1. Введение ………………………………………………………………………3

2. Основная часть

2.1. Топливный насос высокого давления в сборе. ………………………4

2.2. Регулятор частоты вращения …………………………………………8

2.3. Ремонт топливного насоса высокого давления и форсунок ………18

3. Технико-экономическая часть………………………………………………..23

4. Охрана труда ………………………………………………………………….27

5. Экологическая часть…………………………………………………………..28

6. Выводы и предложения………………………………………………………32

7. Литература…………………………………………………………………….34

8. Графическая часть……………………………………………………………35

1. Введение

Важнейшим звеном дизельного двигателя является система топливоподачам, обеспечивающая поступление необходимого количества топлива в нужный момент времени и с заданным давлением в камеру сгорания. Главными ее составляющими являются топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки.

Топливный насос высокого давления, как это следует из названия, предназначен для создания требуемого высокого давления топлива и подачи его на всех режимах работы двигателя к форсункам, которые в свою очередь впрыскивают его в камеру сгорания. Форсунки и нагнетающие секции топливного насоса высокого давления являются прецизионными деталями, изготовленными с высокой точностью и имеющими микронные зазоры. Поэтому системе питания дизеля приходится уделять большое внимание в обслуживании и ремонте.

Сразу следует оговориться, что данная работа связанна с описанием эксплуатации и обслуживания топливных насосов высокого давления моделей 175-01 и 173-11 поставляемых на комплектацию двигателей ЯМЗ-7511, ЯМЗ-238ДЕ2 и в запасные части. Далее содержится подробное описание конструкции, принципа действия и технического обслуживания топливных насосов и форсунок, распространяемых на топливные насосы высокого давления моделей 175-01 и 173-11 в сборе с регулятором частоты вращения, топливоподкачивающим насосом и гасителем крутильных колебаний и форсунки. Техническое обслуживание топливных насосов высокого давления и форсунок должно выполняться квалифицированным персоналом в условиях мастерской.

2. Основная часть.

2.1. Топливный насос высокого давления в сборе

Топливный насос высокого давления в сборе показан нарисунке 1. С топливным насосом высокого давления 1 в одном агрегате объединены регулятор частоты вращения 5, топливоподкачивающий насос 9 и гаситель крутильных колебаний 3.

Топливный насос высокого давления состоит из секций, отдельных насосных элементов, размещенных в общем корпусе. Число секций равно восьми по числу цилиндров двигателя. Устройство секции насоса высокого давления показано на рисунке 2.

В корпусе 1 насоса установлены корпуса секций 15 с плунжерными парами, нагнетательными клапанами и штуцерами 11, к которым присоединяются топливопроводы высокого давления. Нагнетательный клапан 9 и седло клапана 8, а также плунжер 6 с втулкой 7 являются прецизионными парами, которые могут заменяться только комплектно. Втулка плунжера стопорится в определенном положении штифтом, запрессованным в корпус секции.

Плунжер 6 приводится в движение от кулачкового вала 19 через роликовый толкатель 17. Пружина 3 через нижнюю тарелку 2 постоянно прижимает ролик толкателя к кулачку. От разворота толкатели, имеющие лыски на боковых поверхностях, удерживаются фиксаторами, запрессованными в корпус насоса.

Конструкция плунжерной пары позволяет дозировать топливо изменением момента начала и конца подачи.

Для изменения количества и момента начала подачи топлива плунжер во втулке поворачивается поворотной втулкой5, входящей в зацепление с рейкой 16. Регулировка равномерности подачи топлива по секциям насоса на номинальном режиме производится разворотом корпуса секции при ослабленных гайках крепления секций. Изменение геометрического начала нагнетания в зависимости от величины подачи (нагрузки двигателя) обеспечивается управляющими кромками, выполненными на торце плунжера.

Рис. 1. Топливный насос высокого давления в сборе:

1 - топливный насос высокого давления; 2 - перепускной клапан; 3 - гаситель крутильных колебаний; 4 - болт ограничения максимальной частоты вращения; 5 - регулятор частоты вращения; 6 - рычаг управления регулятором; 7 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 8 - скоба останова; 9 - топливоподкачивающий насос; 10 - болт регулирующий пусковую подачу; 11 - корректор подачи топлива по наддуву: А - положение рычага при минимальной частоте вращения холостого хода, Б - положение рычага при максимальной частоте холостого хода, В - положение скобы при работе, Г - положение скобы при выключенной подаче.

Рис. 2. Секция топливного насоса высокого давления

1 - корпус насоса; 2 - нижняя тарелка толкателя; 3 - пружина толкателя; 4 - верхняя тарелка толкателя; 5 - втулка поворотная; 6 - плунжер; 7 - втулка плунжера; 8 - седлоклапана нагнетательного; 9 - нагнетательный клапан; 10 - упор клапана; 11 - штуцер; 12 - фланец нажимной; 13, 14 - прокладки; 15 - корпус секции; 16 - рейка; 17 - толкатель; 18 - ролик толкателя; 19 - кулочковый вал.

Работа секции протекает следующим образом:

При движении плунжера 6 вниз под действием пружины 3 топливо под небольшим давлением, создаваемым топливоподкачивающим насосом в топливном канале корпуса насоса, поступает в надплунжерное пространство.

При движении плунжера вверх топливо через нагнетательный клапан поступает в топливопровод высокого давления и перепускается обратно в топливный канал до тех пор, пока управляющая кромка плунжера не перекроет впускное отверстие втулки.

При дальнейшем движении плунжера вверх давление в надплунжерном пространстве резко возрастает. Когда давление достигнет такой величины, что превысит усилие, создаваемое пружиной форсунки, игла форсунки поднимется и начнется процесс впрыскивания топлива в камеру сгорания цилиндра двигателя.

При дальнейшем движении плунжера вверх отсечные кромки плунжера открывают отсечные отверстия во втулке, что вызывает резкое падение давления топлива в линии нагнетания, посадку иглы форсунки на запирающий конус распылителя и прекращение подачи топлива в камеру сгорания.

На внутренней поверхности втулки 7 плунжера имеется кольцевая канавка, а в стенке отверстие для отвода топлива, просочившегося через зазор в плунжерной паре. Уплотнение между втулкой плунжера и корпусом секции, корпусом секции и корпусом насоса осуществляется резиновыми кольцами. Из полости вокруг втулки плунжера просочившееся топливо поступает по пазу на втулке плунжера в топливный канал корпуса насоса и далее через перепускной клапан и трубопровод в топливный бак.

В нижней части корпуса насоса расположен кулачковый вал. Кулачковый вал вращается в роликовых конических подшипниках и имеет две промежуточные опоры. Кулачковый вал установлен с осевым натягом 0,01-0,07 мм, который обеспечивается регулировочными прокладками, установленными между крышкой подшипника и корпусом насоса.

Связь секций с регулятором частоты вращения насоса осуществляется через рейку. Рейка топливного насоса перемещается в направляющих втулках, запрессованных в корпусе насоса. На выступающем из насоса конце рейки имеется болт 10, которым она упирается в защитный колпачок при пусковом положении рейки. При вывертывании болта из рейки пусковая подача уменьшается.

Смазка топливного насоса - централизованная, от масляной системы двигателя. Масло для насоса подводится к наддувному корректору, откуда, сливаясь в полость регулятора, поступает в насос.

2.2. Регулятор частоты вращения

Регулятор частоты вращения 5 - механический всережимный прямого действия с повышающей передачей на привод грузов, предназначен для поддержания заданного водителем скоростного режима работы двигателя путем автоматического изменения количества подаваемого топлива в зависимости от изменения нагрузки на двигатель. Кроме того, регулятор ограничивает максимальную частоту вращения коленчатого вала двигателя и обеспечивает работу двигателя в режиме холостого хода.

Регулятор имеет устройство для выключения подачи топлива в любой момент независимо от режима работы двигателя. Автоматически поддерживая скоростной режим при изменяющихся нагрузках, регулятор обеспечивает экономичную работу двигателя. Устройство регулятора частоты вращения показано на рисунке 3.

Регулятор расположен на заднем торце топливного насоса высокого давления. На конусе кулачкового вала находится ведущая шестерня 27 с демпфирующими резиновыми сухарями 28, которые сглаживают неравномерное вращение вала насоса. Ведомая шестерня выполнена как одно целое с валиком 29 державки грузов и установлена на двух подшипниках в стакан 30. На валик напрессована державка грузов 25, на осях 26 которой находятся грузы 24. Грузы своими роликами упираются в торец муфты 23, которая через упорный подшипник и пяту 22 передает усилие грузов рычагу регулятора 17, подвешенному вместе с двуплечим рычагом 5 на общей оси 2.

Рис. 3. Регулятор частоты вращения

1- корректор подачи топлива по наддуву; 2 - ось двуплечного рычага; 3 - крышка смотрового люка; 4 - пружина регулятора; 5 - двуплечный рычаг; 6 - пружина рычага рейки; 7 - винт двуплечного рычага; 8 - буферная пружина; 9 - корпус буферной пружины; 10 - регулировочный болт;

11 - вал рычага пружины; 12, 13, 14 – корректирующее устройство; 15 - скоба кулисы; 16 - втулка отрицательного корректора; 17 – рычаг регулятора;18 - рычаг отрицательного корректора; 19 - винт подрегулировки мощности; 20 - рычаг рейки; 21 - кулиса; 22 - пята;23 - муфта грузов; 24 - грузы регулятора; 25 - державка грузов; 26 - ось грузов; 27 - ведущая шестерня; 28 - сухари; 29 - валик державки грузов; 30 - стакан; 31 - рычаг пружины; 32 - тяга рейки; 33 - упор рычага пружины; 34 - рейка.

Муфта 23 с упорной пятой 22 в сборе одним концом опирается на направляющую поверхность державки, а за второй конец подвешена на рычаге 18 отрицательного корректора, закрепленном на втулке 16 отрицательного корректора. Пята муфты грузов связана через узел отрицательного корректора с рычагом рейки 20 и через тягу 32 с рейкой топливного насоса.

К верхней части рычага рейки присоединена пружина 6 рычага рейки, удерживающая рейку насоса в положении, обеспечивающем достаточную подачу топлива для пуска двигателя. В нижнюю часть рычага рейки запрессован палец, который входит в отверстие ползуна кулисы 21. Вал 11 жестко связан с рычагом управления 6 (рисунок 1) и рычагом пружины 31. Перемещение рычага управления регулятором изменяет натяжение пружины регулятора и ограничивается двумя болтами 4 и 7 (рисунок 1).

За рычаг пружины 31 (коротким зацепом) и двуплечий рычаг 5 (длинным зацепом) зацеплена пружина регулятора 4, усилие которой передается с двуплечего рычага на рычаг регулятора через винт 7 двуплечего рычага. В рычаг регулятора ввернут регулировочный болт 10, который упирается в вал рычага пружины и служит для регулировки номинальной подачи топлива. В нижней части рычага регулятора расположено корректирующее устройство (12, 13, 14, 16, 18) с отрицательным корректором, предназначенное для формирования внешней скоростной характеристики ТНВД и крутящего момента двигателя.

Рычаг регулятора снабжен боковой накладкой, удерживающий втулку 16 отрицательного корректора и упорную пяту 22 от проворота. Кроме того, хвостовик болта крепления боковой накладки, входя в боковой продольный паз втулки 16, предохраняет ее от выпадения из расточки рычага. Упор 33, закрепленный на корпусе регулятора, не позволяет рычагу пружины 31 опасно приближаться к вращающимся грузам. Для полного выключения подачи топлива служит механизм останова, состоящий из кулисы 21, скобы 15 и возвратной пружины. Во время работы кулиса прижата усилием возвратной пружины к регулировочному винту 19.

Сзади крышка регулятора закрыта крышкой 3 смотрового люка с буферным устройством, состоящим из корпуса 9 и пружины 8, которая, сглаживая колебания рычага 17 регулятора, обеспечивает устойчивую работу двигателя на минимальном холостом ходу.

Принцип действия регулятора частоты вращения основан на взаимодействии центробежных сил грузов и усилий пружин с различной предварительной деформацией.

На неработающем двигателе грузы регулятора находятся в сведенном положении, а рейка 34 под действием пружины 6 рычага рейки находится в положении максимальной пусковой подачи (крайнее левое положение).

При пуске двигателя, когда частота вращения коленчатого вала достигнет 460…500 мин-1 (рычаг управления находится на упоре в болт ограничения скоростного минимального режима), грузы регулятора под действием центробежной силы преодолевают сопротивление пружины рычага рейки и сдвигают через муфту грузов 23, рычаг рейки 32 до упора втулки 16 отрицательного корректора в рычаг регулятора. Далее, преодолевая сопротивление буферной пружины 8, грузы перемещают вправо всю систему рычагов и рейку ТНВД до установления цикловой подачи секции ТНВД, соответствующей скоростному минимальному режиму (режиму минимальной частоты вращения холостого хода).

При нажатии на педаль управления рычаг управления регулятором и жестко связанный с ним рычаг 31 пружины поворачиваются на определенный угол, что приводит к увеличению натяжения пружины регулятора. Под воздействием пружины рычаг 17 регулятора перемещает систему рычагов, муфту грузов и рейку в сторону увеличения подачи, и обороты коленчатого вала двигателя возрастают. Это происходит до тех пор, пока центробежная сила грузов не уравновесит силу натяжения пружины 4, т.е. до устойчивого режима работы двигателя. Таким образом, каждому положению рычага управления регулятором соответствует определенное число оборотов двигателя.

При уменьшении суммарного момента сопротивления движению автомобиля, частота вращения коленчатого вала двигателя увеличивается. В этом случае центробежная сила грузов возрастает. Грузы расходятся и, преодолевая усилие пружины регулятора, перемещают муфту грузов 23 и пяту 22. При этом система рычагов и рейка перемещаются в сторону уменьшения подачи (вправо) до тех пор, пока не установится число оборотов двигателя, заданное положением рычага управления, т.е. пока не наступит равновесие между центробежной силой грузов и силой пружины регулятора.

При увеличении суммарного момента сопротивления движению автомобиля частота вращения коленчатого вала уменьшается, следовательно, уменьшается и центробежная сила грузов регулятора. Усилием пружины 4 регулятора система рычагов, пята и муфта грузов переместятся влево и передвинут рейку влево, в сторону увеличения подачи. Подача топлива секциями увеличивается до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала двигателя не достигнет величины, заданной положением рычага управления регулятором.

Остановка двигателя осуществляется поворотом скобы кулисы 15 вниз. При этом кулиса 21 и нижний конец рычага 20 рейки поворачиваются влево, рейка насоса выдвигается в крайнее положение, и подача топлива прекращается.

Отрицательный корректор (12, 13, 14, 16, 18) обеспечивает постепенное уменьшение цикловой подачи топлива при уменьшении частоты вращения кулачкового вала насоса от номинальной до 500 мин-1 и тем самым обеспечивает бездымную работу двигателя.

При частоте вращения кулачкового вала, соответствующей номинальной, центробежная сила грузов превышает усилие предварительной затяжки пружины 14 корректора, и пята через корректор 12 и втулку 16 упирается в главный рычаг регулятора.

При снижении частоты вращения кулачкового вала ТНВД усилие пружины корректора становится достаточным для преодоления силы грузов. При этом корректор 12 выдвигается из втулки 16 и, перемещая муфту грузов и систему рычагов, сдвигает рейку ТНВД в сторону уменьшения цикловой подачи топлива.

Частота вращения кулачкового вала, соответствующая моменту начала работы корректора, т. е. моменту начала выдвижения корректора из втулки, регулируется предварительным сжатием пружины 14. Чем меньше частота вращения кулачкового вала, тем больше величина выступания корректора из втулки и тем больше величина ограничения цикловой подачи топлива. При 500 мин-1 величина ограничения цикловой подачи топлива наибольшая, ее значение определяется максимальной величиной выступания корректора.

Рис. 4. Корректор по наддуву:

1 - гильза упора; 2 - упор; 3 - пружина гильзы; 4 - пружина поршня; 5 - корпус мембраны; 6 – крышка мембраны; 7 - контргайка штока мембраны; 8 - пружина; 9 - шток с мембраной; 10 - корпус пружины корректора; 11 - пружина корректора; 12 - золотник; 13 - поршень; 14 - крышка корректора; 15 – штуцер подвода масла; 16 - корпус корректора; 17 - рычаг; 18 - ось рычага; 19 - рычаг; 20 - проставка; 21 - регулировачный болт рычага.

Регулятор частоты вращения оснащен корректором подачи топлива по наддуву для снижения теплонапряженности и дымности отработавших газов дизеля на малых частотах вращения и переходных режимах. Кроме того, корректор защищает двигатель в аварийных ситуациях, возникающих при отказах системы турбонаддува.

Принцип действия корректора по наддуву заключается в том, что при снижении давления наддувного воздуха, он воздействует на рейку топливного насоса, уменьшая подачу топлива.

Корректор подачи топлива по наддуву (рисунок 4) установлен на верхней части корпуса регулятора. К проставке 20 с помощью болтов крепятся корпус корректора 16, корпус мембраны 5 и крышка корректора 14. Внутри корпуса корректора расположена прецизионная пара поршень 13 и золотник 12. Через упор 2 поршень поджимается пружиной 4 к корпусу корректора. На упоре установлена гильза 1 упора, которая пружиной 3 постоянно поджимается к регулировочному болту 21 рычага 19. Рычаг установлен на оси 18 в проставке. На одном конце рычага расположен регулировочный болт с гайкой, а другой конец при работе корректора непосредственно воздействует на рейку ТНВД.

В корпусе мембраны располагается выполненная из специальной ткани мембрана в сборе со штоком 9, закрытая крышкой 6. В крышке выполнено отверстие для подвода воздуха от впускного коллектора двигателя. Рычаг 17, установленный на оси, служит для передачи движения от штока к золотнику 12. В золотник упирается пружина корректора 11. Для изменения ее предварительного сжатия в крышку 14 корректора ввернут корпус 10 пружины. На корпус навернута контргайка и колпачок. В корпус корректора ввернут штуцер 15 подвода масла из системы смазки двигателя.

Уплотнение сопряженных корпусных деталей корректора по наддуву осуществляется с помощью паронитовых прокладок.

При неработающем двигателе давление масла в системе смазки и воздуха во впускных коллекторах отсутствует. Пружина 4 поджимает поршень 13 с упором 2 к корпусу корректора 16. Пружина корректора 11 поджимает золотник 12 и шток 9 с мембраной до упора в крышку мембраны. При пуске двигателя масло из системы смазки двигателя через ввертыш 15 начинает поступать в поршневую полость корректора и через открытые сливные окна поршня, осевые каналы золотника и упора сливается в полость регулятора.

При выходе двигателя на режим холостого хода рейка ТНВД перемещается из стартового положения в сторону уменьшения подачи. Вслед за рейкой под действием пружины 3 перемещается гильза 1, поворачивая рычаг 19. Перемещение гильзы относительно упора приводит к перекрытию сливных окон упора, в результате чего свободный слив прекращается, давление масла в подпоршневой полости увеличивается; и поршень начинает перемещаться влево в свое рабочее положение. Перемещение поршня продолжается до момента открытия сливных окон поршня торцовой рабочей кромкой золотника.

При работе двигателя под нагрузкой и увеличении частоты вращения коленчатого вала давление воздуха в полости мембраны увеличивается. Мембрана деформируется, шток перемещает рычаг 17 корректора, который в свою очередь сдвигает золотник корректора вправо. При этом площадь проходного сечения, через которые происходит перетекание масла из подпоршневой полости в осевой канал поршня увеличивается, давление масла в подпоршневой полости уменьшается, и поршень вместе с упором под действием пружины смещается вправо, восстанавливая свое положение относительно золотника. Вслед за поршнем и упором под действием стартовой пружины, перемещается рейка ТНВД. Таким образом, увеличение давления воздуха в полости мембраны приводит к увеличению цикловой подачи топлива. Перемещение рейки сопровождается поворотом рычага 19, при этом величина перемещения рейки и изменения цикловой подачи определяется величиной перемещения поршня и упора.

При уменьшении частоты вращения коленчатого вала давление турбокомпрессора падает, уменьшается давление в полости мембраны, золотник 12 под действием пружины 11 смещается влево и рабочая кромка торцевой поверхности золотника перекрывает сливные окна поршня. В подпоршневой полости давление масла растет, поршень сдвигается влево до момента открытия сливных окон и через упор 2 и рычаг 19 сдвигает рейку в сторону уменьшения подачи.

Таким образом, изменение давления воздуха в полости мембраны приводит к изменению положения золотника, поршень автоматически отслеживает положение золотника и обеспечивает соответствующее перемещение рейки ТНВД. Величина перемещения рейки и изменение цикловой подачи определяется величиной перепада давления в полости мембраны и характеристикой пружины корректора.

При увеличении давления наддува около 0,06 МПа (0,6 кГс/см2) ограничение подачи корректором снимается.

При останове двигателя корректор обеспечивает автоматическое включение пусковой подачи. Демонтаж исправного корректора по наддуву вместе с проставкой 20 в эксплуатации не рекомендуется, так как затем возможна неправильная установка рычага 19 относительно рейки, ведущая к разносу двигателя.

В случае необходимости демонтажа (например, при ремонте) при последующей установке корректора на регулятор отвести скобой кулисы двигателя рейку насоса в положение выключенной подачи и вставить корректор проставкой в корпус регулятора. Затем отпустить скобу кулисы. После этого необходима проверка регулировки корректора по наддуву, а также проверка регулятора на выключение подачи топлива.

Основные регулировки, предусмотренные конструкцией регулятора частоты вращения:

1. Минимальная частота вращения холостого хода регулируется болтом 7 (рисунок 1) и корпусом буферной пружины 9 (рисунок 3).

2. Максимальная частота вращения холостого хода (начало выброса рейки) регулируется болтом 4 (рисунок 1).

3. Номинальная мощность (подача) регулируется болтом 10, подрегулируется винтом 19 (рисунок 3).

4. Предварительное натяжение пружины регулятора (разность оборотов, соответствующих полному выключению и началу выключения подачи топлива) регулируется винтом 7 (рисунок 3).

5. Подача топлива при 500 мин-1 регулируется гайкой обратного корректора 12 (рисунок 3).

6. Предварительное натяжение пружины обратного корректора (обороты начала срабатывания корректора) регулируется корпусом корректора 13 (рисунок 3).

К особенностям регулировки следует отнести то, что для обеспечения уменьшенного усилия на рычаге управления, рычаг пружины, при регулировке частоты вращения начала действия регулятора, должен быть максимально приближен к упору в корпусе регулятора, ограничивающему его поворот. Подрегулировку начала действия регулятора производить винтом двуплечего рычага.

2.3. Ремонт топливного насоса высокого давления и форсунок

Прецизионные детали (корпус распылителя с иглой, гильза с плунжером, нагнетательный клапан с седлом и шток со втулкой) не разукомплектовывают. Детали моют в керосине (прецизионные детали отдельно). Нагар с поверхности форсунок удаляют в моечных ультразвуковых установках. Отверстия в распылителях прочищают специальными приспособлениями - чистиками. После мойки и чистки детали обдувают сжатым воздухом или вытирают чистыми салфетками, дефектуют и сортируют согласно техническим условиям. Корпус топливного насоса высокого давления (ТНВД) изготавливают из сплава алюминия АЛ9. Обломы и трещины, захватывающие отверстия под штуцера и подшипники и находящиеся в труднодоступных местах, являются выбраковочными признаками. Все остальные трещины и обломы устраняют наплавкой или заваркой в среде аргона. Износ отверстий под толкатели плунжеров устраняют обработкой под ремонтный размер.

При размере этого отверстия более допустимого корпус бракуют. Износ отверстия под подшипники державки грузиков устраняют гальваническим натиранием или постановкой ДРД. Износ отверстий под ось промежуточной шестерни, под ось рычага реек и под ось рычага пружины устраняют постановкой ДРД с последующим развертыванием до размеров рабочего чертежа.

Детали плунжерной пары изготавливают из стали 25Х5МА. Такой дефект, как заедание плунжера во втулке, является выбраковочным признаком. Заедание отсутствует, если плунжер будет свободно опускаться в разных положениях по углу поворота во втулке при уста новке пары под углом 45°. Износ рабочих поверхностей плунжерной пары, как и следы коррозии на торцовой поверхности втулки, что ведет к потере герметичности, устраняют перекомплектовкой.

Для этого сам плунжер и его втулку притирают и доводят до нужной шероховатости Rz0,8 при допустимой овальности 0,2 мкм и конусности 0,4 мкм. Затем плунжеры разбивают на размерные группы (интервал 4 мкм) и подбирают по соответствующим втулкам. Далее плунжер и втулку притирают, промывают в бензине и больше не обезличивают. Затем плунжерную пару проверяют, как указано выше.

Нагнетательный клапан в сборе с седлом изготавливают из стали ШХ-15, НКС 58...64. Риски, задиры, следы износа и коррозия на конусных поверхностях, на направляющей поверхности и на торце седла, на разгрузочном пояске клапана устраняют притиркой на плите притирочными пастами. При этом седло клапана крепят в цанговой державке за резьбовую поверхность. Шероховатость торцовой поверхности седла должна соответствовать Rа 0,16 мкм, а направляющего отверстия и уплотняющего конуса Rа 0,08 мкм. После подбора и притирки клапанную пару не обезличивают. Отсутствие заедания клапана в седле определяется его свободным перемещением под действием собственного веса в разных положениях по углу поворота после выдвижения клапана из седла на 1/3 длины.

Распылитель форсунки в сборе состоит из корпуса, который изготавливают из стали 18Х2Н4ВА, НRС 56...60, и иглы из стали Р18, НRС 60...65. Основные дефекты: риски и следы износа на торцевой поверхности корпуса распылителя, на направляющей, на конусных поверхностях иглы и корпуса и износ сопловых отверстий. Корпус распылителя с увеличением сопловых отверстий и со следами оплавления носика бракуют. Сопловые отверстия контролируют калибром (если калибр проходит хотя бы в одно из отверстий, корпус распылителя бракуется).

Риски и следы износа на торцевой поверхности корпуса распылителя устраняют путем притирки и доводки до зеркального блеска на плите, применяя соответствующие притирочные пасты в зависимости от глубины рисок. Риски и следы износа на направляющей и конусной поверхности отверстий в корпусе удаляют при помощи притиров, доводя поверхность до требуемой геометрической формы и шероховатости и затем сортируют по диаметру на группы.

Иглу обрабатывают на соответствующем притире, закрепляя ее через обойму в патроне токарного станка, а притир при помощи оправки держат в руках. При обработке корпуса притир закрепляют в патроне станка, а корпус держат в руках (частота вращения шпинделя 200-..350 мин-1, притирку заканчивают при появлении на корпусе притира пояска шириной до 0,5 мм). Иглы сортируют на группы по диаметру направляющей поверхности, подбирают по соответствующим группам корпусов распылителей и доводят притиркой сопряженных деталей после нанесения тонкого слоя пасты сначала на цилиндрическую поверхность иглы, затем на конусную (предварительно промыв и смазав дизельным топливом цилиндрическую поверхность).

Притирку и доводку производят тремя пастами: притирку - пастой 28 мкм (светло-зеленого цвета), доводку - пастой 7 мкм (темно-зеленого цвета), освежение - пастой 1 мкм (черного цвета с зеленым оттенком). После каждого процесса притирки и доводки детали необходимо тщательно промывать в чистом дизельном топливе.

Сопряжение корпус распылителя - игла после ремонта должно соответствовать следующим техническим требованиям: расстояние между торцом иглы и корпуса должно быть в пределах, определяемых техническими условиями; этот размер обеспечивается доводкой торца; игла после тщательной ее промывки и смазки дизельным топливом, выдвинутая на 1/3 длины из корпуса, наклоненного на угол 45°, должна плавно без задержек опускаться до упора под действием собственной массы (проверка плотности, качества распыливания и герметичности запорного конуса производится при испытании форсунки в сборе).

Все непрецизионные детали восстанавливают ранее рассмотренными способами: трещины на корпусе - заваркой по технологии, применяемой при сварке деталей из алюминиевого сплава; резьбу с повреждениями более двух ниток - заваркой и нарезанием резьбы по рабочему чертежу, а также нарезанием ремонтной резьбы или постановкой ввертышей; изношенные опорные шейки вала - шлифованием под ремонтный размер или хромированием с последующим шлифованием под размер рабочего чертежа.

После сборки приборы системы питания высокого давления прирабатываются, регулируются и испытываются на стендах СДТА-1, СДТА-2. Форсунки испытывают на герметичность, на начало впрыскивания и качество распыливания, на пропускную способность, по которой форсунки разбиваются на четыре группы (0, 1, 2, 3) с клеймением их по наружной поверхности соединения со штуцером.

ТНВД испытывают на начало подачи топлива секциями, на герметичность, на производительность и равномерность подачи топлива. Насосы испытывают и регулируют на определенных режимах.

Номинальный режим: начало действия регулятора; цикловая подача топлива или производительность секции (насоса) при номинальной частоте вращения кулачкового вала; неравномерность подачи топлива между секциями насоса; угол начала нагнетания топлива и чередование подачи по секциям насоса; угол начала впрыскивания топлива и чередование его подачи по секциям насоса.

Режим перегрузки (максимального крутящего момента): цикловая подача топлива или производительность секции (насоса) при частоте вращения кулачкового вала, соответствующей максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу двигателя; частота вращения кулачкового вала в момент полного автоматического выключения регулятором подачи топлива секциями насоса.

Пусковой режим: цикловая подача топлива или производительность секции (насоса) при пусковой частоте вращения; частота вращения кулачкового вала насоса в момент автоматического выключения обогатителя.

В топливных насосах отдельных марок дополнительно контролируют цикловую подачу на частоте вращения кулачкового вала, соответствующей минимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу двигателя.

Испытание и регулирование топливного насоса проводят на стенде КИ-921 МТ, укомплектованном набором стендовых форсунок. Перед испытанием подключают насос к системе топливо-подачи стенда и заливают свежее масло в корпус насоса и регулятора до верхних меток указателей уровня.

Если проводилась замена плунжерных пар или восстанавливалось какое-либо соединение в насосе или регуляторе, то перед регулировкой насос обкатывают на стенде с полной подачей топлива в течение 10... 15 мин без форсунок, а затем 20...30 мин с форсунками при частоте вращения кулачкового вала 800...850 мин-1.

В процессе обкатки следят за возможным появлением стуков, местных нагревов, подтеканий топлива, масла и других неисправностей. Устранив обнаруженные неисправности, приступают к регулировке насоса.

3. Технико-экономическая часть

Диагностирование системы питания дизельных двигателей включает в себя проверку герметичности системы и состояния топливных и воздушных фильтров, проверку топливо подкачивающего насоса, а также насоса высокого давления и форсунок.

Герметичность системы питания, дизельного двигателя имеет особое значение. Так, подсос воздуха во впускной части системы (от, бака до топливоподкачивающего насоса) приводит к нарушению работы топливоподающёй аппаратуры, а негерметичность части системы, находящейся под давлением (от топливо подкачивающего насоса до форсунок) вызывает подтекание и перерасход топлива.

Впускную часть топливной магистрали проверяют на герметичность с помощью специального прибора-бачка. Часть магистрали; находящуюся под давлением, можно проверять опрессовкой ручным топливоподкачивающим насосом или визуально при работе двигателя на частоте вращения холостого хода.

Состояние топливных и воздушных фильтров проверяют визуально.

Топливоподкачивающий насос и насос высокого давления проверяют на стенде дизельной топливоподающей аппаратуры СДТА. При испытаниях и регулировке на стенде исправный топливоподкачивающий насос должен иметь определенную производительность при заданном противодавлении и давление при полностью перекрытом топливном канале (стенда производительность должна быть не менее 2,2 л/мин при противодавлении 150-170 кПа и давлении при полностью перекрытом канале 380 кПа). Топливный насос высокого давления проверяют на начало, равномерность и величину подачи топлива в цилиндры двигателя. Для определения начала подачи топлива применяют моментоскопы - стеклянные трубки с внутренним диаметром 1,5-2,0 мм, устанавливаемые на выходном штуцере насоса, и градуированный диск (лимб), который крепится к валу насоса. При проворачивании вала секции насоса подают топливо в трубки моментоскопов. Момент начала движения топлива в трубке первого цилиндра фиксируют по градуированному диску. Это положение принимают за 0° - начало отсчета. Подача топлива в последующие цилиндры должна происходить через определенные углы поворота вала в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Для двигателя 740 автомобиля КамАЗ порядок работы цилиндров 1 - 5 - 4 - 2 - 6 - 3 - 7 - 8, подача топлива в пятый цилиндр (секцией насоса 8) должна происходить через 45°, в четвертый (секцией 4) - 90°, во второй (секцией 5) - 135°, в шестой (секцией 7) - 180°, в третий (секцией 3) - 225°, в седьмой (секцией 6). - 270° и восьмой (секцией 2) - 315°. При этом допускается неточность интервала между началом подачи топлива каждой секцией относительно первой не более 0,5°.

Количество топлива, подаваемого в цилиндр каждой из секцией насоса при испытании на стенде, определяют с помощью серных мензурок, Для этого насос устанавливают на стенд и зал насоса приводится во вращение электродвигателем стенда. Испытание проводится совместно с, комплектом исправных и отрегулированных форсунок, которые соединяются с секциями насоса трубопроводами высокого давления одинаковой длины (600±2 мм). Величина цикловой подачи (количество топлива, подаваемого секцией за один ход плунжера) для двигателя 740 КамАЗ должна составлять 72,5-75,0 мм3/цикл. Неравномерность подачи топлива секциями насоса не должна превышать 5%.

Форсунки дизельного двигателя проверяют на стенде НИИАТ-1609 на герметичность, давление начала подъема иглы и качество распыливания топлива. Стенд состоит из топливного бачка, секции топливного насоса высокого давления и манометра с пределами измерения до 40 МПа. Плунжер секции насоса приводится в движение вручную с помощью рычага. Для проверки форсунки на герметичность затягивают ее регулировочный винт, после чего с помощью секции насоса стенда создают в ней давление до 30 МПа и определяют время падения давления от 30,0 до 23,0 МПа. Время падения давления для изношенных форсунок не должно быть менее 5 с. Для форсунок с новым распылителем оно составляет не менее 20 с. На том же приборе проверяют давление начала подъема иглы форсунки. Для этого в установленной на стенд форсунке с помощью секции насоса прибора повышают давление и определяют величину его, соответствующую началу впрыска топлива. У двигателей 740 КамАЗ впрыск топлива должен начинаться при 17,6 МПа

На работающем двигателе давление начала подъема иглы можно определить с помощью максиметра, который по принципу действия аналогичен форсунке, но регулировочная гайка имеет микрометрическое, устройство с нониусной шкалой, позволяющее точно фиксировать давление начала подъема иглы. Этот прибор устанавливают между секцией топливного насоса высокого давления и проверяемой форсункой. Добиваясь одновременности впрыска топлива форсункой и максиметром, по положению микрометрического устройства определяют, при каком давлении он происходит.

На приборе НИИАТ-1609 проверяют и качество распыливания топлива форсункой. Топливо, выходящее из сопел распылителя, должно распыливаться до туманообразного состояния и равномерно распределяться по всему конусу распыливания.

Перспективным методом диагностики топливной аппаратуры дизелей является измерение давления топлива и виброакустического импульса в звеньях топливоподающей системы. Для измерения давления между трубкой высокого давления и форсункой системы питания дизеля устанавливают датчик давления. Для измерения виброимпульсов на грани нажимной гайки трубки высокого давления монтируется соответствующий вибродатчик. Осциллограммы, полученные на исправном и неисправном комплектах топливной аппаратуры, различаются (главным образом по амплитудам). Сравнение осциллограмм проводится путем оценки их амплитудно-фазовых параметров. Возможно и визуальное сравнение.

Осциллографический метод позволяет оценить: углы опережения, начала подачи, впрыска, техническое состояние форсунок, нагнетательного клапана и автоматической муфты опережения впрыска. Следует отметить, что измерение изменения давления, хотя и обладает высокими информативностью и точностью, менее пригодно в условиях эксплуатации, чем виброметод из-за своей нетехнологичности (необходима разборка). Метод диагностики топливной аппаратуры по параметрам вибрации более универсален, технологичен (не требует разборки) и достаточно информативен.

Достоверность определения технического состояния топливной аппаратуры не менее 90%. Трудоемкость диагностирования одного комплекта аппаратуры около 0,3 ч.

4. Охрана труда

При эксплуатации автомобилей в почву и водоемы могут попасть неф­тепродукты: дизельное топливо, масло, бензин.

Попадая в водоемы, они не только покрывают поверхность пленкой, но и распространяются по всей толще воды, отлагаясь вместе с илом на дне. Наличие в 1 л воды 0,1 мг нефтепродуктов придает рыбе неустранимый впоследствии привкус нефти и спе­цифический запах. При больших количествах нефтепродуктов в воде она погибает.

Присутствие нефтепродуктов в почве губительно действует на растения.

Чтобы предупредить загрязнение окружающей среды нефтепро­дуктами, необходимо соблюдать следующие меры предосторожно­сти. Нельзя мыть детали машин топливом. Сливать отстой топлива из топливных баков и фильтров следует в только приготовленную тару. При прокачке топлива во время удаления воздуха из системы питания дизеля нужно его сливать в какую-либо емкость.

На нефтескладах, пунктах ТО и в ремонтных мастерских нужно собирать отработанные нефтепродукты в резервуары или бочки в специально отведенных местах с соответствующими указателями.

Нельзя допускать работу двигателя с повышенным дымлением и содержанием СО и СИ выше допустимой нормы.

5. Экологическая часть

Техника безопасности на автотранспорте. На автотранспортных предприятиях имеется служба безопасности. Все водители, поступающие на работу, вначале проходят вводный инструктаж по технике безопасности, а затем на рабочем месте. При выполне­нии работ с повышенной опасностью проводят повторные инст­руктажи через определенные промежутки времени. Водитель дол­жен строго соблюдать правила техники безопасности при эксплу­атации и ТО автомобиля.

Меры предосторожности при эксплуатации автомобиля.

Конструк­ция современных автомобилей обеспечивает безопасную работу на них. Но во избежание несчастных случаев надо знать и соблюдать следующие правила безопасности.

Водителям необходимо знать и выполнять Правила дорожного движения.

К работе на автомобиле допускают лиц не моложе 18 лет, про­шедших специальную подготовку и имеющих соответствующее удо­стоверение.

Перед пуском двигателя следует убедиться, что рычаг переклю­чения передач находится в нейтральном положении. Перед троганием с места водитель должен осмотреться, включить соответству­ющий сигнал и плавно начинать движение.

При экстренном торможении необходимо учитывать состояние дороги: на скользкой дороге надо тормозить двигателем во избежа­ние заноса. При ухудшении дорожных условий нужно снижать ско­рость движения.

На автомобилях с пневматическим приводом тормозов нельзя на спуске останавливать двигатель, так как запас воздуха в воздуш­ных баллонах может обеспечить небольшое число кратковремен­ных торможений.

При эксплуатации автомобиля на линии водитель отвечает за соблюдение правил безопасности всеми лицами, связанными с работой на нем. Погрузку и разгрузку нужно выполнять с примене­нием механизмов, предназначенных для этой цели. Никто не дол­жен находиться в радиусе вылета стрелы погрузочного механизма. Если при выполнении транспортной работы создаются условия, не соответствующие требованиям техники безопасности, водитель обязан прекратить работу, сообщить об этом администрации АТП и без разрешения не возобновлять ее.

Меры предосторожности при ТО.

В условиях АТП важное значе­ние имеют мероприятия, устраняющие вредное влияние отрабо­тавших газов, этилированного бензина, кислот и других вредных материалов на здоровье работающих при ТО и ремонте автомоби­ля, погрузочно-разгрузочных работах. Помещения, где выполняют ТО и ремонт автомобилей должны быть хорошо освещены и содер­жаться в чистоте. В темное время суток можно проводить ТО только при хорошем искусственном освещении, применяя при этом пере­носные электрические лампы напряжением не выше 36 В.

Безопасность работы во многом зависит от исправности приме­няемого инструмента. При разборке узлов и механизмов нельзя применять ключи, не соответствующие размерам гаек, с установ­кой подкладок в зев ключа; наращивать ключ другим ключом; уда­рять молотком по ключу при отвертывании гаек; отвертывать гайки молотком и зубилом. Ручки молотков и кувалд должны быть глад­кими, овальными и без трещин. Рукоятка должна прочно удержи­вать молоток (или кувалду) для чего в торец рукоятки вбивают клин из мягкой стали. Бойки молотков и кувалд должны быть без заусенец и трещин, с гладкой, слегка выпуклой поверхностью. Отвертку для работы выбирают такую, чтобы ширина ее рабочей части была равна диаметру головки винта.

Нельзя становиться на подвижные, особенно круглые детали, так как с них легко можно упасть. Чтобы не споткнуться, на полу у мест для проведения ТО не должны валяться посторонние предметы.

Стойкость деталей проверяют с помощью оправки - металли­ческого стержня. Ни в коем случае нельзя использовать для этих целей свой палец. Чтобы предохранить руки от ранения при пере­носке крупных деталей при разборочно-сборочных операциях, надевают рукавицы.

Запрещается устранять неисправности, регулировать, смазывать и очищать автомобиль при работающем двигателе.

Хранение топлива, смазочных материалов и специальных жид­костей допускается только в специальной таре. Этилированный бензин содержит тетраэтилсвинец, вызывающий тяжелые отравления организма человека. Запрещается использовать этилированный бен­зин для мытья рук и деталей, а также засасывать его ртом из шлан­га. Попавший на кожу этилированный бензин обезвреживают про­мыванием участка кожи керосином или теплой водой с мылом. При попадании этилированного бензина в глаза, необходимо промыть их 2%-м раствором пищевой соды или теплой водой и обратиться в лечебное учреждение.

Следует помнить, что антифриз - это ядовитая жидкость и при попадании в желудок и кишечник она вызывает отравление. Запреща­ется переливать жидкость без резиновых перчаток, засасывать ртом в шланг, а также курить и принимать пищу во время работы с ним.

Электролит приготавливают в сосудах из кислотостойкого мате­риала. Нельзя применять для этой цели стеклянные банки, кото­рые могут разбиться. Следует помнить, что пары серной кислоты вредно действуют на здоровье человека. Помещение, где выполня­ют работы с аккумуляторами, должно хорошо вентилироваться. При составлении электролита серную кислоту заливают в воду тонкой струей при непрерывном помешивании. Нельзя лить воду в серную кислоту во избежание бурной реакции, кипения и выплескивания раствора из сосуда. Следует остерегаться попадания электролита и кислоты на одежду и тело, так как возможен ожог кожи. Перено­сить аккумуляторные батареи на руках не разрешается, для пере­носки их рекомендуется использовать тележки с гнездами либо специальные приспособления.

При сливе горячего масла из поддона двигателя нужно остере­гаться, чтобы не обжечь руки. Работа двигателя в закрытых поме­щениях допускается только для заезда и выезда автомобиля.

Противопожарные меры.

Чтобы предупредить возникновение по­жаров, надо соблюдать следующие основные правила.

Нельзя курить и разводить огонь около мест заправки, пользо­ваться отрытым огнем при проверке наличия топлива в бочках и баках, отвертывать пробки у металлических бочек из-под бензина ударами металлических предметов.

Масло и топливо, попавшие на поверхность автомобиля, надо удалять ветошью, а промасленную ветошь складывать в металли­ческие ящики с крышками.

Необходимо периодически осматривать состояние электропро­водки и электрооборудования, так как электрическая искра может быть причиной пожара. Если воспламенится электрическая про­водка из-за короткого замыкания, то нужно немедленно выклю­чить потребители тока или разъединить электропроводку, а потом тушить огонь обычными способами.

Запрещается в холодное время года подогревать двигатель от­крытым пламенем.

В случае воспламенения нефтепродуктов пламя тушат огнету­шителем, засыпают землей или песком, прикрывают брезентом, войлоком. Запрещается тушить загоревшиеся нефтепродукты водой, так как они всплывают на поверхность и, окруженные свежим воз­духом, горят еще сильнее.

При эксплуатации газобаллонных автомобилей следует помнить, что сжиженные газы обладают повышенными по сравнению с жид­кими топливами пожаро- и взрывоопасными свойствами.

6. Выводы и предложения

В настоящее время в мире используются в основном два типа топливных систем для дизельного двигателя: насос-форсунки и система Common-Rail. На грузовиках “Вольво”, “Скания”, ИВЕКО уже более десяти лет устанавливаются насос-форсунки, которые полностью вытеснили рядные насосы. На “Мерседесах” и “Рено” используют систему Common-Rail. Обе системы являются передовыми и постоянно совершенствуются. Основная цель создания таких систем - повышение давления впрыска топлива в цилиндр, которое, в свою очередь, улучшает его распыливание, а следовательно, сгорание. Оптимизация процесса сгорания топлива позволяет уменьшить его расход и, главное, “запихнуть” двигатель во все более ужесточающиеся экологические нормы. Поговорим о системе “насос-форсунка”. Статистика эксплуатации грузовиков “Вольво” в России показывает высокую надежность этой системы. Нередко система работает до 500 000 км. Причем отказ работы всей системы - это большая редкость. В изношенном состоянии машина может пройти еще до 10 000 км, чтобы добраться до пункта назначения, чего нельзя сказать о реечных насосах. При заклинивании одного из плунжеров насос не работает, так как все плунжеры связаны рейкой. Насос-форсунки работают независимо друг от друга, и при выходе одной-двух из строя машина будет двигаться, их просто отключит компьютер, а автомобиль дойдет до пункта назначения и сервиса. Выявить изношенность насос-форсунок можно задолго до полного их отказа. Первым, как правило, выходит из строя распылитель форсунки, так как он находится в камере сгорания и является наиболее нагруженным узлом в системе - температурная нагрузка, высокие давления (до 1500 кг/кв. см) в момент впрыска. Корпус распылителя может даже расколоться, в этом случае компьютер высвечивает неисправность и отключает сигнал на форсунку - мотор начинает “троить”. В основном же изнашиваются отверстия в распылителе (увеличивается их диаметр), и подача топлива в цилиндр происходит при сниженном давлении. При этом наблюдается перерасход топлива и, выражаясь на профессиональном сленге, “Вольво” превращается в КамАЗ. Если машина все же хорошо “тянет”, значит, остальные составляющие системы - плунжерная пара и клапан управляющей подачи - изношены не критично. В этом случае можно обойтись заменой распылителя и проехать до капитального ремонта насос-форсунок еще тысяч сто километров. Если же машина дымит и не “тянет” (“зависает” на подъемах), то, как показывает практика, изношены все составляющие насос-форсунки (давление впрыска падает), идет существенный перерасход топлива. В этом случае необходим капитальный ремонт форсунки либо замена ее на новую.

7. Литература

1. Архангельский В. М. Автомобильные двигатели / В. М. Архангельский. М.: Машиностроение, 2006.

2. Автомобильные и тракторные двигатели: В 2 ч. Конструкция и расчет двигателей: Учебник для вузов / Под ред. И. М. Ленина. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: Высшая школа, 2007.

3. Автомобильные и тракторные двигатели. (Теория, системы питания, конструкции и расчет): Учебник для вузов по специальности “Автомобили и тракторы” / Под ред. И. М. Ленина. М.: Высшая школа, 2006.

4. Вырубов Д. Н. Двигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов и др. М.: Машиностроение, 2006.

5. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для студентов вузов / Под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2005.

6. Двигатели внутреннего сгорания / Под ред. д-ра техн. наук проф. В. Н. Луканина. М.: Высшая школа, 2006.

7. Конструкция и расчет автотракторных двигателей: Учебник для высших технических учебных заведений / Под ред. проф. Ю. А. Степанова. М.: Машгиз, 2007.

8. Колчин А. И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А. И. Колчин, В. П. Демидов. М.: Высшая школа, 2006.

9. Лесные машины: Учебник для вузов / Под ред. д-ра техн. наук проф. Г. М. Анисимова. М.: Лесная промышленность, 2008.

10. Росс Твег. Системы впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ремонт: Практ. пособие / Росс Твег. М.: Издательство “За рулем", 2008.

11. Хачиян А. С. Двигатели внутреннего сгорания / А. С. Хачиян и др. М.: Высшая школа, 2005.

8. Графическая часть

Насос-форсунка в блоке цилиндров двигателя:

1 - электромагнитный клапан высокого давления; 2 - возвратная пружина; 3 - головка блока цилиндров; 4 - корпус насос-форсунки; 5 - камера высокого давления; 6 - распылитель; 7 - коромысло; 8 - кулачок привода; 9 - прижимная скоба; 10 - канал обратного слива топлива; 11 - канал подачи топлива; 12 - гайка распылителя; 13 - клапан двигателя.

Рядные ТНВД относятся к классической аппаратуре впрыскивания дизельного топлива. Эти надежные агрегаты используются на дизелях с 1927 г. Рядные ТНВД устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин. Они позволяют получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров от 2 до 12. В сочетании с регуляторами частоты вращения коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами они обеспечивают потребителю возможность широкого выбора режимов эксплуатации.

Рядные ТНВД для легковых автомобилей сегодня не производятся. Мощность дизеля существенно зависит от количества впрыскиваемого топлива. Рядный ТНВД всегда должен дозировать количество подаваемого топлива в соответствии с нагрузкой. Для хорошей подготовки смеси ТНВД должен дозировать топливо максимально точно, впрыскивая его под очень высоким давлением в соответствии с процессом сгорания.

Оптимальное соотношение расхода топлива, уровней шума работы и эмиссии вредных веществ в ОГ требует точности порядка 1 гр. угла поворота коленчатого вала по моменту начала впрыскивания. Для управления моментом начала впрыскивания и компенсации времени на проход волны давления топлива через подводящую магистраль в стандартном рядном ТНВД используется муфта 3 опережения впрыскивания см. на рис. ниже, которая с увеличением частоты вращения коленчатого вала изменяет момент начала подачи топлива в направлении «раньше». В особых случаях предусмотрено управление опережением впрыскивания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала регулируются изменением величины цикловой подачи топлива. Рядные ТНВД делятся на два типа: стандартные и с дополнительной втулкой.

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

Конструкция и принцип действия

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

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

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

1 . Полость всасывания 2 . Зубчатый сектор 3 . Регулирующая втулка плунжера 4 . Боковая крышка 5 . Штуцер нагнетательного клапана 6 . Корпус нагнетательного клапана 7 . Конус нагнетательного клапана 8 . Гильза плунжера 9 . Плунжер 10 . Рейка ТНВД 11 . Поводок плунжера 12 . Возвратная пружина плунжера 13 . Нижняя тарелка возвратной пружины 14 . Регулировочный винт 15 . Роликовый толкатель 16 . Кулачковый вал ТНВД Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7 . Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6 . Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку. В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.

Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары.

Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400... 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.

а - гильза с одним подводящим каналом b - гильза с двумя подводящими каналами 1 . Подводящий канал 2 . Продольная канавка 3 . Гильза плунжера 4 . Плунжер 5 . Перепускном канал 6 . Регулирующая кромка 7 . Спиральная канавка 8 . Кольцевая канавка для смазки

Плунжерная пара с приводом

(последовательность фаз) Вращение кулачкового вала ТНВД преобразуется непосредственно в возвратно-поступательное движение роликового толкателя, приводящего в действие плунжер Движение плунжера в направлении к его ВМТ называется ходом нагнетания. Возвратная пружина возвращает плунжер к его НМТ. Пружина рассчитана так, что даже при максимальных частотах вращения кулачкового вала ТНВД ролик не отходит от кулачка; отскок и вместе с ним удар ролика по кулачку при длительной эксплуатации привели бы к разрушению поверхностей кулачка или ролика. Плунжерная пара работает по принципу перетока топлива с управлением регулирующей кромкой 5 . Этот принцип используется в рядных ТНВД серии РЕ и индивидуальных ТНВД серии PF. В НМТ плунжера подводящий канал 2 гильзы 3 и канал 6 слива топлива открыты. Благодаря им топливо может перетекать под давлением подкачки из полости впуска в камеру 1 высокого давления. При движении вверх плунжер закрывает отверстие подводящего канала своим верхним торцом. Этот ход плунжера называется предварительным.

При дальнейшем движении плунжера вверх давление растет, что приводит к открытию нагнетательного клапана над плунжерной парой. При применении нагнетательного клапана постоянного объема плунжер дополнительно совершает втягивающий ход. После открытия нагнетательного клапана топливо во время активного хода через магистраль высокого давления направляется к форсунке, которая впрыскивает точно дозируемое количество топлива в камеру сгорания двигателя. Когда регулирующая кромка плунжера открывает перепускной канал, активный ход плунжера завершается. С этого момента топливо в форсунку не нагнетается, поскольку во время остаточного хода оно через продольную и спиральную канавки из камеры высокого давления направляется в перепускной канал. Давление в плунжерной паре при этом падает. По достижении ВМТ плунжер меняет направление своего движения на противоположное. Топливо при этом через спиральную и продольную канавки поступает обратно из перепускного канала в камеру высокого давления. Это происходит до тех пор, пока регулирующая кромка вновь не перекроет перепускной канал. При продолжении обратного хода плунжера над ним возникает область низкого давления. С освобождением подводящего канала верхним торцом плунжера топливо вновь поступает в камеру высокого давления. Цикл начинается снова.

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

Регулирование цикловой подачи

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

а - нулевая подача b - средняя подача с - полная подача 1 . Гильза плунжера 2 . Подводящий канал 3 . Плунжер 4 . Регулирующая кромка плунжера 5 . Рейка ТНВД

Каждый водитель знает, что дизельные и бензиновые двигатели имеют различное устройство системы впрыска топлива. Так вот, самым главным компонентом первого считается ТНВД дизельного двигателя.

ТНВД: что же это такое?

В народе топливный насос высокого давления принято называть ТНВД дизельного двигателя. Такой агрегат является очень сложным и незаменимым элементом конструкции, так как самой главной задачей насоса является подача дизельного топлива под довольно высоким давлением. ТНВД дизельного двигателя, цена которого указана в статье, способен обеспечивать правильную и очень точную подачу топлива к цилиндрам дизельного мотора под нужным давлением. Топливо подается очень точно измеренными порциями в самый подходящий для этого момент времени. Каждая из них идеально соответствует двигательной нагрузке.

ТНВД дизельного двигателя могут отличаться по методам впрыскивания. Существуют изделия с аккумуляторным типом впрыскивания, а также модели непосредственного действия.

Первые устройства характеризуются тем, что на рабочий привод плунжера оказывают непосредственное воздействие сжатые газы в цилиндре ДВС. Или же воздействие может происходить благодаря работе пружин. Обратите внимание на то, что существуют модели насосов с гидравлическим аккумулятором, которые довольно часто встречаются в очень мощных дизельных двигателях внутреннего сгорания.

Второй же тип устройства можно охарактеризовать как изделие, имеющее механический привод плунжера. Это говорит о том, что явления нагнетания и впрыскивания проходят одновременно. ТНВД дизельного двигателя способен подавать правильную дозу топлива в каждый цилиндр по отдельности.

Основные причины неисправностей

Обратите внимание, что ТНВД дизельного двигателя, неисправности которого описаны ниже, является очень дорогим оборудованием, которое особенно требовательно к качеству самого горючего, а также любых материалов для смазывания. Не забудьте, что использование некачественного недорогого горючего очень быстро приведет к неисправности форсунки, отвечающей за протекание таких важных процессов как впрыскивание и распыление.

Признаки неисправностей

Существуют несколько признаков, свидетельствующих о том, что необходимо проводить ремонт ТНВД. Сюда можно отнести:

• значительное увеличение расходных показателей горючего;
• из выхлопной трубы вы заметите повышенную дымность нехарактерного цвета и запаха;
• во время работы мотора будут издаваться посторонние шумы и звуки;
• отдача и мощность двигателя внутреннего сгорания значительно и заметно падают;
• все чаще будет заметно, что машина запускается не так просто и не так быстро.

Современные показатели диагностики

Диагностика ТНВД дизельного двигателя - это важные меры, принимаемые для профилактики проблем с мотором. Самые современные моторные устройства оборудованы специальной удобной системой впрыска топлива. Такой электронный блок управления способен дозированно подавать горючее в цилиндры, при этом точно распределяя данный процесс по времени. Эта система также способна определить, какое количество дизельного топлива необходимо.

Так вот, если владелец автомобиля начнет замечать даже малейшие перебои в работе системы, то нужно срочно отправлять своего «железного друга» на диагностику. Своевременное обращение в автосервис сможет повлиять на дельнейший процесс ремонта или же замену оборудования.

Во время проведения диагностики специалисты автосервиса смогут определить такие показатели работоспособности:

• с какой частотой вращается вал;
• насколько равномерно подается топливо;
• показатели давления и определение его стабильности.

Эволюция системы

Всем известны глобальные проблемы, связанные с экологией нашей планеты. Поэтому строгие нормы по изготовлению двигателей привели к тому, что массивные механические ТНВД дизельного двигателя, отзывы о котором вы можете прочитать в данной статье, стали заменяться современными системами, имеющими электронную регулировку. К тому же насос, работающий на механике, не может обеспечивать правильную, быструю и точную подачу дизельного топлива. Также он не в состоянии молниеносно реагировать на очень быстро меняющиеся режимы работы мотора.

Такие популярные производители, как Nippon Denso, Bosch и многие другие уже вовсю используют электронные системы управления подачи дизельного горючего. К тому же в подобных разработках принимал участие топливный насос VE. Использование современных систем привело к возможности получения максимально быстрой подачи топлива отдельно в каждый рабочий цилиндр.

Такие системы пришлись по вкусу многим водителям, так как между циклами уменьшилась нестабильность процесса сгорания горюче-воздушных масс. Также, что немаловажно, значительно уменьшились неравномерности в работе мотора на холостом ходу. Некоторые модели были оборудованы специальным клапаном быстрого действия, разделяющим момент впрыскивания топливного горючего на две фазы. Такой процесс помог уменьшить жесткость самого сгорания.

Благодаря полученной точности разработчики смогли обеспечить минимальное количество вредных токсичных выбросов в атмосферу. Этому способствует практически полное сгорание самого топлива. А вот эффективность такого агрегата значительно увеличила коэффициент полезного действия мотора и привела к получению итоговой мощности. Электронные системы работают благодаря ТНВД дизельного двигателя (принцип работы описан в данной статье). Важно знать, что топливным насосом высокого давления можно управлять с помощью специального устройства. Оно позволяет отрегулировать положение дозаторов.

Как работает система

Электронный блок управления своевременно получает важные для работы сигналы от разных датчиков. При этом стоит учитывать такие характеристики, как положение газовой педали, температура горючего, с какой частотой вращается двигательный вал, а также температура жидкости для охлаждения. ЭБУ устроен таким образом, чтобы у него была возможность получать такие данные, как скорость передвижения автомобиля, подъем иглы форсунок, а также температура и давление воздуха на впуске. Электронная система управления способна обработать всю информацию, полученную от датчиков, и передать сигнал к топливному насосу высокого давления. А это, в свою очередь, обеспечивает правильную и своевременную подачу топлива к форсункам.

Также ЭБУ дополнительно учитывает угол впрыска в зависимости от условий работы автотранспортного средства. Даже самая незначительная нагрузка будет замечена электронной системой управления, и насос получит сигнал о том, что нужно увеличить количество поступающего в систему топлива. Также ЭБУ способен контролировать деятельность свечей накаливания. Он обращает внимание на такие параметры, как время, потраченное на само накаливание, а также временной период после этого. Не стоит забывать, что эти процессы напрямую зависят от температуры.

Устройство ТНВД дизельного двигателя

Рассмотрим устройство топливного насоса высокого давления на примере распределительного агрегата. Первое, что нужно учитывать, - это то, что насосы бывают одноплужерными и двуплужерными. При этом даже одна секция устройства может подавать смесь горючего сразу в несколько форсунок.

Итак, насос, о котором идет речь в данной статье, состоит из клапана редукции, регулятора режимов, дренажного штуцера, а также корпуса насосной секции. Также устройство имеет элементы подачи топлива, корпус, люк, отвечающий за опережение впрыскивания, а также электромагнитный клапан и специальное устройство привода плунжера. Конечно, топливный насос высокого давления имеет хоть и эффективное, но очень сложное устройство, поэтому провести диагностику будет не так-то просто. А вот ремонт - это вообще очень сложная задача, даже для хорошо оборудованного автосервиса.

Ремонт ТНВД

К поломкам топливного насоса высокого давления могут привести самые разнообразные причины. Большинство поломок отремонтировать своими руками просто невозможно. Даже в специальном автомобильном сервисе это считается довольно тяжелой для выполнения задачей. Но если оборудование нуждается в замене каких-либо деталей, то это можно сделать и в гараже. Однако специалисты настоятельно не рекомендуют делать это самостоятельно, особенно без предварительной диагностики. В любом случае регулировка ТНВД дизельного двигателя должна проводиться с применением специализированного стенда.

Самой распространенной причиной поломок считается износ самого дизельного двигателя. Это можно определить даже на слух. Поломанный двигатель работает слишком громко и издает странные шумы. Также с каждым разом запустить мотор становится все тяжелее, при этом наблюдаются большие потери мощности. Ни в коем случае не используйте топливо плохого качества. На работе мотора это скажется очень быстро. Отметим, что очень важную роль для исправности играет электроника автомобиля.

Для того чтобы произвести ремонт, чаще всего нужно просто заменить износившиеся детали. Но даже для этого нужно разобрать устройство. Конечно, вы можете сделать это и в своем гараже. Но если вы не обладаете специальными навыками, лучше не рискуйте и отправляйтесь в автосервис.

Процесс регулировки

Обратите внимание, что регулировка топливного насоса высокого давления должна проводиться только на специальных стендах высококвалифицированными работниками. Во время этого процесса обычно используют специально подобранные форсунки. Перед началом регулировки насоса все форсунки должны быть правильно отрегулированы на специальном стенде с учетом всех технических параметров данной модели. После того как насос будет отрегулирован, каждую форсунку устанавливают на цилиндр подходящей секции устройства, которая и регулировалась вместе с этой форсункой.

Как регулируется цикловая подача

Очень важная часть регулировки топливного насоса высокого давления - это процесс контроля самой топливной подачи на номинальном режиме. Чтобы это сделать, нужно рейку насоса установить в положение номинальной подачи при помощи специальной гайки. Во время номинальной частоты вращения обычно замеряют цикловую подачу каждой секции и при этом контролируют уровень топлива.

Правила эксплуатации: выбор масла

Срок службы ТНВД дизельного двигателя напрямую зависит от правильной эксплуатации, а также от используемого вами топлива и других материалов.

Для правильной и долгой работы устройства очень важно вовремя заливать машинное масло. Оно должно идеально подходить именно к вашему двигателю и обладать всеми нужными для него характеристиками. Специалисты не рекомендуют очень часто менять марку масла, так как это может привести к образованию отложений, которые растворить не так уж и просто. Проводите замену масла и фильтров один раз на каждые 7500 километров.

Залог длительной службы

Для того чтобы двигатель исправно работал долгие годы, нужно следовать определенным правилам, а именно:

• Проводить своевременную замену ремня ГРМ. Это нужно делать каждые 50-60 тысяч километров.
• Менять топливный фильтр каждые 10 тысяч километров.
• Хорошо прогревать двигатель и стараться не ездить на высоких оборотах.
• Проводить своевременную диагностику оборудования.

Несколько заключительных слов

Стоимость самого устройства составляет примерно триста долларов (типы ТНВД дизельных двигателей описаны в данной статье). Ни в коем случае не игнорируйте диагностику, ведь даже самая незначительная неприятность может сделать вас жертвой или виновником дорожно-транспортных происшествий. Проводите все ремонтные работы только в специализированных сервисах. Доверяйте ваш автомобиль исключительно высококвалифицированным профессионалам. Выполняя замену износившихся деталей, покупайте только оригинальные изделия от производителя.

Своевременная диагностика и использование высококачественных материалов будут залогом долгой жизни дизельного двигателя. Относитесь уважительно к вашему «железному другу» и вовремя диагностируйте все поломки. Только в таком случае он вам прослужит очень долго.

Двигатель — это сердце автомобиля. От его нормального функционирования зависит возможность движения. Одну из важнейших ролей в этом узле играет топливный насос высокого давления. ТНВД обеспечивает мотор топливом, давая ему возможность работать в оптимальном режиме.

Немного истории

В действительности всё началось довольно давно. Уже в первых стационарных двигателях Рудольф Дизель предполагал наличие устройства ТНВД. Гениальный инженер и конструктор понимал, что для самовоспламенения топливной жидкости топливо должно попадать внутрь под большим давлением.

Внимание! Результатом многолетних экспериментов стал аппарат, который полностью работал за счёт самовоспламенения топливной смеси.

В то время для впрыска использовался компрессор. Он был довольно громоздким и сильно утяжелял основную конструкцию. К его достоинствам можно было причислить большую в то время мощность. Но создание первого рабочего устройства ТНВД произошло только в 20-х годах ХХ века. Автором изобретение значится Роберт Бош. Созданная им конструкция обладала высокой надёжностью и в то же время была довольно компактной.

Впервые устройство ТНВД появилось на серийных автомобилях в 1927 году. Но поначалу установка осуществлялась только на грузовые транспортные средства. Прорыв произошёл в 1936 году. Именно тогда топливный насос высокого давления был впервые установлен на легковое авто.

Что собой представляет ТНВД

ТНВД создаёт нужное давление, чтобы топливо поступало внутрь конструкции. Но это не единственная его функция. Устройство также отвечает за распределение смеси между форсунками. Проще говоря, если ТНВД работает нестабильно, то многократно возрастает расход топлива и падает мощность двигателя.

ТНВД соединяется с форсунками при помощи трубопровода. Нижняя часть форсунки представляет собой распылитель, через который внутрь цилиндров попадает топливная жидкость. Там она в результате воздействия высокого давления воспламеняется.

Каждый распылитель имеет миниатюрное отверстие. Оно служит для того, чтобы подавать топливо в распылённом виде. Такая форма способствует его быстрому возгоранию. Важную роль играет выбор момента, когда смесь должна попасть внутрь.

Внимание! Момент впрыска зависит от угла опережения.

Устройство ТНВД в сочетании с форсунками работает как часы. При этом за смазывание штифтов и плунжеров отвечает само дизельное топливо, которое подаётся по системе в процессе работы.

Чтобы понять, как работает система нужно проследить путь топлива, которое оно проходит от топливного канала к канавке. Условно его можно поделить на шесть этапов:

1. топливный канал,
2. форсунка,
3. втулка,
4. плунжер,
5. выемка,
6. канавка.

Именно по такой схеме подаётся топливо, когда речь касается ТНВД с плунжерными парами, которые имеют рядное расположение. Подробнее об этой системе будет написано ниже.

Какими бывают ТНВД

Автомобильная индустрия постоянно развивается. Неудивительно, что от момента изобретения первого устройства ТНВД было создано множество прототипов. Причём схема работы каждой системы немного отличается. В итоге на данный момент можно выделить три вида топливных насосов высокого давления:

• Рядный. Внутрь топливо попадает посредством плунжерной пары.
• Магистральный. Топливо подаётся на аккумулятор.
• Распределительный. Топливо распределяется по всем цилиндрам при помощи плунжерной пары.

В основе каждого механизма лежит плунжерная пара. Она объединяет в себе цилиндр и поршень. Конструкция должна выдерживать высокие нагрузки. Поэтому для её изготовления используется высококачественная сталь.

В зависимости от вида ТНВД имеются определённые отличия в конструкции и принципе работы. О каждом из описанных выше видов будет рассказано более подробно дальше.

Рядный ТНВД — принцип работы и устройство

Стоит признать, что подобные устройства на данный момент практически не используются в двигателях автомобилей. Тем не менее до 2000 года эта технология активно применялась в машиностроении.

Внимание! Важным преимуществом рядных насосов является высокая надёжность. Поэтому в грузовом транспорте подобные виды устройств всё ещё применяются.

Рядный ТНВД способен функционировать даже на самом низкокачественном топливе. Подобное становится возможным благодаря тому, что конструкцию можно смазывать даже смазкой из дизельного мотора. Как результат возможна работа на самом низкокачественном топливе.

Устройство рядного ТНВД имеет число плунжерных пар аналогичное количеству цилиндров. Каждый плунжер находится внутри корпуса. Топливные каналы при этом проходят внутри него.

Движение пары происходит благодаря кулачковому валу. Он в свою очередь движется при помощи коленвала. Кулачок наезжает на толкатель. В результате этого действия плунжерная пара идёт вверх. При этом происходит открытие и закрытие отверстий, отвечающих за впуск и выпуск. Появляется давление и открывается клапан. Топливная смесь попадает в соответствующую форсунку благодаря ТНВД.

Регулировка осуществляется механическим и электронным способом. При первом варианте для того, чтобы что-то произошло, необходим поворот плунжерной пары ТНВД. Это действие происходит во втулке за счёт шестерни, соединённой с рейкой. Электронное управление возможно только с использованием дорогостоящего компьютерного оборудования.

Распределительный ТНВД — принцип работы и устройство

За работу отвечают 1-2 плунжера. Они одновременно обеспечивают работу каждого цилиндра двигателя. Благодаря подобным конструкторским новшествам инженерам удалось добиться следующих преимуществ:

• Уменьшение габаритов насоса.
• Равномерная подача топлива и как результат более стабильная работа мотора.

К сожалению, без недостатков обойтись не получилось. Распределительные ТНВД имеют устройство, которое слишком чувствительно к высоким нагрузкам. Естественно, это крайне негативно отражается на сроке эксплуатации аппаратов.

Внимание! Сейчас устройства такого вида устанавливаются на легковые автомобили небольшой мощности.

Магистральные ТНВД — принцип работы и устройство

Именно такие ТНВД чаще всего устанавливают на современные автомобили с дизельными двигателями. Главной особенностью деталей является то, что они выполняют функции инжекторных моторов. Одной из основных выступает нагнетание топливной смеси в рампу.

Устройство магистрального ТНВД способно обеспечить давление до 180 МПа. Это идеальный показатель для современного дизельного мотора, обеспечивающий его высокую производительность.

В магистральном насосе может быть разное количество плунжеров. Но он редко превышает отметку в три. Работают эти детали благодаря кулачковому валу. Хотя некоторые производители используют в конструкции шайбу. Для лучшего понимания рассмотрим функционирование устройства как алгоритм:

• Возвратная пружина действует благодаря кулачковому валу.
• Плунжер опускается вниз.
• Падает давление в компрессионной камере.
• Увеличивается внутренний объём.
• Открывается впускной клапан.
• Топливо поступает внутрь.

Естественно, что за подачу отвечает ЭБУ. Команды электронного блока напрямую зависят от потребностей двигателя. Результатом их исполнение является открытие или закрытие клапана.

Роль электронного блока управления в работе ТНВД

Важную роль в работе устройства ТНВД играет ЭБУ или электронный блок управления. Именно он отвечает за обработку данных и создание команд. Вся система работает благодаря датчикам, которые установлены в ключевых узлах автомобиля.

В процессе работы ЭБУ учитывается целый ряд параметров, начиная от силы нажатия на педаль газа и заканчивая температурой топлива. К другим важным параметрам, за которыми должен следить электронный блок управления можно причислить:

• частоту вращения вала,
• позицию иглы форсунки,
• скорость движения ТС,
• температуру охлаждающей жидкости,

Задача ЭБУ заключается в том, чтобы обработать всю эту информацию и послать команду устройству ТНВД. Результатом слаженной работы системы является оптимальное количество топлива.

Как только возникает дополнительная нагрузка, это фиксирует ЭБУ и в ТНВД сразу же приходит соответствующий сигнал. В нём заложена команда на увеличение подачи топлива в цилиндры.

Неисправности ТНВД

Безусловно, современные производители автомобилей стараются сделать всё возможное, чтобы увеличить срок эксплуатации своих изделий и минимизировать риск поломок. Но несмотря на это неполадки всё же случаются.

Есть ряд признаков, которые указывают на неисправность устройства ТНВД, к ним причисляют:

• Резкий скачок расхода дизтоплива.
• Появление чёрного дыма из глушителя с едким запахом.
• Постоянные соскальзывания ремня ГРМ с шестерни.
• Утечка.

Если ваше ТНВД начинает плохо работать, это сразу же отражается на стабильном функционировании двигателя. Одним из главных признаков неисправности является то, что с каждым разом становится всё сложнее завести автомобиль.

Тем не менее одних только перечисленных выше симптомов недостаточно для того, чтобы сразу же приступить к ремонту ТНВД. Необходимо точно установить причину неисправности. А для этого нужно провести диагностику.

Важно! Многие из перечисленных выше признаков могут относиться к неисправностям и других деталей, к примеру, форсунок.

Для проведения полной диагностики вам понадобится современное оборудование, которое позволит быстро и точно установить причину неисправности. После чего можно будет заменить повреждённый элемент.

Итоги

ТНВД играет крайне важную роль в устройстве автомобиля. Без него производительность дизельного двигателя была бы в несколько раз ниже. Неудивительно, что малейшая неисправность детали приводит к неполадкам.

Двигатель автомобиля часто сравнивают с человеческим сердцем. И определенное сходство действительно есть. Благодаря сердцу человек может жить, а автомобиль благодаря мотору - двигаться. Сердце прокачивает кровь в организме - обеспечивает ее циркуляцию ко всем ключевым органам. В двигателе такую функцию выполняет Сегодня мы рассмотрим особенности и предназначение насоса низкого давления. Этот элемент является очень важной частью ТННД необходим для подачи горючего к ТНВД. Часто его устанавливают рядом с ТНВД. Оба механизма соединены при помощи патрубков, через которые осуществляется циркуляция. Одновременно топливо проходит через фильтры, где очищается.

Какие задачи решает ТННД в топливной системе

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя решает важную задачу. Горючее, которое подается под низким давлением, подвержено закипанию. В результате образуются паровые пробки. Пузырьки пара легких фракций и более густое горючее разделяются. Это означает, что в насос низкого давления начнет попадать жидкость, вязкость которой постоянно меняется. О нагнетании горючего при помощи ТНВД в нормальном режиме не приходится говорить. Факел постоянно меняется и не будет попадать в нормальные параметры.

Как устроен ТННД

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя состоит из вала привода. Прокачивание осуществляется при помощи специального ротора, на котором имеются лопасти. Также в конструкции предусмотрен статор, распределительный диск и приводная шестерня. Когда ротор приводится в действие, происходит сближение его лопастей со статором. Затем выполняется формирование камер из-за воздействия центробежной силы. Так как в полости насоса создается напряжение, то горючее поступает из них непосредственно к ТНВД. Для этого существуют каналы в распределительном диске. Незначительный объем дизеля попадет в клапан редукции, если давление больше необходимого. Оба устройства связаны между собой, поэтому для создания и поддержания нужных условий применяется специальный сливной дроссель. Это жиклер, который вкручен в насос высокого давления. Так создаются условия в камерах в зависимости от того, с какой скоростью вращается приводной вал.

Устройство подкачивающего насоса

Подкачивающий или топливный насос низкого давления (ТННД) в дизельных силовых агрегатах имеет простую конструкцию. Он состоит из двух шестеренок, которые постоянно находятся в сцеплении друг с другом. В процессе вращения зубья этих шестерен создают поток горючего по топливной системе к насосу высокого давления. Главный элемент конструкции в насосе помпового типа - поршень, который нагнетает топливо. Для подачи дизеля необходимо два режима работы поршня. Это рабочий ход и вспомогательный.

Разновидности ТННД

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя - это только одна разновидность этих механизмов. Кроме дизельных, данные устройства можно встретить в других двигателях, независимо от модели мотора или года его производства. Без насоса не обойтись - он необходим для подачи горючего из топливного бака и передачи его далее по системе.

В случае с карбюраторными бензиновыми моторами применяются относительно слабые по мощности механические насосы. На агрегатах, оснащенных инжекторной системой питания, а также на дизельных силовых агрегатах используют насос подкачки дизельного топлива электрический.

Механический ТННД

Данная система устанавливается непосредственно на блоке цилиндров и закрепляется при помощи обыкновенных винтов. Работа такого насоса обеспечивается при помощи коленчатого вала с эксцентриком. Если нажать на эксцентриковый кулачок, внутри создаются сокращения. Так топливо подается по системе питания. Для того чтобы горючее не попало обратно, насос оснащен специальным клапаном. Остальные нажатия на кулачок отправляют бензин в карбюратор. Если в автомобиле установлен ТННД механического типа, то с ним можно легко завести двигатель даже при учете долгого простоя. Для этого просто вручную качают механизм подкачки.

Электрический

На современных автомобилях используют электрический топливный насос низкого давления дизельного двигателя и бензинового инжекторного мотора. Использование механического прибора стало просто невозможным. Он, ввиду меньшей мощности, не мог справиться с поставленными задачами. Он не создает необходимое давление внутри топливной системы.

В более простом виде устройство представляет собой сам насосный элемент и заключенные в один корпус. Там же находится и фильтр для очистки топлива, топливозаборник и датчик расхода горючего. Схема и принцип работы похожи на алгоритм агрегата. Отличие лишь в том, что для прокачивания жидкости используется электродвигатель. В бензиновых моторах ТННД располагается непосредственно внутри топливного бака. Большинство автовладельцев уверены, что это не совсем безопасно. На самом деле никакой опасности в этом нет. В случае с бензином горючее в насосе склонно к перегреву из-за тепла, которое выделяет двигатель. На электрических аналогах такая проблема полностью отсутствует. Топливо без перерывов двигается по патрубкам системы и не дает насосу перегреваться до критической точки. В дизельных моторах электрический ТННД часто объединен с ТНВД. Это можно объяснить необходимостью подачи горючего постоянно. Так обеспечивается стабильная работа двигателя на различных оборотах.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Это устройство считается одним из самых сложных в дизельном моторе. Главная его задача - обеспечить подачу дизеля в камеры сгорания под Подача обеспечивается не просто под определенным давлением, но в необходимый момент времени. Порция очень точно отмеривается электроникой и полностью соответствует уровню нагрузки на агрегат. Существует несколько видов устройств по типу впрыска. Это агрегаты с аккумуляторной системой впрыска и с непосредственным действием.

Устройство в которых применяется непосредственный принцип действия, отличается тем, что в конструкции применяется плунжер, оснащенный механическим типом привода. Так, нагнетание и впрыск выполняются одновременно. В каждую камеру сгорания отдельная секция насоса распыляет свою дозу горючего. Необходимое давление обеспечивается за счет движения механизма плунжера.

Аккумуляторные ТНВД и их особенности

Насосы, оснащенные аккумуляторным впрыском, имеют отличия. Так, на рабочий привод плунжера будут действовать сжатые под давлением газы в цилиндрах двигателя. Также воздействие может оказываться с помощью пружин. Сейчас распространены устройства с аккумулятором гидравлического типа. Они устанавливаются в мощных моторах, работающих преимущественно на небольших оборотах.

Основные неисправности ТННД

Основная проблема - это снижение производительности устройства и падение уровня впрыска, которое обеспечивал топливный насос низкого давления дизельного двигателя. Определить его можно при помощи манометра или же датчика давления, который устанавливают на входе.

Чаще всего причинами снижения производительности ТННД является засор и заклинивание рабочего элемента. Что касается первой причины, то в дизельном топливе могут содержаться различные примеси, которые хоть и проходят через фильтрующие элементы, тем не менее все равно накапливаются в клапане. Также возможно, что снизилась упругость возвратной пружины элемента.

Как ремонтировать ТННД

В случае если упала эффективность работы агрегата, топливный насос низкого давления дизельного двигателя необходимо демонтировать и провести ревизию. Зачастую производительность снова вырастает после промывки и прочистки рабочих полостей и элементов устройства.

Также нелишним будет слить мусор и смолы из дренажных отсеков. Для более серьезного ремонта используют ремонтные комплекты, которые сейчас выпускаются на китайских заводах, изготавливающих запасные части для двигателей автомобиля.

Зная, как устроен топливный насос низкого давления дизельного двигателя, принцип работы устройства, можно без труда отремонтировать его или же заменить.