Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Содержание

Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя д 245

Топливный насос высокого давления Д-245Е3

На дизелях устанавливаются топливные насосы высокого давления СР3.3 (Рисунок 1).

Топливный насос высокого давления (ТНВД) предназначен для создания резерва топлива, поддержания и регулирования давления в топливном аккумуляторе

На корпусе ТНВД закреплены топливоподкачивающий насос 2, имеющий привод от вала 9, и электромагнитный регулятор давления 3.

В корпусе ТНВД радиально с интервалом угла 120° расположены три плунжера 5 (Рисунок 2), а на валу привода 3 эксцентрично установлен ротор кулачковый 4 (кулачки расположены через 120° по окружности ротора).

Вал привода ТНВД с кулачковым ротором имеет шестеренный привод от редуктора, входной вал которого через полумуфту привода находится в кинематической связи с коленчатым валом дизеля через шестерни распределения.

Топливо, прошедшее топливный фильтр грубой очистки с влагоотделителем, подается под давлением 0,8. 0,9 МПа топливоподкачивающим насосом через фильтр тонкой очистки топлива к приемному штуцеру ТНВД.

Смазка и охлаждение деталей ТНВД осуществляется дизельным топливом, поступающим в ТНВД.

Рисунок 1 – Топливный насос высокого давления СР3.3.

Под воздействием созданного давления подкачки защитный клапан 2 открывает доступ топливу через подводящий канал 6 в надплунжерные пространства.

Набегающий кулачок ротора перемещает плунжер вверх, при этом входное отверстие впускного канала перекрывается и при дальнейшем подъеме плунжера топливо сжимается в надплунжерном пространстве.

Когда возрастающее давление достигнет уровня, соответствующего тому, что поддерживается в аккумуляторе высокого давления, открывается выпускной клапан 7.

Сжатое топливо поступает в контур высокого давления.

Рисунок 2 – Принципиальная схема топливного насоса высокого давления.

Плунжер подает топливо до тех пор, пока не достигнет ВМТ (ход подачи). Затем давление падает, выпускной клапан закрывается.

Плунжер начинает движение вниз. За один оборот вала каждый (из трех) плунжер совершает один насосный ход.

Так как ТНВД рассчитан на большую величину подачи, то на холостом ходу и при частичных нагрузках возникает избыток сжатого топлива, которое через клапан регулирования давления 8 и магистраль обратного слива возвращается в топливный бак.

Клапан регулирования давления устанавливает величину давления в аккумуляторе высокого давления в зависимости от нагрузки на двигатель, частоты вращения и теплового состояния двигателя.

При слишком высоком давлении в аккумуляторе клапан открывается, и часть топлива из аккумулятора отводится через магистраль обратного слива назад к топливному баку.

Клапан регулирования давления крепится через фланец к корпусу ТНВД.

Якорь 10 прижимает шарик клапана 9 к седлу под действием пружины клапана так, чтобы разъединить контуры высокого и низкого давления.

Включенный электромагнит 11 перемещает якорь, прикладывая дополнительное усилие к прижатию шарика к седлу.

Весь якорь омывается топливом, которое смазывает трущиеся поверхности и отводит лишнее тепло.

Источник

ТНВД дизельного двигателя Д-245 — устройство и регулировки

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

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

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

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

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

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


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

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

Обслуживание топливного насоса высокого давления ТНВД дизелей Д-245

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

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

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

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

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

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

Проверку установочного угла опережения впрыска топлива для ТНВД 773 двигателя Д-245 производите в следующей последовательности:
— установите поршень первого цилиндра на такте сжатия за 40-50 до ВМТ;
— установите рычаг управления регулятором в положение, соответствующее максимальной подаче топлива;
— отсоедините трубку высокого давления от штуцера первой секции ТНВД и вместо неё подсоедините контрольное приспособление, представляющее собой отрезок трубки высокого давления длиной 100. 120 мм с нажимной гайкой на одном конце и вторым концом, отогнутым в сторону на 150…170° в соответствии с рисунком 24;
— заполните топливный насос топливом, удалите воздух из системы низкого давления и создайте избыточное давление насосом ручной прокачки до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;
— медленно вращая коленчатый вал дизеля Д-245 автомобилей ЗИЛ-5301 Бычок, ГАЗ-3309, МАЗ-4370 Зубренок по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление в головке насоса (прокачивающим насосом), следите за истечением топлива из контрольного приспособления.
— в момент прекращения истечения топлива (допускается каплепадение до 1 капли за 10 секунд) вращение коленчатого вала прекратить;
— выверните в соответствии с рисунком 2 фиксатор из резьбового отверстия заднего листа и вставьте его обратной стороной в то же отверстие до упора в маховик, при этом фиксатор должен совпадать с отверстием в маховике (это значит, что поршень первого цилиндра установлен в положение, соответствующее установочному углу опережения впрыска топлива.


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

При несовпадении фиксатора с отверстием в маховике произведите регулировку ТНВД 773, для чего проделайте следующее:
— снимите в соответствии с рисунком 3 крышку люка;
— совместите фиксатор с отверстием в маховике, поворачивая в ту или другую сторону коленчатый вал;
— отпустите на 1. 1,5 оборота гайки крепления шестерни привода топливного насоса;
— при помощи ключа поверните за гайку валик топливного насоса против часовой стрелки до упора шпилек в край паза шестерни привода топливного насоса;
— создайте избыточное давление в головке топливного насоса до появления сплошной струи топлива из трубки контрольного приспособления;
— поворачивая вал насоса по часовой стрелке и поддерживая избыточное давление, следите за истечением топлива из контрольного приспособления;
— в момент прекращения истечения топлива прекратите вращение вала и зафиксируйте его, зажав гайки крепления полумуфты привода к шестерне привода.

Произведите повторную проверку момента начала подачи топлива. Отсоедините контрольное приспособление и установите на место трубку высокого давления и крышку люка.

Заверните в отверстие заднего листа фиксатор.


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

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

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


Рис.4 – Форсунка двигателя Д-245

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

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

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

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

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

Источник

Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запасные части, регулировки и ремонт.

ТНВД дизельного двигателя Д-245 — устройство и регулировки

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

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

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

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

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

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

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

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

Обслуживание топливного насоса высокого давления ТНВД дизелей Д-245

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

— снимите в соответствии с рисунком 3 крышку люка;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис.4 – Форсунка двигателя Д-245

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

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

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

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

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

Источник

Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя – АвтоТоп

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.

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)


к меню ↑

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 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 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 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.

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.

Какое устройство имеет топливный нанос высокого давления

ТНВД двигателя является главной частью системы подачи топлива. При качественной работе определенных программ, тнвд контролирует моменты подачи топлива, а так же нагнетает определенное количество топлива. Причем, работа насоса высокого давления напрямую зависит от того, с какой силой происходит нажатие на педаль газа.

Составные части ТНВД, и их разновидности

Топливные насосы высокого давления можно найти трех видов.

  1. рядный, где насосы отправляют топливо в определенные цилиндры. Насос данного вида уже давно перестали выпускать и ставить на новые автомобили. Однако, рассматривая преимущества, можно отметить надежность наоса. Из-за этого, многие владельцы авто продолжают использование именно этого насоса. Регулировать здесь возможно как механически, так и при помощи электроники. Имея дорогостоящее оборудование, это не составит проблем. В противном случае придется обратиться в автосервис.
  2. многосекционный;
  3. распределительный. Здесь один насос дает топливо сразу нескольким цилиндрам, однако, имеется здесь один существенный недостаток. При высоких нагрузках насос очень быстро изнашивается. Поэтому его предпочтительно устанавливать только на легковые автомобили, где и мощность двигателя, соответственно меньше.

При рассмотрении всех видов и устройство, можно выделить, практически все элементы идентичны. Так же, каждый вид имеет свои преимущества, которые присущи только одному виду.

Практически все производители автомобилей используют исключительно третий тип насосов. Выбор обуславливается компактностью и более точной работой таких насосов.

Однако здесь имеются свои подводные камни. При работе распределительного насоса необходимо обеспечить высокое качество используемого топлива. При исключении этого момента, топливный насос может быстро прийти в негодность. Ремонт или покупка нового устройства может обратиться в трату крупной денежной суммы без гарантии качественного ремонта.

Устройство ТНВД

На рисунке показывается стандартный топливный насос. Здесь он состоит из таких частей как:

  1. редукционного клапана;
  2. регулятора режимов;
  3. штуцера дренажного;
  4. корпуса насосной секции с плунжерами;
  5. насоса подкачки топлива;
  6. регулятора опережения впрыска;
  7. корпуса самого ТНВД;
  8. клапана для выключения подачи топлива;
  9. устройства привода плунжера.

Работа ТНВД

При помощи насоса для подкачки топлива, оно поступает из бака к ТНВД, здесь при помощи редукционного клапана стабилизируется давление. Регулятор режимов обеспечивает стабильную работу дизельного двигателя независимо от того, какая нагрузка.

Так как топливоподкачивающий насос подает топлива больше необходимого, лишнее топливо через штуцер попадает обратно в топливный бак. И, наконец, клапан, прекращающий поступление топлива, необходим для глушения двигателя.

Причины неисправностей в работе ТНВД

Среди всех причин, самая распространенная — наличие посторонней жидкости в топливе. Даже при наличии лучшего фильтра, вода может встречаться в любом случае. При полном отсутствии фильтра, или выводе из строя, фильтрация будет отключена, и вслед за выходом из строя ТНВД, может ломаться и сам двигатель.

Песок или другие посторонние крупинки. Попадание инородных тел в топливо может стать причиной раннего износа частей, которые соприкасаются между собой. Топливо, ненадлежащего качества губительно сказывается на работе автомобиля.

Настройка механизма, некачественное крепление. В таком случае может возникнуть ненужная вибрация и неправильная подача топлива.

Приобретение добавок и присадок. Они так же негативно влияют на работу всех систем автомобиля. Качественная регуляция насоса подразумевает долгую его эксплуатацию, и добавление присадок здесь не необходимо.

Ремонт ТНВД

Не имея необходимых навыков как в теории, так и в практике, лучше за ремонт не браться, и многие собственники дизельных авто предпочитают отправлять автомобили к специалистам. Чем можно самостоятельно заняться, это настраивание холостого хода, но и здесь имеется свой опасный момент. Так, во избежание поломок ТНВД нужно придерживаться двух простых правил:

  • использование топлива проверенного качества;
  • регулярная проверка на специализированных станциях после определенного пробега.

Даже самый внимательный и заботливый хозяин не застрахован от непредвиденной поломки насоса. Определить то, что причина именно в топливном насосе высокого давления очень просто.

  1. расход топлива значительно возрастает;
  2. мотор стал хуже работать, машина не заводится;
  3. из выхлопной трубы идет темный дым;
  4. обнаружены подтеки, просачивается топливо;
  5. нарушается транспортировка топлива.

Несмотря на наличие всех вышеперечисленных неисправностей, необходимо исключить другие возможные варианты неисправностей. Лучше всего провести полную диагностику автомобиля. Так как предметы для проведения диагностики — вещь не дешевая, то провести ее могут помочь специалисты автомобильных мстерских.

Подтечка топлива

Самая часто возникающая проблема у автомобилей. Здесь причиной может быть износ уплотнительных колец. Раскачивая ось рычага во время работы двигателя, начинает подтекать топливо, следует просто заменить уплотнитель.

Проблемы с клапаном, прекращающим подачу топлива

В таком случае, двигатель попросту не заводится. Необходимо проверить целостность привода. В случае отсутствия поломки, проверить заедание самого клапана. Для этого следует взять провод, одна сторона которого крепится на плюсовую клемму аккумулятора, а другая сторона провода к клемме клапана.

При этом должен быть слышен характерный щелчок. В таком случае, он указывает на полную исправность клапана, и проблема, возможно, кроется в проводах. Для того, чтобы доехать до места стоянки или ремонта, можно кинуть запасной провод. А уже конкретно ремонтом данной неисправности должен заняться автоэлектрик.

В случае если щелчка все таки не последовало, чтобы не искать эвакуатор, необходимо вывернуть корпус клапана из топливного насоса высокого давления, удалить пружину и запорную часть. Это даст возможность самостоятельно приехать в гараж. Здесь стоит учесть тот момент, что заглушить двигатель обычным способом уже не выйдет. Так, на включенной скорости следует резко отпустить педаль сцепления и нажать педаль тормоза. При проведении таких манипуляций, машина с рывком самостоятельно заглохнет.

Механизм подачи топлива. Зачастую после долгого простоя, дизельный двигатель не заводится. Такое возможно не только по причине поломки ТНВД, но и по иным причинам. Либо, в топливе присутствует вода. Такое может случиться даже при использовании хорошего топлива, например в зимнее время, когда возможно образование конденсата. И здесь, чем дольше стоит автомобиль, тем выше вероятность поломки.

В случае, если нет уверенности в том, что автомобиль заведется, необходимо снять ремень ГРМ, и повернуть шкив вручную. В случае беспрепятственного вращения, можно вернуть ремень на место. В противном случае, необходимо снять ТНВД с целью удаления коррозии.

При разборке необходимо делать фотографии процесса и каждого шага, так как возможно появление затруднений при сборке.

Очистка сетки после ремонта

Количество фильтрующих сеток зависит от насоса. Чистятся сетки простой зубной щеткой.

В последнее время стали выпускать насосы без тросиков и рычагов. Здесь присутствуют только электрические двигатели и приводы. Такое насосы невозможно сделать самостоятельно. Более того, это не удается сделать и специалистам.

Топливные насосы низкого давления

При разборке ТНВД дизельного двигателя можно увидеть еще один насос. Обычно, устанавливают его прямо в ТНВД, или поблизости с ним. Это топливный насос низкого давления. Соединены эти два насоса при помощи нескольких трубок, по которым проходит топливо, параллельно проходя очистку. Топливный насос низкого давления — это деталь, помогающая доставить топливо к ТНВД.

Составные части ТННД

  • вал приводной;
  • ротор с лопастями;
  • статор;
  • распред. диск;
  • шестерни;
  • муфты соединительные.

При движении лопастей ротора, они начинают приближаться к статору, создавая камеры. Далее, при наличии определенного давления, топливо отправляется к ТНВД. При повышенном давлении часть топлива направляется к клапану редукции.

Виды ТННД

ТННД находится во всех автомобилях без исключения. Без него совершенно невозможно обойтись, так как при помощи данного насоса происходит передвижение топлива из бака ко всем системам автомобиля. В дизельном варианте, ТННД транспортирует топливо к ТНВД. На инжектор устанавливают более мощные насосы, в остальных случаях ставится насос слабее.

Насос механический. В работу приводит коленвал со специальным кулачком, нажатие на который отправляет топливо в камеру. Далее топливо проходит в карбюратор, где происходит возгорание. Механический тип более благоприятен при долгом простое автомобилей, так как в таком случае высыхание не становится проблемой, и возможна самостоятельная подкачка топлива вручную.

Насос электрический. Такой тип на инжекторных двигателях. Появление обусловлено невозможностью использования механики. Механический насос не справлялся со своими функциями.

Устройство в простом виде: насосный элемент и электрический двигатель. Здесь же расположен датчик по расходу топлива и фильтр. Работа механического и электрического насосов идентична. Различие кроется лишь в том, что в насосах электрических топливо движется при помощи электрического двигателя.

ТННД можно найти внутри бензобака. Непосредственная близость с топливом не представляет никакой опасности, так как при постоянном движении топлива перегрев не происходит, соответственно, возгорания произойти не может. В качестве дополнения, ТННД устанавливается так же на дизельные двигатели.

В качестве вывода и подведения итогов, необходимо еще раз сделать оговорку, что лучше использовать исключительно проверенное топливо и проходить регулярные осмотры, чем выплачивать круглые суммы специалистам по ремонту или покупать новые насосы.

При правильной и бережной эксплуатации автомобиля, все его части будут бесперебойно работать, и прослужат долгое время.

Устройство и работа распределительных топливных насосов высокого давления

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

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

Рис. 1. Топливный насос распределительного типа.

1) – Корпус;

2) – Кулачковый вал;

3) – Сальник;

4) – Крышка;

5) – Регулировочные прокладки;

6) – Шарикоподшипник;

7) – Толкатель;

8) – Промежуточная шестерня;

9) – Ролик толкателя;

10) – Шарикоподшипник;

11) – Ведущая коническая шестерня;

12) – Штифт;

13) – Вал регулятора;

14) – Демпферная пружина;

15) – Ведомая коническая шестерня;

16) – Шарикоподшипник;

17) – Шайба блокировки вала регулятора;

18) – Эксцентриковый вал привода подкачивающего насоса;

19) – Корпус привода тахоспидометра;

20) – Ступица регулятора;

21) – Муфта регулятора;

22) – Груз регулятора;

23) – Рычаг корректора;

24) – Ось серьги пружины;

25) – Ось основного рычага;

26) – Основной рычаг;

27) – Задняя крышка;

28) – Корректор;

29) – Колпачок корректора;

30) – Пружина корректора;

31) – Винт максимальных оборотов;

32) – Болт;

33) – Ось рычага управления;

34) – Рычажная втулка;

35) – Винт «Стоп»;

36) – Верхняя крышка регулятора;

37) – Сапун;

38) – Лимб;

39) – Шарикоподшипник;

40) – Уплотнительное кольцо;

41) – Секция высокого давления;

42) – Боковая крышка;

43) – Фиксатор верхней тарелки пружины;

44) – Рычаг управления;

45) – Подкачивающий насос;

46) – Пробка контрольного отверстия для проверки уровня топлива;

47) – Пробка для слива масла.

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

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

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

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

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

а) – Ход всасывания;

б) – Ход нагнетания;

в) – Отсечка;

А) – Отсечное отверстие;

Б) – Полость дозатора;

В) – Центральный канал;

Г) – Распределительный паз;

Д) – Радиальное отверстие;

Е) – Радиальное отверстие;

Ж) – Распределительное отверстие;

Н) – Сверление к штуцеру подачи топлива;

К) – Разгрузочное отверстие;

Л) – Разгрузочный паз.

Подъём плунжера сопровождается увеличением давления, а в момент совпадения распределительного паза (Г) с радиальным отверстием (Е), которое расположено на корпусе секции, топливо подаётся через канал (И) [рис. 2, б]. Подача топлива прекращается в момент выхода кромки радиального отверстия (А) на плунжере из дозатора [рис. 2, в].

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

Рис. 3. Штуцер с нагнетательным клапаном.

1) – Штуцер;

2) – Пружина нагнетательного клапана;

3) – Нагнетательный клапан;

4) – Седло нагнетательного клапана;

5) – Обратный клапан;

6) – Прокладка;

7) – Пружина обратного клапана;

8) – Прокладка.

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

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

Рис. 4. Рычажная передача к дозаторам.

1) – Основной агрегат;

2) – Эксцентриковый палец;

3) – Установочный винт толкателя;

4) – Монтажная чека;

5) – Фиксатор верхней тарелки пружины второй секции;

6) – Кронштейн промежуточных шестерён;

7) – Регулируемая тяга;

8) – Установочный винт толкателя;

9) – Монтажная чека;

10) – Фиксатор верхней тарелки пружины первой секции;

11) – Втулка привода дозатора;

12) – Рычаг поводков дозатора;

13) – Пусковая пружина;

14) – Болт;

15) – Втулка привода дозатора;

16) – Втулка привода дозатора;

17) – Тяга;

18) – Кронштейн промежуточных шестерён.

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

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

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

17* 

Похожие материалы:

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.

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя

Топливный насос высокого давления

То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.

Содержание

Назначение

Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент цикла, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.

В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыления создается движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыление и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).

Разновидности

Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

Устройство распределительного ТНВД:

  1. редукционный клапан;
  2. всережимный регулятор;
  3. дренажныйштуцер;
  4. корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  5. топливоподкачивающий насос;
  6. лючок регулятора опережения впрыска;
  7. корпус ТНВД;
  8. электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  9. кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).

Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:

  • М (4—6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
  • А (2—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P3000 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P7100 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • P8000 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • P8500 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • R (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
  • P10 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • ZW (M) (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P9 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • CW (6—10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
  • h2000 (5—8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

Общее устройство ТНВД

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Всережимный регулятор
  • Муфта опережения впрыска.
  • Подкачивающий насос.
  • Кулачковый вал.
  • Толкатели.
  • Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
  • Гильзы плунжеров.
  • Возвратные пружины плунжеров.
  • Нагнетательные клапаны.
  • Штуцеры.
  • Рейка.

Принцип действия ТНВД

Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.

В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.

Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.

На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т-130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.

Дополнительные агрегаты ТНВД

Муфта опережения впрыска — служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:

  • Ведущая полумуфта.
  • Ведомая полумуфта.
  • Грузы.
  • Стяжные пружины грузов.
  • Опорные пальцы грузов

Принцип действия муфты следующий. При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.

Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Державка.
  • Грузы.
  • Муфта.
  • Рычаги.
  • Скоба-кулисы.
  • Регулировочные винты.
  • Оттяжные пружины.

Принцип действия регулятора следующий:

  • Запуск двигателя: перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
  • Увеличение оборотов: при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут.
  • Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти.
  • Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя

Сегодня все машины оснащены топливным насосом высокого давления. Он служит для того, чтобы вовремя подать дизель в камеру сгорания в нужный момент цикла. Существует несколько видов устройства, подкачивающего топливо. Насос высокого давления бывает нескольких видов.

Назначение

Такой насос требуется для того, чтобы регулировать своевременную подачу солярки в камеру сгорания дизельного двигателя, а еще – чтобы определить нужный момент впрыска. После того, как появились аккумуляторные системы впрыска, функцию определения нужного момента впрыска стали выполнять форсунки, которые управляются электронным блоком дизельного двигателя.

Чтобы ТНВД подавал горючую смесь, требуется насос низкого давления. Устройство, подкачивающее топливо низкого давления, устанавливается либо на коробку помпы высокого давления, либо рядом с ним. Топливный насос низкого давления (подкачивающий) осуществляет перекачку топлива к распределителю под высоким давлением.

Соединяются ТННД и ТНВД посредством специальных патрубков, в которых установлены небольшие фильтры грубой очистки топлива.

Насос низкого и высокого давления (подкачивающий) может работать в двух режимах. Первый режим – это подготовительный. В начальной фазе, поршень опускается и набирает топливо. На второй фазе клапан подачи солярки закрывается, и поршень выдавливает топливо прямо на ТНВД.

Устройство помпы низкого давления состоит из нескольких частей:

  • кулачковый вал;
  • вал ротора;
  • диск распределения;
  • соединительная муфта;
  • приводная шестеренка;
  • главный корпус – статор.

Устройства, подкачивающие топливо низкого давления, бывают двух видов схем, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

  • Первый тип – это механический подкачивающий насос низкого давления. Принцип работы этого вида основан на том, что коленчатый вал дизельного двигателя при вращении нажимает на специальный кулачок, нажатие на который приводит в движение поршень высокого давления. Работа этого механизма полностью обеспечивает мотор необходимым количеством топлива.
  • Существует еще один вид устройства низкого давления, подкачивающее топливо – это электрический элемент. Появление этого вида помп произошло по причине того, что со временем в автомобилях стало появляться все больше электроники. Поэтому механический тип не создавал нужного высокого давления. Принцип работы основан на том, что внутри насоса установлен специальный двигатель. Чаще всего такой вид ТННД устанавливается на дизельные двигатели.

Виды ТНВД

Существует три вида ТНВД для дизельного двигателя, каждый из них имеет свои определенные характеристики и качества.

Первый вид ТНВД – это рядный. На таком типе ТНВД, количество плунжерных пар равняется количеству цилиндров двигателя. Плунжерные пары устанавливаются в корпусе ТНВД там же, где проходят каналы, по которым движется дизель. В движение плунжерные пары приводятся посредством работы кулачкового вала, его вращение напрямую зависит от коленчатого вала дизельного двигателя. Во время оборота вала двигателя кулачок толкает плунжеры и заставляет его двигаться. Когда плунжер движется вверх, закрываются отверстия. Благодаря этому образуется давление, из-за чего открывается нагнетатель, и дизель попадает в нужную форсунку. Количество дизеля, которое будет попадать в форсунки можно регулировать механическим способом. Сделать это можно с помощью вращения плунжера внутри втулки.

Существует еще один способ регулировки – это с помощью специального блока. На этом виде ТНВД можно регулировать момент, когда топливо попадает в форсунки дизельного двигателя. Воспользовавшись центробежной муфтой, можно выбрать момент впрыска топлива механическим способом. Неоспоримым преимуществом рядного насоса считается то, что его работа, даже на дизеле низкого качества, вполне возможна. Происходит это потому, что смазывается он моторным маслом. Такой тип сегодня применяется на дизельных моторах, предназначенных для тяжелых нагрузок.

На легковые машины с дизельным двигателем рядный насос перестали устанавливать уже в 2000 годах.

Второй тип ТНВД – это распределительный. Этот насос оснащен лишь двумя плунжерами, которые работают со всеми камерами сгорания. Преимущество – то, что распределительный насос имеет меньшие габариты и вес. Вторым плюсом считается то, что такой тип распределяет горючую смесь равномерней.

Однако есть минусы и у него. Главным минусом является то, что такое устройство относительно недолговечно. Из-за того, что на мощных моторах быстро изнашивается распределительный и подкачивающий насос, его ставят на дизельные двигатели для легковых автомобилей. Устройство распределительной помпы высокого давления позволяет во время работы заливать дизель в пространство, которое расположено над плунжерами, а затем отправлять его в цилиндры. Самую главную работу, а именно подачу топлива, устройство осуществляет посредством низкого давления. Низкое давление для подачи топлива создает насос, который подкачивает дизель. Смазывание этого насоса производится дизелем, которое заливается автоматически в корпус.

Третий тип ДНВД для дизельного двигателя называется магистральным. Этот тип используется на двигателях с автоматическим впрыском дизельного топлива. Чаще всего такая конструкция оснащается форсунками Common Rail. Магистральные насосы обеспечивают достаточно высокую силу относительно других ТНВД.

Сила, которую создает этот топливный насос высокого давления, достигает 180МПА. Конструкция позволяет устанавливать от одного до трех плунжеров в это устройство.

Привод плунжеров, как и в других устройствах, осуществляется посредством распределительного вала. Плунжеры крепятся к данному валу при помощи жестких пружин, которые сжимаются, вследствие чего топливный плунжер движется вниз и отправляет соляру в цилиндры. Количество кратной подачи топлива корректируется автоматически с помощью клапана дозировки топлива, который открывается в нужный момент, и соляра поступает в цилиндры. На самом деле клапан здесь играет роль исполнителя, все основное управление узлами устройства на себя берет электронный блок управления. На схеме из Интернета можно рассмотреть, что сигнал с датчика идет на блок управления, а тот в свою очередь устанавливает клапан в нужное положение.

Ремонт и замена

Нередко ТНВД приходит в негодность, и его требуется заменить. Исходя из того, что он бывает нескольких видов, то и ремонт всегда разный. Механический насос можно починить своими силами. Главное, чтобы починить его, нужно найти схему в Интернете.

После того, как будут произведены работы по снятию насоса, требуется найти неисправную деталь и заменить ее новой. Затем, воспользовавшись той же схемой, нужно собрать его обратно и установить на автомобиль. Если с механическим насосом все просто, то остальные два самостоятельно починить уже возможно не получится. Некоторые автосервисы берутся за такой ремонт, который обходится в копеечку. Нередко сломанные подкачивающие и распределительные топливные насосы просто выкидывают и покупают новые.

Резюме

Одной из важных составляющих топливной системы автомобиля считается ТНВД. Существует три вида топливных насосов высокого давления, каждый из которых имеет свои особенности. Каждая помпа высокого давления имеет свои характеристики и устанавливается на двигатель, рассчитывается на определенные нагрузки.

Все насосы высокого давления оснащены подкачивающими помпами низкого давления. Они нужны для того, чтобы подавать дизель в ТНВД. Чаще всего ТНВД устанавливаются на автомобили с дизельными моторами. Несмотря на то, что существует несколько видов помп для двигателей, все они обладают одинаковой целью, и схема их работы практически не различается.

Топливный насос высокого давления

То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.

Содержание

Назначение

Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент цикла, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.

В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыления создается движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыление и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).

Разновидности

Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

Устройство распределительного ТНВД:

  1. редукционный клапан;
  2. всережимный регулятор;
  3. дренажныйштуцер;
  4. корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  5. топливоподкачивающий насос;
  6. лючок регулятора опережения впрыска;
  7. корпус ТНВД;
  8. электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  9. кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).

Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:

  • М (4—6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
  • А (2—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P3000 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P7100 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • P8000 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • P8500 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • R (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
  • P10 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • ZW (M) (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • P9 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • CW (6—10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
  • h2000 (5—8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

Общее устройство ТНВД

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Всережимный регулятор
  • Муфта опережения впрыска.
  • Подкачивающий насос.
  • Кулачковый вал.
  • Толкатели.
  • Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
  • Гильзы плунжеров.
  • Возвратные пружины плунжеров.
  • Нагнетательные клапаны.
  • Штуцеры.
  • Рейка.

Принцип действия ТНВД

Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.

В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.

Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.

На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т-130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.

Дополнительные агрегаты ТНВД

Муфта опережения впрыска — служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:

  • Ведущая полумуфта.
  • Ведомая полумуфта.
  • Грузы.
  • Стяжные пружины грузов.
  • Опорные пальцы грузов

Принцип действия муфты следующий. При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.

Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:

  • Корпус.
  • Крышки.
  • Державка.
  • Грузы.
  • Муфта.
  • Рычаги.
  • Скоба-кулисы.
  • Регулировочные винты.
  • Оттяжные пружины.

Принцип действия регулятора следующий:

  • Запуск двигателя: перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
  • Увеличение оборотов: при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут.
  • Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти.
  • Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается

См. также

Ссылки

Что такое wiki.bio Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Способ защиты топливного насоса высокого давления в системе дизельного двигателя (варианты) и система дизельного двигателя

Изобретение может быть использовано в системах управления для дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложенный способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД) в системе дизельного двигателя содержит включение ТНВД, когда давление топлива в системе дизельного двигателя выше порогового уровня, и выключение ТНВД, если давление топлива ниже порогового уровня. Таким образом, осуществляется защита ТНВД от преждевременного износа и выхода из строя из-за недостаточной смазки. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области автомобилестроения, а точнее, к защите топливного насоса высокого давления в системе дизельного двигателя.

Уровень техники

В существующих системах дизельных двигателей топливный насос высокого давления используется для доставки топлива к группе топливных форсунок. Такой насос обычно содержит один или более поршней, совершающих возвратно-поступательное движение, которые смазываются самим дизельным топливом. Соответственно, работа насоса при недостаточной подаче топлива — т.е. недостаточном давлении топлива на входе — может привести к повреждению насоса. Повреждение возникает, поскольку воздух, который присутствует в топливных магистралях при недостаточной подаче топлива, не является для насоса эффективной смазкой. Степень повреждения, вызываемая такими условиями, может варьировать от ускоренного износа, который сокращает срок службы насоса, до полного выхода насоса из строя.

Проблемы легкости запуска, связанные с недостаточной подачей топлива в насос высокого давления, рассмотрены, например, в патенте США 7698054. Согласно данному патенту, топливный насос высокого давления может быть приводим в движение в течение продолжительного времени перед прокруткой двигателя, чтобы дать время топливу вытеснить топливные пары, находящиеся в топливных магистралях. Определение времени, на которое следует задержать прокрутку, основывается на температуре и давлении топлива. Однако, представляется, что данный подход наилучшим образом применим к бензиновым двигателям, у которых после выключения двигателя в топливных магистралях может накапливаться значительное количество топливных паров. В меньшей степени это подходит для дизельных двигателей, у которых топливо является менее летучим, но поступление воздуха в топливные магистрали может приводить к недостаточной смазке топливного насоса высокого давления. Более того, техническое решение, раскрытое в патенте США 7698054, которое включает в себя работу насоса при недостаточном давлении топлива, противоречит задаче защиты насоса от излишнего износа и выхода из строя.

Раскрытие изобретения

В соответствии с этим, был разработан другой подход, который непосредственно применим к системам дизельных двигателей. Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, предлагается способ защиты топливного насоса высокого давления в системе дизельного двигателя. Способ заключается во включении топливного насоса высокого давления, когда давление в топливной системе системы дизельного двигателя становится выше порогового уровня, и после вставления ключа зажигания, требующего запуск двигателя, и перед прокруткой двигателя при запуске двигателя, выключении топливного насоса высокого давления, если давление топлива находится ниже порогового уровня и прекращении прокрутки двигателя при запуске двигателя в ответ на выключение ТНВД. При таком способе топливный насос высокого давления оказывается защищенным от преждевременного износа и отказов, связанных с недостаточной смазкой.

В одном из вариантов способ также содержит также содержит прием сигнала, зависящего от давления топлива, причем включение ТНВД осуществляют, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений, а выключение ТНВД осуществляют, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений.

В одном из вариантов способа прием сигнала осуществляют от датчика давления топливной рейки, связанного с топливной рейкой в системе дизельного двигателя, причем последующую прокрутку двигателя предотвращают в ответ на выключение ТНВД.

В одном из вариантов способа прием сигнала осуществляют от датчика клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой в системе дизельного двигателя.

В одном из вариантов способа прием сигнала осуществляют от датчика регулятора расхода, связанного с ТНВД.

В одном из вариантов способа прием сигнала осуществляют от датчика давления топлива линии низкого давления или сигнализатора давления, подключенного перед ТНВД в системе дизельного двигателя.

В одном из вариантов способа сигнал представляет собой напряжение или ток от датчика топливного насоса низкого давления, подключенного перед ТНВД в системе дизельного двигателя.

В одном из вариантов способа выключение ТНВД осуществляют независимо от температуры, причем сигнал содержит вычисленный сигнал, основанный на рабочем цикле дозирующего клапана, связанного с ТНВД, и клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой.

В одном из вариантов способа давление топлива ниже порогового уровня является признаком присутствия воздуха в ТНВД или в магистрали, предназначенной для подачи топлива в ТНВД.

В соответствии с изобретением также предложена система дизельного двигателя, содержащая: топливный насос высокого давления (ТНВД), контроллер, выполненный с возможностью приема сигнала, зависящего от давления топлива в системе дизельного двигателя, включения ТНВД, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений, и выключения ТНВД, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений, причем сигнал содержит вычисленный сигнал, основанный на рабочем цикле дозирующего клапана, связанного с ТНВД, и клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой, и причем сигнал получают во время прокрутки двигателя.

В одном из вариантов система также содержит датчик давления в топливной рейке, связанный с топливной рейкой системы дизельного двигателя, при этом сигнал дополнительно содержит сигнал от указанного датчика давления в топливной рейке.

В одном из вариантов в системе обеспечена возможность выключения ТНВД во время прокрутки двигателя.

В одном из вариантов в системе обеспечена возможность предотвращения прокрутки двигателя в ответ на выключение ТНВД.

В одном из вариантов система также содержит датчик давления топлива линии низкого давления или сигнализатор давления, подключенный перед ТНВД, при этом сигнал дополнительно содержит сигнал от указанного датчика давления линии низкого давления или от сигнализатора давления, причем обеспечена возможность предотвращения последующей прокрутки двигателя в ответ на выключение ТНВД.

В одном из вариантов система также содержит топливный насос низкого давления, подключенный перед ТНВД, при этом сигнал дополнительно содержит напряжение или ток от датчика указанного насоса низкого давления.

В одном из вариантов в системе вычисленный сигнал дополнительно основан на температуре топлива.

В соответствии с изобретением также предложен способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД), у которого имеется вход, в системе дизельного двигателя, содержащий: во время прокрутки двигателя — прием сигнала, зависящего от давления топлива на указанном входе,

включение ТНВД, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений, выключение ТНВД во время прокрутки двигателя независимо от температуры, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений, что является указанием на присутствие воздуха в ТНВД или в магистрали, предназначенной для подачи топлива в ТНВД, и прекращение прокрутки двигателя при запуске двигателя в ответ на выключение ТНВД.

В одном из вариантов способа указанный сигнал является вычисленным сигналом, при этом способ дополнительно содержит: прием одного или более сигналов датчиков от аппаратных компонентов, предусмотренных в системе дизельного двигателя, и расчет вычисленного сигнала путем моделирования давления топлива на указанном входе на основе одного или более сигналов датчиков.

В одном из вариантов способа один или более сигналов датчиков включают в себя сигналы рабочего цикла, подаваемые на дозирующий клапан, связанный с ТНВД, и клапан регулирования давления, связанный с топливной рейкой.

В одном из вариантов способа вычисленный сигнал дополнительно основан на температуре топлива, причем последующую прокрутку двигателя предотвращают в ответ на выключение ТНВД.

Содержащиеся в данном разделе сведения приведены с целью ознакомления в упрощенной форме с некоторыми идеями; при этом данный раздел не предназначен для формулирования ключевых или существенных признаков объекта изобретения. Объект изобретения изложен в пунктах формулы изобретения и не ограничен вариантами осуществления, которые решают проблемы устранения недостатков, упомянутых в данном описании.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 изображает пример двигательной системы, соответствующей варианту осуществления настоящего изображения.

Фиг. 2 изображает пример топливной системы, соответствующей варианту осуществления настоящего изображения.

Фиг. 3. изображает пример способа для защиты топливного насоса высокого давления в системе дизельного двигателя, соответствующего варианту осуществления настоящего изображения.

Осуществление изобретения

Далее, аспекты изобретения будут рассмотрены на примере со ссылками на прилагаемые чертежи. Компонентам, этапам (шагам) процедур и другим элементам, которые могут быть по сути одинаковыми, присвоены одинаковые обозначения, и они описаны с минимальными повторами. Однако, следует отметить, что одинаково обозначенные элементы могут также в какой-то степени отличаться друг от друга. И еще следует отметить, что чертежи, включенные в материалы изобретения, являются схематичными и как правило выполнены не в масштабе. Напротив, различные масштабы, пропорции и числа компонентов, изображенные на чертежах, могут быть намеренно искажены, чтобы было легче увидеть определенные отличительные признаки или соотношения.

Фиг. 1 схематически изображает пример двигательной системы 10 транспортного средства (автомобиля). В двигательной системе 10 свежий воздух всасывается в воздухоочиститель 12 и поступает в компрессор 14. Компрессор может представлять собой любой подходящий компрессор всасываемого воздуха — компрессор, приводимый электродвигателем или, например, компрессор наддува, приводимый от ведущего вала. Однако, в двигательной системе 10 компрессор механически связан с турбиной 16 в турбонагнетателе 18, причем турбина приводится в движение расширяющимися отработавшими газами двигателя из выпускного коллектора 20.

Компрессор 14 имеет газовую связь с впускным коллектором 22 через охладитель наддувочного воздуха 24 (САС, Charge Air Cooler) и дроссельный клапан 26. Сжатый воздух от компрессора по пути к впускному коллектору проходит через САС и дроссельный клапан. В изображенном на фиг. 1 варианте осуществления между входом и выходом компрессора установлен компрессорный рециркуляционный клапан 28 (CRV, Compressor Recirculation Valve). Компрессорный рециркуляционный клапан может представлять собой нормально-закрытый клапан, выполненный с возможностью открывания для сброса избыточного давления наддува при определенных рабочих условиях.

Выпускной коллектор 20 и впускной коллектор 22 связаны с рядом цилиндров 30 через набор выпускных клапанов 32 и, соответственно, набор впускных клапанов 34. Согласно одному варианту осуществления, выпускные и/или впускные клапаны могут приводиться в действие электрически. Согласно другому варианту осуществления, выпускные и/или впускные клапаны могут приводиться в действие кулачками. Независимо от способа приведения клапанов в действие — электрического или кулачкового — фазу открывания и закрывания выпускных и впускных клапанов можно регулировать, как это необходимо для осуществления требуемого горения в цилиндрах и получения требуемых показателей снижения токсичности выбросов.

Цилиндры 30 можно питать любым из ряда типов топлива в зависимости от варианта осуществления двигателя: дизель или, например, биодизель. В изображенном на фиг. 1 варианте осуществления топливо из топливной системы 36 подается в цилиндры способом прямого впрыска через топливные форсунки 38. В различных рассматриваемых здесь вариантах осуществления изобретения, топливо может подаваться прямым впрыском, впрыском во впускной канал или сочетанием указанных способов. В двигательной системе 10 горение в цилиндрах может быть инициировано воспламенением от сжатия в любом варианте.

Двигательная система 10 содержит клапан системы рециркуляции отработавшего газа высокого давления (HP EGR, High Pressure Exhaust Gas Recirculation) 40 и охладитель HP EGR 42. Когда клапан HP EGR открыт, некоторое количество отработавшего газа высокого давления из выпускного коллектора 20 отбирается через HP EGR охладитель во впускной коллектор 22. Во впускном коллекторе отработавший газ высокого давления разбавляет воздушный заряд на впуске для получения более низких температур горения, снижения токсичности выбросов и получения других преимуществ. Остальной отработавший газ поступает в турбину 16 для приведения ее во вращение. Когда требуется уменьшенный вращающий момент турбины, часть отработавшего газа или весь отработавший газ может быть вместо турбины направлен в обход турбины через перепускную заслонку 44. Смешанный поток от турбины и перепускной заслонки затем проходит через различные устройства обработки отработавшего газа двигательной системы, о чем будет сказано ниже.

В двигательной системе 10 после турбины 16 установлено устройство каталитического окисления 46 (DOC, Diesel Oxidation Catalyst). Устройство DOC содержит внутренний носитель каталитически активного вещества, на который нанесено DOC покрытие из пористого оксида. Устройство DOC выполнено с возможностью окисления остаточного СО, водорода и углеводородов, присутствующих в отработавших газах двигателя.

После устройства DOC 46 установлен сажевый фильтр 48 (DPF, Diesel Particulate Filter). DPF представляет собой регенерируемый сажевый фильтр, выполненный с возможностью задержания сажи, захваченной потоком отработавших газов двигателя. Фильтр содержит подложку, улавливающую сажевые частицы. На подложку нанесено покрытие из пористого оксида, которое способствует окислению накопленной сажи и восстановлению производительности фильтра при определенных условиях. Согласно одному варианту осуществления, для накопленной сажи время от времени можно создавать условия окисления, когда работу двигателя регулируют так, чтобы он временно формировал отработавшие газы с более высокой температурой. Согласно другому варианту осуществления, окисление накопленной сажи можно производить непрерывно или квази-непрерывно при нормальных условиях работы двигателя.

После DPF 48 в двигательной системе 10 установлены инжектор 50 восстановителя, перемешиватель 52 восстановителя и устройство 54 селективного каталитического восстановления (SCR, Selective Catalytic Reduction). Инжектор восстановителя выполнен с возможностью приема восстановителя (например, раствора мочевины) из резервуара 56 восстановителя, и контролируемого впрыска восстановителя в поток отработавших газов. Инжектор восстановителя может содержать форсунку, которая распыляет раствор восстановителя в форме аэрозоля. Перемешиватель восстановителя, расположенный после инжектора восстановителя, выполнен с возможностью увеличения степени и/или однородности диспергирования восстановителя, введенного в поток отработавших газов. Перемешиватель восстановителя может содержать одну или более лопаток, предназначенных для завихрения потока отработавших газов и захваченного восстановителя с целью улучшения диспергирования. При распылении в горячих отработавших газах двигателя, по меньшей мере часть введенного восстановителя может разложиться. В тех вариантах осуществления, где восстановителем является раствор мочевины, восстановитель будет разлагаться на воду, аммиак и углекислый газ. Остальная мочевина разлагается при встрече с SCR катализатором (см. ниже).

После перемешивателя 52 восстановителя установлено устройство SCR 54. Устройство SCR может быть предназначено для обеспечения хода одной или более химических реакций между аммиаком, который образуется за счет разложения введенного восстановителя, и оксидами NOx из отработавших газов двигателя, и тем самым для уменьшения количества NOx, выпускаемых в окружающую среду. Устройство SCR содержит внутренний носитель каталитически активного вещества, на который нанесено SCR покрытие из пористого оксида. SCR покрытие из пористого оксида предназначено для поглощения NOx и аммиака и ускорения реакции восстановления-окисления указанных веществ с целью образования азота (N2) и воды.

Следует отметить, что природа, число и организация устройств дополнительной обработки отработавших газов в двигательной системе могут различаться для различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Например, некоторые схемы могут содержать дополнительный сажевый фильтр или многоцелевое устройство дополнительной обработки отработавших газов, которое сочетает фильтрацию сажи с другими функциями контроля токсичности выбросов, например, задержанием NOx.

Согласно фиг. 1, весь отработавший газ или его часть может быть выпущена в окружающую среду через глушитель 58. Однако в зависимости от условий работы двигателя часть отработавшего газа может быть отведена через охладитель 60 контура рециркуляции отработавшего газа низкого давления (LP EGR, Low Pressure Exhaust Gas Recirculation) до или после обработки отработавшего газа с целью контроля токсичности выбросов. Отработавший газ может быть отведен путем открывания клапана 62 LP EGR, соединенного последовательно с охладителем LP EGR. Из охладителя 60 LP EGR охлажденный отработавший газ поступает к компрессору 14.

Двигательная система 10 содержит систему 64 электронного управления, предназначенную для управления различными функциями двигательной системы. Система электронного управления содержит машинно-считываемую среду хранения данных (т.е. память) и один или более процессоров, выполненных с возможностью соответствующего принятия решений в ответ на сигналы датчиков, и предназначенных для интеллектуального управления компонентами двигательной системы. Принятие решений может быть инициировано в соответствии с различными стратегиями — оно может запускаться событием, прерыванием; может быть многозадачным, многопотоковым и т.п. Таким образом, система электронного управления может быть выполнена с возможностью осуществления любого аспекта или всех аспектов способов, раскрываемых в настоящем описании, при этом различные этапы или шаги способа — например, операции, функции и действия — могут быть осуществлены в виде кода, записанного в машинно-считываемую среду хранения данных системы электронного управления.

Система 64 электронного управления содержит интерфейс 66 датчиков, интерфейс 68 управления двигателем и бортовой диагностический блок 70 (OBD, On-Board Diagnostic). Для оценивания условий (состояния) работы двигательной системы 10 и автомобиля, в котором установлена двигательная система, интерфейс 66 датчиков принимает сигналы от различных датчиков, предусмотренных в автомобиле -датчиков расхода, датчиков температуры, датчиков положения педалей, датчиков давления и т.п.Примеры некоторых датчиков показаны на фиг. 1 — датчик 72 положения педали акселератора (РР, Pedal Position), датчик 74 давления воздуха в коллекторе (MAP, Manifold Air Pressure), датчик 76 температуры воздуха в коллекторе (MAT, Manifold Air Temperature), датчик 78 массового расхода воздуха (MAF, Mass Air Flow), датчик 80 оксидов NOx (NOX), датчик 82 температуры в выпускной системе (ТМР, Temperature), датчик 84 воздушно-топливного отношения в отработавшем газе (A/F, Air-to-Fuel) и датчик 86 разбавления воздуха на впуске (DIL, Dilution).

Система 64 электронного управления содержит интерфейс 68 управления двигателем. Интерфейс управления двигателем предназначен для приведения в действие электроуправляемых клапанов, исполнительных органов и других компонентов автомобиля — например, дроссельного клапана 26, компрессорного рециркуляционного клапана 28 (CRV), перепускной заслонки 44, и клапанов EGR 40 и 62. Интерфейс управления двигателем функционально связан с каждым электроуправляемым клапаном и исполнительным органом, и выполнен с возможностью подачи команд на открывание, закрывание и/или регулирование как это необходимо для осуществления описываемых функций управления.

Система 64 электронного управления также содержит бортовой диагностический блок 70 (OBD). Блок OBD является частью системы электронного управления, предназначенной для диагностики ухудшения работы различных компонентов двигательной системы 10. Такие компоненты могут включать, например, элементы топливной системы.

На фиг. 2 изображен пример топливной системы 36, соответствующей одному варианту осуществления изобретения. Топливная система содержит топливный насос высокого давления (ТНВД) 88. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, ТНВД может быть жестко связан с коленчатым валом двигателя посредством шкива или косозубой цилиндрической передачи. Согласно другим примерам, ТНВД можно выборочно подключать посредством муфты. В варианте осуществления, соответствующем фиг. 2, ТНВД содержит регулятор расхода 90 (VCV, Volume Control Valve). Топливоподкачивающий насос 92 забирает дизельное топливо из топливного бака 94 и подает его к ТНВД, засасывая топливо через первичный топливный фильтр 96, и нагнетая топливо через вторичный топливный фильтр 98. В представленном варианте осуществления топливоподкачивающий насос 92 и первичный топливный фильтр 96 вместе с клапаном 100 рециркуляции (см. ниже) связаны вместе внутри модуля 102 подготовки дизельного топлива (DFCM, Diesel Fuel Conditioning Module). В других вариантах осуществления аналогичный модуль может быть расположен внутри топливного бака.

В варианте осуществления, представленном на фиг. 2, ТНВД содержит топливное выпускное отверстие 104L левой стороны и топливное выпускное отверстие 104R правой стороны. При такой схеме, топливо под давлением от выпускных отверстий обеих сторон — левой и правой — поступает в топливную рейку 106L левой стороны, которая снабжает топливом топливные форсунки 108L левой стороны. Из топливной рейки левой стороны топливо под давлением также поступает в топливную рейку 106R правой стороны, которая снабжает топливом топливные форсунки 108R правой стороны. Таким образом, у топливной системы имеется жидкостная связь с двигателем через топливные рейки левой и правой сторон. Возвратные магистрали 110L и 110R проводят невпрыснутое топливо из топливных форсунок обратно на вход ТНВД. Также предусмотрена возвратная магистраль 112, которая отводит топливо от топливной рейки левой стороны. Данная магистраль проводит невпрыснутое топливо из топливной рейки левой стороны, которое было стравлено клапаном регулировки давления 114 (PCV, Pressure Control Valve) для управления давлением в рейке. При нормальных рабочих условиях большая часть стравленного топлива возвращается в топливный бак 94 через топливный охладитель 116. Остальное стравленное топливо возвращается напрямую в ТНВД для его охлаждения и смазки. Открывание клапана 100 рециркуляции перенаправляет топливо (которое при обычных условиях вернулось бы в топливный бак), возвращая его вместо этого при определенных условиях на вход первичного топливного фильтра 96 — например, при низких температурах, когда показатели улучшаются за счет сохранения возможно большего количества тепла в циркулирующем топливе.

Топливная система 36 содержит несколько датчиков: датчик 118 давления топлива в рейке, датчик 120 температуры топлива, и, например, датчик 122 давления доставки топлива. Согласно одному варианту осуществления, каждый из датчиков давления топлива формирует сигнал, который непрерывно меняется с давлением топлива в трубопроводе, к которому датчик подключен. Согласно другим вариантам осуществления, по меньшей мере один из датчиков давления топлива представляет собой сигнализатор давления, который на выходе формирует логический уровень, изменяющий свое состояние, когда давление топлива переходит установленный порог.

Ни один из аспектов вышеприведенного описания или чертежей не следует понимать в ограничительном смысле, поскольку рамки идеи и объема изобретения охватывают многочисленные другие двигательные и топливные системы. Например, другая равным образом подходящая топливная система может иметь в своем составе внутренний перекачивающий насос (ITP, Internal Transfer Pump) вместо топливоподкачивающего насоса. ITP может быть присоединен перед ТНВД 88, так чтобы ту часть топливной системы, которая ведет к ITP, поддерживать при пониженном давлении. Согласно некоторым вариантам осуществления, ITP может содержать впускной дроссель. Иные топливные системы могут включать в себя и топливоподкачивающий насос и ITP. Кроме того, любой из вышеописанных топливных фильтров может содержать дополнительные компоненты, такие как датчик воды в топливе, водяной резервуар для временного хранения воды, извлеченной из топлива топливным фильтром, и дренаж для постоянного выпуска накопленной воды.

Вышеописанные схемы позволяют осуществить различные способы для защиты ТНВД в системе дизельного двигателя. Соответственно, некоторые такие способы будут далее описаны на примере со ссылками на вышеприведенные схемы. Однако, следует понимать, что рассматриваемые здесь способы, а также другие, лежащие в границах объема настоящего изобретения, могут быть реализованы также и посредством других схем. Приступать к осуществлению способов можно в любое время, когда работает двигательная система 10, и их можно выполнять повторно. Естественно, что каждое осуществление способа может изменять начальные условия для последующего осуществления, и тем самым требовать применения сложной логики принятия решений. Такая логика полностью рассмотрена в настоящем изобретении. Кроме того, некоторые из этапов (шагов) процедур, которые описаны и/или проиллюстрированы в настоящем изобретении, можно в некоторых вариантах осуществления изобретения опускать, не выходя за границы объема изобретения. Аналогично, указанная очередность этапов (шагов) процедур не всегда может требоваться для достижения намеченных результатов, но приведена лишь для простоты иллюстрации и описания.

Фиг. 3 иллюстрирует пример алгоритма 124 способа для защиты ТНВД в системе дизельного двигателя. На шаге 126 алгоритма 124 производится прием одного или более сигналов датчиков (например, напряжений или токов), реагирующих на давление топлива в системе дизельного двигателя. В ряде рассматриваемых здесь вариантов осуществления принимаемый сигнал или сигналы могут отражать давление топлива фактически в любом месте топливной системы, например, на входе ТНВД или на выходе. Таким образом, сигнал может быть принят от датчика давления топливной рейки, связанного с топливной рейкой в системе дизельного двигателя. В каких-то других вариантах осуществления сигнал может быть принят от датчика линии низкого давления топлива (например, на стороне доставки) или от сигнализатора давления, подключенного перед ТНВД в системе дизельного двигателя. В зависимости от конкретной системы дизельного двигателя, в которой осуществляется алгоритм 124, сигнал может представлять собой напряжение или ток от датчика топливного насоса низкого давления, установленного перед ТНВД в системе дизельного двигателя. Насос низкого давления, который формирует напряжение или ток, указывающие давление, может, например, представлять собой топливоподкачивающий насос или ITP.

В рассматриваемых здесь вариантах осуществления изобретения способ защиты ТНВД может зависеть от временного интервала, в который производится запрос сигнала, зависящего от давления топлива. Согласно одному варианту осуществления, когда основная задача состоит в защите ТНВД во время запуска, прием сигнала может производиться после вставления ключа зажигания и перед прокруткой двигателя. Согласно другим вариантам, прием сигнала может осуществляться во время прокрутки двигателя или в любой момент во время работы двигателя. Термин «вставление ключа зажигания» как правило относится к состоянию, при котором водитель вставил механический ключ зажигания в замок зажигания автомобиля, но еще не повернул ключ для начала прокрутки двигателя. Однако, использование данного термина не исключает другие варианты осуществления, в которых для пуска двигателя используется, например, бесключевая система электронного управления. В таких вариантах осуществления, «вставление ключа зажигания» может относиться к состоянию после того, как электронный «ключ» принят системой электронного управления автомобиля, указывающей, что автомобиль перешел в состояние «включен». Согласно одному примеру, «вставление ключа» может заключаться в присутствии дистанционного ключа и его связи с автомобилем, причем это может происходить до нажатия кнопки зажигания или одновременно с нажатием на кнопку зажигания или с дистанционным запросом на запуск двигателя.

Согласно некоторым вариантам осуществления, один или более сигналов датчиков могут быть использованы непосредственно для указания того, следует ли включить или выключить ТНВД. В других вариантах, сигналы датчиков являются входными сигналами вычислительного алгоритма, который моделирует характеристики давления топлива в системе — например, давления на входе в ТНВД. Соответственно, на шаге 128 (который не является обязательным) алгоритма 124 рассчитывается вычисленный сигнал путем моделирования давления топлива на входе на основе одного или более сигналов датчиков. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, подходящая модель давления топлива может быть основана на сигналах управления, посылаемых одному или более управляющим клапанам топливной системы — т.е. клапану регулирования давления, связанному с топливной рейкой, или регулятору расхода (дозирующему клапану), связанному с ТНВД. Сигнал рабочего цикла, подаваемый как на дозирующий клапан, так и на клапан регулирования давления, может быть использован для моделирования давления, поскольку у каждого из этих клапанов имеется точно изготовленное мерное отверстие. Она основе рабочего цикла можно построить модель давления топлива, как жидкости, протекающей через дозирующее отверстие. В некоторых таких вариантах осуществления температура топлива может также влиять на карту соотношения между рабочим циклом и смоделированным давлением топлива.

На шаге 130 производится проверка, находится ли любой такой сигнал (либо один или более сигналов датчиков, либо сигнал, вычисленный на основе моделирования давления в топливной системе) в диапазоне нормальных значений. Если сигнал лежит в диапазоне нормальных значений, то алгоритм переходит к шагу 132, на котором производят включение ТНВД, или ТНВД оставляют включенным. Затем, в определенных сценариях, в которых осуществление способа производят после вставления ключа, но до пуска двигателя, на шаге 133 производят прокрутку двигателя. Однако, если сигнал не лежит в диапазоне нормальных значений, то алгоритм переходит к шагу 134, на котором производят выключение ТНВД. Точнее, действие «выключения» ТНВД может быть совершено, когда обнаруживается переход сигнала из диапазона нормальных значений в диапазон аномальных значений, или проще — при обнаружении, что сигнал находится вне нормального диапазона. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, для защиты ТНВД во время пуска насос можно выключать во время прокрутки двигателя или перед прокруткой двигателя. В других вариантах осуществления насос можно выключать после вставления ключа зажигания перед началом прокрутки. Естественно, прокрутке двигателя можно препятствовать или прекращать прокрутку всякий раз, когда производится выключение ТНВД. В определенных вариантах, например, в которых ТНВД жестко связан с коленчатым валом, ТНВД можно выключать, просто предотвращая прокрутку или прекращая прокрутку двигателя. В ином варианте, ТНВД можно выключать, расцепляя муфту, которая выборочно соединяет привод ТНВД с коленчатым валом двигателя. В каких-то еще вариантах, насос можно выключать после прокрутки двигателя, или в любой момент во время работы двигателя, когда обнаруживается, что подачи топлива не достаточно для смазки насоса. Примечательно, что выключение ТНВД можно осуществлять независимо от температуры — например, температуры топлива, температуры двигателя, наружной температуры и т.п.

Давление топлива ниже порогового уровня может быть признаком присутствия воздуха в ТНВД или в магистрали, предназначенной для подачи топлива в ТНВД. Соответственно, алгоритм 124 включает ТНВД, когда давление топлива в системе дизельного двигателя выше порогового уровня, и выключает, если давление топлива на входе ниже порогового уровня. Согласно одному варианту осуществления, порог, о котором идет речь, может соответствовать нижней границе диапазона сигнала датчика, или вычисленного сигнала, в предположении, что этот сигнал увеличивается при увеличении давления топлива.

На шаге 136 фиг. 3 алгоритм 124, в системе OBD автомобиля, в котором установлена система дизельного двигателя, устанавливает MIL код, указывающий на отключение ТНВД по причине недостаточной подачи топлива. Это действие, в свою очередь, может на шаге 138 инициировать предупреждение водителя автомобиля о том факте, что ТНВД был выключен из-за недостаточной подачи топлива. Более того, как только такое нарушение будет зарегистрировано системой OBD, последующее включение ТНВД (и последующая прокрутка двигателя) могут быть запрещены до тех пор, пока технический специалист сервиса не произведет сброс отказа, или в некоторых случаях, пока не будет произведена дозаправка топливной системы или пока не поступит иная команда от водителя, например, через пользовательский интерфейс автомобиля, который отображает признаки, инструкции для водителя и принимает команды от водителя. Например, в ответ на факт отказа, зарегистрированный системой OBD, в ответ на последующие команды водителя или системы управления двигателем на прокрутку и подачу топлива в двигатель, двигатель не прокручивается и не снабжается топливом, и в дальнейшем ТНВД остается выключенным и не включается. Следует отметить, что MIL код может быть сохранен в энергонезависимой памяти системы управления двигателем, и может быть доступен для внешнего считывания для соотнесения этого кода с признаками ухудшения характеристик ТНВД.

Следует понимать, что рассмотренные выше детали, системы и способы представляют варианты осуществления настоящего изобретения, не носящие ограничительного характера, при этом предполагается возможность многочисленных видоизменений и расширений указанных вариантов. Настоящее описание изобретения также включает в себя все новые и неочевидные комбинации и производные комбинации вышеуказанных деталей, систем и способов, а также их эквивалентов.

1. Способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД) в системе дизельного двигателя, содержащий:

включение ТНВД, когда давление топлива в системе дизельного двигателя выше порогового уровня,

после вставления ключа зажигания, требующего запуск двигателя, и перед прокруткой двигателя при запуске двигателя, выключение ТНВД, если давление топлива ниже порогового уровня, и

прекращение прокрутки двигателя при запуске двигателя в ответ на выключение ТНВД.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что также содержит прием сигнала, зависящего от давления топлива, причем включение ТНВД осуществляют, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений, а выключение ТНВД осуществляют, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что прием сигнала осуществляют от датчика давления топливной рейки, связанного с топливной рейкой в системе дизельного двигателя, причем последующую прокрутку двигателя предотвращают в ответ на выключение ТНВД.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что прием сигнала осуществляют от датчика клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой в системе дизельного двигателя.

5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что прием сигнала осуществляют от датчика регулятора расхода, связанного с ТНВД.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что прием сигнала осуществляют от датчика давления топлива линии низкого давления или сигнализатора давления, подключенного перед ТНВД в системе дизельного двигателя.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что сигнал представляет собой напряжение или ток от датчика топливного насоса низкого давления, подключенного перед ТНВД в системе дизельного двигателя.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выключение ТНВД осуществляют независимо от температуры, причем сигнал содержит вычисленный сигнал, основанный на рабочем цикле дозирующего клапана, связанного с ТНВД, и клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление топлива ниже порогового уровня является признаком присутствия воздуха в ТНВД или в магистрали, предназначенной для подачи топлива в ТНВД.

10. Система дизельного двигателя, содержащая: топливный насос высокого давления (ТНВД),

контроллер, выполненный с возможностью приема сигнала, зависящего от давления топлива в системе дизельного двигателя, включения ТНВД, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений, и выключения ТНВД, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений,

причем сигнал содержит вычисленный сигнал, основанный на рабочем цикле дозирующего клапана, связанного с ТНВД, и клапана регулирования давления, связанного с топливной рейкой, и

причем сигнал получают во время прокрутки двигателя.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что также содержит датчик давления в топливной рейке, связанный с топливной рейкой системы дизельного двигателя, при этом сигнал дополнительно содержит сигнал от указанного датчика давления в топливной рейке.

12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что обеспечена возможность выключения ТНВД во время прокрутки двигателя.

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что обеспечена возможность предотвращения прокрутки двигателя в ответ на выключение ТНВД.

14. Система по п. 10, отличающаяся тем, что также содержит датчик давления топлива линии низкого давления или сигнализатор давления, подключенный перед ТНВД, при этом сигнал дополнительно содержит сигнал от указанного датчика давления линии низкого давления или от сигнализатора давления, причем обеспечена возможность предотвращения последующей прокрутки двигателя в ответ на выключение ТНВД.

15. Система по п. 10, отличающаяся тем, что также содержит топливный насос низкого давления, подключенный перед ТНВД, при этом сигнал дополнительно содержит напряжение или ток от датчика указанного насоса низкого давления.

16. Система по п. 10, отличающаяся тем, что вычисленный сигнал дополнительно основан на температуре топлива.

17. Способ защиты топливного насоса высокого давления (ТНВД), у которого имеется вход, в системе дизельного двигателя, содержащий:

во время прокрутки двигателя — прием сигнала, зависящего от давления топлива на указанном входе,

включение ТНВД, когда сигнал находится в диапазоне нормальных значений,

выключение ТНВД во время прокрутки двигателя независимо от температуры, если сигнал выходит за пределы диапазона нормальных значений, что является указанием на присутствие воздуха в ТНВД или в магистрали, предназначенной для подачи топлива в ТНВД, и

прекращение прокрутки двигателя при запуске двигателя в ответ на выключение ТНВД.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что указанный сигнал является вычисленным сигналом, при этом способ дополнительно содержит:

прием одного или более сигналов датчиков от аппаратных компонентов, предусмотренных в системе дизельного двигателя, и

расчет вычисленного сигнала путем моделирования давления топлива на указанном входе на основе одного или более сигналов датчиков.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что один или более сигналов датчиков включают в себя сигналы рабочего цикла, подаваемые на дозирующий клапан, связанный с ТНВД, и клапан регулирования давления, связанный с топливной рейкой.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что вычисленный сигнал дополнительно основан на температуре топлива, причем последующую прокрутку двигателя предотвращают в ответ на выключение ТНВД.

Конструкция топливного насоса высокого давления (ТНВД): типы топливных насосов, принцип работы

Топливный насос высокого давления имеет аббревиатуру (HPFP) выполняет следующие основные функции:

Топливный насос важнейшие устройства для бензиновых и дизельных двигателей.

HPFP обычно используются в дизельные двигатели. Применение ТНВД в бензиновых двигателях нецелесообразно, так как не требует таких высоких давлений, как в дизеле двигатель.

Основные конструктивные элементы ТНВД следующие:

ТНВД, ТНВД Конструкция : 1 — трубное соединение; 2 — седло клапана; 3 — пружина клапана; 4 — корпус насосной секции; 5 — нагнетательный клапан; 6 — входное и выходное отверстие; 7 — наклонная поверхность подъемника; 8 — плунжер; 9 — рукав; 10 — рычаг плунжера; 11 — возвратная пружина; 12 — толкатель роликовый; 13 — кулачок; 14 — зубная щетка.

Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Изготовлена ​​плунжерная система высокопрочной стали на высокотехнологичном оборудовании (станках), в связи с необходимостью для высокой точности.

Есть три основных типы топливных насосов, которые мы рассмотрим:

  • ТНВД;
  • ТНВД рядный;
  • Механический топливный насос.

Линия высокого давления топливный насос

ТНВД рядный оснащен плунжерными парами, расположенными между собой. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна поршневая пара обеспечивает топливом только один цилиндр.

Пары устанавливаются в корпусе насоса, имеющем входной и выходной каналы. Распределительный вал, приводимый в движение коленчатым валом , приводит в движение плунжер.

Когда распределительный вал топливного насоса вращается, кулачки воздействуют на толкатели плунжера, заставляя их перемещаться внутри втулок насоса. Из-за того, что входные и выходные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. При движении плунжера вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию выпускного клапана, через который топливо подается в форсунку по топливопроводу.

Момент подачи топлива регулирующий. специальным устройством (центробежной муфтой). Работа центробежной муфты основывается на движении тяжестей под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется при изменении коленчатый вал двигателя вращается (или уменьшается), в результате чего веса расходятся к внешним краям муфты или приближаются к оси. Существует смещение распредвала относительно привода, что приводит к изменению работа плунжеров.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала — есть ранний впрыск топлива, при уменьшении — поздний впрыск.

Рядные топливные насосы

зарекомендовали себя сами надежны. Совершенно не привередливы к качеству топлива и Смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Топливные насосы высокого давления | Топливные насосы

Технологии, которые разрабатывались годами для повышения эффективности, снижения выбросов и улучшения, топливные насосы высокого давления являются важной частью каждой дизельной системы.Использование высококачественного обновленного оборудования может оказать заметное влияние на ваш автомобиль, помогая обеспечить больше мощности и лучше. Наличие устаревших деталей может вызвать дополнительную нагрузку на вашу систему и привести к остановке вашего автомобиля, не оправдав ваших ожиданий и потребностей. Благодаря нашим высококачественным деталям вы можете постоянно обновлять свою систему, используя лучшее оборудование для достижения превосходных результатов.

Если у вас есть дизельная система, ориентированная на Powerstroke, Cummins, Duramax или другие, вы можете найти нужные запчасти для своего автомобиля с помощью нашего большого выбора опций.По мере того как старые насосы начинают изнашиваться, вызывают утечки и уменьшаются, их замена на недавно отремонтированные топливные насосы высокого давления для вашего автомобиля будет работать как новые. У нас также есть детали меньшего размера, которые помогут вам быстрее выполнить ремонт и решить проблемы, возникающие с вашей системой, без необходимости полной замены.

У нас есть опыт работы с дизельными системами, и мы знаем, насколько важна надежность и надежность для вашего автомобиля. Вот почему мы вывели наши топливные насосы высокого давления за пределы производителей оригинального оборудования.Между стандартными моделями существует множество отказов, которые приводят к плохим результатам и короткому сроку службы, поэтому мы используем лучшие материалы и детали для создания насосов, которые служат годами и обеспечивают мощность, в которой вы нуждаетесь каждый день. На наше оборудование предоставляется неограниченная гарантия на один год, что поможет вам разделить нашу уверенность в каждой детали, зная, что ваша система работает наилучшим образом, не беспокоясь.

Существует широкий выбор оборудования для выбора множества различных двигателей. От Duramax 2011-2015 до Ford Powerstroke 6.7L, у нас есть варианты, которые легко дополнят ваш автомобиль. Позвольте нам помочь вам найти подходящее оборудование, которое сделает вашу систему в идеальном состоянии, чтобы мы могли наслаждаться мощностью, которую вы ожидаете от вашего дизельного двигателя каждый день.

Чувствительность дизельных двигателей Системы впрыска Common Rail под высоким давлением

Двигатели, оснащенные HPCR, обеспечивают более чистый выхлоп, имеют большую мощность и более эффективны, чем предыдущие модели

Кейт Крамлих, национальный менеджер по продуктам и обучению, Takeuchi

Топливные системы Common Rail под высоким давлением (HPCR) сегодня входят в стандартную комплектацию почти всех дизельных двигателей, от тяжелого оборудования до грузовых автомобилей повышенной проходимости, легких грузовиков, больших генераторов и т. Д.Топливные системы HPCR имеют много преимуществ, но они также вызывают недоумение среди операторов. Операторы слишком часто заправляют свои машины загрязненным топливом, которое может разрушить топливную систему.

Чтобы двигатель продолжал гудеть в течение нескольких часов, важно понимать сами топливные системы, их преимущества и недостатки, их чувствительность, степень воздействия загрязненного топлива и предупреждающие знаки, на которые следует обращать внимание.

Преимущества и недостатки

Система HPCR состоит из топливной рампы высокого давления, общей для всех форсунок.Подача топлива в топливную рампу высокого давления осуществляется подающим насосом высокого давления. В зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя давление в рампе может превышать 30 000–40 000 фунтов на квадратный дюйм. Форсунки управляются электроникой, и каждая имеет свой пусковой механизм или соленоид.

Takeuchi оснащает свои машины одним или двумя топливными фильтрами и водоотделителем для удаления загрязнений и воды, которые могут повредить чувствительные системы HPCR. Благодаря своей конструкции системы HPCR также обеспечивают лучшее распыление топлива при впрыске, обеспечивая более чистое и чистое топливо. более мощное и более полное сгорание.Двигатели, оснащенные HPCR, обеспечивают более чистый выхлоп, обеспечивают большую мощность и топливную экономичность на рабочий объем, чем предыдущие модели.

Кто-то может сказать, что основным недостатком систем HPCR является сложность электрических компонентов. Есть множество датчиков, жгутов проводов и электрических компонентов, которые необходимо добавить, чтобы двигатель работал должным образом. Другой воспринимаемый недостаток — насколько эти системы могут быть чувствительны к загрязненному топливу.

До требований Tier 4 по выбросам в дизельных двигателях внедорожной техники использовалась система механического впрыска.Эти системы не были столь чувствительны к загрязнению. Из-за этого многие операторы ошибочно полагают, что топливные системы HPCR также не слишком чувствительны. На самом деле, это далеко от истины. Грязное или неподходящее топливо, вода в топливе и воздух в системе могут вызвать повреждение новых дизельных двигателей.

Системы очень подвержены повреждению при несоблюдении надлежащего ухода. Это связано с тем, что чем выше давление впрыска, тем более жесткие допуски должны быть между сопрягаемыми деталями в компонентах, работающих с топливом, таких как насосы, клапаны и форсунки.Более жесткие допуски делают эти прецизионные поверхности чрезвычайно уязвимыми для повреждения почти всем, кроме топлива. Таким образом, хотя определенное количество загрязнений или воды не причинит вреда механическим форсункам старой конструкции, то же самое топливо нанесет ущерб топливной системе Common Rail.

Загрязнение водой наносит ущерб дизельным топливным системам

Воздействие загрязненного топлива

Наиболее частой причиной повреждения является вода в топливе, которая часто возникает из-за неправильно обслуживаемых перегрузочных баков.У этих резервуаров есть несколько проблем:

  • В некоторых случаях они редко сливаются.
  • В баке скапливается вода из-за конденсации.
  • Благодаря расположению цистерн и окружающей среде грузовиков, они могут собирать тяжелый мусор. Поэтому перед заполнением перекачивающего бака важно очистить крышку топливного бака и прилегающую территорию.
  • Если бак не обслуживается, содержание воды будет продолжать увеличиваться, что может привести к появлению ржавчины внутри бака и трубопроводов.

Чтобы решить эту проблему, производители оборудования включают в свои машины водоотделитель. Однако само по себе это не полное решение. Его нужно проверять и сливать ежедневно. Если это не так, и уровень воды достигает верхней части сепаратора, вода будет продавливаться через сепаратор и обратно в топливную систему, достигая жизненно важных компонентов.

Вода в топливе может влиять на несколько различных аспектов машины:

  • Чаще всего она снижает смазывающую способность топлива.Это приводит к повреждению игольчатого клапана внутри форсунки, который становится липким, что приводит к большому обратному потоку или большой подаче топлива.
  • Игольчатый клапан также может быть поврежден до такой степени, что он больше не закрывается должным образом, что приведет к утечке наконечника инжектора.
  • Металл из-за повреждения игольчатого клапана или из-за повреждения других компонентов может засорить форсунки, что приведет к искажению формы распыления. Это приведет к разбрызгиванию топлива непосредственно на поверхность поршня или стенку цилиндра.
  • Топливо, впрыскиваемое непосредственно в стенку цилиндра, вызывает промывку цилиндра, когда топливо вымывает смазочное масло. В результате возникает плохая смазка между поршнем и стенкой цилиндра, что приводит к износу. Это неизбежно приводит к низкой компрессии, разбавлению масла и отказу двигателя.
  • В некоторых случаях в инжектор может попасть свободная вода. Избыточное нагревание инжектора приведет к тому, что эта вода превратится в пар и расширится, что приведет к поломке наконечника инжектора.
  • Избыточный нагрев форсунки приведет к превращению воды в пар и расширению, вызывая выход из строя наконечника форсунки.
  • Повреждение игольчатого клапана может помешать правильному закрытию клапана в закрытом состоянии. Это позволяет нераспыленному топливу вытекать на поверхность поршня, что приводит к расплавлению поршня.
  • Другие загрязнения, такие как частицы пыли и некачественное дизельное топливо с низкими смазывающими свойствами, также могут повредить топливную систему.

Обеспечение использования чистого топлива — самый простой и самый важный шаг в обслуживании HPCR.Это включает использование надежного источника, который обеспечивает чистое и отфильтрованное топливо.

По всем этим причинам очень важно поддерживать чистоту топливной системы и часто менять топливные фильтры. В случае Takeuchi каждая машина имеет от одного до двух топливных фильтров и водоотделитель. Но хотя топливные фильтры очень эффективны при удалении вредных загрязнений и воды, они не могут работать эффективно, если их не обслуживать регулярно.

Обеспечение использования чистого топлива — самый простой и самый важный шаг.Это включает использование надежного источника с чистым и отфильтрованным топливом. Во время наполнения также необходимо установить сетку наливной горловины, чтобы предотвратить попадание крупного мусора в резервуар. Крупный мусор может ограничить поток топлива из бака или, в зависимости от материала, может сломаться и стать достаточно маленьким, чтобы вызвать проблемы с топливной системой.

Дизельное топливо Уборка сокращает простои строительного оборудования

Предупреждающие знаки

Чаще всего первым признаком отказа двигателя из-за загрязнения топлива является несколько неисправных форсунок.Хотя это одни и те же компоненты, они работают по отдельности и имеют только одно общее: источник топлива.

Если оператор начинает замечать плохую работу двигателя, чрезмерное задымление, ненужные запросы на регенерацию или что-то еще ненормальное, лучше всего остановить двигатель до того, как произойдет катастрофическое повреждение. Владелец или оператор машины меньше всего хочет простоя из-за поломки. Некоторые вещи легко исправить, но двигатель — нет — неисправный двигатель будет стоить намного дороже, чем незначительное прерывание работы.

Использование чистого и отфильтрованного топлива высшего качества имеет первостепенное значение и может сэкономить владельцу тысячи на ремонтных расходах.

Сопутствующие материалы

Советы по приобретению и хранению DEF для сохранения качества

Выбор топливного бака для строительных площадок

Локаторы двигателя

Компоненты топливной системы (топливные насосы, топливопроводы, топливопроводы, форсунки) содержат топливо под высоким давлением.Во избежание травм или пожара:

НЕ ОТСОЕДИНЯЙТЕ НИКАКИХ ТОПЛИВНЫХ ФИТИНГОВ при работающем двигателе или включенном зажигании.

ПОДОЖДИТЕ НЕ МЕНЕЕ 10 МИНУТ после выключения двигателя и выключения зажигания, прежде чем откручивать топливные штуцеры в топливной системе, чтобы давление снизилось до более низкого уровня.

НОСИТЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЗАЩИТЫ ГЛАЗ и защитное снаряжение, так как брызги топлива под высоким давлением могут проникнуть через кожу.

СОБЛЮДАЙТЕ ВСЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ, содержащиеся в электронном руководстве по обслуживанию (ESM), при работе с любыми компонентами топливной системы.

Хотя сторона высокого давления топливной системы предназначена для того, чтобы не удерживать давление после выключения двигателя, обязательно подождите не менее 10 минут после выключения двигателя, чтобы давление снизилось до более низкого уровня, прежде чем ослаблять какие-либо фитинги.


ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР 1 СТУПЕНЬ / ВОДООТДЕЛИТЕЛЬ И ПОДЪЕМНЫЙ НАСОС

Топливный фильтр 1-й ступени, водоотделитель и электрический подъемный насос представляют собой единый узел, который устанавливается на направляющей рамы со стороны водителя рядом с топливным баком.

Этот узел является частью топливной системы низкого давления и включает в себя предохранительный клапан давления топлива для предотвращения избыточного давления в системе.

Клапан сброса давления открывает канал предварительного фильтра при давлении примерно 102 фунта на квадратный дюйм, который направляет топливо обратно во входное отверстие фильтра.

ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР / ВОДООТДЕЛИТЕЛЬ

Элемент топливного фильтра также действует как разделитель топлива и воды.

В корпусе есть сливной клапан для удаления воды из сборной емкости.

Антисифонный клапан встроен в узел, чтобы предотвратить слив топлива из топливного бака во время планового технического обслуживания.

Информацию о сливе воды см. В руководстве пользователя или в ESM.

Датчик воды в топливе (WIF) посылает сигнал на включение сигнальной лампы воды в топливе, когда он обнаруживает наличие воды на дне топливного фильтра ступени 1, указывая на то, что сборный контейнер должен быть осушен.

ПОДЪЕМНЫЙ НАСОС

Подъемный насос оснащен контрольным шариком для обеспечения установки фильтра. Топливный фильтр снабжен пластиковой иглой, которая вставляется в нижнюю часть подъемного насоса, предотвращая прилегание контрольного шара к входному отверстию подъемного насоса.

Если топливный фильтр не установлен, подъемный насос притягивает шар к впускному отверстию, в результате чего двигатель не запускается.

Электрический подъемный насос работает непрерывно при работающем двигателе, чтобы обеспечить постоянную подачу топлива в фильтр ступени 2 и систему впрыска.

Топливо всасывается из топливного бака под давлением от 65 до 101 фунт / кв. Дюйм, а затем выходит на фильтр ступени 2.

Внутри подъемного насоса находится тепловой рециркуляционный клапан. При запуске возвратное топливо, направляющееся в топливный бак, отводится обратно через топливный фильтр ступени 1, а затем обратно в двигатель (топливный фильтр ступени 2). Отвод топлива таким образом нагревает его быстрее, а не позволяет ему возвращаться и смешиваться с холодным топливом в топливном баке. Когда температура топлива достигает примерно 100ºF, термопредохранительный клапан закрывается и рециркуляция прекращается.

ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР 2 СТУПЕНИ

Топливный фильтр ступени 2, расположенный на двигателе, продолжает часть топливной системы низкого давления.

Элемент топливного фильтра ступени 2 имеет уплотнение подачи / возврата, которое удерживает подаваемое топливо в верхних частях корпуса фильтра отдельно от каналов возврата топлива в нижней части. Если фильтр не установлен или установлен неправильно, двигатель не запустится.

Коллектор в топливном фильтре ступени 2 направляет топливо, поступающее из подъемного насоса, в насос высокого давления (ТНВД).

Возвратное топливо из ТНВД, форсунок и топливных магистралей направляется к топливному фильтру ступени 2.

Узел фильтра ступени 2 содержит датчик температуры и датчик давления, которые используются контроллером ЭСУД для управления топливной системой.

КЛАПАН ПОСТОЯННОГО ДАВЛЕНИЯ

Клапан постоянного давления расположен на обратной линии форсунки между форсунками и топливным фильтром второй ступени.

Клапан постоянного давления является постоянной частью обратной линии форсунки и не обслуживается отдельно.

Во время нормальной работы форсунки непрерывно выпускают топливо в возвратные магистрали. Это давление топлива толкает контрольный шар внутри клапана постоянного давления. Давление в трубопроводе увеличивается до уровня, необходимого для того, чтобы шар сдвинулся с седла. В этот момент (от 160 до 200 фунтов на кв. Дюйм) топливо пройдет через клапан постоянного давления в топливный фильтр ступени 2.

При запуске клапан постоянного давления позволяет топливу течь в обратном направлении от фильтра ступени 2 непосредственно до камеры низкого давления форсунок. Это сделано для того, чтобы форсунки быстрее получали достаточное противодавление для эффективной работы.

ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС (НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ)

ТНВД, расположенный в передней части двигателя между головками цилиндров, имеет две насосные камеры и имеет цепной привод от коленчатого вала.

Обратный клапан высокого давления, встроенный в насос, предотвращает повреждение из-за избыточного давления.

Каскадный перепускной клапан, встроенный в насос, регулирует подачу топлива к приводу топливного насоса, смазку топливного насоса и возврат топлива.

Привод топливного насоса, установленный на топливном насосе высокого давления на входе в две насосные камеры, регулирует объем топлива, который может поступать в насосные камеры. Привод топливного насоса управляется сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) от контроллера ЭСУД.Использование привода топливного насоса для регулирования объема топлива, поступающего в насосные камеры, является одним из средств управления, которые ECM использует для регулирования давления топлива в системе высокого давления.

Часть топливной системы высокого давления работает в диапазоне от 3 625 до 29 000 фунтов на квадратный дюйм.

ОБЩИЕ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ И ЛИНИИ ПОДАЧИ

После выхода из топливного насоса высокого давления топливо под высоким давлением проходит через питающие магистрали к левой и правой топливопроводам на пути к форсункам.

Линия подачи топлива от Rail к Rail направляет топливо от правой топливной рампы к левой топливной рампе.

Топливные магистрали действуют как топливные коллекторы, накапливающие и распределяющие топливо по каждой из линий подачи форсунок.

Трубопроводы подачи топлива высокого давления НЕ предназначены для повторного использования.

В случае ослабления топливопровод НЕОБХОДИМО заменить на новая линия.

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ В ТОПЛИВЕ

В топливной рампе на правом берегу находится датчик давления в топливной рампе, который контролирует давление, подаваемое в топливную рампу от топливного насоса высокого давления.

КЛАПАН СНЯТИЯ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

На левой топливной рампе находится предохранительный клапан топливной рампы.

Клапан сброса давления в топливной рампе управляется сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ) от контроллера ЭСУД.

Использование клапана сброса давления в топливной рампе для регулирования давления топлива в системе высокого давления является одним из элементов управления, которые ECM использует для регулирования подачи топлива (впрыска) в двигатель.

Топливо, слитое из клапана сброса давления в топливной рампе, направляется в обратный коллектор в нижней части топливного фильтра ступени 2.

Когда двигатель останавливается и зажигание выключается, открывается предохранительный клапан давления топлива, позволяя сбросить давление топлива внутри направляющих. Прежде чем открывать какие-либо компоненты высокого давления, обязательно подождите не менее 10 минут, чтобы давление и температура топлива снизились.

ПРИМЕЧАНИЕ: При замене клапана сброса давления топлива «Сброс таблицы топливной системы или системы синхронизации» ДОЛЖЕН быть выполнен с помощью CONSULT-III plus.Обратитесь к ESM для получения подробной информации об этой процедуре.

РАБОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА

1 Топливо высокого давления подается в камеру управления высокого давления форсунки.

2 Топливо под высоким давлением давит на верхнюю часть иглы и удерживает ее в закрытом состоянии.

3 ЕСМ управляет впрыском с помощью электрического сигнал к стеку пьезокристаллов, который открывает регулирующий клапан.

4 Когда регулирующий клапан открывается, высокое давление в верхней части иглы сбрасывается, позволяя высокому давлению в нижней части иглы преодолевать давление пружины иглы и впрыскивать топливо в двигатель; часть топлива (избыток топлива из камеры высокого давления) перетекает в нижнюю барокамера.

5 Топливо из камеры низкого давления течет обратно по сливным трубопроводам форсунок к клапану постоянного давления и в топливный фильтр ступени 2.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если обратная линия форсунки заблокирована или заблокирована (например, сжатая обратная линия), давление в камере низкого давления повысится, что может вызвать повреждение форсунки. Нормальное рабочее давление в камере низкого давления составляет приблизительно 160-200 фунтов на квадратный дюйм. Количество впрыскиваемого топлива регулируется увеличением или уменьшением давления топлива на стороне высокого давления топливной системы и длительностью импульса форсунки.

Советы по обслуживанию топливных форсунок

Каждая форсунка имеет буквенно-цифровой «код регулировки», который соответствует цилиндру в блоке управления двигателем на заводе. Если форсунка снята, убедитесь, что она снова установлена ​​в тот же цилиндр. Если установлена ​​новая форсунка, код дифферента на новой форсунке должен быть согласован с цилиндром с помощью CONSULT-III plus.

Масляные насосы высокого давления и насосы для впрыска дизельного топлива

Дизельные масляные насосы и форсунки высокого давления

Когда вы слышите слово «powerstroke», вы можете подумать, что оно принадлежит новейшей хэви-металлической группе.Но автолюбители знают, что силовой удар — это разновидность дизельного двигателя во многих высокопроизводительных транспортных средствах, таких как грузовики, фургоны, внедорожники и коммерческие автомобили. Название powerstroke чаще всего ассоциируется с этими двигателями в автомобилях Ford.

Большинству двигателей масло необходимо для смазки деталей и охлаждения двигателя, чтобы он продолжал работать эффективно. Это моторное масло находится под давлением, поскольку оно движется по вращающимся подшипникам и распределительным валам, а также по скользящим поршням внутри двигателя.Масло под давлением смазывает оборудование, чтобы оно могло нормально двигаться. Для циркуляции масла в двигателе используются масляные насосы для поддержания необходимого давления масла, чтобы оно постоянно протекало через механизмы двигателя.

Для разных двигателей требуется разное количество масла и разное давление. Для типичных двигателей с силовым ходом требуются масляные насосы высокого давления. Эти насосы высокого давления создают необходимое давление, необходимое для срабатывания топливных форсунок.Чем больше форсунка, тем большее давление должно иметь масло для двигателя, и тем выше давление насоса, необходимого для правильной циркуляции масла.

Проблемы с давлением масла Если у вас возникнут проблемы с давлением масла, поршневой двигатель может быть серьезно поврежден. Большинство проблем с двигателем возникают в результате попадания мусора в масло, которое забивает сетку фильтра масляного насоса. Когда мусор забивает сетку, через механизм двигателя проходит более низкое давление. Замена масла и масляного фильтра может предотвратить циркуляцию мусора в двигателе.

Другой серьезной проблемой может быть основной износ подшипников и уплотнений. Когда подшипники и уплотнения изнашиваются, через двигатель проходит больше масла, что приводит к снижению давления в масляном насосе. Чтобы решить эту проблему, необходимо заменить подшипники.

Масляные насосы высокого давления и двигатели с силовым ходом, обеспечивающие производительность, необходимую вашему автомобилю. Для двигателей с силовым ходом требуются масляные насосы высокого давления для эффективной работы двигателя. Без этих насосов автомобили с двухтактным двигателем столкнулись бы с проблемами, которые привели бы к повреждению двигателя, и транспортное средство, которое работает плохо, если вообще работает.

дизельных продуктов — Stanadyne

Объединение опыта, новейших технологий и дизайна нового поколения.

Более 65 лет Stanadyne является мировым лидером в области оборудования для впрыска топлива для дизельных двигателей. Технический опыт и новаторские разработки Stanadyne предлагают производителям двигателей топливные системы, специально разработанные, надежные и поддерживающие соответствие текущим и будущим стандартам выбросов.

Благодаря самым суровым условиям окружающей среды и низкому качеству топлива наша надежная технология обеспечивает высокую производительность и надежность в течение длительного срока службы.Наши принципы перекачивания нового поколения и масштабируемая архитектура предлагают компактные, легкие решения с лучшей в своем классе упаковкой для приложений с давлением нагнетания до 2400 бар.

Наша запатентованная технология обеспечивает преимущества в области мощности, производительности и эффективности, от применения на дорогах и бездорожье до стационарных машин.


Дизельные топливные насосы и форсунки

Дизель Common Rail

Для двигателей, которые должны соответствовать самым строгим стандартам выбросов, дизельный насос Common Rail высокого давления Stanadyne предлагает конкурентное преимущество благодаря своей эксцентричной рабочей стратегии нового поколения.Разработанные для непревзойденной прочности по отношению к топливам с низкой смазывающей способностью и требовательного срока службы, насосы с общей топливораспределительной рампой Stanadyne обеспечивают мощность и производительность в лучшей в своем классе упаковке.

Электронный поворотный Электронные роторные насосы

DE с полным управлением и электронным управлением обеспечивают формирование кривой расхода топлива и сверхбыстрое время отклика. Насос DE, оснащенный стратегией работы с разливом-насосом-разливом и одним соленоидным приводом, обеспечивает точное количество впрыска и контроль времени.

Роторный дизельный топливный насос EcoForce

Благодаря нашему опыту в области традиционных систем впрыска топлива и точного машиностроения, насос EcoForce спроектирован так, чтобы быть компактным и легким, обеспечивая мощность и производительность двигателям мощностью менее 50 л.с. EcoForce имеет механическое управление и оснащен усовершенствованными механизмами синхронизации и управления, которые позволяют снизить выбросы и топливную экономичность.

Механический поворотный

DB Механические Роторные насосы используются для заправки дизельных двигателей с тех пор, как мы изобрели эту технологию более шести десятилетий назад.Наша революционная конструкция выдержала испытание временем, когда миллионы этих насосов используются по всему миру. Наши роторные насосы имеют конструкцию с дозатором на входе и обеспечивают превосходное регулирование и лучшие характеристики регулирования для оборудования для впрыска топлива с механическим насосом и соплом.

Каковы симптомы неисправности топливного насоса?

Как мы все знаем, правильно работающий топливный насос жизненно важен для здоровья вашего дизельного двигателя в целом. Но, как и любой другой компонент вашего двигателя, у вас может быть сбой.Итак, как узнать, что именно топливный насос доставляет вам неприятности? На какие симптомы следует обращать внимание?

Сегодня мы расскажем вам о различных типах топливных насосов и о проблемах, которые могут возникнуть при выходе из строя. Читайте дальше, чтобы узнать больше!

Неисправности роторного насоса


Роторный насос описывает насос, у которого выходные линии расположены по окружности. На нем есть распределитель, который вращается приводным валом. Существуют разные версии роторных насосов, некоторые электронные, а некоторые нет.

Так на что нужно следить? Следующие симптомы могут указывать на неисправность роторного насоса:

  • Жесткий старт или горячая головка
  • Нет регулятора дроссельной заслонки или повышенного кольца оборотов (это больше для Stanadyne или Roosa Master, охватывающих определенный стиль в этих компаниях.)
  • Заклинившая головка или забитая форсунка
  • Топливо в масле
  • Масло в топливе
  • Углерод в топливе
  • Внешние утечки топлива
  • Если электронный насос не запускается, может возникнуть проблема с электромагнитным клапаном отключения с электронным управлением
  • Течь дроссельной заслонки или утечка запорного рычага
  • Утечка в головке
  • Утечка вперед
  • Износ из-за сверхнизкого содержания серы (Поскольку в топливе нет смазки, вы получаете металлические детали, которые постоянно изнашиваются друг на друга

Отказы в линейном насосе


Как вы, наверное, догадались, все линии в линейном насосе расположены по прямой линии.Каждый цилиндр работает самостоятельно, поэтому могут выйти из строя по отдельности. Симптомы неисправности встроенного насоса могут включать:

  • Топливо в масле
  • Белый дым от проблемы с синхронизацией или воздух
  • Черный дым от проблем с синхронизацией, недостатка воздуха или чрезмерной заправки
  • Синий дым от несгоревшего топлива
  • Низкая мощность из-за проблем с регулятором, отсутствие топливо или неисправный перекачивающий насос
  • Нет запуска из-за залипания рейки, плохих поршней ствола или, если он электронный, соленоид отключения может не работать должным образом
  • Нет управления частотой вращения, потому что рейка заедает или регулятор отключается ранний
  • Цилиндр не перекачивает топливо из-за чрезмерного усилия затяжки держателя нагнетательного клапана
  • Износ из-за сверхнизкого содержания серы

Отказ в насосе Common Rail высокого давления


Насос Common Rail высокого давления похож на насос HEUI тем, что у него есть вращающиеся поршни, а также одно впускное отверстие и одно или два выпускных отверстия.Выходы ведут к рельсу, обеспечивающему давление. Если линейный или роторный насос прикладывает определенное давление, общий распределитель регулирует давление, а блок управления двигателем отвечает за распределение топлива.

Если у вас вышел из строя насос Common Rail высокого давления, вы можете заметить некоторые из следующих симптомов:

  • Они могут полностью уйти. Это может произойти, если вы оставите их сидеть на долгое время. Обычно в этой ситуации выходит из строя сторона всасывания.Многие из них имеют встроенный подающий насос, который всасывает топливо из бака, и это та часть, которая может выйти из строя.
  • Они могут получить износ из-за сверхнизкого содержания серы.
  • Регулятор давления выходит из строя. Вы можете заметить икоту в двигателе, так как давление слишком сильно подпрыгивает (400 или более фунтов на квадратный дюйм, где оно обычно колеблется только около 200 фунтов на квадратный дюйм).
  • Он переходит в вялый режим, когда двигатель находится под нагрузкой, что может быть вызвано Ограничение подачи топлива или слабый насос
  • Нет проблем с запуском из-за того, что форсунка остается открытой.Хотя это может показаться так, на самом деле это не проблема, вызванная отказом насоса

HEUI Pump

.

Насос HEUI на самом деле очень похож на насос Common Rail высокого давления, хотя это насос давления масла. Но давление не такое высокое. Это всего лишь несколько тысяч фунтов.

Итак, если в вашем двигателе установлен насос HEUI, чего вам следует остерегаться? Некоторые симптомы неисправности насоса HEUI включают:

  • Нет запуска, который может быть вызван низким давлением масла из-за заклинивания форсунки или утечкой масла за пределы насоса.Если он не сделает необходимое давление в фунтах, он не запустится.
  • IPVR может выйти из строя из-за ослабленной гайки. Это может вызвать срыв. Или гайка может скользить вперед и назад каждый раз при нажатии на тормоз, и она может выйти из строя.
  • Вы можете получить пену в масле из-за неправильного сорта масла. Если это произойдет, давление в нем изменится, что может привести к проблемам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.