Тнвд бензинового двигателя


Топливный насос высокого давления

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.

avtodvigateli.com

Принцип работы ТНВД бензинового двигателя - Спецтехника

Любой автомобильный двигатель является сложным механизмом, который складывается из ряда важных агрегатов. Если брать дизельные моторы, то в их конструкции важное место занимают топливные насосы.

Что такое ТНВД

Понять, что такое ТНВД в машине, легко. Под этой аббревиатурой подразумевается топливный насос высокого давления.

Находится ТНВД в дизельном двигателе, хотя, встречается и в некоторых бензиновых моторах. Этот агрегат отвечает за подачу топливной смеси под высоким давлением.

Именно в этом заключается основа функционирования любого дизеля.

Дальше нам предстоит рассмотреть принцип работы этой детали, её устройство и существующие разновидности. А также изучим причины установки ТН высокого давления на бензиновые моторы.

Как работает ТНВД дизельного мотора

Работа дизельного двигателя сложная и многоэтапная. Важную, даже основную роль играет насосный механизм высокого давления. Многим будет интересно изучить принцип работы ТНВД, чем мы сейчас и будем заниматься.

Топливная масса под давлением поступает на форсунки. Этот процесс должен происходить не произвольно, а в определённый момент. Он контролируется автоматической системой.

Задачей топливной системы высокого давления является создание нужного давления.

За счёт полного сгорания топлива в цилиндрах пользователь получает максимальную мощность двигателя.

Устройство и принцип работы ТНВД организованы таким образом, чтобы рабочее давление превышало отметку в 150 Мпа. Это очень высокий показатель.

Для его достижения насос должен соответствовать ряду требований. Например, материал для изготовления этой детали должен быть сверхпрочным и надёжным.

Производители используют особый сплав алюминия АЛ9.

В конструкции насоса присутствует плунжерная пара. Это цилиндр небольшого диаметра и стержень соответствующего размера.

Для этих деталей используется особая марка стали, которая рассчитана на высокие рабочие нагрузки (25Х5МА).

К этим деталям предъявляются очень высокие требования.

От частоты вращения коленвала зависит количество дизеля, отправляемого на подачу, и момент, в который это происходит.

За счёт выжимания педали газа увеличивается нагрузка и мотор получает нужную порцию горючего.

Если насосная система находится в исправном состоянии и работает без перебоев, то мотор будет работать слаженно и равномерно.

Устройство ТНВД дизельного двигателя может отличаться в зависимости от типа механизма. Выделяют 4 основных разновидности насосов, которые устанавливаются на дизельные агрегаты.

Виды насосов высокого давления для подачи дизельного топлива

На разных моторах, которые отличаются модификацией и поколением, могут устанавливаться различные топливные насосы. Всего выделяют четыре разновидности топливного насоса высокого давления, которые используются в дизельных двигателях.

Рядные ТНВД

Такие устройства отличаются наличием у каждого цилиндра индивидуальной плунжерной пары. Они сосредоточены в едином корпусе, при этом, топливо подаётся через отдельные каналы. Принцип работы такого агрегата выглядит следующим образом:

  • плунжер приводится в движение за счёт вращения кулачкового вала, который оснащён приводом, идущим от коленвала мотора;
  • толкатель заставляет плунжер передвигаться по втулке;
  • при заданном давлении выпускной клапан открывается, за счёт чего топливная смесь направляется в рабочий цилиндр;
  • для регулирования времени подачи топлива и его количества может использоваться механическая система или электронная.

Рядный ТНВД

Насосные системы рядного типа зарекомендовали себя с хорошей стороны. Они надёжные и выносливые. Сейчас такие устройства используются на больших автомобилях. Для легковых авто выбираются другие механизмы.

Распределительный ТНВД двигателя

Здесь присутствует лишь несколько плунжеров, которые отвечают за регулирование давления топлива.

Для подачи топливной смеси используется распределительная головка и каналы.

Такие механизмы полюбились автомобилистам из-за ряда важных преимуществ:

  • небольшие габариты и уменьшенная масса позволяют без проблем использовать их в конструкции легковых авто;
  • подача топлива всегда происходит равномерно.

Среди недостатков стоит выделить низкий рабочий ресурс, причиной этому служит увеличенная нагрузка на плунжерные пары.

Распределительный ТНВД

Магистральные топливные насосы

Этими механизмами оснащены практически все современные авто с дизельными моторами, на которых стоит аккумуляторная система подачи топливной массы Common Rail. Отличается такой механизм подачей топлива сразу в топливную рампу, которая выступает аккумулирующей ёмкостью.

Конструкция создана таким образом, что процессы нагнетания топлива и его впрыска разделяются. За счёт этого процессы становятся более управляемыми.

Чаще всего производители устанавливают модели с 1-3 плунжерными парами, которые приводятся в действие за счёт пружин или сжатой газовой смеси.

Не являются редкостью модели с гидравликой.

Самыми современными являются такие механизмы. Но для их работы необходимо использовать топливо высокого качества. В противном случае будет снижаться качество их работы и долговечность.

Подкачивающий насос дизельного двигателя

Подкачивающая насосная система выполняет сразу два процесса:

  1. На подготовительном этапе топливо проходит очистку посредством фильтров, которые убирают твёрдые элементы из его состава.
  2. Рабочий этап заключается в передаче очищенного топлива дальше по системе.

Подкачивающий насос

Во время работы помпы низкого давления дизель подаётся в несколько завышенном объёме. За счёт работы подкачивающего насоса давление приходит в норму в моменты воздействия на мотор высокой нагрузки.

Зачем устанавливается ТНВД на бензиновом двигателе

Раньше подобные механизмы можно было встретить только на дизельных моторах. Когда появились инжекторные бензиновые агрегаты, возникла необходимость в установке подобных деталей и на такие механизмы.

В силовых агрегатах инжекторного типа горючее подаётся к форсункам под высоким давлением. Это не единственная функция ТНВД на бензиновом двигателе, хотя и основная.

Эти устройства отвечают ещё за некоторые важные функции:

  • регулирование количества топливной массы, которая идёт на подачу;
  • контроль момента, когда должен осуществляться впуск горючего на каждый цилиндр.

На другие типы бензиновых моторов подобные системы не устанавливаются.

Такие системы, хоть и создаются из прочного материала с чётким соблюдением высоких требований относительно безопасности и надёжности, всё равно нуждаются в регулярном обслуживании и контроле.

Только слаженная работа этого механизма будет обеспечивать бесперебойную работу авто даже после длительного простоя и в лютые морозы.

Поверьте, лучше периодически проверять состояние насоса и силового агрегата в целом, чем тщетно пытаться завести автомобиль.

Источник: https://drivertip.ru/osnovy/tnvd-v-dizelnom-dvigatele-avtomobilya.html

Принцип работы топливного насоса: ТНВД, ТННД, электронасос

Топливные насосы современного авто

Любой современный автодвигатель оснащён устройством питания, обеспечивающим смешивание топлива с воздухом.

Особенности той или иной системы питания выявляются в зависимости от того, какой силовой агрегат используется и что он «пьёт».

Как правило, самым популярным считается бензиновый мотор.

Чтобы в системе питания (ТСП) происходило нормальное смешивание топливной жидкости, она должна своевременно получать её из резервуара. Качает горючее насос, предусмотренный в конструкции любой системы.

Разновидности насосов

Сегодня применяют два типа бензиновых насосов, которые различаются по конструкции и месту установки.

Однако принцип действия у всех моделей одинаковый – качать горючее под напором, гарантируя его нормальную подачу в цилиндры силового агрегата.

Итак, по конструктивным особенностям и устройству принято делить насосы на:

  • стандартные, с механическим принципом действия;
  • высокопроизводительные или электрические.

Механический нагнетатель топлива

Первая разновидность насосов применяется на авто, оснащённых карбом. В большинстве случаях размещается на ГБЦ мотора.

Таким образом, конструкторы добиваются прямого и короткого привода с распредвалом.

Закачка горючего осуществляется за счёт разряжения, создаваемого диафрагмой насоса.

Диафрагма или мембрана расположена внутри корпуса насоса. Снизу она подпружинена, в середине – зафиксирована к штоку, который, в свою очередь, интегрирован с приводом.

у размещены два клапана: один впускает топливо, второй – выпускает. Предусмотрены также в устройстве штуцеры, их тоже два. Один втягивает топливо, второй – выкачивает.

Рабочей зоной любого механического насоса считается полость, расположенная над диафрагмой.

Принцип функционирования основывается на приведение эксцентрикового кулачка в движение. Он расположен на распредвале. Когда последний вращается, кулачок передаёт движение насосу через привод.

Подробнее это выглядит следующим образом.

  1. После запуска двигателя распредвал начинает вращаться, тем самым, активизируя толкающий элемент.
  2. Последний запускает рычаг.
  3. Тот в свой черёд тянет ось с диафрагмой, преодолевая нажим пружины.
  4. В пространстве над диафрагмой или в рабочей полости создаётся разряжение.
  5. Впускной клапан за счёт эффекта разряжения открывается, и топливо закачивается внутрь.
  6. После проворачивания распредвала на один виток, толкатель возвращается на место за счёт работы пружины.
  7. Одновременно становятся на свои начальные позиции рычаг привода и диафрагма с осью.
  8. Из-за этого в пазухах возрастает напор, впуск закрывается, выпуск открывается.
  9. Давление выталкивает горючее из полости в карбюратор.

Получается, что все действия стандартного насоса основаны на изменяющихся свойствах давления.

Читайте также  Коаксиальный насос принцип работы

Однако это вовсе не означает, что карбу обязательно требуется высокое давление, как например, системам впрыска дизельных моторов.

Нет, просто механический насос должен его создавать в небольшом количестве. Напора должно хватить на впуск и выпуск топлива, вот и всё.

С началом прокрутки распредвала в насосе происходит разряжение, на завершающем обороте вала – повышается напор жидкости.

Тем самым, происходит чередование спада и возрастания давления, что и является принципом работы механического насоса.

Очевидно, что после остановки мотора бензонасос больше не действует. Но в нём предусмотрен ручной режим. Например, зимой рекомендуется сначала подкачать топливо немного в карбюратор, а только затем пускать двигатель стартером.

Интересный момент.

В карбюраторе инженеры предусмотрели запасные камеры, в которых набирается топливо про запас при работе двигателя.

Оно используется в момент разряжения, когда выпускной клапан ещё закрыт. Умное и действенное решение для устройства.

Электронасос

Используется на инжекторных агрегатах, в которых горючее поступает в двигатель не через карбюратор, а посредством впрыска. В такой системе механический насос не нужен, так как он не сумеет обеспечить нужного давления.

Впрыск априори подразумевает наличие сильного напора жидкости. Вспомним, что инжектор перекочевал в бензиновые системы из дизельных моторов. А они без высокого давления просто не способны работать.

Топливный электронасос размещается в двух местах: в топливной магистрали или внутри бака. Последний вариант встречается гораздо чаще. И это вызвано несколькими целями.

Во-первых, находясь внутри бака, насос омывается жидкостью, что обеспечивает его охлаждение и защиту от перегрева.

Во-вторых, здесь он надёжно спрятан, и риск механических повреждений снижается в разы.

Как известно, сегодня стали распространены бензиновые системы непосредственного впрыска.

Это такое же дизельное устройство, только на бензине, где впрыск идёт непосредственно в цилиндры под высочайшим давлением.

Обычный электронасос здесь не справится, поэтому конструкторы предусмотрели ТНВД. Этот нагнетатель работает в паре с электронасосом.

Разделение обязанностей между ними происходит так:

  • электронасос погружного типа (тот, что в резервуаре) создаёт все условия для нормального поступления в систему горючего;
  • ТНВД обеспечивает значительный напор жидкости перед поступлением её непосредственно на форсунки.

Бензонасос с шестерёнками

Моделей электронасосов сегодня довольно много. Однако всего три разновидности получили широкое распространение. Это устройства, функционирующие за счёт шестерёнок, роликов и турбины.

Начнём с насоса шестерёнчатого типа. Его функционирование основано на движении эксцентрика. Устанавливается такой агрегат в топливную магистраль.

Две шестерни с внутренним зацеплением, помещенные одна в другую, выполняют главные функции – обеспечивают закачку топлива. Ведущей является внутренняя шестерёнка, которая напрямую связана с электрическим мотором насоса.

Она смещена относительно второй шестерни, оказывает на неё прямое влияние.

Роликовый насос или роторно-роликовый устанавливается аналогично — в топливную магистраль. В его конструкции также предусмотрен электромоторчик.

Вместо шестерёнок работает диск с роликами. Он установлен непосредственно на ротор, и всё это вместе помещено в обойму нагнетателя топлива.

Как и ведущая шестерёнка, ротор несколько смещён по отношению к нагнетателю, тем самым, обеспечивая эксцентриковое расположение.

Нагнетатель, в свою очередь, оснащён двумя выходами: через первый горючее поступает, через второй – выталкивается.

Принцип функционирования такого насоса прост. Обороты ротора формируют разряжение, и бензин закачивается.

Ролики переносят топливную жидкость дальше, в зону выхода, но предварительно ему обеспечивается давление за счёт эксцентриковой конструкции.

Другими словами, бензин из-за этого сжимается, что и образует его давление.

Магистральный электрический бензонасос

Наконец, турбинный или центробежный насос, который более распространён сегодня, является погружной разновидностью.

Его помещают внутрь бака, и непосредственно к выходам агрегата подсоединяют шланги и трубки. Подача бензина в таком насосе осуществляется посредством крыльчатки.

Последняя имеет много лопастей, и защищена она специальной камерой.

В ходе вращения создаются завихрения, которые засасывают топливо и сжимают его, обеспечивая необходимое давление перед подачей.

Выше были приведены упрощённые схемы работы электронасосов.

На самом же деле всё намного сложнее, приходится учитывать контактную систему, подключённую к бортовой сети, конструкцию самих клапанов и многое другое.

Топливный насос электрического типа в обязательном порядке контролируется БУ, включается в работу только до срабатывания стартерного устройства, а его сеть питания защищена предохранителями и реле.

ТНВД

Данный тип насоса работает в паре с электрическим погружным устройством. В задачи ТНВД входит регулирование впрыска в определённый момент. Эта и другие его функции делают насос наиболее важным в инжекторной системе.

Конечно же, ТНВД большей частью удел дизельных агрегатов. Однако и в бензиновых системах он встречается. Это должно быть устройство, использующее непосредственный впрыск.

Примечательно, что к ТНВД бензинового двигателя предъявляются куда меньше требований, чем к его аналогу – дизельному варианту.

В последнем случае давление, выдаваемое насосом, должно быть ещё более высоким.

Сложность в том, что между плунжерами должен быть мизерный зазор или прецизионное сопряжение. Это обеспечивает сверхплавную работу плунжерного насоса, когда под действием собственной массы элемент входит в цилиндр.

В основные задачи ТНВД входит своевременная подача горючего в ТС и его распределение в цилиндры двигателя.

Без форсунок представить работу такого насоса невозможно.

Они выступают в качестве связки в цепи, интегрированы с ТНВД, с одной стороны, и камерой сгорания – с другой.

ТННД

Это добавка к насосу, когда требуется обеспечить в системе ещё большее давление.

ТННД устанавливается, как правило, на корпус ТНВД или находит место рядом, чтобы не нужно было прокладывать длинные коммуникации между обоими насосами.

Помимо трубок, коммуникацию составляют фильтры грубой и тонкой очистки.

ТННД – тоже насос, но он обеспечивает низкое давление. Функционирование его подразумевает два основных режима:

  • предварительный, когда идёт подготовка;
  • основной или рабочий.

Предварительный этап включает движение поршня вверх. На него воздействует эксцентрик, стягивая пружину. Затем начинается движение топлива в камерах и между фильтрами. Что касается основного режима, то он начинается при движении топлива вниз.

ТННД транспортирует горючее больше, чем этого может потребовать силовая установка. Тем самым, в топливной системе создаются идеальные условия.

Однако во избежание поломок, топливная жидкость подаётся в меньших объёмах, когда уровень напряжения и давления возрастает. Поршень автоматически зависает, двигается медленно.

Напротив, когда горючее требуется в большем количестве, поршень движется куда активнее и быстрее.

Топливный насос нуждается в заботе автовладельца так же, как и другие важные системы. Его следует своевременно чистить, менять составляющие, вышедшие из строя. И тогда он прослужит исправно и долго.

Устал платить за штрафы? Выход есть!

Забудьте о штрафах с камер! Абсолютно легальная новинка — Глушилка камер ГИБДД, скрывает ваши номера от камер, которые стоят по всем городам. Подробнее по ссылке.

  • Абсолютно легально (статья 12.2);
  • Скрывает от фото-видеофиксации;
  • Подходит для всех автомобилей;
  • Работает через разъем прикуривателя;
  • Не вызывает помех в радиоприемнике и сотовых телефонах.

Источник: https://ozapuske.ru/nasos/princip-raboty-toplivnogo-nasosa.html

Топливный насос высокого давления: устройство и назначение

Топливный насос высокого давления в инжекторном двигателе выполняет функцию по поддержанию высокого давления для обеспечения полноценного впрыска топлива в камеры сгорания цилиндров.

Если же не знаете и двигатель машины для вас это очень сложное устройство, состоящее из тысяч различных деталей и узлов, которые трудятся в унисон, останьтесь и  получите удовольствие от новой информации.

Топливный насос высокого давления можно встретить и у дизелей, и у бензиновых агрегатов.

Устройство насоса сложное, но крайне важное для функционирования силового агрегата, поэтому мы постараемся поговорить о реальных разновидностях этого узла, встречающиеся под капотами наших авто.

Наверное, заядлые дизелисты с ревностью скажут, что топливный насос высокого давления – это прерогатива исключительно двигателей на солярке.

Так и есть, вернее, было до изобретения бензиновых моторов с непосредственным впрыском, где также необходимо создавать высокое давление для инжекции горючего.

Но стоит отметить, что бензиновым двигателям нужно гораздо меньшее давление, развиваемые насосами двух типов моторов, и отличаются они примерно в 10 раз.

Топливный насос высокого давления

Какой бы ни была разновидность ТНВД, главным элементом его схемы в любом случае остаётся плунжерная пара.

Что же это за штуковина? Проще говоря, она представляет собой поршень (плунжер), вставленный в цилиндр (втулку).

Но не думайте, что это такая уж простая деталь.

На самом деле плунжерная пара крайне прецизионное устройство, изготовить которое можно только на высокоточном оборудовании.

Только представьте себе, расстояние между поршнем и втулкой должно составлять микроны! Кстати, это одна из причин, по которой дизельные моторы выходят из строя – некачественное топливо, имеющее в составе микрочастицы грязи, пагубно влияют на работоспособность плунжеров, царапая и загрязняя их.

Такие разные и одинаковые ТНВД

Переходим к разновидностям ТНВД. Так как инженерная мысль находится в постоянном поиске и попытках сделать мир лучше, появляются всё новые и новые технические решения.

В современном автомобилестроении топливный насос высокого давления представлен в трех основных типах:

  • рядные;
  • распределительные;
  • магистральные.

Давайте попробуем разобраться, зачем их столько навыдумывали.

Рядный

Итак, рядный топливный насос высокого давления. В принципе, название этого типа насосов говорит само за себя. В них плунжерные пары расположены в один ряд, причём их количество равно количеству цилиндров мотора.

Читайте также  Принцип работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

В одном корпусе с плунжерами расположен кулачковый вал, который и приводит их в действие, а сам вал имеет привод от коленвала двигателя. Такая вот система.

Управление подачей дизтоплива к форсункам может происходить как механически, так и при помощи электронных блоков управления.

Считается, что рядные ТНВД очень надёжны и неприхотливы к качеству горючего. Тем не менее, из-за своих внушительных габаритов они перестали использоваться на легковых авто с начала 2000-х годов.

Распределительный

Следующий топливный насос высокого давления, о которых мы вспомнили – распределительный.

Главным его отличием от предыдущей разновидности является наличие всего лишь одного или двух плунжеров. Чтобы обеспечить питание для всех цилиндров и никого не обидеть, плунжер вращается, попеременно подавая горючее в магистраль каждого.

Грубо говоря, его работу можно сравнить с револьвером, в котором бы по кругу вращался не барабан, а ствол.

Регулировка подачи солярки может быть и механической и электронной при помощи клапана, работающего под руководством блока управления двигателя.

Сам плунжер в распределительных ТНВД может иметь несколько вариантов привода:

  • торцевой кулачковый;
  • внутренний кулачковый;
  • внешний кулачковый.

Первые два варианта из списка считаются наиболее оптимальными, так как меньше изнашивают механизмы насоса, хотя, в целом, данный топливный насос высокого давления нельзя назвать долговечным.

Магистральный

Ну и наконец, третий тип насосов – магистральный. В его составе может быть до трёх плунжеров, привод которых обеспечивается кулачковым валом или кулачковой шайбой, движущихся внутри ТНВД.

В отличие от своих собратьев, этот насос может развить очень высокое давление, а его главная задача заключается в нагнетании горючего в топливную рампу (аккумулятор), которое потом при помощи форсунок распределяется по цилиндрам.

Контролирует подачу горючего электронный клапан дозировки, находящийся в ведении блока управления мотором. Нужный объём топлива рассчитывается на основе информации, поступающей от многочисленных датчиков, разбросанных по силовому агрегату.

Кстати, о системе подачи топлива дизелей, в которой используются магистральные ТНВД, мы уже говорили в предыдущих статьях – это Common Rail, наиболее любимая технология у автопроизводителей.

Вот так всё просто. Надеюсь, дорогие читатели, эта статья раскрыла определённые секреты в строении автомобилей.

Подписывайтесь на рассылку, и вы никогда не пропустите свежие и полезные публикации.

Пока!

Источник: https://auto-ru.ru/toplivnyj-nasos-vysokogo-davleniya-tnvd.html

Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя: общее

Важнейшим органом автомобильного организма является топливный насос. У дизельных машин он подает солярку под высоким давлением. Для бензиновых агрегатов этот узел под действием электропривода также направляет горючее к инжектору.

Рассмотрим устройство обоих типов топливного насоса в общих чертах. Прежде разберем устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя.

  1. Самое главное – это плунжерная пара, то есть тонкий длинный поршень вкупе со своим цилиндром. Причем, внизу плунжера расположена его пружина. Толкатель поршня двигается из-за кулачка коленвала. То есть плунжерная пара приводится в действие коленвалом.
  2. Далее, важный элемент – это впускной клапан. Горючее подается из бака в канал сборочного узла, затем через впускной клапан попадает в надплунжерное пространство.
  3. Нагнетательный клапан служит для нагнетания топлива в канал форсунок, также он поддерживает в этом канале остаточное давление горючего.

Таковы основные элементы, относящиеся к устройству и работе насоса для дизеля. Причем, различают три вида дизельных ТНВД:

  • рядный;
  • распределительный;
  • магистральный.

Рядный имеет количество плунжеров по числу цилиндров. У распределительного максимум две плунжерные пары, они подают горючее на все цилиндры сразу. Магистральный нагнетает топливо в рампу под более высоким давлением, чем у предыдущих типов.

А теперь рассмотрим устройство бензинового насоса высокого давления, хотя давление здесь заметно ниже.

  1. Первое – это электродвигатель постоянного тока. Здесь он придает действие гидронагнетательной системе.
  2. Гидронагнетательная система – это механическая часть всего агрегата, объединенная с электродвигателем общим корпусом. Механическая часть работает либо крыльчаткой по центробежному типу, бывает также шестеренчатый и роликовый тип.
  3. Обратный клапан способствует тому, чтобы бензин не попадал обратно внутрь бака.

Таковы основные узлы данного агрегата, подающего горючее. Также читайте про ремонт рулевой рейки Калины и подогрев топливного фильтра дизеля своими руками.

Пример дизельного агрегата

Здесь и далее разберем несколько конкретных нагнетающих узлов характерных типов.

Для начала рассмотрим дизельный топливный насос Ниссан Патрол – его устройство и принцип работы. Он здесь распределительного типа.

  1. Лопастной топливоподкачивающий насос является первым звеном, он принимает горючее из трубопровода и подает непосредственно в ТНВД.
  2. Далее на валу топливоподкачивающего узла у ТНВД расположен распределительный плунжер.
  3. Последний взаимодействует с кулачковым диском. Кулачковый диск движется по роликовому кольцу. Он воздействует на распределительный плунжер, из-за которого горючее и попадает к форсункам.

Вот такой мудрый механизм, созданный инженерами Bosch, который обладает достаточно хорошей надежностью. Надо добавить, что работает он из-за воздействия кулачков коленчатого вала.

Подобный же сложный механизм от той же марки Bosch применяется на немецких дизелях. То есть, скажем, топливный насос для Фольксваген 1,6 D имеет аналогичное устройство. В его состав включены, по сути, те же элементы.

  1. Топливоподкачивающий насос роторно-лопастного типа.
  2. Центробежный регулятор через шестерни приводится в действие от топливоподкачивающего механизма.
  3. Центробежный регулятор состоит из дискового кулачка, связанного с распределительным плунжером, от которого горючее подается к форсункам.

Как видим, основные узлы совершенно идентичны описанным ранее применительно к Ниссану. Впрочем, такова суть построения большинства типов современных ТНВД для дизельных двигателей, приводимых в действие вращением коленчатого вала.

Бензиновые агрегаты конкретно по моделям

Далее рассмотрим бензиновые агрегаты.

Для начала возьмем топливный насос Нивы Шевроле – посмотрим, каково его устройство.

У данного автомобиля весь модуль расположен внутри бака, под задним сиденьем. Он объединен общим корпусом и включает.

  1. Сам электронасос.
  2. Поплавок и датчик указателя уровня топлива.
  3. Регулятор давления горючего.

Непосредственно узел, качающий топливо, включает.

  1. Электродвигатель коллекторный с двумя магнитами.
  2. Нагнетатель вихревого типа, где вращение лопастной крыльчатки придает горючему энергию.

Такая компоновка, плюс такой тип нагнетателя, характерны для многих марок автомобилей. Чтобы убедиться, рассмотрим еще несколько машин.

Например, разберем устройство топливного насоса ВАЗ 2110 с инжектором. Здесь действительно применена та же схема, описанная немного выше.

Модуль таким же образом вделан внутрь бензобака, под задней седушкой. Он состоит из.

  1. Заборной сеточки.
  2. Датчика уровня топлива с поплавком.
  3. Самого электронасоса.

Последний здесь опять же состоит из двух компонентов. Перечислим их.

  1. Электродвигатель.
  2. Нагнетатель по типу вихревого с лопастным ротором, расположенным на той же оси, что и электродвигатель.

Что ж, особого различия с предыдущей конструкцией не наблюдается. Устройство насоса автомобиля ВАЗ 2110 подчиняется уже знакомым принципам.

Кое-что еще

Хотелось бы еще кое-что сказать о ресурсе работы этих нагнетающих горючее узлов автомобиля, а также о премудростях их эксплуатации.

Что касается сборочных узлов подачи топлива для дизельных двигателей – они весьма долговечны. Средний срок их службы не нормируется, однако были отдельные случаи, когда он достигал четверть века.

Общее устройство самого топливного насоса высокого давления таково, что наибольшую нагрузку воспринимает плунжерная пара. Если она изготовлена из качественных материалов, то износостойкость всего агрегата на высшем уровне.

Но поскольку смазка плунжерной пары производится топливом, то при постоянно плохом качестве солярки механизм быстро выходит из строя. Ведь частицы грязи или примеси воды попадают на трущиеся детали, нанося им неисправимый вред.

Относительно электронасосов подачи бензина можно сказать, что их срок службы не так долог из-за наличия электродвигателя.

Последний легко выходит из строя при опустошенном бензобаке, когда агрегат, он ведь имеет погружной тип, работает вхолостую.

Вернуться вверх

Качество топлива здесь тоже влияет на долговечность узла.

При регулярно заливаемом плохом бензине агрегат быстро ломается, поскольку забивается приемная сеточка, работать ему приходится под большой нагрузкой.

Итак, мы рассмотрели особенности строения данных агрегатов, принципы их работы. Приведенная информация послужит автолюбителям дополнением к копилке знаний.

Теперь узнайте всё про высокие обороты холостого хода и регулировку холостого хода.

Источник: http://DaciaClubmd.ru/repair/engine/ustrojstvo-toplivnogo-nasosa

Устройство топливного насоса высокого давления

Принцип работы, устройство и виды топливного насоса высокого давления.

Подает горючую смесь под высоким давлением в топливную систему двигателя внутреннего сгорания (ДВС), регулирует вспрыск топлива в определенные моменты Топливный насос высокого давления (ТНВД). Топливный насос высокого давления один из важнейших механизмов для двигателя, как бензинового, так и дизельного.

В основном топливный насос высокого давления применяется в дизельных двигателях, в бензиновых двигателях ТНВД применяется в тех двигателях, где есть система непосредственного впрыска. В бензиновых двигателях насос работает с наименьшей нагрузкой, т.к. в бензиновых двигателях не настолько давление высокое.

Топливный насос высокого давления имеет основные механизмы: плунжер (поршень) и цилиндр (втулка) небольшого размера, они объединяются в плунжерную систему (пару), которая выполнена из высокопрочной стали с большой точностью.

На самом деле изготовление плунжерной пары довольно трудная задача, требующая специальных высокоточных станков. На весь Советский союз был, если не изменяет память, всего один завод, на котором изготавливались плунжерные пары.

ТНВД предназначен для своевременной подачи горючей смеси в топливную систему, также служит для распределения топлива через форсунки в цилиндры, в зависимости от типа двигателя.

Связующим звеном служат форсунки, соединяющиеся насосом с трубопроводами.

Нижней распылительной частью, в которой находятся маленькие отверстия для впрыска топлива с последующим его воспламенением форсунки соединены с камерой сгорания. Определяется момент впрыска в камеру сгорания углом опережения.

Читайте также  Принцип работы 4 цилиндрового двигателя

Топливные насосы бывают трех типов:

  • распределительный;
  • рядный;
  • магистральный.

Топливный насос высокого давления распределительного типа

Насос распределительного типа оснащается одним или двумя плунжерами, это зависит от объема двигателя и нужного объема топлива.

Эти плунжера служат для работы всех цилиндров двигателя, цилиндров может быть 4 или 6 или 8 или 12.

Распределительный насос компактный, небольшой по весу (если сравнивать с рядным) и обеспечивает наиболее равномерную подачу топлива.

Недостатком такого насоса является его небольшой срок эксплуатации, такие насосы монтируются на легковые машины.

Топливный насос высокого давления распределительного типа имеет различные приводы плунжера, все приводы кулачковые, бывают торцевыми, внутренними, внешними.

Торцевые и внутренние приводы считаются наиболее надежными, они лишены нагрузок, создаваемых давлением топлива на приводной вал, соответственно эксплуатируются значительно дольше, чем насосы с внешним кулачковым приводом.

Полезное:  Смазки и присадки для солярки

Автопроизводители предпочитают насосы фирм Bosch и Lucas, которые оснащаются торцевым и внутренним приводом, российские насосы серии НД имеют внешний привод.

Привод торцевой кулачковый

Основным элементом такого привода является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет топливо в топливных цилиндрах. Плунжер-распределитель совершает вращательные и возвратно-поступательные движения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Возвратно-поступательное движение плунжера происходит одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая, опираясь на ролики, перемещается вдоль неподвижного кольца по радиусу, то есть, как бы обегает его.

Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в исходное состояние осуществляется благодаря пружинному механизму.

Распределение топлива в цилиндрах происходит за счет того, что приводной вал обеспечивает вращательные движения плунжера.

Количество подаваемого топлива осуществляется электромагнитным клапаном (электронно) или механически (центробежная муфта). Регулировка происходит с помощью поворота на определенный угол не вращающегося, регулировочного кольца.

Работа насоса выглядит так: закачивается определенное количество топлива в пространство над плунжером, топливо распределяется по цилиндрам, за счет чего нагнетается давление, после чего плунжер возвращается в первоначальное положение.

Привод внутренний кулачковый

При приводе кулачковом внутреннем топливо подается и распределяется плунжером и распределительной головкой, такой привод используется в распределительных ТНВД роторного типа, например, в насосах Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC.

Распределительный вал оснащается двумя противоположно-расположенными плунжерами, они обеспечивают процесс нагнетания топлива, чем меньше расстояние между ними, тем выше давление топлива. После нагнетания давления топливо поступает к форсункам по каналам распределительной головки через нагнетательные клапана.

Подачу топлива к плунжерам обеспечивает специальный подкачивающий насос, который может отличаться в зависимости от типа своей конструкции.

Это либо шестеренчатый насос, либо роторно-лопастной.

Подкачивающий насос находится в корпусе насоса и приводится в действие приводным валом, на котором он и установлен.

Распределительные насосы с внешним приводом уже практически не используются.

Топливный насос высокого давления рядного типа

В этом насосе плунжерные пары располагаются друг возле друга( отсюда и название), каждая плунжерная пара подает топливо в один цилиндр. Количество плунжерных пар равно количеству цилиндров.

Полезное:  Замена главной пары на примере Toyota

В насосном корпусе есть каналы входа и выхода, там и устанавливаются плунжерные пары. Запускаются с помощью кулачкового вала, который соединен с коленвалом, от него и вращение передается.

Кулачковый вал насоса, при вращении кулачками воздействует на толкатели плунжеров, заставляя их двигаться внутри втулок насоса.

При этом поочередно открываются и закрываются впускные и выпускные отверстия.

При движении плунжера вверх по втулке создается давление, необходимое для открывания нагнетательного клапана, через который топливо под давлением направляется по топливопроводу к определенной форсунке.

Время подачи горючего и его количество осуществляется при помощи механического прибора или электронно. Время подачи горючего и его количество зависит от оборотов двигателя (коленчатого вала).

При механической подачи используется центробежная муфта, прикрепленная к кулачковому валу. Внутри муфты находятся грузики, которые перемещаются под воздействием центробежной силы.

При увеличении оборотов двигателя происходит ранний вспрыск топлива, при снижении оборотов поздний вспрыск.

Насосы рядного типа надежные, смазываются моторным маслом, которое поступает из системы смазки мотора. Рядные насосы хорошо переносят относительное качество топлива, но они очень объемные и используются в основном на грузовых машинах.

Топливный насос высокого давления магистрального типа

Насосы магистрального типа стоят в системе Common Rail, где топливо перед тем, как поступить к форсункам сначала накапливается в топливной рампе. Магистральный насос может обеспечить большую подачу топлива — свыше 180 МПа.

Топливный насос магистрального типа бывает одно плунжерным, двух плунжерным или трех плунжерным. Привод плунжера имеет кулачковую шайбу или вал, которые крутятся.

В этот момент происходит расширение компрессионной камеры, за счет чего в ней снижается давление и образуется разряжение, которое заставляет открыться впускной клапан, через который топливо проходит в камеру.

При поднятии плунжера поднимается внутрикамерное давление и закрывается клапан впуска. Когда давление достигает максимума, происходит открытие впускного клапана, топливо нагнетается в рампу.

В топливном насосе высокого давления магистрального типа, подачей топлива занимается электроника.

Источник: https://carsaround.ru/ustrojstvo-toplivnogo-nasosa-vysokogo-davleniya.html

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя

Когда Рудольф Дизель ставил эксперименты со своим первым мотором, который работал на соляровом масле, он понял, что для убедительного воспламенения жидкости в камере сгорания, его необходимо подавать под достаточно высоким давлением. Первое, что пришло ему в голову — установить сильный компрессор, который мог бы создавать достаточно высокое давление. Компрессор получился довольно внушительных размеров и тяжёлый. Спустя 10 лет к процессу подключился выдающийся инженер Роберт Бош, который предложил использовать сложное, но эффективное и компактное устройство.

Задачи ТНВД

Для Дизеля не были проблемой ни размеры, ни вес компрессора, поскольку мотор был стационарным.

Бош же рассматривал дизель, как потенциального конкурента мотора на бензине для установки под капоты автомобилей, поэтому требования к компрессору и к мотору в целом были выше.

С его подачи мир получил топливный насос высокого давления дизельного двигателя.

Компания Роберта Боша построила первый конвейерный ТНВД уже в 1927 году, а ещё через десять лет его конструкция была полностью адаптирована под использование в автомобилях.

Задача устройства не просто подавать солярку в камеру сгорания, но и поддерживать определённое давление и рассредотачивать его между цилиндрами, соблюдая порядок их работы.

Солярка поступает от насоса к форсункам по топливопроводу. Конструкция механической форсунки показана на фото. В нижней части каждой форсунки устроен распылитель — система из нескольких небольших отверстий.

Это нужно для того, чтобы солярка шла в камеру в распылённом состоянии.

Регулировка момента впрыска

Солярка из бака подаётся либо механическим насосом низкого давления, либо электрическим насосом.

Очень важным параметром для любого ДВС является момент подачи искры, а в дизельном моторе — момент подачи топлива. В механических ТНВД сам насос его и регулирует.

В электронно управляемых ТНВД момент корректирует ЭБУ. Система подачи топлива в ТНВД рядного типа показана на схеме.

Как видно на схеме, момент подачи топлива регулируется углом опережения впрыска. Как и форсунка, топливный насос должен быть изготовлен с максимальной точностью.

Смазка в форсунках и ТНВД не применяется, все элементы форсунки и основные рабочие органы насоса смазываются только соляркой во время работы топливной системы.

Устройство ТНВД

Самые первые ТНВД, построенные в середине ХХ века, конструктивно напоминали копию самого двигателя. Они состояли из:

  • корпуса;

  • плунжeрных пар (поршневых насосов высокого давления);

  • кулачкового распределительного вала, с приводом от коленвала;

  • зубчатой рейки, регулирующей подачу топлива;

  • систему регулировки угла опережения подачи топлива.

Каждый из цилиндров имел свою плунжерную пару. Такие конструкции ТНВД называют рядными и до сих пор они используются в дизельных двигателях грузовых автомобилях и спецтехники, сельхозтехники устаревшей конструкции.

Как работает плунжер

Основной рабочий орган любого ТНВД — плунжернaя пара. Это пара поршня и втулки, которые изготовлены из очень качественных сталей и идеально подогнаны друг к другу.

Во втулке просверлены 2 отверстия на разных уровнях — одно впускное, второе выпускное. Поршень (плунжер) всасывает дизель через впускное отверстие, а выводит через отводное.

Схема работы сопряжённой пары рядного насоса показана на схеме ниже.

Каждый плунжер имeет спиралевидную канавку, так называемую отсечную кромку.

Во время возвратно-поступательного движения плунжера, канавка попеременно перекрывает отверстия во втулке, а к форсункам топливо поступает через ограничительный клапан, нагруженный пружиной.

Классификация ТНВД

Рядные ТНВД не применяются на легковых машинах с конца 80-х годов ХХ века, они уступили место более прогрессивной конструкции — устройствам распредeлитeльного (ротoрного) типа.

В отличие от рядных устройств, роторные насосы имеют более компактные размеры и более технологичную конструкцию. В них применён один или два плунжeра, которые рабoтают на все цилиндры.

Такие агрегаты делятся по типу привода плунжерной пары:

  • торцовый;

  • внутренний;

  • внешний.

Наиболее перспективные — первые двa типа насосов. Плунжер совершает не только возвратно-поступательные движения, но и вращается, таким образом распределяет топливо максимально равномерно по всем цилиндрам.

Существует также магистральный ТНВД, который применяется в системе впрыскa дизельных моторов с общей рейкой (common rail). Такой насос способен обеспечить очень высокое и стабильное давление солярки.

Привод плунжера в таком насосе осуществляется эксцентриковым валом. Его схема показана на схеме выше. Магистральные ТНВД управляются, как правило, электронной системой.

Цена ТНВД зависит от типа двигателя и типа системы подачи топлива.

Источник: https://ladamaster.com/toplivnyy-nasos-vysokogo-davleniya-di

spectehnica-mo.com

ТНВД дизельного и бензинового двигателя: Устройство и принцип работы

Для качественной работы дизельной силовой установки используется топливный насос высокого давления. ТНВД дизельного двигателя подает солярку в рабочий цилиндр в необходимый промежуток времени. В зависимости от частоты вращения коленчатого вала топливный насос высокого давления увеличивает или уменьшает дозу солярки подаваемой к распылителю.

Как работает ТНВД дизельного двигателя

Крутящий момент передается к устройству от коленчатого вала силовой установки. При работе  поршень плунжерного типа нагнетает давление дизельного топлива. Дозирующая система определяет объём солярки подаваемой к распылителю. Топливо от насоса высокого давления подаётся к распылителям по металлическим трубопроводам.

В зависимости от вида насоса управление подачей топлива в рабочие цилиндры осуществляется механическим способом или при помощи электроники.

Механическое управление

При механическом управлении  шток дозирующей системы механически связан с органом управления, установленным в кабине оператора. Нажатием на педаль регулируется количество солярки, подаваемой в рабочий цилиндр.

ТНВД оборудованы специализированным клапаном перекрывающим подачу топлива. Он используется для того чтобы заглушить двигатель внутреннего сгорания. Управление клапаном механическое, при помощи троса или рычага.

Электронное управление

Электронный блок управления определяет дозу подаваемой солярки исходя из различных данных. На процессор ЭБУ поступают сведения с датчиков о:

  • Степени нагрева двигателя внутреннего сгорания;
  • Температуре и давлении надувочного воздуха;
  • Расположении органа управления;
  • Крутящем моменте.

Исходя из этих данных, электронному блоку управления, удается точно рассчитать количество солярки необходимое для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания при различных нагрузках.

ВАЖНО: Использование насосов с электронным управлением позволяет более точно дозировать дизельное топливо. Это способствует увеличению мощности силовой установки и снижению вредных выбросов в атмосферу.

Виды ТНВД дизельного двигателя

В зависимости от устройства топливные насосы дизельного двигателя делятся на несколько видов:

  1. Изделия с непосредственным впрыском;
  2. Аккумуляторные устройства.

Непосредственного типа

Насосы с прямой подачей имеют механический привод и управление. Нагнетание высокого давления осуществляется поршнем плунжерного типа. Нагнетаемое давление подается сразу на распылитель необходимого цилиндра. Для каждого рабочего цилиндра в насосе предусмотрена отдельная камера.

Аккумуляторного типа

Принцип действия устройства аккумуляторного типа отличается. Нагнетание горючего осуществляется в камеру аккумулятора. Из камеры солярка под давлением подаётся к необходимому распылителю. Аккумуляторные устройства позволяют добиться высокой мощности двигателя внутреннего сгорания.

Читайте также:  Двигатель 4216 УМЗ : Устройство и технические характеристики

В зависимости от устройства насосы делятся на рядные, распределительные и магистральные.

Рядной конструкции

В рядных насосах для каждого рабочего цилиндра отведена отдельная секция. Секции расположены в один ряд. Каждая секция имеет один нагнетательный элемент. Подача горючего осуществляется по специализированным каналам. Каждая секция соединена с форсункой при помощи металлической трубки. Привод поршней осуществляется от распределительного вала с кулачками, смещенными по отношению к оси. Крутящий момент на устройство передаётся от коленчатого вала двигателя.

СПРАВКА: Рядное устройство отличается высокой надежностью и неприхотливостью к качеству дизельного топлива. В связи с тем, что для каждого рабочего цилиндра отведена отдельная секция нагрузка на поршни невысокая. Это увеличивает срок службы узла.

Устройство рядного ТНВД дизельного двигателя заключается в следующем. Вал со смещенными частями вращается, попеременно воздействуя на штоки поршней. При нажатии на шток поршень перемещается, вверх сжимая горючее, находящееся в камере. По достижении необходимого давления открывается выпускной механизм. Он сообщен с трубопроводом, ведущим к определённому распылителю. Солярка под высоким давлением поступает к распылителю.

В обратном направлении толкатель движется под действием силовой пружины. При этом в камере образуется вакуум, открывающий впускной механизм. При открытии впускного механизма топливо попадает в камеру. Подачу топлива из бака осуществляет подкачивающая помпа. Подкачивающий насос дизельного двигателя установлен в корпусе ТНВД и имеет привод от распределительного вала.

ВНИМАНИЕ: Смазка вращающихся деталей узла осуществляется маслом из системы смазки силового агрегата. Нагнетание давления масла осуществляется насосом шестеренчатого типа. Такая конструкция позволяет увеличить ресурс работы узла.

Распределяющей конструкции

Распределительные насосы имеют один или два нагнетающих элемента. Распределение горючего между распылителями силового агрегата осуществляется специализированной головкой. Один нагнетающий элемент отвечает за подачу горючего одновременно на несколько распылителей.

Вращение вала со смещенными частями осуществляется синхронно с вращением коленчатого вала силовой установки. При вращении смещенная часть оказывает воздействие на шток. Толкатель перемещает поршень, создавая высокое давление в камере. После сжатия открывается выпускной механизм, пропуская солярку к распределительной головке.

Головка используется для распределения подачи солярки к необходимому распылителю. После нагнетания давления  поршень возвращается в обратном направлении под действием пружины. При движении поршня в обратном направлении открывается впускной механизм и  горючее попадает в камеру. После этого цикл работы поршня повторяется.

Читайте также:  Двигатель ГАЗ 53 - Технические характеристики и описание

Насосы распределительного типа имеют небольшие габариты. Недостатком устройств такого типа является небольшой срок службы. Это объясняется высокой нагрузкой на нагнетающие части.

Магистральной конструкции

Устройство магистрального насоса отличается тем, что топливо не нагнетается непосредственно в трубопровод распылителя. Перед попаданием в трубопровод солярка под высоким давлением накачивается в аккумулятор.

Привод поршней в насосе магистрального типа осуществляется валом со смещенными частями. При смещении кулачка вниз поршень под действием пружины опускается, создавая вакуум в камере. Под действием вакуума открывается впускной механизм, и камера заполняется горючим, поступающим от подкачивающей помпы.

При движении элемента нагнетания в обратном направлении впускной механизм закрывается и в камере создается высокое давление. Под действием давления открывается выпускной механизм, через который солярка поступает в аккумулятор. Определение необходимой дозы горючего для нормальной работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется электронным блоком управления.

Из аккумулятора горючее под высоким давлением поступает к распылителям силовой установки. Такая конструкция позволяет увеличить давление. Это повышает показатели мощности силовой установки при любой частоте вращения коленчатого вала.

Возможные неисправности и методы их устранения

Некорректная работа ТНВД дизельного двигателя может выражаться в следующих признаках:

  • Отклонение  показателя расходования горючего от нормы;
  • Появление отработавших газов черного цвета;
  • Повышенный уровень шума при работе силовой установки;
  • Потеря мощности;
  • Плохой запуск силовой установки.

Основной причиной возникновения неисправностей является плохое качество солярки. В рабочей смеси плохого качества присутствуют мелкие абразивные частицы. Они негативно влияют на нагнетательные элементы и распылители двигателя внутреннего сгорания.

Некорректная работа ТНВД может быть вызвана неправильной регулировкой узла. Для выявления неисправностей потребуется провести диагностику. Самостоятельно диагностировать неисправности невозможно. Для этого необходимо специализированное оборудование и технические знания. После правильной настройки ТНВД двигатель будет отвечать всем необходимым требованиям.

Для устранения неисправностей необходимо заменить изношенные части. Замену комплектующих осуществляют  квалифицированные специалисты. Устройство устанавливают на предусмотренный для этого стенд. После чего осуществляют диагностику и выполняют все необходимые регулировки.

Неполадки могут возникнуть в результате сбоя в электронной системе управления. Для устранения потребуется прошить электронный блок управления. При прошивке программируется процессор электронного блока управления. Для этого используется специализированное программное обеспечение.

ВАЖНО: Прошивку электронного блока управления следует доверить высококвалифицированным специалистом. Неправильно проведенная процедура может привести к выходу устройства из строя и необходимости его полной замены.

ТНВД бензинового двигателя

Некоторые автовладельцы задаются вопросом, зачем ТНВД на бензиновом двигателе? Устройства создающее высокое давление используются не только на дизельных силовых агрегатах. Бензиновые моторы с прямым впрыском топлива оборудованы ТНВД.

При распределенном впрыске топлива бензин поступает во впускной коллектор. При непосредственном впрыске бензин под давлением поступает в камеру сгорания. Форсунки для подачи бензина установлены в головке блока цилиндров.

В отличие от дизельного силового агрегата бензиновые моторы оснащаются топливным насосом, нагнетающим более низкое давление. Это снижает нагрузку на нагнетающие элементы и увеличивает срок службы узла без дополнительного ремонта.

Устройство ТНВД бензинового двигателя позволяет подавать рабочую смесь в необходимый цилиндр. Такая конструкция снижает расход бензина и повышает показатели мощности силового агрегата. Недостатком конструкции является требовательность к качеству бензина.

Устройство оборудовано клапаном с электронным управлением. Он необходим для  принудительного перекрывания подачи топлива. Управление дозирующей системой и электроклапаном перекрывания подачи топлива осуществляется электроникой.

ТНВД бензинового двигателя – распределительного типа. Бензин под давлением подается к распределительной головке. Она используется для подачи бензина в определенный рабочий цилиндр. Такая конструкция позволяет использовать один  нагнетательный элемент для снабжения горючим всех рабочих цилиндров.

Неисправности и методы их устранения

Основные поломки возникают из-за плохого качества бензина. Твердые частицы, находящиеся в топливе негативно влияют на движущиеся элементы узла. Износ деталей приводит к некорректной работе устройства.

Признаками нарушения работы являются:

  • Расход бензина, превышающий норму;
  • Снижение показателей мощности силового агрегата;
  • Затруднительный запуск мотора.

Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные комплектующие. После замены потребуется регулировка на специализированном оборудовании.

Самостоятельно  отремонтировать и отрегулировать работу узла невозможно.

Для устранения неисправностей необходимо обратиться на станцию технического обслуживания, на которой имеется всё необходимое оборудование. Квалифицированные специалисты осуществят замену изношенных комплектующих и отрегулируют устройство.

Из вышеперечисленного следует, что насос высокого давления используется на силовых агрегатах различной конструкции. Он необходим для подачи бензина или солярки под давлением в цилиндры. Управление устройством осуществляется рычагом, установленным в кабине оператора. Ремонт и настройка узла требует навыков и применения специализированного оборудования.

toptexnik.ru

Что такое ТНВД на дизельном мотороре, как работает, в каких разновидностях выпускается

Любой автомобильный двигатель является сложным механизмом, который складывается из ряда важных агрегатов. Если брать дизельные моторы, то в их конструкции важное место занимают топливные насосы.

Что такое ТНВД

Понять, что такое ТНВД в машине, легко. Под этой аббревиатурой подразумевается топливный насос высокого давления. Находится ТНВД в дизельном двигателе, хотя, встречается и в некоторых бензиновых моторах. Этот агрегат отвечает за подачу топливной смеси под высоким давлением. Именно в этом заключается основа функционирования любого дизеля.

Дальше нам предстоит рассмотреть принцип работы этой детали, её устройство и существующие разновидности. А также изучим причины установки ТН высокого давления на бензиновые моторы.

Как работает ТНВД дизельного мотора

Работа дизельного двигателя сложная и многоэтапная. Важную, даже основную роль играет насосный механизм высокого давления. Многим будет интересно изучить принцип работы ТНВД, чем мы сейчас и будем заниматься.

Топливная масса под давлением поступает на форсунки. Этот процесс должен происходить не произвольно, а в определённый момент. Он контролируется автоматической системой. Задачей топливной системы высокого давления является создание нужного давления. За счёт полного сгорания топлива в цилиндрах пользователь получает максимальную мощность двигателя.

Устройство и принцип работы ТНВД организованы таким образом, чтобы рабочее давление превышало отметку в 150 Мпа. Это очень высокий показатель. Для его достижения насос должен соответствовать ряду требований. Например, материал для изготовления этой детали должен быть сверхпрочным и надёжным. Производители используют особый сплав алюминия АЛ9.

В конструкции насоса присутствует плунжерная пара. Это цилиндр небольшого диаметра и стержень соответствующего размера. Для этих деталей используется особая марка стали, которая рассчитана на высокие рабочие нагрузки (25Х5МА). К этим деталям предъявляются очень высокие требования.

От частоты вращения коленвала зависит количество дизеля, отправляемого на подачу, и момент, в который это происходит. За счёт выжимания педали газа увеличивается нагрузка и мотор получает нужную порцию горючего. Если насосная система находится в исправном состоянии и работает без перебоев, то мотор будет работать слаженно и равномерно.

Устройство ТНВД дизельного двигателя может отличаться в зависимости от типа механизма. Выделяют 4 основных разновидности насосов, которые устанавливаются на дизельные агрегаты.

Виды насосов высокого давления для подачи дизельного топлива

На разных моторах, которые отличаются модификацией и поколением, могут устанавливаться различные топливные насосы. Всего выделяют четыре разновидности топливного насоса высокого давления, которые используются в дизельных двигателях.

Рядные ТНВД

Такие устройства отличаются наличием у каждого цилиндра индивидуальной плунжерной пары. Они сосредоточены в едином корпусе, при этом, топливо подаётся через отдельные каналы. Принцип работы такого агрегата выглядит следующим образом:

  • плунжер приводится в движение за счёт вращения кулачкового вала, который оснащён приводом, идущим от коленвала мотора;
  • толкатель заставляет плунжер передвигаться по втулке;
  • при заданном давлении выпускной клапан открывается, за счёт чего топливная смесь направляется в рабочий цилиндр;
  • для регулирования времени подачи топлива и его количества может использоваться механическая система или электронная.
Рядный ТНВД

Насосные системы рядного типа зарекомендовали себя с хорошей стороны. Они надёжные и выносливые. Сейчас такие устройства используются на больших автомобилях. Для легковых авто выбираются другие механизмы.

Распределительный ТНВД двигателя

Здесь присутствует лишь несколько плунжеров, которые отвечают за регулирование давления топлива. Для подачи топливной смеси используется распределительная головка и каналы. Такие механизмы полюбились автомобилистам из-за ряда важных преимуществ:

  • небольшие габариты и уменьшенная масса позволяют без проблем использовать их в конструкции легковых авто;
  • подача топлива всегда происходит равномерно.

Среди недостатков стоит выделить низкий рабочий ресурс, причиной этому служит увеличенная нагрузка на плунжерные пары.

Распределительный ТНВД

Магистральные топливные насосы

Этими механизмами оснащены практически все современные авто с дизельными моторами, на которых стоит аккумуляторная система подачи топливной массы Common Rail. Отличается такой механизм подачей топлива сразу в топливную рампу, которая выступает аккумулирующей ёмкостью.

Конструкция создана таким образом, что процессы нагнетания топлива и его впрыска разделяются. За счёт этого процессы становятся более управляемыми. Чаще всего производители устанавливают модели с 1-3 плунжерными парами, которые приводятся в действие за счёт пружин или сжатой газовой смеси. Не являются редкостью модели с гидравликой.

Самыми современными являются такие механизмы. Но для их работы необходимо использовать топливо высокого качества. В противном случае будет снижаться качество их работы и долговечность.

Подкачивающий насос дизельного двигателя

Подкачивающая насосная система выполняет сразу два процесса:

  1. На подготовительном этапе топливо проходит очистку посредством фильтров, которые убирают твёрдые элементы из его состава.
  2. Рабочий этап заключается в передаче очищенного топлива дальше по системе.
Подкачивающий насос

Во время работы помпы низкого давления дизель подаётся в несколько завышенном объёме. За счёт работы подкачивающего насоса давление приходит в норму в моменты воздействия на мотор высокой нагрузки.

Зачем устанавливается ТНВД на бензиновом двигателе

Раньше подобные механизмы можно было встретить только на дизельных моторах. Когда появились инжекторные бензиновые агрегаты, возникла необходимость в установке подобных деталей и на такие механизмы. В силовых агрегатах инжекторного типа горючее подаётся к форсункам под высоким давлением. Это не единственная функция ТНВД на бензиновом двигателе, хотя и основная. Эти устройства отвечают ещё за некоторые важные функции:

  • регулирование количества топливной массы, которая идёт на подачу;
  • контроль момента, когда должен осуществляться впуск горючего на каждый цилиндр.

На другие типы бензиновых моторов подобные системы не устанавливаются.

Такие системы, хоть и создаются из прочного материала с чётким соблюдением высоких требований относительно безопасности и надёжности, всё равно нуждаются в регулярном обслуживании и контроле. Только слаженная работа этого механизма будет обеспечивать бесперебойную работу авто даже после длительного простоя и в лютые морозы. Поверьте, лучше периодически проверять состояние насоса и силового агрегата в целом, чем тщетно пытаться завести автомобиль.

drivertip.ru


Смотрите также