Тнвд дизельного двигателя что это такое: ТНВД — что это? Принцип работы

Содержание

ТНВД — что это? Принцип работы

ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.

 

Определение

 

ТНВД или топливный насос высокого давления – это сложный с конструктивной и технологической точек зрения узел системы подачи топлива в дизельном или бензиновом двигателе. Английское название устройства — injection pump. Основными функциями ТНВД выступают такие:

  • подача горючего к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
  • дозирование топлива в зависимости от выбранного водителем режима эксплуатации;
  • определение оптимальной периодичности впрыска топлива в цилиндры двигателя.

Ключевым отличием топливного насоса высокого давления от выполняющего в целом аналогичные функции карбюратора выступает впрыск четко дозированного количества горючего в камеры внутреннего сгорания двигателя.

Это достигается установлением непосредственной связи с коленчатым валом, что позволяет при разгоне автомобиля увеличивать порцию подаваемой топливно-воздушной смеси, а при уменьшении оборотов – снижать объем впрыскиваемого горючего. Как следствие – уменьшается расход топлива и обеспечивается более высокий КПД работы двигателя, что и выступает главным достоинством ТНВД.

 

История разработки и совершенствования

 

Разработчиком ТНВД считается Роберт Бош. Активное использование рассматриваемой разновидности топливного насоса на легковых автомобилях началось во второй половине 30-х годов прошлого века.

Изначально топливный насос высокого давления предназначался исключительно для дизельных двигателей. Однако, в настоящее время ТНВД применяется и для бензиновых агрегатов, оборудованных инжекторной системой, обеспечивающей впрыскивание топлива непрямую в цилиндры.

Постоянный рост требований в части охраны труда и соблюдения экологических стандартов объясняет еще одно важное направление улучшения ТНВД. В современных условиях произошло вытеснение механических топливных насосов устройствами, оснащенными электронной регулировкой подачи горючего. Второй вариант системы впрыска топлива намного экономичнее и сводит к минимуму количество вредных выбросов в атмосферу.

 

Устройство

 

Различают несколько видов топливных насосов высокого давления. Несмотря на существенные конструктивные различия, основным рабочим узлом ТНВД является так называемая плунжерная пара. Основной ее задачей является нагнетание давления в топливной системе.

Устройство плунжерной пары включает две детали – поршень или плунжер, давший название рабочему узлу, и втулка или гильза. Принцип работы устройства основан на возвратно-поступательном движении, которое плунжер осуществляет внутри втулки. При этом каналы и клапаны, расположенные внутри ТНВД обеспечивают подачу горючего в полость, размещенную над плунжером, а также его отвод после сжатия и нагнетания давления.

Узел может эффективно работать только при обеспечении высокого уровня герметичности. Для этого рабочие поверхности и поршня, и втулки тщательно обрабатываются, что дало еще одно название плунжерной пары – прецизионная, то есть высокоточная. Еще одно обязательное требование к поршню и втулке – изготовление из крайне прочных марок стали, способной выдержать серьезные нагрузки.

Наличие других конструктивных элементов, деталей и узлов топливного насоса высокого давления зависит от конкретной разновидности устройства. Конструкция наиболее простого и широко распространенного рядного ТНВД предусматривает присутствие следующих деталей:

  • плунжерная пара, подробно описанная выше;
  • специальные канавки, назначение которых – подача горючего к плунжерной паре;
  • кулачковый вал, оснащенный центробежной муфтой, который вращается при помощи ремня ГРМ;
  • толкатели плунжера, передающие энергию, поступающую от кулачкового вала;
  • пружины, предназначенные для возврата плунжера в исходное положение;
  • нагнетательные клапаны, обеспечивающие движение топлива в нужном для эксплуатации двигателя направлении;
  • зубчатые рейки, штуцеры и так называемый всережимный регулятор, активируемый педалью газа.

Некоторые особенности других разновидностей ТНВД описываются ниже. Но независимо от различий в конструкции, принцип работы любых топливных насосов высокого давления примерно одинаков.

 

Принцип работы

 

Схема работы рассматриваемой модели топливного насоса напоминает эксплуатацию двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Она включает в себя несколько последовательно реализуемых этапов:

  1. Вращение кулачкового вала с оказанием давления на толкатели плунжера.
  2. Перемещение поршня по втулке.
  3. Увеличение давления топлива, в результате которого открываются нагнетательные клапаны.
  4. Поступление горючего к форсункам через открытые клапаны.

Важной особенностью ТНВД выступает попадание в форсунки не всей топливно-воздушной смеси, а только четко определенной дозы. Оставшееся топливо через специальные сливные клапаны возвращается в систему. Наличие центробежной муфты обеспечивает поступление горючего в нужный момент, а присутствие в конструкции всережимного регулятора обеспечивает точное определение необходимого объема смеси.

В результате одновременной работы всех узлов топливного насоса высокого давления удается добиться продуктивной работы двигателя при минимально возможном расходе топлива.

Дальнейшего увеличения КПД двигателей, оснащенных ТНВД, позволяет добиться использование электронных систем управления работой топливного насоса. Современные высокоточные датчики контролируют все ключевые параметры системы, к числу которых относятся:

  • изменение положения педали газа;
  • количество оборотов распределительного вала;
  • уровень температуры охлаждающей жидкости;
  • скорость транспортного средства;
  • уровень давления в системе наддува воздуха;
  • изменение положения иглы форсунки и т.д.

Дополнительный плюс ТНВД с электронным блоком контроля и управления – наличие эффективных программ самодиагностики системы. Они позволяют быстро выявлять возникшие проблемы и обеспечивают работу двигателя даже в случае отказа отдельных узлов или деталей.

Классификация

Для классификации ТНВД применяется несколько признаков. По принципу работы различают топливные насосы непосредственного действия и системы, предусматривающие аккумуляторный впрыск. Первая разновидность также делится на два типа – с механическим и пневматическим приводом. Она обеспечивает одновременное осуществление процессов нагнетания давления и впрыска, а потому проще и намного чаще применяется на практике.

Вторая разновидность – топливный насос с гидроаккумулятором – разделяет выполнение накачки топливно-воздушной смеси и ее впрыска в форсунки. Сначала горючее собирается в специальном хранилище, который и называется аккумулятором, после чего передается для сжигания. В результате повышается эффективность работы двигателя, но при этом заметно усложняется конструкция ТНВД. Последний аргумент стал главной причиной того, что насосы с гидроаккумулятором не относятся к числу популярных.

Второй классифицирующий признак – конструктивные особенности насоса.

В соответствии с ними принято различать три типа ТНВД:

  1. Рядные. Наиболее простая и надежная конструкция, предусматривающая наличие нескольких ниш или секций, каждая из которых предназначена для подачи топлива в одну форсунку двигателя. При этом плунжерные пары размещаются в ряд, что и дало название агрегату. Сегодня такая разновидность ТНВД применяется исключительно на грузовых автомобилях, что объясняется надежностью и низким уровнем требований к качеству топлива. Однако, из-за больших габаритов и невысокого, по сравнению с альтернативными вариантами, КПД, установка на легковые авто прекращена в 2000 году.
  2. Распределительные. Данная разновидность насоса предполагает наличие одного или двух плунжеров, количество которых определяется объемом двигателя. Благодаря особенностям конструкции, этого оказывается вполне достаточно для обслуживания цилиндров, число которых варьируется в пределах от 4 до 12. В результате, достигается уменьшение массы и размеров ТНВД, что позволяет использование на двигателях легковых авто.
    Основной минус – сравнительная недолговечность насосов распределительного типа.
  3. Магистральные. ТНВД этого типа предусматривает систему подачи топлива Common Rail, которая стала в последние годы одной из наиболее востребованных. Главная особенность – накапливание топлива перед поступлением к форсункам в специальной рампе. Основное достоинство магистральных ТНВД – высокий уровень давления (свыше 180 МПа), благодаря которому достигается более эффективное сжигание горючего, обеспечивающее рост КПД при снижении расхода топлива.

 

Частые неисправности

 

Несмотря на достаточно серьезные конструктивные различия между разновидностями топливных насосов высокого давления, их эксплуатация сопровождается необходимостью выполнение ряда обязательных требований. Первое и главное из них – использование топлива, соответствующего характеристикам конкретной модели насоса.

Второе необходимое условие – своевременное и регулярное техническое обслуживание агрегата. Третье требование – применение в процессе эксплуатации качественных смазочных материалов.

Невыполнение любого из перечисленных условий приводит к необходимости дорогостоящего и весьма трудоемкого ремонта, что связано со сложностью конструкции ТНВД и, как следствие, большим объемом работ по снятию плунжерной пары или других пришедших в негодность деталей. Наиболее частыми неисправностями топливного насоса высокого давления являются:

  • увеличение количества образуемого в ходе выхлопа дыма;
  • повышенный расход топлива;
  • снижение мощности двигателя;
  • возникновение посторонних шумов;
  • трудности с запуском двигателя;
  • скачки такого важного показателя, как количество оборотов.

Несмотря на внушительный перечень возможных неисправностей, необходимо отметить, что качественно изготовленный ТНВД при грамотной эксплуатации является надежным и долговечным устройством. Следование приведенным выше рекомендациям и правильное использование топливного насоса гарантирует экономичную и эффективную работу двигателя в течение всего нормативного срока службы.

ТНВД двигателя – что это такое

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

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

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

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

Устройство ТНВД дизельного двигателя

Механический рядный ТНВД

Топливный насос рядного типа

 

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

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

Цикл работы плунжерной пары

 

Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей.

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

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

Роторные распределительные насосы

Роторный ТНВД

 

В роторных насосах применяется управляющая электроника.

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

Устройство и принцип работы ТНВД в системах впрыска Common Rail

ТНВД системы Common Rail

 

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

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

    Дозирующий клапан на ТНВД.
    Обратный клапан ТНВД.
    Клапан опережения впрыска топлива ТНВД.

Диагностика и ремонт ТНВД

Признаки неисправности ТНВД

Устранение неисправности рядного ТНВД

 

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

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

Ремонт ТНВД дизельных двигателей своими руками

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

Источник mytopgear. ru

виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Топливный насос высокого давления имеющий сокращенную аббревиатуру (ТНВД) выполняет следующие основные функции:

— подает топливо под высоким давлением в топливную систему ДВС;

— регулирует моменты впрыска топлива.

Топливный насос относится к наиболее важным устройствам, как бензиновых, так и дизельных двигателей.

ТНВД обычно применяются в дизельных двигателях. В бензиновых двигателях применение ТНВД нецелесообразно, ввиду того, что в нем не требуются такие высокие давления, как в дизельном двигателе.

Можно выделить следующие

основные конструктивные элементы топливного насоса:
  1. Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Плунжерная система изготавливается из высокопрочной стали на высокотехнологическом оборудовании (станках), в связи с необходимостью высокой точности.

Всего один завод на все пост Советское пространство изготавливал плунжерные пары. Изготовление плунжерных пар сегодня происходит таким образом.

Если внимательно изучить процесс производства плунжерных пар, то отчетливо видно, что огромное значение уделяют прецизионному сопряжению (зазор между плунжерной парой). Плунжер плавно входит в цилиндр под действием собственного веса.

Как изначально упоминалось, топливный насос служит не только для подачи топлива в топливную систему, но и подает его к форсункам на каждый цилиндр на бензиновом двигателе.

Форсунки являются связующим звеном этой цепи и соединяются с насосом специальными трубопроводами. Для эффективного впрыска топлива форсунки соединяются с нижней распылительной частью с специальными отверстиями для увеличения эффективности впрыска топлива с дальнейшим воспламенением. Момент впрыска топливной смеси в камеру сгорания регулируется углом опережения зажигания.

Типы топливных насосов

Существует три основных типа ТНВД, которые мы с вами рассмотрим:

  1. распределительный;
  2. рядный
  3. магистральный.

Рядный ТНВД

Рядный топливный насос высокого давления оснащен плунжерными парами, которые располагаются друг с другом. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива только для одного цилиндра.

Пары устанавливаются в корпусе насоса, в котором имеются каналы входа и выхода. Плунжер приводится в работу при помощи кулачкового вала, который имеет привод от коленчатого вала.

 

При вращении кулачкового вала топливного насоса, кулачки воздействуют на толкатели плунжеров приводя их в движении внутри втулок насоса. Вследствие впускные и выпускные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. Когда плунжер движется вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию нагнетательного клапана, через который топливо подается к форсунке по топливопроводу. 

Момент подачи топлива регулируется специальным устройством (муфтой центробежного типа). Работа муфты центробежного типа основана на перемещении грузиков под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется по мере роста (или уменьшения) величины оборотов коленчатого вала двигателя, вследствие чего грузики расходятся к внешним краям муфты, либо сближаются к оси. Происходит смещение кулачкового вала относительно привода, что приводит к изменению работы плунжеров.

Когда обороты коленчатого вала увеличиваются – происходит ранний впрыск топлива, когда уменьшаются – поздний впрыск топлива.

Рядные топливные насосы зарекомендовали себя своей надежностью. Они совсем не привередливы к качеству топлива и смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Недостатки рядных топливных насосов высокого давления – их размер.

Распределительный ТНВД

Распределительный ТНВД включает в себя один или два плунжера, что зависит от объема двигателя.

 

И эти один или два плунжера работают на все цилиндры двигателя. Таким образом удалось не только обеспечить более равномерную подачу топлива, но и уменьшить габариты топливного насоса высокого давления. Недостатки распределительных ТНВД в их надежности и долговечности.

 

Распределительные ТНВД имеют различные типы привода:

  1. торцевой привод;
  2. внутренний привод;
  3. внешний привод;

Наиболее эффективными себя показали торцевые и внутренние приводы ТНВД, с меньшей нагрузкой.

Кстати, такие импортные насосы, как Bosch, оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы отечественного производства.

 

Основным элементом в торцевом приводе Bosch является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет горючую смесь по цилиндрам. Плунжер распределитель при этом совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Плунжер совершает возвратно-поступательно движение одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая обегает кольцо. Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в начальное положение осуществляется с помощью возвратного механизма.  

Именно вращательное движение плунжера, что приводится от приводного вала, способствует распределению топлива в цилиндрах. Величина подачи топлива обеспечивается с помощью электромагнитного клапана или центробежной муфты.

Работа насоса ТНВД

Работа насоса состоит из нескольких этапов:

  1. Закачка порции топлива в надплунжерное пространство;
  2. Нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам.
  3. Возвращение плунжера в исходное положение. Повторение цикла работы.
Внутренний кулачковый привод ТНВД

Такой привод топливных насосов применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например,  Bosch VR, Lucas DPC. В данном типе ТНВД распределение горючей смеси происходит за счет плунжера и распределительной головки.

 

Распределительный вал оснащается двумя плунжерами, расположенными друг напротив друга, которые нагнетают топливо. Тем выше давление в насосе, чем меньше расстояние между плунжерами. По мере возрастания давления топливо поступает к форсункам через нагнетательные клапана.

Магистральный ТНВД

Магистральный ТНВД используется в известной системе подачи топлива Common Rail. Работа магистрального ТНВД заключается в накапливании топлива в топливной рампе, затем подается на форсунки. Давление в магистральном топливном насосе высокого давления составляет примерно 180 Мпа.

 

Магистральный насос бывает одно-, двух- или трех плунжерным.  Приводится магистральный ТНВД от кулачкового вала.

Когда кулачки воздействуют на плунжер, тот перемещается вниз, происходит расширение компрессионной камеры, давление падает и создается разряжение, которое приводит к открытию впускного клапана, и топливо начинает поступать.

Когда плунжер подымается – давление растет и клапан закрывается. Когда давление достигает необходимой отметки, топливо  через выпускной клапан нагнетается в топливную рампу.

Процесс подачи топлива в магистральном ТНВД регулируется дозирующим топливным клапаном, открытие и закрытие, которого осуществляется с помощью электроники.

Определяем неисправности ТНВД дизельного мотора

Топливная система является наиболее сложным узлом сложных в ремонте участков дизельного двигателя. Важно постоянно поддерживать ее в работоспособном состоянии, ведь разные поломки ТНВД могут впоследствии привести к серьезным неполадкам дизельного мотора, вплоть до полного выхода из строя.

Дизель сервис Дизель Лайф https://kzndiesel.ru/ предоставляет услуги по ремонту топливной аппаратуры дизельных двигателей. Работы выполняются квалифицированными специалистами при использовании современного оборудования и качественных запчастей. На все услуги представляется гарантия.

Явные признаки поломки ТНВД дизеля следующие:

Скачки в работе двигателя на всех диапазонах оборотов.  Очень часто такие неполадки связаны с тем, что в топливе находится вода. Есть ещё одна причина — подсос воздуха. Также неравномерная работа мотора может быть связана с неравномерной подачей топлива. Плохое распыление смеси, а также заедание иглы у распылителя, может привести к такой проблеме. Иногда поломка кроется в износе форсунок. Ремонт форсунок в Казани рекомендуем доверить специалистам сервиса kzndiesel.ru.

Заметное падение мощностных параметров. Если двигатель не выдаёт достаточно мощности, без явных на то признаков, вероятная причина неисправности в насосном агрегате. Засорение фильтрующего элемента также является причиной того, что внутрь цилиндров осуществляется недостаточная подача топлива.

Обильное дымление. Неисправности ТНВД, связанные с дымлением при работе мотора, являются самыми распространенными. Здесь нужно учесть цвет дыма. Именно он указывает на проблемы с топливным оборудованием. 

Если появляется белый дым, причины могут быть следующими:

  • некачественное распыливание топлива;
  • подсос воздуха внутрь топливной системы;
  • попадание в цилиндры воды;
  • неправильная регулировка угла подачи топлива.

Когда появляется дым чёрного цвета, значит, имеются нарушения в регулировке топливного насоса, недостаток воздуха и малый угол топливоподачи. Присутствует ещё один признак неисправности, связанный с резким изменением количества оборотов мотора. Это может быть связано с нарушением работы топливного насоса. Ремонт ТНВД в Казани на сервисе https://kzndiesel. ru/remont-tn… производится после качественной диагностики и точного определения неисправностей.

На правах рекламы

Устройство ТНВД BOSCH (Бош) VE. Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления ⭐ (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одно­плунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера показана на рисунке:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе  Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

  • роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
  • блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
  • автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
  • электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
  • автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки  7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер  10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

 

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2.

Видео: Работа ТНВД

Неисправности ТНВД и причины их возникновения

Дизельные двигатели ценятся за неприхотливость в эксплуатации, экономичный расход топлива, простоту обслуживания. При нормальной работе двигатель действительно выдает отличную приемистость, экономичность. В то же время, дизельный двигатель, по сравнению с бензиновыми аналогами, весьма чувствителен к некоторым факторам, главный из которых – качество используемого топлива. Система подачи топлива дизельного двигателя устроена таким образом, что горючее и воздух подаются в цилиндр поочередно: в первую очередь поступает воздух, а в момент завершения такта сжатия топливо, под высоким давлением, впрыскивается в цилиндр.

Причины возникновения неисправностей ТНВД

Основная причина, по которой топливный насос подвергается поломкам и неисправностям, заключается в износе составляющих ТНВД. На практике износ проявляется в ослаблении натяги в зафиксированных посадках, а между подвижными деталями увеличивается зазор. Нарушенное расположение деталей ведет к их постепенной хрупкости, в образовавшиеся пустоты попадает грязь и другие отложения. В свою очередь, быстрый износ деталей возникает в тех случаях, когда используется низкокачественное топливо, содержащее даже незначительные примеси.

Минимальное количество воды, содержащееся в топливе, способно привести не только к возникновению неисправностей, но и к полному выходу системы из строя. Не менее губительным будет содержание частиц пыли или механических примесей. Ведь функционирование ТНВД происходит при высоком давлении и температуре, поэтому любые посторонние частицы способны нанести вред плунжерным парам. Своевременное обслуживание ТНВД, замена фильтров, промывка топливной системы позволят существенно снизить риск возникновения неисправностей в узлах автомобиля.

Понять, что топливный насос высокого давления (ТНВД) подвергся неисправности можно по характерным признакам, сопровождающим эксплуатацию автомобиля. К таковым относятся:

  • увеличение расхода топлива;
  • нарушена подача топлива от ТНВД к форсунке;
  • с шестерни ТНВД соскальзывает ремень ГРМ;
  • обнаружена течь топлива из ТНВД;
  • затруднен запуск двигателя;
  • посторонние шумы в ТНВД;
  • повышенная дымность при работе автомобиля.

Основные неисправности ТНВД

Остановимся более подробно на некоторых неисправностях ТНВД, встречающихся чаще других типов поломок. Так, одна из наиболее частых неисправностей заключается в нарушении синхронности, равномерности подачи топлива. Причина возникновения данной проблемы заключается в износе составных узлов топливной системы: плунжерных пар, клапанов нагнетания, изменением пропускных характеристик форсунок, изношенных зубьев рейки, поводков плунжеров и т.д. При возникновении неисправности в подаче топлива возникают проблемы с мощностью двигателя, увеличивается расход топлива. Кроме этого, цилиндры двигателя при неравномерной подаче топлива выдают перебои в работе, особенно на малых оборотах. Блок двигателя подвергается ощутимой вибрации.

Запаздывание и неравномерность момента начала впрыска ТНВД – еще одна часто возникающая неисправность в работе насоса. Проблема запаздывания является результатом износа целого ряда составляющих топливной системы. Перечислить все детали сейчас не представляется возможным, однако, наиболее ключевые из них это: ось ролика и корпус толкателя, шарикоподшипники, гнезда корпуса колеса и другие составные части систем.

Наиболее сложной и опасной неисправностью ТНВД считается нарушение подвижности рейки и сопутствующие этому деформации, поломки. К неисправностям рейки ТНВД относятся заклинивание, отсоединение от регулятора, ослабление хомутиков поводков плунжеров. Чаще всего заедание рейки происходит из-за попадания грязи, абразивных частиц или воды, провоцирующей коррозию деталей. Особую сложность представляет неисправность топливных систем двигателей с двухступенчатой системой впрыска горючего, а так же двигатели с электронным управлением. Предотвратить возникновение неисправностей позволяет своевременный технический осмотр транспортного средства. Диагностика, регулировка ТНВД и форсунок – лучшая профилактика поломок.

Информация взята с сайта http://www.dizelexpert.ru/

ТНВД дизельного двигателя Д-245 — устройство и регулировки

________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

ТНВД дизельного двигателя Д-245 — устройство и регулировки

На двигателе Д-245 автомобилей ЗИЛ-5301 Бычок, ГАЗ-3309, МАЗ-4370 Зубренок устанавливаются ТНВД-773. Топливный насос высокого давления представляет собой блочную конструкцию, состоящую из четырех насосных секций в одном корпусе, имеющую кулачковый привод плунжеров и золотниковое дозирование цикловой подачи топлива.

ТНВД-773 предназначен для подачи в камеры сгорания цилиндров дизеля в определенные моменты времени дозированных порций топлива под высоким давлением. Привод кулачкового вала топливного насоса осуществляется от коленчатого вала дизеля через шестерни распределения.

Взаимное положение шестерни привода топливного насоса и полумуфты привода фиксируется затяжкой гаек, устанавливаемых на шпильки полумуфты. Значение момента затяжки гаек 35…50 Нм.

Топливный насос высокого давления Д-245 объединен в один агрегат с всережимным регулятором и топливоподкачивающим насосом поршневого типа.

Регулятор имеет корректор подачи топлива, автоматический обогатитель топливоподачи (на пусковых оборотах) и пневматический ограничитель дымления (корректор по наддуву). Подкачивающий насос установлен на корпусе ТНВД Д-245 и приводится эксцентриком кулачкового вала.

Рабочие детали насоса смазываются проточным маслом, поступающим из системы смазки дизеля. Слив масла из корпуса насоса осуществляется в картер дизеля. Вновь установленный на дизель насос необходимо заполнить маслом в количестве 200…250 см3. Заливку масла производить через отверстие слива масла поз.30 (Рис.1).

Рис.1 – Топливный насос ТНВД 773 дизеля Д-245

1 — секция топливного насоса; 2 — табличка; 3 – фланец; 4 – шпонка; 5 – полумуфта привода; 6 – гайка крепления полумуфты; 7 – кулачковый вал; 8 – корпус топливного насоса; 9 – топливоподкачивающий насос; 10 – поддерживающий кронштейн; 11 – болт регулировки пусковой подачи; 12 – рычаг останова; 13 – корпус регулятора; 14 – крышка регулятора; 15 – крышка смотрового люка; 16 – болт регулировки минимальной частоты вращения; 17 – болт регулировки максимальной частоты вращения; 18 – гайка крепления секций топливного насоса; 19 – перепускной клапан; 20 – штуцер подвода топлива; 21– маслопровод; 22 – штуцер отвода топлива от подкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки топлива; 23 – болт крепления штуцера подвода топлива к подкачивающему насосу; 24 – корректор по наддуву; 25 – болт штуцера подвода воздуха; 26 – рычаг управления; 27 – пробка винта регулировки
номинальной подачи топлива; 28 – пробка спуска воздуха; 29 – электромагнит останова ; 30 – отверстие слива масла.

Обслуживание топливного насоса высокого давления ТНВД дизелей Д-245

В процессе эксплуатации топливного насоса высокого давления 773 при износе основных деталей нарушаются его регулировочные параметры. Смазка ТНВД Д-245 централизованная от системы смазки дизеля через специальный маслопровод. Необходимый уровень масла в картере насоса устанавливается автоматически.

Для снижения износов прецизионных деталей не допускается работа ТНВД без фильтрующего элемента или с засоренным фильтром тонкой очистки топлива. Также не допускается работа с топливом, имеющим повышенное содержание воды.

При необходимости, а также через каждые 120 тыс. км пробега необходимо снять насос и проверить его на стенде на соответствие регулировочным параметрам, а также установочный угол опережения впрыска топлива на дизеле. При необходимости, произведите соответствующие регулировки.

Регулировка и контроль ТНВД 773 для установочного угла опережения впрыска топлива на двигателе Д-245

При затрудненном пуске дизеля, дымном выпуске, а также при замене, установке топливного насоса после проверки на стенде через каждые 120 тыс. км пробега или ремонте дизеляобязательно проверьте установочный угол опережения впрыска топлива на дизеле.

Установочный угол опережения впрыска топлива, градусов поворота коленчатого вала для топливного насоса высокого давления ТНВД 773.1111005-20.05 — 2,5±0,5

Проверку установочного угла опережения впрыска топлива для ТНВД 773 двигателя Д-245 производите в следующей последовательности:

— установите поршень первого цилиндра на такте сжатия за 40-50 до ВМТ;

— установите рычаг управления регулятором в положение, соответствующее максимальной подаче топлива;

— отсоедините трубку высокого давления от штуцера первой секции ТНВД и вместо неё подсоедините контрольное приспособление, представляющее собой отрезок трубки высокого давления длиной 100…120 мм с нажимной гайкой на одном конце и вторым концом, отогнутым в сторону на 150…170° в соответствии с рисунком 24;

— заполните топливный насос топливом, удалите воздух из системы низкого давления и создайте избыточное давление насосом ручной прокачки до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;

— медленно вращая коленчатый вал дизеля Д-245 автомобилей ЗИЛ-5301 Бычок, ГАЗ-3309, МАЗ-4370 Зубренок по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление в головке насоса (прокачивающим насосом), следите за истечением топлива из контрольного приспособления.

— В момент прекращения истечения топлива (допускается каплепадение до 1 капли за 10 секунд) вращение коленчатого вала прекратить;

— выверните в соответствии с рисунком 2 фиксатор из резьбового отверстия заднего листа и вставьте его обратной стороной в то же отверстие до упора в маховик, при этом фиксатор должен совпадать с отверстием в маховике (это значит, что поршень первого цилиндра установлен в положение, соответствующее установочному углу опережения впрыска топлива.

Рис.2 — Установка фиксатора в отверстие заднего листа и маховика дизеля Д-245

При несовпадении фиксатора с отверстием в маховике произведите регулировку ТНВД 773, для чего проделайте следующее:

— снимите в соответствии с рисунком 3 крышку люка;

— совместите фиксатор с отверстием в маховике, поворачивая в ту или другую сторону коленчатый вал;

— отпустите на 1…1,5 оборота гайки крепления шестерни привода топливного насоса;

— при помощи ключа поверните за гайку валик топливного насоса против часовой стрелки до упора шпилек в край паза шестерни привода топливного насоса;

— создайте избыточное давление в головке топливного насоса до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;

— поворачивая вал насоса по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление, следите за истечением топлива из контрольного приспособления;

— в момент прекращения истечения топлива прекратите вращение вала и зафиксируйте его, зажав гайки крепления полумуфты привода к шестерне привода.

Произведите повторную проверку момента начала подачи топлива. Отсоедините контрольное приспособление и установите на место трубку высокого давления и крышку люка.
Заверните в отверстие заднего листа фиксатор.

Рис.3 — Привод топливного насоса ТНВД двигателя Д-245

1 – крышка люка; 2 – гайка; 3 – шпилька; 4 – гайка специальная; 5 – полумуфта привода; 6 – шестерня привода топливного насоса

Проверка форсунок дизеля Д-245 на давление начала впрыска и качество распыла топлива

Рис.4 – Форсунка двигателя Д-245

1 – корпус форсунки; 2 – шайба регулировочная; 3 – пружина; 4 – штанга форсунки; 5 – проставка; 5 – гайка распылителя; 7 – распылитель; 8 – кольцо уплотнительное.

Проверку форсунок производите через каждые 120 тыс. км пробега. Снимите форсунки с дизеля и проверьте их на стенде. Форсунка топливного насоса ТНВД 773 считается исправной, если она распыливает топливо в виде тумана из всех пяти отверстий распылителя, без отдельно вылетающих капель, сплошных струй и сгущений.

Начало и конец впрыска должны быть четкими, появление капель на носке распылителя не допускается. Качество распыла проверяйте при частоте 60-80 впрысков в минуту.

При необходимости отрегулируйте форсунки изменением общей толщины регулировочных шайб 2 (Рис.4): увеличение общей толщины регулировочных шайб (увеличение сжатия пружины) повышает давление, уменьшение – понижает. Изменение толщины шайб на 0,1мм приводит к изменению давления начала подъема иглы форсунки на 1,3… 1,5 МПа.

Значения давления начала впрыскивания для форсунок: 455.1112010-50 – 24,5 МПа; 172.1112010-11.01 – 25,0…26,2 МПа. Установите форсунки на дизель. Болты скобы крепления форсунок затягивайте равномерно в 2-3 приема. Окончательный момент затяжки 20…25 Нм.

 

Дизельные топливные насосы — Топливный насос

Фото 2/5 | Дизельные нагнетательные насосы, боковой угол

Топливный насос высокого давления — это сердце дизельного двигателя. Точно поданное топливо поддерживает ритм или синхронизацию, которые обеспечивают плавную работу двигателя. Одновременно насос также контролирует количество топлива, необходимое для получения желаемой мощности. ТНВД выполняет работу как дроссельной заслонки, так и системы зажигания, необходимых в бензиновых двигателях.При устранении неисправностей бензинового двигателя вы проверяете компрессию, топливо и искру. У дизеля нет системы зажигания, поэтому с ним на одну ошибку меньше. Основные достижения в разработке дизельного двигателя являются прямым результатом улучшенного впрыска топлива. Вот как работает ТНВД.

Насосы с линейным впрыском (толчковыми)
Первые насосы, в которых для подачи дозированного топлива в камеру сгорания использовались поршни, были разработаны еще в 1890-х годах. На это ушло почти сорок лет, но в 1927 году Bosch представила серийный линейный насос с спиральным управлением.Эти первые насосы очень похожи на Bosch P7100 (P-pump) на двигателях Dodge Ram 5.9L Cummins ’94 — ’98. Иногда их называют толчковыми насосами. Они состоят из отдельных насосов и плунжеров, соединенных в линию, по одному на цилиндр. Они активируются кулачком, который механически связан с двигателем. Тем не менее, насос может изменять время, хотя и не до такой степени, как система с электронным управлением. Рядные ТНВД выглядят как рядные мини-двигатели. Первые рядные ТНВД обеспечивали давление впрыска от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как более новый Bosch P7100, установленный на двигателях Cummins от ’94 до ‘981/2, обеспечивает давление 18000 фунтов на квадратный дюйм.

Распределительные (роторные) топливные насосы
Эти типы насосов имеют только один дозатор топлива. Вращающийся ротор обеспечивает гидравлическое соединение с различными портами на распределительной головке, что отчасти похоже на то, как распределитель работает на бензиновом двигателе. Преимущества роторного насоса только с одним плунжером в том, что все порции топлива абсолютно одинаковы, что позволяет уменьшить габаритные размеры. Кроме того, насосы распределительного типа имеют меньше движущихся частей по сравнению с линейными насосами.Двумя примерами механических ротационных насосов являются Stanadyne DB2 и Bosch VE. Stanadyne DB2 создает давление 6700 фунтов на квадратный дюйм, а Bosch VE — 17000 фунтов на квадратный дюйм.

Примером электронного роторного насоса является Bosch VP44, способный создавать давление 23 000 фунтов на квадратный дюйм. Это самый умный насос с наибольшей ответственностью — даже по сравнению с новыми насосами Common Rail CP3. Это так, потому что все, что нужно сделать CP3, — это создать давление. Помимо создания давления, VP44 необходимо электронно контролировать время и количество топлива, подаваемого в двигатель.

Система впрыска Common-Rail
При системе впрыска Common-Rail сам насос потерял большую часть своих полномочий решать, когда и в каком количестве подавать топливо под давлением. Например, насос CP3 получает топливо из топливного бака. Затем он использует радиально-поршневую конструкцию для значительного увеличения давления. Топливо под высоким давлением отправляется в общую топливную рампу, которая в основном является аккумулятором для форсунок. Форсунки вступят в силу оттуда.

Насос-форсунки
Линии, соединяющие ТНВД с топливной форсункой, вызвали проблемы у первых инженеров-дизелей.Поэтому в 1905 году Карл Вайдман избавился от них, соединив впрыскивающий насос и инжектор. Насос-форсунка представляет собой компактную конструкцию с впрыском топлива, в которой плунжер насоса создает высокое давление за счет механической силы, прилагаемой двигателем. Плунжер и форсунка сливаются в одно целое, задача которого — подавать распыленное топливо в камеру сгорания. Чаще всего насос-форсунки используются в двигателях Volkswagen и больших дизельных двигателях. ДП

Интересные факты о впрыске топлива
* Первые дизельные двигатели использовали сжатый воздух для подачи топлива в камеру сгорания.Это технология, оставшаяся после экспериментов с угольной пылью.

* Компания Atlas Imperial Diesel из Окленда, Калифорния, разработала свою первую топливную систему Common Rail еще в 1919 году.

* Основной проблемой для систем впрыска топлива является отсутствие подтекания в конце впрыска. Даже небольшая дополнительная капля нарушит цикл сгорания.

* В современных дизельных двигателях топливо выходит из форсунки под давлением 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения, это число укладывается в диапазон давлений, в которых работают гидрорезки.Watejets использует высокое давление h30 для резки многих различных материалов, включая пластик, дерево, сталь и алюминий.

* Cummins и Scania объединились для создания системы впрыска XPI Common-Rail высокого давления, которая способна поддерживать высокое давление топлива при любой работе двигателя.

* Первые ТНВД имели масляные щупы.

Функция впрыска дизельного топлива

Система впрыска топлива лежит в основе дизельного двигателя.Сжимая и впрыскивая топливо, система нагнетает его в воздух, который был сжат до высокого давления в камере сгорания.

В состав системы впрыска дизельного топлива входят:

  • ТНВД — нагнетает топливо до высокого давления
  • Трубка высокого давления — подает топливо на форсунку
  • Форсунка — впрыскивает топливо в цилиндр
  • Подающий насос — всасывает топливо из топливного бака
  • Фильтр топливный — фильтрует топливо

Некоторые типы топливных баков также имеют топливный отстойник на дне фильтра для отделения воды от топлива.

Функции системы

Система впрыска дизельного топлива выполняет четыре основные функции:

Подача топлива

Элементы насоса, такие как цилиндр и плунжер, встроены в корпус насоса высокого давления. Топливо сжимается до высокого давления, когда кулачок поднимает плунжер, а затем направляется в инжектор.

Регулировка количества топлива

В дизельных двигателях поступление воздуха практически постоянно, независимо от частоты вращения и нагрузки.Если количество впрыска изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя и время впрыска остается постоянным, мощность и расход топлива изменяются. Поскольку мощность двигателя почти пропорциональна количеству впрыска, она регулируется педалью акселератора.

Регулировка момента впрыска

Задержка зажигания — это период времени между моментом впрыска, воспламенения и сгорания топлива и достижением максимального давления сгорания. Поскольку этот период времени почти постоянен, независимо от частоты вращения двигателя, таймер используется для регулировки и изменения момента впрыска, что позволяет достичь оптимального сгорания.

Распылительное топливо

Когда топливо нагнетается впрыскивающим насосом и затем распыляется из форсунки, оно полностью смешивается с воздухом, улучшая тем самым воспламенение. Результат — полное сгорание.

Знай свой автомобиль: 4 типа дизельных топливных насосов

На каждые 100 автомобилей, проданных в США, продается один автомобиль с дизельным двигателем. Если вы относитесь к этой группе пользователей дизельных двигателей, убедитесь, что вы знаете, какой у вас тип дизельного топливного насоса.

    1. ТНВД Common Rail. Этот насос представляет собой систему подачи дизельного топлива с электронным управлением. Он был разработан в соответствии со строгими требованиями к выхлопным газам 21 века. Он состоит из подающего насоса, Common Rail, форсунок с электронным управлением, множества датчиков для определения рабочего состояния двигателя и компьютера, который управляет всеми этими устройствами. Двигатель приводит в действие подающий насос, вырабатывающий топливо под высоким давлением. Common Rail распределяет топливо по форсункам, которые установлены на каждом цилиндре двигателя.
    2. Распределительный (роторный) ТНВД. Этот дизельный топливный насос также управляется электроникой с помощью различных датчиков, электронного блока управления и исполнительного механизма. Как и в насосе Common Rail, датчики определяют состояние двигателя и отправляют сигналы в блок управления. Привод контролирует количество впрыскиваемого топлива и его синхронизацию в соответствии с сигналами, которые он получает от блока управления. Блок управления определяет, какие сигналы он посылает, вычисляя оптимальные уровни для условий работы двигателя.
    3. ТНВД рядный. Одна из двух систем дизельного топлива с механическим управлением, рядный топливный насос высокого давления соответствует цилиндрам двигателя по количеству механизмов давления топлива. Этот насос в основном используется для средних и больших грузовиков и строительной техники. Распределительный вал приводит в действие механизмы управления давлением топлива и количеством впрыска в корпусе насоса. Элементы в этом корпусе следуют порядку впрыска для подачи топлива в каждый цилиндр двигателя.
    4. Распределительный ТНВД. Распределительный топливный насос, также являющийся дизельным топливным насосом с механическим управлением, имеет только один механизм давления топлива, несмотря на количество цилиндров двигателя, которое может иметь транспортное средство. Распределитель спроектирован так, чтобы следовать порядку впрыска для распределения топлива под давлением в каждый цилиндр. В корпусе насоса находятся все его компоненты, включая регулятор, таймер и подающий насос. Благодаря своей компактности этот насос легкий и может работать на высоких скоростях, что делает его идеальным для небольших двигателей.

Знать точный тип дизельного топливного насоса вашего автомобиля важно, если он показывает признаки необходимости замены, которые могут включать резкие скачки скорости, повышение температуры автомобиля, уменьшение расхода бензина и многое другое.Если вы заметили какой-либо из этих индикаторов, обратитесь к производителям дизельных насосов или производителей топливных насосов, чтобы узнать, нужна ли вам замена сегодня.

ZOIL | Основы дизельной топливной системы


Функция дизельной топливной системы заключается в том, чтобы впрыскивать точное количество распыленного топлива под давлением в каждый цилиндр двигателя в нужное время. Возгорание в дизельном двигателе происходит, когда поток топлива смешивается с горячим сжатым воздухом. (В бензиновом двигателе не используются электрические искры.)

Топливная система состоит из следующих компонентов.

Есть много разных типов и форм топливных баков. Каждый размер и форма предназначены для определенной цели. Топливный бак должен вмещать достаточно топлива для работы двигателя в течение разумного периода времени. Бак должен быть закрыт, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов. Он также должен быть провентилирован, чтобы позволить воздуху поступать, заменяя любое топливо, требуемое двигателем. Требуются еще три отверстия в баке: одно для заполнения, одно для слива и одно для слива.

Есть три типа дизельных топливопроводов. К ним относятся тяжелые трубопроводы для высоких давлений между ТНВД и форсунками, трубопроводы среднего веса для легких или средних давлений топлива между топливным баком и ТНВД, а также легкие трубопроводы с низким давлением или без него.

Дизельное топливо необходимо фильтровать не один раз, а несколько раз в большинстве систем. Типичная система может иметь три ступени прогрессивных фильтров — сетку фильтра в баке или перекачивающем насосе, первичный топливный фильтр и вторичный топливный фильтр.В последовательных фильтрах все топливо проходит через один фильтр, а затем через другой. В параллельных фильтрах часть топлива проходит через каждый фильтр.

Для получения дополнительной информации о топливных фильтрах см. Основные сведения о дизельных топливных фильтрах.

В простых топливных системах для подачи топлива из бака в топливный насос используется сила тяжести или давление воздуха. На современных быстроходных дизельных двигателях обычно используется топливный насос. Этот насос, приводимый в действие двигателем, автоматически подает топливо в систему впрыска дизельного топлива.Насос часто имеет ручной рычаг подкачки для удаления воздуха из системы. Современные ТНВД — это почти все толкательные насосы, в которых используется плунжерный и кулачковый метод впрыска топлива.

Имеется четыре основных системы впрыска топлива:

1. Отдельный насос и форсунка для каждого цилиндра

2. Комбинированный насос и форсунка для каждого цилиндра ( насос-форсунка тип )

3. Один насос, обслуживающий форсунки на несколько цилиндров (распределитель тип )

4.Насосы в общем корпусе с форсунками на каждый цилиндр ( система common rail )

Система Common Rail быстро набирает популярность для применения на дорогах. Рядный и распределительный типы используются на внедорожниках и промышленных машинах.

Форсунки для дизельного топлива, пожалуй, самый важный компонент топливной системы. Работа форсунок — подавать точное количество распыленного топлива под давлением в каждый цилиндр.Сильно распыленное топливо под давлением, равномерно распределенное по цилиндру, приводит к увеличению мощности и экономии топлива, снижению шума двигателя и более плавной работе.

В современных инжекторах дизельного топлива, например, в топливных системах Common Rail, используется пьезоэлектричество. Пьезоэлектрические форсунки чрезвычайно точны и могут выдерживать очень высокие давления, характерные для систем Common Rail.

Топливо, используемое в современных высокоскоростных дизельных двигателях, производится из более тяжелых остатков сырой нефти, которые остаются после удаления более летучих видов топлива, таких как бензин, в процессе очистки.Наиболее распространенный сорт дизельного топлива — это 2-D, более известный как дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).

Для получения дополнительной информации о дизельном топливе см. Основные сведения о дизельном топливе со сверхнизким содержанием серы.

Распространенный враг дизельных топливных систем — вода. К сожалению, вода встречается в дизельном топливе чаще, чем думает большинство людей. Если вода попадет в систему впрыска, она быстро окислит компоненты черных металлов (стали). Некоторые из наиболее распространенных отказов, связанных с водой, включают:
• Захват компонента впрыска
• Заедание компонентов дозатора как в насосе, так и в инжекторе
• Отказ регулятора / компонента дозирования

Дизельная топливная система является критическим компонентом любого дизельного двигателя, и ее оптимальная работа важна для максимальной производительности.E-ZOIL производит несколько присадок, разработанных для решения общих проблем, с которыми сталкивается система дизельного топлива. Присадки E-ZOIL повышают смазывающую способность топливной системы и предотвращают преждевременный выход из строя топливных насосов и форсунок. Ознакомьтесь с нашей линейкой присадок для защиты вашего топлива и оборудования!

Как работает прямой впрыск топлива в дизельных двигателях?

До того, как превратиться в системы впрыска топлива, которыми мы пользуемся сегодня, в системе подачи топлива в автомобиле использовались карбюраторы. Однако в дизельных двигателях всегда использовался прямой впрыск топлива.

В отличие от бензиновых двигателей, в которых используется впрыск через порт для впрыска топлива во впускной коллектор непосредственно перед тактом впуска, дизельные двигатели впрыскивают топливо под высоким давлением непосредственно в цилиндры двигателя. Это происходит в верхней части такта сжатия, и оба инициируют и регулируют сгорание, выполняя ту же работу, что и система зажигания и дроссельная заслонка в бензиновом двигателе.

Принимая во внимание все необходимые факторы — тепло, давление и равномерное распределение топливного тумана — неудивительно, что форсунка является наиболее сложным компонентом дизельного двигателя.Хорошая новость заключается в том, что без отдельной системы зажигания это на одну ошибку меньше, чем в топливной системе бензинового двигателя. Кроме того, без коллектора это намного более чистая установка.

В наши дни в автомобилях с дизельным двигателем обычно используются два варианта: насос-форсунка и common rail.

Насос-форсунка

Эта система объединяет форсунку инжектора и топливный насос в один компактный компонент, который охлаждается и смазывается самим топливом.В этом процессе топливо низкого давления поступает в топливные каналы головки блока цилиндров и, если электромагнитный клапан открыт, в канал форсунки. Когда плунжер насоса опускается, соленоидный клапан и топливопровод закрываются, и захваченное топливо сжимается. Когда давление поднимается выше определенного давления «открытия», игла сопла форсунки поднимается, так что топливо может распыляться в камеру сгорания. Наконец, плунжер опускается, соленоид и топливный клапан снова открываются, и топливо поступает в канал.Это снижает давление внутри, что закрывает сопло инжектора.

Системы насос-форсунок обычно используются в больших коммерческих и легковых автомобилях Volkswagen Group и Land Rover.

Common Rail

В этой схеме топливо течет из бака в общий коллектор (также известный как аккумулятор), а затем в форсунки для распыления в камеру сгорания. В коллекторе используется предохранительный клапан для поддержания надлежащего давления и отправки дополнительного топлива обратно в бак.Время и количество впрыска точно регулируются пьезоэлектрическими клапанами. Название «common rail» происходит от общей топливной рампы, в которой хранится топливо под чрезвычайно высоким давлением (до 29 000 фунтов на квадратный дюйм), и которое подает топливо к нескольким топливным форсункам.

Системы Common Rail используются в большинстве других легковых автомобилей с дизельным двигателем по всему миру.

Топливный впрыск — 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 для 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 варьируется 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 накачка.

После завершения требуемого 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, пока не будет достигнута активная часть кулачка. Это позволяет использовать определенную часть кулачка. Если профиль кулачка имеет переменную скорость подъема, скорость впрыска может быть изменена с помощью соответствующей секции кулачка. Этот метод сложен, так как на один впрыск возникает два соленоидных события, каждое из которых связано с ошибками. Ошибки во времени работы клапана влияют 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 взаимодействие с другими контроллерами.

Топливопроводы и форсунки высокого давления в основном 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 насоса. 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 на большом количестве 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.

Распространенные причины проблем с насосом впрыска дизельного топлива в Ferndale

Вы беспокоитесь о топливном насосе высокого давления вашего автомобиля? Важно понимать, почему топливный насос высокого давления может доставлять вам проблемы.Хотя профессионалу из автомагазина в Ферндейле необходимо будет осмотреть ваш грузовик, прежде чем поставить конкретный диагноз, наиболее распространены следующие причины.

Грязное топливо

Основной причиной ремонта ТНВД дизельного топлива в Ферндейле является использование грязного топлива. Со временем остатки накапливаются по всей вашей системе. Использование некачественного топлива усугубляет эту проблему. Сдайте свой автомобиль на ремонт, если вы заметили разбрызгивание газа или он колеблется при ускорении.

Слишком мало топлива

Возможно, вы едете с очень низким уровнем топлива.Крайне важно, чтобы ваш топливный насос высокого давления был смазан должным образом. Когда ваш резервуар становится слишком низким, система может заполниться воздухом. Это может вызвать серьезные проблемы, требующие ремонта дизельного двигателя.

Нарушение синхронизации форсунки

Другая причина, по которой вам может потребоваться ремонт или замена топливного насоса высокого давления, — это нарушение синхронизации форсунок. Уплотнительное кольцо или седло шара вашего автомобиля могут быть неисправны. Это проблемы, которые необходимо решить как можно скорее.Специалист по ремонту дизельных двигателей подскажет, можно ли отремонтировать насос или его необходимо заменить.

Нужна помощь с насосом для впрыска дизельного топлива?

Вам нужна помощь с насосом для впрыска дизельного топлива в Ферндейле? Если вы обеспокоены тем, что у вас выходит из строя инъекционный насос, немедленно обратитесь к специалисту. Обратитесь в компанию Sound Truck & Auto Repair в Беллингеме, чтобы назначить встречу для вашего автомобиля. Мы много лет обслуживаем водителей в Ферндейле и его окрестностях.Наши высококвалифицированные и опытные технические специалисты постоянно предоставляют экспертные консультации, высокое качество изготовления и непревзойденное обслуживание клиентов. У нас есть обучение, опыт и навыки, необходимые для быстрого и эффективного выполнения вашего ремонта. Вы также можете рассчитывать на наш автомагазин по ремонту жилых автофургонов и автопарку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *