Тнвд распределительного типа принцип работы: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Содержание

ТНВД: виды, диагностика, типовые неисправности

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

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

Что собой представляет?

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

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

Конструкция

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

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

Разновидности

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

Рядный

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

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

Распределительный

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

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

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

Магистральный

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

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

Принцип работы

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

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

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

Признаки и причины неисправности

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

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

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

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

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

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

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

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

Топливный насос. Типы. Схемы. Принцип действия

Топливный насос - важный компонент любого машинного двигателя внутреннего сгорания.

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

Типы топливных насосов

Существует два основных типа топливных насосов:

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

Как работает механический топливный насос?

Механические топливные насосы называются еще мембранными.

Включаются благодаря эксцентриковому кулачку на распределительном валу.

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

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

Затем рычаг насоса высвобождается, приводя в действие пружинный механизм.

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

 

Пояснение к схеме механического топливного насоса:

 

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

Как работает электрический топливный насос?

Электрический топливный насос используется в системах впрыска топлива.

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

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

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

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

 

Пояснение к схеме электрического рядного топливного насоса:

 

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

Пружина толкателя, 13.Роликовый толкатель, 14.Кулачок,15.Зубчатая рейка

Виды топливных насосов

Топливные насосы высокого давления по конструкции подразделяются на:

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

 

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

  • Роликовый,
  • Шестеренный,
  • Центробежный.

 

Рядный ТНВД

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

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

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

 

 

Распределительный ТНВД

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

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

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

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

 

 

Магистральный ТНВД

Этот вид насосов обычно имеет до трех плунжеров.

Используется при инжекторной системе, в которой выполняет роль нагнетателя.

Благодаря электрическому приводу способен регулировать количество поступающего топлива.

 

 

Роликовый ТНВД

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

 

 

Шестеренный ТНВД

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

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

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

 

 

 

 

Центробежный ТНВД

Располагается в топливном баке.

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

Используется при электродвигателях системы впрыска.

 

 

 

 

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

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

     +7 (499) 553-04-99

     [email protected]

© HYDRAULICPARTS 2011-2016. Все права защищены.

Клапан перепускной ТНВД: давление топлива

Клапан перепускной ТНВД: давление топлива - под контролем

Поддержка постоянного давления топлива в ТНВД дизельных двигателей — обязательное условие работы данного агрегата и всей системы питания. Постоянство давления достигается применением перепускных (редукционных) клапанов — все об этих деталях, их типах и конструкции, работе и замене читайте в статье.


Что такое перепускной клапан ТНВД

Перепускной клапан ТНВД (редукционный клапан) — узел топливного насоса высокого давления систем питания дизельных двигателей, регулируемый клапан (гидравлический дроссель) для слива излишков топлива и поддержания необходимого давления топлива в насосе.

Перепускной клапан выполняет несколько функций:

  • Слив избыточного топлива из насоса;
  • Удаление воздуха, попавшего в топливную систему;
  • Поддержка постоянного давления топлива внутри насоса (в каналах насосных секций многосекционных ТНВД и в корпусе распределительных ТНВД).

Редукционный клапан представляет собой автоматический гидравлический дроссель — устройство, создающее сопротивление потоку жидкости и обладающее возможностью изменять интенсивность этого потока в зависимости от гидравлического давления. В определенном диапазоне давлений перепускной клапан закрыт или создает высокое сопротивление потоку жидкости, при превышении некоторого порогового давления клапан открывается и сбрасывает излишки топлива из насоса, предотвращая дальнейший рост давления.

Перепускной клапан входит в состав секции низкого давления ТНВД, он работает автоматически и лишь нуждается в регулировании для установления порога срабатывания.


Типы, конструкция и принцип работы перепускного клапана ТНВД


Конструкция перепускного клапана ТНВД

Прежде всего, следует отметить, что сегодня существует несколько типов клапанов, обеспечивающих перепуск топлива в ТНВД:

  • Перепускной (редукционный) клапан в многосекционных насосах;
  • Перепускной (редукционный) клапан регулирования давления внутри корпуса (на входе в насосную секцию топливоподкачивающего насоса) в ТНВД распределительного типа;
  • Клапан дросселирования перепуска в насосах распределительного типа.

Каждый из клапанов имеет свои конструктивные особенности и занимает определенное место в топливном насосе высокого давления.

Перепускной клапан в многосекционных ТНВД. Данный клапан устанавливается в передней стенке корпуса насоса, он связан с каналами подачи топлива от топливоподкачивающего насоса на нагнетательные секции. Конструктивно клапан очень прост: его основу составляет корпус, внутри которого располагается подпружиненный запорный элемент в виде шарика или диска. Корпус может быть двух типов:

  • Болт. Клапан выполнен в виде болта, внутри которого располагается запорный элемент, а на стенках выполнено два или более отверстий для отвода топлива в обратную магистраль. Болт вворачивается в корпус насоса, он удерживает соединительный ниппель, к которому присоединяется обратная магистраль;
  • Штуцер. Клапан выполнен в виде штуцера, внутри которого располагается запорный элемент. Штуцер вворачивается в корпус насоса, а к наружной резьбе присоединяется обратная магистраль.

Работает перепускной клапан этого типа следующим образом. При низком давлении в подводящей магистрали клапан закрыт за счет усилия пружины — топливо подается к нагнетательным секциям. При изменении режима работы двигателя меняется и работа ТНВД и топливоподкачивающего насоса, в какой-то момент давление топлива в подводящей магистрали повышается, что может затруднять работу нагнетательных секций. При превышении порогового давления (которое лежит на уровне 58-80 кПа) преодолевается усилие пружины и клапан открывается — происходит сброс излишков топлива в бак через обратную магистраль. При падении давления клапан вновь закрывается.

Следует отметить, что в многосекционных насосах редукционный клапан отвечает, в основном, за отвод излишком топлива, а удаление воздуха из системы осуществляется клапаном-жиклером, установленным на фильтре тонкой очистки топлива.

Перепускной клапан распределительных ТНВД. Данный клапан выполняет те же функции, что и перепускной клапан многосекционных насосов. Он устанавливается сразу за топливоподкачивающим насосом и осуществляет сброс излишков топлива при повышении давления. Клапан может выполняться в виде болта или штуцера, также он может встраиваться непосредственно в корпус насоса.

Клапан дросселирования перепуска распределительных ТНВД. Данный узел объединяет в себе две детали — жиклер слива топлива и собственно перепускной клапан. В насосах распределительного типа присутствует сливной жиклер — отверстие малого диаметра, через которое постоянно осуществляется слив топлива в обратную магистраль. Жиклер обеспечивает циркуляцию топлива через насос, за счет чего происходит охлаждение деталей агрегата и удаление из него воздуха. В некоторых насосах жиклер как таковой отсутствует, он объединяется с клапаном дросселирования перепуска, который при низком давлении всегда пропускает некоторое количество топлива, а при росте давления открывается и сбрасывает излишки топлива в обратную магистраль.

Клапан дросселирования перепуска имеет конструкцию, аналогичную обычному перепускному клапану, однако в его корпусе выполнено дополнительное отверстие малого диаметра — жиклер, постоянно соединенный с обратной магистралью. Запорный элемент клапан находится выше жиклера и не закрывает его. При росте давления запорный элемент преодолевает упругость пружины, поднимается и открывает основное сливное отверстие — в этом случае излишки топлива поступают в обратную магистраль. При падении давления запорный элемент возвращается в первоначальное положение и слив топлива происходит только через жиклер.

Клапан дросселирования перепуска обычно выполняется в виде болта, который вворачивается в резьбу на корпусе ТНВД и соединяется с обратной магистралью с помощью ниппеля.


Правильный выбор и замена перепускного клапана ТНВД

Редукционные клапаны имеют крайне простое устройство, однако они постоянно подвергаются высоким нагрузкам и довольно часто выходят из строя. Неисправность клапана проявляется ухудшением работы двигателя — он теряет приемистость и на некоторых режимах заметны ухудшения его характеристик. В этих случаях необходимо демонтировать и проверить клапан, и, если он неисправен — произвести замену.

Для замены необходимо выбирать перепускной клапан того же типа и модели, что установлен на ТНВД производителем — только в этом случае есть гарантии, что клапан имеет необходимые характеристики и обеспечит нормальную работу насоса. Многие клапаны допускают регулировку давления, при котором происходит перепуск топлива — данную регулировку необходимо производить в строгом соответствии с инструкцией по ТО и ремонту автомобиля/трактора. Как правило, регулировка сводится к изменению числа шайб, подкладываемых под головку клапана, хотя здесь есть и исключения — все зависит от конкретного типа устройства.

При верном выборе, замене и регулировке редукционного клапана топливный насос будет эффективно работать на всех режимах, обеспечивая нормальные рабочие характеристики силового агрегата.

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Какое устройство тнвд bosch? - ptbnn.ru

Применение дизельных топливных систем фирмы Bosch.

М, MW, А, Р, ZWM, CW — многоплунжерные рядные ТНВД, обозначенные по мере увеличения размеров, PF — одноплунжерные ТНВД, VE — ТНВД распределительного типа с аксиальным плунжером, VR — роторные ТНВД распределительного типа, UP — система с индивидуальными ТНВД, UI — система с насос-форсунками, CR — система Common Rail.

Многоплунжерные рядные ТНВД типов М, MW, А, Р, ZWM, CW.

В рядных, многоплунжерных ТНВД каждый из цилиндров имеет свою плунжерную пару. Работа происходит по следующей схеме; вращение коленчатого вала приводит в действие вал ТНВД который для подачи топлива приводит в движение втулку в плунжерной паре, возврат втулки осуществляется при помощи пружины. Плунжерные пары располагаются в ряд, ход плунжера не регулируется.

Изменение объема подачи топлива регулируется при помощи отсечной кромки, выполненной на плунжере. Во время перемещения рейки ТНВД, плунжера поворачиваются, меняя при этом положение отсечной кромки, в следствии чего меняется ход плунжера, соответственно подача топлива. На форсунку в штуцере ТНВД устанавливается нагнетательный клапан, который обеспечивает моментальное и точное прекращение процесса впрыска.

ТНВД типа РЕ

В ТНВД PE типа, подача топлива осуществляется через выходное отверстие, которое закрыто корпусом плунжера. Объем подачи топлива регулируется перепускным отверстием, Положение рейки ТНВД определяется механическим регулятором или регулятором с электромагнитным клапаном.

ТНВД с дозирующей муфтой

ТНВД данного типа отличается от других наличием дозирующей муфты, при помощи которой происходит регулировка циклов подачи топлива, муфта перемещается вверх и вниз вдоль плунжера. Перемещение муфты определяет ход плунжера, а это значит, что открытие перепускного отверстия, регулируется при помощи вала привода.

ТНВД распределительного типа

ТНВД данного типа отличается от других наличием дозирующей муфты, при помощи которой происходит регулировка циклов подачи топлива, муфта перемещается вверх и вниз вдоль плунжера. Перемещение муфты определяет ход плунжера, а это значит, что открытие перепускного отверстия, регулируется при помощи вала привода.

ТНВД распределительного типа

Особенностью ТНВД распределительного типа можно назвать наличие всего одной плунжерной пары на все цилиндры двигателя. ТНВД бывает двух типов, с механическим регулятором частоты вращения или с электронной системой управления, имеющей встроенный автомат опережения впрыска.

ТНВД распределительного типа с аксиальным расположением плунжера

Топливный насос низкого давления (ТННД) подает топливо в корпус ТНВД распределительного типа особенностью которого является аксиальное расположение плунжера. Центральный плунжер обеспечивает распределение топлива по цилиндрам двигателя, все это происходит под высоким давлением. Один оборот вала привода означает, что плунжер выполнил количество рабочих ходов, равное количеству цилиндров двигателя. Вал привода при вращении передает Поступательно-вращательное движение плунжеру, передаточным звеном является кулачковая шайба, которая в свою очередь при помощи торцевых кулачков двигается по роликам, закрепленные на роликовом кольце. У ТНВД VE типа с механическим регулятором частоты вращения, также, как и у ТНВД VE типа с электромагнитным приводом, количество подаваемого топлива и как следствие рабочий ход плунжера осуществляется дозирующей муфтой. Автомат опережения впрыска регулирует процессы подачи топлива при помощи поворота роликового кольца. У ТНВД с электронным управлением за объем подачи топлива отвечает клапан с электромагнитным приводом. Электронный блок управления (ЭБУ) двигателя и ЭБУ ТНВД обрабатывают поступающие сигналы, которые в свою очередь контролируются рядом датчиков.

Роторный ТНВД

В ТНВД роторного типа топливо подается при помощи лопастного ТННД. ТНВД имеет кулачковое кольцо и одну или две пары радиально расположенных плунжеров они создают высокое давление и распределяют топливо по форсункам, электромагнитный клапан в свою очередь производит замер давления в системе. Подача топлива регулируется при помощи автомата опережения впрыска по средствам вращения кулачкового кольца в нужном направлении. Электронный блок управления (ЭБУ) двигателя и ЭБУ ТНВД обрабатывают поступающие сигналы, которые в свою очередь контролируются рядом датчиков.

Одноплунжерные ТНВД PF

ТНВД PF предназначены для использования в малогабаритных двигателях, тепловозных, морских судов и в строительной технике. Данные насосы не имеют кулачкового вала, их принцип работы такой же ка и у рядных ТНВД РЕ типа. Регулирование объема подачи топлива происходит при перемещении рейки по команде регулятора частоты вращения.

Насос-форсунки.

Насос-форсунка это устройство объединяющие в себе ТНВД и форсунку вместе, устанавливается она непосредственно в ГБЦ своя для каждого из цилиндров, в действие приводятся кулачком, или распредвалом при помощи толкателя клапана. В отличии от ТНВД рядных, распределительного типа, в связи с отсутствием магистрали высокого давления, насос-форсунка дает гораздо большее давление впрыска до 2050 бар. ЭБУ в купе с высокими показателями давления впрыска означают значительное снижение выброса вредных веществ. Электронное управления и контроль всех процессов увеличивает преимущество насос-форсунок перед другими типами впрыска.

Индивидуальные ТНВД (UPS)

Система с индивидуальным ТНВД аналогична с принципом работы насос-форсунок. Эта система обеспечивает высокое давление впрыска, устанавливаются непосредственно на каждый цилиндр двигателя, соединение с форсунками происходит при помощи трубок высокого давления. Система электронного управления контролирует и отвечает за все процессы.

Аккумуляторные топливные системы Common Rail (CR)

Коммон Райл — «Common rail» общая магистраль. Это система подачи топлива, применяемая в современных дизельных двигателях. В системе Common Rail насос нагнетает дизельное топливо под высоким давлением в общую топливную магистраль, затем электронная форсунка впрыскивает под высоким давлением топливо в цилиндры. Особенностью системы Common Rail является экономичность расхода топлива, малая шумность работы двигателя, соответствие нормам экологических стандартов. Прототип Common Rail был создан в конце 1960-х годов Робертом Хубером в Швейцарии, в середине 1990-х годов доктор Шохей Ито и Масахико Мияки из корпорации Denso разработали систему Common Rail и стали использовать ее в коммерческом транспорте, в первые на грузовиках Hino. Именно поэтому Denso считается первопроходцем в адаптации систем Common Rail к нуждам автомобилестроения.

Система Common Rail, схему работы можно описать тремя терминами, электроника, контур низкого давления и контур высокого давления. Из топливного бака при помощи подкачивающего насоса, топливо по трубопроводу попадает в топливный фильтр, после очистки при помощи насоса высокого давления топливо по топливной магистрали подается на рампу, с которой и происходит распределение топлива на каждую из CR форсунок, через трубки высокого давления. Все это выполняется под управлением ЭБУ (электронного блока управления). ЭБУ контролирует работу всей системы, информация поступает от датчиков: педали акселератора, положения распределительного и коленчатого валов, давления топлива, расхода воздуха, работы турбо наддува, ряда температурных датчиков. На основании всей полученной и обработанной информации ЭБУ подает команду на начало впрыска топлива, таким образом управляя всей топливной системой.

Схема расположения аккумуляторной топливной системы Common Rail на четырехцилиндровом дизеле

1 — массовый расходомер воздуха, 2 — ЭБУ, 3 — ТНВД, 4 — аккумулятор топлива высокого давления, 5 — форсунки, 6 — датчик частоты вращения коленчатого вала, 7 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 8 — топливный фильтр, 9 — датчик положения педали акселератора.

Насос ТНВД для автомобиля: принцип действия, разновидности устройства

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

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

1 Принцип действия

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

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

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

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

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

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

  • рядные;
  • многосекционные или магистральные;
  • распределительные.

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

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

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

Топливный Насос Т 25 Рядный

1.1 Внутреннее устройство

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

Распределительная установка ТНВД состоит из:

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

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

1.2 Возможные причины поломок

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

Насос ТНВД магистрального типа

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

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

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

1.3 ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ВИДЕО)

2 Модельный ряд

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

2.1 Модель#1-ТНВД Bosch и Lucas

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

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

Насос ТНВД и его комплектующие

ТНВД с аккумуляторной топливной системой воплощена в моделях Common Rail.

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

2.2 Модель#2-ТНВД Delphi

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

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

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

2.3 Модель#3-DENSO

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

Насос ТНВД DENSO

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

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

Ремонт ТНВД Bosch

2009 год, весна, во время ремонта автомобиля подумал, что неплохо было бы заняться и ТНВД, так как я давно грешу на него. Симптомы — плохой запуск, дерготня на холодную и серо-синий дым. Кроме того, летом хлебнул воды в броде, после этого, автомобиль стал ездить несколько хуже, спустя некоторое время, из топливного фильтра вытащил довольно большой ком грязи. В баках до сих пор попадается вода и грязь. Обратку я не видел, так как шланги непрозрачные. Я решил, что сменю сальник на валу ТНВД, да заодно почищу от грязи. К тому же, один товарищ посоветовал мне прочистить сетку, якобы у него на таком же автомобиле была такая же фигня. Сетка перед плунжером. Если подумать, а заодно и вспомнить состояние фильтра, то я не удивлюсь, если там все забито грязью.

Снял ТНВД, перед началом работ я отмыл его.

На фотографии, слева от болта подачи топлива в ТНВД, располагается головка перепускного клапана насоса, радует то, что грязи под ней не было.

У меня ТНВД Zexel.

Я долго подумал и решил полностью убрать ЕГР, поэтому хочется устранить резистор с ТНВД. На моем двигателе, он больше ни на что не влияет.

Чтобы можно было добраться до сетки, понадобится демонтировать секцию высокого давления — «чугунку», для этого откручиваем 4 винта по краям.

На фотографии изображено, как выглядит ТНВД со снятой крышкой. Можно заметить, что присутствует налет коричневатого цвета на стенках, он лежит везде ровным слоем. Данный налет я смыл легко. Вал управления подачей установлен плотно, признаки износа отсутствуют, топливо не сочится.

Вид на плунжер клапана автомата опережения впрыска.

В общем, чугунку я снял (узел высокого давления). Добрался до сеточки, продул ее, после собрал все обратно.

Плунжер (края канавок очень острые).

«Чугунка» с цилиндром (я не знаю, как он называется) и сеткой.

Сетка располагается на входе в плунжерную пару.

Особой грязи на сетке заметно не было, но на всякий случай продул компрессором.

Еще один вид на внутренности.

Наконец то, я добрался до этой сетки, продул ее, чугунку поставил на место.При разборке насос был зажат в тисках за скобу «чугунка» была вверху, «чугунку» я снял, а плунжер и ролики оставил на месте.Собрал, начал прокручивать, после моего вмешательства стало слышно скрип резины, к тому же, как мне показалось, вал стал вращаться труднее. Перепроверил все, вроде все детали на своих местах, стоят, как положено. Когда я сменил сальник, я не проверил вращение, не сравнил с тем, что было до замены и которое стало после замены. Вместо этого я сразу занялся снятием «чугунки» поэтому и не проверил.

Как понимаю я, ничего выпасть, высыпаться и встать на свое место криво не могло, шлицы я тоже не мог перепутать, плунжер это не волнистая шайба, поставить его можно только в одном положении. Ну, а скрип, скорее всего от сальника. При его установке я окунул сальник на всякий случай в солярку, а вал почистил.На фотографии шайба под плунжером. Менять нужно однозначно.Параметры подачи топлива зависят от нее.На данной фотографии она располагается на волнистой шайбе, на рабочем месте. (Вроде бы на рабочем, так как я разбирал не аккуратно, во время извлечения шайбы она вывалилась, поэтому первоначальное положение я не помню. В том смысле — той стороной, или нет).

Эта же шайба, только снята и перевернута. Невооруженным взглядом можно заметить выработку на рабочих частях.

Торец плунжера. Износ присутствует.

Плунжер. Края канавок очень острые (как бритва).

Насос я разобрал полностью, внутренности разбросаны в произвольном порядке.

Все детали нужно тщательно промыть в чистом ДТ, а так же продуть сжатым воздухом. Любая песчинка может испортить всю работу.

При ремонте уплотнения в насосе нужно заменить.

Я использовал готовые ремкомплекты. Для удобства я рассортировал их в кейс. Здесь не все.Подготовленный корпус закреплен на сборочном стенде.

Все подготовка заключается в шлифовке некоторых рабочих поверхностей наждачной бумагой, ее зернистость должна быть от 400 до 1200. Чаще всего применял 800. Вот так после шлифовки выглядит рабочая стенка подкачного насоса, внутренние стенки и втулки вала насоса.

На фотографии полость плунжера корректора опережения впрыска, (обозначается как timer)Это насос низкого давления, по простому можно назвать: подкачным насосом.

Его задача закачивать топливо из бака в полость корпуса, топливо закачивается под правильным давлением. За это отвечает редукционный, или перепускной клапан (на снимке он не указан).Работа таймера и двигателя напрямую зависит от давления ( это очень важный параметр).

Все детали, кроме шестерни привода центробежного регулятора в случае необходимости можно заменить на новые. Чаще всего меняют статор, ротор и лепестки. На много реже крышку и вал.

Подготовленный корпус протерт и продут.

В моем случае, насос правого вращения, т.е. ротор, вращается против часовой стрелки. Думаю, данная фотография поможет понять, принцип его работы. Сначала ротор, статор, лепестки и стенки расширяются, образуют полость, в нее во время образования засасывается топливо из входного канала, потом они сужаются, тем самым выбрасывая топливо в подающий канал, в котором расположен редукционный клапан.

Надеюсь, понятно, в большинстве случаев для насоса левого вращения можно применить подкачной от правого, для этого понадобится его перевернуть. Нюансы конечно есть, но описывать их долго.

Думаю, Вы понимаете, что здесь наделает вода.В корпус статор входит ну очень плотно, края у него достаточно острые, если при установке перекосить и начать забивать, то корпус будет отправлен на помойку с застрявшим статором. Перед установкой я его смазал, а только потом аккуратными ударами по периметру поставил его на место.

Ставим крышку, желательно смазать резьбу винтов. Я например, обычно для смазки ротора использую (Castrol LMX).

Опыт показывает, что горячая солярка его не растворяет.
Ремкомплект FLAG.

Нужный ремкомплект можно подобрать по каталогу, под любой насос. По большому счету, они отличаются диаметром сальников.

Рабочие поверхности отполированы. Детали промыл, протер, продул сжатым воздухом, теперь положил в чистое ДТ. Резиновые «сухарики», которые связывают вал с его зубчатой частью, приводящую в работу центробежный регулятор.

Я установил новые, смазал их LMX. Заодно смазал шпоночный паз, вал и шайбу.

Отчасти смазывать нужно для того, чтобы, при установке шайба и шпонка не вывалились.

Продолжаем работу, аккуратно нужно совместить паз ротора подкачного насоса со шпонкой вала.Лично у меня первого раза не получилось поставить вал на место без возникнувших сложностей.Если начать энергично вращать вал, можно будет услышать характерный прерывистый звук работающего подкачного насоса.

Обойма роликов устанавливается сверху. Она должна быть также смазана по наружной рабочей части. При дефектовке у нее нужно контролировать состояние гнезд под оси роликов, если присутствует заметный износ, замены не избежать. Поставить можно без какого-либо усилия и специальных инструментов.

С обоймой роликов его связывает подвижная ось таймера. Если изменить внутрикорпусное давление, поршень автомата опережения впрыска вращает обойму роликов, соответственно он изменит угол впрыска.

Она же, установлена в таймер:

Рабочая поверхность таймера должна быть отполирована. Довольно распространенная неисправность — клин таймера посторонним мусором. Симптомы, двигатель достаточно теряет в мощности, начинает дымить, стучать и не набирает обороты.

Таймер смазал LMX и установил в корпус, именно в таком положении.

Далее его нужно задвинуть в корпус до среднего положения.

Повернуть на 90?, задвинуть штифт, связывающий его и обойму роликов, после зафиксировать маленьким штифтиком и пружинным зажимом.

Желательно проверить плавность движения и отсутствие заеданий. Ставим новые уплотнительные кольца. Для смазки уплотнений использую LMX. Вид левой (в данном случае) крышки таймера. Под ней находится пружина и регулировочные шайбы.

Про них писать особо нечего. Короче, натяжение пружины нужно подбирать на стенде.Я подбирал натяг по собственным ощущениям, после установки работу таймера можно корректировать изменением внутрикорпусного давления, полагаться придется на слух. И это конечно неправильно.

Сами ролики. В зависимости от состояния осей, рабочей поверхности и люфтов, либо меняются на новые, либо ось и рабочая поверхность полируется и все ставится на место. Выкрашивание, риски, отметины цветов побежалости не допустимы, узел крайне нагружен.

Ролики устанавливаем на место.

Будьте внимательны, постарайтесь не перепутать положение шайбы на ролике и то, с какой стороной вы ее поставите. Если ролики перемешаются, в этом нет ничего страшного.

Крестообразная шайба. Выработка от вала на ней заметна.

Проворачиваем на 90 градусов, для того, чтобы дальнейшая работа происходила в том месте, где выработка отсутствует. Также нужно проконтролировать и в случае чего, привести в порядок остальные рабочие поверхности.

Ставим ее на место, пружина пока не понадобится.

Характеристика впрыска зависит от профиля кулачков (см. маркировку на фото), т.е. от нарастания давления. Рабочие поверхности приведены в порядок.Иногда случается такое:

Кулачковый диск стоит на своем месте, штифт под пятку плунжера распологается так же, как и шпоночный паз на приводном валу ТНВД.

Пока без шайб, пружин и кольца дозатора. Подбираем шайбы по толщине под пятой плунжера размер К, довольно важный параметр при регулировке ТНВД. Пара установлена, из пары выкручена заглушка, плунжер должен быть в нижней точке хода.

Норма = 3.5 мм в нашем случае.

Далее начинаем устанавливать шайбы и дозатор на плунжер. Шайбы должны быть отдефектованы, а поверхности подготовлены соответствующим образом. Не забудьте обратить внимание на положение шайб и отверстия в дозаторе.

Приступаем к регулировке второго, не менее важного параметра — Kf. Способ измерения — тот же, кроме того, что установлена пружина, пару держим в руках. Я буду устанавливать размером в 5.8 мм. На фотографии видно плоские регулировочные шайбы.

Попутно нужно контролировать, чтобы шайбы были одной толщины, а пружины должны быть ровные и обязательно одной длины.

Теперь фиксируем пару (без плунжера) в тисках и начинаем заворачивать заглушку, резьбу и упорные поверхности желательно смазать.

Специальная головка для заглушки.

Некоторые пытались делать это газовыми ключами.

Далее нужно проверить рабочие поверхности у нагнетательных клапанов, проверить маркировку, после не забываем промыть и продуть. Ставим в тело пары:

Видно этапы: новенькая медная шайба из ремкомплекта, пружина, клапан, штуцер. Резьба штуцера должна быть смазана, особого усилия не нужно.

Пружина устанавливается под кулачковый диск:

Плунжерную пару устанавливаем в корпус, она устанавливается в горизонтальном положении, фиксируется винтами, затягивать не нужно.Ставим пружины привода дозатора, я их ставил на смазку, так как по-другому они выпадают.

Винты крепления привода дозатора в корпус нужно наживить, медные шайбы желательно заменить.Помнится, с ними возникали некоторые проблемы.

Далее начинаем установку привод дозатора.

Необходимо следить за тем, чтобы попасть в углубление дозатора, а так же, чтоб пружины не выпали и не перекосились.

После установки на место, болты оси привода можно затянуть. (для этого существует специальная трехгранная головка). Далее приступаем к сборке и установке на место центробежного регулятора, резинку на его оси нужно сменить. Не нужно забывать про то, что глубина вворачивания оси нормируется. На практике нужно совместить торец оси с плоскостью её контргайки.

В том случае, если установлен автомат прогрева, здесь поставили узел, который в зависимости от температуры ОЖ будет смещать рычаг управления подачей, а так же, будет через отверстие в корпусе сдвигать обойму роликов, тем самым изменяя угол впрыска (на холодном моторе изменяет в раннюю сторону).

На оси рычага управления меняем резиновое кольцо, опять же не забываем смазать его.

Рычаг управления устанавливаем на место. К тому времени плунжерная пара уже стоит на месте, винты аккуратно затянуты, электромагнитный клапан отсечки топлива установлен. Уплотнение под ним заменено, клапан желательно проверить рабочим напряжением.

Далее нужно аккуратно установить сальник, старайтесь не перекосить. Рабочая кромка должна быть смазана, при установке сальник нужно сместить, старайтесь не повредить о края шпоночного паза рабочую кромку.

Теперь, нужно аккуратно поставить на место верхнюю крышку насоса. Штуцер обратки не забудьте проверить на проходимость (на фотографии в штуцере присутствует грязь), продуваем, обратку затягивать не нужно, пока насос не прокачается помпой ручной подкачки топлива, что на фильтре.

Вот и все, теперь на насос нужно установить всю внешнюю «обвеску», рычаги, датчики, трубки подачи, кронштейны, после его можно установить на двигатель.

Наглядно, подобный ремонт ТНВД Бош, также смотрите на видео:

Топливный насос высокого давления (ТНВД): виды, устройство, принцип работы

Топливный насос (сокращенно ТНВД) предназначен для выполнения следующих функций — подачи горючей смеси под высоким давлением в топливную систему ДВС, а также регулирования его впрыска в определенные моменты. Именно поэтому топливный насос считается наиболее важным устройством для дизельных и бензиновых двигателей.

Преимущественно ТНВД применяются, конечно же, в дизельных двигателях. А в бензиновых двигателях ТНВД встречаются лишь в тех агрегатах, на которых используется система непосредственного впрыска топлива. При этом насос в бензиновом двигателе работает куда с меньшей нагрузкой, поскольку такое высокое давление, как в дизеле не требуется.

Основные конструктивные элементы топливного насоса — плунжер (поршень) и цилиндр (втулка) малого размера, которые объединяются в единую плунжерную систему (пару), изготовленную из высокопрочной стали с большой точностью.

На самом деле изготовление плунжерной пары довольно трудная задача, требующая специальных высокоточных станков. На весь Советский союз был, если не изменяет память, всего один завод, на котором изготавливались плунжерные пары.

Как делают плунжерные пары в нашей стране сегодня можно увидеть в этом видео:

Между плунжерной парой предусматривается очень маленький зазор, так называемое прецизионное сопряжение. Это отлично показано в видео, когда плунжер очень плавно, с зависанием под действием собственного веса входит в цилиндр.

Итак, как мы уже сказали ранее, топливный насос применяется не только для своевременной подачи горючей смеси в топливную систему, но и для распределения его через форсунки в цилиндры в соответствии с типом двигателя.

Форсунки – связующее звено в этой цепи, поэтому они соединены с насосом трубопроводами. С камерой сгорания форсунки соединяются нижней распылительной частью, оснащенной небольшими отверстиями для эффективного впрыска топлива с дальнейшим его воспламенением. Определить точный момент впрыска ТС в камеру сгорания позволяет угол опережения.

Типы топливных насосов

В зависимости от особенностей конструкции различают три основных типа ТНВД – распределительный, рядный, магистральный.

Рядный ТНВД

Этот тип топливного насоса высокого давления оснащается плунжерными парами, расположенными рядом друг с другом (потому и такое название). Их количество строго соответствует количеству рабочих цилиндров двигателя.

Таким образом, одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива в один цилиндр.

Пары устанавливаются в насосном корпусе, в котором предусмотрены каналы входа и выхода. Запускается плунжер при помощи кулачкового вала, соединенного, в свою очередь, с коленвалом, от которого и передается вращение.

Кулачковый вал насоса, при вращении кулачками воздействует на толкатели плунжеров, заставляя их двигаться внутри втулок насоса. При этом поочередно открываются и закрываются впускные и выпускные отверстия. При движении плунжера вверх по втулке создается давление, необходимое для открывания нагнетательного клапана, через который топливо под давлением направляется по топливопроводу к определенной форсунке.

Момент подачи топлива и регулировка его количества, необходимого в конкретный момент времени может осуществляться либо с помощью механического устройства, либо с помощью электроники. Такая регулировка нужна для корректировки подачи топлива в цилиндры двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (оборотов двигателя).

Механическое управление обеспечивается за счет использования специальной муфты центробежного типа, которая закреплена на кулачковом валу. Принцип действия такой муфты заключен в грузиках, которые находятся внутри муфты и имеют возможность перемещаться под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется с ростом (или уменьшением) величины оборотов двигателя, благодаря чему грузики либо расходятся к внешним краям муфты, либо снова сближаются к оси. Это приводит к смещению кулачкового вала относительно привода из-за чего и изменяется режим работы плунжеров и, соответственно, при увеличении частоты вращения коленвала двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, а поздний, как вы догадались, при снижении оборотов.

Рядные топливные насосы весьма надежны. Их смазка осуществляется моторным маслом, поступающим из системы смазки двигателя. Они совершенно не привередливы к качеству топлива. На сегодняшний день применение таких насосов из-за их громоздкости ограничено грузовыми автомобилями средней и большой грузоподъемности. Примерно до 2000 года они применялись и на легковых дизельных моторах.

Распределительный ТНВД

В отличие от рядного насоса высокого давления, у распределительного ТНВД может быть либо один, либо два плунжера в зависимости от объема двигателя и, соответственно, необходимого объема топлива.

И эти один или два плунжера обслуживают все цилиндры двигателя, которых может быть и 4, и 6, и 8, и 12. Благодаря своей конструкции, в сравнении с рядными ТНВД, распределительный насос более компактен и меньше весит, и при этом способен обеспечить более равномерную подачу топлива.

К основному недостатку данного типа насосов можно отнести их относительную недолговечность. Распределительные насосы устанавливаются только в легковые автомобили.

Распределительный ТНВД может оснащаться различными типами приводов плунжера. Все эти типы привода являются кулачковыми и бывают: торцевыми, внутренними, внешними.

Наиболее эффективными считаются торцевые и внутренние приводы, которые лишены нагрузок, создаваемых давлением топлива на приводной вал, вследствие чего они служат несколько дольше, нежели насосы с внешним кулачковым приводом.

Кстати, стоит отметить, что импортные насосы фирм Bosch и Lucas, наиболее часто использующиеся в автомобилестроении оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы серии НД отечественного производства.

Торцевой кулачковый привод

В этом типе привода, используемом в насосах Bosch VE, основным элементом является распределительный плунжер, предназначенный для создания давления и распределения топлива в топливных цилиндрах. При этом плунжер-распределитель совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Возвратно-поступательное перемещение плунжера осуществляется одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая, опираясь на ролики, перемещается вдоль неподвижного кольца по радиусу, то есть, как бы обегает его.

Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в исходное состояние осуществляется благодаря пружинному механизму.

Распределение топлива в цилиндрах происходит за счет того, что приводной вал обеспечивает вращательные движения плунжера.

Величина подачи топлива может быть обеспечена с помощью электронного (электромагнитный клапан) или механического (центробежная муфта) устройства. Регулировка осуществляется за счет поворота на определенный угол неподвижного (не вращающегося), регулировочного кольца.

Цикл работы насоса состоит из следующих стадий: закачка порции топлива в надплунжерное пространство, нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам. Затем плунжер возвращается в исходное положение и цикл повторяется заново.

Внутренний кулачковый привод

Внутренний привод применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например, в насосах Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. В таком типе насоса подача и распределение топлива осуществляется посредством двух устройств: плунжера и распределительной головки.

Распределительный вал оснащается двумя противоположно-расположенными плунжерами, которые обеспечивают процесс нагнетания топлива, чем меньше расстояние между ними, тем выше давление топлива. После нагнетания давления топливо устремляется к форсункам по каналам распредголовки через нагнетательные клапана.

Подачу топлива к плунжерам обеспечивает специальный подкачивающий насос, который может отличаться в зависимости от типа своей конструкции. Это может быть либо шестеренчатый насос, либо роторно-лопастной. Подкачивающий насос находится в корпусе насоса и приводится в действие приводным валом. Собственно, он прямо на этом валу и установлен.

Распределительный насос с внешним приводом рассматривать не будем, поскольку, скорее всего, их звезда близка к закату.

Магистральный ТНВД

Такой вид топливного насоса применяется системе подачи топлива Common Rail, в которой топливо перед тем, как поступить к форсункам сначала накапливается в топливной рампе. Магистральный насос способен обеспечить высокую подачу топлива — свыше 180 МПа.

Магистральный насос может быть одно-, двух- или трехплунжерным. Привод плунжера обеспечивается кулачковой шайбой или валом (тоже кулачковым, разумеется), которые в насосе совершают вращательные движения, проще говоря, крутятся.

При этом в определенном положении кулачков, под действием пружины плунжер перемещается вниз. В этот момент происходит расширение компрессионной камеры, за счет чего в ней снижается давление и образуется разряжение, которое заставляет открыться впускной клапан, через который топливо проходит в камеру.

Поднятие плунжера сопровождается увеличением внутрикамерного давления и закрытием клапана впуска. При достижении давления, на который настроен насос, открывается выпускной клапан, через который топливо нагнетается в рампу.

В магистральном насосе управление процессом подачи топлива реализуется дозирующим топливным клапаном (который приоткрывается или закрывается на необходимую величину) при помощи электроники.

Что такое ТНВД топливный насос высокого давления

Одним из основных узлов топливной системы является топливный насос высокого давления или ТНВД (сокращение от первых букв в названии). Нас интересует топливный насос высокого давления дизельного двигателя, так как есть ещё и бензиновый ТНВД, применяемый в инжекторных системах. Признан самым сложным узлом во всей системе топливной аппаратуры и в тоже время самым ответственным за работу в целом.

Назначение топливного насоса высокого давления

ТНВД предназначен для повышения до рабочего давления топлива и передачи его для последующего впрыска в камеру сгорания посредством форсунок. Старые варианты ТНВД сами распределяли такт впрыска в определённый момент цикла. В новых системах с аккумуляторным принципом действия «Common Rail» ТНВД создаёт давление в топливе и передаёт его в рейку (аккумулятор топлива). Так как сам насос не может создавать необходимое давление, не выходящее за пределы дозволенного, в ТНВД устанавливаются регуляторы давления, которые сбрасывают излишки топлива в обратку, тем самым снижая давление топлива.

Виды ТНВД

Топливный насос высокого давления за свою история был множество раз изменён, поэтому появилось несколько видов ТНВД, отличающихся друг от друга своим принципом действия.

  1. Рядный — отличается тем, что имеет один вал, приводимый в действие от газораспределительной системы двигателя. Вдоль вала установлены плунжера, которые нагнетают топливо в форсунки. Каждый плунжер отвечает за свой цилиндр.
  2. Распределительный — менее громоздкий, чем рядный, так как в нём за работу плунжеров не отвечает один вал. Различают несколько типов распределительных насосов: с кулачками торцевого, внутреннего или наружного размещения; роторные или плунжерные.
  3. Магистральный — топливный насос, которые не участвует в процессе распределения топлива по цилиндрам в зависимости от такта работы двигателя. Используется в топливной системе Common Rail.
  4. ПЛД секция — отдельно стоящий топливный насос высокого давления под каждый цилиндр, приводится в движение кулачковым распределительным валом двигателя.

Устройство топливного насоса высокого давления

Конструкция топливного насоса напрямую зависит от его вида, типа и поколения. Если говорить о каком-то общем представлении устройства ТНВД, тогда можно основываться на следующей структуре. Любое ТНВД имеет корпус, в котором находится вал, вращающийся от внешнего источника (двигателя). При вращении вала его неровной поверхностью (кулачками) приводится в действие плунжер или плунжера. Топливо входит в корпус ТНВД и распределяется к плунжеру/плунжерам, для дальнейшего создания высокого давление, которое выходит из корпуса ТНВД через штуцер/штуцера. Для регулировки давления в узле присутствуют датчики, клапана и прочие детали.

Ремонт топливных насосов высокого давления

Несмотря на всю сложность данного узла, ТНВД ремонтнопригодны. Главный принцип ремонта топливного насоса высокого давления заключается в замене изношенных деталей на новые, с последующей регулировкой нагнетаемого давления.

Регулировка топливного насоса высокого давления

Это самая сложная операция во всём процессе ремонта ТНВД, так как для осуществления регулировки необходимо иметь специализированное оборудование, которое также должно находится в исправном состоянии.

Установка топливных насосов высокого давления

После восстановления ТНВД одной из немаловажных операций является его установка, так как в старых ТНВД установка должна осуществляться по меткам с доведением регулировки по градусам, новые насосы устанавливаются проще. При установке ТНВД необходимо соблюдать чистоту, если хоть одна песчинка или прочая грязь попадёт внутрь насоса, узел может прийти в негодность.

Топливные насосы клапанного типа, принцип действия

Принцип действия ТНВД с регулированием по началу подачи

В насосах клапанного типа регулирование подачи осуществляется с использованием клапанов, поэтому плунжер насосов функцию регулировки не несет и имеет по всей длине гладкую цилиндрическую форму.
На рис. 1 представлен насос, в котором цикловая подача меняется путем изменения начала подачи, конец подачи остается неизменным.

Рис. 1 ТНВД клапанного типа с регулированием по началу подачи

Основные элементы насоса: прецизионно изготовленная плунжерная пара (плунжер и втулка) 13, толкатель плунжера 11, возвратная пружина 12, клапаны — нагнетательный 2, перепускной 4, предохранительный 1.

Принцип действия ТНВД. При набегании ролика толкателя 11 на кулачек распределительного вала 10 плунжер 13 поднимается вверх. Движение плунжера вниз осуществляется под действием ранее сжатой пружины 12.

Рис. 2 Крепление топливной шайбы на распределительном валу.
1-втулка, 2-топл. шайба, 3-гайка,
4-шпонка, 5 -распределительный вал

Благодаря создаваемому надплунжерном пространстве разряжению и под действием давления топлива в топливоподающей системе открывается впускной клапан 4, и топливо заполняет надплунжерное пространство. В начале движения плунжера вверх клапан 4 продолжает оставаться открытым, и топливо частично вытесняется обратно в магистраль 3. Обратный перепуск топлива происходит до тех пор, пока механический привод клапана, состоящий из рычага 8 и толкателей 5,6,7, не освободит клапан, и он под давлением топлива со стороны плунжера не сядет на седло. Начиная с этого момента давление в надплунжерном пространстве начнет быстро расти, откроется нагнетательный клапан 2 и топливо поступит к форсунке. Момент посадки клапана 4 определяет геометрический момент начала подачи топлива по насосу.

Конец подачи произойдет, когда плунжер при своем движении вверх придет в ВМТ. Таким образом, активный ход плунжера, определяющий величину цикловой подачи и ее продолжительность, определяется частью его хода от момента посадки впускного (перепускного) клапана на седло до момента прихода плунжера в ВМТ. Такой метод регулирования получил наименование — регулирование по началу подачи. При этом важно иметь в виду, что уменьшение цикловой подачи в начале хода плунжера сопровождается сокращением угла опережения и наоборот.

Для двигателей, работающих на гребной винт фиксированного шага, снижение угла опережения при переходе на пониженные обороты и нагрузки весьма желательно, т.к. этим компенсируется происходящее увеличение продолжительности подготовки топлива к сгоранию и обеспечивается более мягкое и своевременное сгорание топлива. Этим объясняется, что фирма Зульцер и завод «Русский Дизель» в своих ранних машинах применяли насосы подобного типа.

Второе преимущество клапанных насосов заключается в лучшей уплотняющей способности и существенно большим ресурсом плунжерных пар. Объясняется это тем, что уплотнение достигается по всей длине плунжера, что недостижимо для прецизионных пар насосов золотникового типа.

Наряду с отмеченным преимуществом насосы с регулированием по началу подачи обладают и существенным недостатком, заключающимся в том, что окончание подачи приходится на конец хода плунжера, когда скорость его движения падает и в ВМТ равна нулю (см. рис. 3). Здесь представлены кривые хода и скорости плунжера, определяемые профилем топливного кулачка, а также фазы подачи. Из них видно, что в начале хода скорость плунжера растет, что определяет соответствующий рост давлений впрыска, а к концу подачи (в районе ВМТ плунжера) скорость резко падает до нуля. Это приводит к существенному падению давлений впрыска, а, следовательно, ухудшению распыливания и сокращению длины факела струй топлива, вылетающих из сопловых отверстий в конечной фазе впрыска.

Рис. 3 Кривые хода плунжера hпл и его скорости Спл, а также фазы подачи топлива для ТНВД с регулированием по началу подачи

В этой связи следует заметить, что топливо, поступающее в камеру сгорания в конце впрыска, должно найти свежий воздух, а он в эту фазу обычно находится на периферии камеры. Если при сокращении длины факела струи топлива не достигнут периферии, то это будет сопровождаться неполным сгоранием, выделением сажи и дымным выхлопом. Естественно, экономичность двигателя падает. Особенно тяжелая ситуация складывается на режимах самого малого хода, так как впрыск происходит на конечном участке профиля кулачной шайбы при низких давлениях впрыска, в силу чего возможны пропуски подачи и неустойчивая работа двигателя.

Изменение подачи одновременно по всем насосам двигателя осуществляется изменением момента закрытия перепускного (впускного) клапана 4, что достигается поворотом эксцентрика 9. Валик последнего связан с регулятором числа оборотов и рычагом управления двигателем. Регулирование величины подачи по отдельным цилиндрам достигается изменением зазора S путем подкручивания регулировочного болтика 6 (рис 1).

Регулировка угла опережения по отдельным цилиндрам без изменения цикловой подачи достигается разворотом кулачной шайбы относительно распределительного вала. Поворот кулачной шайбы в сторону вращения приводит к увеличению угла опережения благодаря более раннему набеганию ролика толкателя на кулак. Конструкция крепления кулачной шайбы будет понятна из рассмотрения рис. 2. Сама шайба 2 состоит из 2-х половин и на неподвижно закрепленной на валу втулке 1 фиксируется конусной гайкой 3.

Рекомендуется к прочтению:
Топливные насосы двигателей Зульцер — RTA
ТНВД клапанного типа с регулированием по началу подачи топлива

Сноски

Sea-Man

Ноябрь, 11, 2016 3722 0

Поделитесь с друзьями:

Поделитесь с друзьями:

Принцип работы дизельного топливного насоса

Топливный насос высокого давления бывает трех типов: рядный, распределительный и монококовый. Независимо от того, что это за продукция, самая важная часть - это насос. Количество, давление и время работы топливного насоса должны быть очень точными и автоматически регулироваться в зависимости от нагрузки. Топливный насос высокого давления - это разновидность деталей, требующих тонкого и сложного производственного процесса. В настоящее время топливные насосы для дизельных двигателей общего назначения в стране и за рубежом производятся на нескольких профессиональных заводах в мире.

Принцип работы

Ознакомиться с принципом работы насосов с корпусом рядного ТНВД.

Источник питания необходим при работе ТНВД. Кулачковые диски в нижних частях насосов приводятся в движение шестернями коленчатого вала двигателей.

Плунжер - ключевой компонент топливного насоса высокого давления. Если использовать метафору медицинских инжекторов, то съемная заглушка похожа на поршень, а цилиндр можно назвать втулкой поршня.Соберите пружину внутри цилиндра с одной стороны плунжера, поэтому другая сторона будет касаться распредвала. Плунжеры будут перемещаться вверх и вниз внутри плунжерных втулок каждый раз, когда распределительные валы поворачиваются на один оборот. Это основное движение плунжера топливного насоса высокого давления.

Плунжеры и втулки плунжера - очень точные детали. На корпусе плунжера имеется наклонный паз, а на втулке плунжера - присос. Всасывающий патрубок заполнен дизельным топливом. Дизельное топливо поступает в плунжерную втулку, когда наклонный паз плунжера находится на всасывании.Таким образом, распределительный вал толкает плунжер выше. Когда он достигнет определенной высоты, наклонный паз отклонится от всасывания, и последняя закроется. В этой ситуации дизельное топливо больше не может двигаться, пока плунжер поднимается выше и сжимает дизельное топливо. Когда давление топлива достигает определенного диапазона, открывается односторонний клапан. Таким образом, топливо будет проходить через форсунку для впрыска топлива и попадать в камеру сгорания цилиндра.

Следует отметить, что все дизельные двигатели оснащены впускными и обратными маслопроводами.Понять функцию впускного патрубка несложно, но как насчет возвратного маслопровода? Это связано с тем, что в цилиндр поступает только часть дизельного топлива, несмотря на то, что некоторое количество дизельного топлива выгружается плунжерами. Остаток сливается через отверстие для возврата масла. Более того, двигатель регулирует количество впрыскиваемого топлива посредством регулирования количества сливаемого топлива.

Плунжер переместится вниз после достижения самой верхней точки. Затем наклонная прорезь снова встретится со всасывающим патрубком и дизельное топливо будет всасываться в плунжерную втулку.Начинается новый цикл. Каждая плунжерная система рядного ТНВД соответствует одному цилиндру. В рядном ТНВД имеется четыре цилиндра, для которых требуется всего четырехплунжерная система. Это позволяет предлагать товары большого размера. Обычно они используются в автомобилях среднего или большего размера. Например, в дизельных двигателях автобусов и грузовиков обычно используются рядные ТНВД.

Топливные насосы, применяемые в дизельных двигателях легковых и легковых автомобилей, в основном распределительного типа.Они отличаются небольшими размерами, малым весом, меньшим количеством компонентов и простой конструкцией. В этом типе насосов используется один или два набора (-ов) плунжерной системы для сжатия дизельного топлива и его проталкивания в топливные форсунки.

На крыльчатке установлены две группы плунжеров. Плунжеры вращаются вместе с рабочими колесами при приводе от двигателей. Выпуклая часть кулачкового кольца прижимает плунжер и заставляет его играть роль насоса для подачи дизельного топлива в масляное отверстие в середине рабочего колеса.В это время дизельное топливо остается на входах распределителей и последовательно распыляется.

Поскольку обороты двух групп плунжерной системы (или одной группы плунжерной системы) пропорциональны увеличению количества цилиндров, ТНВД ограничивается количеством цилиндров и максимальной скоростью вращения.

С развитием технологии дизельных двигателей, теперь они популярны с одним из видов топливных насосов мономерного типа (называемых мономерными насосами или соплами насоса).Фактически, он объединяет вышеупомянутые два типа ТНВД в один тип. Впрыск топлива в каждый цилиндр завершается их соответствующим независимым узлом впрыска (мономерный насос или насос-форсунка).

ТНВД с вращающимся распределителем (Патент)

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

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

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

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

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 бесперебойную работу двигателя. Одновременно насос также регулирует 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 успехи в разработке дизельного двигателя являются прямым результатом улучшенного впрыска топлива.Вот как работает ТНВД.

Насосы с линейным впрыском (рывками)
Первые насосы, в которых для подачи дозированного топлива в камеру сгорания использовались плунжеры, были разработаны еще в 1890-х годах. На это ушло почти сорок лет, но в 1927 году компания 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 миниатюрные рядные 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) впрыскивающие 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, который способен создавать давление 23 000 фунтов на квадратный дюйм. Это самый умный насос с максимальной 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 с общей топливораспределительной рампой
При впрыске с общей топливной магистралью сам насос в значительной степени утратил свои полномочия решать, когда и в каком количестве подать 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 по сути является аккумулятором для форсунок. Форсунки вступят во владение 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 один блок, работа которого заключается в доставке распыляемого топлива в камеру сгорания. Чаще всего насос-форсунки используются в двигателях Volkswagen и больших дизельных двигателях. DP

Интересные факты о впрыске топлива
* Первые дизельные двигатели использовали сжатый воздух для подачи топлива в камеру сгорания.Это была 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 гидроабразивы.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.

Как работает дизельный топливный насос?

Обновлено 9 ноября 2019 г.

Автор: Кевин Бек

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

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

Чем отличаются дизельные двигатели?

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

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

Дизельный топливный насос

Система впрыска топлива в дизельном двигателе состоит из топливного насоса , топливопровода и форсунки (также называемой инжектором). Когда воздух сжимается, давление внутри цилиндра ненадолго повышается до 400-600 фунтов на квадратный дюйм (нормальное атмосферное давление составляет менее 15 фунтов на кв. 650 С).

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

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

Цикл дизельного двигателя

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

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

Дизельное топливо

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

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

Впрыск топлива - обзор

10.6.1.1 Распределительные насосы с электронным управлением

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Diesel Technology, 8-е издание стр. 81

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

Системы впрыска поршневого двигателя для самолетов

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

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

Bendix / Прецизионная система впрыска топлива

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


Топливная форсунка

В состав топливной форсунки входят:

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

Секция воздушного потока

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

Рис. 1. Вид в разрезе секции измерения расхода воздуха

9 902

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

Рис. 2. Секция воздушного потока топливной форсунки

Рисунок 3. Ударные трубы для давления воздуха на входе

Раздел регулятора

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

Рис. 4. Топливная мембрана с прикрепленным шаровым клапаном

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

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


Секция учета топлива

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

Рисунок 5. Секция дозирования топлива форсунки

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

Рис. 6. Впуск и дозировка топлива

Делитель потока

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

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

Рис. 7. Делитель потока

Рис. 8. Разрез делителя потока

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

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

Форсунки для слива топлива

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

Рис. 9. Топливная форсунка в сборе

Система впрыска топлива Continental / TCM

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

Рис. 10. Система впрыска топлива Continental / TCM

Топливный насос

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

Рисунок 11. Топливный насос

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

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

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

Блок управления топливом / воздухом

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

Рис. 13. Блок управления топливным воздухом

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

Блок управления подачей топлива

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

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

Рис. 14. Блок управления двойным топливом

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

Топливный коллекторный клапан

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

Рис. 15. Узел клапана топливного коллектора

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

Форсунка для слива топлива

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

Рис. 16. Форсунки для слива топлива
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *