Тнвд устройство и принцип работы: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

устройство, схема, принцип работы, характеристики

Основным узлом топливной системы дизельного двигателя является топливный насос высокого давления — ТНВД. Функцией узла является создание рабочего давления в системе, дозированная подача топлива к распылителям синхронно циклам работы двигателя в начале такта сжатия в каждый отдельный цилиндр с учётом режимов работы силового агрегата. Техническое состояние и регулировка узла прямо влияет на работу дизеля и создаваемую им мощность.

ТНВД трактора МТЗ 80

Трактора мтз 80(82) оснащаются ,в зависимости от года выпуска, топливными насосами в ранних комплектациях УТН 5 и более поздних 4 УТНИ, 4 УТНМ производства Ногинского завода топливной аппаратуры. По классификации данные узлы являются механическими со всережимным регулятором и корректором, имеют одинаковый принцип работы и конструкцию. Топливный насос трактора МТЗ 80 (82) установлен с левой стороны машины в передней части моторного отсека. Механический привод узла осуществляется через газораспределительную шестерню от коленчатого вала двигателя.

Марки ТНВД для тракторов МТЗ

Марка двигателя ММЗ	Марка ТНВД старой комплектации	Марка ТНВД новой комплектации
Д-240	4 УТНМ-1111005	4 УТНИ-1111005-20
Д-243	4 УТНМ-1111005-110	4 УТНИ-1111005-20
Д-241	4 УТНМ-1111005-10	4 УТНИ-1111005
Д-242	4 УТНМ-1111005-20	4 УТНИ-1111005-10
Д-244	4 УТНМ-1111005-100-01	4 УТНИ-1111005-30
Д-245	4 УТНМ-Т-1111005	4 УТНИ-Т-1111005
Д-245.3, Д-245.2	4 УТНМ-Т-1111005-30	4 УТНИ-Т-1111005-30
Д-245.4, Д-245.5	4 УТНМ-Т-1111005-20	4 УТНИ-Т-1111005-20
Д-245Л-83, Д-245.1	4 УТНМ-Т-1111005-40	4 УТНИ-Т-1111005

Принцип работы топливного насоса МТЗ

Нагнетание топлива и создание рабочего давления осуществляется возвратно-поступательной работой плунжерных пар. В состав пары входит цилиндрическая втулка 4 и плунжер 3, выполняющий функцию поршня. Движение плунжерам передаётся вращением кулачкового вала 1 узла через толкатели 2. Всасывание топлива осуществляется из питающего канала в корпусе узла в надплунжерную полость через окно В во втулке при движении плунжера вниз. При набегании кулачка вала на толкатель , плунжер движением вверх и созданным импульсом давления, открывает нагнетательный клапан Е и пропускает дозированную порцию топлива непосредственно к распылителю.

схема работы плунжерной пары

Детали пары не имеют дополнительных компрессионных уплотнителей и давление создают за счёт высокоточной индивидуальной подгонки с точностью до микрона ( 1 микрометр= 1 метр* 10̄̄̄̄ ̄⁶). В технической терминологии такие пары называются прецизионными и при эксплуатации пары деталей разукомплектовывать запрещено.

В технических учебных заведениях преподаватели для демонстрации подтверждения высокоточной подгонки прецизионной пары показывают небольшой опыт, основанный на принципе действия коэффициента теплового расширения материалов:

• Поршень – плунжер оставляют в руке, передавая детали температуру тела, а цилиндр-втулку плунжерной пары выносят на улицу с температурой ниже 0˚С .
• Затем по истечении 10 мнут части пары получают разницу температуры 36 — 40˚С, при этом втулка в границах коэффициента расширения под действием холода уменьшает свои линейные размеры, а плунжер от тепла руки увеличивает.
• В момент достижения потенциала разности температур преподаватель показывает невозможность вхождения плунжера в цилиндр втулки, тем самым доказывая высокую точность подгонки деталей.

Устройство ТНВД трактора МТЗ 80(82)

УТН 5 и 4 УТНИ представляют собой узел с рядным расположением четырёх секций плунжерных пар с присоединённым регулятором и подкачивающей помпой для преодоления сопротивления прохода топлива через фильтры при заполнении системы. Механизм насоса помещён в алюминиевом корпусе, к передней части которого присоединена чугунная плита для монтажа узла к двигателю. Задний фланец насоса соединяется с регулятором. Кулачковый вал вращается на двух подшипниках. Деталь имеет четыре кулачка для привода плунжеров и один эксцентрик для подкачивающего насоса системы.

Устройство ТНВД УТН 5

В задней части насоса размещён перепускной клапан, который пропускает лишне топливо, подаваемое подкачивающим насосом в его всасывающую полость. Таким образом, давление в головке топливного насоса поддерживается в пределах  0,07- 0,12 мПа обеспечивая бесперебойную подачу к плунжерным парам. В четырёх вертикальных сверленниях корпуса, расположенных в ряд, установлены толкатели с секциями плунжерных пар, каждая из которых работает как отдельный насос.

Секции оборудованы поворотным механизмом плунжера для осуществления изменения количества подачи топлива в автоматическом режиме при взаимодействии с регулятором. Для осуществления поворота каждая пара оснащена поворотной гильзой 14 с зубчатым венцом 6, который зацепляется с рейкой, связанной с регулятором насоса. На гильзу одета возвратная пружина 8 с упорными тарелками 7 и 12 нижняя часть, которой упирается в болт 11 толкателя 10, а верхняя в корпус насоса.

Корпус насоса оборудован боковым люком для регулировки подачи топлива отдельной секцией и контрольным отверстием с резьбовой пробкой для проверки уровня моторного масла в узле. В крышке регулятора установлен сапун с фильтрующим воздух элементом для сообщения внутренней полости насоса с атмосферой. В нижней части регулятора размещена сливная пробка.

Плунжерная пара

В состав каждой секции входит цилиндрический плунжер 13 со втулкой 5, выполняющей функцию цилиндра. Пара выполнена с высоколегированной термически закалённой стали, обеспечивающей повышенную прочность и плотность прилегания рабочих поверхностей. Верхняя часть втулки имеет утолщённое тело для устойчивости к высоким нагрузкам действующего созданного давления и имеет выступ для посадки в корпус. Втулка оборудована двумя окнами 18 и 19, через одно всасывается топливо в надплунжерную полость, а другое выполняет перепускную функцию для отсекания порции топлива. Оба окна соединены с продольными каналами в корпусе насоса. Для противодействия проворачиванию деталь фиксируется штифтом. Верхний торец втулки оборудован полированным седлом, к которому прижат отдельный нагнетательный клапан К секции.

Детали секции ТНВД

Каждый плунжер имеет две спиральные симметрично расположенные проточки. Одна предназначена для регулировки количества, подаваемого плунжером топлива путём поворота детали без изменения хода. При совпадении кромок перепускного окна втулки и проточки плунжера давление в надплунжерной полости  резко падает и подача топлива через нагнетательный клапан к форсунке прекращается. Вторая проточка предназначена для обеспечения выравнивания удельного давления топлива, действующего на боковую поверхность плунжера при рабочем ходе детали. Таким образом,  устраняется одностороннее действие сил во время впрыска, что значительно увеличивает рабочий ресурс прецизионной пары. В нижней части плунжера находится кольцевая проточка, в которую собирается просочившееся топливо из нагнетательной полости. Собранное  топливо в проточке обеспечивает смазку пары. Основание плунжера оборудовано двумя выступами для управления его поворотом и упорной головкой для тарелки возвратной пружины.

Нагнетательный клапан

Клапан служит для разделения нагнетательной полости пары и трубки высокого давления идущей к форсунке, а также для резкого снижения давления в топливопроводе в конце подачи горючего плунжером. Это обеспечивает резкое прекращение подачи топлива  без подтекания форсунки в конце впрыска. Детали клапана изготовлены из высокопрочной легированной стали индивидуально подобраны и тщательно притёрты. Разукомплектование деталей клапана при замене или ремонте, так как и плунжерной пары не допускается. Пружина, установленная сверху, прижимает пояски клапана к седлу и старается держать его в закрытом состоянии. Выше основного пояска, отделяющего надплунжерное пространство от трубопровода проточена разгрузочная канавка, которая при закрытии клапана забирает на себя часть топлива, находящегося в трубопроводе. Таким образом, снижается давление в трубке, что обеспечивает резкое прекращение впрыска.

Устройство нагнетательного клапана ТНВД

Подкачивающая помпа топливного насоса

В отдельном чугунном корпусе помпы размещён поршень, приводимый в движение толкателем из прочной легированной стали. Толкатель прижимается пружиной к приводящему его в движение эксцентрику кулачкового вала насоса. Стержень 13 толкателя двигается во втулке, ввёрнутой в корпус. Детали являются прецизионной парой и выполняет функцию основного рабочего органа подкачивающего устройства. Впускной и нагнетательный клапаны изготовлены из капрона. Направляющей впускного клапана является корпус 8 ручного подкачивающего устройства, а нагнетательного корпус 19. Клапаны прижаты пружинами к стальным втулкам, запрессованным в корпус устройства.

устройство подкачивающей помпы ТНВД

Всережимный регулятор топлива насоса

Автоматическое изменение количества подаваемого насосом регулируется устройством в зависимости от действующей нагрузки на двигатель. Принцип работы регулятора заключается во взаимодействии грузов размещённых на конце кулачкового вала насоса через муфту на систему тяг, связанных с поворотной зубчатой рейкой, управляющей поворотом плунжеров.

Механизм регулятора УТН 5

Ступица с четырьмя грузами 6 и муфта регулятора 5 с упорным подшипником 26 установлена на хвостовике кулачкового вала. На оси в нижней части корпуса регулятора установлены шарнирно соединённые основная 23 и промежуточная 22 тяги. Верхний конец промежуточной тяги связан с рейкой 11 ТНВД через тягу 14. Промежуточная тяга оборудована автоматическим корректором топливоподачи 20, который состоит из корпуса и размещённым в нём подпружиненного штока 17. Пружина 10 корректора-обогатителя связывает промежуточную тягу 22 и рычаг 9. Пружина 10 создаёт усилие, поворачивая тягу 9 для обогащения в пусковом режиме. Верхний край основной тяги 23 соединён пружиной 15 с рычагом 9 через серьгу 13, который жёстко соединён с осью рычага управления 29.

Задняя стенка оборудована ввёрнутым регулировочным болтом  19«наминала», который ограничивает амплитуду перемещения основной тяги 23 в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, ограничивается часовая производительность насоса. Болтом 18 регулируют остановку подачи топлива. В опорный прилив корпуса регулятора ввёрнут специальный болт 32, который ограничивает угловой поворот рычага управления 29, а следовательно, и частоту вращения двигателя.  

Работа регулятора ТНВД

Параметры режимов работы регулятора устанавливаются путем регулировки механизма устройства и должны соответствовать эксплуатационным показателям силового агрегата согласно данным завода производителя.

Режим пуска

Рычаг управления 29 устанавливают в сторону максимальной скорости вращения до упора в болт 32. Рычаг 9 растягивает одновременно две пружины 10 обогатителя и 15 регулятора. Пружина 15 прижимает основную тягу 23 к головке регулировочного болта «наминала» 19, а пружина 10 обогатителя подаёт промежуточную тягу 22 с тягой 14 в сторону передвижения рейки для увеличения подачи топлива. (рис I) С увеличением частоты вращения после запуска двигателя, грузы на конце вала под действием центробежных сил расходятся и преодолевая усилие основной пружины 15 и обогатителя 10, передвигают муфту 5 назад. При этом тяга 22 перемещается, действуя на рейку насоса через тягу 14 в сторону уменьшения подачи топлива до установки оборотов холостого хода. (рис. II)

Схема работы режимов работы регулятора ТНВД

Рабочий режим

В случае достижения максимальной частоты вращения двигателем центробежная сила грузов регулятора уравновешивается пружиной 15 и рейка занимает промежуточное положение. При этом шток корректора 17 находится в утопленном состоянии, пружина обогатителя 10 сжата, тяги 22 и 23 прижаты друг к другу и работают как одно целое.(рис. II)

При увеличении нагрузки на двигатель до номинальной частота вращения уменьшается, вследствие этого центробежная сила на грузах снижается и муфта перестаёт воздействовать на промежуточную тягу 22. Основная тяга  23 при этом упирается в головку болта «наминала» и  под действием пружины 15 перемещают рейку насоса в сторону увеличения подачи топлива.(рис III)

Схема работы режимов работы регулятора ТНВД

С достижением уровня номинальной частоты вращения устанавливается подвижное равновесие механизма регулятора. Усилие пружины 15 уравновешивают центробежные силы грузов, а основная тяга 23 касается головки болта «номинала».

При возникновении кратковременной нагрузки, превышающей номинальную, частота вращения двигателя и насоса резко снижается. Сила действия грузов на промежуточную тягу 22 падает. В этом случае пружина 7 в корректоре выталкивает шток 7 и упирается в основную тягу 23, в следствие чего, промежуточная тяга 22 вместе с рейкой под действием пружины 15 перемещается в сторону увеличения подачи топлива. Таким образом, крутящий момент двигателя возрастает и преодолевает нагрузку. (рис IV)

Корректировка подачи топлива при преодолении временных нагрузок в сравнении с подачей при номинальных оборотах происходит в пределах 15-22% и зависит от степени выхода штока из корпуса корректора, а также от степени натяжения пружины 14.

Режим остановки двигателя

Для остановки рычаг 29 управления переводят до конца в направлении часовой стрелки. При этом рычаг 9 под действием пружины регулятора 15 передвигает основную тягу 23 к задней стенке корпуса регулятора. Упираясь в ограничительный болт 18, тяга 23 увлекает за собой промежуточную тягу 22 и соответственно рейку насоса назад в сторону выключения подачи топлива.

Технические характеристики ТНВД для  МТЗ 80 82

Показатели	УТН 5	4 УТНИ	4 УТНМ
Диаметр плунжера мм	8,5	9	9
Ход плунжера мм	8	10	8
Номинальная частота вращения вала ТНВД об/мин	1100	1100	1100
Частота вращения, соответствующая холостому ходу дизеля об/мин	1170	1160	1160
Частота вращения начала работы регулятора об/мин	1115	1115-1125	1115-1125
Частота вращения максимального крутящего момента об/мин	850	850	850
Частота вращения прекращения коррекции об/мин	1040-1100	1040-1100	1030-1090
Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин. кулачкового вала ммᶾ/цикл	120	140	140
Частота вращения автоматического выключения подачи топлива к форсункам об/мин	950	1210	1250
Неравномерность подачи топлива секциями %  мин. частоте вращения/максимальной частоте	6/30	6/30	6/30
Угол начала подачи топлива секцией по мениску до ВМТ( по профилю кулачка)	57	57	57

Обслуживание ТНВД

В регламентные мероприятия по уходу за узлом входят:

• Проверка уровня масла в корпусе ТНВД производится через каждые 60 часов работы.
• Замена масла осуществляется с периодичностью 240 рабочих часов.
• Через каждые 960 часов производят проверку насоса на специальном стенде.

В процессе диагностики ТНВД проверяют следующие параметры:

• давление, создаваемое отдельной секцией
• производительность отдельной секции
• равномерность подачи топлива секциями
• производительность секций в режиме коррекции
• режимы работы регулятора

При выявлении несоответствия технических параметров, выдаваемых узлом в процессе проверки, производят регулировку или при необходимости ремонт узла с заменой, вышедших из строя деталей. Для осуществления ремонта, а также правильной настройки узла необходима соответствующая материальная база и специалист соответствующей квалификации.

Устройство и принцип работы насосов высокого давления (ТНВД)

На чтение 5 мин. Просмотров 399

ТНВД устройство и принципы работы насосов. Различные виды топливных насосов высокого давления их классификация особенности и виды неисправностей.

Дизельный двигатель весьма сложный механизм. Его работа во многом напоминает современные инжекторные системы, которые пришли на смену карбюраторам. Однако работа дизеля невозможна без топливного насоса высокого давления, или как его называют опытные водители ТНВД. В дизельных двигателях насос выполняет сразу 2 важнейшие функции:

• Устройство нагнетает топливо под необходимым давлением.
• Регулирует момент начала впрыска.

ТНВД устройство

Последняя функция, правда, с тех пор как появились аккумуляторные системы впрыска, досталась форсункам, которые управляются уже с помощью электроники. Чтобы понять принцип по которому работает топливный насос высокого давления, давайте подробно разберем устройство этого механизма.

Конструктивные особенности ТНВД

Практически все ТНВД имеют примерно одинаковую конструкцию. Основой механизма является плунжерная пара, объединяющая в себе цилиндр и поршень. Делают ее из прочнейшей стали, способной выдерживать очень сильные нагрузки.

В остальном насосы в зависимости от конструкции делятся на несколько видов:

• Рядный. Топливо в этом случае, в цилиндр нагнетается с помощью отдельной плунжерной пары.
• Распределительный. В этом случае с помощью нескольких плунжерных пар топливо распределяется сразу по всем цилиндрам.
• Магистральный. Устройство служит исключительно для подачи топлива на аккумулятор.

В зависимости от вида принцип работы каждого из устройств совершенно различен, поэтому остановимся на них более подробно.

Рядный ТНВД

А легковые автомобили насосы такого вида перестали устанавливать еще в 2000 году. Однако. Однако сама конструкция устройства настолько надежна, что для грузового транспорта их используют, и по сей день. Рядный топливный насос высокого давления, можно смазывать маслом из системы смазки дизельного двигателя, что позволяет устройству работать даже на самом низкокачественном топливе.

Что касается внутреннего устройства рядного насоса, то он имеет количество плунжерных пар, аналогичное количеству цилиндров. Плунжеры установлены в самом корпусе, в нем же есть и топливные каналы. Плунжерные пары движутся от усилия кулачкового вала, который, в свою очередь, приводится в движение коленвалом автомобиля. Выглядит это следующим образом: кулачок набегает на толкатель плунжерной пары, которая, в свою очередь, двигается вверх по втулке, закрывая и открывая впускное и выпускное отверстие. В результате этих действий возникает давление, которое открывает клапан нагнетания и через него топливо подходит к нужной форсунке.

Регулировка рядного ТНВД, возможна как механическим способом, так и с применением электроники. В первом случае регулировка производится при помощи поворота плунжерной пары во втулке. Делается это при помощи шестерни, соединенной, с зубчатой рейкой. Что касается электронной регулировки, тут понадобится специальное дорогостоящее оборудование, которое можно найти только в автосервисе.

Распределительный ТНВД

Топливный насос высокого давления

В случае с ТНВД такого вида, всю работу выполняют один или максимум два плунжера, обслуживающие одновременно все цилиндры двигателя. Подобная конструкция в отличие от предыдущих дает таким насосам ряд преимуществ:

• Насосы такого вида гораздо легче и меньше по размерам.
• Они обеспечивают равномерность подачи топлива, что положительно сказывается на работе двигателя.

Однако главный недостаток заключается в том, что такие ТНВД, крайне недолговечны и неустойчивы к повышенным нагрузкам. Фактически вышеперечисленные свойства влияют на то, что распределительные насосы высокого давления ставят только на легковые автомобили с гораздо меньшей, чем у грузовиков мощностью двигателя.

Магистральные ТНВД

Пожалуй, самые современный топливный насос высокого давления. Он идеально подходит для нового дизельного двигателя. Используются они исключительно в аккумуляторной системе впрыска топлива. Устройство фактически делает работу инжекторного двигателя и нагнетает топливо в  рампу. Принцип работы таких насосов обеспечивает максимально, возможно, давление топлива, вплоть до 180 МПА, что необходимо для современного дизельного двигателя.

Количество плунжеров в магистральных насосах варьируется от 1 до 3, в зависимости от двигателя. В действие они приводятся также при помощи кулачкового вала или шайбы. На практике это выглядит следующим образом:

• Под действие возвратной пружины, которая двигается при вращении кулачкового вала, плунжер начинает движение вниз.
• Вследствие этого уменьшается давление в компрессионной камере и увеличивается ее объем.
• После открывается впускной клапан и в камеру начинает поступать топливо.

Подачей топлива управляет электронный блок ТНВД. Тут все зависит от потребности дизельного двигателя. Обычно клапан открыть полностью, однако, при необходимости электронный блок подает сигнал, и с помощью клапана регулирует количество поступающего топлива.

Неисправности ТНВД

Независимости от вида установленного ТНВД или надежности самого дизельного двигателя рано или позже – устройство начинает барахлить.

ТНВД Bosh

Несмотря на то что принцип работы у различных видов ТНВД в каждом случае иной, признаки неисправности устройство имеет практически аналогичные:

• Увеличивается расход топлива.
• Подача топлива к форсунке от ТНВД нарушена.
• Ремень ГРМ соскальзывает с шестерни ТНВД.
• Протекает топливо из насоса.
• Двигатель плохо заводится.
• Автомобиль сильно дымит при движении.

Главное, прежде чем приступить к ремонту топливного насоса следует исключить другие виды неисправностей. Вышеперечисленные признаки лишь намек и на самом деле могут говорить о чем угодно, вплоть от неисправности самих форсунок. Именно поэтому первым делом следует провести полную диагностику дизельного двигателя. Желательно сделать это с применением современной электроники – тогда результат будет гарантированно точен, вам не придется тратиться на ненужный ремонт, а неполадки двигателя будут устранены на 100%.

устройство, поломки и ремонт насоса высокого давления дизельного двигателя

Дизельный двигатель работает на тяжёлом топливе, которое в обычных условиях практически не испаряется. Поэтому для обеспечения полного сгорания в цилиндрах дизеля, горючее необходимо максимально качественно распылить форсункой прямого впрыска. Для этого создаётся перепад давления, измеряемый сотнями атмосфер, что помимо прочего ещё и необходимо из-за высокой степени сжатия такого двигателя.

Содержание статьи:

Следовательно, топливная аппаратура должна быть значительно усложнена по сравнению с обычным бензиновым мотором, даже прямого впрыска. Кроме подкачивающего, ставится ещё и насос высокого давления – ТНВД.

Что из себя представляет топливный насос высокого давления

Общим для всех многочисленных разновидностей ТНВД является значительное механическое сжатие дизтоплива, попадающего между плунжером или аналогичной по назначению деталью с одной стороны и подпружиненным клапаном с другой.

Любую жидкость можно считать практически несжимаемой, солярка не исключение. Поэтому давление может достигать тысяч атмосфер, особенно на современных моторах со сверхтонким распылением и электронным дозированием.

На каких двигателях устанавливается

Помимо дизелей, такие насосы могут применяться в бензиновых с прямым впрыском. Но всё же свойства бензина не требуют настолько значительного сжатия. Компрессия там ниже, да и распылять лёгкое топливо проще.

Читайте также: Как завести дизельный мотор после простоя зимой

Не применяются ТНВД в двухтактных дизелях, где горючее смешивается с воздухом в картере перед тактом продувки. Но такие моторы сейчас практически не используются на автомобилях.

Устройство и принцип работы ТНВД

Классический образ насоса высокого давления содержит в своём составе:

• Поршень в цилиндре, который в подобной технике принято называть плунжером, тем самым подразумевая очень точную подгонку с практически отсутствующим зазором и работу в жидкостной среде;
• Вал с кулачками, который при вращении давит на плунжеры снизу через толкатели, заставляя их перемещаться с большим усилием, сжимая надплунжерный объём;
• Каналы, по которым подаётся топливо к плунжерам, с клапанами, срабатывающими на обратном ходе;
• Штуцеры с металлическими трубками, подающие топливо под давлением к форсункам;
• Регулирующие рейки, клапаны, дозаторы и прочую аппаратуру.

Для обеспечения конкурентоспособных характеристик двигателей от механики в питающей аппаратуре приходится уходить, передавая регулирующие и распределяющие функции электронике.

Классификация

ТНВД можно различать по организации плунжерной системы, их приводу и способу дозирования топлива

Многоплунжерные (Рядные и V-образные)

Распространённые ранее многоплунжерные насосы схематично имели простую конструкцию, где на каждый плунжер работал свой кулачок вала, а надплунжерное пространство заканчивалось штуцером, соединённым с форсункой отдельного цилиндра двигателя. При набегании кулачка на каждый плунжер давление на форсунке резко нарастало, после чего открывался её клапан и происходил впрыск.

Регулирование количества топлива производилось поворотом плунжеров через рейку, а момент впрыска изменялся центробежной муфтой привода кулачкового вала.

На многоцилиндровых двигателях компактность конструкции обеспечивалась двухрядным расположением плунжерных пар по V-образной схеме с двумя управляющими рейками.

Распределительные

Распределительные насосы имели лишь один плунжер, приводимый в действие кулачковой вращающейся шайбой. Отсечка нужного количества топлива производится поворотом корпуса нагнетающего цилиндра.

Распределяет топливо по форсункам сам поршень, вращаясь вместе с кулачковой шайбой с приводом от двигателя. Получалась очень компактная конструкция, хорошо подходящая к легковым дизелям, но излишне нагруженная, отсюда и недолговечная.

Магистральные (Common Rail)

Наиболее совершенная система имеет в своём составе единый насос, роль которого сводится к созданию и поддержанию давления в общей для всех форсунок рампе. Все функции по своевременному открытию и дозированию подаваемого топлива возлагаются на форсунки.

По теме: Как понять что пробита прокладка ГБЦ

Форсунка системы Common Rail представляет собой электрически управляемый клапан, который способен очень быстро открываться и полностью закрываться, находясь под значительным давлением.

Приводится клапан управляющим давлением, а открывается электрическим сигналом от блока управления. Используются как электромагнитные, так и пьезоэлектрические инжекторы, что ещё больше увеличивает быстродействие.

Стало возможным применять многократный впрыск за один рабочий такт, разделив питание цилиндра на предварительное (пилотное) и несколько основных. Всё это влияет на экономичность и чистоту выхлопа.

Само устройство насоса базируется на том же принципе сжатия топлива плунжером через систему из двух клапанов. Привод может быть, как кулачковым валом, так и шайбой. Количество плунжеров разное, причём на частичных нагрузках некоторые не задействованы.

Признаки неисправности ТНВД

Всякая проблема с ТНВД ведёт к нарушению оптимального горения в цилиндрах. Отсюда и внешние проявления, подобные таковым в любом двигателе внутреннего сгорания:

• снижение мощностных и динамических показателей;
• дымность выхлопа;
• неуверенный запуск холодного или нагретого двигателя;
• увеличенный расход дизельного топлива;
• жёсткая работа и стуки в двигателе.

Практически все неисправности могут быть связаны с насосом или форсунками, поэтому проверка должна носить комплексный характер.

Внутренние поломки насоса высокого давления и их причины

ТНВД очень чувствительны к качеству топлива, особенно к наличию в его составе твёрдых включений, серы и воды. Несмотря на тщательную многоступенчатую фильтрацию полностью избежать повышенного износа не всегда удаётся.

Снижение давления становится следствием износа плунжерных пар. Топливо плохо распыляется, двигатель дымит и работает жёстко. Возможны отклонения по отдельным цилиндрам, что приводит к росту вибронагруженности.

Это интересно: Что из себя представляет двигатель TSI, характеристики и ресурс

Износ и подклинивание регулирующего механизма может стать причиной отклонений в настройке момента впрыска, что для дизеля равносильно изменению опережения зажигания бензиновых моторов.

Диагностика и ремонт ТНВД

Проверка топливной аппаратуры дизеля требует специализированного оборудования, своими силами можно лишь грубо убедиться в элементарной работоспособности, например, ослабляя штуцеры питания форсунок на старых механических насосах.

Современный ТНВД, да ещё с электрическим приводом, без диагностической аппаратуры не проверить. Надо располагать манометром для очень высокого давления, порядка двух тысяч атмосфер, сканером, опрашивающим датчики и сверяющим показатели с номинальными, форсуночным стендом.

Главное – знать взаимодействие всех узлов системы подачи топлива. Иначе отклонение в работе какого-нибудь клапана может стать причиной выбраковки дорогостоящего насоса.

На стенде насос выводится в калибровочный режим с прокачкой жидкости, строго нормированной по параметрам и очищенной. От качества топлива тоже многое зависит.

Замеряется давление и параметры расхода, их соответствие табличным во всех тестовых режимах. Только после этого выдвигаются версии и производится ремонт или замена.

Механические ТНВД VE типа. Устройство и принцип работы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента начала впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одно­плунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера показана на рисунок:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе  Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

• роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
• блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
• автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
• электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
• автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки  7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер  10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливо-подкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2.

Какое устройство имеет топливный нанос высокого давления

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

Составные части ТНВД, и их разновидности

Топливные насосы высокого давления можно найти трех видов.

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

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

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

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

Устройство ТНВД

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

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

Работа ТНВД

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

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

Причины неисправностей в работе ТНВД

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

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

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

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

Ремонт ТНВД

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

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

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

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

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

Подтечка топлива

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

Проблемы с клапаном, прекращающим подачу топлива

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

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

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

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

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

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

Очистка сетки после ремонта

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

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

Топливные насосы низкого давления

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

Составные части ТННД

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

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

Виды ТННД

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

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

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

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

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

В качестве вывода и подведения итогов, необходимо еще раз сделать оговорку, что лучше использовать исключительно проверенное топливо и проходить регулярные осмотры, чем выплачивать круглые суммы специалистам по ремонту или покупать новые насосы. При правильной и бережной эксплуатации автомобиля, все его части будут бесперебойно работать, и прослужат долгое время.

Принцип работы ТНВД, выявление и устранение неисправностей

ТНВД это своего рода сердце автомобиля, которое качает топливную смесь в двигатель для его дальнейшей бесперебойной работы.
Устройство имеет несколько важных функций:

1. Насос контролирует подачу смеси в зависимости от потребности.
2. Нагнетает смесь в форсунки
3. Определяет когда необходимо сделать впрыск топлива в цилиндры.

ТНВД

Как работает ТНВД и из каких компонентов состоит:

В виде схемы обычного ТНВД опишем основной принцип работы

1. Цилиндр с поршнем посажены на втулку, они вращаются единым механизмом и называются «плунжерной парой»
2. В блоке есть специальные ямки, они служат для поступления смеси к плунжерным парам.
3. Вал ходит с помощью ремня ГРМ.
4. Толкатели выполняют функцию толчка в свою очередь, нажимают на вал кулачков
5. Специальные пружины возвращают плунжер обратно
6. Клапаны нагнетания
7. Штуцеры
8. Зубчатые рейки.

Топливный насос высокого давления

Регулятор подачи, активируется нажатием на педаль газа.

Если представить все устройства этого механизма, нетрудно описать принцип его работы, он чем-то похож на двухтактный ДВС:
1. Кулачковый вал совершает вращение
2. Кулачки в валу надавливают на устройство толкателя Плунжера
3. Плунжер начинает перемещение по цилиндру
4. При увеличении давления клапаны нагнетания открываются
5. Поступающее топливо идет к форсункам

Конструктивная особенность дает возможность не полностью поступать всей смеси сразу а только необходимой для работы пропорции. Что остается, уходит в клапаны для слива. Муфта, которая работает центробежно, подает дизельное топливо в нужный момент. Регулятор, работающий во всех режимах нужен для установления точного количества топлива, нажатие водителем на газ увеличивает объем подаваемой смеси.

Как понять что не работает ТНВД?

Любой производитель всегда стремится улучшить качество своего насоса, регулярно проводятся испытания, как полным комплектом, так и отдельно взятых элементов. Проверка и регулировка тнвд на стенде также проходит с регулярностью. Но неполадки время от времени все равно случаются, часто из-за износа механизма. Произвести тесты не имея под рукой необходимого оборудования и специальной программы практически невозможно.

Основные симптомы поломки:

• Заметно увеличивается расход дизеля
• Двигатель запускается не с первого раза
• Цвет из выхлопа
• Запах едкий, обилие дыма из выхлопной
• Ремень ГРМ часто слетает
• Топливо утекает
• Мощность двигателя падает
• Мотор плохо держит обороты.

Устройство ТНВД

Замена тнвд что это?

Замена целого блока тнвд на новый представляет собой трудоемкий процесс и если вы никогда не сталкивались с такой поломкой, то лучше доверить работу профессионалам.

К блоку идет много различных подключений и основное – это топливные шланги, необходимо перекрыть и отсоединить их в первую очередь.
Далее необходимо отсоединить разъемы накаливания свечей. Найти и вывернуть болты, которые фиксируют трубки, потом обязательно нужно снять масляный фильтр. Затем отсоединяем топливные форсунки на головке цилиндра. Далее необходимо снять разъемы от форсунок. Открываем блок и снимаем с тнвд ремень топливного насоса. Остается только подобрать правильный ключ и открутить сам насос.

На первый взгляд кажется, что ничего сложного в подобной работе нет, но это только на первый взгляд. Если у вас недостаточно навыков ремонта автомобиля и тем более умения сложного ремонта, то лучше не пытаться сделать все самому, некачественным ремонтом можно сделать только хуже и навредить сердцу своего автомобиля – двигателю. Поэтому всегда доверяйте профессионалам.

Заполните описание товара

ТНВД дизельного двигателя — устройство, принцип работы и ремонт

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

Содержание

Что такое ТНВД

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

Развитие конструкции насоса

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

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

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

Различные виды ТНВД

В настоящее время различают три основных типа ТНВД:

• распределительный
• рядный
• магистральный

Рядный насос

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

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

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

Распределительный ТНВД

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

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

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

Магистральный топливный насос

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

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

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

Из чего состоит насос

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

Возможные неисправности

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

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

Ремонт ТНВД

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

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

Аппаратура впрыска топлива

ТОПЛИВО ИНЖЕКЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Есть три метода, обычно используемых для механического впрыска топлива (на нужное количество, время и продолжительность) в цилиндры дизельного двигателя.Эти методы следующие:

1. Насос управляемый (толчковый насос)

2. Дистрибьютор

3. Насос-форсунка

ПРИМЕЧАНИЕ: Четвертый метод, известный как давление-время (PT), использует насос-форсунки. Этот способ является уникальным для дизельных двигателей Cummins и не считается распространенным; поэтому это не будет объяснено в данном руководстве по тарифному обучению. Три перечисленные выше методы будут объяснены в следующих разделах.

РЫЧАГ НАСОС СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Рывной насос системы впрыска топлива состоят из насосов высокого давления и управляемых давлением распылительные клапаны или форсунки, которые являются отдельными компонентами. В некоторых двигателях, например У Alco есть только один насос и одна форсунка для каждого цилиндра. В другом двигателей, таких как оппозитный поршневой двигатель Фэрбенкса-Морса, каждый цилиндр имеет два насоса и две форсунки. Большая часть инъекции выполняется качать сам.Насос повышает давление, дозирует топливо и измеряет инъекция. Сопло — это просто подпружиненный обратный клапан, который реагирует на давление, подаваемое от насоса высокого давления.

ПРИМЕЧАНИЕ: Крупнейшим производителем систем впрыска топлива с гидрораспределителями является американская компания Bosch. Компания. В системе могут использоваться два разных типа насосов, обозначенных APF или APE. Буква F в APF обозначает насос, у которого нет собственного диск, а буква E в APE указывает на насос с автономным приводом.

Bosch Насос APF

Тип Насосы APF имеют одноцилиндровую конструкцию с плунжерным насосом на каждом. цилиндр находится в отдельном корпусе (рис. 9-10). В 6-цилиндровом двигателе для Например, есть шесть AMBAC International

Рисунок 9-10.-Тип APF, одноцилиндровый, впрыск топлива насос.

отдельные Насосы APF.Каждый насос приводится в действие кулачком, а объем топлива регулируется настройкой стойки управления.

Bosch Насос APE

Рисунок 9-11 показан типовой топливный насос высокого давления Bosch APE. Насосы типа APE собраны со всеми отдельными поршнями цилиндра в едином корпусе. Посмотреть A на рисунке 9-11 показана типичная система подачи топлива. Вид B на рисунке 9-11 показывает насосный агрегат для 6-цилиндрового двигателя. ТНВД работают от одинарного распредвала в нижней части корпуса.Лепестки кулачка расположены так, чтобы порядок зажигания соответствовал порядку зажигания двигателя. Каждый оборот распределительного вала обеспечивает по одной заправке топлива из каждого выпускного отверстия.

Хотя наше обсуждение будет касаться насосной системы APF, насос APF работает на те же принципы. Таким образом, информация о

Рисунок 9-11.-Типичный Bosch Система подачи топлива APE и ТНВД.

г. принцип перекачки, принцип дозирования, а также работа нагнетательного клапана относится к насосу APF.

Роликовый насос

— обзор

1.1.1.2 Конфигурация синтеза потока

Типичный стенд подготовки с конфигурациями синтеза потока, разработанный в этой работе, включает в себя один нагнетательный насос, три миллимиксера, три змеевика и необходимое вспомогательное оборудование.

В качестве впрыскивающего насоса, использованного в этой работе, используется перистальтический насос Watson-Marlow 323Du с восьмироликовой головкой 318MC, скорость впрыскиваемого потока регулируется путем регулировки скорости вращения насоса в об / мин.В качестве миллимиксера, использованного в этой работе, используется Т-смеситель из ПЭЭК 1/8 дюйма от Thames Restek, диаметр отверстия миллимиксера составляет 2,0 и 1,5 мм соответственно. Змеевик представляет собой трубку из FEP (наружный диаметр 1/8 дюйма, внутренний диаметр 2,4 мм), и длина каждого змеевика регулируется для обеспечения равного времени пребывания жидкости на каждой ступени змеевика. Полная информация об измененном расходе впрыска и длине змеевика представлена ​​в разделе 1.1.1.4. Кроме того, водяная баня Elmasonic используется для регулирования температуры осаждения от комнатной до максимальной 80 ° C.

Две конфигурации синтеза потока разработаны в соответствии с маршрутом изменения pH через змеевики. Две конфигурации называются «путь снижения pH» и «путь повышения pH», и схема представлена ​​на рисунках 1.1.1 и 1.1.2, соответственно.

Рис. 1.1.1. Схема «пути снижения pH».

Рис. 1.1.2. Схема потока «путь увеличения pH».

Вообще говоря, «путь снижения pH» — это конфигурация, при которой растворы реагентов металлов с низкой концентрацией вводятся постепенно в основной поток раствора осаждающего агента, и pH жидкости через змеевик будет снижаться с очень высокого значения, а конечный pH — в сборный стакан 9–10.Но «путь увеличения pH» означает, что растворы осаждающих агентов с низкой концентрацией постепенно вводятся в основной поток раствора металлического реагента, и pH жидкости через змеевик будет увеличиваться с очень низкого значения, а конечный pH в сборном стакане также равен 9– 10.

Для обеих конфигураций осаждение происходит в пределах трех миллимиксеров, и реакция продолжается во всех трех змеевиках. Понятно, что свойства конечных осадков определяются явлением осаждения в миллимиксерах и змеевиках, которое в основном контролируется скоростью смешивания впрыскиваемых жидкостей в миллимиксерах, температурой реакции как в миллимиксерах, так и в змеевиках, а также временем пребывания в реакции в течение катушки.Чтобы исследовать и оптимизировать эти ключевые факторы, влияющие на производительность обеих конфигураций, тестируются два типа диаметра отверстия миллимиксера, представляющие производительность скорости смешивания жидкостей, три различных времени змеевика (время пребывания жидкости во всех змеевиках) и шесть различных температур реакции. на обеих конфигурациях. Подробные рабочие процедуры изложены ниже.

Для обеих конфигураций синтеза потоков в этой работе используются два типа миллимиксеров с разным размером отверстия, включая 2.Миллимиксер диаметром 0 и 1,5 мм. Все миллимиксеры и змеевики подключаются по схеме, показанной на рис. 1.1.1 и рис. 1.1.2, а затем помещаются в водяную баню. Таким образом, температура реакции осаждения в миллимиксерах и змеевиках может строго контролироваться с помощью водяной бани. Проверенные температуры реакции осаждения включают 23, 35, 45, 60, 70 и 80 ° C.

Регулируя скорость откачки перистальтического насоса, можно регулировать расход жидкости внутри каждого змеевика.Таким образом, для определенной длины трубы змеевика время пребывания жидкости, называемое временем змеевика, можно контролировать как предварительно определенное значение. Общее время катушки, испытанное в данной работе, составляет 5, 10, 15 и 30 мин. Измененные расходы жидкости и время змеевика представлены в таблице 1.1.1, где S _p (об / мин) — скорость насоса, управляемая скоростью вращения восьмироликовой головки 318MC; R _p (мл / мин) — скорость откачки неочищенных растворов реагентов и осадителей, которая регулируется перистальтическим насосом; R _c (мл / мин) — скорость потока жидкости в каждой трубке змеевика сразу после каждого миллимиксера; L _c (мм) — длина каждой трубы змеевика; ID (мм) — это внутренний диаметр каждой трубки змеевика; и t _e (мин) — время пребывания жидкости в каждом змеевике, которое рассчитывается по расходу жидкости, внутреннему диаметру и длине трубки змеевика, показанным в уравнении.(1.1.1). Согласно испытаниям, разница между полным и фактическим временем намотки с расчетным временем намотки ( t _e ) составляет менее 10 с. Ошибка в основном из-за обрезания змеевика на определенной длине и изменения вязкости жидкости в змеевиках. Разница в 10 с вполне приемлема для определения и настройки катушек:

Таблица 1.1.1. Измененный расход жидкости и время змеевика

24

S p (об / мин)	R p (мл / мин)	Катушка No.	R c (мл / мин)	L c (мм)	ID (мм)	t e (мин)	Всего т e (мин)
18	1,08	1	2,16	800	2,4	1,67	5,01	5,01	1200	1,67
		3	4,32	1600		1,67
		9	0,54	1		1,08											9018	2	1,62	1200	3,35
3	2,16			1600	3,35
6	0,36			1	72	800	2,4	5,02										15,06
		2	1,08	1200	5,02
		3	1,44	1600 5		1600 5		1600	1	0,36	800	2,4	10,04	30,12
2	0,54	1200	10,04
3 0. 182	72	1600	10,04

(1.1.1) te = π × ID × Lc4Rc

Для «способа снижения pH» 0,05 моль гидроксида аммиака и 0,0025 моль карбоната аммония смешивают и затем растворяют в 50 мл. деионизированная вода в качестве раствора осадителя. 0,015 моль гексагидрата нитрата цинка (II) и 0,005 моль нитрата нонагидрата нитрата хрома (III) смешивают и затем разделяют на три равные части. Каждую часть растворяют в 50 мл деионизированной воды как раствор одного металлического реагента.Таким образом получают один стакан с раствором осадителя и три стакана с растворами металлических реагентов, которые помещают в каналы 1–4 перистальтического насоса, соответственно.

Для «способа увеличения pH» 0,015 моль гексагидрата нитрата цинка (II) и 0,005 моль нитрата нонагидрата нитрата хрома (III) смешивают и растворяют в 50 мл деионизированной воды в качестве раствора металлического реагента. Смешивают 0,05 моль гидроксида аммиака и 0,0025 моль карбоната аммония и делят на три равные части.Каждую часть растворяют в 50 мл деионизированной воды в виде одного раствора осаждающего агента. Таким образом получают один стакан с раствором металлического реагента и три стакана с растворами осадителя, которые также помещаются в каналы 1–4 перистальтического насоса, соответственно.

Перед типичным тестом подготовки температура водяной бани должна достичь заданного значения, чтобы обеспечить стабильность температуры реакции осаждения в пределах миллимиксеров и стабильности змеевиков. Когда перистальтический насос включается с определенной скоростью откачки, только канал 1 и канал 2 сначала используются для введения соответствующего раствора.Два раствора из каналов 1 и 2 встречаются в первом миллимиксере, а затем смешанная жидкость течет в первый 1-метровый змеевик. Когда смешанная жидкость по первому 1-метровому змеевику приближается ко второму миллимиксеру, канал 3 перистальтического насоса используется для впрыскивания соответствующего раствора. Раствор из канала 3 и жидкость по первому змеевику будут достигать второго миллимиксера одновременно, а затем повторно перемешанная жидкость течет во второй змеевик. Тот же процесс будет происходить в третьем миллимиксере, где раствор из канала 4 и жидкость во втором змеевике встретятся и снова перемешаются.После прохождения жидкости по третьему змеевику последняя жидкость будет собираться в стакан при непрерывном перемешивании. Поток продолжается непрерывно, пока последняя капля жидкости не вытечет из третьего змеевика в сборный стакан, а собранная жидкость с осадками внутри немедленно фильтруется без дополнительного времени на выдержку.

Отфильтрованные осадки промывают в течение 30 мин деионизированной водой, а затем снова фильтруют. Осадки после промывки и повторной фильтрации сушат при 120 ° C в течение ночи.Таким образом получают окончательный высушенный осадок, который затем охарактеризовывают с помощью БЭТ, дифракции рентгеновских лучей и ICP-OES для определения его конечных свойств.

Система впрыска топлива — обзор

13.3.4 Воздушный впрыск топлива

Системы впрыска топлива незаменимы при усовершенствовании двухтактных двигателей с целью повышения их преимуществ в автомобильных двигателях. Имеется множество отчетов о разработках инжекторов [35–42], но очень немногие содержат достаточную информацию, относящуюся к подробным характеристикам распыляемых капель.Системы распыления и впрыска были тщательно исследованы, особенно в дизельных двигателях. Двухтактный двигатель включает в себя сложные процессы, такие как процесс продувки, циклическое изменение и пропуски зажигания, которые тесно связаны с распространением и отражением волны давления. Хотя процесс продувки был ключевой особенностью при разработке двухтактных двигателей [20,22–24,43–46], имеется очень мало экспериментальных данных, объясняющих взаимосвязь между испарением аэрозоля бензина, образованием смеси и продувкой. процесс [47–54].

Для небольших двухтактных двигателей прямой впрыск топлива рассматривается как способ решения проблем неполного сгорания и чрезмерной концентрации углеводородов в выхлопных газах. В частности, пневматический впрыск топлива был разработан как мощный инструмент для создания более горючей топливно-воздушной смеси при обедненных условиях сгорания. Пневматический впрыск использует сжатый воздух для распыления топлива в форсунке и улучшения проникновения мелких капель. В мире появилось множество различных типов инжекторных механизмов.В формировании струи инжектора с подачей воздуха преобладает вспомогательный воздушный поток, поэтому следует понимать процесс диспергирования капель и их распыление, а также динамику капель.

Инструменты лазерной диагностики, такие как лазерный лист [55], эксиплекс [56] и LDV [14], могут предоставить информацию об угле распыления, форме распыления, проникновении, области паров и т. Д., Но подробную информацию о распылении, такую ​​как капли Распределение диаметра и его скорости в двумерной плоскости пока не получено.Техника визуализации может предоставить достаточную пространственную, но очень скудную временную информацию о характеристиках распыления. Фазовый доплеровский анемометр (КПК) может измерять диаметр капли и ее скорость с очень высоким пространственным и временным разрешением, но это метод измерения по одной точке. Для определения двумерного изображения аэрозоля с подробными характеристиками капель требуется альтернативный метод.

В этом разделе доказана применимость среднего диаметра по Заутеру (SMD) [57,58] в периодическом инжекторе, а также реализованы классы размеров капель, чтобы лучше понять передачу импульса между жидкой и газовой фазами.

Пневматическая форсунка, использованная в этом эксперименте, была коммерческой форсункой для двухтактного морского двигателя мощностью более 22 кВт (30 л.с.) на цилиндр, как показано на рисунке 13.21. Топливо сначала впрыскивается в полость, и воздушный инжектор приводится в действие путем открытия тарельчатого клапана. Соотношение воздух-топливо можно контролировать, изменяя период открытия клапана, когда разница давлений между воздухом и топливом установлена ​​на определенном уровне. Перед клапаном форсунка имеет прямую трубку длиной 36 мм, в которой проводится предварительная атомизация.Топливо с пневмоприводом впрыскивается через тарельчатый клапан диаметром 5 мм.

Рис. 13.21. Инжектор с пневмоприводом.

(перепечатано с разрешения SAE)

В качестве топлива вместо бензина использовался сухой растворитель с показателем преломления 1,427. Удельная плотность сухого растворителя составляет 0,77 г / см ³ , что очень похоже на плотность бензина (0,7–0,8 г / см ³ ). Угол рассеяния 68 ° определялся углом преломления первого порядка [59]. Для векторных измерений использовался однокомпонентный ЛДВ с изменением угла падения луча на ± 45 °.

Прямые фотографии впрыснутого спрея показаны [60] на Рисунке 13.22. Понятно, что грибовидный вихрь вызывается напряжением сдвига на распылительной оболочке. Скорость распылительного наконечника, рассчитанная по этим изображениям, составляет около 64 м / с. Лист лазера YAG был использован для получения двумерного изображения аэрозоля, как показано на том же рисунке. Эти кадры представляют собой прямые снимки определенного цикла. Хорошо известно, что в этом типе инжектора с пневмоприводом бывают вариации от цикла к циклу. На рисунке также показаны два изображения в разных циклах в одно и то же время.Эти фотографии указывают на важность и необходимость анализа брызг с помощью двухмерного изображения с высоким временным разрешением, поскольку визуализация лазерного листа не может предоставить информацию об изменении во времени и информацию о диаметре. Одноточечные измерения не выявляют вариаций от цикла к циклу и вариаций пространственной структуры. Однако, используя одноточечное измерение с усредненными по ансамблю данными, можно продемонстрировать двухмерное изображение брызг с его пространственной структурой, как показано [61] на рисунке 13.23. Также показаны средний диаметр по Заутеру (SMD) и соответствующие векторы скорости.

Рис. 13.22. Изображения структуры впрыснутого спрея.

(перепечатано с разрешения SAE)

Рис. 13.23. Векторы скорости капель и SMD.

(перепечатано с разрешения SAE)

Пространственная дисперсия капель лучше всего объясняется с помощью плоских источников информации, таких как фотография или изображение лазерного листа. Метод КПК предоставляет одноточечную информацию, но метод усреднения по ансамблю с фазовой синхронизацией может продемонстрировать двумерное изображение, как показано на рисунке 13.23. Осесимметрия струи была проверена путем измерения в противоположных точках до r = –3 мм. На этом рисунке показано изменение SMD и его пространственная структура в зависимости от времени. Длина вектора была рассчитана как длина траектории капли в пределах 0,25 мс, а цвет представляет собой SMD. Максимальный размер SMD составлял 130 микрон.

Через 1,6 мс после сигнала впрыска, который использовался в качестве сигнала вспомогательного пневмопривода, на оси наблюдалась первая капля. Через 0,25 мс скорость распылительного наконечника достигла примерно 65 м / с, и наблюдалось рассеяние капель в радиальном направлении.Скорость распылительного наконечника 65 м / с была почти такой же, как и скорость, рассчитанная на основе изображения прямого распыления. Размер SMD на наконечнике распылителя составлял около 25 микрон. На центральной оси направление капель было параллельно оси, в то время как направление капель в области оболочки распылителя было более 45 градусов в радиальном направлении.

Через 2,3 мс скорость распылительного наконечника на оси увеличилась, и следующая капля из сопла образовала группу капель большего размера. Область, в которую проникают капли, напоминала зонтик.Мелкие и быстрые капли существовали до 2,8 мс. Через 2,8 мс скорость распылительного наконечника уменьшилась, а SMD увеличился вблизи центральной оси. Более крупные капли догоняли и сталкивались с более мелкими каплями, и, следовательно, диаметр начал увеличиваться. Капли брызг во внешней области имели более низкую скорость из-за сильных сдвиговых потоков, и тогда направление капель показывало волнистую структуру брызг. Очень большая капля красного цвета возле сопла образовалась за 2,875 мс, когда размер капли распылительного наконечника составлял 30 микрон.

Кроме того, капли брызг, находящиеся под влиянием турбулентного воздуха, имели тенденцию следовать за движением воздуха, но большие капли с высоким импульсом проникали в области с высокой турбулентностью потока, такие как области рециркуляционного потока. Тогда эту динамику капель нельзя было продемонстрировать только по среднему диаметру по Затеру, но для этого требуются другие передовые методы, такие как анализ с классификацией по размеру.

Четыре вектора скорости капли, классифицированные по размеру, показаны замороженными на 2,875 мс на рисунке 13.24. Ясно, что в областях малых капель образуется грибовидный вихрь, вызванный сдвиговым потоком.На наконечнике распылителя мелкие капли демонстрируют больший градиент скорости, чем более крупные капли. Векторы капель большего размера имеют более прямые и более узкие углы впрыска. В области оболочки распылителя нет капель размером более 30 мкм м.

Рис. 13.24. Динамика капель по размеру при 2,875 мс.

(перепечатано с разрешения SAE)

Угол распыления каждого размерного класса и затухание количества движения необходимо количественно определить, чтобы понять процессы испарения и образование смеси.Профили движения воздуха и турбулентной энергоемкости показаны на рисунке 13.25. Большая область турбулентной энергии, показанная темной областью на рисунке, указывает на наличие области сильного сдвигового потока. В начале периода закачки большее пятно находится в центре оси. На следующем этапе в области оболочки распылителя появляется темная область. Вектор скорости скольжения показывает большой угол вектора в области сильного сдвига.

Рис. 13.25. Движение воздушного потока, турбулентная кинетическая энергия и скорость скольжения маленькой капли.

(перепечатано с разрешения SAE)

Характеристики распыления бензинового инжектора с пневмоприводом были исследованы с помощью фазовых доплеровских измерений. Краткое изложение вышеизложенных результатов следует ниже.

Двумерное планарное изображение капель, классифицированных по размеру, использовалось для демонстрации пространственной структуры образования брызг. Было обнаружено, что средний диаметр по Заутеру не является лучшим представительным значением в области ускорения, и что метод классификации по размеру очень полезен для понимания подробных характеристик распыления.Скорость скольжения и относительное число Рейнольдса были реализованы, чтобы показать область передачи импульса из-за сильной силы сопротивления. Грибовидный вихрь образовывался сильным сдвиговым потоком на распылительной оболочке и состоял из маленьких капель размером от 10 до 20 мкм мкм. Возле сопла была обнаружена структура с двойным распылительным наконечником, которая быстро уменьшалась с увеличением расстояния. Капли размером более 30 мкм м проникли почти прямо вниз по течению. Было обнаружено, что эта анимация брызг может быть самым мощным инструментом в понимании процессов передачи импульса.

Функции ТНВД

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

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

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

Типы ТНВД

Линейные насосы

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

Распределительные насосы высокого давления

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

ТНВД Common Rail

В системе впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой его власть решает, когда и в каком количестве будет подаваться топливо под давлением. Это система прямого впрыска топлива для дизельных и бензиновых двигателей.

Электрические насосы

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

История впрыска топлива

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

Что важно знать при покупке ТНВД

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

Заключительные слова

Зная функции и важность топливных насосов высокого давления, не будет ошибкой сказать, что они определяют рабочие характеристики автомобиля.Вы можете просмотреть большой каталог топливных насосов высокого давления, чтобы сделать покупку в Интернете. Более того, вы можете сравнить цены на ТНВД в Индии, предлагаемые несколькими производителями. Стоимость топливного насоса высокого давления зависит от того, ищете ли вы насосы OEM или послепродажные.

Подробнее на https://boodmo.com/

Что должны знать морские инженеры?

Функция переменного времени впрыска (VIT) судового дизельного двигателя вступает в действие во время регулировки давления сгорания в зависимости от нагрузки.Регулируемое время впрыска (VIT) позволяет достичь максимального давления сгорания во время работы с частичной нагрузкой, что помогает снизить расход топлива, а также добиться эффективного сгорания в двигателе.

Управляя моментом впрыска топлива в топливном насосе и опережая момент впрыска топливного насоса, VIT увеличивает максимальное давление в двигателе.

При работе с судовым главным двигателем, который оборудован устройством с регулируемой синхронизацией впрыска (VIT), морской инженер должен знать следующие моменты для бесперебойной работы двигателя:

1.Свобода механических частей: Привод регулируемого времени впрыска (VIT) работает за счет движения эксцентрикового вала всасывающих и регулирующих клапанов. Морские инженеры должны убедиться, что в этих клапанах нет препятствий или чрезмерного люфта. Пружину эксцентрикового вала также следует регулярно проверять на правильность работы, чтобы избежать любого вида поломки.

2. Проверка значений индикатора нагрузки: Регулирующая топливная тяга передает движение выходного рычага регулятора и соответственно определяет подачу топлива в цилиндр.Судовой механик должен проверить соответствие между положением индикатора нагрузки на установочной пластине, предусмотренной в рычажном механизме, и значением индикатора нагрузки на местной маневренной стойке и в позиции дистанционного управления, когда VIT установлен на «0». Если есть отклонение в любом из трех значений, его необходимо исправить, прежде чем начинать какие-либо действия с синхронизацией топливного насоса.

3. Настройка привода VIT: Проверьте ход привода, когда VIT равен «0», вставив распорную втулку между регулирующим рычагом всасывающего клапана и блокирующим устройством.Переместите VIT в положение максимального опережения и минимального замедления соответственно и запишите значения на индикаторе нагрузки на установочной пластине. Также проверьте ход привода в системе дистанционного управления. Наконец, отметьте и сравните любое отклонение, указанное в руководстве производителя.

4. Зазор VIT: При установке VIT после технического обслуживания необходимо проверить зазор и соосность между стопорной пластиной и рычажным механизмом, когда цилиндр находится в полностью втянутом положении.Если зазора нет, стопорную пластину необходимо отшлифовать до достижения зазора.

5. Электрическое соединение: Для регулируемого времени впрыска с электронным управлением (VIT) необходимо регулярно проверять все кабельные соединения между соединительной коробкой и клеммой VIT.

6. Пневматический цилиндр: Пневматический цилиндр, который действует как блок позиционирования рычажного механизма VIT, иногда снабжен механической блокировкой, которую необходимо проверить на предмет заклинивания.Это будет полезно для перемещения цилиндра вручную в случае отказа системы автоматического позиционирования.

7. Период обкатки: Когда судовой дизельный двигатель находится в недостаточном периоде обкатки / обкатки из-за арендного ремонта компонентов двигателя, VIT должен быть отключен или выключен на весь период времени до завершения обкатки.

8. Двигатель работает с отключением агрегата: Если основной двигатель работает с отключением одного агрегата из-за серьезной проблемы в частях этого агрегата, VIT должен быть установлен на ноль или отключен, поскольку будет неравномерно. распределение нагрузки внутри двигателя.

Образец изображения

9. Отказ VIT: Когда происходит отказ VIT, пиковое давление сгорания больше не контролируется пневматическим приводом. В такой ситуации необходимо установить распорную втулку, чтобы зафиксировать нейтральное положение VIT.

Это не исчерпывающий список, но он включает в себя все важные моменты, которые необходимо учитывать при работе с двигателем с VIT.

VIT используется для снижения общего расхода топлива и достижения максимального давления даже при низкой нагрузке, но плохое обслуживание и эксплуатация VIT могут обратить вспять результат и даже привести к серьезному повреждению основных деталей двигателя.

Знаете ли вы еще какой-нибудь важный момент, который следует добавить в список? Расскажите об этом в комментариях ниже.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li.last + li {clear: both;}]]]]>]]>

Теги: судовой дизельный двигатель

Diesel Technology, 8-е издание стр. 12

Авторское право Goodheart-Willcox Co., Inc. 12 Тестирование и обслуживание встроенного насоса 392 Снятие встроенного насоса / Установка нагнетательного насоса / Проверка времени статического разлива / синхронизация с фиксированным таймингом Датчик / Свет / Проверка закрытия порта высокого давления / Проверка времени разлива двигателя в сборе / Метод низкого давления воздуха / Удаление воздуха из системы впрыска Устранение основных неисправностей 401 Проверка давления предохранительного клапана / Проверка ограничения перекачивающего насоса / Проверка давления вторичного топливного фильтра / Обслуживание и Калибровка Дымовые регуляторы ускорения 403 Анероид / наддувный компенсатор / компенсатор давления и высоты Глава 20 Распределительные нагнетательные насосы.. . . . . 409 Одноплунжерные распределительные нагнетательные насосы 410 Перекачивающий насос / Гидравлическая головка / Регулятор / Избыточное топливо и анероидные устройства / Дозируемые насосы с оппозитным плунжером 414 Компоненты дозируемого насоса с оппозитным плунжером / Вход с оппозитным плунжером Работа дозируемого насоса и расход топлива / работа клапана подачи / Цепь смазки / Работа механизма подачи / Работа механического регулятора / Работа гидравлического регулятора / Снятие и установка впрыскивающего насоса распределителя электрического отключения 421 Калибровка насоса распределителя Глава 21 Системы впрыска насос-форсунки.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 Основы насос-форсунок 426 Механические насос-форсунки (MUI) / Электронные насос-форсунки (EUI) / Гидравлические электронные насос-форсунки (HEUI) / Изоляция неисправной форсунки / Обратный слив топлива Проверка двигателя Процедура настройки 431 Синхронизация клапана и форсунки / Время инжектора Высота Глава 22 Основы электричества. . . . . . . . . . . . . 435 Принципы электричества 436 Сравнение традиционной теории и теории электронов / Измерение электричества / Закон Ома / Проводники и изоляторы Электрические цепи 438 Последовательные цепи / Параллельные цепи / Последовательно-параллельные цепи / Цепь заземления / Основные условия цепи Компоненты электрической системы 442 Электропроводка / Защита цепей / Выключатели / Резисторы Батареи 445 Конструкция батареи / Удельный вес электролита / Дополнительные материалы аккумуляторных ячеек / Свинцово-кислотные батареи срабатывания клапана / Батареи глубокого цикла / Номинальные характеристики батарей / Безопасность батареи Профилактическое обслуживание батареи 449 Тестирование и обслуживание батареи 450 Показания ареометра / Встроенные гидрометры / Обрыв Тест напряжения / Тест нагрузки батареи / Цифровое тестирование батареи / Тестирование выключения ключа Зарядка батареи 453 Системы отключения по низкому напряжению / Цепи батареи / Дизельные двигатели с запуском от внешнего источника / Common Jumpstar t Lug / Системы с напряжением от 12 до 24 В 457 Легированные полупроводники / диоды / транзисторы / Работа транзисторов / Интегральные схемы и компьютерные микросхемы Глава 23 Электронное управление двигателем и впрыск топлива.. . . . . . . . . . . . . . . 463 Системы управления дизельным двигателем 464 Электронный модуль управления 464 Сигналы напряжения / Аналого-цифровые (A / D) преобразователи / Двоичные коды / Интерфейсные схемы и микросхемы часов / Память системы управления / EMI и RFI / Разъемы канала передачи данных и последовательные линии / Дистанционное управление Входы станций сбора данных 470 Датчики температуры / Датчики скорости и положения / Датчики давления / Переключатели / Другие датчики

СИСТЕМА ВПРЫСКА

: КОМПОНЕНТЫ, ВИДЫ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

«Топливная форсунка — это механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление (впрыск) нужного количества топлива в двигатель, чтобы создать подходящую воздушно-топливную смесь для оптимального сгорания.”

Технология была создана в начале 20 века и впервые реализована на дизельных двигателях. К последней трети 20-го века он также стал популярным среди обычных бензиновых двигателей.

Электронный блок управления (ЭБУ в системе управления двигателем) определяет точное количество и конкретное время требуемой дозы бензина (бензина) для каждого цикла, собирая информацию с различных датчиков двигателя. Таким образом, ЭБУ отправляет управляющий электрический сигнал правильной продолжительности и времени на катушку топливной форсунки.Таким образом открывается форсунка, через которую бензин проходит в двигатель.

На один вывод катушки форсунки напрямую подается напряжение 12 В, которое контролируется ЭБУ, а другой вывод катушки форсунки открыт. Когда ЭБУ определяет точное количество топлива и время его впрыска, активирует соответствующую форсунку, переключая другую клемму на массу (массу, т. Е. Отрицательный полюс).

КОМПОНЕНТЫ

Целью системы впрыска топлива является дозирование, распыление и распределение топлива по воздушной массе в цилиндре.В то же время он должен поддерживать требуемое соотношение воздух-топливо в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя.

* Насосные элементы:

Для перемещения топлива из топливного бака в цилиндр.

* Дозирующие элементы:

Для измерения подачи топлива со скоростью, необходимой для регулирования скорости и нагрузки на двигателе

* Контроль дозирования:

Для регулировки нормы дозирования элементов при изменении нагрузки и частоты вращения двигателя.

* Контроль смеси:

Для регулировки соотношения топлива и воздуха в зависимости от нагрузки и скорости.

* Раздаточные элементы:

Для равномерного распределения дозированного топлива между цилиндрами.

* Контроль времени:

Для фиксации запуска и остановки процесса смешения топлива с воздухом.

ВИДЫ ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ

1. Верхняя подача — Топливо поступает сверху и выходит снизу.

2. Боковая подача — Топливо попадает сбоку на штуцере форсунки внутри топливной рампы.

3. Форсунки корпуса дроссельной заслонки — (TBI) Расположены непосредственно в корпусе дроссельной заслонки.

ВИДЫ СИСТЕМ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

1. Одноточечный впрыск топлива в корпус дроссельной заслонки

Также называемый одинарным портом, это был самый ранний тип впрыска топлива, появившийся на рынке. Все автомобили имеют впускной коллектор, через который в двигатель сначала поступает чистый воздух. TBFI работает, добавляя правильное количество топлива в воздух перед его распределением по отдельным цилиндрам.Преимущество TBFI в том, что он недорогой и простой в обслуживании. Если у вас когда-нибудь возникнет проблема с инжектором, вам нужно заменить только один. Кроме того, поскольку этот инжектор имеет довольно высокий расход, его не так просто засорить.

Технически системы дроссельной заслонки очень прочные и требуют меньшего обслуживания. При этом впрыск дроссельной заслонки сегодня используется редко. Транспортные средства, которые все еще используют его, достаточно стары, поэтому обслуживание будет более серьезной проблемой, чем с более новым автомобилем с меньшим пробегом.

Еще один недостаток TBFI — неточность. Если вы отпустите педаль акселератора, в воздушной смеси, поступающей в ваши цилиндры, все равно будет много топлива. Это может привести к небольшой задержке перед замедлением или, в некоторых автомобилях, к выбрасыванию несгоревшего топлива через выхлопную трубу. Это означает, что системы TBFI не так экономичны, как современные системы.

2. Многопортовый впрыск

Многоточечный впрыск просто перемещал форсунки дальше вниз по направлению к цилиндрам.Чистый воздух поступает в первичный коллектор и направляется к каждому цилиндру. Инжектор расположен в конце этого порта, прямо перед тем, как он всасывается через клапан в ваш цилиндр.

Преимущество этой системы в том, что топливо распределяется более точно, при этом каждый цилиндр получает свою собственную струю топлива. Каждая форсунка меньше и точнее, что позволяет снизить расход топлива. Обратной стороной является то, что все форсунки распыляют одновременно, а цилиндры срабатывают один за другим.Это означает, что у вас может быть остаток топлива между периодами впуска или у вас может возникнуть возгорание цилиндра до того, как форсунка сможет подать дополнительное топливо.

Многопортовые системы

отлично работают, когда вы путешествуете с постоянной скоростью. Но когда вы быстро ускоряетесь или убираете ногу с дроссельной заслонки, такая конструкция снижает либо экономию топлива, либо производительность.

3. Последовательный впрыск

Системы последовательной подачи топлива очень похожи на многопортовые системы.При этом есть одно ключевое отличие. Последовательная подача топлива — раз. Вместо того, чтобы все форсунки срабатывали одновременно, они подают топливо одна за другой. Время согласовано с вашими цилиндрами, что позволяет двигателю смешивать топливо прямо перед тем, как клапан открывается, чтобы всасывать его. Такая конструкция позволяет улучшить экономию топлива и производительность.

Поскольку топливо остается в порту только на короткое время, последовательные форсунки имеют тенденцию служить дольше и оставаться более чистыми, чем другие системы.Благодаря этим преимуществам на сегодняшний день наиболее распространенным типом впрыска топлива в транспортных средствах являются последовательные системы.

Единственным небольшим недостатком этой платформы является то, что она оставляет меньше места для ошибок. Топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр только через мгновение после открытия форсунки. Если он грязный, забитый или не реагирует, ваш двигатель будет испытывать нехватку топлива. Форсунки должны работать на максимальной мощности, иначе ваш автомобиль начнет работать с неровностями.

4. Прямой впрыск

Если вы начали замечать закономерность, вы, вероятно, догадались, что такое прямая инъекция.В этой системе топливо впрыскивается прямо в цилиндр, полностью минуя воздухозаборник. Производители автомобилей премиум-класса, такие как Audi и BMW, хотят убедить вас, что прямой впрыск является новейшим и лучшим вариантом. Что касается характеристик бензиновых автомобилей, они абсолютно правы! Но эта технология далеко не нова. Он использовался в авиационных двигателях со времен Второй мировой войны, и почти все дизельные автомобили имеют непосредственный впрыск, потому что топливо намного гуще и тяжелее.

В дизельных двигателях прямой впрыск очень надежен.Доставка топлива может потребовать много злоупотреблений, а проблемы с обслуживанием сведены к минимуму.

В бензиновых двигателях непосредственный впрыск применяется почти исключительно в автомобилях с высокими характеристиками. Поскольку эти автомобили работают с очень точными параметрами, особенно важно поддерживать вашу систему подачи топлива. Несмотря на то, что в запущенном состоянии автомобиль будет продолжать работать в течение долгого времени, его характеристики быстро снизятся.

СПОСОБЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Есть два метода впрыска топлива в системе воспламенения от сжатия

1.Нагнетание воздушным дутьем
2. Безвоздушное или твердое нагнетание

1. Нагнетание воздушным дутьем

Этот метод первоначально использовался в больших стационарных и судовых двигателях. Но сейчас он устарел. В этом методе воздух сначала сжимается до очень высокого давления. Затем впрыскивается струя этого воздуха, увлекая за собой топливо в цилиндры. Скорость впрыска топлива регулируется изменением давления воздуха. Воздух высокого давления требует многоступенчатого компрессора, чтобы баллоны с воздухом оставались заряженными.2. Этот метод используется для всех типов малых и больших дизельных двигателей. Его можно разделить на две системы

1. Индивидуальная насосная система: в этой системе каждый цилиндр имеет свой индивидуальный насос высокого давления и измерительный блок.

2. Система Common Rail: в этой системе топливо перекачивается многоцилиндровым насосом в Common Rail, давление в рампе регулируется предохранительным клапаном. Отмеренное количество топлива подается в каждый цилиндр от общей магистрали.

Это все о системе впрыска топлива.Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Форсунки управляются блоком управления двигателем (ЭБУ). Во-первых, ЭБУ получает информацию о состоянии двигателя и требованиях с помощью различных внутренних датчиков. После определения состояния и требований двигателя топливо забирается из топливного бака, транспортируется по топливопроводам и затем нагнетается топливными насосами.Правильное давление проверяется регулятором давления топлива. Во многих случаях топливо также разделяется с помощью топливной рампы, чтобы питать различные цилиндры двигателя. Наконец, инжекторам приказывают впрыснуть необходимое для сгорания топливо.

Точная требуемая топливно-воздушная смесь зависит от двигателя, используемого топлива и текущих требований двигателя (мощность, экономия топлива, уровень выбросов выхлопных газов и т. Д.).

(автомобильный мир)

.