Как устроен тнвд: виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Содержание

виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Топливный насос высокого давления имеющий сокращенную аббревиатуру (ТНВД) выполняет следующие основные функции:

- подает топливо под высоким давлением в топливную систему ДВС;

- регулирует моменты впрыска топлива.

Топливный насос относится к наиболее важным устройствам, как бензиновых, так и дизельных двигателей.

ТНВД обычно применяются в дизельных двигателях. В бензиновых двигателях применение ТНВД нецелесообразно, ввиду того, что в нем не требуются такие высокие давления, как в дизельном двигателе.

Можно выделить следующие

основные конструктивные элементы топливного насоса:
  1. Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Плунжерная система изготавливается из высокопрочной стали на высокотехнологическом оборудовании (станках), в связи с необходимостью высокой точности.

Всего один завод на все пост Советское пространство изготавливал плунжерные пары. Изготовление плунжерных пар сегодня происходит таким образом.

Если внимательно изучить процесс производства плунжерных пар, то отчетливо видно, что огромное значение уделяют прецизионному сопряжению (зазор между плунжерной парой). Плунжер плавно входит в цилиндр под действием собственного веса.

Как изначально упоминалось, топливный насос служит не только для подачи топлива в топливную систему, но и подает его к форсункам на каждый цилиндр на бензиновом двигателе.

Форсунки являются связующим звеном этой цепи и соединяются с насосом специальными трубопроводами. Для эффективного впрыска топлива форсунки соединяются с нижней распылительной частью с специальными отверстиями для увеличения эффективности впрыска топлива с дальнейшим воспламенением. Момент впрыска топливной смеси в камеру сгорания регулируется углом опережения зажигания.

Типы топливных насосов

Существует три основных типа ТНВД, которые мы с вами рассмотрим:

  1. распределительный;
  2. рядный
  3. магистральный.

Рядный ТНВД

Рядный топливный насос высокого давления оснащен плунжерными парами, которые располагаются друг с другом. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива только для одного цилиндра.

Пары устанавливаются в корпусе насоса, в котором имеются каналы входа и выхода. Плунжер приводится в работу при помощи кулачкового вала, который имеет привод от коленчатого вала.

 

При вращении кулачкового вала топливного насоса, кулачки воздействуют на толкатели плунжеров приводя их в движении внутри втулок насоса. Вследствие впускные и выпускные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. Когда плунжер движется вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию нагнетательного клапана, через который топливо подается к форсунке по топливопроводу. 

Момент подачи топлива регулируется специальным устройством (муфтой центробежного типа). Работа муфты центробежного типа основана на перемещении грузиков под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется по мере роста (или уменьшения) величины оборотов коленчатого вала двигателя, вследствие чего грузики расходятся к внешним краям муфты, либо сближаются к оси. Происходит смещение кулачкового вала относительно привода, что приводит к изменению работы плунжеров.

Когда обороты коленчатого вала увеличиваются – происходит ранний впрыск топлива, когда уменьшаются – поздний впрыск топлива.

Рядные топливные насосы зарекомендовали себя своей надежностью. Они совсем не привередливы к качеству топлива и смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Недостатки рядных топливных насосов высокого давления – их размер.

Распределительный ТНВД

Распределительный ТНВД включает в себя один или два плунжера, что зависит от объема двигателя.

 

И эти один или два плунжера работают на все цилиндры двигателя. Таким образом удалось не только обеспечить более равномерную подачу топлива, но и уменьшить габариты топливного насоса высокого давления. Недостатки распределительных ТНВД в их надежности и долговечности.

 

Распределительные ТНВД имеют различные типы привода:

  1. торцевой привод;
  2. внутренний привод;
  3. внешний привод;

Наиболее эффективными себя показали торцевые и внутренние приводы ТНВД, с меньшей нагрузкой.

Кстати, такие импортные насосы, как Bosch, оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы отечественного производства.

 

Основным элементом в торцевом приводе Bosch является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет горючую смесь по цилиндрам. Плунжер распределитель при этом совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Плунжер совершает возвратно-поступательно движение одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая обегает кольцо. Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в начальное положение осуществляется с помощью возвратного механизма.  

Именно вращательное движение плунжера, что приводится от приводного вала, способствует распределению топлива в цилиндрах. Величина подачи топлива обеспечивается с помощью электромагнитного клапана или центробежной муфты.

Работа насоса ТНВД

Работа насоса состоит из нескольких этапов:

  1. Закачка порции топлива в надплунжерное пространство;
  2. Нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам.
  3. Возвращение плунжера в исходное положение. Повторение цикла работы.
Внутренний кулачковый привод ТНВД

Такой привод топливных насосов применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например,  Bosch VR, Lucas DPC. В данном типе ТНВД распределение горючей смеси происходит за счет плунжера и распределительной головки.

 

Распределительный вал оснащается двумя плунжерами, расположенными друг напротив друга, которые нагнетают топливо. Тем выше давление в насосе, чем меньше расстояние между плунжерами. По мере возрастания давления топливо поступает к форсункам через нагнетательные клапана.

Магистральный ТНВД

Магистральный ТНВД используется в известной системе подачи топлива Common Rail. Работа магистрального ТНВД заключается в накапливании топлива в топливной рампе, затем подается на форсунки. Давление в магистральном топливном насосе высокого давления составляет примерно 180 Мпа.

 

Магистральный насос бывает одно-, двух- или трех плунжерным.  Приводится магистральный ТНВД от кулачкового вала.

Когда кулачки воздействуют на плунжер, тот перемещается вниз, происходит расширение компрессионной камеры, давление падает и создается разряжение, которое приводит к открытию впускного клапана, и топливо начинает поступать.

Когда плунжер подымается – давление растет и клапан закрывается. Когда давление достигает необходимой отметки, топливо  через выпускной клапан нагнетается в топливную рампу.

Процесс подачи топлива в магистральном ТНВД регулируется дозирующим топливным клапаном, открытие и закрытие, которого осуществляется с помощью электроники.

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.

Топливный насос высокого давления, муфта изменения угла начала впрыска топлива

 

Какое назначение топливного насоса высокого давления?

Топливный насос высокого давления служит для подачи строго дозированных порций дизельного топлива под высоким давлением в форсунки и через них в цилиндры двигателя в заданные моменты времени в соответствии с режимом работы двигателя.

Какого типа насосы высокого давления применяют на двигателях?

На автомобильных дизельных двигателях устанавливают секционные топливные насосы золотникового типа с постоянным ходом плунжера и регулировкой конца подачи топлива. Обычно в общем корпусе насоса монтируют по одной секции для каждого цилиндра. На V-образных двигателях насос крепят между рядами цилиндров. Приводится в действие он от шестерни распределительного вала. На одном конце вала привода топливного насоса закреплена приводная шестерня, а другой конец его соединен с центробежной муфтой опережения впрыска топлива. Так как рабочий цикл в четырехтактных двигателях совершается за два оборота коленчатого вала, то передаточное отношение приводных шестерен подобрано таким образом, чтобы кулачковый вал топливного насоса за цикл повернулся на один оборот и каждая секция подала топливо в свой цилиндр в соответствии с порядком работы двигателя.

Как устроен топливный насос высокого давления?

Топливный насос высокого давления состоит из корпуса, в котором установлены секции по количеству цилиндров двигателя. Каждая секция (рис.80, а) состоит из корпуса 13, разделенного горизонтальной перегородкой на две части: верхнюю и нижнюю. Стенки перегородки выполняют роль направляющих для толкателей 11. В верхней части закреплена гильза 4, застопоренная винтом 18. В гильзе с минимальным зазором (0,0015-0,0020 мм) смонтирован плунжер 5, имеющий винтовую канавку 19, кольцевую выточку и радиальное сверление. Гильза и плунжер изготовлены из высококачественной стали, термически обработаны и имеют индивидуальную подгонку. Поэтому их можно заменять только в паре. На нижнем конце плунжера имеется опорная тарелка 9, на которую опирается пружина 8, стремящаяся удерживать плунжер в нижнем положении. В гильзе 4 просверлены два отверстия: верхнее 3 топливоподводящее, через которое топливо заполняет надплунжерную полость в гильзе, когда плунжер находится в нижнем положении, и нижнее 20, по которому топливо отводится из гильзы после ее заполнения. Верхнее отверстие сообщается с каналом, а к нему топливо подводится от топливоподкачивающего насоса, нижнее – с топливным баком для отвода избыточного топлива. В этом канале или в топливном штуцере установлен перепускной клапан, нагруженный пружиной, что способствует поддержанию давления в канале в пределах 0,07-0,12 МПа, необходимого для хорошего наполнения гильзы топливом. Кроме того, в канале выполнено отверстие 21 с пробкой для выпуска проникшего туда воздуха. Сверху к гильзе прилегает седло нагнетательного клапана 2, прижимаемое штуцером 22, ввернутым в корпус насоса. Нагнетательный клапан 2 нагружен пружиной 1, стремящейся удерживать его в закрытом положении. К ниппелю 23 подсоединен топливопровод высокого давления, подводящий топливо к форсунке. В нижней части корпуса на роликовых конических подшипниках установлен кулачковый вал 14, на кулачок которого опирается ролик 12 толкателя 11. В тело толкателя ввернут регулировочный винт 10 с контргайкой. Вращением этого винта регулируют величину хода плунжера. В нижнюю часть корпуса заливают масло (такое же, что и в двигатель). Для управления подачей топлива в гильзе каждой секции установлена поворотная втулка 7 с зубчатым венцом 17. Внизу этой втулки выполнены два вертикальных паза, в которые входят поводки плунжера. Благодаря большой длине пазов поводки могут перемешаться в них на всю длину хода плунжера. В постоянном зацеплении с зубчатыми венцами всех секций находится зубчатая рейка, которая с помощью тяг соединена с центробежным регулятором и педалью газа в кабине автомобиля. Ход рейки ограничивается винтом 6.

Сбоку к корпусу насоса высокого давления крепится топливоподкачивающий насос 15 с устройством 16 для ручной подкачки топлива.

Рис.80. Секция топливного насоса высокого давления: а – общее устройство; б – начало впрыска; в – конец впрыска; г – наполнение; д – продолжительность впрыска; е – остановка двигателя.

Как работает топливный насос высокого давления?

Все секции топливного насоса высокого давления работают одинаково, поэтому достаточно рассмотреть работу только одной из них. При вращении кулачкового вала 14 кулачок воздействует на ролик 12 толкателя 11 и поднимает его. Усилие через регулировочный винт 10 передается на толкатель 5 и он поднимается вверх, сжимая пружину 8. Когда верхняя часть плунжера перекроет топливоподводящее отверстие 3, а затем и топливоотводящее отверстие 20, в надплунжерной полости окажется порция топлива (рис.80, б). Так как топливо не сжимается, то при дальнейшем перемещении плунжера вверх давление в гильзе резко повышается и когда оно достигнет 1,2-1,8 МПа, открывается нагнетательный клапан 2, преодолевая сопротивление пружины 1, и топливо по трубопроводу высокого давления поступает к форсунке. Так как плунжер поднимается, то давление в гильзе и трубопроводе нарастает и когда оно достигнет 16,5 МПа, игла форсунки поднимется и пропустит топливо в камеру сгорания цилиндра двигателя, то есть осуществится впрыск топлива. Он будет продолжаться до тех пор, пока кромка винтовой канавки 19 не подойдет к топливоотводящему отверстию 20 (рис.80, в). Теперь топливо из надплунжерной полости по радиальному сверлению 24 в плунжере и кольцевой канавке будет отводиться в топливоотводящее отверстие 20. Давление над плунжером резко уменьшится, нагнетательный клапан 2 под давлением пружины 1 закроется, что способствует резкой отсечке топлива, впрыскиваемого форсункой в цилиндр. Это предотвращает зависание топлива на распылителе форсунки и ее подгорание.

Резкому прекращению впрыска топлива также способствует форма нагнетательного клапана. На нем выполняется специальный разгрузочный поясок П, который при посадке клапана в свое гнездо способствует увеличению объема над ним, что приводит к резкому снижению давления в трубке между клапаном и. форсункой. Поясок клапана и седло в этом случае работают, как поршневая пара.

При дальнейшем вращении кулачкового вала кулачок перестает воздействовать на толкатель, и он опускается. Пружина 8 опускает плунжер в крайнее нижнее положение, и топливо опять заполнит надплунжерную полость (рис.80, г).

Как изменяется количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр?

Количество топлива, подаваемого секцией топливного насоса высокого давления к форсунке, изменяют поворотом плунжера в гильзе с помощью зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом 17. Рейка при перемещении поворачивает зубчатые венцы, а следовательно, и плунжеры. В зависимости от угла поворота плунжера изменяется расстояние, проходимое плунжером от момента перекрытия топливоподводящего отверстия 3 до момента открытия отсечной кромкой винтовой канавки 19 топливоотводящего отверстия 20. В результате изменяется продолжительность впрыска и, следовательно, количество топлива, подаваемого в цилиндр (рис.80, д). При вдвигании рейки в корпус насоса подача топлива увеличивается, при выдвигании – уменьшается.

Как остановить двигатель?

Для остановки дизельного двигателя необходимо прекратить подачу топлива в цилиндры. Для этого выдвигают рейку в крайнее положение, при котором плунжеры в гильзах устанавливаются так, что их горизонтальная кольцевая канавка 25 сообщается с топливоотводящим отверстием 20 (рис.80, е). В этом случае при перемещении плунжера вверх все топливо перетекает из надплунжерной полости по радиальному каналу к топливоотводящему отверстию, и впрыск топлива в цилиндр не произойдет, двигатель остановится.

Какая существует зависимость между частотой вращения коленчатого вала и впрыском топлива в цилиндры двигателя?

С увеличением частоты вращения коленчатого вала должен изменяться (опережаться) и момент впрыска топлива в цилиндр, так как оно должно быть подано к приходу поршня в ВМТ при такте сжатия. Только в этом случае впрыснутое топливо успеет испариться, смешаться с воздухом и самовоспламениться, чтобы расширение газов начиналось в момент, когда поршень поменяет направление движения и начнет двигаться к НМТ. Угол опережения впрыска топлива изменяется автоматически с помощью центробежной муфты, устанавливаемой на переднем конце кулачкового вала топливного насоса высокого давления. При повороте кулачкового вала по направлению его вращения угол опережения впрыска увеличивается, против – уменьшается.

Как устроена и работает муфта изменения угла начала впрыска топлива?

Автоматическая муфта изменения угла начала подачи топлива состоит (рис.81, а) из корпуса 7, навернутого на ведомую полумуфту 1, установленную на кулачковом валу топливного насоса высокого давления. На полумуфте закреплены оси 2, а на них грузы 4. На грузах выполнены выемки с криволинейными поверхностями, в которые упираются пальцы 5 ведущей полумуфты 6. Между муфтами в сжатом состоянии смонтированы пружины 3, раздвигающие полумуфты. На тыльной стороне ведущей полумуфты имеются два шипа, на которые установлена резиновая обойма 8. В пазы этой обоймы входят два шипа фланца 9, который двумя болтами соединен с ведущим фланцем 11. Регулировочные пазы 10 позволяют смещать фланец 9 относительно ведущего фланца 11. Этот фланец стяжным хомутом жестко крепится на приводном валу 12 (рис.81, в). Резиновая обойма в приводе предохраняет вал топливного насоса от высоких динамических нагрузок, возникающих при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

Рис.81. Автоматическая муфта изменения угла начала подачи топлива.

Работает муфта так (рис.81, б). При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя грузы под действием центробежной силы, преодолевай сопротивление пружин, расходятся по направлению стрелок (положение II) и, поворачиваясь вокруг осей, давят на пальцы ведущей полумуфты своими криволинейными поверхностями. Расстояние между осями грузов и пальцами ведущей полумуфты уменьшается, и ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей на заданный угол α, поворачивая при этом кулачковый вал топливного насоса высокого давления на тот же угол по направлению вращения вала, что и приводит к более ранней подаче топлива в цилиндры двигателя. Чем больше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем больше центробежные силы и тем на больший угол повернется кулачковый вал. С уменьшением частоты вращения коленчатого вала двигателя, центробежная сила грузов снижается и они под действием пружин возвращаются в исходное положение, поворачивая ведомую полумуфту в сторону уменьшения опережения впрыска топлива (положение I).

Чем объясняется задержка впрыска топлива?

Между моментом начала подачи топлива насосом, определяемым открытием нагнетательного клапана, и моментом впрыска топлива форсункой имеется небольшая разница во времени, что объясняется деформацией топливопровода высокого давления и некоторой сжимаемостью топлива.

В чем особенность устройства топливного насоса двигателя автомобиля KaмAЗ-5320?

Особенностью устройства топливного насоса высокого давления автомобиля КамАЗ-5320 является то, что его секции в корпусе установлены под углом 75°, что позволило сократить длину вала, повысить его прочность и давление впрыска топлива в цилиндры каждой секцией до 18-18,5 МПа.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система питания дизельного двигателя»

муфта, топливный насос, топливный насос высокого давления муфта изменения угла начала впрыска топлива, топливо

Смотрите также:
Быстро купить насос масляный шестеренчатый в Москве.
Сводный график насосов цнс.

Топливный насос высокого давления: что там внутри?

Сегодняшнее поколение водителей в своем большинстве ничего не слышали о тракторе ДТ-54, выпущенном на советских заводах количеством под миллион экземпляров. Вопрос на засыпку: что общего между ним, грузовым автомобилем КАМАЗ и японским джипом NISSAN SAFARI? Трактор, грузовик и легковой внедорожник.

Даже двигатели разнотипные: два первых транспортных средства оснащении дизелем, а Ниссан работает на бензине. Оказывается, что касается всех названных двигателей, на двигатель установлен топливный насос высокого давления (ТНВД).

Первым советским автомобильным двигателем с ТНВД был дизель «Коджу» (Коба Джугашвили), разработанный для ярославского грузовика Я-5. Работы по проектированию начались в 1931 году в одной из «шараг», организованных в те времена для некоторых представителей технической интеллигенции.

Здесь под руководством начальника КБ Н. Р. Бриллинга и был создан дизельный двигатель, окончательно доведенный к 1935 году и получивший название «НАТИ-Коджу». На нем был установлен рядный ТНВД, изготовленный на Самарском карбюраторном заводе. В силу ряда причин Я-5 не пошел в серию. Однако все наработки в дальнейшем были использованы на последующих двигателях.

Функции ТНВД

Рассматриваемое устройство используется в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), оснащенных впрыском топлива. В основном это дизели, но, с появлением инжектора, установка ТНВД стала применяться и на бензиновых моторах. Служит он для того, чтобы подать на форсунки горючее с высоким давлением.

Причем, задача, которую выполняет этот прибор, не сводится только к одной функции. Горючее должно подаваться в определенном количестве и в нужный для каждого цилиндра момент времени.

Необходимо уточнить место ТНВД в системе питания. Высоконапорный насос служит для увеличения давления и располагается в середине топливной системы ДВС (между баком и подающими форсунками).

Горючее к нему подается электрическим насосом, расположенным снаружи или внутри топливного бака. Его давления хватает, чтобы транспортировать топливо к первичной (низконапорной) полости ТНВД. А в камеру сгорания солярка впрыскивается форсунками.

Разновидности насоса

Как известно, существует несколько видов топливного впрыска:

  • Моновпрыск — когда вместо карбюратора на всасывающий коллектор устанавливается одна общая форсунка. Сегодня практически не применяется.
  • Распределенный (многоточечный). Перед каждым цилиндром установлена своя форсунка, причем горючее подается не в цилиндр, а во впускной коллектор (непосредственно перед клапаном). Момент впрыска задается обычно электроникой. Ей же регулируется и объем подачи горючего.
  • Прямой или непосредственный впрыск. Горючее впрыскивается сразу в цилиндр двигателя (топливно-воздушная смесь образуется в процессе такта всасывания).

Для каждого вида впрыска применяются и соответствующие разновидности топливного насоса высокого давления. Известны 3 вида этих устройств:

  1. Рядный прибор — представляет собой несколько секций одинаковых насосов, каждый из которых питает свою форсунку. По своему устройству единичные секции абсолютно одинаковы. Эти приборы устанавливались ранее на дизельных двигателях и работали по жесткой программе от газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя.
  2. Распределительный одноплунжерный насос — работает также синхронно с вращением коленчатого вала. На 4-тактном двигателе рабочий процесс происходит за 2 оборота коленвала. Насосный вал в это время совершит 1 оборот, а рабочий плунжер подаст очередную порцию топлива на каждую форсунку. Распределительные насосы чаще всего используются в моторах легковых автомобилей.
  3. Магистральный ТНВД. Этот прибор работает независимо по отношению к коленчатому валу. Его задача заключается лишь в создании необходимого давления в топливной магистрали, которую называют еще топливной рампой. Последняя является своего рода гидравлическим аккумулятором. Открыванием форсунок управляет электронный блок управления (ЭБУ) при помощи электромагнитного клапана. Топливный насос высокого давления такого типа применяется в системах впрыска Common Rail.

Рядный ТНВД

Конструктивно он состоит из отдельных нагнетающих секций, выполненных в виде плунжерных пар (поршень-втулка). Сопряженные детали изготавливают из высокопрочной износостойкой хромованадиевой стали, азотированной и закаленной до высокой твердости. После шлифовки внутреннюю поверхность втулок подвергают двукратному хонингованию: сначала крупной абразивной пастой, затем — мелкой. Плунжер доводят с помощью суперфинишной обработки.

При сборке ТНВД используется селективный метод подбора плунжерных пар. Детали сортируют по группам с отклонением между собой до 2-х микрон, поэтому детали разных узлов — невзаимозаменяемые.

Нагнетание топлива плунжером происходит за счет отсечки некоторого объема горючего и последующего сжатия в напорной магистрали. Поршень перемещается роликовым толкателем от кулачкового вала насоса, получающего вращение от коленвала. За два оборота коленвала каждый плунжер совершит один рабочий ход.

Количество горючего регулируется с помощью приводной зубчатой рейки, которая имеет механический привод от педали газа, либо перемещается шаговым двигателем от сигнала ЭБУ. Для этой цели плунжерная поверхность снабжена винтовой канавкой. Рейка с помощью зубчатой передачи поворачивает в корпусе направляющие гильзы, вследствие чего изменяется угловое расположение винтовой канавки, а, следовательно, и объем топливной порции.

Начало впрыска регулируется автоматически по частоте вращения двигателя. Этой цели служит центробежный регулятор момента впрыска. Он располагается в приводной муфте (черный маховик слева на первом фото). Внутри этот узел состоит из 2-х полумуфт, упруго разделенных между собой тангенциально расположенными пружинами и грузами. При увеличении оборотов за счет центробежной силы грузов пружины сжимаются, и кулачковый вал поворачивается на некоторый угол относительно приводной муфты, тем самым создавая опережение впрыска.

Несмотря на возраст конструкции, рядные насосы до сих пор используются на дизельных двигателях грузовых автомобилей. Это вызвано их высокой надежностью и неприхотливостью в отношении качества топлива. В качестве примера показан ТНВД 8-цилиндрового двигателя автомобиля КАМАЗ. Для сокращения осевых габаритов он выполнен V-образным, хотя все равно является рядным.

ТНВД распределительного типа

Этот прибор по сравнению с рядным обладает двумя преимуществами: он меньше его по размерам и более равномерно работает. Если рядные насосы устроены все одинаково, этого нельзя сказать в отношении распределительных аппаратов.

Во-первых, они разделяются по типу рабочего органа: плунжерного типа, или роторного. Во-вторых, — по типу привода: с торцевыми, внешними, или внутренними кулачками. Торцевой или внутренний привод работает в более благоприятных условиях, в связи с тем, что внутренние силы уравновешены, чего не скажешь о внешнем приводе.

Несмотря на указанные выше достоинства, распределительные аппараты менее долговечны. Это объясняется спецификой их работы. В то время как в рядных механизмах каждый плунжер в течение одного рабочего цикла совершает одно возвратно-поступательное движение, в распределительных устройствах рабочий плунжер за это время сделает столько ходов, сколько в двигателе цилиндров. Поэтому износ будет намного быстрее.

Рассмотрим кратко устройство и принцип работы одноплунжерного торцевого распределительного прибора. Слева можно заметить ведущий вал, приводящий во вращение 3 механизма: ротор шиберного насоса подкачки, ведущий приводной кулачок и шестерню механизма регулирования подачи.

Соосно и синхронно с приводным валом вращается подвижный торцевой кулачок, жестко соединенный с рабочим плунжером. Оба кулачка (ведущий и рабочий) снабжены выступами по количеству цилиндров двигателя. Рабочий поджимается пружиной к ведущему кулачку. Когда выступы наезжают друг на друга, рабочий кулачок перемещает плунжер в направлении выходных штуцеров (на фото справа).

При этом плунжер отсекает дозу горючего из низконапорной полости, сжимает запертый объем и выталкивает его в один из выходных каналов, расположенных радиально в распределительном блоке. Поскольку плунжер вращается, будучи жестко связанным с коленчатым валом (но в 2 раза медленнее), при каждом последующем ходе нагнетающее отверстие плунжера совпадает с очередным выходом.

Лопастной насос всасывает горючее из топливного бака и подает его в камеру низкого давления. Распределительные насосы, подобно рядным, имеют механизм регулировки количества подаваемого топлива. Он может быть автоматическим (центробежным), или от ЭБУ. На фото показан как раз такой насос. Прямоугольная коробка, расположенная сверху, есть не что иное, как электронный блок управления количеством подаваемого топлива.

Область применения распределительных насосов — легковые автомобили, хотя встречаются и на грузовиках.

Магистральный ТНВД

Само название говорит об особенностях работы устройства. Этот насос обслуживает не отдельные форсунки, как рядный или распределенный, а одну общую магистраль, которая служит своего рода аккумулятором. В связи с тем, что конструкция освобождена от распределительной функции, она имеет более простое строение в сравнении с двумя предыдущими.

В качестве рабочих органов аппарат содержит от одного до трех нагнетающих плунжеров. Посредством кулачкового вала они поочередно совершают поступательные движения: по ходу нагнетания от кулачкового механизма, в обратную сторону — посредством пружины.

При этом горючее из низконапорной полости отсекается и подается к напорному штуцеру. Количественный состав смеси регулируется электромагнитным дозирующим клапаном, управляемым электроникой.

На рисунке показана схема топливного насоса магистрального типа. Чаще всего такие устройства применяются в системах Common Rail.

Бывает ли ТНВД на бензиновом двигателе?

Почему бы и не быть ТНВД у бензинового двигателя? Пуркуа па? — как говорят французы. В частности, ТНВД устанавливают на бензиновых моторах GDI — оснащенных системой прямого впрыска. Известно, что прямой впрыск используется в дизельных системах.

Так вот — работа система GDI является симбиозом дизельного и бензинового рабочего процесса. Бензин впрыскивается аналогично дизельному двигателю, а воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется не от калильной свечи, а от свечи зажигания, как в карбюраторном. В этом случае используются насосы распределительного типа.

Ремонт насосов высокого давления

Насос насосу рознь. Бензонасос вазовской «копейки» можно было отремонтировать в течение 15-ти минут. Отвернул 3 крепежных винта, и весь механизм — буквально на ладони. Засорившиеся клапаны легко продуваются, а если прохудилась диафрагма — достаточно купить копеечный ремкомплект и поставить его вместо неисправной детали.

Ремонт же топливных насосов высокого давления на коленке не сделаешь. Во-первых, даже причину неисправности определить не так легко, невзирая на встроенную в современных ЭБУ самодиагностику.

Один и тот же внешний симптом может вызываться неисправностью различных компонентов топливной системы, и даже других систем (например, состоянием газораспределительной системы или кривошипно-шатунной группы).

Поэтому ремонт ТНВД лучше выполнять на специализированных СТО с использованием современного диагностического и ремонтного оборудования.

В связи с широким распространением систем впрыска топливные насосы высокого давления являются одним из наиболее важных компонентов современного ДВС. Тенденция их развития заключается в переходе от секционных устройств к распределительным и магистральным. Последние особенно широко применяются в связи с появлением системы непосредственного впрыска Common Rail.

Топливный насос. Типы. Схемы. Принцип действия

Топливный насос - важный компонент любого машинного двигателя внутреннего сгорания.

Это механическое сердце автомобиля, которое обеспечивает непрерывный поток топлива из бака к двигателю.

Типы топливных насосов

Существует два основных типа топливных насосов:

  • с механическим приводом (механический)
  • с электрическим приводом (от электродвигателя или соленоида).

Как работает механический топливный насос?

Механические топливные насосы называются еще мембранными.

Включаются благодаря эксцентриковому кулачку на распределительном валу.

Вращаясь, он заставляет привод топливного насоса сдвигать поршневой стержень и диафрагму вниз, сжимая пружину.

При этом топливные запасы в баке увеличиваются за счет открытия всасывающих клапанов.

Затем рычаг насоса высвобождается, приводя в действие пружинный механизм.

Всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный, наоборот, открывается, и топливо, благодаря давлению диафрагмы, выталкивается через него в насос.

 

Пояснение к схеме механического топливного насоса:

 

1.Рычаг ручной подкачки, 2.Сальник, 3.Сетчатый фильтр контрольного отверстия, 4.Нагнетательный клапан, 5.Винт крепления крышки фильтра, 6.Сетчатый фильтр, 7.Всасывающий клапан, 8.Диафрагма

Как работает электрический топливный насос?

Электрический топливный насос используется в системах впрыска топлива.

Его располагают либо непосредственно в баке насоса, либо в топливопроводе.

При включении зажигания или открытие двери водителя, сигнал ЭБУ приводит в действие реле электрического насоса, создавая рабочее давление.

Это давление регулируют  2 клапана: предохранительный (редукционный) и обратный.

Первый работает в момент включения двигателя, второй при его остановке.

 

Пояснение к схеме электрического рядного топливного насоса:

 

1.Штуцер напорной магистрали, 2.Седло клапана, 3.Пружина клапана, 4.Корпус насосной секции, 5.Нагнетательный клапан, 6.Впускное и выпускное отверстия, 7.Наклонная поверхность плунжера, 8.Плунжер, 9.Втулка, 10.Рычаг управления плунжером, 11.Возвратная плунжерная пружина, 12.Пружина толкателя, 13.Роликовый толкатель, 14.Кулачок,15.Зубчатая рейка

Виды топливных насосов

Топливные насосы высокого давления по конструкции подразделяются на:

  • Рядный ТНВД,
  • Распределительный ТНВД,
  • Магистральный ТНВД.

 

Что касается топливных насосов с электрическим приводом, то можно выделить:

  • Роликовый,
  • Шестеренный,
  • Центробежный.

 

Рядный ТНВД

Благодаря своей конструкции сыскали себе славу одного из самых надежных видов ТНВД.

Его основное преимущество - возможность использования топлива заранее низкого качества, благодаря масляной смазке двигателя.

 Особенность строения топливного рядного насоса - выталкивающие плунжерные пары пропорциональные количеству цилиндров, за счет которых можно работать и при высоком давлении, в отличии от поршневых.

 

 

Распределительный ТНВД

Так же как и в рядном присутствуют плунжеры, но их количество ограничено (обычно 1-2) и выполняют они роль распределителей.

При поступательно-вращательных движениях выталкивают, распределяя по цилиндрам, топливо.

Особенности данного вида ТНВД в том, что его габариты меньше рядного, и доставку топлива он обеспечивает более равномерно.

Но он же и менее долговечен из-за сопряженных деталей.

 

 

Магистральный ТНВД

Этот вид насосов обычно имеет до трех плунжеров.

Используется при инжекторной системе, в которой выполняет роль нагнетателя.

Благодаря электрическому приводу способен регулировать количество поступающего топлива.

 

 

Роликовый ТНВД

Основной элемент - ротор с роликами внутри, при движении которого происходит постепенное заполнение внутреннего пространства топливом, а затем его вытеснение в насос через выпускное отверстие.

 

 

Шестеренный ТНВД

Состоит из ротора (внутренней шестерни) и статора (внешней шестерни).

Первый всасывает и нагнетает топливо, второй помогает ему в этом.

И роликовый и шестеренный ТНВД используются в топливопроводе за счет своих малых габаритов.

 

 

 

 

Центробежный ТНВД

Располагается в топливном баке.

Особенность - крыльчатка (рабочее колесо), которая во время работы перегоняет топливо из одного канала (всасывающего) в другой (нагнетательный).

Используется при электродвигателях системы впрыска.

 

 

 

 

В интернет-магазине Hydraulicparts.ru Вы сможете приобрести топливные насосы на Ваш экскаватор, бульдозер по оптимальным ценам и в короткие сроки. В наличии и на заказ запчасти спецтехники известных мировых лидеров: Doosan, Caterpillar, Volvo, Rexroth и пр.

     г. Москва, Волгоградский проспект, д. 42, корп. 23

     +7 (499) 553-04-99

     [email protected]

© HYDRAULICPARTS 2011-2016. Все права защищены.

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 ММЗМарка ТНВД старой комплектацииМарка ТНВД новой комплектации
Д-2404 УТНМ-11110054 УТНИ-1111005-20
Д-2434 УТНМ-1111005-1104 УТНИ-1111005-20
Д-2414 УТНМ-1111005-104 УТНИ-1111005
Д-2424 УТНМ-1111005-204 УТНИ-1111005-10
Д-2444 УТНМ-1111005-100-014 УТНИ-1111005-30
Д-2454 УТНМ-Т-11110054 УТНИ-Т-1111005
Д-245.3, Д-245.24 УТНМ-Т-1111005-304 УТНИ-Т-1111005-30
Д-245.4, Д-245.54 УТНМ-Т-1111005-204 УТНИ-Т-1111005-20
Д-245Л-83, Д-245.14 УТНМ-Т-1111005-404 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 сверлениях 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

ПоказателиУТН 54 УТНИ4 УТНМ
Диаметр плунжера мм8,599
Ход плунжера мм8108
Номинальная частота вращения вала ТНВД об/мин110011001100
Частота вращения, соответствующая холостому ходу дизеля об/мин117011601160
Частота вращения начала работы регулятора об/мин11151115-11251115-1125
Частота вращения максимального крутящего момента об/мин850850850
Частота вращения прекращения коррекции об/мин1040-11001040-11001030-1090
Цикловая подача топлива при 40-50 об/мин. кулачкового вала ммᶾ/цикл120140140
Частота вращения автоматического выключения подачи топлива к форсункам об/мин95012101250
Неравномерность подачи топлива секциями %  мин. частоте вращения/максимальной частоте6/306/306/30
Угол начала подачи топлива секцией по мениску до ВМТ( по профилю кулачка)575757

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.

Что такое система впрыска автомобиля FSI и как работает

Технологию FSI (послойный впрыск топлива) называют передовой. Что такое система впрыска FSI и принцип её работы, расскажем в статье.

Что это такое

Аббревиатура FSI расшифровывается - Fuel Stratified Injection, что означает — послойный впрыск топлива.

Эту систему много лет назад разработали японские конструкторы и внедрили в производство. Правда, называется GDI - непосредственный впрыск бензина. А европейские производители, в частности концерн VW, перенял технологию и сменил название. И выпускает двигатели семейства FSI с непосредственным впрыском. Первые машины с данной системой появились в 1998 году. Они выпускаются под маркой Volkswagen, Skoda и Seat.

Знакомство с системой FSI начнем с топливного насоса высокого давления, а потом перейдем непосредственно к самой системе впрыска: что это такое и как работает.

Топливный насос высокого давления

Установлен на корпусе распредвалов и приводится в действие от двойного кулачка на впускном распредвале. ТНВД создает давление в топливной системе около 100 Бар. Конструкция ТНВД: одноплунжерный насос высокого давления, имеющий регулировку по подаче топлива. Т.е., ТНВД подает в систему такое количество топлива, которое требуется в данный момент или предстоит через определенный промежуток времени.

Принцип работы

Конструкция системы двигателя FSI имеет два контура - низкого и высокого давления. Контур низкого давления объединяет топливный бак, насос и фильтр, а также датчик низкого давления.


Основным элементом контура низкого давления является топливный насос, который служит для подачи топлива в контур низкого давления. Топливный насос встроен в бак. Насос создает давление порядка 0,05-0,5 МПа. Управление производительностью насоса осуществляется блоком управления. Топливный насос обеспечивает подачу строго определенного количества горючего в систему, необходимого для работы мотора.

Это достигается за счет постоянного измерения давления топлива в контуре датчиком низкого давления.

Сигнал от датчика поступает в блок управления двигателем. Значение сигнала сопоставляется со стандартным значением для конкретного режима работы авто. При отличии давления от стандартного значения, блок управления двигателем подает сигнал блоку управления топливным насосом. Последний изменяет обороты вращения насоса, изменяет его производительность и давление в контуре. Контур высокого давления образует систему непосредственного впрыска топлива.

В отличие от обычных моторов, где топливо, прежде чем попасть в камеру сгорания, попадает во впускной коллектор, на FSI — горючее попадает непосредственно в цилиндры. Форсунки имеют 6 отверстий, что обеспечивает улучшенную систему впрыска и хорошую эффективность.

Как итог - расход топлива в среднем на 2,5 литра меньше, чем у конкурентов. Мотор соответствует экологическим нормам Евро-6.

Минусы FSI

Он очень чувствительный к качеству топлива. На плохом бензине откажется нормально работать и будет давать сбои. Также в сильный мороз, силовой агрегат может не завестись. Часто случаются проблемы с холодным запуском. Виновником принято считать стремление инженеров снизить токсичность выхлопа во время прогрева.

Еще недостаток - повышенный расход масла по мнению большинства владельцев. Производить рекомендует придерживать допусков моторного масла VW 504 00/507 00. Также рекомендовано менять моторное масло 2 раза в год.

Как работает топливная система современного автомобиля

За последние несколько десятилетий конструкция автомобилей и многих их частей претерпела значительные изменения. Одним из ключевых компонентов автомобиля является топливный насос. Топливный бак в автомобиле или грузовике обычно расположен на другом конце автомобиля, в стороне от двигателя. За подачу газа из топливного бака в двигатель отвечает топливный насос. Хотя существует несколько типов топливных систем, основной механизм всех этих систем очень похож.Давайте посмотрим, как работают эти топливные системы:

Как газ переходит от бака к двигателю?

  • Бензобак имеет небольшое входное отверстие и закрывается крышкой, когда он не используется. Через это входное отверстие можно наполнить бак снаружи. Большая часть газа хранится в баке, который затем через несколько шагов попадает в двигатель.
  • Топливный насос откачивает бензин из бака. Некоторые высокопроизводительные и выносливые гоночные автомобили имеют несколько топливных насосов, но основная система остается той же.Преимущество установки нескольких насосов заключается в том, что они поддерживают автомобиль в ситуациях, требующих высокой мощности. Во-вторых, с несколькими насосами, даже если один из них выходит из строя, другой насос будет подавать топливо в двигатель.
  • Затем насос подает бензин в топливопроводы. Топливопроводы, идущие от бака к двигателю, сделаны из твердых металлов. Эти линии расположены таким образом, что они не сильно нагреваются от воздействия окружающей среды или выхлопных газов.
  • Прежде чем газ попадет в двигатель, он должен пройти через топливные фильтры.Задача фильтра - удалить из бензина все загрязнения и мусор до того, как он попадет в двигатель. Это важный шаг, и чистый топливный фильтр - залог долгой работы двигателя.
  • Наконец, газ достигает двигателя.

Как появился впрыск топлива?

В современном электрическом топливном насосе используется двигатель постоянного тока, который помогает забирать топливо из бензобака. Оттуда топливо проходит по топливной магистрали, чтобы достичь топливной рампы, откуда его можно впрыснуть в цилиндр.Раньше карбюраторы отвечали за забор бензина и его смешивание с соответствующим количеством воздуха для воспламенения в камере сгорания. Затем карбюраторы полагаются на вакуум, создаваемый двигателем, чтобы всасывать (эффект Вентури) необходимое количество воздуха. Этот простой механизм работает хорошо, но не работает, когда требования двигателя отличаются.

Для решения этой проблемы был создан впрыск топлива. Вместо того, чтобы позволять двигателю всасывать газ за счет эффекта Вентури, электронный впрыск топлива использует регулятор давления топлива.Он поддерживает постоянное давление топлива, которое подает топливо к форсункам, и они распыляют газовый туман в камеры сгорания. Воздух и топливо смешиваются при входе в камеру сгорания. Впрыск топлива может быть как механическим, так и электрическим. Электронные впрыски топлива сейчас в основном используются в автомобилях.

Вся топливная система является основой автомобиля, поэтому ее обслуживание очень важно. Если вы знаете основной механизм топливной системы, поддерживать ее в хорошем состоянии будет намного проще.

Замена топливного насоса - все, что вам нужно знать

Что такое топливный насос?

Ваш топливный насос перекачивает бензин из бака в моторный отсек. В то же время он обеспечивает давление для распыления топлива в двигатель через топливные форсунки. Насос, работающий от электричества, обычно устанавливается внутри топливного бака. Он забирает топливо, нагнетает его и подает в топливопровод, который ведет его в моторный отсек. Там регулятор давления возвращает лишнее топливо, в котором двигатель не нуждается, по параллельной магистрали обратно в бак.Топливные насосы, используемые сегодня, обычно производят 30-60 фунтов. давления, примерно такого же давления, как вода в вашем домашнем водопроводе. Вход в насос фильтруется пластиковым «носком», чтобы не допустить попадания мусора в насос и двигатель. Датчик уровня топлива обычно устанавливается непосредственно на насос. Дизели или высокотехнологичные бензиновые двигатели с прямым впрыском имеют второй топливный насос высокого давления, установленный на двигателе.

Каковы симптомы неисправного топливного насоса?

Часто насос становится шумным, когда он близок к отказу, из-за чего в машине слышен воющий шум.Иногда шумный насос прослужит долгие годы, так что это не обязательно хороший показатель. Вы должны услышать, как насос работает в течение нескольких секунд после включения ключа. Попросите кого-нибудь повернуть ключ из положения OFF в положение ON (не заходя дальше в положение START), пока вы наклоняетесь рядом с задней частью автомобиля. Шум насоса будет длиться 4-5 секунд, прежде чем он отключится. Это отключение запрограммировано в компьютере автомобиля, чтобы топливный насос не разряжал аккумулятор, если двигатель глохнет.Что еще более важно, это предотвращает перекачку топлива насосом в случае аварии, которая могла привести к разрыву топливопровода, что привело к пожару после аварии.

У неработающего топливного насоса может быть проблема с проводкой или он просто вышел из строя. Механику нужно будет проверить проводку или проверить давление топлива с помощью манометра под капотом, чтобы определить проблему. Засоренный топливный патрубок в баке или засоренный топливный фильтр под капотом могут имитировать неисправный насос, из-за чего автомобиль работает плохо или с перебоями.Ваш механик должен будет поставить окончательный диагноз.

Получите расценки на замену топливного насоса в ближайших магазинах

Какова серьезность неисправности топливного насоса?

Очевидно, что неработающий топливный насос не даст вашему автомобилю заводиться или работать. Неисправный насос может привести к тому, что ваш автомобиль будет работать плохо или с перебоями. Когда ваш механик диагностирует неисправный насос, его необходимо заменить. Поскольку насос обычно расположен внутри топливного бака, это обычно означает удаление топливного бака из-под автомобиля, чтобы получить к нему доступ.Это также требует опорожнения бака перед его снятием.

Какова типичная стоимость замены топливного насоса?

  • Ориентировочная стоимость запчастей 75–200 долларов
  • Ориентировочная стоимость рабочей силы 100–300 долларов США

Ориентировочная общая стоимость 175–500 долларов

Сама помпа будет стоить 75-200 долларов. Затраты на рабочую силу сильно зависят от конкретного автомобиля. Если доступ к насосу возможен без снятия бака (на некоторых автомобилях есть доступ к насосу из-под заднего сиденья), ожидайте, что вы заплатите менее 100 долларов за труд.Если необходимо снять бак, иногда приходится снимать и большую часть выхлопной системы, и стоимость работ легко может достигать 300 долларов. Замена дизельного насоса или насоса с прямым впрыском может стоить более тысячи долларов.

Если вам нужно заменить топливный насос, начните с Openbay. Сравните предложения из магазинов в вашем районе и забронируйте онлайн за считанные минуты.

Получите оценки в ближайших магазинах

Конструкция топливного насоса | Строительство автомобилей

Топливный насос - важный компонент топливной системы автомобиля.Топливные насосы используются в карбюраторных и инжекторных двигателях. В зависимости от того, где используется топливный насос, они делятся на разные типы топливных насосов.

Назначение топливного насоса

Топливный насос предназначен для подачи топлива из топливного бака в цилиндр двигателя. Топливный насос современных систем впрыска должен создавать высокое давление, поэтому часто используются электрические топливные насосы.

Типы топливных насосов
  1. Топливные насосы низкого давления - устанавливаются на карбюраторных двигателях вне топливного бака;
  2. Топливные насосы высокого давления - устанавливаются на дизельные и инжекторные двигатели.

В современных двигателях с впрыском топлива часто используются электрические топливные насосы , которые устанавливаются внутри топливного бака .

Топливный насос закачивает бензин из топливного бака по трубопроводу в карбюратор, поэтому иногда это название бензонасоса. В механический насос имеет привод от двигателя. И электрический топливный насос обычно монтируется рядом с резервуаром или внутри резервуара.

Как работает механический топливный насос

Рычаг привода механического насоса перемещается вверх и вниз во время работы.При необходимости наполнения камеры насоса рычаг тянет диафрагма вниз. Возвратная пружина движется диафрагма вверх для подачи топлива к карбюраторному устройству. Механический насос имеет привод от распределительного вала двигателя. При повороте распредвала кулачок распредвала передает силу рычага вверх на одном конце. Другой конец рычага опускается и тянет за это диафрагму. Когда рычаг тянет диафрагму вниз, всасывание создается процесс, который втягивает бензин по топливопроводу в бензин прокачать через клапан.Когда кулачок распредвала поворачивается дальше, он не нажимает на рычаге, поэтому возвратная пружина перемещает рычаг назад, и его тяга к диафрагме расслабляется. Рычаг не нажимает диафрагма вверх, и пружина толкает ее.

Так что диафрагма может двигаться вверх только путем вытеснения топлива из камеры насоса. Первый клапан односторонний, поэтому бензин не может двигаться. назад и переходит к карбюратору через другой клапан. Установленный игольчатый клапан карбюратора в поплавковую камеру регулирует подачу бензина по мере необходимости.

В наше время по распространенным При внедрении электронного впрыска топлива используются электрические топливные насосы. Мы будем поговорим об электрических топливных насосах в следующем абзаце.

Как работает электрический топливный насос

Электронасос имеет мембранно-клапанная конструкция, но привод - соленоид ( электромагнитный переключатель) вместо распредвала. Электромагнитный переключатель обеспечивает натяжение диафрагмы. Соленоид воздействует на железный стержень, который тянет диафрагма вниз, втягивая бензин в камеру.В конце своего пути железный стержень, ослабляющий натяжение диафрагмы, раздвигая набор контактов.

Когда возвратная пружина действует диафрагма, она поднимается вверх и отводит шток от контактов; После этого, контакты замкнуты, и соленоид снова тянет шток и диафрагму вниз.

Как работает топливная система в современном автомобиле?

Автомобили претерпели ошеломляющие изменения за последнее десятилетие, и самая большая проблема, которую производители решили с помощью этих достижений, связана с количеством топлива, используемого двигателем.Следовательно, топливные системы современных автомобилей могут быть довольно сложными. К счастью, наиболее сложные способы экономии топлива в транспортных средствах связаны с программированием в блоке управления двигателем. Физически под капотами современных автомобилей можно найти лишь несколько схем топливной системы.

Запускается от насоса

В бензобаке автомобиля содержится большая часть газа в топливной системе. Этот резервуар можно заполнить снаружи через небольшое отверстие, которое закрывается крышкой для газа, когда оно не используется.Затем газ проходит несколько этапов, прежде чем попадает в двигатель:

  • Газ сначала поступает в топливный насос . Топливный насос - это то, что физически перекачивает топливо из бензобака. Некоторые автомобили имеют несколько топливных насосов (или даже несколько бензобаков), но система по-прежнему работает одинаково. Преимущество использования нескольких насосов заключается в том, что топливо не может вытекать из одного конца бака в другой при поворотах или движении по склону и оставлять топливные насосы сухими. По крайней мере, в один насос будет поступать топливо в любой момент времени.

  • Насос нагнетает бензин в топливопроводы . В большинстве автомобилей есть топливопроводы из твердого металла, по которым топливо из бака направляется к двигателю. Они проходят вдоль частей автомобиля, где они не будут слишком подвержены воздействию элементов и не будут слишком горячими из-за выхлопных газов или других компонентов.

  • Прежде чем попасть в двигатель, газ должен пройти через топливный фильтр . Топливный фильтр удаляет любые загрязнения и мусор из бензина до того, как он попадет в двигатель.Это очень важный шаг, и чистый топливный фильтр является ключом к долговечной и чистой работе двигателя.

  • Наконец, газ достигает двигателя. Но как он попадает в камеру сгорания?

Чудеса впрыска топлива

На протяжении большей части 20-го века карбюраторы отбирали бензин и смешивали его с соответствующим количеством воздуха для воспламенения в камере сгорания. Карбюратор полагается на давление всасывания, создаваемое самим двигателем, чтобы втягивать воздух.Этот воздух уносит с собой топливо, которое также присутствует в карбюраторе. Эта относительно простая конструкция работает довольно хорошо, но страдает, когда требования двигателя различаются при разных оборотах. Поскольку дроссельная заслонка определяет, какое количество воздушно-топливной смеси карбюратор пропускает в двигатель, топливо вводится линейно, причем чем больше дроссельная заслонка, тем больше топлива. Если двигателю требуется на 30% больше топлива при 5000 об / мин, чем, например, при 4000 об / мин, карбюратор будет изо всех сил пытаться заставить его работать плавно.

Системы впрыска топлива

Для решения этой проблемы был создан впрыск топлива. Вместо того, чтобы позволять двигателю втягивать газ только за счет собственного давления, электронный впрыск топлива использует регулятор давления топлива, чтобы поддерживать постоянный вакуум давления, всасывающего топливо в топливные форсунки, которые распыляют газовый туман в камеры сгорания. Существуют системы одноточечного впрыска топлива, которые вводят бензин в корпус дроссельной заслонки в смеси с воздухом. Затем эта топливно-воздушная смесь поступает во все камеры сгорания по мере необходимости.В системах прямого впрыска топлива (также называемых портовым впрыском топлива) есть форсунки, подающие топливо прямо в отдельные камеры сгорания, и по крайней мере по одной форсунке на цилиндр.

Механический впрыск топлива

Как и в случае с наручными часами, впрыск топлива может работать как электронно, так и механически. В настоящее время механический впрыск топлива не очень популярен, так как он требует более высоких затрат на обслуживание и требует больше времени для настройки на конкретное применение. Механический впрыск топлива работает путем механического измерения количества воздуха, поступающего в двигатель, и количества топлива, поступающего в форсунки.Это затрудняет калибровку.

Электронный впрыск топлива

Электронный впрыск топлива можно запрограммировать так, чтобы он работал лучше всего для определенного использования, такого как буксировка или дрэг-рейсинг, и эта электронная настройка занимает меньше времени, чем механический впрыск топлива, и ее не нужно настраивать так же, как карбюраторную систему.

В конечном счете, топливная система на современных автомобилях, как и многие другие, управляется ЭБУ. Однако это неплохо, потому что в некоторых случаях проблемы с двигателем и другие проблемы можно решить с помощью обновления программного обеспечения.Вдобавок ко всему, электронное управление позволяет механикам просто и последовательно получать данные от двигателя. Электронный впрыск топлива обеспечивает потребителям лучший расход топлива и более стабильную производительность во всех отношениях.

Как работают топливные системы автомобиля?

Топливная система автомобиля предназначена для хранения и подачи топлива в двигатель. Система впуска двигателя - это место, где топливо смешивается с воздухом, распыляется и испаряется. Затем его можно сжать в цилиндре двигателя и воспламенить для выработки энергии или мощности.Хотя топливные системы различаются от двигателя к двигателю, все системы одинаковы в том, что они должны подавать топливо в камеру сгорания и регулировать количество подаваемого топлива в зависимости от количества воздуха.

Топливо хранится в топливном баке, а топливный насос всасывает топливо из бака. Затем он проходит по топливопроводам и доставляется через топливный фильтр к топливным форсункам (карбюраторы и впрыск дроссельной заслонки использовались на старых автомобилях). По мере подачи топлива конечными условиями для обеспечения полного сгорания являются распыление и форма распыления топлива.Распыление осуществляется за счет давления впрыска, частично из-за диаметра отверстий в инжекторе. Расстояние, угол и количество отверстий в наконечнике форсунки определяют форму распыления.

В зависимости от того, является ли топливная система вашего автомобиля возвратной или безвозвратной, давление топлива регулируется по-разному. В системе обратного типа есть регулятор давления топлива, который изменяет давление топлива в зависимости от величины вакуума во впускной системе. Это значит, что давление топлива и расход топлива, когда он достигает форсунок, остаются неизменными.В то время как система безвозвратного типа использует модуль управления трансмиссией (PCM) для регулирования подачи топлива. На подающей магистрали топливных форсунок установлен датчик давления топлива, позволяющий PCM контролировать давление топлива. Когда давление и расход топлива начинают падать из-за увеличения оборотов двигателя или нагрузки, PCM компенсирует это за счет увеличения продолжительности работы форсунки и / или рабочей скорости топливного насоса.

Основными симптомами любого типа топливной системы транспортного средства с признаками износа или износа являются:

  • Затрудненный запуск двигателя
  • Медленный или неуверенный запуск двигателя
  • Торможение во время движения
  • Прерывистая потеря мощности
  • Проверка Индикатор двигателя или служебный двигатель вскоре загорается
  • Двигатель работает на холостом ходу, грубый
  • Чрезмерный дым в двигателе
  • Заметный запах топлива
  • Сниженная экономия топлива

Если вы заметили какой-либо из этих симптомов, мы рекомендуем проверить его, прежде чем что-то выйдет из строя на вашем автомобиле и оставит вас в затруднительном положении.

Для диагностики проблемы необходимо проверить давление топлива, расход и работу компонентов топливной системы.

Техническое обслуживание топливной системы довольно просто. Основным компонентом является поддержание чистоты свежего топлива в вашем автомобиле. Загрязнение и мусор - причина номер один отказов топливной системы. Если ваш автомобиль оснащен встроенным топливным фильтром, рекомендуется заменять фильтр ежегодно или примерно каждые 15 000 миль. Очистка топливной системы примерно каждые 20 000 миль с помощью профессиональных услуг по обезуглероживанию и очистке топливной системы, чтобы свести к минимуму накопление побочных продуктов топлива.

Стив и Карен Джонстон - владельцы компании All About Automotive in Historic Downtown Gresham. Если у вас есть вопросы или комментарии, позвоните им по телефону 503-465-2926 или напишите по адресу [электронная почта защищена].

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 менее 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 проходит четырехступенчатый цикл 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 того, как двигатель работает , 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 «детонации и звона» до чрезмерно задымленного выхлопа.

10 симптомов неисправного топливного насоса (и стоимость замены в 2021 г.)

Последнее обновление 14 октября 2020 г.

Бензиновые и дизельные автомобильные двигатели зависят от умеренно сложной системы подачи топлива. Эта система подает топливо в двигатель с точным расходом и давлением для обеспечения правильной работы.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

В большинстве современных автомобилей в основе этого устройства лежит один или несколько топливных насосов. Когда один из этих насосов не работает должным образом, ваша утренняя поездка на работу может внезапно прерваться.

К счастью, есть определенные признаки неисправного топливного насоса, на которые можно обратить внимание при устранении проблемы.

Как работает топливный насос

Как работает эта система подачи топлива? В принципе все очень просто. Из топливного бака вашего автомобиля по металлическим трубам топливо подается к двигателю.

Электрический топливный насос, обычно расположенный внутри бака, срабатывает при запуске двигателя. Вы можете услышать характерный жужжащий звук. Насос нагнетает топливо и проталкивает его по трубопроводу.

Под капотом второй электрический или механический насос с приводом от двигателя используется во многих автомобилях для повышения давления топлива. При высоком давлении топливо будет впрыскиваться в двигатель через точно рассчитанные топливные отверстия, называемые топливными форсунками.

Это очень надежное устройство.Когда он работает хорошо, ваш двигатель запускается быстро и работает с удивительным энтузиазмом.

Топливные насосы могут выйти из строя

Но это не идеальный мир. Всякое случается. И иногда это случается с вашей системой подачи топлива. Одним из неприятных событий с этой системой может быть то, что топливный насос не может перекачивать достаточное количество топлива или вообще не перекачивать топливо.

При недостатке топлива ваш двигатель будет работать очень плохо. Когда топливо не поступает, ваш двигатель внезапно останавливается и не запускается, пока не будет восстановлена ​​подкачка.

Признаки неисправности топливного насоса

Часто перед тем, как топливный насос полностью выключается, поведенческие симптомы начинают говорить вам, что что-то не так. В вашем автомобиле может быть один или несколько из них, если топливный насос вашего автомобиля выходит из строя или уже вышел из строя.

# 1 - Трудный запуск (или не запускается вообще)

Это тот мрачный момент, когда вы поворачиваете ключ (или нажимаете кнопку), и ничего или почти ничего не происходит. Запуск двигателя может занять больше времени, чем обычно.Иногда намного дольше. А неудача вообще будет до боли очевидна.

# 2 - Внезапная остановка двигателя

Ваш двигатель, как будто без причины, остановится. Максимум в любое время. Это может быть простым раздражением, если вы простаиваете на подъездной дорожке, или просто опасно, если это происходит на дороге.

Описание именно такого события приведено ниже (перейдите к разделу «Реальный пример отказа топливного насоса»).

# 3 - Грубая работа на холостом ходу и на низкой скорости

Грубая работа как разовое событие обычно не является проблемой.Но если это часто повторяется, обратите внимание. Причиной могут быть проблемы с топливным насосом.

# 4 - Пропуски зажигания в двигателе

Пропуски зажигания будут больше ощущаться, чем слышаться. После серии пропусков зажигания будет ощущение, что машина натыкается на кучу больших мягких подушек. Поскольку пропуски зажигания могут в конечном итоге повредить ваш двигатель, очень важно как можно скорее исправить соответствующую проблему с топливным насосом.

# 5 - Неустойчивое ускорение

Обычно ваш автомобиль быстро разгоняется после полной остановки.Эта мгновенная реакция важна при повороте на оживленную улицу или при въезде в движение по шоссе.

При выходе из строя топливного насоса может произойти задержка реакции или щелчка при нажатии на газ.

# 6 - Колебания оборотов двигателя при движении с постоянной скоростью

Повышение и понижение расхода топлива может вызвать скачки мощности. Автомобиль захочет разогнаться, замедлиться, а затем повторить этот цикл. Такое поведение может быть рискованным на многолюдном шоссе.

# 7 - Пониженная мощность

При недостаточной подаче топлива вы можете заметить снижение мощности.Иногда это может означать, что вы теряете способность достигать и поддерживать скорость на шоссе, что превращает ваш автомобиль в движущееся препятствие.

Если это произойдет, включите мигалки и сойдите с оживленной дороги как можно скорее. Остановитесь и позовите помощь.

# 8 - Плохая успеваемость при подъеме на холм

Мы не живем в плоском мире. По крайней мере, большинство из нас. Холмов предостаточно, и встреча с холмом или другим уклоном, по которому ваша машина не может подняться, - это еще один признак того, что топливная система требует выхода.

# 9 - Повышенный расход топлива

Неисправный топливный насос может повлиять на ваш двигатель из-за увеличения расхода топлива.Если вы заметили это без каких-либо других необычных симптомов, настоятельно рекомендуется проверить топливную систему у квалифицированного специалиста по обслуживанию.

# 10 - Загорается лампа проверки двигателя

Горящая лампа проверки двигателя указывает на неисправность топливного насоса. Подробное описание бортовой диагностики и индикации отказа топливного насоса приведено ниже.

В общем, когда топливный насос не работает, ваша машина может вести себя немного рывками. Он будет чувствовать нежелание бежать с каким-либо старым энтузиазмом, который вы так любили.Такое дурное поведение сразу заметит большинство водителей.

Реальный пример неисправности топливного насоса

Проблемы с производительностью топливного насоса могут возникать периодически. Но за неприятностями могут последовать периоды полной интуитивной прозорливости. Это просто жизнь.

Представьте, что вы едете на работу по автостраде, и ваш надежный автомобиль внезапно теряет мощность и останавливается накатом. Это не только смущает, но и может подвергнуть вас опасности, просто перейдя на полосу аварийной остановки.

Итак, вы пытаетесь запустить его, и он сразу запускается.Ура! Вы снова попадаете в пробку. Кажется, все в порядке, пока тот же сбой не произойдет через несколько минут, часов или даже дней. Ваш когда-то надежный друг становится непостоянным монстром, теперь готовым подвести вас в любой момент.

Периодическая проблема, подобная этой, может постоянно беспокоить вас, пока больной насос не откажется полностью, возможно, оставив вас в затруднительном положении.

Почему выходят из строя топливные насосы

По каким причинам вас ждут такие проблемы? Вот некоторые из наиболее распространенных:

Проблемы с насосами

Автомобильные насосы последних моделей являются сложными и могут включать в себя регулирующие и / или предохранительные клапаны.Отказ этих функций может снизить выходное давление или рециркулировать топливо обратно в бак, не оставив ничего для двигателя.

Проблемы с топливом

Загрязнение осадком от заправки на той удаленной станции обслуживания на прошлой неделе может привести к засорению насоса или блокировке его входной сетки. В результате будет уменьшенный или нулевой поток.

Засорен топливный фильтр

Если не заменять через обычные интервалы обслуживания, топливный фильтр может забиться илом или даже водой. Это может ограничить поток топлива и вызвать симптомы отказа насоса.Снижение расхода также может вызвать перегрев насоса, что приведет к необратимому повреждению насоса.

Поврежденная топливная магистраль

Камешек, брошенный шиной, может вмять одну или несколько топливопроводов, пережимая поток топлива, тем самым имитируя отказ топливного насоса.

Старость

Вещи просто изнашиваются с возрастом. Возрастная деградация может поставить любой насос на колени, хотя этого можно ожидать только после 100 000 миль.

Раннее предупреждение с вашей приборной панели

При проблемах с топливной системой ваша приборная панель может быть вашим бесшумным, но способным партнером.Он может предоставить вам раннее предупреждение о надвигающихся проблемах с топливной системой, прежде чем вы попадете в затруднительное положение.

Как, спросите вы? Вы когда-нибудь замечали желтый свет «Check Engine / Service Engine Soon»? Он мигает, а затем гаснет при запуске двигателя. Ищите его в следующий раз, когда сядете в машину.

Руководство пользователя покажет вам, как выглядит этот свет и где он расположен. Все автомобили 1997 года выпуска и новее будут иметь это предупреждение.

Как работает бортовая диагностическая система

Этот свет загорается, когда бортовая диагностическая система (OBD) обнаруживает любую из нескольких проблем с выхлопной системой.

Проблемы топливной системы, которые он отметит, включают повторяющиеся пропуски зажигания в двигателе и / или аномальные колебания давления топлива. Это может произойти, когда топливный насос начинает работать неправильно.

И это предупреждение часто появляется задолго до того, как серьезные проблемы с движением заставят вас застрять на обочине дороги.

Предупреждение, на которое следует обратить внимание

Никогда не игнорируйте эту сигнальную лампу. Действительно, продолжение работы вашего автомобиля с горящим светом может привести к повреждению двигателя или связанной с ним системы, устранение которого может оказаться чрезвычайно дорогостоящим.

Когда загорается этот индикатор, вам всегда следует обращаться за профессиональной помощью. Скоро!

Диагностические коды неисправностей: как они могут помочь

Этот световой индикатор является предупреждением, но означает гораздо большее. При получении этого предупреждения бортовая диагностическая система загружается и сохраняет один или несколько диагностических кодов неисправности (DTC). Эти коды можно интерпретировать, чтобы определить природу проблемы.

Как правило, местный магазин автозапчастей может бесплатно оценить сохраненные коды с помощью специального инструмента, называемого сканером OBD-II.Если вы серьезно относитесь к самостоятельному ремонту или техническому обслуживанию автомобилей, этот автомобильный сканер обычно окупается после нескольких использований.

Тем не менее, хотя знание того, какие коды неисправности были вызваны, полезно, часто оказывается гораздо более выгодным доставить свой автомобиль или грузовик к компетентному специалисту по обслуживанию. Такие люди могут поставить точный диагноз, а также произвести любой необходимый ремонт.

В СТО

Теперь самое сложное. Если ваш техник обнаружит, что топливный насос является причиной проблемы вашей топливной системы, замена может быть дорогостоящей.Кроме того, может потребоваться замена насоса. Вашему любимому аттракциону, возможно, придется сидеть в магазине в ожидании этой части.

В этом случае большинство дилеров предложат вам в аренду автомобиль до тех пор, пока ваш не будет отремонтирован. Или, по крайней мере, они предложат подвезти вас домой, если вы окажетесь в затруднительном положении.

Это преимущество не так распространено среди независимых ремонтных мастерских. Если у них есть насос на складе или их можно быстро получить, замена обычно занимает не более двух-трех часов.

Стоимость замены топливного насоса

Давайте посмотрим на затраты.Обычная замена топливного насоса потребует от 120 до 240 долларов на оплату труда. К этому будет добавлена ​​стоимость запчастей. В зависимости от года выпуска, марки и модели цена нового насоса может варьироваться от 100 до 1200 долларов и более.

Автомобили поздних моделей будут иметь гораздо более дорогие насосы, чем, скажем, установка 15-летней давности. Также могут потребоваться другие детали, такие как новые зажимы, фитинги и соединительные шланги. Включите на них от 50 до 75 долларов.

Общая сумма может составлять от 270 до 1500 долларов. Любой налог с продаж увеличит вашу конечную прибыль.Чтобы сэкономить немного денег, выберите хорошую независимую ремонтную мастерскую вместо дилерского центра и подумайте о послепродажном насосе по сравнению с более дорогостоящим агрегатом OEM (производитель оригинального оборудования). Но в большинстве случаев рекомендуется использовать насос OEM.

Условия гарантии

Как уже упоминалось, цены на детали и рабочую силу обычно выше в отделе обслуживания дилера, чем в независимом магазине. Но с дилером вы, вероятно, получите лучшую гарантию, чем может предложить частный магазин.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *