Топливный насос высокого давления (ТНВД)
Топливный насос высокого давления (ТНВД)
Заводские параметры стабильной работы автомобиля ориентированы на использование в процессе эксплуатации топлива высокого качества. Но реальность такова, что на заправочных станциях часто обнаруживается горючее с измененным составом. Посторонние взвеси оказываются в топливной структуре и провоцируют сбивчивую деятельность дизеля. Особенно чувствительным к таким ситуациям агрегатом выступает ТНВД.
Что такое ТНВД
Топливный насос высокого давления – ведущий технический агрегат системы впрыска. Ему доверены две главные обязанности: нагонять четко дозированную часть топлива и регламентировать точное время старта впрыскивания. Основную роль в этих процессах играет плунжерная пара, формирующаяся из двух компонентов:
- Плунжер – металлический поршень, совершающий движения вперед-назад.
- Втулка – полый цилиндр из металла с отверстиями для поступления и вывода топлива.
Подготавливается плунжерная пара на высокоточных станках. Это обязательное условие для осуществления полной герметичности узлового комплекта. Зазор промежду поршнем и втулкой не должен превышать 3 мкм. Поверхности деталей тщательным образом обрабатываются для обеспечения необходимой плотности прилегания.
Не только герметичность имеет решающее значение в производстве плунжерной пары. Детали узла испытывают на себе значительное давление и мощные силовые нагрузки. Чтобы добиться долговечности, блок выполняют из стали высшей марки и применяют технологию сверхточной обработки металла.
Принцип работы ТНВД
По техническим спецификам и особенностям действия выделяется три варианта ТНВД – рядный, распределительный и магистральный. Для первого характерна совокупность действий, когда топливо доводится к цилиндрам различными парами плунжеров. Второй вид распространяет горючее подряд по цилиндрам единственной парой плунжеров. Магистральный вариант создан для инновационной системы Common Rail.
Рядный
Численность плунжерных пар согласуется с количеством цилиндров. Местоположение плунжерного блока в насосе именно там, где размещаются русла для внедрения и отведения топлива. Проходит плунжер в противное направление от кулачкового вала, соответственно связанного приводом с коленчатым валом мотора. Крепкие спирали равномерно придавливают плунжеры к кулачкам.
Когда стартует продвижение кулачкового вала, кулачок сходится с толкателем плунжера. При сдвиге плунжера по втулке, в конкретном порядке прикрываются прорези для впуска и выпуска. Возникает надлежащее давление, способное распахнуть клапан нагнетания. Это позволяет обратить поток горючего по топливному руслу к нужной форсунке.
Четко отрегулировать точный момент подачи и запланированную дозу топлива можно двумя способами – механическим или электронным путем. Процесс реализовывается посредством разворота плунжера во втулке. По верхнему контуру плунжера произведен наклон, позволяющий при повороте четко регулировать выдачу топлива.
Перемена скорости обращения коленчатого вала силового агрегата требует корректировку начала введения горючего. Механическим способом этот процесс можно выполнить при содействии центробежной муфты, которая располагается на кулачковом валу. Когда нарастает скорость вращения коленвала, утяжеляющие элементы внутри муфты разбегаются под влиянием сил инерции, а кулачковый вал выполняет поворот. Ранний впрыск горючего происходит при наращивании оборотов двигателя, а поздний – при падении.
Распределительный
Присутствует только один плунжер, который обихаживает все цилиндры силового агрегата. Распределительный вариант насоса выделяется малыми габаритами и легким весом. При этом он гарантирует стабильную равномерность подачи топлива. Так как износостойкость контактирующих деталей не имеет особенных показателей, то этот вид насоса используется исключительно в легковом транспорте.
Существует несколько конфигураций кулачкового привода в распределительных ТНВД:
- торцевой;
- внутренний;
- внешний.
Первые два варианта имеют более продолжительный срок эксплуатации, потому что в этих конструкциях не существует повышенной нагрузки на узловые элементы привода.
Главным звеном считается плунжер-распределитель. Именно он совершает все виды необходимых движений, гарантируя ввод и распространение горючего по цилиндрам. Кулачковая шайба вращается, обходя статичное кольцо по роликовому приспособлению, и запускает возвратно-поступательный ход плунжера. В начальное расположение плунжерный блок приходит под влиянием спирали.
Контроль количества впускаемого горючего реализуется механикой или электронным способом. В первом случае регулятор запускает центробежную муфту с утяжелителями, и она осуществляет воздействие на специальный дозатор. Второй вариант подразумевает менять величину топливной подачи с помощью электромагнитного клапана.
Магистральный
Технические специалисты компании Bosch создали инновационную систему топливной магистрали, действенность ее выражается в подношение топлива на распылительные устройства от единой рампы. Заслуга системы в том, что при ней уменьшается расход горючего, снижается ядовитость выработанных газов и становится тише работа двигателя. Основным плюсом Common Rail считается вариативность при дозированной выдачи топлива, потому как процессы формирования давления и впрыска разделены.
Магистральный насос был сконструирован конкретно под систему Common Rail, и практикуется для накачивания горючего в топливную помпу. Он обладает особой способностью формировать усиленное давление, по сравнению с иными установками. Согласно технологии насос комплектуется одним, двумя или тремя необходимыми плунжерными блоками. Запускают четкий двигательный ход всех задействованных плунжеров кулачковый вал или шайба. Спускание плунжера вертикально вниз проделывает возвратный элемент.
Впускной канал захлопывается, когда плунжер движется наверх и давление в камере растет. Горючее поступает с подачи клапана точного дозирования – в начальной позиции он открыт, а по точному оповещению ЭБУ прикрывается на конкретную величину. Таким образом, свершается контроль над точным количеством топлива, попадающего в компрессионную камеру.
Ремонт ТНВД
Технические разработчики автомобилей непрерывно работают над созданием абсолютно совершенных насосов, осуществляют испытательные опыты с агрегатами в собранном виде и каждых элементов по отдельности. Но от регулярного загрязнения плунжеров избавиться не удается. Виной тому – топливо не надлежащей чистоты, представляющее опасность для сверхмалых допусков в концепции плунжеров.
Водители могут сами определить, когда пора ехать в Дизель-Моторс и доверить специалистам ремонт ТНВД. Вот на какие явные признаки следует обратить внимание:
- неожиданно автомобиль стал потреблять значительно больше топлива, чем раньше;
- возникли проблемы с запуском силового агрегата;
- из выхлопной трубы стал валить черный дым;
- отработанные газы приобрели едкий запах;
- постоянно проскальзывает ремень в механизме распределения газов;
- стало подтекать горючее;
- вдруг резко упало значение мощности мотора;
- на холостых оборотах стабильность двигателя начала сбоить.
Самостоятельное устранение неполадок приведет к катастрофическим последствиям в функционировании двигателя. Для определения неисправностей необходимо специальное диагностическое оборудование и ресурсы программного обеспечения. Доверьте ремонт специалистам Дизель-Моторс, и вы получите качественно исполненную работу!
Почему клиенты предпочитают обращаться к нам:
- Мы предлагаем полный набор услуг по обслуживанию и ремонту дизельных автомобилей.
- Наши технические специалисты имеют профессиональные навыки по всем видам работ и выполняют ремонт любой сложности.
- Мастера систематически повышают квалификационный уровень в области инновационных разработок.
- Мы строго соблюдаем рекомендации заводов-изготовителей по соответствию работ установленному регламенту.
- Продуманные схемы четкой логистики позволяют быстро удовлетворить потребности в запчастях и расходных материалах.
- Мы не предлагаем клиенту лишние услуги, ориентируемся исключительно на необходимый ремонт.
- Всегда подробно консультируем водителей об этапах и стоимости предстоящих работ.
что это такое в машине, виды, диагностика и неисправности
Что собой представляет
Как уже многие поняли, данное название – это аббревиатура. Расшифровка ТНВД достаточно простая. Она расшифровывается как топливный насос высокого давления. Главная задача данного агрегата – подать вовремя в камеру сгорания дизель под высоким давлением. Дизельное топливо имеет одну важную особенность – качественное воспламенение возможно только при достаточном давлении. Если оно будет слишком низким, то искра не сможет воспламенить смесь. Применение стандартной поршневой системы считается неэффективным. Для работы дизельного мотора понадобится создать давление от 150 мегапаскаль. Решением этой проблемы и стал специфический для дизеля агрегат ТНВД.
С появлением передовой системы впрыска Common Rail, которая осуществляет электронное управление форсунками, насос стал выполнять только одно действие – создание достаточного уровня давления. При этом Common Rail устанавливается далеко не на всех автомобилях. Топливный насос высокого давления – это важный и незаменимый компонент, обеспечивающий правильную работу двигателя. Любому водителю дизельного авто будет полезно знать принцип работы аппарата и его разновидности.
Конструкция устройства
Существует несколько видов ТНВД дизельного двигателя. Далее будет описано общее устройство ТНВД. Насос включает два ключевых компонента: плунжер (или поршень) и цилиндр малого диаметра, по которому ходит поршень. Вместе они образовывают плунжерную систему. Изготавливается она только из высококачественной стали, чтобы выдержать без деформаций высокие давления. Важную роль играет высочайшая точность, с которой производится подобная плунжерная пара.
Многим водителям уже известно, что ТНВД является одним из самых дорогих элементов в конструкции. Использование качественного сырья и необходимость для производства высокоточного оборудования делают эту деталь такой дорогостоящей. На территории бывшего СССР было меньше 3 заводов, которые способны были изготавливать топливные насосы высокого давления.
Работа насоса возможна во многом благодаря очень маленькому расстоянию между плунжерной парой. Его называют прецизионным сопряжением. Также насос осуществляет распределение топлива по форсункам. Это промежуточный элемент в цепи, который объединен непосредственно с насосом. Нижняя часть форсунки находится в камере сгорания. Она отвечает за распыление дизеля. Точное время воспламенения определяется углом опережения.
Как правило, топливный насос высокого давления располагается в подкапотном пространстве недалеко от двигателя. На иномарках трубопроводы к форсункам от насоса будут металлическими, что затруднит демонтаж детали.
Теперь вы знаете устройство ТНВД дизельного двигателя. Это общая информация, так как более специфические детали конструкции необходимо изучать на примере насоса конкретного вида.
Разновидности ТНВД
Развитие технологий привело к появлению нескольких видов ТНВД. Далее будут рассмотрены следующие типы:
- рядный;
- распределительный;
- магистральный.
Каждый тип обладает своими особенностями.
Рядный
Это крайне надежный и долговечный тип насосов. В легковых автомобилях его перестали применять где-то в 2000 годах, но на дизельных грузовиках он используется повсеместно. ТНВД подобного класса смазываются моторным маслом, что позволяет работать даже на низкокачественном дизеле. Рядные модели устанавливаются в моторах с раздельными камерами сгорания.
Как понятно из названия, все плунжерные пары установлены в один ряд. Их количество определяется числом цилиндров в моторе. К коленчатому валу подсоединяется кулачковый вал. Именно он приводит в движение каждую из плунжерных пар. Для постоянного прижатия плунжера к кулачкам имеются специальные пружины.
Принцип действия достаточно прост: при вращении кулачкового вала плунжер сдвигается. Он закрывает собой впускное и выпускное отверстия. Параллельно создается высокое давление, благодаря которому происходит открытие нагнетательного клапана. После дизель через топливопровод поступает к конкретной форсунке.
За регулировку количества топлива отвечает электроника. В старых машинах это делается механическим путем. Последний способ предполагает поворот плунжера на небольшой градус внутри цилиндра. Это достигается за счет использования шестерни, соединенной с зубчатой рейкой. Рейка соединяется с педалью акселерометра. Корректный впрыск топлива при разном нажатии педали осуществляется с помощью специальной муфты. Она имеет пару грузиков, которые расходятся под действием центробежных сил и обеспечивают раннее или позднее впрыскивание, учитывая обороты мотора.
Распределительный
Это следующее поколение, обладающее парой важных преимуществ по сравнению с рядными моделями (меньшие габариты детали, более стабильная и плавная работа). При этом распределительные ТНВД разделяются на несколько подклассов:
- плунжерные или роторные;
- с торцевыми, внутренними или внешними кулачками.
В конструкции используется пара плунжеров, которые работают на все камеры сгорания. Из-за невысокой долговечности подобные устройства устанавливаются на легковых автомобилях. Плунжеры делают столько оборотов, сколько цилиндров в моторе, за счет чего и уменьшается существенно срок эксплуатации по сравнению с рядными ТНВД.
Магистральный
Большинство современных дизельных иномарок оснащается системой Common Rail, (прямой впрыск топлива). Неотъемлемым компонентом является магистральный ТНВД. Он характеризуется лучшей управляемостью процесса сгорания. Добиться этого удалось за счет подачи топлива не прямо в цилиндр, а в специальную аккумулирующую емкость (топливная рампа). Этот конструктивный ход позволил разделить процесс впрыска и создания давления.
В различных автомобилях используется топливный насос высокого давления с 1, 2 или 3 плунжерными парами. Дополнительно в конструкции может присутствовать гидравлический привод. Из аккумулирующей емкости топливо попадает в цилиндр через специальные клапаны, способные регулировать дозировку.
Магистральные модели являются верхом эволюции подобных насосов, предоставляя максимальную эффективность. Работа регулируется электронным блоком управления, что с другой стороны является уязвимостью. Также к недостаткам можно отнести прихотливость насоса к дизельному топливу и высокая стоимость. Малейшие деформации в движущихся компонентах могут вывести деталь из строя.
Как это работает
Давайте рассмотрим в подробностях принцип работы ТНВД. Как уже было описано ранее, конструкция состоит из плунжера и нагнетательного клапана. В ходе вращения кулачкового вала (который получает вращательный момент от коленчатого вала через передачу) он «набегает» на муфту. Последняя смещается в направлении форсунки, создавая в топливе над плунжером все большее давление. Параллельно закрывается впускной канал. При достижении конкретного показателя давления, нагнетательный клапан приоткрывается, а топливо вытесняется в форсунку.
При движении вниз остатки топлива уходят через специальный винтовой канал в корпусе плунжера. Отверстие в плунжере становится на одном уровне в определенный момент с выпускным каналом. Затем процедура повторяется. В современных иномарках управление осуществляется посредством электронного блока управления (ЭБУ).
ЭБУ получает информацию от датчика температуры, вращения вала и других, на основе которых формируются управляющие сигналы. Электронная система также учитывает, насколько педаль газа нажата, каковы температуры топлива и охлаждающей жидкости. В памяти устройства хранятся оптимальные режимы работы. На основе заложенных алгоритмов и поступающей информации электроника управляет цикловой подачей и углом опережения впрыска.
В зависимости от специфики устройства в конструкции могут быть дополнительные элементы, контролирующие работу ТНВД.
Признаки и причины неисправности
Очень многие автомобилисты интересуются тем, как определить, что топливный насос высокого давления дизельного двигателя вышел из строя или работает с проблемами. Существует ряд признаков, на которые следует обращать внимание:
- проблемный запуск мотора;
- повышенный расход дизеля;
- заметные провалы мощности;
- появление нетипичного шума или сторонних звуков при работе двигателя;
- высокая дымность выхлопа.
Причины этих явлений могут быть самые разнообразные. Первая и самая распространенная – естественный износ. Расстояние между плунжером и цилиндром увеличивается, начинает образовываться нагар, что, естественно, приводит к перебоям в системе. Возможна неравномерная подача топлива. Происходит она из-за следующих факторов:
- истирание металла плунжеров;
- повышенный износ клапанов или зубчиков на рейке;
- уменьшение пропускной способности форсунки;
- физические повреждения втулки.
Явным признаком износа плунжерной пары является «плавание» оборотов на холостом ходу.
Диагностика и ремонт
Определить точную поломку автомобилистам в гаражных условиях практически невозможно. Для диагностики ТНВД необходимы специализированные стенды и опытные механики. Даже если вы сможете демонтировать и разобрать насос, не рекомендуем самостоятельно что-то менять, учитывая высокую стоимость этой детали. Выполняйте ремонт только в специализированных техцентрах. Бывает, что ТНВД полностью исправен, а неполадки в функционирование вносит электронный блок управления. Проблема может быть как в «мозгах» машины, так и в датчиках. Некорректные показания хотя бы с одного из них приведут к неправильному формированию управляющих сигналов.
Чтобы максимально продлить срок службы насоса, рекомендуем использовать только качественное дизтопливо. Обязательно проверяйте состояние топливного фильтра. Если он будет слишком засорен, то даже качественное топливо будет постепенно создавать нагар на стенках втулки. Не пренебрегайте диагностикой, ведь своевременное обнаружение неполадки позволит сэкономить на ремонте. Дешевле заменить некоторые компоненты в ТНВД, чем покупать полностью новую деталь.
Теперь вы знаете, что ТНВД – это важный агрегат в конструкции дизельных автомобилей. Покупая дешевое горючее, задумайтесь, стоит ли ваша экономия поломки топливного насоса.
Принцип работы дизельных ТНВД
Главная >
1Новости>Как работает рядный дизельный ТНВД
Поскольку мы рассмотрели работу роторных ТНВД с электронным управлением, насосов с радиальными поршнями, а затем систем впрыска ТНВД и более поздних систем Common-Rail, кто-то заметил, что мы не охватили Рядные ТНВД для дизельных двигателей . Мы этого не сделали, потому что рынок автомобилей с двигателями, использующими рядный ТНВД с электронным управлением, настолько мал, что это не влияет на нашу компанию, которая занимается электронным тюнингом (дизельных и бензиновых).
Первым автомобилем, который приходит на ум, в котором используется эта система впрыска с электронным управлением, является Mercedes 250td с 5-цилиндровым двигателем 2500, 4 клапанами на цилиндр и мощностью 150 л.с. Речь идет об автомобиле из 1990-х годов, прямой конкурент BMW 525tds, и Audi A6 2.5TDI V6 с той же мощностью, что и Mercedes. На этой модели установлен инжекторный насос с электронным управлением . Проблема в том, что на момент написания в голову не приходят другие… в любом случае, мы здесь, чтобы сообщить, как работает такой ТНВД, так что начнем…
Это тип впрыска насос, который очень подходит для модульности. Это означает, что насос имеет часть, в которой приводной вал с его установлен регулятор минимума-максимума и центробежный регулятор опережения . После этого различных насосных агрегатов может быть 3, 4, 5, 6 и т. д., что означает, что эти насосы легко адаптируются к архитектурам, подходящим для двигателей с регулируемыми (и многими) цилиндрами.
Как и в случае с другими системами впрыска, сегодня от этой отказываются в пользу системы Common Rail. Однако давайте посмотрим, как работает этот тип насоса. Мы упомянули о проблеме раннего впрыска: по мере увеличения оборотов двигателю необходимо опережать момент впрыска, чтобы успеть сжечь распыленное дизельное топливо. ТНВД включает (в полностью механических версиях без электронного управления) центробежный регулятор , способный опережать (в зависимости от оборотов) положение распределительного вала, приводящего в движение различные насосы, примерно на 15-20°. Второй центробежный регулятор воздействует на подачу впрыска, чтобы поддерживать холостой ход двигателя и ограничивать максимальную скорость двигателя.
Ступень впрыска и подачи в рядных ТНВД
Фаза впрыска в этом типе насоса создается положением кулачков, расположенных на распределительном валу самого насоса. Каждый кулачок управляет насосным элементом, который создает давление впрыска для одного цилиндра двигателя. Подача определяется вращением элемента, который действует как байпас на насосный элемент. При минимальной подаче байпас открывается после очень короткого хода насосного элемента, а при высокой подаче байпас открывается после более длинного хода насосного элемента.
Избыток дизельного топлива попадает в канал регенерации дизельного топлива низкого давления, который повторно направляется на вход насоса. Различные механизмы, регулирующие (вращающие) подачу дизеля, соединены с реечной тягой , которая одновременно перемещает все регуляторы различных насосных агрегатов (4-6-8-10 и т.д., в зависимости от типа насоса). . Эта зубчатая рейка приводится в движение двумя элементами: педалью акселератора и холостого и максимального центробежного регулятора . На двигателях с турбонаддувом дополнительный элемент на рядном насосе состоит из пневматический клапан , соединенный небольшой трубкой с контуром наддува. Эта система предназначена для обогащения подачи впрыска по мере увеличения давления турбонаддува. Эта система аналогична той, что используется в полностью механически управляемых роторных инжекторных насосах .
В рядных ТНВД с электронным управлением отсутствует центробежный регулятор холостого хода и максимальной скорости, поскольку управление подачей (и, следовательно, холостой ход и ограничение числа оборотов) делегировано ЭБУ (или EDC) двигателя. блок управления, воздействующий на насос посредством электрического управления PWM (например, на некоторых ТНВД John Deere). То же самое относится к любым рядным ТНВД, в которых ступень впрыска также контролируется электронным блоком управления впрыском. Кроме того, в этом случае, как с роторные инжекторные насосы с электронным управлением (если вы хотите узнать больше по этой теме, прочитайте статью https://seletron.com/it/news/83_funzionamento-centraline-aggiuntive-vp37, в которой объясняется, как именно этот тип насоса работает в деталь), имеется датчик, определяющий положение подачи дизеля и обеспечивающий ЭБУ необходимой обратной связью в качестве контура обратной связи для точного управления этим параметром.
Чип-тюнинг несколько дополнительных узлов для рядных ТНВД воздействуют на значения этого датчика, чтобы изменить обратную связь и соответственно увеличить подачу впрыска (таким образом, крутящий момент и мощность). Другие элементы управления блоком настройки чипа могут быть на датчике давления наддува, чтобы ограничить пиковые показания ECU или EDC. Следовательно, его функция заключается в предотвращении восстановления ЭБУ двигателя и не обязательно в качестве активной функции для повышения производительности. Даже в прошлом этот тип ТНВД не получил широкого распространения в автомобилях. Рядные ТНВД широко использовались на тяжелых грузовиков s и транспортных двигателей в целом, а также на EMM (землеройные машины) и судовых двигателей , все из которых позже были оснащены системой впрыска Common-Rail.
Что ж, надеемся, мы утолили жажду любопытства тех, кто сегодня снова следует за нами. Пожалуйста, помните, что мы освещали и продолжаем освещать различные технические темы; Возвращайтесь и читайте нас каждый день!
Поиск вашего автомобиля
Вам также может понравитьсяКак работают наши блоки чип-тюнинга для дизельных двигателей с электронными роторными насосами VP37 >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС
Как работают наши блоки чип-тюнинга для двигателей с радиально-поршневыми ТНВД VP44 >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС
Как работает наш чип-тюнинг дополнительно агрегаты для двигателей с системой Common-Rail >>> ПРОЧИТАТЬ
Как работают наши чип-тюнинговые дополнительные агрегаты для двигателей с ТНВД >>> ПРОЧИТАТЬ
ТНВД | Автозапчасти О’Рейли
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Дизельный масляный насос высокого давления со стандартным зажиганием
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Стандартный дизельный масляный насос высокого давления
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Стандартный многоцелевой соединитель с 2 выводами
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Инжекторный насос дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Сравнить
Насос форсунки дизельного топлива со стандартным зажиганием
Насос дизельных форсунок приводится в действие механически двигателем и создает давление, используемое дизельными форсунками, подобно топливному насосу бензинового двигателя.