Принцип работы топливного насоса высокого давления

Для качественной работы дизельной силовой установки используется топливный насос высокого давления. ТНВД дизельного двигателя подает солярку в рабочий цилиндр в необходимый промежуток времени. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала топливный насос высокого давления увеличивает или уменьшает дозу солярки подаваемой к распылителю.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Как работает ТНВД дизельного двигателя

Крутящий момент передается к устройству от коленчатого вала силовой установки. При работе  поршень плунжерного типа нагнетает давление дизельного топлива. Дозирующая система определяет объём солярки подаваемой к распылителю. Топливо от насоса высокого давления подаётся к распылителям по металлическим трубопроводам.

В зависимости от вида насоса управление подачей топлива в рабочие цилиндры осуществляется механическим способом или при помощи электроники.

Механическое управление

При механическом управлении  шток дозирующей системы механически связан с органом управления, установленным в кабине оператора. Нажатием на педаль регулируется количество солярки, подаваемой в рабочий цилиндр.

ТНВД оборудованы специализированным клапаном перекрывающим подачу топлива. Он используется для того чтобы заглушить двигатель внутреннего сгорания. Управление клапаном механическое, при помощи троса или рычага.

Электронное управление

Электронный блок управления определяет дозу подаваемой солярки исходя из различных данных. На процессор ЭБУ поступают сведения с датчиков о:

  • Степени нагрева двигателя внутреннего сгорания;
  • Температуре и давлении надувочного воздуха;
  • Расположении органа управления;
  • Крутящем моменте.

Исходя из этих данных, электронному блоку управления, удается точно рассчитать количество солярки необходимое для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания при различных нагрузках.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

ВАЖНО: Использование насосов с электронным управлением позволяет более точно дозировать дизельное топливо. Это способствует увеличению мощности силовой установки и снижению вредных выбросов в атмосферу.

Виды ТНВД дизельного двигателя

В зависимости от устройства топливные насосы дизельного двигателя делятся на несколько видов:

  1. Изделия с непосредственным впрыском;
  2. Аккумуляторные устройства.

Непосредственного типа

Насосы с прямой подачей имеют механический привод и управление. Нагнетание высокого давления осуществляется поршнем плунжерного типа. Нагнетаемое давление подается сразу на распылитель необходимого цилиндра. Для каждого рабочего цилиндра в насосе предусмотрена отдельная камера.

Аккумуляторного типа

Принцип действия устройства аккумуляторного типа отличается. Нагнетание горючего осуществляется в камеру аккумулятора. Из камеры солярка под давлением подаётся к необходимому распылителю. Аккумуляторные устройства позволяют добиться высокой мощности двигателя внутреннего сгорания.

  Двигатель К4М : Устройство, ресурс, тюнинг

В зависимости от устройства насосы делятся на рядные, распределительные и магистральные.

Рядной конструкции

В рядных насосах для каждого рабочего цилиндра отведена отдельная секция. Секции расположены в один ряд. Каждая секция имеет один нагнетательный элемент. Подача горючего осуществляется по специализированным каналам.

Каждая секция соединена с форсункой при помощи металлической трубки. Привод поршней осуществляется от распределительного вала с кулачками, смещенными по отношению к оси.

Крутящий момент на устройство передаётся от коленчатого вала двигателя.

СПРАВКА: Рядное устройство отличается высокой надежностью и неприхотливостью к качеству дизельного топлива. В связи с тем, что для каждого рабочего цилиндра отведена отдельная секция нагрузка на поршни невысокая. Это увеличивает срок службы узла.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Устройство рядного ТНВД дизельного двигателя заключается в следующем. Вал со смещенными частями вращается, попеременно воздействуя на штоки поршней.

При нажатии на шток поршень перемещается, вверх сжимая горючее, находящееся в камере. По достижении необходимого давления открывается выпускной механизм.

Он сообщен с трубопроводом, ведущим к определённому распылителю. Солярка под высоким давлением поступает к распылителю.

В обратном направлении толкатель движется под действием силовой пружины. При этом в камере образуется вакуум, открывающий впускной механизм. При открытии впускного механизма топливо попадает в камеру. Подачу топлива из бака осуществляет подкачивающая помпа. Подкачивающий насос дизельного двигателя установлен в корпусе ТНВД и имеет привод от распределительного вала.

ВНИМАНИЕ: Смазка вращающихся деталей узла осуществляется маслом из системы смазки силового агрегата. Нагнетание давления масла осуществляется насосом шестеренчатого типа. Такая конструкция позволяет увеличить ресурс работы узла.

Распределяющей конструкции

Распределительные насосы имеют один или два нагнетающих элемента. Распределение горючего между распылителями силового агрегата осуществляется специализированной головкой. Один нагнетающий элемент отвечает за подачу горючего одновременно на несколько распылителей.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Вращение вала со смещенными частями осуществляется синхронно с вращением коленчатого вала силовой установки. При вращении смещенная часть оказывает воздействие на шток. Толкатель перемещает поршень, создавая высокое давление в камере. После сжатия открывается выпускной механизм, пропуская солярку к распределительной головке.

Головка используется для распределения подачи солярки к необходимому распылителю. После нагнетания давления  поршень возвращается в обратном направлении под действием пружины. При движении поршня в обратном направлении открывается впускной механизм и  горючее попадает в камеру. После этого цикл работы поршня повторяется.

  Двигатель Д 240: Устройство и технические характеристики

Насосы распределительного типа имеют небольшие габариты. Недостатком устройств такого типа является небольшой срок службы. Это объясняется высокой нагрузкой на нагнетающие части.

Магистральной конструкции

Устройство магистрального насоса отличается тем, что топливо не нагнетается непосредственно в трубопровод распылителя. Перед попаданием в трубопровод солярка под высоким давлением накачивается в аккумулятор.

Привод поршней в насосе магистрального типа осуществляется валом со смещенными частями. При смещении кулачка вниз поршень под действием пружины опускается, создавая вакуум в камере. Под действием вакуума открывается впускной механизм, и камера заполняется горючим, поступающим от подкачивающей помпы.

При движении элемента нагнетания в обратном направлении впускной механизм закрывается и в камере создается высокое давление. Под действием давления открывается выпускной механизм, через который солярка поступает в аккумулятор. Определение необходимой дозы горючего для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется электронным блоком управления.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Из аккумулятора горючее под высоким давлением поступает к распылителям силовой установки. Такая конструкция позволяет увеличить давление. Это повышает показатели мощности силовой установки при любой частоте вращения коленчатого вала.

Возможные неисправности и методы их устранения

Некорректная работа ТНВД дизельного двигателя может выражаться в следующих признаках:

  • Отклонение  показателя расходования горючего от нормы;
  • Появление отработавших газов черного цвета;
  • Повышенный уровень шума при работе силовой установки;
  • Потеря мощности;
  • Плохой запуск силовой установки.

Основной причиной возникновения неисправностей является плохое качество солярки. В рабочей смеси плохого качества присутствуют мелкие абразивные частицы. Они негативно влияют на нагнетательные элементы и распылители двигателя внутреннего сгорания.

Некорректная работа ТНВД может быть вызвана неправильной регулировкой узла. Для выявления неисправностей потребуется провести диагностику. Самостоятельно диагностировать неисправности невозможно. Для этого необходимо специализированное оборудование и технические знания. После правильной настройки ТНВД двигатель будет отвечать всем необходимым требованиям.

Для устранения неисправностей необходимо заменить изношенные части. Замену комплектующих осуществляют  квалифицированные специалисты. Устройство устанавливают на предусмотренный для этого стенд. После чего осуществляют диагностику и выполняют все необходимые регулировки.

Неполадки могут возникнуть в результате сбоя в электронной системе управления. Для устранения потребуется прошить электронный блок управления. При прошивке программируется процессор электронного блока управления. Для этого используется специализированное программное обеспечение.

ВАЖНО: Прошивку электронного блока управления следует доверить высококвалифицированным специалистом. Неправильно проведенная процедура может привести к выходу устройства из строя и необходимости его полной замены.

Тнвд бензинового двигателя

Некоторые автовладельцы задаются вопросом, зачем ТНВД на бензиновом двигателе? Устройства создающее высокое давление используются не только на дизельных силовых агрегатах. Бензиновые моторы с прямым впрыском топлива оборудованы ТНВД.

  Двигатель 4s fe: Характеристики двигателя и тюнинг

При распределенном впрыске топлива бензин поступает во впускной коллектор. При непосредственном впрыске бензин под давлением поступает в камеру сгорания. Форсунки для подачи бензина установлены в головке блока цилиндров.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

В отличие от дизельного силового агрегата бензиновые моторы оснащаются топливным насосом, нагнетающим более низкое давление. Это снижает нагрузку на нагнетающие элементы и увеличивает срок службы узла без дополнительного ремонта.

Устройство Тнвд бензинового двигателя позволяет подавать рабочую смесь в необходимый цилиндр. Такая конструкция снижает расход бензина и повышает показатели мощности силового агрегата. Недостатком конструкции является требовательность к качеству бензина.

Устройство оборудовано клапаном с электронным управлением. Он необходим для  принудительного перекрывания подачи топлива. Управление дозирующей системой и электроклапаном перекрывания подачи топлива осуществляется электроникой.

Тнвд бензинового двигателя – распределительного типа. Бензин под давлением подается к распределительной головке. Она используется для подачи бензина в определенный рабочий цилиндр. Такая конструкция позволяет использовать один  нагнетательный элемент для снабжения горючим всех рабочих цилиндров.

Неисправности и методы их устранения

Основные поломки возникают из-за плохого качества бензина. Твердые частицы, находящиеся в топливе негативно влияют на движущиеся элементы узла. Износ деталей приводит к некорректной работе устройства.

Признаками нарушения работы являются:

  • Расход бензина, превышающий норму;
  • Снижение показателей мощности силового агрегата;
  • Затруднительный запуск мотора.

Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные комплектующие. После замены потребуется регулировка на специализированном оборудовании.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Самостоятельно  отремонтировать и отрегулировать работу узла невозможно.

Для устранения неисправностей необходимо обратиться на станцию технического обслуживания, на которой имеется всё необходимое оборудование. Квалифицированные специалисты осуществят замену изношенных комплектующих и отрегулируют устройство.

Из вышеперечисленного следует, что насос высокого давления используется на силовых агрегатах различной конструкции. Он необходим для подачи бензина или солярки под давлением в цилиндры. Управление устройством осуществляется рычагом, установленным в кабине оператора. Ремонт и настройка узла требует навыков и применения специализированного оборудования.

Источник: https://toptexnik.ru/dvigarely/tnvd-dizelnogo-i-benzinovogo-dvigatelya-ustrojstvo-i-printsip-raboty

Тнвд дизельного двигателя: устройство, принцип работы, диагностика и регулировка :

Каждый водитель знает, что дизельные и бензиновые двигатели имеют различное устройство системы впрыска топлива. Так вот, самым главным компонентом первого считается ТНВД дизельного двигателя.

ТНВД: что же это такое?

В народе топливный насос высокого давления принято называть ТНВД дизельного двигателя. Такой агрегат является очень сложным и незаменимым элементом конструкции, так как самой главной задачей насоса является подача дизельного топлива под довольно высоким давлением.

ТНВД дизельного двигателя, цена которого указана в статье, способен обеспечивать правильную и очень точную подачу топлива к цилиндрам дизельного мотора под нужным давлением. Топливо подается очень точно измеренными порциями в самый подходящий для этого момент времени.

Каждая из них идеально соответствует двигательной нагрузке.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

ТНВД дизельного двигателя могут отличаться по методам впрыскивания. Существуют изделия с аккумуляторным типом впрыскивания, а также модели непосредственного действия.

Первые устройства характеризуются тем, что на рабочий привод плунжера оказывают непосредственное воздействие сжатые газы в цилиндре ДВС. Или же воздействие может происходить благодаря работе пружин. Обратите внимание на то, что существуют модели насосов с гидравлическим аккумулятором, которые довольно часто встречаются в очень мощных дизельных двигателях внутреннего сгорания.

Второй же тип устройства можно охарактеризовать как изделие, имеющее механический привод плунжера. Это говорит о том, что явления нагнетания и впрыскивания проходят одновременно. ТНВД дизельного двигателя способен подавать правильную дозу топлива в каждый цилиндр по отдельности.

Основные причины неисправностей

Обратите внимание, что ТНВД дизельного двигателя, неисправности которого описаны ниже, является очень дорогим оборудованием, которое особенно требовательно к качеству самого горючего, а также любых материалов для смазывания. Не забудьте, что использование некачественного недорогого горючего очень быстро приведет к неисправности форсунки, отвечающей за протекание таких важных процессов как впрыскивание и распыление.

Читайте также:  Давление масла в дизельном двигателе: что нужно знать

Признаки неисправностей

Существуют несколько признаков, свидетельствующих о том, что необходимо проводить ремонт ТНВД. Сюда можно отнести:

  • значительное увеличение расходных показателей горючего;
  • из выхлопной трубы вы заметите повышенную дымность нехарактерного цвета и запаха;
  • во время работы мотора будут издаваться посторонние шумы и звуки;
  • отдача и мощность двигателя внутреннего сгорания значительно и заметно падают;
  • все чаще будет заметно, что машина запускается не так просто и не так быстро.

Современные показатели диагностики

Диагностика ТНВД дизельного двигателя – это важные меры, принимаемые для профилактики проблем с мотором. Самые современные моторные устройства оборудованы специальной удобной системой впрыска топлива.

Такой электронный блок управления способен дозированно подавать горючее в цилиндры, при этом точно распределяя данный процесс по времени.

Эта система также способна определить, какое количество дизельного топлива необходимо.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Так вот, если владелец автомобиля начнет замечать даже малейшие перебои в работе системы, то нужно срочно отправлять своего «железного друга» на диагностику. Своевременное обращение в автосервис сможет повлиять на дельнейший процесс ремонта или же замену оборудования.

Во время проведения диагностики специалисты автосервиса смогут определить такие показатели работоспособности:

  • с какой частотой вращается вал;
  • насколько равномерно подается топливо;
  • показатели давления и определение его стабильности.

Эволюция системы

Всем известны глобальные проблемы, связанные с экологией нашей планеты.

Поэтому строгие нормы по изготовлению двигателей привели к тому, что массивные механические ТНВД дизельного двигателя, отзывы о котором вы можете прочитать в данной статье, стали заменяться современными системами, имеющими электронную регулировку.

К тому же насос, работающий на механике, не может обеспечивать правильную, быструю и точную подачу дизельного топлива. Также он не в состоянии молниеносно реагировать на очень быстро меняющиеся режимы работы мотора.

Такие популярные производители, как Nippon Denso, Bosch и многие другие уже вовсю используют электронные системы управления подачи дизельного горючего. К тому же в подобных разработках принимал участие топливный насос VE. Использование современных систем привело к возможности получения максимально быстрой подачи топлива отдельно в каждый рабочий цилиндр.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Такие системы пришлись по вкусу многим водителям, так как между циклами уменьшилась нестабильность процесса сгорания горюче-воздушных масс.

Также, что немаловажно, значительно уменьшились неравномерности в работе мотора на холостом ходу.

Некоторые модели были оборудованы специальным клапаном быстрого действия, разделяющим момент впрыскивания топливного горючего на две фазы. Такой процесс помог уменьшить жесткость самого сгорания.

Благодаря полученной точности разработчики смогли обеспечить минимальное количество вредных токсичных выбросов в атмосферу. Этому способствует практически полное сгорание самого топлива.

А вот эффективность такого агрегата значительно увеличила коэффициент полезного действия мотора и привела к получению итоговой мощности. Электронные системы работают благодаря ТНВД дизельного двигателя (принцип работы описан в данной статье).

Важно знать, что топливным насосом высокого давления можно управлять с помощью специального устройства. Оно позволяет отрегулировать положение дозаторов.

Как работает система

Электронный блок управления своевременно получает важные для работы сигналы от разных датчиков. При этом стоит учитывать такие характеристики, как положение газовой педали, температура горючего, с какой частотой вращается двигательный вал, а также температура жидкости для охлаждения.

ЭБУ устроен таким образом, чтобы у него была возможность получать такие данные, как скорость передвижения автомобиля, подъем иглы форсунок, а также температура и давление воздуха на впуске. Электронная система управления способна обработать всю информацию, полученную от датчиков, и передать сигнал к топливному насосу высокого давления.

А это, в свою очередь, обеспечивает правильную и своевременную подачу топлива к форсункам.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Также ЭБУ дополнительно учитывает угол впрыска в зависимости от условий работы автотранспортного средства.

Даже самая незначительная нагрузка будет замечена электронной системой управления, и насос получит сигнал о том, что нужно увеличить количество поступающего в систему топлива. Также ЭБУ способен контролировать деятельность свечей накаливания.

Он обращает внимание на такие параметры, как время, потраченное на само накаливание, а также временной период после этого. Не стоит забывать, что эти процессы напрямую зависят от температуры.

Устройство ТНВД дизельного двигателя

Рассмотрим устройство топливного насоса высокого давления на примере распределительного агрегата. Первое, что нужно учитывать, – это то, что насосы бывают одноплужерными и двуплужерными. При этом даже одна секция устройства может подавать смесь горючего сразу в несколько форсунок.

Итак, насос, о котором идет речь в данной статье, состоит из клапана редукции, регулятора режимов, дренажного штуцера, а также корпуса насосной секции.

Также устройство имеет элементы подачи топлива, корпус, люк, отвечающий за опережение впрыскивания, а также электромагнитный клапан и специальное устройство привода плунжера.

Конечно, топливный насос высокого давления имеет хоть и эффективное, но очень сложное устройство, поэтому провести диагностику будет не так-то просто. А вот ремонт – это вообще очень сложная задача, даже для хорошо оборудованного автосервиса.

Ремонт ТНВД

К поломкам топливного насоса высокого давления могут привести самые разнообразные причины. Большинство поломок отремонтировать своими руками просто невозможно. Даже в специальном автомобильном сервисе это считается довольно тяжелой для выполнения задачей.

Но если оборудование нуждается в замене каких-либо деталей, то это можно сделать и в гараже. Однако специалисты настоятельно не рекомендуют делать это самостоятельно, особенно без предварительной диагностики.

В любом случае регулировка ТНВД дизельного двигателя должна проводиться с применением специализированного стенда.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Самой распространенной причиной поломок считается износ самого дизельного двигателя. Это можно определить даже на слух. Поломанный двигатель работает слишком громко и издает странные шумы.

Также с каждым разом запустить мотор становится все тяжелее, при этом наблюдаются большие потери мощности. Ни в коем случае не используйте топливо плохого качества. На работе мотора это скажется очень быстро.

Отметим, что очень важную роль для исправности играет электроника автомобиля.

Для того чтобы произвести ремонт, чаще всего нужно просто заменить износившиеся детали. Но даже для этого нужно разобрать устройство. Конечно, вы можете сделать это и в своем гараже. Но если вы не обладаете специальными навыками, лучше не рискуйте и отправляйтесь в автосервис.

Процесс регулировки

Обратите внимание, что регулировка топливного насоса высокого давления должна проводиться только на специальных стендах высококвалифицированными работниками. Во время этого процесса обычно используют специально подобранные форсунки.

Перед началом регулировки насоса все форсунки должны быть правильно отрегулированы на специальном стенде с учетом всех технических параметров данной модели.

После того как насос будет отрегулирован, каждую форсунку устанавливают на цилиндр подходящей секции устройства, которая и регулировалась вместе с этой форсункой.

Как регулируется цикловая подача

Очень важная часть регулировки топливного насоса высокого давления – это процесс контроля самой топливной подачи на номинальном режиме. Чтобы это сделать, нужно рейку насоса установить в положение номинальной подачи при помощи специальной гайки. Во время номинальной частоты вращения обычно замеряют цикловую подачу каждой секции и при этом контролируют уровень топлива.

Правила эксплуатации: выбор масла

Срок службы ТНВД дизельного двигателя напрямую зависит от правильной эксплуатации, а также от используемого вами топлива и других материалов.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Для правильной и долгой работы устройства очень важно вовремя заливать машинное масло. Оно должно идеально подходить именно к вашему двигателю и обладать всеми нужными для него характеристиками.

Специалисты не рекомендуют очень часто менять марку масла, так как это может привести к образованию отложений, которые растворить не так уж и просто.

Проводите замену масла и фильтров один раз на каждые 7500 километров.

Залог длительной службы

Для того чтобы двигатель исправно работал долгие годы, нужно следовать определенным правилам, а именно:

  • Проводить своевременную замену ремня ГРМ. Это нужно делать каждые 50-60 тысяч километров.
  • Менять топливный фильтр каждые 10 тысяч километров.
  • Хорошо прогревать двигатель и стараться не ездить на высоких оборотах.
  • Проводить своевременную диагностику оборудования.

Несколько заключительных слов

Стоимость самого устройства составляет примерно триста долларов (типы ТНВД дизельных двигателей описаны в данной статье).

Ни в коем случае не игнорируйте диагностику, ведь даже самая незначительная неприятность может сделать вас жертвой или виновником дорожно-транспортных происшествий. Проводите все ремонтные работы только в специализированных сервисах.

Доверяйте ваш автомобиль исключительно высококвалифицированным профессионалам. Выполняя замену износившихся деталей, покупайте только оригинальные изделия от производителя.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Своевременная диагностика и использование высококачественных материалов будут залогом долгой жизни дизельного двигателя. Относитесь уважительно к вашему «железному другу» и вовремя диагностируйте все поломки. Только в таком случае он вам прослужит очень долго.

Источник: https://www.syl.ru/article/304487/tnvd-dizelnogo-dvigatelya-ustroystvo-printsip-rabotyi-diagnostika-i-regulirovka

Топливные насосы судового дизеля, принцип действия

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Назначение топливных насосов — отмерить необходимую порцию топлива и подать его в цилиндр двигателя через форсунку в определенное время под нужным давлением.

Давление впрыска зависит от вида смесеобразования и системы впрыска и колеблется от 250 до 800 бар.

Существуют две системы впрыска: косвенная и непосредственная. При косвенной системе топливо насосом подается в толстостенную трубу-аккумулятор.

Специальные дозирующие устройства сообщают аккумуляторную трубу с форсунками цилиндров в момент подачи топлива.

При непосредственной системе впрыска для каждого цилиндра устраивают отдельный топливный насос, связанный с форсункой форсуночной трубкой.

Все топливные насосы современных дизелей — плунжерного типа и классифицируются по способу регулирования количества подаваемого в цилиндр топлива: клапанные, золотниковые, аккумуляторные. При клапанном распределении специальные клапаны, один или два, в определенное время сообщают надплунжерное пространство с перепускными каналами и отсекают подачу топлива.

У золотниковых топливных насосов отсечку осуществляет сам плунжер, который сообщает в определенное время надплунжерное пространство с перепускным каналом.

У клапанных и золотниковых насосов подача топлива осуществляется за счет набегания кулачной шайбы на толкатель плунжера, а заполнение надплунжерного пространства — за счет пружины, которая перемещает плунжер вниз при сбегании кулачной шайбы с толкателя.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

У аккумуляторных топливных насосов надплунжерное пространство заполняется топливом под воздействием кулачной шайбы.

При этом пружина сжимается и в ней аккумулируется энергия, в момент впрыска пружина заставляет плунжер резко переместиться вверх.

Регулировка количества подаваемого топлива осуществляется за счет изменения хода плунжера. Топливные насосы аккумуляторного типа не нашли широкого применения в дизелях.

Если в начале хода плунжера топливо через открытый клапан у клапанных насосов или через специальный канал у золотниковых насосов идет на перепуск, то считают, что регулировка количества подаваемого топлива осуществляется в начале подачи (или началом подачи).

Если топливо в начале подачи идет к форсунке, а в конце подачи — на перепуск, то такие насосы регулируют концом подачи. Очень часто насосы первого типа называют насосами с переменным началом, а насосы второго типа — с переменным концом подачи.

В настоящее время как в клапанных, так и в золотниковых насосах регулируются и начало и конец подачи, т. е. топливо перепускается как в начале движения плунжера, так и в конце.

Несмотря на явное усложнение конструкции, такие насосы получили наибольшее распространение, так как топливо подается к форсунке только при высоких скоростях движения плунжера, т. е. при максимальных давлениях, этим достигается качественный распыл топлива и хорошее смесеобразование.

Топливный насос двигателей ДР 30/50-3. Насос имеет стальной кованый корпус 11, в котором нажимной гайкой 12 крепится плунжерная втулка 14; пружина 13 для осуществления всасывающего хода опирается на нажимную гайку 12 и тарелку 16.

Читайте также:  Дпдз: что это такое и как работает?

В стальной части смонтированы также нагнетательный клапан 10; всасывающий клапан 8, который выполняет одновременно роль отсечного клапана, закрыт заглушкой 9. Стальной корпус крепится к чугунной станине 18, которую, в свою очередь, устанавливают и крепят на специаль- ной полке дизеля над распределительным валом топливных насосов.

В станине 18 насоса смонтированы толкатель 2 и система воздействия на отсечной (всасывающий) клапан 8.

Принцип действия насоса. Заполнение надплун-жерного пространства топливом происходит при сбегании кулачной шайбы с ролика 1 толкателя 2 и движении плунжера 15 вниз за счет пружины 13.

Всасывающий клапан 8 при этом находится в открытом состоянии автоматически — за счет разности давления в надплунжер-ном пространстве и всасывающей магистрали. В конце всасывающего движения плунжера, т. е.

перед началом нагнетания, всасывающий клапан 8 — через фигурный рычаг 17, эксцентрическую шейку 3 и промежуточный толкатель (4, 5, 6, 7) — поддерживается в открытом состоянии.

Таким образом, при набегании кулачной шайбы на ролик 1 толкателя 2 и движении плунжера вверх топливо будет перепускаться через открытый всасывающий клапан 8 во всасывающую магистраль.

Перепуск будет продолжаться до тех пор, пока левое плечо фигурного рычага 17, опускаясь вниз, не даст возможность всасывающему клапану 8 перекрыть всасывающую магистраль. В этот момент произойдет отсечка перепуска и топливо, оставшееся в надплунжерном пространстве, пойдет к форсунке. Изменение количества подаваемого топлива осуществляется поворотом рычага 19 и изменением положения эксцентрической шейки 3 валика 20 в пространстве. Очевидно, если шейку перемещать вверх, то зазор между клапаном и его седлом увеличится и на перепуск пойдет больше топлива.

Поскольку топливо перепускается во всасывающую магистраль в начале хода плунжера вверх, то насос имеет переменное начало и постоянный конец подачи. При опускании левого плеча фигурного рычага вниз зазор между клапаном и его седлом уменьшится и количество топлива, подаваемого к форсунке, увеличится.

  • Определенную подачу топливного насоса можно отрегулировать, изменив длину нижнего толкателя 4 за счет болта 6 и контргайки 5.
  • Все топливные насосы двигателя связаны между собой через рычаг 19 общей планкой (рейкой), которая, в свою очередь, связана одним концом с постом управления, другим—с регулятором двигателя.
  • По такому же принципу работают топливные насосы двигателей 8ДР 43/61, а также насосы многих моделей двигателей фирмы «Зульцер».

Топливный насос клапанного типа (рис. 51, б) с регулированием по началу и концу подачи двигателей ДКРН 70/120 (МАН). К стальному корпусу 8 крепится плунжерная втулка 6 (гайкой 7).

В корпус также вмонтированы: всасывающий клапан 9 вместе с корпусом, нагнетательные клапаны 10 и 11 в общем корпусе, отсечной клапан 19 в корпусе 20 и демпферное устройство, состоящее из поршня 18, нагруженного пружиной 17.

Система воздействия на отсечной клапан, состоящая из фигурного рычага 29, двухрожкового рычага 23, стержня 26 и толкателя 2 облицованного бронзовой втулкой 4, размещена в нижнем чугунном корпусе. Нагнетательный трубопровод 14 подключен к насосу ниппельным соединением.

Принцип действия насоса. При сбегании кулачной шайбы с ролика 1 толкателя 2 пружина 3 перемещает плунжер 5 вниз. В результате этого всасывающий клапан 9 открывается и топливо поступает в надплунжерное пространство.

Перед началом поступательного хода плунжера вверх левое плечо фигурного рычага 29 находится в нижнем крайнем положении, а правое плечо — через упорный винт 25, двухрожковый рычаг 23 и промежуточный стержень 26 — поддерживает отсечной клапан 19 в открытом положении.

Таким образом в начале нагнетания топливо по перепускным каналам А и Б пойдет во всасывающую систему (магистраль). Подача топлива к форсунке начинается в момент появления зазора между упорным винтом 25 и нижним рожком рычага 23, т. е. в момент посадки отсечного клапана 19 в гнездо под действием пружины 16 (упругость которой регулируется болтом 15 с контргайкой).

Отсечка в конце подачи произойдет, когда левое плечо фигурного рычага 29, перемещаясь вверх, через упорный сухарь 28 и промежуточный толкатель 26 откроет отсечной клапан 19 и топливо снова пойдет на перепуск.

Количество подаваемого топлива изменяют поворотом валиков 27 и 24, связанных между собой зубчатыми секторами; верхний валик системой рычагов, тяг и валиков связан с постом управления и регулятором. Шейки, на которых качаются рычаги 23 и 29, выполнены эксцентрично относительно осей валиков, поэтому при повороте рычаги опускаются вниз или перемещаются вверх.

При перемещении рычагов вниз зазор между отсечным клапаном 19 и его седлом уменьшается, а между промежуточным толкателем и упорным сухарем 28 увеличивается. В результате происходит ранняя посадка клапана в гнездо и позднее его открытие, и тогда больше топлива поступает в цилиндр.

Для уменьшения подачи топлива рычаг перемещают вверх, и зазор между клапаном и седлом увеличивается, а зазор между упорным сухарем и промежуточным толкателем уменьшается, в результате чего клапан по времени больше открыт и к форсунке поступает малая доза топлива. Такой способ регулирования дает возможность использовать на малой частоте вращения наибольшие скорости движения плунжера и автоматически изменять угол опережения подачи топлива в цилиндр в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Индивидуальную регулировку насосов производят изменением длины промежуточного толкателя 26 при помощи гайки 22 и контргайки 21, а также упорным винтом 25. Мгновенное отключение насоса осуществляют индивидуальным открытием всасывающего клапана — через штифт 12 и кнопку 13.

К недостаткам насоса следует отнести сложность конструкции и регулирования, поэтому фирма МАН и ее лицензиаты на последних моделях дизелей ряда ДКРН 70/120 устанавливают золотниковые топливные насосы.

Топливные насосы золотникового типа в настоящее время получили наибольшее применение в судовых дизелях. От других насосов их отличает прежде всего простота конструкции, возможность регулирования начала и конца подачи, длительная работа без индивидуального регулирования, так как у них отсутствует отсечной клапан со сложной системой привода.

Принцип действия топливного насоса (рис. 52, а). Плунжерная втулка 2 топливного насоса запрессована в общий корпус (для небольших насосов). Топливоподкачивающий насос подает топливо в приемную полость вокруг плунжерной втулки. Когда плунжер 1 находится в н. м. т. топливо заполняет надплунжерное пространство насоса через отверстия 3 и 4.

При движении плунжера вверх до перекрытия впускных отверстий 3 и 4, топливо перетекает в приемную полость. После перекрытия отверстий плунжером начинается подача топлива к форсунке. Момент отсечки наступает тогда, когда винтовая кромка 5 на плунжере соединяет надплунжерное пространство с отверстием 3.

С этого момента, несмотря на поступательное движение плунжера вверх, топливо будет перетекать в приемную полость насоса. Уменьшение количества подаваемого топлива ocуществляют поворотом плунжера против часовой стрелки, при этом надплунжерное пространство раньше соединится с приемной полостью насоса.

Для выключения насоса плунжер поворачивают настолько, чтобы фрезерованный паз 6 оказался против перепускного канала 3— и надплунжерное пространство соединяется с приемной полостью насоса во время всего хода плунжера вверх.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

У топливных насосов с нижним расположением винтовой кромки регулируется конец подачи. Если верхнюю кромку плунжера сделать винтовой, а нижнюю — прямой, то начало подачи будет переменным,а конец постоянным, и, наконец, если обе кромки выполнить винтовыми, то и начало и конец подачи будут переменными (рис. 52, б).

Конструкция топливного насоса золотникового типа мощного судового дизеля 8ДКРН 74/160-2 (БМЗ) изображена на рис. 53. На кронштейне 1, который крепится к остову дизеля, установлен чугунный корпус 4. На корпус 4 установлена промежуточная втулка 9. К ней через фланец 22 и стойку 11 крепится стальной кованый корпус 19. В корпусе 19 запрессована плунжерная втулка 17, в которой находится плунжер 15.

Поступательное движение плунжера вверх осуществляется от кулачной шайбы 2 через промежуточный ролик 3, ролик 5 толкателя и толкатель 6. Возвратный ход плунжера, находящегося длительное время в верхнем положении, происходит при сбегании промежуточного ролика 3 с кулачной шайбы 2 под действием пружин 7 и 8. Топливо подается к насосу высокого давления от топливоподкачивающего насоса по трубе 16.

При движении плунжера 15 вниз топливо через всасывающий клапан 18 попадает в надплунжерное пространство (необходимость установки всасывающего клапана вызвана незначительным временем, отведенным на заполнение надплунжерного пространства из-за специального профиля кулачной шайбы). При движении плунжера вверх всасывающий клапан 18 закрывается и топливо но трубе 27 подается к двум форсункам цилиндра.

Принцип работы топливного насоса высокого давления

  1. Для отсечки топлива на плунжере выфрезеровано два паза, заканчивающихся винтовыми кромками, которые в определенный момент соединяют нагнетательную полость с приемной.
  2. Для предотвращения резких колебаний давления при перепуске топлива в приемную полость насоса предусмотрено демпферное устройство 21.
  3. Наличие двух отсечных кромок и двух перепускных отверстий снимает с плунжера боковые нагрузки, что предотвращает односторонний износ плунжера и втулки, характерный для насоса с одним отсечным каналом.
  4. Изменение количества топлива, подаваемого за один впрыск, осуществляется поворотом плунжера 15 — через крестовину плунжера 12, поворотную втулку 13 и цапфу 14.

Цапфы всех насосов связаны между собой и с постом управления двигателя системой тяг и рычагов. При повороте плунжера 15 отсечные кромки раньше или позднее соединяют надплунжерное пространство с приемной полостью насоса и при этом изменяется полезный ход плунжера. Регулирование количества подаваемого топлива осуществляется по концу подачи.

Так как производительность топливоподкачивающего насоса выше максимального расхода топлива топливными насосами высокого давления, то часть топлива по трубе 20, снабженной невозвратным клапаном, отводится к расходным цистернам. При такой схеме обеспечивается постоянная циркуляция топлива через насосы, что предотвращает образование газовых пробок.

Изменение угла опережения подачи топлива в цилиндр осуществляется поворотом эксцентрика 23, который перемещает посредством рычага 24 ролик 3 и изменяет время начала поступательного хода плунжера и, следовательно, время начала подачи.

Нужно заметить, что при таком способе регулировки угла опережения подачи топлива изменяется в сторону ухудшения время начала подачи топлива при работе двигателя на задний ход, так как для переднего и заднего хода используется одна кулачная шайба и реверс двигателя осуществляется за счет углового поворота распределительного вала в сторону требуемого вращения коленчатого вала.

Для периодического контроля давления впрыска нагнетательную полость можно сообщить через клапан 25 с манометром 26. Выключение насоса осуществляют тягой 10.

Система смазки насосов высокого давления — индивидуальная.

Отсутствие нагнетательного клапана в насосе обеспечивает отсечку топлива при высоком давлении, что обусловливает быструю посадку иглы форсунки и отсутствие дополнительного вспрыска и подтекания топлива.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rating 0.00 (0 Votes)

Источник: http://mirmarine.net/dvs/detali-uzly-i-sistemy-dizelya/23-toplivnye-nasosy

Насосы ТНВД: виды, принцип работы, назначение

ТНВД, или топливный насос высокого давления – неотъемлемый элемент в конструкции самоходного агрегата, работоспособность двигателя которого зависит от своевременной и непрерывной подачи топлива.

Сегодня он применяется в комплектации всех марок авто с дизельным двигателем и обеспечивает нагнетание топлива под нужным для запуска системы давлением и регулировку впрыска.

Функциональные параметры

Работа дизельного двигателя напоминает пришедшую на смену карбюратору инжекторную систему и зависит от принципа работы топливного насоса:

  • механический привод в комплектации некоторых моделей обеспечивает одновременное нагнетание и подачу топлива путем приведения в движение поршня;
  • в агрегатах с системой аккумуляторного впрыскивания основным движущим элементом является пружинный механизм или сжатый газ.
Читайте также:  Шумоизоляция моторного отсека своими руками

В конструкции некоторых устройств присутствует и дополнительный гидроаккумулятор – в них впрыск и инжекция независимы друг от друга и осуществляются в определенные отрезки времени.

Принцип действия

Первым в движение приводится сортировальный вал.

Принцип работы топливного насоса высокого давленияУстройство ТНВД

При его вращении происходит смещение поверхности толкателя, поршень поднимается и необходимое для запуска двигателя количество топлива вытесняется. Оно регулируется фужерами, угол впрыскиванияизменяемый, благодаря чему при наращивании оборотов увеличивается и объем топливной подачи.

Виды

Основные составляющие насоса ТНВД – объединенные плунжерной парой цилиндр и поршень – изготавливаются из закаленной стали высокого качества, предварительно прошедшей все стадии обработки.

По конструктивным отличиям насосы этой категории классифицированы на 3 вида:

  • рядные – топливо нагнетает одна плунжерная пара;
  • дистрибутивные или распределительные – топливо в таких системах равномерно подается сразу во все цилиндры двигателя;
  • магистральные – обеспечивают подачу топлива исключительно на встроенный аккумулятор.

Рядные

Рядные насосы уже много лет не используются в комплектации легковых авто, но благодаря надежности присутствуют в конструкции грузового транспорта.

Количество плунжерных пар в составе такого агрегата соответствует количеству цилиндров, каждая из них приводится в движение усилием кулачкового вала после запуска коленвала.

В результате давление в системе повышается, открывается нагнетательный клапан и топливо поступает к соответствующей форсунке.

Принцип работы топливного насоса высокого давленияТопливный Насос Т 25 Рядный

Отличительная черта – рядный ТНВД можно смазывать маслом, которое находится в самой системе смазки двигателя. Устройство работает без перебоев на низкокачественном топливе.

Дистрибутивные

В таком насосе всю нагрузку берет на себя 1 или максимум 2 плунжера, гарантирующие поступление масла сразу ко всем цилиндрам двигателя.

В отличие от рядных моделей распределительные характеризуются меньшим габаритом и при этом гарантируют равномерное распределение топлива.

Дистрибутивные ТНВД положительно влияют на эксплуатационные характеристики мотора, но сами по себе недолговечны и не могут использоваться на пределе возможностей или при повышенных нагрузках.

Магистральные

Магистральные модели – самые современные, надежные и востребованные, так как для них характерен высокий уровень КПД вне зависимости от интенсивности нагрузки.

Они применятся только в двигателях с аккумуляторным впрыском и сочетают функции инжектора и нагнетателя.

Подача топлива осуществляется под максимально допустимым давлением и позволяет использовать потенциал дизельного двигателя на полную.

В зависимости от типа двигателя в комплектацию магистрального устройства включено от 1 до 3 плунжеров, приводимых в движение шайбой или кулачковым валом. При смещении плунжера за счет уменьшения давления увеличивается объем компрессионной камеры, после чего впускной клапан приоткрывается и обеспечивает регулируемую электронной панелью управления подачу топлива.

Принцип работы топливного насоса высокого давленияНасос ТНВД магистрального типа

Наиболее известными представителями топливных насосов являются агрегаты первого поколения производства Bosch (Бош), в рейтинге производительных и надежных моделей лидирует инновационный ТНВД для ММС Паджеро.

Особенности регулировки и ремонта

Каждый владелец авто сталкивался с тем, что двигатель начинает барахлить, причиной чему нередко является выход из строя ТНВД.

Первыми признаками необходимости обращения к специалистам являются:

  • увеличение расхода;
  • обнаружение протечек;
  • проблемы с запуском двигателя;
  • появление нетипичного дыма в процессе движения;
  • соскальзывание ремня ГРМ.

ТНВД обладают солидным ресурсом – они рассчитаны на пробег от 200 тыс.км., тем не менее, наиболее распространенная причина поломки – износ. Помимо естественных причин он возникает также при полной выработке топлива, когда насос работает на сухом запуске, поломка цепи питания, засорение фильтра грубой очистки.

При самостоятельной предварительной диагностике оцените состояние электроцепи, целостность трубопроводов, исправность предохранителя, реле, наличие контакта и напряжение на клеммах (+/- 12 В).

Давление в системе измеряется с использованием манометра – его можно подключить к штуцеру топливной рампы.

Нормальный показатель давления, нагнетаемого в первые 2-4 секунды работы насоса в зависимости от модели двигателя составляет 2,5-6 МПа.

Мы неслучайно акцентируем внимание именно на сервисном обслуживании. Устройство топливной системы, в том числе агрегатов высокого давления в ее составе, сложное и требует знания теории и наличия практики в устранении неисправностей.

Принцип работы топливного насоса высокого давленияНасос ТНВД и его комплектующие

  • Самостоятельно можно попробовать только отрегулировать параметры холостого хода карбюратора путем подтяжки тросов акселератора.
  • В целом для того, чтобы ТНВД вашего авто работал без перебоев как можно дольше, рекомендуем:
  • использовать только качественное, проверенное топливо;
  • своевременно проходить ТО (по мере достижения определенных производителем авто показателей пробега).

Диагностика и ремонт топливного насоса высокого давления (видео)

https://www.youtube.com/watch?v=uQr8VZ_Z8-Q

Источник: https://nasosovnet.ru/himicheskie/nasos-tnvd.html

ТНВД

За каждый цикл ТНВД должен подавать в форсунку строго определенную дозу топлива, называемую цикловой подачей. У наиболее крупных тихоходных дизелей речного флота эта доза составляет примерно 3 см3, у небольших быстроходных — 0,03 см3, причем при работе на холостом ходу цикловая подача снижается в 5—8 раз.

Топливо должно быть подано в форсунку под давлением 40—80 МПа. Для подачи малой его дозы под высоким давлением наиболее удачны поршневые насосы с поршнями небольшого диаметра (5—20 мм) при большой длине (5—8 диаметров). Такие поршни называют плунжерами.

При столь высоком давлении предотвратить утечку топлива вдоль плунжера можно лишь при минимальном зазоре между плунжером и направляющей втулкой.

Диаметральный зазор составляет 0,6—3 мкм (в зависимости от диаметра плунжера), отклонение от круглости рабочих цилиндрических поверхностей плунжера и втулки не должно превышать 0,5 мкм.

Цикловая подача зависит от нагрузки на двигатель. Изменение цикловой подачи называют регулированием наcoca. На серийном флоте встречаются насосы с регулированием момента начала подачи и насосы с регулированием момента конца, подачи.

Расстояние, которое проходит плунжер за время подачи топлива в форсунку, называют активным ходом плунжера. Полный ход плунжера в 2—3 раза больше активного, в связи с чем во время части хода топливо перепускается в полость всасывания.

В насосах с регулированием момента начала подачи перепуск топлива происходит в начале хода плунжера, а затем -отсечка и оно поступает в форсунку. Подача топлива заканчивается в момент, когда плунжер придет в верхнее крайнее положение. Если отсечка произойдет раньше, подача топлива в форсунку увеличится, а если позднее — уменьшится.

Следовательно, регулировать насос можно изменением момента отсечки топлива в начале его подачи. Конец подачи остается неизменным.

В насосах с регулированием момента конца подачи топливо нагнетается в форсунку с самого начала движения плунжера вверх. В какой-то момент происходит отсечка и топливо начинает перепускаться в полость всасывания.

При ранней отсечке в форсунку будет поступать малая его доза, а при поздней — большая. В этом случае момент начала подачи остается постоянным, а конец подачи изменяется. Отсечку топлива осуществляет клапан или золотник.

В первом случае насос называют клапанным, во втором — золотниковым.

Иногда насос регулируют с целью изменения частоты вращения или мощности двигателя. При этом цикловая подача изменяется одновременно и одинаково у насосов всех цилиндров двигателя. Такое регулирование называют общим и осуществляют единым — механизмом.

Однако может оказаться, что в один из цилиндров топлива подается больше или меньше, чем в остальные, т. е. необходимо регулировать насос лишь одного цилиндра.

В связи с этим должна быть предусмотрена возможность не только общего, но и индивидуального регулирования каждого насоса.

Принцип работы золотникового наcoca. В современных дизелях преимущественно применяют ТНВД золотникового типа. У них плунжер одновременно выполняет функции распределительного золотника. В золотниковых насосах, как правило, регулируют момент конца подачи.

У судовых дизелей целесообразнее регулировать момент начала подачи. При работе двигателя на винт цикловую подачу регулируют для изменения частоты вращения.

Так, если частота вращения, например, уменьшается, то при постоянном угле опережения будет увеличиваться опережение подачи топлива по времени. Если же цикловую подачу изменять путем изменение момента начала подачи, то опережение подачи топлива по времени может остаться постоянным.

Однако с уменьшением частоты вращения увеличивается период задержки самовоспламенения топлива и большее опережение подачи по времени оказывается, особенно у двигателей с наддувом, полезным. Этим объясняется широкое применение ТНВД с регулированием момента конца подачи.

Кроме того, такие насосы подают топливо в форсунку при увеличивающейся скорости плунжера, т. е. при нарастающем давлении, что, как известно, является желательным.

В одних золотниковых насосах можно регулировать момент начала или конца подачи, в других — обе фазы. Это достигают формой выреза плунжера.

Основной частью ТНВД является плунжерная пара (рис. 118,а), которая состоит из плунжера 2 и рабочей (плунжерной) втулки 3.

Несмотря на высокую точность (прецизионность) взаимной обработки втулки и плунжера, необходимую плотность между ними достигают только индивидуальным подбором.

Обе детали (втулка и плунжер) составляют единую плунжерную пару. При изнашивании или поломке одной из них заменяют всю пару.

В рабочей втулке 3 предусмотрены окна б (одно или два) для прохода топлива в надплунжерное пространство а, подаваемого к ТНВД из расходной цистерны.

Притертое к верхнему торцу втулки 3 седло 6 с нагнетательным клапаном 10, удерживаемым пружиной 8, закреплено в корпусе насоса (на рисунке не показан) штуцером 7.

Вырез г плунжера 2 сообщается вертикальным пазом в с надплунжерным пространством а. Верхней границей выреза г является косая кромка 11, нижней — кольцевая кромка 12.

Во время работы двигателя плунжер 2, приводимый от распределительного вала (на рисунке не изображено), перемещается вверх и вниз.

Топливо поступает в надплунжерное пространство а (рис. 118, 6, положение 1) при движении плунжера 2 вниз через окна б.

В начале движения плунжера вверх топливо вытесняется им из пространства а через окна б обратно в полость, откуда оно поступило (положение II).

Когда верхняя торцовая кромка плунжера 2 перекроет окна б (положение III), над плунжером образуется замкнутое пространство и топливо там окажется под давлением.

Как только давление превысит действие пружины 8, нагнетательный клапан 10 поднимется и топливо по трубе 9 будет поступать в форсунку. Это начало подачи топлива.

Конец подачи (отсечка), произойдет тогда, когда косая кромка 11 выреза г дойдет до верхней кромки окна б (рис. 118, 6, положение IV). С этого момента топливо из надплунжерного пространства а будет перетекать через паз в, вырез г и окно б в полость подвода топлива (положение V).

Давление в надплунжерном пространстве упадет, пружина 8 (рис. 118, а) посадит клапан 10 на седло б; поступление топлива через трубу 9 в форсунку прекратится. Перепуск топлива закончится до прихода плунжера в верхнее положение.

Затем плунжер начнет перемещаться вниз и надплунжерное пространство снова будет заполняться топливом.

Количество поданного в форсунку топлива зависит от пути s (рис. 118, в), пройденного плунжером с момента перекрытия окон б (см. положение I) до момента открытия их косой кромкой 11 выреза (см. положение II). Подачу топлива регулируют поворотом плунжера налево или направо, повернув который, как изображено в положении 3, окажется, что s1

Источник: http://privetstudent.com/referaty/referaty-transport/280-tnvd.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector