос Roosa Master описывается как оппозитный плунжерный, впускной
дозирующий, распределительный насос. Простота, главное преимущество этой конструкции,
способствует большей простоте обслуживания, низкой стоимости обслуживания и большей надежности.
Прежде чем приступить к описанию узлов и работы ТНВД, ознакомимся с системой нумерации моделей
.

Основными компонентами топливного насоса DB2 являются приводной вал, ротор распределителя
, перекачивающий насос, подкачивающие поршни, внутреннее кулачковое кольцо, гидравлическая головка, торцевая пластина, регулятор
и узел корпуса со встроенным механизмом подачи.Вращающиеся элементы
, которые вращаются вокруг общей оси, включают приводной вал, ротор распределителя и перекачивающий насос
.

Приводной вал — это приводной элемент, который вращается внутри пилотной трубы, вдавленной в корпус
. Задняя часть вала входит в зацепление с передней частью ротора распределителя и вращает вал ротора
. Два манжетных уплотнения предотвращают попадание моторного масла в насос, а
удерживают топливо, используемое для смазки насоса.

Ротор распределителя — это приводной конец ротора, содержащий два нагнетательных плунжера
, расположенных в нагнетательном цилиндре. В прорезях в задней части ротора можно установить две подпружиненные лопасти перекачивающего насоса
. В роторе башмак, который обеспечивает большую опорную поверхность
для ролика, установлен в направляющих пазах. Вал ротора вращается с очень плотной посадкой
в гидравлической головке. Проход через центр вала ротора соединяет
насосный цилиндр с одним загрузочным и одним разгрузочным портами. Гидравлическая головка
, в которой вращается ротор, имеет несколько отверстий для загрузки и разгрузки, в зависимости от количества цилиндров двигателя
.Восьмицилиндровый двигатель будет иметь восемь зарядных и восемь разгрузочных отверстий. Фиксатор веса регулятора поддерживается на переднем конце ротора
.

Перекачивающий насос представляет собой пластинчатый блок прямого вытеснения, состоящий из неподвижного вкладыша
с подпружиненными лопастями, которые перемещаются в пазах на конце вала ротора. Производительность перекачивающего насоса
может превышать требования к давлению и объему
двигателя, при этом оба параметра изменяются пропорционально частоте вращения двигателя.Клапан регулятора давления
в концевой пластине насоса контролирует давление топлива. Большая часть топлива (
%) из насоса проходит через регулирующий клапан на входную сторону
насоса. Количество и давление обводимого топлива увеличиваются по мере увеличения скорости насоса
.

Принцип работы модели закачки DB2 аналогичен работе распределителя зажигания.
Однако вместо того, чтобы ротор зажигания распределял высоковольтные искры на каждый цилиндр в порядке зажигания
, насос DB2 распределяет дизельное топливо под давлением, когда два канала совпадают
во время вращения ротора насоса, также в порядке зажигания.Основной поток топлива следующий:
:

• Топливо забирается из топливного бака подъемным топливным насосом (механическим или электрическим)
через первичный и вторичный фильтры перед подачей в перекачивающий насос.

• Когда топливо поступает в перекачивающий насос, оно проходит через конический фильтр и попадает в
узел гидравлической головки впрыскивающего насоса.

• Топливо под давлением также направляется в узел регулятора давления
, где оно возвращается обратно на сторону всасывания, если давление превышает давление пружины регулятора
.

• Топливо под давлением перекачивающего насоса также направляется через шаровой обратный клапан в сборе
и против поршня автоматической подачи.

• Топливо под давлением также направляется от гидравлической головки к вентиляционному каналу, ведущему
к зоне соединения регулятора, позволяя любому воздуху и небольшому количеству топлива до
возвращаться в топливный бак через возвратную линию, которая самостоятельно удаляет воздух из система.
Топлива, поступающего в отсек рычагов регулятора, достаточно для его заполнения, а
— для смазки внутренних деталей.

• Топливо, выходящее из гидравлической головки, направляется к дозирующему клапану, который
управляется положением дроссельной заслонки оператора и действием регулятора. Этот клапан
регулирует количество топлива, которое может поступать в заправочное кольцо
и отверстия.

• Вращение ротора приводным валом насоса выравнивает два впускных канала
ротора с загрузочными отверстиями в зарядном кольце, тем самым позволяя топливу
течь в насосную камеру.

• Насосные камеры состоят из круглого кулачкового кольца, двух роликов и двух плунжеров
. По мере того как ротор продолжает вращаться, входные каналы ротора отодвигаются на
от загрузочных отверстий, позволяя выпускать топливо, поскольку ротор
совпадает с одним из выходных отверстий гидравлической головки.

• При открытом выпускном отверстии оба ролика входят в контакт с выступами
кулачкового кольца, что прижимает их друг к другу. Это приводит к тому, что поршни
создают давление топлива между ними и направляют его вверх к форсунке и
в камеру сгорания. Кулачок разжимается, позволяя ролику слегка смещаться на
наружу, прежде чем выпускное отверстие закроется. Это действие снижает на
давление в линии впрыска настолько, чтобы обеспечить резкую отсечку впрыска, и до
предотвратить подтекание сопла.

Максимальное количество впрыскиваемого топлива ограничено максимальным ходом
плунжеров наружу. Роликовые башмаки, контактирующие с регулируемой листовой пружиной, ограничивают этот максимальный ход плунжера
. В то время, когда зарядные порты находятся в совмещении, ролики находятся на
между выступами кулачка; поэтому их движение наружу не ограничено во время цикла зарядки
, за исключением случаев, когда оно ограничено листовой пружиной.

Для предотвращения подтекания и, следовательно, несгоревшего топлива в выхлопе, конец впрыска
должен происходить резко и быстро. Для обеспечения того, чтобы клапан сопла действительно возвращался в свое гнездо
как можно быстрее, нагнетательный клапан, расположенный в приводном канале ротора,
действует для снижения давления в линии впрыска. Это происходит после впрыска топлива, и давление
снижается до значения, меньшего, чем давление закрытия форсунки форсунки. Клапан
остается закрытым во время зарядки и открывается под высоким давлением, поскольку плунжеры
прижимаются друг к другу.Две небольшие канавки расположены по обе стороны от зарядного порта или ротора
рядом с его фланцевым концом. По этим канавкам топливо подается от зарядных стоек
гидравлической головки к корпусу. Этот поток топлива смазывает кулачок, ролики и детали регулятора
. Топливо протекает через весь корпус насоса, поглощает тепло и может возвращаться
в питающий бак через возвратный топливопровод, соединенный с крышкой корпуса
насоса, обеспечивая тем самым охлаждение насоса.

В топливном насосе DB2 автоматическое продвижение осуществляется в насосе за счет давления
топлива, действующего на поршень, что вызывает вращение кулачкового кольца, тем самым выравнивая каналы
топлива в насосе раньше. Повышение давления топлива от перекачивающего насоса
увеличивает поток к силовой стороне поршня опережения. Этот поток из насоса передачи
проходит через разрез на дозирующий клапан, через канал в гидравлическом
голову, а затем с помощью обратного клапана в просверленное нижней головки стопорного винта. Обратный клапан
обеспечивает гидравлическую блокировку, предотвращающую торможение кулачка во время впрыска. Топливо
направлено на проход в корпусе заранее и штекера с напорной стороны поршня
заранее.Поршень перемещает кулачок против часовой стрелки (противоположно направлению вращения насоса
). Подпружиненная сторона поршня уравновешивает силу приводной стороны поршня
и ограничивает максимальное перемещение кулачка. Следовательно, при увеличении скорости
кулачок продвигается вперед, а при уменьшении скорости он замедляется.
Мы знаем, что небольшое количество топлива под давлением сбрасывается в отсек рычага регулятора
. Поток в эту зону контролируется небольшой вентиляционной проволокой, которая контролирует
объем топлива, возвращающегося в топливный бак, тем самым предотвращая любую чрезмерную потерю давления топлива.
Вентиляционный канал расположен за отверстием дозирующего клапана и ведет в отсек регулятора
коротким вертикальным проходом. Узел вентиляционной проволоки доступен в нескольких размерах
, чтобы контролировать количество сбрасываемого топлива, возвращаемого в бак. Вентиляционный провод
ЗАПРЕЩАЕТСЯ вмешиваться, так как его можно изменить, только сняв крышку регулятора
. Провода правильного сечения должны быть установлены, когда насос в сборе
проверяется на калибровочном стенде насоса.

2.3.2 Принадлежности для нагнетательного насоса

Впрыскивающий насос DB2 можно использовать в различных приложениях; следовательно,
доступен с несколькими опциями по мере необходимости. Варианты таковы:

• Гибкий диск регулятор представляет собой стопорное кольцо, которое служит в качестве подушки между
губернатора веса фиксатора и веса фиксатора ступицы. Любые крутильные колебания
, которые могут передаваться в область насоса, поглощаются гибким кольцом
, что снижает износ деталей насоса и обеспечивает более точное управление регулятором
.

• Электрическое отключение доступно в моделях с возбуждением для работы (ETR) или
с питанием для отключения (ETSO). В любом случае он будет управлять работой и останавливать функции
двигателя, принудительно останавливая поток топлива к плунжерам насоса
, тем самым предотвращая впрыск топлива.

• Динамометрический винт, используемый в насосах DB2, позволяет настроить кривую максимального крутящего момента
для конкретного применения двигателя. Эту особенность обычно называют резервным крутящим моментом
, поскольку крутящий момент двигателя обычно увеличивается по направлению к предварительно выбранному
и отрегулированной точке, когда частота вращения двигателя уменьшается.На этот крутящий момент
влияют три фактора: площадь открытия дозирующего клапана, время, отведенное для заправки топлива,
и кривая давления перекачивающего насоса.

При повороте динамометрического винта клапан дозирования топлива перемещается в закрытое положение.
Динамометрический винт регулирует количество топлива, подаваемого при максимальной скорости вращения регулятора нагрузки.
Если дополнительная нагрузка приложена к двигателю, когда он работает с регулируемой частотой вращения при полной нагрузке,
произойдет снижение частоты вращения двигателя. Большее количество топлива может проходить в
насосную камеру из-за увеличенного времени, в течение которого загрузочные отверстия открыты.
Подача топлива будет увеличиваться до тех пор, пока частота вращения не упадет до установленной производителем двигателя точки максимального крутящего момента
.

ВНИМАНИЕ!
НЕ пытайтесь регулировать кривую крутящего момента двигателя в любое время. Эту регулировку
можно выполнить только во время динамометрического испытания, когда расход топлива можно проверить вместе с измеренной кривой крутящего момента двигателя на испытательном стенде топливного насоса.

2.3.3 Управляющий


В насосе впрыска топлива DB2 используется регулятор механического типа (рис. 5-12).Как вы узнали ранее, функция
регулятор предназначен для управления частотой вращения двигателя при различных настройках нагрузки. Как и любой
механический регулятор, он работает по принципу давления пружины, противодействующей массе
усилие, при этом пружина пытается принудить рычажный механизм к более высокому топливному положению
раз. Центробежная сила вращающихся грузиков пытается подтянуть рычажный механизм к
уменьшилась топливная позиция.

Вращение рычажного механизма регулятора изменяет открытие клапана, тем самым ограничивая и регулируя
количество топлива, которое может быть направлено к топливным поршням.Положение рычага дроссельной заслонки
, управляемое ногой оператора, будет изменять натяжение пружины регулятора
. Эта сила, действуя на рычажный механизм, поворачивает дозирующий клапан в положение увеличения или уменьшения на
топлива по мере необходимости.

В любом заданном положении дроссельной заслонки центробежная сила вращающихся грузиков будет передавать
силы обратно через рычажный механизм регулятора, что равняется силе пружины, приводя к состоянию равновесия
. Движение грузов наружу, действующее через втулку упора
регулятора, может поворачивать топливный дозирующий клапан с помощью рычага и крюка регулятора.
Положение дроссельной заслонки и пружины регулятора поворачивает дозирующий клапан в противоположном направлении
.

Регулятор смазывается топливом, поступающим из топливного картера. Давление топлива в корпусе регулятора
поддерживается с помощью подпружиненного возвратного фитинга с шариком в крышке регулятора
насоса.

2.3.4 Форсунка

Форсунка, используемая с ТНВД DB2, открывается наружу под высоким давлением топлива
и закрывается за счет натяжения пружины.Его уникальная особенность в том, что он ввинчивается
непосредственно в головку блока цилиндров. Клапан, открывающийся наружу, создает узкую струю, которая
равномерно распределяется в камере предварительного сгорания. Как сила сжатия двигателя, так и сила давления сгорания
помогают пружине форсунки закрывать открывающийся наружу клапан
. Эти факторы позволяют установить давление открытия форсунки ниже, чем у обычных форсунок.

Во время впрыска топливу передается определенная степень завихрения, прежде чем оно фактически выйдет на поверхность
вокруг головки форсунки.Это образует строго контролируемое кольцевое отверстие с седлом клапана сопла
, которое производит распыленную струю топлива с высокой скоростью, образуя узкий конус
, подходящий для эффективного сжигания топлива в камере предварительного сгорания.

Сопло было разработано как одноразовый предмет. После периода службы
функциональные характеристики могут не соответствовать требованиям испытаний. Испытание форсунки
состоит из следующих проверок:

• Давление открытия форсунки
• Утечка
• Дребезжание
• Форма распыления

Каждое испытание проводится независимо от других (например, при проверке давления открытия
не проверяйте на утечку).Если все тесты пройдены, сопло
можно использовать повторно. Если какой-либо из тестов не удовлетворителен, замените форсунку. Для тестирования процедур
обратитесь к руководству по обслуживанию производителя.

Впрыск топлива — обзор

10.6.1.1 Распределительные насосы с электронным управлением

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подробная ошибка IIS 8.5 — 404.

11

Ошибка HTTP 404.11 — не найдено

Модуль фильтрации запросов настроен на отклонение запроса, содержащего двойную escape-последовательность.

Наиболее вероятные причины:
  • Запрос содержал двойную escape-последовательность, а фильтрация запросов настроена на веб-сервере, чтобы отклонять двойные escape-последовательности.
Что можно попробовать:
  • Проверьте параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] в файле applicationhost.config или web.confg.
Подробная информация об ошибке:
Обработчик
Модуль RequestFilteringModule
Уведомление BeginRequest
StaticFile
Код ошибки

0025 0x4000025

Запрос на отслеживание 904 D: \ LogFiles \ FailedReqLogFiles
Запрошенный URL http: // www.giordanobenicchi.it:80/camper/theory%20of%20bosch%20ve%20type%20rotary%20diesel%20fuel%20injection%20pump.pdf
Physical Path D: \ inetpub \ webs \ giordanoperbenicchiit \ theory% 20of% 20bosch% 20ve% 20type% 20rotary% 20diesel% 20fuel% 20injection% 20pump.pdf
Метод входа в систему Еще не определен
Пользователь входа в систему Еще не определен
Дополнительная информация:
Это функция безопасности.Не изменяйте эту функцию, пока не полностью осознаете масштаб изменения. Перед изменением этого значения следует выполнить трассировку сети, чтобы убедиться, что запрос не является вредоносным. Если сервер разрешает двойные escape-последовательности, измените параметр configuration/system.webServer/security/[email protected] Это могло быть вызвано неправильным URL-адресом, отправленным на сервер злоумышленником.

Просмотр дополнительной информации »

Топливный насос высокого давления Вопросы и ответы

Этот набор вопросов и ответов с несколькими вариантами ответов (MCQ) вспомогательных систем автомобильных двигателей посвящен «топливному насосу высокого давления».

1. Что из перечисленного помогает при распределении топлива в топливном насосе распределительного типа?
a) Коленчатый вал
b) Коромысла
c) Ротор
d) Двигатель
Посмотреть ответ

Ответ: c
Пояснение: В топливных насосах распределительного типа топливо распределяется по каждому цилиндру с помощью ротора. Ротор имеет центральный продольный канал и набор радиальных отверстий, который зависит от конфигурации двигателя.

2. Какому из перечисленных ниже радиальных отверстий соответствует ТНВД распределительного типа?
а) К поплавковому клапану
б) К номеру цилиндра двигателя
в) К количеству передач
г) К количеству регуляторов
Посмотреть ответ

Ответ: б
Пояснение: В распределительном типе впрыска топлива В насосе имеется набор радиальных отверстий (всасывающий патрубок), равный количеству цилиндров двигателя.Точно так же внешняя втулка также имеет набор из равного количества отверстий (каналов подачи), которые смещены от отверстий всасывания.

3. Как регулируется время впрыска топлива в ТНВД распределительного типа?
a) Кольцо с внутренним кулачком
b) Коленчатый вал
c) Двигатель
d) Ротор
Посмотреть ответ

Ответ: a
Объяснение: Время впрыска топлива в топливном насосе распределительного типа регулируется вращением внутреннего кулачка звенеть. По мере увеличения оборотов двигателя давление подачи топливного насоса увеличивается.

4. Что из следующего перемещается в положение, при котором излишки топлива могут подаваться в условиях холодного пуска?
a) Фильтр
b) Свеча зажигания
c) Стойка управления
d) Форсунка
Посмотреть ответ

Ответ: c
Объяснение: Для запуска двигателя из холодного состояния требуется впрыскивание большего количества топлива, что осуществляется перемещением регулятора стойку в положение, при котором излишки топлива будут перекачиваться насосом. Стойку необходимо привести в нормальное положение сразу после запуска двигателя.

5. Какая из следующих деталей не используется в ТНВД рывкового типа?
a) Плунжер
b) Нагнетательный клапан
c) Управляющая втулка
d) Ротор
Посмотреть ответ

Ответ: d
Пояснение: Основными частями ТНВД рывкового типа являются нагнетательный клапан, плунжер, управляющая втулка , и стойку управления. Если нагнетательный клапан подпружинен. Тогда как в ТНВД этого типа отсутствует ротор.

6.Какое из уменьшений уменьшается при вращении плунжера против часовой стрелки?
a) Сжатый воздух
b) Впрыск
c) Подача охлаждающей жидкости
d) Смазочное масло
Посмотреть ответ

Ответ: b
Объяснение: Когда плунжер вращается против часовой стрелки, впрыск топлива за такт уменьшается, тогда как при вращении по часовой стрелке вращение задержит конец подачи, увеличивая эффективный ход плунжера и, следовательно, подачу топлива.

7.Какой из следующих материалов используется при изготовлении корпуса насоса?
a) Алюминиевый сплав
b) Чугун
c) Медь
d) Латунь
Посмотреть ответ

Ответ: a
Пояснение: Материал, используемый при изготовлении корпуса насоса, представляет собой отливку из одного алюминиевого сплава или кулачковую коробку из алюминиевого сплава. прикреплен болтами к нагнетательной головке из стали, а корпус регулятора является продолжением распределительной коробки.

8. На сколько степеней продвижения обеспечивает таймер впрыска?
a) 5
b) 8
c) 9
d) 6
Посмотреть ответ

Ответ: b
Пояснение: Время впрыска необходимо будет увеличивать с увеличением частоты вращения двигателя.Это продвижение осуществляется таймером впрыска, который обеспечивает максимум 8 градусов. Таймер установлен на переднем конце ТНВД и работает по принципу центробежной силы.

9. Какой формы придан поршень, чтобы можно было контролировать количество впрыскиваемого топлива?
a) Спираль
b) Круг
c) Эллиптическая
d) Прямоугольная
Просмотр Ответ

Ответ: a
Пояснение: На верхнем конце поршня имеется спираль, которая служит для контроля количества впрыскиваемого топлива. Когда спираль открывает разливное отверстие, топливо выходит через вертикальную прорезь в плунжере, разливное отверстие и давление сбрасываются, закрывая клапан на своем седле.

10. Что из перечисленного не является частью корпуса насоса?
a) Кулачковая коробка
b) Насосная головка
c) Регулятор
d) Генератор
Просмотр Ответ

Ответ: d
Пояснение: Корпус насоса — это основной корпус, который содержит распределительный вал (который поддерживает узлы толкателей распределительного вала, механизм управления и регулятор ) и насосную головку, которая изготовлена ​​из единого алюминиевого сплава, тогда как генератор не играет никакой роли в корпусе насоса.

11. Что из следующего увеличивается относительно дозирующего клапана при нажатии педали акселератора?
a) Температура
b) Давление
c) Площадь
d) Энтальпия
Просмотр ответа

Ответ: c
Пояснение: Дозирующий клапан, управляемый регулятором, регулирует количество топлива, поступающего в ротор. Нажатие педали акселератора увеличивает площадь дозирующего отверстия, позволяя большему количеству топлива поступать в ротор, тем самым увеличивая скорость двигателя.

12.Сколько весов подключено между входной и выходной сторонами таймера?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
Посмотреть ответ

Ответ: b
Пояснение: два центробежных груза соединяют входную и выходную стороны таймера. Когда скорость увеличивается, грузы разлетаются в стороны, в результате чего пластины выходного сегмента и, следовательно, распределительный вал топливного насоса высокого давления поворачиваются в направлении вращения.

13. Что из перечисленного не является работой топливного насоса высокого давления?
a) Точная подача
b) Высокое давление
c) Правильная последовательность
d) Дриблинг
Просмотр ответа

Ответ: d
Объяснение: Функция топливного насоса высокого давления заключается в точной подаче отмеренного количества топлива под высоким давлением в нужный момент и в правильной последовательности к форсунке, установленной на каждом цилиндре двигателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.