Насос-форсунка: устройство и принцип работы — Autodromo
Насос-форсунки – система впрыска, предназначена для подачи топливной смеси в дизельных двигателях. Использование подобной системы дает возможность увеличить мощность мотора, уменьшить топливные расходы и токсичность, уровень шума.
В системе впрыска данного типа за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство – насос-форсунка. При этом каждой цилиндр оснащен своей собственной форсункой.
Система приводится в действие от распредвала, оснащенного специальными кулачками, которые через коромысло воздействуют на насос-форсунку, обеспечивая ее работу.
Содержание
Как устроена система насос-форсунки
В состав системы насос-форсунка входят такие элементы, как: плунжер, поршень запорный, управляющий и обратный клапаны, игла распылителя.
Плунжер предназначен для создания рабочего давления внутри форсунки. При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение – пружиной.
Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском. В подобных системах может применяться два вида клапанов – электромагнитные и пьезоэлектрические.
Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия. Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.
Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.
Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя.
Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.
Как работает система насос-форсунки
Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа – предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.
Предварительный впрыск
Этап предварительного впрыска предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Этап основного впрыска в свою очередь обеспечивает бесперебойную подачу топливной смеси на всех рабочих режимах ДВС.
Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по следующей схеме. Кулачек распредвала передает механическое усилие на коромысло, которое опускает плунжер вниз.
Топливная смесь начинает подаваться по каналам, расположенным в корпусе форсунок. Далее происходит закрытие клапана с временным прекращением подачи топлива. При этом создается высокое давление ТС, достигающее 13 МПа.
При таком уровне давления игла, преодолевая усилие, которое оказывает на нее пружина, осуществляет предварительный впрыск горючей смеси.
Завершением этапа предварительной подачи топлива служит открытие входного клапана. Топливо попадает в магистраль, одновременно снижается его рабочее давление. На данном этапе может быть произведен один или два впрыска ТС в зависимости от режима работы дизеля.
Основной впрыск
Начало этапа основного впрыска сопровождается последующим опусканием плунжера. После закрытия клапана давление ТС продолжает нарастать и достигает 30 МПа. При таком давлении происходит поднятие иглы и основная подача топлива.
Высокое давление обеспечивает значительное сжатие топлива, вследствие чего в камеру сгорания поступает его большее количество. Самый большой объем горючей смеси подается при максимально возможном давлении в 220 МПа, чем достигается максимальная мощность двигателя.
Завершение этапа основного впрыска происходит аналогично предыдущему этапу после открытия входного клапана. Это сопровождается снижением давления топлива и опусканием распылительной иглы.
Дополнительный впрыск
Завершающим этапом является дополнительный впрыск, который используется для очистки сажевого фильтра от копоти, сажи и загрязнений. Дополнительная подача топлива осуществляется при опускании плунжера по схеме, аналогичной основному впрыску. На данном этапе, как правило, проводится два впрыска дизельного топлива.
Насос-форсунка
Насос-форсунка
Насос-форсунка обеспечивает впрыск топлива в камеру сгорания двигателя под высоким давлением в мелкораспыленном состоянии в необходимом количестве и в определенный момент. При помощи насос-форсунки можно изменять количество впрыскиваемого в цилиндр топлива в соответствии с нагрузкой двигателя и изменять момент подачи топлива.
Все детали насос-форсунки (типа Ленкарз АР-20 «60») собраны в корпусе. К корпусу при помощи штуцеров с гайками прикреплены топливоподводящая и топливоотводящая трубки. Под штуцерами обеих трубок в корпусе установлены фильтры с прижимными пружинами. Фильтр состоит из латунных шариков диаметром 0,2—0,3 мм, сваренных в точках соприкосновения и приваренных к опорному кольцу.
В нижней части корпуса при помощи стяжной гайки-колпака присоединены гильза с отверстиями, корпус с пластинчатым обратным клапаном и распылитель с нагнетательным клапаном и пружиной.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
В нижней части распылителя просверлены шесть боковых отверстий диаметром 0,15 мм.
В стяжной гайке вокруг гильзы установлен отражатель, изготовленный из стали высокой твердости. Отражатель устраняет соприкосновение топлива, выходящего из отверстия гильзы под большим давлением, с гайкой в момент перепуска, предохраняя ее от износа. В гильзу входит плунжер, имеющий на нижнем конце две винтовые кромки — нижнюю и верхнюю, и два канала — поперечный и центральный продольный. Верхний конец плунжера соединен с толкателем, установленным в корпусе. Толкатель с плунжером отжимается кверху возвратной пружиной. Подъем толкателя ограничивается штифтом, закрепленным в корпусе и входящим в прорезь толкателя. Полость корпуса под толкателем сообщается с атмосферой через отверстие.
В средней части плунжера установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой, расположенной горизонтально в отверстии корпуса. В месте соединения плунжера с шестерней имеется лыска, вследствие чего возможны осевые перемещения плунжера в шестерне. Под шестерней в корпусе поставлена промежуточная втулка.
Насос-форсунку устанавливают в медном стакане, поставленном на прокладке в головке цилиндров между выпускными клапанами, фиксируют в определенном положении установочной шпилькой корпуса и закрепляют на головке скобой. Насос-форсунка охлаждается водой, циркулирующей вокруг стакана в водяной рубашке головки. Конец распылителя насос-форсунки входит в камеру сгорания двигателя. Привод толкателя с плунжером осуществляется от кулачков распределительного вала с помощью роликовых толкателей, штанг и коромысел, имеющих одинаковую конструкцию с деталями привода выпускных клапанов. Рейки насос-форсунок шар-нирно соединены с рычагами, закрепленными на общем валике, установленном на двух кронштейнах на головке цилиндров. Валик соединен с педалью подачи топлива и с регулятором числа оборотов двигателя.
Рис. 1. Насос-форсунка двухтактных дизелей ЯМЗ (типа Лепкарз АР-20 «60»)
При работе двигателя плунжер насос-форсунки под действием приводного механизма перемещается в гильзе вверх и вниз.
Топливо, подводимое по трубке к насос-форсунке, проходит через фильтр в приемном штуцере, по каналу в корпусе и заполняет кольцевую камеру корпуса вокруг гильзы. Когда плунжер находится в верхнем положении, топливо через боковые отверстия в гильзе заполняет полость высокого давления в гильзе под плунжером. В начале хода плунжера вниз топливо из полости высокого давления перепускается через боковые отверстия гильзы и отверстия в плунжере обратно в камеру корпуса (рис. 170, а).
Как только верхнее боковое отверстие гильзы будет перекрыто верхней кромкой плунжера, перепуск топлива прекратится. Топливо под давлением проходит мимо пластинчатого клапана, открывает нагнетательный клапан и впрыскивается в камеру сгорания двигателя через отверстия распылителя. Тонкость распыливания топлива обеспечивается малыми диаметрами отверстий распылителя и большим давлением впрыска, достигающим при максимальном числе оборотов двигателя 1400 кГ/см2.
Рис. 2. Схема работы насос-форсунки: а — верхнее положение плунжера; б — начало впрыска в — конец впрыска; г — нижнее положение плунжера
Когда при ходе плунжера вниз его нижняя отсечная кромка подойдет к нижнему отверстию гильзы, впрыск топлива прекратится и топливо из полости высокого давления опять будет перетекать через отверстие в плунжере обратно в камеру корпуса.
Таким образом, положением верхней кромки плунжера регулируется момент начала подачи топлива, а положением нижней — конец иодачи. Количество впрыскиваемого топлива, а также момент начала впрыска регулируют поворотом плунжера с помощью закрепленной на нем шестерни и перемещением сцепленной с ней рейки.
Рис. 3. Схема регулировки количества топлива, подаваемого насос-форсункой
При повороте плунжера верхняя его винтовая кромка устанавливается различными точками против верхнего отверстия гильзы, в соответствии с чем изменяются момент перекрытия этого отверстия и длина нагнетательного хода плунжера. Когда рейки выдвинуты из корпуса до отказа, плунжер устанавливается в крайнее положение, т. е.- наиболее высоко расположенная точка его верхней винтовой кромки становится против отверстия гильзы. При этом топливо не подается совсем, так как нижняя кромка плунжера открывает нижнее отверстие гильзы раньше, чем верхнее отверстие оудет закрыто верхней кромкой.
Когда рейка полностью вдвинута, плунжер устанавливается наиболее низко расположенной точкой верхней винтовой кромки против верхнего отверстия и наиболее высоко расположенной точкой нижней кромки против нижнего отверстия.
Из-за винтовой формы кромок плунжера конец подачи топлива, определяемый положением нижней кромки, и начало подачи, определяемое положением верхней винтовой кромки, изменяются в соответствии с поворотом плунжера. При увеличении количества подаваемого топлива одновременно устанавливается более ранний момент начала подачи и более поздний момент окончания подачи, вследствие чего продолжительность впрыска топлива увеличивается.
Обратный пластинчатый клапан, установленный в фэр-сунке, предотвращает возможность попадания газов из камеры сгорания в форсунку, если нагнетательный клапан 9 почему-либо (например, при засорении) не будет закрыт. При этом нормальный впрыск топлива через форсунку не нарушается, и топливо, проходящее через нагнетательный клапан, смывает с его гнезда посторонние частицы, восстанавливая работу клапана.
С помощью нагнетательного клапана быстро прекращается впрыск топлива (отсечка) в момент окончания подачи топлива и устраняется подтекание топлива через распылитель.
Топливо, просачивающееся из нагнетательной полости в зазоры между гильзой и плунжером, поступает обратно в камеру корпуса через отверстие в гильзе. Избыточное топливо, подаваемое насосом в камеру корпуса насос-форсунки, проходит через фильтр и штуцер в топливоотводящую магистраль и сливную трубку обратно в бак. При циркуляции топлива через насос-форсунку она охлаждается, а из камеры корпуса удаляются пузырьки воздуха, которые могут скапливаться в камере и нарушать нормальную подачу топлива. Штуцер отводящей магистрали снабжен калиброванным отверстием диеметром 1,2 мм. С помощью этого отверстия достигается некоторое повышение давления в полостях форсунок, что улучшает их работу при малом числе оборотов коленчатого вала двигателя.
На некоторых двухтактных дизелях ЯМЗ вместо насос-форсунки Ленкарз АР-20 «60» применяют насос-форсунки Ленкарз АР-21 «80».
Они обладают большей максимальной подачей на один ход плунжера (80 мм3 вместо 60 мм3) вследствие измененной формы кромок плунжера (верхняя кромка винтовая, а нижняя — горизонтальная). Распылитель этой форсунки имеет семь распиливающих отверстий.
В модернизированных насос-форсунках (типа Ленкарз АР-21 А «80») применяется плунжер с другой конструкцией головки, выполненной без каналов и с измененной формой винтовых кромок. Плунжер устанавливается в гильзе с одним отверстием, являющимся впускным и выпускным.
На конце плунжера имеется кольцевая выточка и винтовой сквозной паз, края которого образуют верхнюю и нижнюю винтовые кромки.
Начало подачи топлива определяется моментом, когда нижняя кромка перекроет отверстие гильзы, а конец — когда верхняя кромка начнет его открывать. При этом начинается перепуск топлива из-под плунжерного пространства через сквозной паз и кольцевую выточку в то же отверстие гильзы.
Длина рабочего хода плунжера и, следовательно, количество подаваемого топлива зависит от расстояния между нижней и верхней кромками на части плунжера, расположенной против отверстия гильзы, и изменяется путем поворота плунжера.
Если плунягер установить винтовым пазом против отверстия, то подача топлива полностью прекращается, так как отверстие в гильзе невыбран-ной частью плунжера совсем не перекрывается.
В остальном устройство и действие модернизированной насос-форсунки аналогичны устройству и действию насос-форсунки, рассмотренной выше.
Читать далее: Регулятор числа оборотов вала двигателя и механизм управления насос-форсунками
Функции топливных насосов высокого давления — Durofy
Топливный насос представляет собой механическое устройство, которое подает топливо в цилиндры автомобильных двигателей. Он работает как сердце дизельного двигателя и поддерживает его ритм, чтобы обеспечить бесперебойную работу в течение многих лет. Кроме того, он также отвечает за управление потоком топлива для получения желаемой мощности. Топливный насос высокого давления традиционно приводится косвенно от коленчатого вала с помощью шестерен, ремней и цепей, всего, что приводит в движение распределительные валы.
Это очень важно для дизельных двигателей. Создавая давление и впрыскивая топливо, он выбрасывает топливо в воздух, который сжимается до высокого давления в камере сгорания. Он выполняет четыре основные функции:
- Основная задача ТНВД — подача топлива. Он сжимает топливо до высокого давления, когда кулачок поднимает поршень, а затем направляет его в форсунку.
- Регулирует количество топлива. Если количество впрыскиваемого топлива изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя, а его синхронизация остается неизменной, результат и рассеивание топлива будут меняться. Поскольку мощность двигателя пропорциональна количеству впрыскиваемого топлива, это регулируется акселератором.
- Еще одной важной функцией является регулировка момента впрыска. Он управляет временем от точки, где топливо впрыскивается, воспламеняется и сгорает, когда достигается максимальное давление сгорания.
- Наконец, он распыляет топливо для улучшения воспламенения, что приводит к полному сгоранию.
Типы ТНВД
История впрыска топлива
Что важно знать при покупке ТНВД
Заключительные слова
Типы ТНВД Рядные насосыЭти насосы, часто называемые рывковыми насосами, состоят из отдельных насосов с плунжерными узлами, соединенными в линию, по одному на цилиндр. ТНВД такого типа активируются через кулачок, механически соединенный с двигателем, и очень похожи на рядные мини-двигатели.
ТНВД распределителя Эти типы ТНВД имеют один дозирующий плунжер. В этих насосах вращающийся ротор обеспечивает гидравлическое соединение с различными портами на головке распределителя. Из-за того, что он поставляется с одним плунжером и все топливные выстрелы одинаковы, они поставляются с меньшим общим пакетом. Кроме того, распределительные насосы имеют меньше движущихся частей по сравнению с рядными ТНВД.
При впрыске Common Rail только он может решать, когда и в каком количестве будет подаваться топливо под давлением. Это система прямого впрыска топлива для дизельных и бензиновых двигателей.
Электрические насосыСовременные автомобили оснащены электрическими топливными насосами, расположенными внутри топливного бака. Он создает избыточное давление в топливопроводах и проталкивает топливо в двигатель. Автомобили с насосами с электродвигателями имеют электронный блок управления (ЭБУ) и запрограммированы с помощью логики безопасности, которая отключает его.
История впрыска топлива Термин «впрыск топлива» не является новой технологией и используется с самого начала автомобильной промышленности. Но из-за ненадежности и высокой стоимости он стал массовым в 1980-е годы. Со временем современная система управления двигателем объединяет все функции, включая синхронизацию, зажигание, подачу топлива и охлаждение, в компьютеризированной технологии, которая позволяет двигателю развивать максимальную мощность при минимальном расходе топлива.
Именно благодаря системе впрыска топлива вы можете мгновенно запустить двигатель в холодные дни. Без него мы бы все еще устанавливали воздушную заслонку и прогревали двигатели в течение нескольких минут, выбрасывая больше дыма и загрязнения.
Вы все, должно быть, осознали важность ТНВД, но теперь возникает вопрос: «Как выбрать топливный ТНВД?» Крайне важно найти правильный насос для вашего автомобиля, чтобы он работал без сбоев долгие годы. Не забудьте выбрать насосы, которые идеально подходят для вашего автомобиля. В случае низкого давления и расхода топлива могут возникнуть проблемы, связанные с производительностью и выбросами. Есть производители, которые выпускают насосы, совместимые с различными моделями и размерами и работающие в любых условиях движения.
Заключительные слова Зная функции и важность топливных насосов высокого давления, не будет ошибкой сказать, что они определяют характеристики автомобиля.
Вы можете просмотреть большой каталог ТНВД, чтобы сделать покупку онлайн. Более того, вы можете сравнить цену ТНВД в Индии от нескольких производителей. Стоимость топливного насоса высокого давления зависит от того, ищете ли вы насосы OEM или вторичного рынка.
Подробнее на https://boodmo.com/
Поделиться. Твиттер Фейсбук Google+ Пинтерест LinkedIn Тамблер Электронная почта
Наши запасные части для топливных инжекторных насосов
Что такое топливный инжекторный насос?
Топливный насос — это устройство, которое нагнетает дизельное топливо в двигатель. Насос создает давление и впрыскивает топливо, нагнетая сжатый воздух под высоким давлением в камеру сгорания. ТНВД обеспечивает оптимальную калибровку и подачу топлива. В свою очередь, насос топливной форсунки помогает максимально увеличить мощность, эффективность и расход топлива вашего автомобиля. Большинство наших клиентов покупают ТНВД, потому что хотят максимально увеличить тяговое усилие своего грузовика или трактора и оптимизировать расход топлива.
Сколько стоит ТНВД?
Компания Hart’s Diesel & Machine предлагает различные варианты топливного насоса высокого давления. Здесь, в Hart’s Diesel, мы предлагаем несколько различных вариантов насосов для удовлетворения ваших потребностей в ТНВД. В зависимости от ваших потребностей в тяге, мы обязательно подберем для вас подходящий топливный насос высокого давления. Мы будем рады ответить на любые ваши вопросы о наших топливных насосах высокого давления.
ТНВД Hart’s Diesel Fuel Injection Pump и насос подачи топлива Цены
13 мм насос с насосом с впрыском топлива — 5 200 долл. США
13 мм насоса топливного впрыска (большая кулачка) — 6 800 долл. США
14 мм насос топливного впрыска — 6 800 долл. США
14 мм насос для топливного насоса (большой камеру) — 9 2009 0003
16 ммм.
16-мм топливный насос высокого давления (большой кулачок) — 12 500 долларов США
Насос высокого давления заготовки — 19 500 долларов США
Трехходовой клапан сброса давления — 300 долларов США
Какой ваш самый популярный топливный насос высокого давления?
Наши самые популярные топливные насосы высокого давления включают в себя 13-миллиметровый со смещенным топливным насосом высокого давления и наш 16-миллиметровый топливный насос высокого давления.
Цена обоих этих насосов варьируется от 5 200 до 12 500 долларов. Еще одним отличным вариантом для топливных насосов высокого давления является наш встроенный топливный насос высокого давления под названием Billet Pump. Насос для заготовок спроектирован и изготовлен непосредственно в Hart’s Diesel и предлагает нашим клиентам ТНВД, не похожий ни на что другое на рынке.
Преимущества покупки насоса для впрыска дизельного топлива Hart’s Diesel
Приобретение насоса для впрыска топлива в Hart’s Diesel дает множество преимуществ. Во-первых, наш насос для заготовок полностью спроектирован и изготовлен на нашем станке с ЧПУ. Наш станок с ЧПУ выполняет такие задачи, как сверление, шлифование, фрезерование и многое другое для создания дизельного насоса для заготовок Hart’s Diesel. Наш 14-мм топливный насос высокого давления и 16-миллиметровый топливный насос высокого давления предлагают нашу индивидуальную конструкцию ствола и плунжера. Другие преимущества покупки ТНВД в Hart’s Diesel включают повышение производительности автомобиля, долговечность и бесперебойную работу.
Помимо преимуществ продукта, клиенты Hart’s Diesel получают замечательные преимущества. Нашим приоритетом номер один является удовлетворение всех ваших потребностей. Нужна ли вам помощь в выборе топливного насоса для впрыска топлива или вы хотите, чтобы мы рассказали вам больше о наших вариантах топливных насосов для впрыска топлива, мы хотим помочь вам любым возможным способом. Компания Hart’s Diesel & Machine всегда заботится о счастье наших клиентов, и мы хотим, чтобы вы это знали!
Ремонт и восстановление топливных насосов высокого давления
Мы не только предлагаем нашим клиентам возможность приобрести наши топливные насосы высокого давления, но мы также предлагаем им наши услуги по ремонту и восстановлению системы впрыска топлива. Эта услуга предлагается для предотвращения дальнейших расходов в будущем. Средняя стоимость восстановления ТНВД здесь, в Hart’s Diesel, обычно составляет 300 долларов. В зависимости от того, насколько обширен ремонт или восстановление, цена может быть дешевле или дороже.