Типы тнвд дизельных двигателей: Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

Содержание

Виды ТНВД

Виды ТНВД

Топливный насос высокого давления – это важнейший элемент топливосистемы впрыска дизельных моторов. У насоса есть две функции: регулировка нужного момента времени для начала впрыска и нагнетание необходимого количества топлива. В последнее время на современных двигателях применяются аккумуляторные системы впрыска, в которых момент впрыска регулирует сама форсунка, под управлением электроники.

По конструктивным особенностям есть три вида ТНВД: рядный, магистральный и распределительный. В рядных насосах топливо подаётся к цилиндрам разными плунжерными парами. В магистральном насосе дизтопливо нагнетается только в аккумулятор. А в распределительном одна плунжерная пара распределяет и нагнетает топливо по всем цилиндрам равномерно.

Одними из самых популярных является насос Bosch

а также ТНВД Cummins, Delphi, Lucas и другие.

Рядный ТНВД


В ТВНД рядного типа установлено столько плунжерных пар, сколько и цилиндров. 

 

Они вмонтированы в корпус насоса, в котором также есть специальные каналы для отвода и подвода дизтоплива. Плунжер двигается от кулачкового вала, приводящегося в действие от коленвала мотора. Также они постоянно прижимаются к кулачкам из-за пружин.

Когда вращается кулачковый вал, кулачок приводит в действие толкатель плунжера. Потом он начинает продвигаться по втулке вверх, последовательно открывая впускные и выпускные отверстия. Внутри создаётся определённое давление, из-за которого клапан, нагнетающий топливо, подаёт его в нужную форсунку.

Момент подаваемого топлива и его количество регулируется как электронным, так и механическим способом. Чтобы отрегулировать его механически, нужно провернуть плунжер внутри втулки. Для этого есть специальная шестерня, которая соединяется с рейкой, а она жёстко связана с педалью газа.

Рядные ТНВД используются очень давно, но до сих пор популярны. Это всё из-за того, что у них очень высокая надёжность и работать они могут даже на топливе плохого качества.


 

Распределительный ТНВД

У распределительного насоса, в отличии от рядного, все цилиндры обслуживает одна плунжерная пара.

 

Эти ТНВД достаточно меньше по габаритам и массе, а также обеспечивают хорошую равномерность подачи. Но одним из главных минусов является то, что у них сравнительно низкая долговечность деталей. Поэтому такие насосы применяют, в основном, на легковых авто.

Распределительные насосы отличаются между собой, в зависимости от производителя. Например, насос Bosch имеет торцевой кулачковый привод, а ТНВД Cummins внутренний. Они оба неплохи, в них нет силовых нагрузок на узлы от давления топлива, поэтому обладают неплохой долговечностью.

У ТНВД с торцевым кулачковым приводом основной элемент – это плунжер-распределитель, который двигается и распределяет топливо по цилиндрам.

Регулировка количества подаваемого топлива может быть произведена механически, но лучше довериться электронным устройствам. В дозаторе установлен специальный электромагнитный клапан, который и производит регулировку.

А вот роторный распределительный насос, который использует в своих двигателях фирма Каминс, разделяет топливо при помощи распределительной головки и плунжера. В таких ТНВД устанавливается два плунжера, которые располагаются непосредственно на распредвале. Оба плунжера обегают кулачковую обойму через ролики. Когда плунжеры двигаются друг к другу, то давление растёт и топливо подаётся по каналам к форсункам всех цилиндров.

Магистральный ТНВД

Топливный насос магистрального типа применяется в системе «Комон Раил» и выполняет единственную функцию – нагнетает дизтопливо к рампе. 

Давление топлива в таких ТНВД намного выше других типов насосов. К слову, уникальная система Common Rail уже используется в большинстве двигателей от Каминс,Bosch и других известных производителей из-за своей современности.

В конструкции этого ТНВД может быть до трёх плунжеров, которые начинают свою работу из-за кулачковой шайбы или вала. Когда кулачковый вал вращается, возвратная пружина опускает плунжер вниз. В компрессионной камере повышается объём, но уменьшает давление. Из-за разряжения впускной клапан открывает и в камеру начинает попадать топливо.

Потом плунжер начинает двигаться вверх и в камере постепенно увеличивается давление, в следствие чего закрывается впускной клапан. Когда достигается необходимое давление, клапан выпуска открывается и топливо начинает подаваться на рампу или магистраль.

Управлять подачей топлива в системе Комон Раил проводится только электронным методом из-за своей сложности. Это зависит от необходимости в дополнительном топливе двигателя. В стандартном положении клапан открыт. После сигнала от электронного блока клапан прикрывается, а поступление топлива в камеру начинает регулироваться.

 

Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

04 июня 2018 Категория: Полезная информация.

Как мы знаем, в дизельном ДВС топливо воспламеняется не от внешнего источника (искра зажигания в бензиновом моторе), а в результате сильного сжатия и нагрева. При этом топливно-воздушная смесь подается и распыляется в цилиндрах под высоким давлением. С этой целью в дизелях используются разные типы систем подачи топлива.

Топливная система дизельных ДВС: основные принципы

Сначала воздух подается в цилиндр, затем сжимается, нагреваясь в процессе до экстремальных температур, и лишь к концу такта сжатия в цилиндр подается дизельное топливо. Подается таким образом: впрыскивается в камеру сгонария под высоким давлением (от 100 до 2000 атмосфер) и распыляется. Поэтому, вне зависимости от типа топливной системы дизеля, в ней всегда есть два компонента:

  • тот, что создает высокое давление – топливный насос высокого давления (ТНВД)
  • и тот, что впрыскивает и разбрызгивает горючее по камере – форсунка.

В зависимости от типа топливной системы дизельного ДВС, отличается конструкция ТНВД и устройство форсунок. Также отличаются схемы управления этими элементами и место их расположения.

Основные типы топливных систем дизеля

Наибольшее распространение получили 4 типа топливных систем дизельных моторов:

  • рядный ТНВД
  • ТНВД распределительного типа
  • насос-форсунки
  • система Common Rail

Рядный ТНВД – проверенное десятилетиями решение, которое активно применяется на грузовой и специальной технике с дизельными моторами. В основе этой системы подачи топлива находится работа плунжерной пары. Цилиндр движется в гильзе, создавая давление и сжимая топливо до необходимых показателей. Как только они достигнуты, открывается специальный клапан, подающий топливо на форсунку, которая впрыскивает его в цилиндр. Плунжер в это время движется вниз, открывает канал для впуска горючего в пространство гильзы с помощью топливоподкачивающего насоса, и цикл повторяется.

Работа самого плунжера становится возможна благодаря кулачковому валу, который приводится от мотора. Кулачки «толкают» клапана, а мкфта опережения впрыска, соединяющая ТНВД и двигатель, корректирует работу топливной системы.

Неоспоримые достоинства системы подачи топлива с рядными ТНВД – их ремонтопригодность и доступность обслуживания.

ТНВД распределительного типа конструктивно напоминает рядный топливный насос. Отличие заключается в количестве плунжерных пар. Если в рядном ТНВД одна пара идет на один цилиндр, то в распределительном работы одной плунжерной пары достаточно, чтобы обслуживать два, три, и даже шесть цилиндров. Это достигается через опцию вращения плунжера вокруг оси. Вращаясь, плунжер поочередно открывает выпускные клапана, подавая горючее на форсунки нескольких цилиндров.

Эволюция распределительных ТНВД привела к тому, что появились уже роторные топливные насосы: в них плунжеры помещаются в ротор и в процессе работы движутся навстречу двуг другу, пока ротор вращает их, распределяя тем самым топливо по камере сгорания.

Преимущество системы подачи топлива с распределительным ТНВД – компактность самого устройства. Недостатки – сложность настройки, применение схем электронного управления и корректировки работы.

Система подачи топлива в цилиндр с помощью насос-форсунок вообще исключает необходимость ТНВД как отдельного элемента. В этом случае, форсунка и насосная секция – это один узел в общем корпусе.

 

В результате достигается легкость регулировки подачи топлива в конкретный цилиндр, а при выходе из строя одной насос-форсунки, остальные продолжают работать, что облегчает ремонт. Конструктивно, насос-форсунки приводят в действие плунжеры распредвал ГРМ в головке блока цилиндров.

Система подачи топлива насос-форсунками распространена не только на грузовых, но и на легковых автомобилях. К недостаткам ее можно отнести высокую стоимость запчастей, а также крайнюю чувствительность к качеству дизельного топлива. Мельчайшие примеси в горючем могут легко вывести из строя насос-форсунку, что отражается на стоимости эксплуатации такого решения в личном автомобиле.

Система Common Rail стала своего рода прорывом в части решения механизма подачи топлива в дизельных ДВС. Эта система позволяет экономить топливо при высоком КПД дизеля, что и сделало ее такой популярной. Common Rail придумали инженеры Bosch еще в 90-х годах. Сегодня большинство дизельного транспорта оснащается именно Коммон Реил.

Главное отличие этой системы – наличие аккумулятора высокого давления в общей магистрали. Туда топливо нагнетается отдельным ТНВД, чтобы затем под постоянным давлением подаваться на форсунки. Именно постоянство давления дает возможность быстро и эффективно впрыскивать горючее в цилиндр. Как результат – производительная, мягкая и комфортная работа дизельного двигателя. Бонусом – упрощение конструкции самого ТНВД в системе Common Rail.

 

Управляется работа системы отдельным ЭБУ: группа датчиков сообщает контроллеру, сколько и как скоро нужно подать дизельное топливо в цилиндры. С другой стороны, сложность и недостаток Коммон Реил обусловлена как раз умной электроникой и принципом работы системы. Поэтому владельцам таких решений стоит выбирать качественное топливо и своевременно менять топливные фильтры.

О том, как еще продлить жизнь вашего дизельного двигателя, мы писали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Виды ТНВД и принципы их функционирования

Топливный компрессор высокого давления (он же ТНВД) — один из важнейших компонентов совокупности впуска ДТ в современном дизельном двигателе. В ходе работы дизельного мотора, топливный насос отвечает за две важнейших функции. Первая из них заключается в подаче необходимого количества топливной смеси под высоким давлением, второй функцией ТНВД является определение и корректировка оптимального момента подачи. Современные разработчики дизельных двигателей постоянно наделяют свои системы новыми и наиболее технологичными параметрами. Сегодня, дизельные двигатели все чаще оснащаются электронными форсунками. При такой конструкции ДВС, за регулировку момента подачи топлива отвечает форсунка. В связи с этим ремонт компрессора в большей степени сводиться к прочистке форсунок.

Важнейшим компонентом топливного насоса высокого давления является пара поршней. Плунжерная пара включает в себя поршень и малый цилиндр. Для увеличения срока эксплуатации дизельного двигателя, современные производители все чаще изготавливают рассматриваемую пару из качественной и прочной стали. При этом, процессы производства и ремонта данных элементов двигательной системы требуют высокой точности и строго соблюдения всех современный технологий.

Для обеспечения должной продуктивности всей системы транспортного средства важную роль играет зазор между поршнем и втулкой. В ходе ремонта данного узла, важно обеспечить минимальным промежуток между элементами.

На сегодняшний день существует несколько наиболее популярных видов двигательных систем, функционирующих на ДТ. В зависимости от модели и завода изготовителя системы, так же различают несколько типов насоса высокого давления. Наиболее распространенными из них являются: рядный компрессор, магистральный насос и распределительный ТНВД. Каждый из насосов имеет свои характерные особенности и технические характеристики. Распределительный ТНВД имеет в своем составе пару или более рабочих поршней. C их помощью происходит подача топливной смеси в рабочие цилиндры двигателя. В отличие от распределительного насоса, в рядном ТНВД подачи смеси в цилиндру осуществляется с помощью отдельной рабочей пары цилиндров. Магистральный компрессор отвечает только за подачу рабочей смеси в аккумулятор.

В ходе эксплуатации транспортного средства оснащенного дизельным двигателем, автолюбители могут столкнуться с неисправностью ТНВД. Ремонт дизеля требует отличный познаний в сфере устройства ДВС. К тому же, ремонт невозможен в условиях гаража. Для того чтобы выполнить ремонт, стоит в обязательном порядку определить тип насоса в вашей двигательной системе. Так же, перед тем как начать ремонт стоит подробно разобрать устройство и принцип функционирования распространенных типов ТНВД. Рассмотрим основные особенности популярных видов ТНВД.

Рядный насос.

Данный вид топливного насоса так же имеет в своем составе пары поршней и втулок. Количество пар в данном виде ТНВД напрямую зависит от количества рабочих цилиндров в двигательной совокупности. Сам поршень, приходит в действие благодаря воздействию кулаков вала, которые в свою очередь получают энергию от коленчатого вала двигателя. Специальный прижимной механизм, позволяет плунжерной паре находиться в постоянной зависимости от кулаков вала. Для большинства современных насосов рядного типа, прижимной механизм изготавливается в виде обычной пружины.

В ходе использования авто, вращающийся коленчатый вал передает усилия на пару поршней. Пара двигается, последовательно закрывая клапан впуска и выпуска топливной смеси. При этом, обеспечивается оптимальное давление, необходимое для передачи нужного количества топливной смеси в определенный цилиндр двигателя. В тот момент, когда созданного давления становиться достаточно для впрыска смеси, ДТ по проводникам движется к форсунке.

В зависимости от типа и изготовителя насоса, оптимизация подачи смеси может происходить механически или с помощью специальных контролирующих устройств. Современные дизельные двигатели все чаще оснащаются большим количеством электроники для нормализации функции ДВС. Эксплуатации таких автомобилей наиболее проста и комфортна, в то же время ремонт электронных систем требует наличия профессионального оборудования и достаточного набора навыков.

Распределительный ТНВД.

В отличие от аналогов, распределительные насосы имеют в своем составе один или пару поршней, которые обеспечивают продуктивную работу всех цилиндров двигательной системы. Как показывает практика, в связи с изменением конструкции данный вид насоса высокого давления характеризуется наиболее надежной и равномерной подачей топливной смеси. Но, как и любое другое устройство современного двигателя, такой ТНВД имеет свои характерные недостатки. По словам владельцев дизелей, распределительный компрессор имеет достаточно уязвимую структуру и небольшой срок эксплуатации. В связи с этим, данный вид топливного компрессора в основном применяют для комплектации легковых транспортных средств. При соблюдении всех условий эксплуатации, ремонт компрессора производиться достаточно редко.

В зависимости от производителя и модели устройства различают несколько видов привода для данного вида компрессора:

  • Внешний привод топливного компрессора в виде кулака.
  • Внутренний приводной механизм аналогичного типа.
  • Торцевой приводной механизм топливного насоса.

Регулировка и оптимизация количества подаваемой смеси в данной конструкции двигателя достигается путем поворота контролирующего кольца на определенный угол.

Магистральный насос.

Данный вид насоса используется во всеми известной системе двигателя C.R. В данной конструкции дизельного двигателя компрессор отвечает на подачу необходимого количества топливной смеси в проводники ДТ. В отличие от аналогов, магистральные устройства позволяют добиться наиболее высокого давления в топливной магистрали дизельного двигателя. При движении рабочих поршней в составе ТНВД давление в рампе постоянно возрастает. В тот момент когда давление становиться оптимальным, открывается клапан впуска и топливная смесь попадает в магистраль.

Ремонт и обслуживание каждого компрессора могут иметь свои характерные особенности, поэтому перед тем как начать ремонт, ознакомьтесь с характеристиками вашего двигателя

.

При выявлении неисправности ТНВД стоит оперативно начать ремонт насоса для сохранения срока службы ДВС.

Удачи!

ТНВД дизельного двигателя — устройство, принцип работы и ремонт

Подавляющее большинство современных автомобильных двигателей являются бензиновыми или дизельными. В первых рабочий цикл осуществляется при помощи воспламенения топливной смеси электрической искрой. Дизельный двигатель работает за счет сильного сжатия топлива и его последующего горения. Однако для этого необходимо подавать топливо в цилиндры через форсунки под большим давлением. Распределением топлива занимается специальный агрегат – топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя.

Содержание

Что такое ТНВД


При помощи этого устройства осуществляется подача топлива в камеры сгорания под давлением. Специальные устройства рассчитывают необходимое количество топлива в зависимости от нагрузки, температуры и оборотов двигателя. Пионером разработок топливных насосов для дизелей была фирма «Бош», которая и сейчас является лидером в этой отрасли мототехники. Аналогом такого насоса на бензиновых моторах является карбюратор либо топливная рампа с форсунками (если двигатель оснащен электронной системой впрыска).

Развитие конструкции насоса


С самого появления дизельных двигателей насос высокого давления выполнял главнейшую функцию, поэтому уже тогда, более ста лет назад, от его действия почти полностью зависела вся работа силового агрегата. Естественно, первые насосы были полностью механическими и оставались такими вплоть до 70х годов 20 века.

Чисто механический насос был сблокирован с двигателем и развивал рабочее давление при работе с ним, таким образом, обратная связь происходила через обороты двигателя, количество топлива при этом рассчитывалась автоматически. Недостатком такой системы было неоптимальное соотношение воздуха и топлива на переходных режимах, а также на холостых оборотах (меньше обороты — ниже давление). Это приводило к более грязному выхлопу и перерасходу топлива.

Многие страны в то время ужесточили нормы по выбросу вредных веществ в выхлопных газах и системы с механической топливоподачей стали постепенно вытесняться электронными блоками управления с обратной связью по нескольким параметрам. Они позволили устранить нестабильную работу на холостом ходу из-за неравномерного сгорания топлива, а также снизили токсичность выхлопа. Естественно, топливные насосы высокого давления не ограничиваются какой-то одной конструкцией, а имеют множество модификаций, в зависимости от предназначения и условий эксплуатации. В настоящее время дизели распространены повсеместно, и при желании можно даже установить дизельный двигатель на ГАЗель и многие другие отечественные автомобили.

Различные виды ТНВД


В настоящее время различают три основных типа ТНВД:

  • распределительный
  • рядный
  • магистральный

Рядный насос


Он называется так потому, что в нем плунжерные пары расположены попарно-параллельно, в два ряда. Каждая пара обслуживает один цилиндр. Плунжер приводится в движение специальным кулачковым валом. Двигаясь вверх или вниз, плунжер открывает или закрывает впускные и выпускные отверстия, при этом открывается и закрывается нагнетательный клапан, который пропускает топливо к определенной форсунке для впрыска в цилиндр.

Для корректировки количества топлива и его согласованием с текущей нагрузкой имеются корректирующие устройства, механические либо электронные. В первом случае это происходит при помощи специальной центробежной муфты на кулачковом валу. Благодаря ей при увеличении оборотов происходит смещение кулачкового вала относительно входного и впрыск топлива происходит раньше и наоборот, при снижении оборотов происходит запаздывание. Электронные системы представлены специальными электромагнитными клапанами. К самому агрегату солярка подается при помощи топливоподкачивающего насоса.

Такие насосы относительно просты и непривередливы к качеству топлива. Самым серьезным их недостатком является громоздкость, поэтому они применяются только на больших грузовиках и тракторах.

Распределительный ТНВД


Такой насос имеет одну или две плунжерную пару, в зависимости от объема двигателя и количества цилиндров.

Как понятно из названия, такое устройство распределяет топливо между цилиндрами. Существуют различные типы таких насосов в зависимости от привода, однако суть их работы одинакова: плунжер, двигаясь возвратно-поступательно (а в некоторых конструкциях – и вращаясь), открывает и закрывает все те же отверстия и нагнетательные клапаны, разводя топливо по цилиндрам к распылителям. Практически все насосы фирмы Bosch имеют именно такую конструкцию, которая устанавливается исключительно на легковые движки.

Достоинством такой конструкции является более равномерная подача топлива, а также компактность и меньший вес. Недостаток распределительных насосов – в их большей сложности и, как следствие, сниженном ресурсе.

Магистральный топливный насос


Такой агрегат применяется в особой системе подачи топлива в дизельных двигателях, где оно перед подачей к форсункам накапливается вначале в специальной рампе. Эти насосы могут иметь от одного до трех плунжеров, которые приводятся в движение кулачковой шайбой или валом.

При движении плунжера внутри втулки он создает разрежение, открывающее впускной клапан и засасывающее топливо в камеру, а при возвратном ходе (поднятии) плунжера давление, наоборот, повышается и открывается выпускной клапан, через который горючее нагнетается в топливную рампу. В таком насосе управление количеством топлива за один рабочий цикл плунжера производится посредством дозирующего электрического топливного клапана, (самый простой аналог – система принудительного холостого хода на карбюраторах).

Насосы такого типа устанавливаются в основном на большие и мощные дизельные двигатели, так как реализуют большое давление, необходимое для достижения большей мощности при невысоких рабочих оборотах.

Из чего состоит насос


На примере распределительного насоса можно рассмотреть его устройство. Он состоит из корпуса, в котором расположены плунжерные пары, обслуживающие несколько форсунок, а также редукционный клапан, дренажный штуцер для слива топлива. Дополнительно на нем установлены элементы подкачивающего устройства, насос низкого давления для подачи горючего к впускным клапанам, устройство для регулировки опережения впрыска, вспомогательные приводы.

Возможные неисправности


Как уже стало понятно, топливный насос на дизелях – одно из самых сложных и ответственных устройств двигателя. Плунжерная пара, являющаяся, по сути, сердцем агрегата, является высокоточной деталью, при малейшем износе которой сразу появляются признаки некачественной работы – повышенный шум, перерасход топлива, вибрации и неустойчивая работа на всех режимах. Самой главной и основной причиной износа является некачественное топливо.

Сама по себе солярка уже является продуктом первичной перегонки нефти, поэтому по определению по своим качествам хуже любого бензина, однако к ее очистке предъявляются очень высокие требования, но, к сожалению, не всегда и не везде. Поэтому именно грязь и тяжелые частицы в топливе, а также вода являются самой частой причиной выхода ТНВД из строя. Еще одной причиной неисправностей может быть старое масло для дизельного двигателя. К сожалению, сложность современных насосов такова, что отремонтировать его самостоятельно почти невозможно.

Ремонт ТНВД


Любому ремонту https://diesel-remont78.ru/renault/service-renault предшествует диагностика ТНВД. Ее лучше всего проводить в техцентрах, специализирующихся именно на ремонте топливного насоса высокого давления дизельного двигателя. Однако некоторые элементы диагностирования неисправностей можно провести своими руками. Вообще, следует учесть, что, вследствие более сложного устройства системы питания, на дизельном двигателе может быть больше причин неправильной работы мотора. Плавающие обороты в процессе прогрева мотора почти всегда указывают на износ плунжерной пары. Износ насосфорсунок на грузовиках также может вызвать перерасход топлива и черный выхлоп. Еще одной причиной неустойчивой работы двигателя может быть неисправность или износ электронасоса, а также перегрев двигателя вследствие недостаточной производительности водяной помпы в системе охлаждения.

Таким образом, ремонт ТНВД крайне желательно проводить на станциях техобслуживания, а диагностику, обслуживание и замену изношенных деталей при наличии необходимых знаний и опыта можно провести и самостоятельно.

Ремонт ТНВД дизеля: нюансы, особенности

ТНВД в системе питания дизеля. Нарушения в работе прибора, их внешние проявления. Как можно отремонтировать насос своими силами, последовательность действий. Советы для прибегающих к помощи специализированных сервисов.

У любого дизельного двигателя рано или поздно может потребоваться ремонт топливного насоса высокого давления. Как человеческое сердце с годами начинает «барахлить», так и этот аппарат подвержен возрастным изменениям. Наряду с естественным износом деталей, сказывается и заправка некачественным топливом. Дизельные агрегаты в этом плане более чувствительны, чем бензиновые моторы.

Предлагаемая статья поможет владельцам дизельных авто при возникновении проблем с топливным насосом. В ней также приводятся советы: как отремонтировать этот узел своими руками.

Устройство прибора

Топливный насос высокого давления (ТНВД) представляет собой самостоятельный узел системы питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в первую очередь — дизельных. Хотя это устройство применяется и на бензиновых моторах с инжекторным впрыском, впервые оно было использовано именно на дизеле.

Главная функция его состоит в создании разницы давлений между напорной магистралью и камерой сжатия, чтобы обеспечить надежный впрыск горючего в полость цилиндра. Но этого мало.

Насос задает также последовательность подачи топлива к рабочим форсункам, то есть выполняет распределительную функцию. Помимо этого, он регулирует объем подачи в зависимости от режима движения (частоты вращения коленвала) и от некоторых других факторов: температура двигателя, включение и выключение кондиционера.

Наконец, подобно тому, как в карбюраторных моторах регулируется угол опережения зажигания, на дизельном двигателе ТНВД автоматически корректирует опережение момента впрыска.

Существуют насосы трех основных типов: рядные, с распределенным впрыском и магистральные. Устройство их рассматривается в отдельной статье. Здесь же стоит упомянуть лишь, что рядные насосы использовались до недавнего времени на грузовых дизельных автомобилях, тракторах и специализированной дорожно-транспортной технике.

Распределительные аппараты устанавливают на все легковые дизельные авто и на некоторые грузовые. Магистральные применяются в современных топливных системах Common Rail. Такие насосы лишены функции распределения топлива, эту задачу выполняет электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который согласно программе командует рабочими форсунками.

Внешние проявления топливной недостаточности

Какие могут быть признаки неисправности топливного насоса? Как было сказано в начале статьи, основными причинами потери работоспособности ТНВД являются износ трущихся поверхностей и низкое качество топлива. Здесь можно уточнить, что под низким качеством солярки следует подразумевать и попадание в топливо воды. Ниже перечисляются внешние симптомы неблагополучной работы топливного насоса:

  • Затруднен пуск двигателя — скорее всего, наступил износ плунжерной пары (или пар), и насос не развивает нужного давления. Проверяется простым способом. Нужно положить на ТНВД тряпку, полить ее холодной водой и выждать несколько минут. После чего повторить попытку. Если двигатель заведется, значит, причина действительно в износе. При охлаждении происходит уменьшение зазоров в сопряжении и повышается вязкость топлива, в результате чего насос обеспечивает необходимое давление.
  • Потеря мощности. Из-за увеличившихся зазоров снижается давление впрыска, ухудшается работа всережимного регулятора оборотов.
  • Перегрев двигателя. Причинами могут быть неправильная работа автомата опережения впрыска. В этом случае нельзя откладывать ремонт ТНВД «на потом».
  • Растущий «аппетит» силового агрегата. Вызывается утечками топлива, износом плунжерных сопряжений, неправильным углом опережения впрыска.
  • Жесткая работа мотора, которая может быть следствием чересчур раннего момента впрыска и неравномерностью подачи солярки в разные цилиндры. Правда последнее на распределительных ТНВД практически невозможно, так что, скорее всего, дело в форсунках.
  • Черный выхлоп из выпускной трубы. Причина может быть в слишком позднем угле впрыска горючего.

Если есть уверенность в своих силах

При наличии перечисленных выше признаков необходимо подумать о ремонте топливного нагнетателя. Ниже рассматривается, как устранить некоторые неисправности аксиального ТНВД распределительного типа своими руками.

Следует оговориться, что прежде чем браться за эту работу, следует изучить устройство ремонтируемого агрегата, выяснить — какие могут понадобиться инструменты, потому что в некоторых случаях не обойтись без специальной оснастки, съемника, например.

Также следует приготовить фотоаппарат, чтобы фиксировать каждый этап разборки. В противном случае можно забыть — где находились те или иные детали. Для разборки необходимо приготовить подходящий стол и покрыть его чистой тканью или хотя бы листом белой бумаги. На полу не должно быть мусора, иначе случайно упавшую деталь можно и не найти.

Итак, что может самостоятельно сделать автолюбитель, не имеющий специальной квалификации?

  1. устранить утечку топлива из корпуса насоса;
  2. проверить исправность электромагнитного клапана;
  3. проверить плунжерный механизм подачи горючего;
  4. проверить автоматический регулятор частоты вращения;
  5. очистить фильтрующие сетки;
  6. проверить давление, развиваемое прибором;
  7. отрегулировать автомат опережения впрыска.

Разборка и устранение утечек

Ниже описывается последовательность действий при самостоятельном ремонте ТНВД. На работающем двигателе отсоединяют тягу, соединяющую педаль газа с рычагом, регулирующим подачу топлива. После чего вручную покачивают рычаг в радиальном направлении, стараясь растянуть возвратную пружину.

Если через кольцевую щель не наблюдается просачивания солярки, значит, уплотнение не изношено. В противном случае требуется восстановительный ремонт сопряжения.

Пока насос еще не снят с двигателя, убеждаются в исправности электромагнитного клапана отключения подачи топлива. Если двигатель пускается и глушится при повороте ключа — клапан исправен. Как поступать в ситуации, когда этот компонент отказывает во время движения, будет рассказано несколько ниже.

Теперь же остается переходить к разборке насоса. Перед тем как отсоединять от агрегата топливные магистрали и электроподводку, необходимо протереть его корпус и соединения смоченной в солярке ветошью, после чего вытереть насухо, чтобы исключить попадание грязи в топливную систему. Снятый насос еще раз промыть, после чего снять крышку и слить с него топливо.

В первую очередь нужно разобрать привод регулировки подачи горючего и произвести ревизию уплотнений, а также оценить степень износа сопряженных деталей. Уплотнительные кольца обязательно меняют. Для этой цели необходимо купить ремкомплект для ремонтируемого прибора.

Что касается изношенных деталей, есть два способа отреставрировать их: восстановить изношенную ось с помощью хромирования, или выточить и поставить в корпус ремонтную бронзовую втулку. Корпус перед этим придется расточить.

Ремонт плунжерного механизма

Далее следует перейти к разборке и ревизии плунжерного нагнетателя. Отсоединяют от корпуса распределительную головку насоса, после чего кладут его шкивом вниз, чтобы не высыпались внутренности. Перед тем как вынуть кулачки, приводную шестеренку и муфту центробежного регулятора, нужно проверить, не заедают ли эти детали при движении, а затем, аккуратно поддерживая их пальцами, извлечь из корпуса.

Ролики, шайбы, оси кулачковой муфты целесообразно пометить маркером, потому что все сопряженные поверхности уже притерлись друг к другу, и будет лучше, если они так и останутся после сборки. После разборки нужно внимательно осмотреть детали на предмет обнаружения сколов или выработки. Сильно изношенные элементы следует заменить новыми.

Степень износа плунжерной пары оценить можно только приблизительно. Работоспособность прецизионного сопряжения проверяется после сборки насоса путем измерения его рабочего давления. Наконец, нужно продуть сжатым воздухом все фильтрующие элементы (сетки), после чего можно собирать насос в обратной последовательности.

Сборка и регулировка оборотов

Когда агрегат будет собран, нужно залить его соляркой, проворачивая вручную приводной валик, после чего можно устанавливать на место и подсоединять топливопроводы, шланги и электропроводку системы управления.

После того как мотор будет заведен, следует убедиться в правильности работы автомата опережения впрыска горючего, в зависимости от давления в полости низконапорного лопастного насоса. На этом блоке имеется свой регулятор холостых оборотов. При необходимости регулируют этот параметр, завинчивая или вывинчивая регулировочный винт.

Перед выполнением этой процедуры рекомендуется запомнить положение винта, сосчитав количество выступающих из контргайки витков резьбы, чтобы, в крайнем случае, вернуться к исходной настройке. В мануале на двигатель указывается требуемое количество оборотов на холостом ходу двигателя. Обычно они понижаются с 1100 оборотов после запуска до 750 — после прогрева дизеля с механической коробкой, и до 850 — на двигателе с автоматом.

Проверка давления

В заключение проверяют давление в напорной магистрали, что является косвенной проверкой состояния плунжерной пары. Для этой цели понадобится манометр, рассчитанный на давление до 350 бар, соединительный шланг для подключения к насосу и переходник, включающий в себя стравливающий клапан.

В качестве измерительного прибора подойдет манометр ТАД-01А или более старый — КИ-4802. Если переходника в продаже не найдется, придется изготовить его самостоятельно.

Конечно, необходимо принимать во внимание размеры присоединительной резьбы, и куда планируется вворачивать соединительный шланг. Для измерения прибор подключают к центральному отверстию распределительного блока или к одному из напорных штуцеров.

После присоединения манометра к ТНВД проворачивают вал насоса с помощью стартера и фиксируют показание стрелочного индикатора. Если прибор показывает больше 250 атмосфер — это нормально (при работающем двигателе давление будет выше).

Аварийный ремонт электромагнитного клапана

Как было обещано выше, несколько слов о том, что делать, если откажет в пути электромагнитный клапан отключения топлива. В этом случае двигатель внезапно остановится. Правда, причин этому может быть несколько. Чтобы отбросить версию неисправности электроклапана, его необходимо исключить из работы, поскольку в нормальном режиме он всегда открыт.

Для этого нужно снять питающий провод, изолировать его от массы, после чего вывернуть клапан, удалить из него наконечник с пружиной и поставить устройство обратно. Если двигатель все равно не заведется, причина, очевидно, — в чем-то другом. Если же мотор запустится, нужно искать неисправность в клапане.

Чтобы делать это не в дороге, нужно сначала добраться до дома. Правда глушить двигатель потом придется грубо, но просто: поставить машину на ручник, включить повышенную передачу и отпустить педаль сцепления.

А затем уже приступать к ремонту. Сначала следует проверить, — не сгорела ли обмотка электромагнита. Для этого соединяют клапан с плюсом аккумулятора с помощью отрезка исправного провода, после чего пытаются завести двигатель. Если он заводится, значит, сгорела обмотка. В противном случае ищут место утечки напряжения с подводящего провода.

Обращение к специалистам

Тем же, кто не имеет желания или возможности делать ремонт ТНВД самостоятельно, следует обратиться на специализированную станцию ремонта топливной аппаратуры. Хотя существуют и дилерские центры, выполняющие обслуживание и ремонт автомобилей определенной марки, топливной аппаратурой они, как правило, не занимаются, поскольку для этого требуется дорогостоящее диагностическое оборудование.

Основным стендом для диагностики и регулировки ТНВД является Bosch EPS-815. На нем проверяются различные параметры, заданные для данного насоса производителем. Например: пусковая подача горючего, объемная подача на различных режимах, давление на выходе и некоторые другие.

При выборе сервиса следует учитывать его надежность. Для этого нужно предварительно приехать на собеседование, где поинтересоваться мнением обслуживаемых клиентов. В таких случаях обращают внимание на историю выбранного сервиса. Как правило, недобросовестные фирмы существуют в сфере услуг не более одного года.

Слабым звеном ТНВД дизельных двигателей является чувствительность их к попаданию в топливную систему воды. Особенно подвержены этому легковые иномарки, для которых вода является главным врагом. Для уменьшения этой опасности зимой нужно поддерживать максимально возможный уровень топлива в баке, чтобы свести к минимуму образование конденсата.

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления (ТНВД)  в конструкции системы питания дизельного ДВС — самый сложный и дорогостоящий элемент топливоподачи. Роберт Бош разработал полностью рабочий, надежный и компактный ТНВД для дизельных агрегатов еще в 1920-е годы. Через семь лет устройство начали серийно устанавливать на грузовики, а в 1936 году ТНВД стал неотъемлемой частью дизельных легковых автомобилей.

Топливный насос высокого давления системы впрыска дизельного двигателя выполняет две важнейшие функции:

  • нагнетает под давлением нужное количество топлива;
  • регулирует точный момент начала впрыска;

После активного развития электронных систем и внедрения таких решений в конструкцию ДВС, функция регулирования момента топливного впрыска  в новейших аккумуляторных системах дизельного впрыска Common Rail осуществляется посредством форсунки с электронным микропроцессорным управлением.

Топливный  насос предназначен для подачи топлива в цилиндры дизельного ДВС не только под определенным давлением, но и в определенный момент цикла. Порция подаваемого топлива должна быть точной, так как необходимо обязательное соответствие конкретной нагрузке, которая приложена к коленчатому валу.

Топливные насосы по способу впрыска бывают:

  • ТНВД непосредственного действия;
  • насосы с аккумуляторным впрыском;

В основе топливного насоса высокого давления лежит плунжерная пара, которая состоит из небольшого поршня (плунжера) и цилиндра (втулки). Особенностью изготовления плунжерной пары ТНВД являются повышенные требования к качеству и прочности стали, а также высочайшая точность. Точная подгонка плунжера и втулки крайне важна для того, чтобы  обеспечить минимально допустимый зазор. Такое сопряжение называется прецизионным.

В топливном насосе непосредственного действия реализован механический привод плунжера. Все процессы нагнетания топлива и последующего его впрыска происходят одновременно. Каждая отдельная секция ТНВД подает в отдельный цилиндр нужную порцию топлива. Рабочее давление для эффективного распыления достигается благодаря движению плунжера насоса.

Топливный насос  с аккумуляторным впрыском имеет такое устройство привода рабочего плунжера, который функционирует за счет силы давления сжатых газов в цилиндре дизельного ДВС. Возможным вариантом также становится работа при помощи специальных пружин.

Конструктивно ТНВД имеют несколько различных подвидов:

  • рядный насос высокого давления;
  • распределительный ТНВД;
  • магистральный насос;

Все типы ТНВД имеют много общего, отличия заключаются в особенностях работы той или иной системы. В рядном топливном насосе высокого давления нагнетание топлива в один цилиндр дизельного двигателя реализовано посредством работы отдельной плунжерной пары.

Насос распределительного типа может иметь как один, так и сразу несколько плунжеров в своей конструкции. Его особенностью является то, что плунжеры реализуют эффективное нагнетание и последующее распределение топлива по всем цилиндрам двигателя.

Магистральный насос осуществляет нагнетание топлива не в цилиндры, а в своеобразный аккумулятор, откуда топливо будет распределено по цилиндрам уже другими элементами системы, а именно форсунками с электромагнитным клапаном.

Топливный насос высокого давления активно применяется и в конструкции системы топливоподачи бензинового ДВС. Устройство является частью современной высокоэффективной бензиновой системы непосредственного впрыска топлива. Стоит отметить, что рабочее давление топлива в моторах на бензине значительно ниже указанной характеристики применительно к дизельному насосу.

Производство топливных насосов высокого давления для дизельных и бензиновых ДВС налажено во многих странах мира. Признанными лидерами в данной сфере выступают  зарубежные производители: Bosch, Delphi, Lucas, Zexel, Denso и другие.

Читайте также

Ремонт и Восстановление ТНВД Дизельных погрузчиков в Москве и Московской области

Ремонт топливных насосов высокого давления дизельных двигателей

Поломки механизмов и узлов регуляторов и топливных насосов высокого давления (ТНВД) проявляются в виде посторонних шумов, утечек топлива, перегрева подвижных сопряжений. Основной причиной неисправностей является износ деталей. Это вызывает нарушений исходных регулировок:

  • ослабление натяжения в неподвижных посадках;
  • увеличение зазора в подвижных сопряжениях;
  • нарушение правильного взаиморасположения деталей;
  • изменение поверхностной твердости элементов;
  • накопление посторонних отложения в виде нагара или грязи.

Часто встречающиеся неисправности ТНВД

  • Уменьшенная/неравномерная подача топлива. Нарушения в процессе топливоподачи могут возникнуть в результате износа нагнетательных клапанов, плунжерных пар, поводков плунжеров, а также сопряженных с ними хомутиков и зубьев рейки, зубчатого венца втулки. Кроме того, к таким последствиям могут привести изменения пропускной способности форсунок и прочие факторы.

    При наличии неисправности снижается экономичность и мощность двигателя. Неравномерное поступление топлива в цилиндры мотора приводит к его неустойчивому функционированию на малых оборотах, сбоям в работе отдельных цилиндров, заметной вибрации блока.

  • Неравномерность впрыскивания топлива у многосекционного насоса. Неисправности наступают вследствие изнашивания множества деталей: плоскости регулировочного болта, корпуса или ролика толкателя, оси ролика, шарикоподшипников и сопрягаемых с ним гнезд корпуса насоса, кулачкового вала и т.д.
  • Запаздывание момента впрыска в многосекционном насосе. Угол опережения впрыска топлива изменяется в результате износа нагнетательных клапанов и плунжерных пар.

Проведение диагностики ТНВД

Компания «Гарант-Сервис» предоставляет услуги профессиональной диагностики ТНВД с целью выявления неисправностей и дефектов, препятствующих полноценному функционированию двигателя.

Работы производятся в профильных боксах и предшествуют любому ремонту топливного насоса или дизельного мотора. Мероприятия позволяют обозначить диапазон последующих восстановительных процедур.

Диагностика ТНВД поручается квалифицированным сотрудникам, которые обладают опытом работы с различными марками моторов. Специалисты используют современное оборудование от известных производителей Bosch, «Лукас», «Делфи» и др. марок. Это позволяет точно определить и выявить неисправность, и как следствие, составить оптимальную схему ремонта.

Ремонт ТНВД погрузчиков следующих брендов:

TCM, Komatsu, JUNGHEINRICH, Mitsubishi, Nissan, Toyota, Yale, Linde, Still, Maximal, Dalian, TFN и др.

Ремонт ТНВД для дизельных двигателей:

Komatsu, ISUZU, YANMAR, Mitsubishi, Nissan, Toyota

4D92E, 4D94E, 4D98E, 4TNE92, 4TNE94, 4TNE98, 1DZ, 1DZII, 1Z, 2Z (IIZ), S4Q2, S4S, С-240, TD-27, Mazda XA, DC24, A2300, VW

Ремонт ТНВД различных моделей:

Zexel, Denso, Bosh

Наименование работСтоимостьПримечание
Диагностика ТНВД на стенде5 400,00р.Производится только с форсунками
Замена ремкомплекта ТНВД10 800,00р.Входит в стоимость капитального ремонта
Замена плунжерной пары10 800,00р.Входит в стоимость капитального ремонта
Замена ТННД10 800,00р.Входит в стоимость капитального ремонта
Замена нагнетательного клапана3 600,00р.Входит в стоимость капитального ремонта
Замена сальника3 600,00р.Входит в стоимость капитального ремонта
Капитальный ремонт ТНВД14 400,00р.Диагностика и регулировка не входят в стоимость ремонта
Регулировка ТНВД3 600,00р.
Замена распылителей форсунок с опрессовкой3 600,00р.В стоимость входит диагностика с регулировкой давления
Диагностика форсунок с регулировкой давления1 800,00р.

Вы можете отправить нам запрос на Ремонт и восстановление ТНВД через форму ниже или задать все вопросы по телефону.

Diesel Injection Pumps — Топливный насос

Топливный насос высокого давления является сердцем 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 Dodge Ram 5 ’94 — ’98.Двигатели Cummins 9 л. 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 похожи на рядные мини-двигатели. Первые рядные ТНВД обеспечивали давление впрыска от 3000 до 5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как более новый Bosch P7100, установленный на двигателях Cummins от ’94 до ‘981/2, обеспечивает давление 18000 фунтов на квадратный дюйм.

Распределительные (роторные) впрыскивающие насосы
Эти типы насосов имеют только один дозатор топлива. Вращающийся ротор обеспечивает гидравлическое соединение с различными портами на распределительной головке, чем-то похожим на то, как распределитель работает на бензиновом двигателе. Преимущества роторного насоса только с одним плунжером в том, что все порции топлива абсолютно одинаковы, и это 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.

Просмотреть все 5 фотографийЭто блок-схема дизельного топлива для первого серийного ТНВД Bosch.

Система впрыска Common-Rail
При системе впрыска Common-Rail сам насос потерял большую часть своих полномочий решать, когда и в каком количестве подавать топливо под давлением. Например, насос CP3 получает топливо из топливного бака. Затем он использует радиально-поршневую конструкцию для значительного увеличения давления. Топливо под высоким давлением отправляется в общую топливную рампу, которая по сути является аккумулятором для форсунок.Форсунки вступают 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 топливный насос высокого давления и инжектор. Насос-форсунка представляет собой компактную конструкцию с впрыском топлива, в которой плунжер насоса создает высокое давление за счет механической силы, прилагаемой двигателем. Плунжер и форсунка сливаются в одно целое, задача которого — подавать топливную струю 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.

* Основная проблема для систем впрыска топлива — отсутствие подтекания в конце впрыска.Даже небольшая дополнительная капля нарушит цикл сгорания.

* В современных дизельных двигателях топливо выходит из форсунки под давлением 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения, это число укладывается в диапазон давлений, в которых работают гидрорезки. Watejets использует высокое давление h30 для резки 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 работе любого двигателя.

* Первые ТНВД имели масляные щупы.

Система впрыска топлива Common Rail

Система впрыска топлива Common Rail

Ханну Яэскеляйнен, Магди К. Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В системе Common Rail топливо распределяется по форсункам из аккумулятора высокого давления, называемого рампой.Рельс питается от топливного насоса высокого давления. Давление в рампе, а также начало и конец сигнала, активирующего форсунку для каждого цилиндра, контролируются электроникой. Преимущества системы Common Rail включают гибкость в управлении как моментом впрыска, так и скоростью впрыска.

Введение

Достоинства архитектуры системы впрыска Common Rail были признаны с момента разработки дизельного двигателя. Ранние исследователи, в том числе Рудольф Дизель, работали с топливными системами, которые содержали некоторые важные особенности современных систем впрыска дизельного топлива с общей топливной магистралью.Например, в 1913 году патент на систему впрыска Common Rail с механически управляемыми форсунками был выдан компании Vickers Ltd. из Великобритании [2092] . Примерно в то же время в Соединенных Штатах был выдан еще один патент Томасу Гаффу на топливную систему для двигателя с искровым зажиганием с прямым впрыском в цилиндр, использующего электромагнитные клапаны с электрическим приводом. Дозирование топлива производилось путем контроля продолжительности открытия клапанов [2085] . Идея использования клапана впрыска с электрическим приводом на дизельном двигателе с топливной системой Common Rail была разработана Бруксом Уокером и Гарри Кеннеди в конце 1920-х годов и применена к дизельному двигателю Atlas-Imperial Diesel Engine Company в Калифорнии в начале 1930-х годов. [2184] [2183] [2178] [2182] .

Работа над современными системами впрыска топлива Common Rail была начата в 1960-х годах компанией Societe des Procedes Modernes D’Injection (SOPROMI) [2086] . Однако пройдет еще 2–3 десятилетия, прежде чем регулирующее давление подстегнет дальнейшее развитие и технология станет коммерчески жизнеспособной. Технология SOPROMI была оценена компанией CAV Ltd. в начале 1970-х годов, и было обнаружено, что она малоэффективна по сравнению с существующими системами P-L-N, которые использовались в то время. По-прежнему требовалась значительная работа для повышения точности и производительности соленоидных приводов.

Дальнейшая разработка дизельных систем Common Rail началась в 1980-х годах. К 1985 году Industrieverband Fahrzeugbau (IFA) из бывшей Восточной Германии разработал систему впрыска Common Rail для своего грузовика W50, но прототип так и не поступил в серийное производство, и проект был заброшен через пару лет [2096] . Примерно в то же время General Motors также разрабатывала систему Common Rail для применения в своих легких двигателях IDI [2174] .Однако с отменой их программы по производству легких дизельных двигателей в середине 1980-х годов дальнейшее развитие было остановлено.

Спустя несколько лет, в конце 1980-х — начале 1990-х, производители двигателей начали ряд проектов по развитию, которые позже были приняты производителями оборудования для впрыска топлива:

  • Компания Nippondenso доработала систему Common Rail для грузовых автомобилей [2093] [2094] , которую они приобрели у Renault и которая была запущена в производство в 1995 году на грузовиках Hino Rising Ranger.
  • В 1993 году Bosch — возможно, из-за некоторого давления со стороны Daimler-Benz — приобрел технологию UNIJET, первоначально разработанную усилиями Fiat и Elasis (дочерняя компания Fiat), для дальнейшего развития и производства [2099] . Система Common Rail для легковых автомобилей Bosch была запущена в производство в 1997 году для автомобилей Alfa Romeo 156 [194] 1998 модельного года и Mercedes-Benz C-класса.
  • Вскоре после этого Лукас объявил о контрактах на Common Rail с Ford, Renault и Kia, производство которых начнется в 2000 году.
  • В 2003 году Fiat представил систему Common Rail следующего поколения, способную производить 3-5 впрысков / цикл двигателя для двигателя Multijet Euro 4.

Дополнительную информацию об истории систем Common Rail можно найти в литературе [2178] [2940] .

Целью этих программ развития, начатых в конце 1980-х — начале 1990-х годов, была разработка топливной системы для будущего легкового автомобиля с дизельным двигателем. На начальном этапе этих усилий было очевидно, что в будущих дизельных автомобилях будет использоваться система сгорания с прямым впрыском из-за явного преимущества в экономии топлива и удельной мощности по сравнению с преобладающей в то время системой сгорания с непрямым впрыском.Цели разработок включали комфорт вождения, сравнимый с таковым у автомобилей с бензиновым двигателем, соответствие будущим ограничениям выбросов и улучшенную экономию топлива. Рассматривались три группы архитектур топливных систем: (1) распределительный насос с электронным управлением, (2) насос-форсунка с электронным управлением (EUI или насос-форсунка) и (3) система впрыска Common Rail (CR). В то время как усилия по каждому из этих подходов приводят к коммерческим топливным системам для серийных автомобилей, система Common Rail обеспечила ряд преимуществ и в конечном итоге станет доминирующей в качестве основной топливной системы, используемой в легковых автомобилях.Эти преимущества включали:

  • Давление топлива не зависит от частоты вращения двигателя и условий нагрузки. Это позволяет гибко контролировать как количество впрыскиваемого топлива, так и время впрыска, а также обеспечивает лучшее проникновение и перемешивание распылителя даже при низких оборотах двигателя и нагрузках. Эта особенность отличает систему Common Rail от других систем впрыска, в которых давление впрыска увеличивается с увеличением числа оборотов двигателя, как показано на Рисунке 1 [289] . Эта характеристика также позволяет двигателям создавать более высокий крутящий момент на низких оборотах, особенно если используется турбонагнетатель с изменяемой геометрией (VGT).Следует отметить, что, хотя системы Common Rail могут работать с максимальным давлением в рампе, поддерживаемым постоянным в широком диапазоне оборотов двигателя и нагрузок, это делается редко. Как обсуждается в другом месте, давление топлива в системах Common Rail можно регулировать в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки, чтобы оптимизировать выбросы и производительность, обеспечивая при этом долговечность двигателя. Рисунок 1 . Взаимосвязь между давлением впрыска и частотой вращения двигателя в различных системах впрыска
  • Пониженные требования к пиковому крутящему моменту топливного насоса. По мере развития двигателей с высокоскоростным прямым впрыском (HSDI) большая часть энергии для смешивания воздуха с топливом поступала от импульса распыления топлива, в отличие от вихревых механизмов, используемых в более старых системах сгорания IDI. Только системы впрыска топлива под высоким давлением были способны обеспечить энергию смешивания и хорошую подготовку к распылению, необходимую для низких выбросов ТЧ и УВ. Для выработки энергии, необходимой для впрыска топлива примерно за 1 миллисекунду, обычный распределительный насос должен обеспечивать почти 1 кВт гидравлической мощности за четыре (в 4-цилиндровом двигателе) 1 мс скачков за один оборот насоса, что создает значительную нагрузку на приводной вал [922] .Одна из причин тенденции к использованию систем Common Rail заключалась в том, чтобы минимизировать требования к максимальному крутящему моменту насоса. В то время как требования к мощности и среднему крутящему моменту для насоса Common Rail были одинаковыми, подача топлива под высоким давлением осуществляется в аккумулятор, и, таким образом, пиковый расход (и максимальный крутящий момент, необходимый для привода насоса) не обязательно должен совпадать с событие впрыска, как в случае с распределительным насосом. Нагнетательный поток насоса может быть распределен на более длительную часть цикла двигателя, чтобы поддерживать более равномерный крутящий момент насоса.
  • Улучшено качество шума. Двигатели DI характеризуются более высоким пиковым давлением сгорания и, следовательно, более высоким уровнем шума, чем двигатели IDI. Было обнаружено, что улучшенный шум и низкие выбросы NOx лучше всего достигаются путем введения пилотного (-ых) впрыска (ов). Это было проще всего реализовать в системе Common Rail, которая была способна обеспечивать стабильную подачу небольшого количества пилотного топлива во всем диапазоне нагрузки / скорости двигателя.

###

3 Тип топливного насоса высокого давления с определением и различиями

Мы знаем, что дизельный двигатель является двигателем с самовоспламенением, что означает, что сгорание происходит само по себе.

Однако сгорание в дизельных двигателях возникает не сразу, но есть несколько триггеров, вызывающих сгорание. По крайней мере, должны быть две вещи: во-первых, воздух под высоким давлением с температурой выше точки воспламенения дизельного топлива.

секунд, топливо распыляется (распыляется) в воздухе под высоким давлением. Если сработают два триггера, то возгорание произойдет самопроизвольно.

Для распыления топлива необходим топливный механизм. Механизм под высоким давлением вытеснит топливо из узкого зазора.Чтобы увеличить давление дизельного топлива, мы знаем компонент, называемый ТНВД.

Тогда сколько типов ТНВД используется в дизельных двигателях? Обсудим подробно.

3 типа дизельных топливных насосов


Возможно, вы знаете, что в дизельных двигателях есть только два типа ТНВД. Но если мы посмотрим дальше, есть один тип, который фактически применяется ко многим недавним автомобилям.

1. Отдельный линейный насос


Индивидуальный насос — это насосный механизм с индивидуальной системой подачи топлива.Это означает, что каждый инжектор будет обслуживаться плунжерным механизмом.

Можно сказать, количество поршней такое же, как количество форсунок.

Однако все плунжеры размещены вместе в одном насосном агрегате в линейном положении. Это то, что вызывает этот насос, также называемый встроенным впрыскивающим насосом.

Основные компоненты этого типа насоса, в том числе;

  • Распределительный вал с количеством кулачков по количеству плунжеров
  • поршень, который увеличивает давление топлива
  • Бочка для топлива, небольшое пространство, где топливо готово к подаче в инжектор.

Принцип работы: при вращении коленчатого вала вращается и насос распределительного вала. Вращение распределительного вала будет заставлять кулачок попеременно прижиматься к плунжеру.

Когда плунжер прижимается к кулачку, давление топлива сразу повышается, так что топливо разбрызгивается из форсунки.

2. Тип распределительного насоса


Насос-распределитель — это тип нагнетательного насоса меньшей конструкции. Основное назначение насоса-распределителя, как решение для автомобилей с ограниченным пространством.

Главная особенность распределительного насоса — система впрыска. В линейном типе используется один плунжер для одной форсунки, а в распределительном типе используется один плунжер для всех форсунок.

Этот плунжер поочередно сжимает все топливо в каждой топливной бочке. Бочка с топливом размещается вокруг вала насоса.

Когда вал насоса вращается, плунжер поочередно сжимает топливо в топливной бочке в соответствии с моментом зажигания.

Несмотря на меньшую конструкцию, распределительный насос не имеет высокого давления топлива.Поэтому этот тип редко используется для дизельных двигателей большой мощности.

3. Насос непрерывного действия


Насос непрерывного действия — это новейший тип дизельного топливного насоса высокого давления. Как я сказал ранее, этот тип на самом деле наиболее широко применяется сегодня.

Насос непрерывного действия — это впрыскивающий насос, применяемый в обычной системе прямого впрыска.

Судя по физическим характеристикам, этот насос имеет самую маленькую форму из всех типов, которые мы обсуждаем. Причина в том, что этот насос выполняет только одну функцию.

Его функция заключается только в стабильном повышении давления топлива при высоком давлении. Создаваемое давление также очень высокое (30 000 — 40 000 фунтов на квадратный дюйм)

В то время как два вышеуказанных типа, помимо увеличения давления топлива, также регулируют время и объем распыляемого топлива. Так что логично, что форма достаточно лаконична.

Этот насос работает по принципу работы водяного насоса, в котором используется турбина, хотя в некоторых типах также используются мембраны. Насос подавляет подачу топлива и удерживает давление топлива на установленном пределе.

Каково техническое распыление топлива?

В системе Common Rail распыление топлива регулируется форсункой напрямую с помощью команды ECU. Таким образом, работа насоса обеспечивает только максимальное давление топлива, так что как только ЭБУ открывает инжектор, топливо может распыляться.

Дизельные насосы — Denso

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

Типы

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

Распределительный (роторный) ТНВД

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

ТНВД Common Rail (подающий насос)

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

к каждой форсунке.

ТНВД с механическим управлением делятся на две категории:

ТНВД рядный

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

Распределительный ТНВД

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

Типы топливных насосов судовых двигателей

Если вы отвечаете за уход за судном и его техническое обслуживание, вы, вероятно, знаете, что частью вашей системы судового двигателя является топливный насос.Вы можете не знать, что существуют разные типы топливных насосов, которые работают немного по-разному. На случай, если вам когда-нибудь придется отремонтировать или заменить топливный насос, важно понимать, какие бывают типы топливных насосов судовых двигателей и как они работают.

Фактически, вы, скорее всего, найдете в своей системе впрыска два основных типа судовых топливных насосов: реактивные насосы Bosch и системы впрыска Common Rail.

Рывной насос Bosch

Рывной насос Bosch — это относительно простой механизм, который работает с поршнем внутри цилиндра, прикрепленным к винтовой пружине.Спираль контролирует количество впрыскиваемого топлива. Когда насос приводится в действие, плунжер толкает вниз, открывая отверстия для разлива и всасывания и позволяя бочке заполниться маслом. Когда плунжер снова поднимается, порты закрываются, и давление снова возрастает.

Чтобы изменить количество впрыскиваемого топлива, вы можете повернуть плунжер и изменить угол спирали относительно цилиндра.

Система впрыска Common Rail

В системе впрыска Common Rail клапан регулирования давления подает масло в насос высокого давления.Насос создает давление около 1000-1500 бар, чтобы отправить топливо в общую топливную рампу, через которую топливо впрыскивается в систему. Этот метод максимизирует количество топлива, которое фактически сгорит, а это означает, что вырабатывается меньше загрязняющих веществ и вы потребляете меньше топлива. Насос Common Rail может иметь электрический привод, кулачковый привод, привод от двигателя или их комбинацию.

Хотя обе системы эффективны, система впрыска Common Rail представляет собой более современный способ подачи топлива в ваш дизельный двигатель.Если у вас есть выбор, вам понадобится этот тип системы для вашего судового двигателя. Преимущества системы впрыска Common Rail включают:

1. Равномерное давление впрыска в двигателе при всех нагрузках и оборотах. Давление впрыска насоса рывка частично зависит от частоты вращения двигателя.

2. Возможность изменять синхронизацию двигателя при работающем двигателе.

3. Простая конструкция, значительно упрощающая техническое обслуживание и реже требующееся.

4. Бездымный режим. Фактически, систему впрыска Common Rail иногда называют «бездымным впрыском топлива».”

5. Возможность управления переменным открытием выпускного клапана.

Найдите топливные насосы и другие детали дизельных двигателей в Diesel Pro Power Now

Независимо от того, какая система впрыска топлива установлена ​​в вашем двигателе, всегда существует вероятность того, что какая-либо деталь будет время от времени изнашиваться или выходить из строя. Компания Diesel Pro Power предлагает оба типа топливных насосов высокого давления, а также любые другие детали, которые могут вам понадобиться для вашего дизельного двигателя. У нас есть большой выбор высококачественных запчастей и круглосуточная доставка в пункты назначения по всему миру, а это значит, что вы будете защищены независимо от того, какой компонент вам нужен.Закажите запчасть сейчас или свяжитесь с нами по любым вопросам по телефону 1-888-433-4735.

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 самим 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 «закаливание» 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 его 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 инжекторного 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 меньше 15 фунтов на квадратный дюйм), в результате чего внутренняя температура достигает диапазона от 800 градусов по Фаренгейту до 1200 F (от 430 градусов по Цельсию до 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 «детонации и звона» до чрезмерно задымленного выхлопа.

Функции топливных насосов высокого давления — Durofy

Топливный насос высокого давления — это механическое устройство, которое подает топливо в цилиндры автомобильных двигателей.Он работает как сердце дизельного двигателя и поддерживает его ритм, обеспечивая его бесперебойную работу в течение многих лет. Кроме того, он также отвечает за управление потоком топлива для получения желаемой мощности. Топливный насос впрыска традиционно приводится в действие косвенно от коленчатого вала с помощью шестерен, ремней и цепей, всего, что приводит в движение распредвалы.

Это очень важно для дизельных двигателей. Сжимая и впрыскивая топливо, он выбрасывает топливо в воздух, который сжимается до высокого давления в камере сгорания.Он выполняет четыре основные функции:

  • Основная задача ТНВД — подача топлива. Он сжимает топливо до высокого давления, когда кулачок поднимает плунжер, а затем отправляет его в инжектор.
  • Регулирует количество топлива. Если количество впрыскиваемого топлива изменяется в зависимости от оборотов двигателя и время остается прежним, результат и рассеяние топлива изменятся. Поскольку мощность двигателя пропорциональна количеству впрыскиваемого топлива, она регулируется с помощью акселератора.
  • Еще одна важная функция — регулировка момента впрыска. Он управляет синхронизацией с момента впрыска, воспламенения и сгорания топлива при достижении максимального давления сгорания.
  • Наконец, он распыляет топливо для улучшения воспламенения, что приводит к полному сгоранию.

Типы ТНВД

Линейные насосы

Эти насосы, часто называемые толчковыми насосами, состоят из отдельных насосов с плунжерными узлами, подключенными в линию, по одному на цилиндр.Такие типы топливных насосов активируются через кулачок, механически связанный с двигателем, и выглядят очень похоже на мини-рядные двигатели.

Распределительные насосы высокого давления

Эти типы ТНВД имеют один дозатор топлива. В этих насосах вращающийся ротор обеспечивает гидравлическое соединение с различными портами на головке распределителя. Из-за того, что у него один плунжер и все заправки одинаковы, они имеют меньший общий размер.Кроме того, распределительные насосы имеют меньше движущихся частей по сравнению с линейными инжекционными насосами.

ТНВД Common Rail

В системе впрыска Common Rail это его власть, чтобы решить, когда и в каком количестве будет подаваться топливо под давлением. Это система прямого впрыска топлива для дизельных и бензиновых двигателей.

Электрические насосы

Современные автомобили комплектуются электрическими топливными насосами, расположенными внутри топливного бака. Он создает положительное давление в топливных магистралях и подталкивает топливо к двигателю.Автомобили с электронасосами имеют электронный блок управления (ЭБУ) и запрограммированы логикой безопасности, которая его отключит.

История впрыска топлива

Термин «впрыск топлива» не является новой технологией и используется с самого начала автомобильной промышленности. Но из-за ненадежности и дороговизны он стал массовым в 1980-х годах. Со временем современная система управления двигателем сочетает в себе все функции, включая синхронизацию, зажигание, подачу топлива и охлаждение, с помощью компьютерной технологии, которая позволяет двигателю развивать максимальную мощность при минимальном расходе топлива.Именно благодаря системе впрыска топлива вы можете мгновенно запустить двигатель в холодные дни. Без него мы бы все равно включали дроссельную заслонку и прогревали двигатели на несколько минут и выводили бы больше дыма и загрязнений.

Что важно знать при покупке ТНВД

Вы все, должно быть, осознавали важность топливных насосов высокого давления, но теперь возникает вопрос: «Как выбрать топливные насосы для борьбы с ним?» Крайне важно найти правильный насос для вашего автомобиля, чтобы он работал бесперебойно на долгие годы.Не забудьте выбрать насосы, которые идеально подходят вашему автомобилю. Если давление и расход топлива низкие, могут возникнуть проблемы, связанные с производительностью и выбросами. Есть производители, которые производят насосы, которые совместимы с различными моделями и размерами и работают в любых условиях движения.

Заключительные слова

Зная функции и важность топливных насосов высокого давления, не будет ошибкой сказать, что они определяют рабочие характеристики автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.