Где находится тнвд на двигателе: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Линия высокого давления:

Запуск двигателя происходит  при низком давлении топлива ( около 0. 3 MPa) , когда топливо поступает в топливную рейку по линии низкого давления.

При выходе из  этого клапана, высокое давление топлива «запирает» низкое давление через клапан 4 и  практически мгновенно создает в топливной рейке высокое давление, которое регистрируется датчиком давления 12.

 — плохой запуск двигателя и не с первого раза
 — неустойчивая работа двигателя на ХХ
 — неуверенное ускорение
 — отсутствии режима «кик-даун»
 — неправильный и нестабильный переход из режима работы на сверхобедненной топливной смеси в режим работы на стехиометрическом составе  ТВС

Лирическое послесловие:

Как показывает практика mek, бывало, и не так уж и редко, что при разборке ТНВД оказывалось, что внутри нет положенного «фильтрика».
Нонсенс, но правда.
А нет «фильтрика» — все….скоро к Вашему насосу придет старуха с косой за плечами и позовет его в дальний путь…
Она придет чуть позже и при таком состоянии фильтрика, как на вышеприведенном фото. Видите почему?
«Дырдочка». Наверняка причиной явились чьи-то «шаловливые ручки».

Информация предоставлена мастерской Дмитрия Юрьевича Кублицкого.  

Владимир Петрович

  © Легион-Автодата

Устройство и принцип действия ТНВД механического типа

Стандартные рядные ТНВД

Рядные ТНВД относятся к классической аппарату ре впрыскивания дизельного топлива. Эти надежные агрегаты используются на дизелях с 1927 г. Рядные ТНВД устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин. Они позволяют получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров от 2 до 12. В сочетании с регуляторами частоты вращения коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами они обеспечивают потреби гелю возможность широкого выбора режимов эксплуатации. Рядные ТНВД для легковых автомобилей сегодня не производятся. Мощность дизеля существенно зависит от количества впрыскиваемого топлива. Рядный ТНВД всегда должен дозировать количество подаваемого топлива
в соответствии с нагрузкой. Для хорошей подготовки смеси ТНВД должен дозировать топливо максимально точно, впрыскивая его под очень высоким давлением в соответствии с процессом сгорания. Оптимальное соотношение расхода топлива, уровней шума работы и эмиссии вредных веществ в ОГ требует точности порядка 1° угла поворота коленчатого вала по моменту начала
впрыскивания. Для управления моментом начала впрыскивания и компенсации времени на проход волны давления топлива через подводящую магистраль в стандартном рядном ТНВД используется муфта 3 опережения впрыскивания см. на рис. ниже, которая с увеличением частоты вращения коленчатого вала изменяет момент начала подачи топлива в направлении «раньше». В особых случаях предусмотрено управление опережением впрыскивания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала регулируются изменением величины цикловой подачи топлива. Рядные ТНВД делятся на два типа: стандартные и с дополнительной втулкой.

1. Дизель
2. Стандартный рядный ТНВД
3. Муфта опережения впрыскивания
4. Топливоподкачивающий насос
5. Регулятор частоты вращения коленчатого вала
6. Установочный рычаг с тягой от педали газа
7. Ограничитель полной подачи, зависимый от давления наддува
8. Фильтр тонкой очистки топлива
9. Магистраль высокого давления
10. Форсунка о сборе
11. Магистраль обратного слива топлива 

Конструкция и принцип действия

Рядные ТНВД серии РЕ имеют собственный кулачковый вал 14, который установлен в алюминиевом корпусе. Он
соединяется с двигателем либо непосредственно, либо через соединительный узел и муфту опережения впрыскивания.
Количество кулачков на кулачковом валу TНВД соответствует числу цилиндров двигателя. Над каждым кулачком находится роликовый толкатель 13 с тарелкой 12 пружины 11. Тарелка передает усилие от толкателя на плунжер 8, а пружина возвращает его в исходное положение. Гильза 4 плунжера является направляющей, в которой плунжер совершает возвратно-поступательное движение. Сочетание втулки и плунжера образует насосный элемент, или плунжерную пару.

1. Корпус нагнетательного клапана
2. Проставка
3. Пружина нагнета тельного клапана
4. Гильза плунжера
5. Конус нагнетательного клапана
6. Впускное и распределительное отверстия
7. Регулирующая кромка плунжера
8. Плунжер
9. Регулирующая втулка плунжера
10. Поводок плунжера
11. Пружина плунжера
12. Тарелка пружины
13. Роликовый толкатель

Конструкция плунжерной пары

Плунжерная пара состоит из плунжера 9 и гильзы 8. Гильза имеет один или два подводящих канала (при двух каналах один из них выполняет функции подводящего и перепускного), которые соединяют полость всасывания с камерой высокого давления плунжерной пары. Над плунжерной парой находится штуцер 5 с посадочным конусом 7 нагнетательного клапана. Двигающаяся в корпусе TНВД рейка 10 вращает зубчатый сектор 2, управляя тем самым регулирующей втулкой 3 плунжера. Перемещение самой рейки определяется регулятором частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет точно дозировать величину цикловой подачи. Полный ход плунжера неизменен. Активный ход и связанная с ним величина цикловой подачи могут изменяться поворотом плунжера, который совершается при помощи регулирующей втулки.

1. Полость всасывания
2. Зубчатый сектор
3. Регулирующая втулка плунжера
4. Боковая крышка
5. Штуцер нагнетательного клапана
6. Корпус нагнета тельного клапана
7. Конус нагнетательного клапана
8. Гильза плунжера
9. Плунжер
10. Рейка ТНВД
11. Поводок плунжера
12. Возвратная пружина плунжера
13. Нижняя тарелка возвратной пружины
14. Регулировочный винт
15. Роликовый толкатель
16. Кулачковый вал ТНВД

Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6. Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку.В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.
Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары.
Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400. .. 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.

а — гильза с одним подводящим каналом
b — гильза с двумя подводящими каналами

1. Подводящий канал
2. Продольная канавка
3. Гильза плунжера
4. Плунжер
5. Перепускном канал
6. Регулирующая кромка
7. Спиральная канавка
8. Кольцевая канавка для смазки

ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА С ПРИВОДОМ

а — НМТ плунжера
б — ВМТ плунжера

1. Кулачок
2. Ролик
3. Роликовый толкатель
4. Нижняя тарелка возвратной пружины
5. Возвратная пружина плунжера
6. Верхняя тарелка возвратной пружины
7. Регулирующая втулка плунжера
8. Плунжер
9. гильза плунжера 

Принцип действия плунжерной пары

(последовательность фаз)
Вращение кулачкового вала ТНВД преобразуется непосредственно в возвратно-поступательное движение роликового толкателя, приводящего в действие плунжер Движение плунжера в направлении к его ВМТ называется ходом нагнетания.
Возвратная пружина возвращает плунжер к его НМТ. Пружина рассчитана так, что даже при максимальных частотах
вращения кулачкового вала ТНВД ролик не отходит от кулачка; отскок и вместе с ним удар ролика по кулачку при длительной эксплуатации привели бы к разрушению поверхностей кулачка или ролика. Плунжерная пара работает по принципу перетока топлива с управлением регулирующей кромкой 5. Этот принцип используется в рядных ТНВД серии РЕ и индивидуальных ТНВД серии PF. В НМТ плунжера подводящий канал 2 гильзы 3 и канал 6 слива топлива открыты. Благодаря им топливо может перетекать под давлением подкачки из полости впуска в камеру 1 высокого давления. При движении вверх плунжер закрывает отверстие подводящего канала своим верхним торцом. Этот ход плунжера называется предварительным. При дальнейшем движении плунжера вверх давление
растет, что приводит к открытию нагнетательного клапана над плунжерной парой. При применении нагнетательного клапана постоянного объема плунжер дополнительно совершает втягивающий ход. После открытия нагнетательного клапана топливо во время активного хода через магистраль высокого давления направляется к форсунке, которая впрыскивает точно дозируемое количество топлива в камеру сгорания двигателя. Когда регулирующая кромка плунжера открывает перепускной канал, активный ход плунжера завершается. С этого момента топливо в форсунку не нагнетается, поскольку во время остаточного хода оно через продольную и спиральную канавки из камеры высокого давления направляется в перепускной канал. Давление в плунжерной паре при этом падает. По достижении ВМТ плунжер меняет направление своего движения на противоположное. Топливо при этом через спиральную и продольную канавки поступает обратно из перепускного канала в камеру высокого давления. Это происходит до тех пор, пока регулирующая
кромка вновь не перекроет перепускной канал. При продолжении обратного хода плунжера над ним возникает область низкого давления. С освобождением подводящего канала верхним торцом плунжера топливо вновь поступает в камеру высокого давления. Цикл начинается снова.

Последовательность работы плунжерной пары

1. Камера высокого давления
2. Подводящий канал
3. Гильза плунжера
4. Плунжер
5. Регулирующая кромка
6. Перепускной капал А полный ход плунжера

Регулирование цикловой подачи

Величину цикловой подачи топлива можно регулировать изменением активного хода кромки. Для этого рейка 5 через регулирующую втулку плунжера поворачивает сам плунжер 3 таким образом, что регулирующая кромка 4 может изменять момент конца нагнетания и
вместе с тем величину цикловой подачи (регулирование по концу впрыскивания). В крайнем положении, соответствующем нулевой подаче (а), продольная канавка находится непосредственно перед перепускным каналом. Вследствие этого давление в камере высокого давления плунжерной пары во время всего хода плунжера равняется давлению в полости всасывания и нагнетания топлива не происходит. В это положение плунжер приводится, если двигатель должен быть остановлен. При средней подаче (Ь) плунжер устанавливается в промежуточное положение (по регулирующей кромке). Полная подача (с) становится возможной только при установке максимального активного хода плунжера. Передача движения от рейки на плунжер может производиться либо через
зубчатую рейку на зубчатый сектор , закрепленный на регулирующей втулке плунжера либо через рейку с направляющими шлицами на штифт или сферическую головку на регулирующей втулке плунжера .

а — нулевая подача
b — средняя подача 
с — полная подача

1. Гильза плунжера
2. Подводящий канал
3. Плунжер
4. Регулирующая кромка плунжера
5. Рейка ТНВД

Что такое ТНВД топливный насос высокого давления

Одним из основных узлов топливной системы является топливный насос высокого давления или ТНВД (сокращение от первых букв в названии). Нас интересует топливный насос высокого давления дизельного двигателя, так как есть ещё и бензиновый ТНВД, применяемый в инжекторных системах. Признан самым сложным узлом во всей системе топливной аппаратуры и в тоже время самым ответственным за работу в целом.

Назначение топливного насоса высокого давления

ТНВД предназначен для повышения до рабочего давления топлива и передачи его для последующего впрыска в камеру сгорания посредством форсунок. Старые варианты ТНВД сами распределяли такт впрыска в определённый момент цикла. В новых системах с аккумуляторным принципом действия «Common Rail» ТНВД создаёт давление в топливе и передаёт его в рейку (аккумулятор топлива). Так как сам насос не может создавать необходимое давление, не выходящее за пределы дозволенного, в ТНВД устанавливаются регуляторы давления, которые сбрасывают излишки топлива в обратку, тем самым снижая давление топлива.

Виды ТНВД

Топливный насос высокого давления за свою история был множество раз изменён, поэтому появилось несколько видов ТНВД, отличающихся друг от друга своим принципом действия.

1. Рядный — отличается тем, что имеет один вал, приводимый в действие от газораспределительной системы двигателя. Вдоль вала установлены плунжера, которые нагнетают топливо в форсунки. Каждый плунжер отвечает за свой цилиндр.
2. Распределительный — менее громоздкий, чем рядный, так как в нём за работу плунжеров не отвечает один вал. Различают несколько типов распределительных насосов: с кулачками торцевого, внутреннего или наружного размещения; роторные или плунжерные.
3. Магистральный — топливный насос, которые не участвует в процессе распределения топлива по цилиндрам в зависимости от такта работы двигателя. Используется в топливной системе Common Rail.
4. ПЛД секция — отдельно стоящий топливный насос высокого давления под каждый цилиндр, приводится в движение кулачковым распределительным валом двигателя.

Устройство топливного насоса высокого давления

Конструкция топливного насоса напрямую зависит от его вида, типа и поколения. Если говорить о каком-то общем представлении устройства ТНВД, тогда можно основываться на следующей структуре. Любое ТНВД имеет корпус, в котором находится вал, вращающийся от внешнего источника (двигателя). При вращении вала его неровной поверхностью (кулачками) приводится в действие плунжер или плунжера. Топливо входит в корпус ТНВД и распределяется к плунжеру/плунжерам, для дальнейшего создания высокого давление, которое выходит из корпуса ТНВД через штуцер/штуцера. Для регулировки давления в узле присутствуют датчики, клапана и прочие детали.

Ремонт топливных насосов высокого давления

Несмотря на всю сложность данного узла, ТНВД ремонтнопригодны. Главный принцип ремонта топливного насоса высокого давления заключается в замене изношенных деталей на новые, с последующей регулировкой нагнетаемого давления.

Регулировка топливного насоса высокого давления

Это самая сложная операция во всём процессе ремонта ТНВД, так как для осуществления регулировки необходимо иметь специализированное оборудование, которое также должно находится в исправном состоянии.

Установка топливных насосов высокого давления

После восстановления ТНВД одной из немаловажных операций является его установка, так как в старых ТНВД установка должна осуществляться по меткам с доведением регулировки по градусам, новые насосы устанавливаются проще. При установке ТНВД необходимо соблюдать чистоту, если хоть одна песчинка или прочая грязь попадёт внутрь насоса, узел может прийти в негодность.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Способ пожога топливовоздушной смеси в дизельном двигателе кардинально отличается от принятого в бензиновых. Во время такта сжатия поршень цилиндра движется вверх и сжимает воздух, который заполнил камеру сгорания. Чем ближе поршень к верхней мертвой точке (ВМТ), тем выше температура воздуха (до 1000 градусов). Незадолго до достижения поршнем ВМТ в камеру сгорания под давлением в сотни атмосфер выпрыскивается распыленная в туман солярка.

При контакте с раскаленным воздухом она воспламеняется и энергия, которая выделяется при горении, толкает поршень вниз. Задача топливного насоса высокого давления (ТНВД) обеспечить подачу строго определенного количества топлива в необходимое время и создать достаточное давление для того, чтобы горючее не втекло в цилиндр, а распылилось туманом.

Видео — Как устроен топливный насос

Основа ТНВД – плунжерная пара, которая обеспечивает дозирование топлива и создание необходимого давления. Плунжерная пара состоит из цилиндра и поршня, зазор между ними составляет тысячные доли миллиметра. Благодаря такой точности изготовления плунжерная пара создает давление до сотен и тысяч атмосфер. В зависимости от типа насоса, в нем устанавливают различное число плунжерных пар, от одной на все цилиндры, до одной на каждый цилиндр.

Работу плунжерной пары обеспечивают два клапана, регулирующих подачу и выход топлива. Точность изготовления деталей насоса настолько велика, то любая соринка, попавшая внутрь, меняет режим работы и приводит к износу элементов ТНВД. В движение плунжерный насос приводится с помощью вала с эксцентриками, аналогичного валу газораспределительного механизма (ГРМ). Шестеренка насоса связана с шестерней вала ГРМ или шестерней коленвала. Для связи с шестерней ГРМ передаточное число 1:1, для связи с коленвалом 1:2.

Полный цикл работы всех цилиндров происходит за два оборота коленчатого вала, или один оборот вала ГРМ. Это особенность всех четырехтактных двигателей, вне зависимости от типа топлива и числа цилиндров. Для регулировки количества топлива, которое поступает в каждый цилиндр, используют как изменение хода поршня плунжера, так и регулируемый сброс топлива из плунжерной пары. Форсунки открываются при давлении свыше 120–150 атмосфер, поэтому сброс топлива из плунжерной пары приводит к падению давления на форсунках и их закрытию. Между подкачивающим и плунжерным насосами установлен электромагнитный клапан, который перекрывает подачу топлива при выключенном зажигании. 

Эффективную работу плунжерного механизма обеспечивают подкачивающий насос и редукционный клапан. Давление, которое выдает подкачивающий насос, напрямую зависит от оборотов распределительного или коленчатого валов, и достигает 10 атмосфер. Это необходимо, чтобы даже на холостых оборотах при резком нажатии на педаль акселератора не происходило провала в работе мотора. Редукционный клапан сбрасывает излишки топлива и они по трубопроводу возвращаются в бак. Это топливо также используется для охлаждения и смазки ТНВД. Благодаря редукционному клапану на выходе подкачивающего насоса всегда стабильное давление, которое не зависит от оборотов мотора или положения педали газа.

Неисправности ТНВД

К основным неисправностям ТНВД относят:

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

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

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

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

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

Как снять топливный насос

Чтобы снять насос, необходимо ослабить крепление цепи или зубчатого ремня ГРМ и скинуть их с шестерни ТНВД. После этого откручивают топливные трубки, которые идут к форсункам. Соблюдайте осторожность, потому что солярка в них находится под давлением в сотни атмосфер. Поэтому откручивайте гайки постепенно, чтобы излишки топлива вытекли. После чего откручивайте топливные трубки от форсунок. Некоторые мастера меняют порядок действий и сначала откручивают форсунки. После этого отключите провод электромагнитного клапана, отсоедините подающую и возвратную трубки или шланги. Затем открутите болты крепления к блоку или ГБЦ двигателя и снимите насос.

Для ремонта ТНВД обращайтесь в серьезные сервисные центры, потому что мало иметь стенд для проверки и настройки, нужно еще и уметь им пользоваться. Прежде чем доверить ремонт ТНВД какому-то мастеру, поинтересуйтесь качеством его работы у тех, чьи машины он ремонтировал и настраивал.

Это важно!!! Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать ТНВД, вы добьетесь лишь ухудшения его состояния. Даже если вы сможете обеспечить необходимую чистоту помещения и полное отсутствие пыли и ворсы, для замены и настройки плунжерной пары потребуется специальное оборудование и высокая квалификация.

Замена ТНВД и настройка угла опережения зажигания (впрыска топлива)

Прикрутите отремонтированный, настроенный и проверенный насос к блоку двигателя. Подключите топливные трубки, подключите провод электромеханического датчика. Выставьте шестерню ГРМ или распредвала в ВМТ первого цилиндра, установите шкив насоса по меткам. Наденьте и отрегулируйте натяжение цепи или ремня. С помощью ручного насоса подкачки наполните ТНВД топливом. Крутите двигатель стартером, чтобы прокачать ТНВД. Когда из топливных трубок начнут вылетать капельки солярки, прокачка закончена. Устанавливайте форсунки и подключайте к ним топливные трубки. Крутите мотор до тех пор, пока топливо не заполнит топливные трубки и форсунки. Некоторые мотористы делают это не с помощью аккумулятора, а подцепляют отремонтированный автомобиль к исправному и таскают на прицепе, пока поступающее из ТНВД топливо не вытеснит весь воздух. Когда мотор заведется, необходимо дать ему прогреться не менее 25 минут.

Настройку желательно проводить с помощью специальных устройств, которые предназначены для дизельных двигателей, но если их нет, можно сделать на слух. При слишком раннем зажигании двигатель работает жестко, при резком нажатии на педаль газа появляется цокот и звон. При позднем зажигании появляется сизый дым, мотор не выдает всей мощности, двигатель трясет при плавном нажатии на газ. На различных автомобилях применяют разные способы регулировки угла опережения впрыска топлива, поэтому обратитесь к инструкции по эксплуатации вашего автомобиля. В ней же прописан оптимальный угол опережения. Выставьте его, заведите двигатель и проверьте его работу. Если мотор резво отзывается на нажатие педали газа, выдает немножко черного дымка при перегазовке, работает без тряски, то проверяйте его на дороге. Исправные мотор и ТНВД при правильном угле опережения впрыска топлива будут выдавать максимальную мощность.

Диагностика и ремонт топливной системы на двигателях GDI

Ремонт топливной системы на двигателях GDI

Информация о материале

Автор: Владимир Бекренёв

Просмотров: 97680

Устройство топливной системы на моторах GDI. Из топливного бака через фильтрующую сетку топливо поступает в первый топливный насос. Здесь же топливо фильтруется приемной сеткой насоса, а затем очищается топливным фильтром тонкой очистки. Первый насос накачивает давление 3,5-4,5 кг.

Давление топливного насоса регулируется механическим регулятором давления, в который установлен в корпусе топливного фильтра. Топливо под таким давлением подается по магистральной трубке на вход ТНВД. На входе ТНВД установлен микронный фильтрик (основной заслон бензиновому микро-мусору). ТНВД накачивает рабочее давление 4,5-6,5 МРа, которое затем подается к топливным инжекторам. Давление, создаваемое ТНВД, регулируется механическим регулятором давления. В регуляторе имеется возможность механической плавной корректировки давления. На входе каждого инжектора установлен микрофильтр. Управление инжекторами происходит от блока управления двигателя при помощи усилителя инжекторов. Усилитель формирует высоковольтный импульс для открытия, удержания и закрытия инжектора. Инжектор, напомню, работает под большим давлением. Инжекторы впрыскивают дозированный заряд топлива под большим давлением на поршень. Далее заряд, отражаясь от поршня, смешивается с воздухом, и направляется к свече зажигания.

Поломки, возникающие в ходе эксплуатации, в топливной системе.

Практически каждый подержанный автомобиль с GDI имеет различные проблемы в топливной системе, которые напрямую связаны с грязным топливом. Происходит банальное засорение фильтров и последующая потеря давления в топливной системе. Моторы GDI работают на давлении 45-65 кг. Самые первые моторы не были научены работать на промежуточном давлении и попросту глохли при понижении высокого давления ниже 35 кг. И каждый запуск таких моторов осуществлялся на низком давлении. Для этого в систему был встроен электроклапан, который при включении зажигания стравливал давление в бак. Следующее поколение моторов уже были научены работать на разном (промежуточном) давлении. Но при пониженном давлении неизбежно фиксировалась системой ошибка 56 (Р0190) и блок управления ограничивал мощность мотора.

Диагностирование топливной системы.

На начальном этапе диагностики проверяют давление топлива на сканере. Делаются тесты давления в графике при дросселировании и при включении нагрузки. Также можно сделать тест отключения цилиндра и при этом еще добавить включение передачи АКПП или загрузить CVT. При таких нагрузках давление не должно падать ниже критических 40кг.

  
Далее на фото фрагменты даты сканера – давление топлива занижено.
  

Просадку высокого давления топлива проверяют на сканере.

Пример графики правильного высокого давления после замены фильтриков.
  
Высокое давление можно измерить и на датчике давления мультиметром. И сравнить с таблицей показания http://www.mek1.ru/teh/gdi/173-tablica.html . Но не на всех моторах есть доступ к датчику. Фото датчика и место установки на топливной рейке.
  

  
Датчики надежны и долговечны. Но все же имеют изъян. Контакты датчика не защищены от попадания воды. При мойке мотора под давлением есть большая вероятность попадания воды в корпус датчика и последующий выход его из строя.

Потеря давления первого топливного насоса в топливном баке.

При диагностировании с зафиксированной ошибкой 56, Р0190 которые означают ненормальное давление топлива в системе — все проверки необходимо начинать с проверки давления первого насоса в бензобаке. Давление можно проверить как непосредственно на корпусе фильтра, так и на входе ТНВД, но правильней измерять его непосредственно на ТНВД при помощи специальных переходников. Примеры переходников и замер давления топлива на разных моторах.

  
При «сваливании» низкого давления на оборотах проверяют чистоту впускной сетки первого насоса и наличие бензина в баке. Давление может теряться также из-за грязного топливного фильтра. Частота замены фильтра-25 т. км. Замену фильтра производят с особой аккуратностью. При сборке все резиновые кольца смазывают солидолом, провода питания правильно укладывают, а все пластмассовые соединения фиксируют до щелчка.

  
Необходимость замены топливного фильтра определяется по записям владельца, о предыдущей замене или по наличию на выходе из топливного фильтра грязного топлива, или по цвету фильтрующего элемента фильтра, или по весу. После замены расходников (если давление не восстанавливается) проверяется механический регулятор давления первого насоса. Следующим этапом меняется топливный насос. Насос должен обеспечивать давление в системе без падений при максимальных нагрузках не менее 3,4 кг. Следующей проверкой по восстановлению давления будет замена сетки на входе ТНВД. Номер детали для заказа MD619962. На сегодняшний день сетки легко покупаются как расходные материалы и по лояльной цене. Определённая трудность возникает при демонтаже и установке сетки. Но при использовании строительного самореза, подходящего диаметра 5мм, процедура снятия легко осуществима. Главное не разорвать сетку. Части от фильтра могут попасть в регулятор давления, и тогда ремонт ТНВД неизбежен.
Примеры каталожного номера фильтрика, оправка для запрессовки, саморез для снятия и пример снятия фильтрика. Для правильной установки фильтра необходима оправка или фирменный инструмент ММС.

 
На некоторых моторах после сборки из топливной магистрали необходимо выгнать воздух (прокачать систему). Воздух стравливается в линии высокого давления. Можно использовать порт для контроля высокого давления или трубку подачи топлива к инжекторам.
При поисках потерь давления первого насоса важно проверять все детали системы от бака до насоса поэтапно и последовательно, чтобы не нагружать клиента ненужными финансовыми тратами. Мы думали это насос, а оказалось регулятор или резинка в фильтре… Также и клиент должен быть в курсе последовательности проверок и затрат на производимые работы.

Потеря давления ТНВД

Насосы высокого давления концерна ММС – пожалуй, самые надежные. Один плунжер, малый ход работы плунжера, пластинчатые клапана в линии нагнетания давления, разделяющая топливо и масло гофра, минимум резины, механический регулятор давления, возможность замены фильтриков, плюс возможность ручной корректировки давления и наконец, пониженное давление в работе – все это наголову превосходит ТНВД других производителей.

  
Топливные насосы GDI, пожалуй, единственные насосы которые поддаются полноценному ремонту. Ресурс отремонтированных насосов велик. Ремонт заключается в притирке (устранении выработки) пластинчатых клапанов, устранении износа в регуляторе давления, замене фильтров, замене тарированных пружин с шариками в разделяющих клапанах или их мойка. Замене уплотнительных колец. При показаниях меняется плунжерная пара. И проведение общей чистки тела насоса в ультразвуковой ванне. Процедура ремонта широко освящена в сети. Такой ремонт необходимо осуществлять людям имеющим представление о работе насоса и механике насоса. При неправильной сборке можно легко загубить мотор (при протечках топлива в масло) или даже сжечь свой автомобиль. После ремонта ТНВД проверяется на стенде. Проверяют создаваемое давление и прокачивают насос. Примеры фото — дефектов насосов. Грязь в фильтрике, ржавчина в регуляторе, бензиновые осадки на входе ТНВД, масляный кокс на гофре.

  
Еще одна неисправность — срезан привод насоса и разрушен распредвал.

  
Ржавчина в ТНВД, выработка в пластинах, замятая гофра, ржавчина на плунжере

  
При ремонте ТНВД необходимо уделять особое внимание на регулятор давления топлива. От правильной работы которого зависит стабильность накачанного давления. Регулятор давления- это прецизионная пара. При ремонте пара притерается абразивным составом. Еще примеры. Забитая сетка регулятора давления ТНВД двигателя 4G15GDI, отремонтированный регулятор давления двигателя 4G93(4)GDI в разборе.

Инжекторы на моторах GDI имеют массивный корпус. Обмотка инжектора низкоомная, и при таком исполнении не перегревается. Пластик обмотки надежный и не разрушается со временем. Такие параметры корпуса дают несомненный плюс при съёме инжекторов с двигателя. Мала вероятность их сломать при демонтаже. Инжекторы установлены в головку блока цилиндров через уплотнительные кольца, а в топливную рампу через массивные резиновые кольца. Сопло инжектора выведено непосредственно в цилиндр двигателя. Минусом установки на моторах бесспорно можно назвать только недоступность быстрого съема инжекторов. Для снятия необходимо демонтировать впускной коллектор. Примеры мест установки инжекторов на различных моторах.

  
Впрыскиваемый заряд топлива, направлен на поршень, и отражаясь от него, направляется к свече. Управление работой инжектора осуществляется при помощи высоковольтного усилителя. Для моторов с различными объемами и характеристиками выпускают разные по производительности налива инжекторы. Различаются они цветом обмотки пластика. Черные, коричневые, серые, розовые, оранжевые, синие, зеленые. При установке инжектора с меньшей производительностью на мотор большего объема — мотор существенно теряет в мощности, холодный запуск становится очень трудным. В обратном варианте увеличивается расход топлива, и со временем из-за перелива перестает работать свеча. Примеры инжекторов с различных моторов.

Каждый инжектор имеет на входе сменный микрофильтр. Такая организация фильтрации топлива обеспечивает максимальную защиту микро-мусору. Но все же в топливе имеются всевозможные примеси, которые прилипают к игле инжектора. Загрязняется и сопло. Конусный распыл инжектора со временем нарушается. Сетки на входе также загрязняются. Производительность форсунки уменьшается. Изготовитель предусмотрел возможность контроля загрязнения инжекторов. В дате сканера — есть параметр накопленной топливной коррекции Learn Air Fuel, который показывает, как работает топливная система – её производительность. При достижении предельных расчетных значений инжектор следует заменить. Эти пределы отличаются для разных моторов, и опубликованы в таблице.

  
Плюс к этому блок управления при переобеднении или при переобогащении смеси фиксирует ошибки по качеству слишком бедная или слишком богатая.Примеры показаний на мониторе сканера. Нормальные значения, запредельные и минусовые. Пример ошибки по бедной смеси.

Когда топливная коррекция достигает критичных 12% — инжекторы, согласно таблице, следует заменить. Но можно попытаться их реанимировать. Промывкой инжекторов в ультразвуке или проточной промывкой топливной системы.Примеры загрязнений сопел инжекторов и загрязнение водой инжекторов и топливной рейки.

  
В условиях высоких цен на форсунки диагносты научились эффективно промывать топливную систему. Тем самым откладывая процесс замены дорогостоящих деталей. Загрязненная топливная система провоцирует неровную работу мотора в различных режимах. Возможны пропуски работы цилиндров, детонация, дробление при акселерации, толчки при разгоне и ограничение мощности, и падение максимальной скорости. Оценить работу инжекторов можно при диагностике мотора. Критерием в оценке является газоанализ и параметры накопленной топливной коррекции. При оценке кислорода в выхлопе в обычный режим работы мотора можно достоверно определить состояние топливной системы. Промывку инжекторов можно осуществлять двумя способами. Один безразборный — проточный метод, второй с демонтажём инжекторов и очисткой в ультразвуковой ванне специальными составами. После промывки в ультразвуке всегда следует менять фильтрики в инжекторах. Ниже примеры очистки в ультразвуке и проверка на стенде на производительность в режиме пролива.

После очистки в ультразвуке инжекторы сначала  устанавливают в рейку. Затем нужно приклеить солидолом к инжектору опорную и отражающую шайбы. Потом аккуратно установить в головку блока и зафиксировать.

  
Безразборная промывка топливной системы также эффективна. Не нужно разбирать мотор — достаточно подключится к топливной системе. Её следует проводить по определенному алгоритму. Пять семь минут работы мотора с эффективной акселерацией, затем 15-20 минут остывания. 4-5 таких циклов. Жидкость следует применять ту, которая способна растворить отложения в вашем бензине. Минус безразборной промывки заключается в невозможности заменить фильтрики на инжекторах. И если фильтры загрязнены ржавчиной эффекта от такой промывки не будет. После промывки можно проконтролировать сопла на предмет очистки эндоскопом.

Потеря герметичности инжекторов.

Другая поломка инжектора – нарушение его герметичности. Это связано с попаданием воды и различного топливного мусора под запорную иглу. В такой ситуации резко увеличивается расход топлива. Появляется черный сажевый выхлоп. Цилиндр, на котором протекает инжектор, постепенно перестает работать. Затрудняется горячий запуск мотора. В дате сканера режим накопленной топливной коррекции смещается в минус. Газоанализ выхлопа регистрирует повышенный уровень СО и СН. В моем опыте промывка капающих инжекторов, редко приносила положительные результаты. Если имеются раковины на игле или седле инжектора, то промывка тут бесполезна. А если под иглой ворсинки от фильтра, то такой инжектор можно попытаться отмыть в ультразвуке.

Для ремонта ТНВД, необходимо изготовить инструмент. Понадобится головка с проточками для откручивания гайки, которая крепит гофру. Головка для разбора регулятора давления, магнит, и крючок для разборки регулятора давления. Еще понадобится плоскость для шлифовки, ультразвуковая ванна, сжатый воздух давлением не менее 7-8кг, стоматологический зонд несколько видов наждачной бумаги для притирки шайб, жидкий ключ, солидол, притирочная паста разной фракции и профильный сильный магнит для полировки пластин. Еще необходимы сменные резиновые кольца для сборки насоса.

  
Для ремонта насос демонтируют с двигателя. Разбирают верхнюю крышку. Профильную гайку отвинчивают при помощи перфоратора. Насос необходимо закрепить в слесарные тиски. Гофру обмотать несколькими слоями изоленты, для предотвращения возможности её замять. Гофру извлекают при помощи двух минусовых отверток. Пластины вынимают магнитом. Регулятор давления извлекается при помощи сжатого воздуха. Верхняя гайка с регулировочным винтом откручивается специальной головкой. Затем все детали насоса моются в ультразвуке. Далее шайбы и регулятор притираются. Плунжер проверяется на пропуск. Ограничитель хода плунжера также нужно притереть к пластине. Затем все детали собираются в единое целое. После сборки насос необходимо проверить, прокачать и после установить на мотор. Более подробно о тонкостях ремонта ТНВД в последующих статьях. Продолжение следует…

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.У вас нет прав оставлять комментарии.

Описание компонентов системы подачи топлива в двигатель 4HK1 ISUZU

Предоставляем по запросу консультации и осуществляем бесплатную техническую поддержку и консультации

пишите [email protected]

звоните 8 929 5051717

             8 926 5051717

Описание компонентов системы подачи топлива

Форсунка

Условные обозначения
1. Разъем
2. Штуцер отвода топлива
3. Уплотнительное кольцо
4. Штуцер подачи топлива
5. Маркировка форсунки
6. Табличка идентификационных кодов форсунки

Используется электронное управление форсункой через блок управления двигателем. В отличие от традиционно используемых форсунок в данной конструкции добавлены поршень, электромагнит­ный клапан и др. элементы.

Идентификационные коды (ID) наносятся лазерной маркировкой на специальную пластинку и отражают различные характеристики форсунки. Всего сущест­вуют 30 буквенно-цифровых кодов, из которых используются 24. Эта информация (коды) использу­ется системой управления для оптимизации управ­ления количеством впрыска. При установке на автомобиль новой форсунки идентификационные коды необходимо загрузить в блок управления дви­гателем ЕСМ.

Система кодов инерционности QR или идентифика­ционных кодов (ID) топливных форсунок была раз­работана для повышения точности количества впрыскиваемого топлива. Применение этого метода делает возможным управление распылением во всем диапазоне давлений, что способствует повы­шению эффективности процесса сгорания и сниже­нию токсичности отработавших газов.

1) Перед впрыском
Двухходовой клапан (TWV) закрывает выходное отверстие за счет усилия пружины, ток от блока управления ЕСМ на соленоид не подается. При этом давление топлива, приложенное к игле со стороны ее направляющего конца, компенсируется давлением на поршень со стороны подачи топлива. Т. к. в этом состоянии давление на поршень в сумме с усилием пружины превышает давление на иглу, игла прижимается вниз, перекрывая отверстия впрыска.

2) Начало впрыска
Двухходовой клапан поднимается вверх и открывает отверстие для отвода топлива, позволяя топливу вытекать через него. Для этого на соленоид подается ток от блока управления. В результате этого игла вместе с поршнем за счет давления, приложенного со стороны направляющего конца, поднимается, открывая отверстия впрыска топлива.

3) Окончание впрыска
Двухходовой клапан перекрывает отверстие для отвода топлива за счет прекращения подачи напряжения от ЕСМ на соленоид. Топливо при этом не может выходить через отводное отверстие, давление на поршень резко возрастает, за счет чего поршень с иглой опускаются, перекрываются отверстия впрыска и впрыск прекращается.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

ТНВД является главным элементом системы впрыска топлива с общей топливораспределительной магистралью и электронным управлением. Он установлен в том же месте, где обычно устанавливается насос системы впрыска и приводится в движение от карданного вала с передаточным числом привода 1:1. В состав ТНВД включены также датчики давления в топливораспределительной магистрали и температуры топлива.
Топливо из топливного бака подается в ТНВД за счет работы топливного насоса низкого давления трохоидного типа, являющегося частью топливного насоса высокого давления. Насос низкого давления подает топливо в две поршневые камеры топливного насоса высокого давления. Поток топлива, протекающий через эти две камеры, зависит только от регулятора давления в топливнораспределительной магистрали (FRP), управляемого током от блока ЕСМ. Максимальный ток обеспечивает максимальный поток топлива, и наоборот, при отсутствии тока поток топлива перекрыт. Два плунжера за счет вращения вала двигателя создают высокое давление в топливораспределительной магистрали. Т. к. блок управления ЕСМ регулирует поток топлива через камеры с поршнями, он регулирует количество и давление топлива, поступающего в магистраль. Это позволяет оптимизировать мощность, экономичность двигателя и снизить содержание в отработавших газах окислов азота.

Общая топливораспределительная магистраль

Условные обозначения
1. Клапан регулировки давления
2. Датчик давления топлива

Наряду с электронной системой управления, топли­вораспределительная магистраль, являющаяся аккумулятором топлива, обеспечивает подачу топ­лива под давлением от ТНВД к топливным форсун­кам. На ней установлены датчик давления и клапан регулировки давления. Датчик давления измеряет давление в топливораспределительной магистрали и передает сигнал на блок управления ЕСМ. На основании этих данных ЕСМ регулирует давление в топливораспределительной магистрали с помощью регулятора давления, установленного в ТНВД. Кла­пан регулировки давления открывается механи­чески для сброса давления, когда давление топлива в топливораспределительной чрезмерно велико.

Датчик давления топлива

Датчик давления топлива установлен на общей топ­ливораспределительной магистрали. Он передает на блок ЕСМ сигнал, напряжение которого зависит от давления топлива. Блок управления следит за сигналом датчика давления. Чем давление в магис­трали выше, тем больше напряжение сигнала. Блок управления определяет по напряжению сигнала давление в магистрали и использует эти данные для управления впрыском и другими параметрами.

Клапан регулировки давления

Условные обозначения
1. Клапан
2. Корпус клапана
3. Направляющая клапана
4. Пружина
5. Корпус
6. Топливораспределительная магистраль
7. Возвратный топливопровопровод

Клапан регулировки давления открывается для сброса давления, когда давление топлива в топливораспределительной чрезмерно велико. Давление открытия этого клапана приблизительно 220 МПа, а закрывается он при падении давления приблизительно до 50 МПа. Топливо, сбрасываемое через клапан регулировки давления, поступает обратно в топливный бак.

Регулятор давления в топливораспределительной магистрали

Условные обозначения
1. Датчик температуры топлива
2. Регулятор давления в общей топливораспределительной магистрали

Блок ЕСМ управляет скважностью импульсов, открывающих регулятор давления в общей топли­вораспределительной магистрали (время, в тече­ние которого ток поступает на регулятор), и таким образом изменяет количество топлива, поступаю­щего в камеры с поршнями ТНВД. Так как подается только то количество топлива, которое необходимо для обеспечения требуемого давления, нагрузка на привод ТНВД снижается. Когда импульсы тока опре­деленной скважности поступают на регулятор дав­ления, соленоид сдвигает плунжер регулятора вправо, изменяя тем самым проходное сечение и регулируя количество протекающего через него топ­лива. При отсутствии тока на регуляторе пружина полностью открывает проход для топлива к порш­ням ТНВД (происходит полное всасывание и полное выталкивание). При подаче переменного сигнала количество подаваемого к поршням топлива зави­сит от скважности этого сигнала.

Предоставляем по запросу консультации и осуществляем бесплатную техническую поддержку и консультации

пишите [email protected]

звоните 8 929 5051717

             8 926 5051717

Как работает дизельный топливный насос?

Обновлено 9 ноября 2019 г.

Автор: Кевин Бек

Когда вы въезжаете на заправочную станцию ​​на автомобиле или грузовике, независимо от того, какое топливо использует автомобиль, вы не можете не заметить, что дизельное топливо почти всегда вариант. Если ваш собственный автомобиль работает на стандартном неэтилированном бензине, вы можете задаться вопросом, почему другие этого не делают. Что делает дизельное топливо особенным? Если у него «элитная» недвижимость, почему не все автомобили его используют?

Эти вопросы приводят к запросам, которые связаны не столько с дизельным топливом, сколько с дизельным двигателем, и почему разработка дизельного инжекторного насоса в конце 1800-х годов представляла собой технологический скачок вперед.Основная идея, которую следует иметь в виду, когда вы читаете, заключается в том, что дизельные двигатели используют физическое сжатие вместо фактической искры зажигания, чтобы их топливо было достаточно горячим для сгорания.

Чем отличаются дизельные двигатели?

Зажигание чего-либо, доведение до кипения или «закалка» в микроволновой печи — очевидные способы увеличить теплосодержание этого предмета. Но это не так интуитивно понятно, что значительное увеличение давления газа, не позволяя теплу проникать или уходить, может резко повысить температуру в камере.

В дизельном двигателе воздух сжимается примерно до 1/15 — 1/20 своего обычного объема непосредственно перед впрыском или закачкой дизельного топлива в двигатель. Топливно-воздушная смесь становится достаточно горячей для воспламенения, вызывая расширение цилиндра (поршня) в двигателе. Как и во время фазы сжатия воздуха, тепло не передается в двигатель и не выходит из него; это происходит только во время фазы выхлопа.

Дизельный топливный насос

Система впрыска топлива в дизельном двигателе состоит из топливного насоса , топливопровода и сопла (также называемого инжектором).Когда воздух сжимается, давление внутри цилиндра ненадолго повышается до 400-600 фунтов на квадратный дюйм (нормальное атмосферное давление меньше 15 фунтов на квадратный дюйм), в результате чего внутренняя температура достигает диапазона от 800 градусов по Фаренгейту до 1200 F (от 430 градусов по Цельсию до 650 С).

Дизельный двигатель имеет те же циклы и физическое устройство, что и бензиновый двигатель; их отличает процесс воспламенения, а не структура. В целом они более надежны, вырабатывают больше энергии на килограмм топлива и в целом более эффективны; дизельное топливо также менее опасно для возгорания.

Дизельные двигатели действительно имеют недостатки по сравнению с их обычными бензиновыми аналогами. Они должны иметь более прочную конструкцию из-за высокого давления, возникающего во время фазы сжатия воздуха, что представляет собой как техническую проблему, так и более дорогостоящий продукт. Кроме того, высокое давление может затруднить запуск дизельных двигателей.

Цикл дизельного двигателя

Дизельный двигатель подвергается четырехступенчатому циклу для завершения одного движения сжатия-расширения поршня.Первый из них — это этап сжатия воздуха; поскольку такое же количество тепла сохраняется в быстро сжимающемся пространстве, это увеличивает давление и температуру. Во второй фазе (зажигания) давление остается постоянным, поскольку объем начинает расширяться.

Во время третьей фазы, называемой рабочим ходом, объем и давление уменьшаются по мере работы двигателя. , в конечном итоге приводя в движение автомобиль. Наконец, в фазе выпуска объем остается постоянным на самом высоком уровне, а затем цикл начинается заново, когда воздух всасывается для сжатия в первой фазе.

Дизельное топливо

Топливо для дизельных двигателей тяжелее бензина, поскольку оно производится из остатков сырой нефти, а не из более летучих побочных продуктов, которые приводят к образованию бензина. Как и обычный газ, он бывает разных марок, которые можно адаптировать к потребностям конкретных двигателей.

Использование неподходящего дизельного топлива может вызвать проблемы в работе, от плохого запуска до «стука и звона» до чрезмерно задымленного выхлопа.

Дизельные топливные насосы — Топливный насос