Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя

Сборка топливной аппаратуры дизельного двигателя.

К топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания относятся узлы и механизмы, обеспечивающие очистку и подачу в цилиндры топлива в количестве, соответствующем нагрузке двигателя при заданном числе оборотов.
У карбюраторных двигателей к топливной аппаратуре относятся подкачивающие насосы, фильтры и карбюраторы; у дизелей –подкачивающие насосы, фильтры, топливные насосы, форсунки и трубопроводы.

Для обеспечения равномерной нагрузки всех цилиндров многоцилиндровых двигателей требуется равномерная подача топлива всеми форсунками как при максимальной так и при частичных нагрузках.
Для удовлетворения этих требований к топливной аппаратуре необходимо тщательно выполнять все сборочные операции, выдерживать установленные в чертеже зазоры, исключать заедания в подвижных соединениях. Кроме того, следует поддерживать чистоту в сборочных цехах и на рабочих местах.

Сборка и регулировка топливных насосов высокого давления.

По конструкции топливные насосы двигателей внутреннего сгорания можно разделить на две основные группы: одноплунжерные насосы, устанавливаемые на одноцилиндровых двигателях или на каждом цилиндре многоцилиндровых двигателей, и многоплунжерные (или блочные) насосы, обеспечивающие подачу топлива во все или часть цилиндров многоцилиндрового двигателя.
Во многих конструкциях двигателей регулятор числа оборотов соединен с топливным насосом в единый узел.
Топливные насосы, устанавливаемые на двигатели разной мощности, отличаются размерами, однако на технологии процесса сборки это сказывается несущественно.
В мелкосерийном производстве сборка топливных насосов производится на стационарном сборочном месте. В крупносерийном и массовом производстве сборка узлов насосов производится на специально оборудованных рабочих местах, а общая сборка – на конвейере, где на каждой рабочей позиции выполняется определенная операция.

Рисунок — Устройство топливного насоса высокого давления с регулятором частоты вращения

В качестве примера рассмотрим технологию сборки многоплунжерного топливного насоса блочной конструкции (См. Рис), устанавливаемого на двигатель ЯМЗ 240 или его модификациях.
Перед сборкой все детали насоса тщательно промывают, продувают сухим сжатым воздухом, а затем подают в цех сборки. Детали, посадка которых обеспечивается селективным подбором, подаются в таре, разложенными по группам.
Сборку узлов производят на рабочих местах, установленных вдоль конвейеров или в сборочных цехах — при мелкосерийном производстве.
При первом цикле (первом рабочем месте) в корпус насоса устанавливают заглушку и штуцер топливоподводящего канала, шпильки для буксы и пробки для спуска воздуха. На втором рабочем месте в корпусе размещают плунжерные пары, фиксируют их стопорными винтами. При плотно затянутых винтах гильза плунжера должна иметь небольшое свободное перемещение вдоль оси. Обратные клапаны с надетыми на них уплотнительными медно-фибровыми прокладками при помощи специальной втулки устанавливают в отверстие корпуса на торец гильзы. На головки клапанов ставят пружины, плунжерные пары и обратные клапаны закрепляют штуцерами. Штуцера затягивают тарированным ключом. После затяжки штуцеров плунжеры должны свободно вращаться и перемещаться в гильзах. Собранный с насосными элементами корпус опрессовывают чистым дизельным топливом при давлении 8 кГ/см2. Течь топлива по местам посадки гильзы, резьбе штуцеров и заглушек не допускается.
На следующем этапе собирают поворотные втулки с зубчатыми венцами. Положение паза поворотной втулки относительно среднего зуба венца обеспечивается специальным приспособлением.
При сборке толкателя болты подбирают так, чтобы качание болта в корпусе толкателя было минимальным. Ролик толкателя устанавливают на ось на иголках. Для удобства сборки в ролик ставят валик, длина которого несколько меньше длины иголок; в зазор между стенками ролика и валика укладывают 15 иголок; на концы валика ставят упорные шайбы. В таком виде ролик ставят в корпус и затем осью толкателя выталкивают вспомогательный валик.
При сборке кулачкового вала на крайние шейки напрессовывают шарикоподшипники. При сборке валов многоплунжерных насосов, имеющих промежуточные опоры, на средние шейки надевают подшипники скольжения. Перед установкой подшипников шейки тщательно протирают и смазывают маслом.

При следующих операциях собирают основание регулятора и буксу. Сборка заключается в установке сальников и пальца крестовины регулятора.
На тех рабочих местах, где собирают узлы для сборки регулятора, производится сборка корпуса регулятора. На крышке регулятора монтируют направляющую втулку пружины, механизм, позволяющий изменять сжатие пружины, и рукоятку изменения числа оборотов; собирают сердечник регулятора с грузами и роликами, рычаг регулятора со стаканом пружины и упорным болтом со сферической головкой и тягу рейки регулятора с пружиной.
Операция установки рейки и поворотных гильз должна выполняться очень тщательно. Рейка устанавливается во втулках корпуса и от вращения стопорится винтом. Перемещение рейки во втулках должно быть плавным, без местных заеданий, которые могут нарушить нормальную работу регулятора.
Поворотные гильзы с зубчатыми венцами устанавливают на наружную цилиндрическую поверхность втулки плунжера при среднем положении рейки; при этом ось, проходящая через разрез зубчатого венца, должна быть перпендикулярна оси рейки. Зазор между зубьями венца и рейки должен быть равномерным. Величину зазора проверяют при закрепленной рейке, путем изменения свободного хода венца, который на радиусе, равном 20 мм, должен быть в пределах 0,05-0,20 мм. Для проверки зазора пользуются индикаторным приспособлением. Щуп приспособления упирается в венец; величина свободного хода отсчитывается по индикатору. Индикаторное приспособление, закрепленное в кронштейне, на ползушка, может перемещаться по штанге, которая при помощи кронштейнов, винтов и разрезной втулки крепится в лапах корпуса насоса.
Затем в выточку корпуса устанавливают верхнюю тарелку пружины, после чего ставят на место пружину. В отверстиях корпуса размещают толкатели, на головку плунжера надевают нижнюю шайбу пружины.

На следующей позиции устанавливают кулачковый вал. В торцевые отверстия корпуса устанавливают с прокладками основание регулятора и буксу, в гнезда которых входят шарикоподшипники кулачкового вала. Основание регулятора и буксу закрепляют винтами и гайками. Для установки осевого перемещения кулачкового вала между буксой и шариковым подшипником укладывают две регулировочной шайбы разной толщины. Индикатором проверяют осевое перемещение кулачкового вала, которое должно быть равно 0,2-0,4 мм. Если оно больше, буксу снимают и ставят дополнительные регулировочные шайбы. На конические концы кулачкового вала устанавливают кулачковую муфту шестерню регулятора и закрепляют их гайками.
Затем производят регулировку зазора между торцами плунжеров и седлами нагнетательных клапанов, который должен быть равен 0,4-1,0 мм. Зазор устанавливают при максимальном подъеме толкателя кулачком.

На следующей позиции производят сборку регулятора. На палец надевают сердечник с грузами и проверяют зазор между зубьями шестерни привода регулятора и сердечника. Зазор должен быть в пределах 0,15-0,3 мм при всех положениях кулачкового вала. На выступающий конец рейки помещают тягу с пружиной, в отверстие пальца крестовины – муфту регулятора. Затем к основанию регулятора крепят корпус регулятора с рычагом; между основанием и корпусом должна быть расположена прокладка. Тягу рейки соединяют с рычагом. К торцевой плоскости корпуса регулятора винтами прикрепляют крышку регулятора с механизмом регулировки числа оборотов. Во втулку, закрепленную на крышке, и стакан перед закреплением крышки устанавливают главную пружину регулятора.

Обкатанный насос устанавливают на стенд для регулировки угла начала подачи, обеспечивающего впрыск топлива в цилиндр, в строго установленный момент (до прихода поршня в вмт.), одинаковый для всех цилиндров двигателя.
Начало подачи должно быть установлено с отклонением не более 0,5-1?. Начало подачи топлива определяют по положению кулачкового вала, при котором верхняя кромка плунжера перекроет впускное окно гильзы, или по началу впрыска топлива форсункой. Начало подачи определяют по мениску или по сетчатому диску, вращающемуся синхронно с кулачковым валом.
Для обеспечения равномерной нагрузки всех цилиндров двигателя производят регулировку равномерности подачи топлива всеми плунжерами топливного насоса. Допускаемая разница в подаче топлива любыми плунжерами на режиме максимальной подачи должна быть не более 3%, на режиме малых подач при малых числах оборотов – до 40 %.
Для изменения количества топлива, подаваемого каждым плунжером, при заданном положении рейки освобождают винт, стягивающий зубчатый венец на поворотной втулке, и поворачивают втулку вместе с плунжером вправо или влево. Этим изменяют момент открытия впускного отверстия гильзы кромкой спирали плунжера и соответственно длину рабочего хода плунжера.
В насосах, плунжеры которых поворачиваются не венцом, а поводком, закрепленным на плунжере, количество топлива, подаваемого плунжером, регулируют смещением хомутика, соединяющего поводок плунжера с рейкой.
Если отрегулированный при большой подаче насос не обеспечивает требуемой равномерности подачи топлива при малой подаче, производят замену отдельных плунжерных пар.
Регулирование равномерности подачи осуществляют на стенде с механическим приводом, обеспечивающим плавное изменение числа оборотов, через эталонные тарированные форсунки. Величина подачи характеризуется количеством топлива, подаваемого через форсунку за определенное число ходов плунжера (400, 500, 650, 750).
Количество впрысков отсчитывают по тахометру. Обычно стенды оборудованы механизмом, автоматически выключающий подачу топлива в мензурку после установленного количества впрысков. После регулировки подачи топлива производят регулировку регулятора. При этом проверяют начало выключения рейки и полное выключение подачи при заданном числе оборотов.

Это интересно:  Герметик для системы охлаждения двигателя

Ремонт дизельной топливной аппаратуры

Как показывает статистика, за первое полугодие 2016 года продажа легковых дизельных автомобилей сошедших с конвейера в России составила 42.200 штук, что составляет 7.4 % от всего объема реализации. Эксперты отмечают ежегодный стабильный прирост легкового дизельного парка. Главным достоинством, даже при практически одинаковой цене распространенного бензина А-92 и солярки, автомобили с дизельным двигателем существенно экономичней бензиновых собратьев. Динамика разгона мало чем отличается от бензиновых автомобилей за счет применения турбокомпрессора. Немаловажным моментом является более высокая степень моторесурса «дизеля».

Не в пользу дизельного двигателя служат такие факторы, как:

  • более высокий, чем у бензиновых моторов уровень шума;
  • наличие вибрации на холостых оборотах;
  • затрудненный, а иногда невозможный запуск двигателя при минусовых температурах;
  • повышенная требовательность к дизельному топливу.

Именно использование топлива низкого качества чаще всего приводит к неисправности топливной аппаратуры и к таким случаям, в частности, как те, когда требуется ремонт дизельных форсунок ТНВД.

Устройство и принцип работы топливной аппаратуры

Внешне и внутренне дизельный двигатель очень похож на бензиновый, разнится в основном тип топлива и метод его воспламенения в камере сгорания.

Топливная система легкового дизельного автомобиля состоит из:

  • бака для дизельного топлива;
  • трубопровода;
  • насоса подкачки, низкого давления;
  • топливного насоса высокого давления (ТНВД);
  • фильтра грубой очистки топлива;
  • фильтра тонкой очистки топлива;
  • форсунок.

На старых автомобилях топливный насос высокого давления механического управления, создавал высокое давление и по отдельным трубопроводам, распределяя в соответствии с тактами двигателя, поставлял топливо индивидуально на каждую форсунку. Запорная игла форсунки открывалась в момент подачи высокого давления, распыляла топливную смесь, которая самовоспламенялась под действием высокого давления.

Современные дизельные двигатели снабжены ТНВД, управляемым бортовым компьютером и форсунками с электромагнитным клапаном. Распределение и дозированное поступление топлива и воздуха в камеру сгорания обеспечивает ЭБУ, а создание высокого давления обеспечивает механическая часть насоса высокого давления.

Неисправности дизельной топливной аппаратуры

Наиболее распространенными причинами нарушения нормальной работы топливной аппаратуры могут быть:

  • неправильно установленный угол опережения впрыска;
  • выработка или повреждение распылителей форсунки;
  • нарушение регулировки топливного насоса высокого давления или всережимного регулятора;
  • зависание электромагнитного клапана форсунки;
  • низкое давление поступающего топлива на форсунки из-за неисправности плунжерных пар в ТНВД;
  • сильное загрязнение топливного и воздушного фильтра приведшее к появлению ошибок в системе ЭБУ.

Как видно из перечисленного, во многих случаях решить проблему ТНВД поможет ремонт топливных насос-форсунок.

Наличие этих неисправностей значительно влияют на работу топливной аппаратуры и приводят к:

  • снижению мощности двигателя;
  • повышенному расходу топлива;
  • появлению черного дыма под нагрузкой из глушителя;
  • повышенной температуре системы охлаждения;
  • неустойчивой работе двигателя, особенно в режиме холостых оборотах;
  • внезапной остановке двигателя.

В любом случае, при первых же признаках неисправности ТНВД следует обращаться в автосервис, специализирующийся на работе с дизельной топливной аппаратурой. Там будет произведена точная диагностика поломок и ремонт ТНВД Бош.

Ремонт ТНВД и форсунок в автосервисе

Современная дизельная система достаточно сложна и для ее ремонта требуются не только определенные знания механической части, но и так же, достаточно глубокие и специфические знания в электронике. Всеми этими качествами и достаточным опытом обладают специалисты крупных автосервисов, которые постоянно проходят обучение и имеют доступ к любой необходимой информации относительно ремонта ТНВД. Как правило, именно крупные специализированные автосервисы обладают всем необходимым новейшим оборудованием позволяющим произвести точную диагностику и произвести ремонт дизельной топливной аппаратуры абсолютно любой сложности. Цены, ремонт ТНВД форсунок которыми характеризуется, сами по себе говорят об уровне сервисного центра. Наработанные годами связи с поставщиками запчастей и заводами-изготовителями позволят достаточно быстро решить вопросы доставки необходимых и порой дефицитных запасных частей для топливной аппаратуры.

Где производится ремонт ТНВД Bosch в СПб? Если Вы не знаете, куда обратиться, когда требуется ремонт форсунок ТНВД СПб или другие работы с дизельным двигателем автомобиля, приезжайте к нам. Разумные цены на услуги и запчасти, а также качество работы наших мастеров Вас непременно порадуют!

Особенности ремонта топливных насосов высокого давления

Топливный насос высокого давления – это главная деталь в системе подачи топлива дизельных автомобилей. Главная задача таких топливных насосов – подготовка заданного количества горючего, регулировка и подача его в двигатель. Главными элементами в конструкции являются цилиндры и поршень, которые помещаются в единый корпус. Выделяют различные виды ТНВД:

Это довольно сложный механизм, без исправной работы которого эксплуатировать машину не получиться.

Топливный насос высокого давления

Диагностика

Как и любой элемент в автомобиле, поломки топливных насосов высокого давления случаются нередко, а ремонт приходится проводить сразу же. Для того чтобы правильно и четко определить проблемы, необходимо обращаться в специализированные сервисы, которые смогут разобраться, используя современное оборудование. С его помощью можно определить состояние системы, выявить неполадки и эффективно их устранить.

Если по какой-то причине отправиться на СТО нет возможности, то можно выявить неисправности насосов самостоятельно. Существуют определенные признаки, которые могут подсказать, что нужен ремонт:

  • Ухудшенная динамика, автомобиль разгоняется очень медленно;
  • Изменение звука работы мотора;
  • Проблемы с запуском.

Если что-то из того, что описано выше вы наблюдаете в своем автомобиле, то вам необходим ремонт. Хочу предостеречь, что они могут возникать также из-за неисправностей проводки или загрязненности фильтров. Поэтому достоверную информацию вы сможете получить в сервисе, где ТНВД протестируют на специальном стенде. При этом бывает несколько видов диагностики:

  1. Номинальная, когда проверяются углы нагнетания и впрыска, очередность подачи топлива, поведение системы на разных оборотах мотора;
  2. Перегрузочная, когда диагностика проводится на холостых оборотах, и проверяются вращения вала и подача горючего.

Эксперты рекомендуют проводить периодическую диагностику топливной системы вне зависимости от ее работоспособности и функциональности.

Ремонт

Ремонт топливного насоса высокого давления

После того как проблема была найдена, то следующий шаг – это ремонт. Большинство насосов высокого давления на автомобилях имеют схожую конструкцию. Поэтому для их ремонта используется одинаковое оборудование.

Если проблема заключалась в какой-то отдельной детали, то ее можно заменить оригинальной или найти более дешевую альтернативу. Главное чтобы она подходила по всем характеристикам. Правильная регулировка топливных насосов возможна на специальном стенде, который проводит контроль и настройку параметров работы системы.

Если вы желаете сделать ремонт самостоятельно, то насос нужно будет снять и заменить неисправную деталь или его целиком. Большинство насосов высокого давления снимаются таким образом:

  • Убираем и отсоединяем все трубки и шланги, которые подсоединены к насосу (чтобы не запутаться, помечайте их);
  • Откручиваем штуцер от ТННД;
  • Аккуратно отключаем датчик высокого давления;
  • Снимаем крепления регулятора давления;
  • Откручиваем болты крепления и снимаем насос.

Помимо стандартного набора инструментов вам могут понадобиться дополнительные вещи. Подготовьте заранее чистую коробочку для деталей, ватные палочки, новые тряпки, наждачную бумагу и чистый бензин.

Помните, что при проведении ремонта топливных насосов необходимо соблюдать идеальную чистоту. Если грязь попадет в систему, то это может привести к серьезным проблемам, в том числе и с самим двигателем.

После снятия насоса, его необходимо будет разобрать. Для этого необходимо:

  1. Снять болты крепления крышки, придерживая ее рукой;
  2. Снять кольца из резины;
  3. Снять кольцо из паза стенки колодца камеры;
  4. Демонтировать гофру;
  5. Снять плунжер;
  6. Разобрать и снять пружину со штоком;
  7. Демонтировать центрирующий штифт;
  8. Снять пластины.
Это интересно:  Сколько весит двигатель ваз 2106

Схема топливного насоса высокого давления

Все детали нужно положить в емкость со специальной жидкостью (чистый бензин и ацетон). Перед тем как собирать все на место, необходимо тщательно промыть и очистить каждый отдельный элемент. При этом нужно не переусердствовать, чтобы не нанести никаких повреждений.

Регулировка

Когда ремонт закончен, необходимо провести регулировку, чтобы обеспечить стабильную и эффективную работу системы подачи топлива. Если этого не будет сделано, то внезапно посреди дороги двигатель может перестать работать, так как горючее перестанет подаваться. Регулировка позволяет настроить равномерную подачу топлива, частоту движения вала и прочие важные показатели.

В противном случае, если регулировка не выполнялась или была неточная, возрастает расход топлива. Объясняется это тем, что начинает выделяться повышенное количество выхлопных газов, а топливопровод и форсунки, в свою очередь, не выполняют пропускную функцию. То есть топливо направляется в цилиндры неравномерно и его используется больше нормы.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Устройство топливного насоса

Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизелей.
Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается движением плунжера насоса.
У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил.
Топливные насосы высокого давления могут быть рядными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

Устройство распределительного ТНВД:

  • редукционный клапан;
  • всережимный регулятор;
  • дренажный штуцер;
  • корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  • топливоподкачивающий насос;
  • лючок регулятора опережения впрыска;
  • корпус ТНВД;
  • электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  • кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).
Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.
Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

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

  • — М (4…6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
  • — А (2…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P3000 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P7100 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — P8000 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • — P8500 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
  • — R (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
  • — P10 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — ZW (M) (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
  • — P9 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
  • — CW (6…10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
  • — H1000 (5…8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)

ЧЕРТЁЖ — СХЕМА ОДНОПЛУНЖЕРНОГО ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера

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
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

Схема топливного насоса: 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 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Дополнительные устройства распределительного ТНВД
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.

Это интересно:  Jet самый мощный двигатель

По мере все большего ужесточения норм на выброс вред­ных веществ транспортными средствами, традиционные ме­ханические ТНВД дизелей оказываются не в состоянии обеспечить необходимую точность дозирования топлива и скорость реагирования на изменяющиеся условия движения. Это привело к необходимости электронного регулирования все большим числом составных частей топливной системы дизеля.
Фирмами Bosch, Diesel Kiki и Nippon Denso раз­работан ряд систем электронного управления топливоподачей на базе топливного насоса VЕ, которые обеспечили дальнейшее совершенствование процесса топливоподачи – повышение точности дозирования топлива в отдельные цилиндры, уменьшение межцикловой нестабильности процесса сгорания, уменьшения неравномерности работы дизеля на режимах холостого хода. В отдельных системах устанавливается быстродействующий клапан, который позволяет разделить процесс впрыска на две фазы, что уменьшает жесткость процесса сгорания.
Точное регулирование не только способствует контролю за выбросом токсичных веществ, но и обеспечивает увеличе­ние мощности и более плавную работу двигателя. Некоторые модели имеют электронное регулирование ре­циркуляции отработавших газов.
В электронных системах применяются топливные насосы распределительного типа, с дополнением управляемых ис­полнительных устройств для регулирования положения до­затора и клапана автомата опережения впрыскивания топ­лива.
Электронный блок управления получает сигналы от множе­ства датчиков, таких как положения педали акселератора, частоты вращения вала двигателя, температуры охлаж­дающей жидкости и топлива, подъема иглы форсунок, ско­рости движения автомобиля, давления наддува и темпера­туры воздуха на впуске и др.
Эти сигналы обрабатываются в электронном блоке управле­ния. Результирующий выходной сигнал посылается в ТНВД, обеспечивая подачу оптимального количества топлива к форсункам и оптимальный угол опережения впрыскивания в соответствии с эксплуатационными условиями. Если подключается дополнительная нагрузка (например, вклю­чают кондиционер воздуха), то в электронный блок управления приходит соответствующий сигнал, и дополнительная нагрузка компенсируется увеличением подачи топлива. Электронный блок управления также контролирует работу свечей накаливания в трех стадиях – период накаливания, установившийся режим работы свечей накаливания и пери­од после накаливания, в зависимости от температуры.
В отличие от механических, в электронно-управляемых ТНВД повышенная частота вращения коленчатого вала на холостом ходу, определяется управляющей диафрагмой. Приводимый диафрагмой тросик уп­равляет рычагом повышенной частоты вращения на топливном насосе. При неработающем двигателе рычаг находится в по­ложении повышенной частоты вращения. Во время запуска двигателя в диафрагменном бло­ке создается разрежение, управляемое электронным блоком управления посредством элек­тромагнитного клапана. По мере прогрева двигателя электрон­ный блок открывает клапан, в диаф­рагменном блоке создается разрежение, вследствие чего рычаг повышенной частоты вращения с помощью тросика возвращается в нормаль­ное положение холостого хода.
В целях снижения выбросов оксидов азота ТНВД с электронным управлением оборудованы системой рециркуляции отработавших газов. Отбор части отработавших газов во впус­кной тракт управляется электронным блоком управления посредством клапанов системы рециркуляции. Вакуумным насосом в клапане рециркуляции создается разре­жение, которое зависит от частоты вра­щения двигателя, нагрузки и высоты над уровнем моря.
Упрощенная схема электронного регулирования одноплунжерного топливного насоса типа VE фирмы Bosch дизельного двигателя приведена на рисунке.

Схема системы электронного управления одноплунжерного ТНВД:
1 – датчик начала впрыска; 2 – датчик ВМТ и частоты вращения коленчатого вала; 3 – расходомер воздуха; 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 – датчик положения педали подачи топлива; 6 – блок управления; 7 – исполнительное устройство ускорителя пуска и прогрева двигателя; 8 – исполнительное устройство управления клапаном рециркуляции отработавших газов; 9 – исполнительное устройство управления углом опережения впрыска; 10 – исполнительное устройство привода дозирующей муфты; 11 – датчик хода дозатора; 12 – датчик температуры топлива; 13 – ТНВД
Основным регулирующим элементом системы является электромагнитное исполнительное устройство 10, которое пе­ремещает дозирующую муфту ТНВД.
Управление процессами топливоподачи осуществляется с помощью блока управления 6. В блок управления поступает информация от различных датчиков: начала впрыска 1, установленного в одной из форсунок впрыска топлива; верхней мертвой точки и частоты вращения коленчатого вала 2; расходомера воздуха 3; температуры охлаждающей жидкости 4; положения педали топлива 5 и др. В соответствии с заданными в памяти блока характеристиками управления и полученной информацией от датчиков блок управления выдает выходные сигналы на исполнительные механизмы управления цикловой подачей и углом опережения впрыска топлива. Таким образом, регулируется величина цикловой подачи то­плива от холостого хода до режима полной нагрузки, а также во время холодного пуска.
Потенциометр исполнительного устройства посылает сигнал обратной связи в электронный блок управления, определяя точное положение дозирующей муфты. Угол опережения впрыскивания топлива регулируется по­добным же образом.
Электронный блок управления формирует сигналы, обеспечивающие протекание регуляторных характеристик, стабилизацию частоты вращения холостого хода, рециркуляцию ОГ, сте­пень которой определяется по сигналам датчика массового расхода воздуха. При этом в блоке управления сопоставляются реальные сигналы датчиков со значениями в запрограммированных полях характеристик, в результате чего на сервомеханизм исполнительных устройств передается выходной сигнал, обеспечивающий требуемое положение дозирующей муфты с высокой точностью регулирования.
В систему заложена программа самодиагностики и отработки аварийных режимов, что позволяет обеспечить движение автомобиля при большинстве неисправностей, кроме выхода из строя микропроцессора.
В большинстве случаев для одноплунжерных насосов распределительного типа в качестве исполнительного устройства, регулирующего цикловую подачу. используется электромагнит 6 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 5. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту 5, с помощью которой происходит изменение цикловой подачи.

Управление автоматом опережения впрыска осуществляется быстродействующим электромагнитным клапаном 2, который регулирует давление топлива, действую­щего на поршень автомата. Клапан работает в импульсном режиме «открыт — закрыт», модулируя давление в зависимости от частоты вращения вала двигателя. Когда клапан открыт, давление уменьшается, и угол опережения впрыскивания также уменьшается. Когда клапан закрыт, давление увеличивается, перемещая поршень автомата в сторону увеличения угла опережения впрыска. Отношение импульсов определяется электронным блоком в зависимости от режима работы и температурного состояния двигателя. Для определения момента начала впрыска одна из форсунок имеет индукционный датчик подъема иглы.
В качестве исполнительных механизмов, воздействующих на органы, управляющие подачей топлива в ТНВД, применяются пропорциональные электромагнитные, моментные, линейные или шаговые электродвигатели, которые служат в качестве непосредственного привода дозатора топлива в насосах распределительного типа.
В качестве примера на рисунке приводится исполнительный механизм, управляющий подачей топлива, в котором используется электромагнит 2 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 3. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту. Контроль за ее перемещение производится с помощью датчика 1.

Рис. Электромагнитный исполнительный механизм ТНВД распределительного типа:
1 – датчик хода дозатора; 2 – исполнительное устройство (электромагнит); 3 – дозирующая муфта; 4 – клапан изменения угла начала впрыска с электромагнитным приводом

Статья написана по материалам сайтов: forsunka-piter.ru, autodont.ru, dieselauto.ru.

«

Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Загрузка...
Добавить комментарий