Avto505.ru

Авто 505
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя

ТНВД дизельного двигателя — устройство, принцип работы и ремонт

  1. Что такое ТНВД
  2. Развитие конструкции насоса
  3. Различные виды ТНВД
  4. Рядный насос
  5. Распределительный ТНВД
  6. Магистральный топливный насос
  7. Из чего состоит насос
  8. Возможные неисправности
  9. Ремонт ТНВД

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

  • Что такое ТНВД
  • Развитие конструкции насоса
  • Различные виды ТНВД
  • Рядный насос
  • Распределительный ТНВД
  • Магистральный топливный насос
  • Из чего состоит насос
  • Возможные неисправности
  • Ремонт ТНВД

Конструктивные особенности ТНВД

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

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

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

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

Рядный ТНВД

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

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

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

Распределительный ТНВД

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

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

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

Магистральные ТНВД

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

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

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

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

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.
Читать еще:  Установка сигнализации на гранту норма своими руками

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.


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. Однако если соблюдать нормы эксплуатации, на одном нагнетательном узле можно проездить не одну сотню тысяч километров.

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

Диагностика и регулировка

Практически все неисправности насосов высокого давления в дизельных моделях транспортных средств диагностируются в соответствии с наличием нескольких характерных сбоев в работе:

  • медленный набор скорости;
  • «дымность» выхлопной трубы;
  • протекание топлива;
  • неровная работа силового агрегата;
  • повышенный расход горючего;
  • слабая оборотистость мотора.

Неисправности в работе могут быть спровоцированы завоздушиванием, попаданием воды или неправильной регулировкой, которая должна осуществляться посредством удлинения или укорачивания тяги, в строгом соответствии со следующими правилами:

  • запуск двигателя;
  • регулировка длины тяги;
  • проверка оборотистости двигателя на холостом ходу (в пределах 1100-1300 об./ мин.);
  • сверка данных с тахометром.

Обороты двигателя должны быть минимальны, но работа силового агрегата при этом всегда характеризуется устойчивостью и отсутствием сбоев. Такие требования легко соблюсти, если в процессе установки ТНВД выставить поршень на первом цилиндре в строгом соответствии с углом опережения впрыска при такте сжатия, а также установить метки насоса на ноль.

Профессиональная регулировка насоса осуществляется с использованием стендовых форсунок или форсунок, с которыми была произведена установка насоса на двигателе. Все форсунки обязательно должны быть помечены в соответствии с цилиндром. Ввиду сложности системы, регулировку ТНВД целесообразно добавить специалистам сервисного центра.

Распределительный ТНВД двигателя

Распределительный насос состоит из одного или двух плунжеров, которые способны обеспечить необходимую силу давления топлива. Устройство ТНВД дизельного двигателя определяется конструкцией модели авто, где установлен конкретный нагнетающий механизм. В данных механизмах конструкторы не выделяют для каждого топливного цилиндра свою плунжерную пару. Движение солярки к распыляющим отверстиям форсунок производится по топливным каналам.

Читать еще:  Настройка карбюратора иж юпитер 5

Основные преимущества топливных насосов ТНВД распределительного типа:

  1. Сравнительно небольшие размеры и вес ТНВД. Благодаря этому, производители современных легковых транспортных средств чаще всего устанавливают на выпускаемых моделях топливные насосы именно распределительного типа.
  2. Равномерное распределение горючего по всем цилиндрам, вне зависимости от того, в каком режиме функционирует ДВС, благодаря настройкам электронной системы управления.

Среди немногочисленных недостатков данной конструкции можно отметить короткий эксплуатационный срок оборудования. Это объясняется тем, что плунжерная пара теперь работает одна в условиях повышенных нагрузок.

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.

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

Есть ряд поломок топливных насосов дизельных двигателей, которые устранить самостоятельно не получится. Тем не менее, произвести замену пришедших в негодность деталей можно и своими силами. А вот для диагностики потребуется использование специального дорогостоящего оборудования, которым не располагает рядовой водитель.

В процессе диагностики ТНВД осуществляется:

  • проверка цикловой подачи при запуске и при отсечении подачи солярки во всем диапазоне оборотов вала;
  • диагностика стабильности развиваемого давления;
  • определение равномерности подачи в форсунку нагнетаемого топлива.

В случае серьезных повреждений и при выходе из строя важных узлов ремонтные работы могут быть осуществлены только в сервисе. После ремонта потребуется регулировка, которая производится только в автомастерской на специальном стенде. Чтобы оценить всю сложность работ, можно посмотреть процесс регулировки ТНВД в различных сервисах на видео.

Технологическая карта ремонта

Ремонт ТНВД, замена сальника, проверка уплотнений:

  1. До того, как разбирать систему уплотнения вала привода насоса, следует покрутить его в радиальном направлении.
  2. В том случае, если ощущается люфт, причина подтекания горючего может заключаться в сильном износе поверхности вала или неисправности подшипника.
  3. Относительно простой процедурой является замена уплотнений датчиков, определяющих положение вала. Для обеспечения наилучшего прилегания на установленные резинки и колечки можно капнуть несколько капель моторного масла.

Для небольшого ремонта насоса дизеля своими руками необходимо будет разобрать его в таком порядке:

  1. Убрать с торцевой части насоса дозирующий клапан: отвернуть 4 винта с прижимной пластины и осторожно вытащить кабель клапана опережения впрыска. Открутить 3 винта крепления клапана и вынуть устройство из гнезда.
  2. С верхней крышки снять крепление и демонтировать плату управления, что позволит получить достаточный доступ к электронике.
  3. Выставить необходимое положение вала, изъять камеру, что даст доступ к внутренней части топливного насоса.
  4. Специальным съемником снять подшипник и осмотреть поршень узла опережения впрыска. Нередко на данной запчасти имеются задиры и прочие следы износа. В данном случае следует отполировать поверхность и попробовать вновь ее установить. Установка нового поршня стоит недешево.
  5. Также в процессе работ на ТНВД можно обнаружить сор, налет, парафинистые образования, присутствующие на внутренней части фильтровальной сетки (около входного патрубка). Промывать каналы сложно, легче снять сеточку и при помощи сжатого воздуха продуть ее.
Читать еще:  Сколько по времени менять цепь грм

В заключительной части ремонта все снятые детали промывают топливом и устанавливают на место в обратном порядке. Части мусора в процессе чистки могут привести к заклиниванию поршня плунжера, а в некоторых случаях и к поломке приводного вала.

Вывод: очистка должна производиться очень тщательно, необходимо внимательно следить за загрязнением внутренних полостей ТНВД и не допускать его.

Разновидности [ править ]

Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.

Устройство распределительного ТНВД:

  1. редукционный клапан;
  2. всережимный регулятор;
  3. дренажныйштуцер;
  4. корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
  5. топливоподкачивающий насос;
  6. лючок регулятора опережения впрыска;
  7. корпус ТНВД;
  8. электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
  9. кулачково-роликовое устройство привода плунжера.

Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).

Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.

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

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

Сборка и установка ТНВД после ремонта

Сборка ТНВД, как и положено, проводится в обратном порядке. Чтобы установить подшипники на кулачковый вал используется приспособление И-801.27.000. Свободный ход вала должен быть не больше 0,1 мм, делается это путем подбора регулировочных прокладок под крышку переднего подшипника кулачкового вала.

Установка ТНВД:

  • проверните коленвал до его положения, которое соответствует началу впрыска топлива в первый цилиндра (фиксатор находится в зацеплении с маховиком), проверьте, чтобы метка I на заднем фланце ведущей полумуфты привода должна быть вверху;
  • установите топливный насос на двигатель, совместив при этом метки II на корпусе насоса и муфте опережения впрыска топлива;
  • затяните болты крепления насоса;

Рис.3 — Порядок затяжки болтов крепления, топливного насоса высокого давления

  • не нарушая взаимного расположения меток, затяните верхний болт ведомой полумуфты привода, переставьте фиксатор в мелкий паз, проверните коленвал на один оборот и затяните второй болт ведомой полумуфты, затяните стяжной болт переднего фланца полумуфты;
  • установите крышку люка картера сцепления;
  • подсоедините трубопроводы высокого давления, маслоподводящую и маслоотводящую трубки, трубку подвода воздуха к пневмоцилиндру вспомогательного тормоза, трубопроводы низкого давления, тягу управления подачей топлива, тросики ручного управления рычагом останова и рычагом управления регулятором.

После установки ТНВД запустите двигатель и болтом отрегулировать минимальную частоту вращения холостого хода, которая не должна превышать 600 об/мин.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector