Promlebedka.ru

Авто ДРайв
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство топливного насоса высокого давления дизельных двигателей

Устройство топливного насоса высокого давления

Важнейшим органом автомобильного организма является топливный насос. У дизельных машин он подает солярку под высоким давлением. Для бензиновых агрегатов этот узел под действием электропривода также направляет горючее к инжектору.

Рассмотрим устройство обоих типов топливного насоса в общих чертах. Прежде разберем устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя.

  1. Самое главное – это плунжерная пара, то есть тонкий длинный поршень вкупе со своим цилиндром. Причем, внизу плунжера расположена его пружина. Толкатель поршня двигается из-за кулачка коленвала. То есть плунжерная пара приводится в действие коленвалом.
  2. Далее, важный элемент – это впускной клапан. Горючее подается из бака в канал сборочного узла, затем через впускной клапан попадает в надплунжерное пространство.
  3. Нагнетательный клапан служит для нагнетания топлива в канал форсунок, также он поддерживает в этом канале остаточное давление горючего.


Таковы основные элементы, относящиеся к устройству и работе насоса для дизеля. Причем, различают три вида дизельных ТНВД:

  • рядный;
  • распределительный;
  • магистральный.

Рядный имеет количество плунжеров по числу цилиндров. У распределительного максимум две плунжерные пары, они подают горючее на все цилиндры сразу. Магистральный нагнетает топливо в рампу под более высоким давлением, чем у предыдущих типов.

А теперь рассмотрим устройство бензинового насоса высокого давления, хотя давление здесь заметно ниже.

  1. Первое – это электродвигатель постоянного тока. Здесь он придает действие гидронагнетательной системе.
  2. Гидронагнетательная система – это механическая часть всего агрегата, объединенная с электродвигателем общим корпусом. Механическая часть работает либо крыльчаткой по центробежному типу, бывает также шестеренчатый и роликовый тип.
  3. Обратный клапан способствует тому, чтобы бензин не попадал обратно внутрь бака.

Таковы основные узлы данного агрегата, подающего горючее. Также читайте про ремонт рулевой рейки Калины и подогрев топливного фильтра дизеля своими руками.

Устройство и принцип работы

Схематически устройство простого рядного ТНВД можно представить следующим образом:

  • поршень (плунжер), сопряженный с цилиндром (втулкой), которые работают как единое целое — плунжерная пара;
  • канавки для подачи топлива к плунжерным парам;
  • кулачковый вал с центробежной муфтой; вращение вала происходит посредством ремня ГРМ;
  • толкатели плунжера, на которые давит кулачковый вал;
  • возвратные пружины, обеспечивающие возврат плунжера;
  • клапаны нагнетательные;
  • штуцеры;
  • рейки зубчатые;

  • всережимный регулятор, который активируется педалью газа.
  • Представляя устройство узла, несложно понять его принцип работы, схожий с работой двухтактного ДВС:

    • вращается кулачковый вал;
    • кулачки вала давят на толкатели плунжера;
    • происходит движение плунжера по цилиндру;
    • повышение давления приводит к открытию нагнетательных клапанов;
    • топливо поступает через клапан к форсункам.

    Конструкция насоса предусматривает подачу к форсункам не всей воздушно‐топливной смеси, но только строго определенной порции. Остатки отправляются в сливные клапаны. Центробежная муфта обеспечивает подачу дизельного горючего в конкретный момент. Всережимный регулятор необходим для определения количества смеси: давление на педаль газа увеличивает объем, ослабление — уменьшает.

    Неисправности ТНВД

    К основным неисправностям ТНВД относят:

    • повреждение плунжерной пары или клапанов;
    • повреждение подкачивающего насоса;
    • нарушение регулировки количества подаваемого к форсункам топлива;
    • неисправность редукционного или электромагнитного клапанов;
    • неправильный угол опережения зажигания.

    При повреждении плунжерной пары снижается давление, которое выдает насос, в результате форсунки хуже распыляют топливо, падает мощность двигателя, обрастают сажей клапаны головки блока цилиндров (ГБЦ) и поршневые кольца, черный дым из выхлопной трубы идет на любых режимах работы двигателя. Но такие же симптомы присущи и неисправным форсункам, грязному воздушному фильтру, сбитому углу опережения зажигания.

    Повреждение подкачивающего насоса проявляется в падении мощности при полностью нажатой педали газа, когда двигатель работает на высоких оборотах. Недостаточное давление приводит к тому, что плунжерная пара не получает достаточно топлива и не может создать необходимого давления при полностью нажатой педали газа. Такие же симптомы и у запавшей пружины редукционного клапана, который должен открываться только при превышении давления. Когда давление выравнивается, пружина выжимает клапан и он перекрывает канал сброса излишков топлива. Если пружина запала, то большая часть горючего будет постоянно возвращаться в топливный бак.

    Нарушение работы системы регулировки количества топлива, которое поступает в плунжерный насос, приводит к тому, что мотор неадекватно реагирует на педаль газа. Иногда при полностью нажатой педали двигатель выдает лишь половину мощности и оборотов, или наоборот, возрастают холостые обороты. Неисправность электромагнитного клапана приводит к тому, что двигатель самопроизвольно глохнет, или его невозможно остановить, даже отключив аккумулятор.

    Поэтому сначала проверяют состояние фильтров и компрессию двигателя. Это делают непосредственно на автомобиле, без применения сложной электронной техники. После этого снимают ТНВД и форсунки и закрывают установочные отверстия в ГБЦ чистой тряпкой. Форсунки и ТНВД тестируют с помощью специальных стендов. Без специального оборудования можно определить лишь исправность редукционного и электромагнитного клапана да общее состояние подкачивающего насоса. Для более серьезной диагностики необходимо использовать специальный стенд.

    Рядные ТНВД

    Такие конструкции были разработаны конструкторами компании Bosch. Особенность механизма рядного типа – использование индивидуального набора плунжерной пары для каждого цилиндра. Солярка движется по специальным патрубкам топливных магистралей и направляется в строгой очередности к отдельным распыляющим форсункам.

    Читать еще:  Что если масло в двигателе немного выше уровня

    Что происходит в цилиндрах при работе дизельного мотора:

    • вращение от двигателя передается через привод на специальный кулачковый вал;
    • детали плунжерной пары приходят в движение под воздействием кулачков;
    • толкатель заставляет плунжер перемещаться по цилиндру, сжимая воздух, который сильно нагревается при уменьшении объема;
    • когда давление сжатого воздуха превысит заданное значение, срабатывает впускное клапанное устройство;
    • через открывшееся отверстие распыленное топливо подается в камеру сгорания цилиндра;
    • в горячем сжатом кислороде впрыснутое мелкодисперсное топливо самовозгорается (смесь взрывается и постепенного сгорает в цилиндре);
    • плунжер по инерции занимает прежнее положение.

    Время точной подачи свежей порции топлива в каждый цилиндр ДВС, а также расчетный объем поставляемой солярки регулируются вручную или под управляющим воздействием со стороны электронных приборов. Чаще всего насосами рядного типа оборудуются транспортные средства повышенной тяжести. С 2000 года данные механизмы не ставятся на дизелях в современных легковых автомобилях.

    Климат

    Главная функция топливного насоса высокого давления — поступление дизтоплива, для обеспечения работоспособности двигателя. Различают несколько разновидностей топливных насосов, которые различаются между собой принципом действия, строением и сферой применения. Об особенностях устройства топливного насоса высокого давления рассмотрим далее.

    Оглавление:

    1. Топливный насос высокого давления: функциональные особенности
    2. Топливный насос высокого давления цена и разновидности
    3. Работа топливного насоса высокого давления рядного типа
    4. Схема топливного насоса высокого давления дистрибутивного типа
    5. Назначение топливного насоса высокого давления магистрального типа
    6. Регулировка топливного насоса высокого давления

    Топливный насос высокого давления: функциональные особенности

    Главной функцией топливного насоса высокого давления является передача в определенный период времени дизтоплива, которое обеспечивает работоспособность всей системы. В соотношении со способом и принципом работы топливные насосы имеют непосредственный период действия или аккумуляторные впрыскивания.

    Первый вариант предполагает осуществление механического привода при одновременном течении нагнетания и подачи. Для создания определенного давления, используется поршень, расположенный в насосе.

    Второй вариант насоса высокого давления, отличается поступлением дизтоплива под воздействием сжатого газа или пружинного механизма. Некоторые устройства характеризуются наличием насосов, у которых дополнительно имеется гидравлический аккумулятор. В таком случае, инжекция и впрыскивание являются отдельными процессами, которые происходят в разные промежутки времени. Таким образом, инжекция и распределение дизтоплива происходит равномерно и высококачественно.

    Топливный насос под высоким давлением отличается определенным принципом действия, суть которого состоит в вращении сортировального вала, получение определенного впрыскивания, его передачу на коленчатый вал.

    В процессе вращения сортировального вала определенный механизм попадает на поверхность толкателя и производит его смещение. Далее пружина сжимается и происходит поднятие поршня. При этом, топливо в определенном количестве постепенно вытесняется.

    Для того, чтобы изменить количество дизтоплива, которое подает насос, используются фужеры, поворачиваемые в ту или иную сторону. Среди дополнительных элементов топливного насоса отметим:

    1. Деталь, опережающую впрыскивание — изменяет угол впрыскивания, в соотношении с оборотами механизма, состоит из ведущей, ведомой полумуфт, грузов, стяжных пружин и опорных пальцев. При наличии минимального оборота механизма, происходит стягивание грузов пружинами. При увеличении поворотных механизмов, пружины приходят в сопротивление.

    2. Регуляторы всережимного типа — способны изменить количество дизтоплива, подаваемое насосом. Состоит из корпуса, крышки, грузов, детали, регулировочных винтов.

    Регулятор обеспечивает работоспособность двигателя. Если обороты увеличиваются, то происходит увеличение количества дизтоплива, подаваемого в систему. При увеличении нагрузки, следует снижение оборотов. Рейка, регулирует поступление дизтоплива, при ее перемещении в одну из сторон, происходит остановка или запуск двигателя.

    Топливный насос высокого давления цена и разновидности

    Дизтопливный насос высокого давления — один из главных элементов, обеспечивающих работоспособности дизельных двигателей. Главными функциями насоса выступают:

    • выделение определенного количества дизтоплива в систему для обеспечения ее работы;
    • регулировка работоспособности двигателя.

    Поршень и цилиндр — основные составляющие системы топливного насоса. Для их изготовления используется высококачественная закаленная сталь и высокая точность ее обработки. Между данными элементами присутствует очень небольшой зазор, называемый прецизионной взаимосвязью.

    В соотношении с конструктивными особенностями дизтопливных насосов высокого давления, следует выделить три основных их вида:

    • рядный топливный насос высокого давления;
    • насос распределитель;
    • механизм магистрального назначения.

    Для инжекции дизтоплива в первом варианте насоса используется как раз вышеописанная плунжерная пара из поршня и цилиндра. В дистрибутивном механизме имеется несколько распределительных пар. С помощью магистральных наносов топливо подается к аккумулятору.

    Применение дизтопливного насоса высокого давления также связано с системами непосредственных впрыскиванием на двигателях, которые работают на бензине. Предлагаем ознакомиться с особенностями каждого из видов топливного насоса:

    Работа топливного насоса высокого давления рядного типа

    У данного механизма имеется такое количество поршневых пар, сколько цилиндров находится в двигателе. Поршневые пары монтируют в корпусной части, в ней же находятся магистрали, по которым топливо попадает и выводится из агрегата. Поршень движется благодаря сортировальному валу, который соединен с коленчатым валом на двигателе. Для соединения поршней с кулачками используют пружины.

    В процессе вращения сортировального вала производит толкание поршней. Далее происходит открытие и закрытие пропускного механизма, под давлением топливо движется на необходимую форсунку.

    Для того, чтобы отрегулировать количество дизтоплива, подаваемого в систему и время его поступления, используют как механические, так и электрические приборы. Для того, чтобы осуществить механическую настройку механизмов следует повернуть поршень во втулку, на его поверхности имеется рейка с небольшими зубьями. На верхней кромке поршня располагается наклонный элемент, который и позволяет изменять количество дизтоплива, подаваемое насосом.

    Читать еще:  Что может шуметь в двигателе на 2500 оборотов

    Если происходит изменение количества вращений на коленчатом вале, то следует изменить также и момент подачи топлива в систему. Для этих целей используется центробежная деталь, расположенная на валу кулачкового типа. Во внутренней части детали располагаются грузы, которые во время увеличения оборотов на двигателе начинают расходиться. При этом, если обороты двигателя увеличены, то топливо подается быстрее, в противном случае, поступление топлива замедляется.

    Рядные топливные насосы высокого давления отличаются высоким уровнем надежности. Для смазывания насосов используется дизтопливное масло. Данный вариант насоса чаще всего используется в двигателе с отдельными камерными системами.

    Схема топливного насоса высокого давления дистрибутивного типа

    В дистрибутивных насосах имеется несколько поршней, которые обслуживают цилиндрические магистральные объекты. Дистрибутивные насосы имеют меньшую массу и большие размеры. При этом, обеспечивается равномерное поступление топлива в систему. Кроме того, они отличаются низкой длительностью эксплуатации механизмов. Данные насосы чаще всего используют в двигательных системах для легковых машин. Дистрибутивные топливные насосы бывают трех видов:

    • сортировального привода с торцевыми свойствами;
    • с внутренники кулачками;
    • внешний кулачково-приводный.

    Первый и второй вариант более востребованы в эксплуатации. Так как они отличаются отсутствием на поверхность деталей силовой нагрузки, поэтому длительность использования таких насосов значительно выше.

    Дистрибутивный топливный насос с приводным механизмом сортировального типа отличается наличием цилиндрического стержня, который обеспечивает вращение и поступление топлива в систему. Для возвратно-вводного движения используется сортировальная шайба, которая располагается на поверхности роликов. Для того, чтобы вернуть механизм в начальное положение используется пружина.

    Для обеспечения вращения движений используется приводной вал, который и разделяет топливо по каждому из цилиндров. Для того, чтобы отрегулировать величину поступления дизтоплива в систему, используется механический или электрический механизм. Механизмы механического типа состоят из центробежной детали и грузов, которые имеют влияние на элемент в виде дозатора, изменяющего количество дизтоплива, которое попадает в систему.

    Для того, чтобы отрегулировать величину впрыскивания топлива на нем имеется недвижимое кольцо, угол наклона которого и определяет степень изменения данной величины. Дистрибутивный насос состоит из рабочего процесса, который впускает топливо, инжектирует и распределяет его. В роторных дистрибутивных насосах, для инжекции и распределения топлива используются два поршня. Именно с их помощью осуществляется поступление дизтоплива.

    Когда поршни движутся друг к другу, давление увеличивается и дизтопливо поднимается, далее оно транспортируется к распылителю по клапанам нагнетательного типа. Для подачи дизтоплива в систему следует обустроить давление с помощью топливо подкачивающего механизма. Он чаще всего устанавливается на приводной вал в корпусной части. Для обеспечения смазки такого механизма используется дизельное топливо, находящееся в корпусной части.

    Назначение топливного насоса высокого давления магистрального типа

    Применение дизтопливного насоса магистрального типа актуально для аккумуляторных систем впрыскивания. В данной ситуации он инжектирует дизтопливо. С помощью магистральных дизтопливных насосных механизмов обеспечивается высокий уровень давления в системе. В данных насосах имеется от одного до четырех поршней. Для осуществления их привода используют сортировальный вал или шайбу.

    В процессе вращения сортировальных валов производится движение элементов в верхние и нижние части устройства. При увеличении объема компрессионных отсеков происходит уменьшение в них давления. Впускной клапан открывается и дизтопливо попадает во внутрь.

    При движении стержней к верху, давление увеличивается и происходит закрытие клапана. Для того, чтобы регулировать поступление дизтоплива в систему достаточно оборотов самого двигателя. Он и является главным дозатором. В соотношении с сигналом электронных блочных механизмов производится закрытие клапана и регулировка дизтоплива, попадающего в систему.

    Регулировка топливного насоса высокого давления

    Для выполнения проверки и регулировки топливных насосов лучше всего довериться квалифицированным специалистам. Регулировка насосов осуществляется на специальном оборудовании в виде стендов.

    Регулировка насоса осуществляется в комплектации с проверенными распылителями, которые имеют секционное соединение. Установка форсунок производится непосредственно на двигатель постепенно, в соотношении с секционными механизмами насоса.

    Во время проверки топливных насосов следует контролировать как начальный этап подачи топлива, так и процесс его движения. Перед началом регулировки следует выполнить такие действия:

    • в картерную часть насоса заливается масло, используемое в двигателе, масло следует заливать через верхнюю крышку, до сливного элемента в насосе;
    • в процессе заливки не забудьте заглушить отверстие для слива, для этих целей используется резьбовая пробка.

    Проверка герметичности клапанных механизмов с помощью их прессования дизельным топливом. Топливо подают через подводящие каналы, для проверки давления используется манометр. Учтите, что присутствие течи на штуцерах насоса недопустимо.

    Для определения начала поступления топлива к механизмам следует повернуть сортировальный вал под определенным углом. Для вращения данного механизма используют полумуфту ведомого типа. При этом, положение реек должно иметь соотношение с максимальной подачей.

    Для того, чтобы определить начало поступления топлива следует внимательно следить за истечением его из труб. Каждая из секций должна подавать топливо в определенное время. Расхождение между показателями должно быть не более двадцати единиц. Установка пяты толкателя производится под поршневой секцией и выбирается в соотношении с номерными показателями нанесенными на пяте.

    Читать еще:  Geely emgrand ec7 с чего установлен двигатель

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

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

    Одними из самых популярных является насос Bosch

    а также ТНВД Cummins, Delphi, Lucas и другие.

    Рядный ТНВД

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

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

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

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

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

    Распределительный ТНВД

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

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

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

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

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

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

    Магистральный ТНВД

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

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

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

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

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

    Как выполняется регулировка ТНВД?

    Периодическая регулировка насосов высокого давления – это обязательная процедура, без которой невозможна нормальная и надежная работа всего дизельного двигателя. Проводится она на специальных стендах (например, на СДТА–1). С устройства демонтируют муфту опережения впрыска (она работает в автоматическом режиме), сцепляют кулачковый вал с приводом стенда.

    После этого проводят необходимые проверки, в ходе которых выполняется регулировка равномерности и величины подачи горючего, а также начала подачи. Для этих целей применяется специальный механизм для привода шторки. Последняя вводится между мерительными цилиндрами и эталонными форсунками в тот момент, когда подача выключается, что не дает возможности топливу попасть в цилиндры.

    Для регулирования начала подачи используют моментоскоп (небольшой по длине кусок топлипровода, к которому подсоединяется стеклянная трубка). А для того, чтобы отрегулировать момент начала подачи применяют регулировочные болты, которые вкручиваются в толкатели плунжеров.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector