і що ти хочеш почути?

Пристрій та принцип роботи механічного ТНВД

Залежно від конструкції ТНВД бувають наступні види: рядний, розподільний і магістральний. У конструкції рядного ТНВД використовуються плунжерні пари, відповідно до числа циліндрів двигуна. Плунжерні пари розташовуються в корпусі насоса, що має канали для відведення та підведення палива. Плунжер рухається від кулачкового валу, а той у свою чергу від колінвала. Плунжери притиснуті до кулачків валу за допомогою пружин.

Кулачок валу, що обертається, впливає на штовхач плунжера. Той у свою чергу переміщається вгору втулкою, послідовно закриваючи випускний і впускний отвори. При цьому створюється тиск, необхідний для відкриття нагнітального клапана, після чого паливо надходить до певної форсунки. Такий насос застосовувався, наприклад, на дизельному двигуні CD20 компанії Nissan - справжній "робочій" конячку кінця вісімдесятих - початку дев'яностих. CD20 та його модифікації можна побачити під капотом великої кількості машин - наприклад, Nissan Sunny, Serena, Bluebird і так далі. Існували та інші дизельні двигуни Nissanз механічним ТНВД. При цьому, Nissan – далеко не єдиний приклад. Механічні ТНВД можна зустріти на старих моделях будь-якого виробника.

Плюси та мінуси механічного ТНВД

Механічний ТНВС має кілька переваг. Наприклад, його робота не залежить від стану бортової мережі автомобіля, за що його дуже люблять шанувальники ралі-рейдів на позашляховиках, яким доводиться нерідко штурмувати брід річки, заливаючи двигун водою. Є такі насоси і недоліки: невідповідність сучасним еко нормам, низький ККД, низький тиск упорскування. Основним недоліком є ​​залежність роботи насоса від якості дизельного палива- Справа в тому, що в механічному ТНВД паливо відіграє роль мастила, і при попаданні будь-яких сторонніх домішок або води знос насоса стрімко зростає. ТНВД складний високоточний вузол і вартість його ремонту сильно б'є по кишені.

Питання експлуатації механічного ТНВД

Як уже згадувалося, ТНВД з механічним упорскуванням довговічні та надійні. Неполадки даються взнаки досить рідко і, головним чином, це відбувається через використання низькоякісного дизельного палива, моторної олії, або через великий пробіг. Найчастіше зношуються деталі механічного регулятора та плунжерні пари. Основними ознаками поломки форсунок та насоса високого тискує: димність, важкий запуск, збільшення витрати палива, нестійка робота на неодруженому ходу, сторонні шуми, у вигляді ривка або із запізненням реагує на натискання педалі газу, зниження потужності.

Паливний компресор високого тиску (він же ТНВД) - один із найважливіших компонентів сукупності впуску ДП у сучасному дизельному двигуні. В ході роботи дизельного мотора, паливний насос відповідає за дві найважливіші функції. Перша з них полягає у подачі необхідної кількості паливної сумішіпід високим тиском, другою функцією ТНВД є визначення та коригування оптимального моменту подачі. Сучасні розробники дизельних двигунів постійно наділяють свої системи новими та найбільш технологічними параметрами. Сьогодні дизельні двигуни все частіше оснащуються електронними форсунками. За такої конструкції ДВС, за регулювання моменту подачі палива відповідає форсунка. У зв'язку з цим ремонт компресора більшою мірою зводиться до прочищення форсунок.

Найважливішим компонентом паливного насосависокого тиску є пара поршнів. Плунжерна пара включає поршень і малий циліндр. Для збільшення терміну експлуатації дизельного двигуна, сучасні виробникивсе частіше виготовляють розглянуту пару з якісної та міцної сталі. При цьому, процеси виробництва та ремонту даних елементів рухової системи вимагають високої точності та строго дотримання всіх сучасних технологій.

Для забезпечення належної продуктивності всієї системи транспортного засобу важливу роль відіграє проміжок між поршнем і втулкою. Під час ремонту даного вузла важливо забезпечити мінімальний проміжок між елементами.

На сьогоднішній день існує кілька найпопулярніших видів рухових систем, що функціонують на ДП. Залежно від моделі та заводу виробника системи, так само розрізняють кілька типів насоса високого тиску. Найбільш поширеними є: рядний компресор, магістральний насос і розподільний ТНВД. Кожен із насосів має свої характерні особливості та технічні характеристики. Розподільний ТНВД має у своєму складі пару або більше робочих поршнів. З їхньою допомогою відбувається подача паливної суміші в робочі циліндри двигуна. На відміну від розподільчого насоса, рядному ТНВД подачі суміші в циліндрі здійснюється за допомогою окремої робочої пари циліндрів. Магістральний компресор відповідає лише за подачу робочої суміші до акумулятора.

Під час експлуатації транспортного засобу, оснащеного дизельним двигуном, автолюбителі можуть зіткнутися з несправністю ТНВД. Ремонт дизеля вимагає відмінних знань у сфері пристрою ДВЗ. До того ж ремонт неможливий в умовах гаража. Для того щоб виконати ремонт, варто обов'язково визначити тип насоса у вашій руховій системі. Так само, перед тим як розпочати ремонт, варто докладно розібрати пристрій і принцип функціонування поширених типів ТНВД. Розглянемо основні особливості найпопулярніших видів ТНВД.

Які бувають ТНВД?

Рядний насос.

Даний вид паливного насоса також має у своєму складі пари поршнів і втулок. Кількість пар у цьому вигляді ТНВД безпосередньо залежить кількості робочих циліндрів у рухової сукупності. Сам поршень приходить в дію завдяки впливу кулаків валу, які в свою чергу отримують енергію від колінчастого валудвигуна. Спеціальний притискний механізм дозволяє плунжерній парі перебувати в постійній залежності від кулаків валу. Для більшості сучасних насосів рядного типу притискний механізм виготовляється у вигляді звичайної пружини.

У ході використання авто, колінчастий вал, що обертається, передає зусилля на пару поршнів. Пара рухається, послідовно закриваючи клапан впуску та випуску паливної суміші. При цьому забезпечується оптимальний тиск, необхідний для передачі потрібної кількості паливної суміші в певний циліндр двигуна. У той момент, коли створеного тиску стає достатньо для впорскування суміші, ДП по провідниках рухається до форсунки.

Залежно від типу та виробника насоса оптимізація подачі суміші може відбуватися механічно або за допомогою спеціальних контролюючих пристроїв. Сучасні дизельні двигуни все частіше оснащуються великою кількістю електроніки для нормалізації функції ДВЗ. Експлуатація таких автомобілів найбільш проста і комфортна, водночас ремонт електронних систем потребує наявності професійного обладнання та достатнього набору навичок.

Розподільний ТНВД.

На відміну від аналогів, розподільні насоси мають у своєму складі один або кілька поршнів, які забезпечують продуктивну роботу всіх циліндрів рухової системи. Як показує практика, у зв'язку із зміною конструкції даний вид насоса високого тиску характеризується найбільш надійною та рівномірною подачею паливної суміші. Але, як і будь-який інший пристрій сучасного двигуна, такий ТНВД має характерні недоліки. За словами власників дизелів, розподільний компресор має досить вразливу структуру та невеликий термін експлуатації. У зв'язку з цим даний вид паливного компресора в основному застосовують для комплектації легкових. транспортних засобів. При дотриманні всіх умов експлуатації ремонт компресора проводитися рідко.

Залежно від виробника та моделі пристрою розрізняють декілька видів приводу для цього виду компресора:

• Зовнішній привід паливного компресора як кулака.
• Внутрішній привідний механізм аналогічного типу.
• Торцевий приводний механізм паливного насосу.

Регулювання і оптимізація кількості суміші, що подається в даній конструкції двигуна досягається шляхом повороту контролюючого кільця на певний кут.

Магістральний насос.

Даний вид насоса використовується у всій відомій системі двигуна C.R. У даній конструкції дизельного двигуна компресор відповідає на подачу необхідної кількості паливної суміші провідники ДТ. На відміну від аналогів, магістральні пристрої дозволяють досягти найвищого тиску в паливній магістралі дизельного двигуна. Під час руху робочих поршнів у складі ТНВД тиск у рампі постійно зростає. Коли тиск стає оптимальним, відкривається клапан впуску і паливна суміш потрапляє в магістраль.

Ремонт та обслуговування кожного компресора можуть мати свої характерні риси, тому перед тим як розпочати ремонт, ознайомтеся з характеристиками вашого двигуна

У разі виявлення несправності ТНВД варто оперативно розпочати ремонт насоса для збереження терміну служби ДВЗ.

Переважна більшість сучасних автомобільних двигунівє бензиновими чи дизельними. У перших робочий цикл здійснюється за допомогою займання паливної суміші електричною іскрою. Дизельний двигун працює за рахунок сильного стиснення палива та його подальшого горіння. Однак для цього необхідно подавати паливо у циліндри через форсунки під великим тиском. Розподілом палива займається спеціальний агрегат – паливний насос високого тиску (ТНВД) дизельного двигуна.

Що таке ТНВД

За допомогою цього пристрою здійснюється подача палива до камер згоряння під тиском. Спеціальні пристрої розраховують необхідну кількість палива залежно від навантаження, температури та обертів двигуна. Піонером розробок паливних насосів для дизелів була фірма "Бош", яка і зараз є лідером у цій галузі мототехніки. Аналогом такого насоса бензинових моторахє карбюратор або паливна рампа з форсунками (якщо двигун оснащений електронною системоюупорскування).

Розвиток конструкції насосу

З самого появи дизельних двигунів насос високого тиску виконував найголовнішу функцію, тому вже тоді, понад сто років тому, від його дії майже повністю залежала вся робота силового агрегату. Звичайно, перші насоси були повністю механічними і залишалися такими до 70-х років 20 століття.

Чисто механічний насос був зблокований з двигуном та розвивав робочий тискпри роботі з ним таким чином зворотний зв'язок відбувався через обороти двигуна, кількість палива при цьому розраховувалася автоматично. Недоліком такої системи було неоптимальне співвідношення повітря та палива на перехідних режимах, а також на неодружених оборотах(Менше обороти - нижче тиск). Це призводило до більш брудного вихлопу та перевитрати палива.

Багато країн на той час посилили норми щодо викиду шкідливих речовин у вихлопних газах і системи з механічною паливоподачею стали поступово витіснятися електронними блоками управління зворотним зв'язкомза кількома параметрами. Вони дозволили усунути нестабільну роботу на неодруженому ходу через нерівномірне згоряння палива, а також знизили токсичність вихлопу. Звичайно, паливні насоси високого тиску не обмежуються якоюсь однією конструкцією, а мають безліч модифікацій, залежно від призначення та умов експлуатації. В даний час дизелі поширені повсюдно, і за бажання можна навіть встановити дизельний двигун на ГАЗель та багато інших вітчизняних автомобілів.

Різні види ТНВД

В даний час розрізняють три основні типи ТНВД:

• розподільчий
• рядний
• магістральний

Він називається так тому, що в ньому плунжерні пари розташовані попарно-паралельно, у два ряди. Кожна пара обслуговує один циліндр. Плунжер рухається спеціальним кулачковим валом. Рухаючись вгору або вниз, плунжер відкриває або закриває впускні та випускні отвори, при цьому відкривається та закривається нагнітальний клапан, який пропускає паливо до певної форсунки для упорскування в циліндр.

Для коригування кількості палива та його погодженням з поточним навантаженням є коригувальні пристрої, механічні чи електронні. У першому випадку це відбувається за допомогою спеціальної відцентрової муфти на кулачковому валу. Завдяки їй при збільшенні обертів відбувається зміщення кулачкового валу щодо вхідного і впорскування палива відбувається раніше і навпаки, при зниженні обертів відбувається запізнення. Електронні системи представлені спеціальними електромагнітними клапанами. До самого агрегату солярка подається за допомогою паливопідкачувального насоса.

Такі насоси відносно прості та невибагливі до якості палива. Найсерйознішим їх недоліком є ​​громіздкість, тому вони застосовуються лише на великих вантажівках та тракторах.

Такий насос має одну або дві плунжерну пару, залежно від об'єму двигуна та кількості циліндрів.

Як відомо з назви, такий пристрій розподіляє паливо між циліндрами. Існують різні типи таких насосів залежно від приводу, проте суть їх роботи однакова: плунжер, рухаючись зворотно-поступально (а в деяких конструкціях - і обертаючись), відкриває і закриває ті самі отвори і нагнітальні клапани, розводячи паливо по циліндрах до розпилювачів. Практично всі насоси Bosch мають саме таку конструкцію, яка встановлюється виключно на легкові двигуни.

Перевагою такої конструкції є більш рівномірна подача палива, а також компактність та менша вага. Нестача розподільних насосів – у їхній більшій складності та, як наслідок, зниженому ресурсі.

Магістральний паливний насос

Такий агрегат застосовується в особливій системі подачі палива в дизельних двигунах, де воно перед подачею до форсунок накопичується спочатку у спеціальній рампі. Ці насоси можуть мати від одного до трьох плунжерів, які рухаються кулачковою шайбою або валом.

При русі плунжера всередині втулки він створює розрідження, що відкриває впускний клапан і засмоктує паливо в камеру, а при зворотному ході (підняття) плунжера тиск, навпаки, підвищується і відкривається випускний клапан, через який пальне нагнітається в паливну рампу. У такому насосі керування кількістю палива за один робочий цикл плунжера проводиться за допомогою дозуючого електричного паливного клапана, (Найпростіший аналог - система примусового холостого ходу на карбюраторах).

Насоси такого типу встановлюються в основному на великі та потужні дизельні двигуни, оскільки реалізують великий тиск, необхідне досягнення більшої потужності при невисоких робочих оборотах.

З чого складається насос

На прикладі розподільного насоса можна розглянути пристрій. Він складається з корпусу, в якому розташовані плунжерні пари, що обслуговують кілька форсунок, а також редукційний клапан, дренажний штуцер для зливу палива. Додатково на ньому встановлені елементи пристрою, що підкачує, насос низького тискудля подачі пального до впускних клапанів, пристрій для регулювання випередження упорскування, допоміжні приводи.

Можливі несправності

Як вже стало зрозуміло, паливний насос на дизелях – один із найскладніших і найвідповідальніших пристроїв двигуна. Плунжерна пара, яка є, по суті, серцем агрегату, є високоточною деталлю, при найменшому зносі якої відразу з'являються ознаки неякісної роботи– підвищений шум, перевитрата палива, вібрації та нестійка робота на всіх режимах. Найголовнішою та основною причиною зносу є неякісне паливо.

Сама по собі солярка вже є продуктом первинної перегонки нафти, тому за визначенням за своїми якостями гірше за будь-який бензин, проте до її очищення пред'являються дуже високі вимоги, але, на жаль, не завжди і не скрізь. Тому саме бруд та важкі частки в паливі, а також вода є самою частою причиноювиходу ТНВД із ладу. Ще однією причиною несправностей може бути старе масло дизельного двигуна. На жаль, складність сучасних насосів є такою, що відремонтувати його самостійно майже неможливо.

Ремонт ТНВД

Будь-якому ремонту передує діагностика ТНВД. Її краще проводити в техцентрах, що спеціалізуються саме на ремонті паливного насоса високого тиску дизельного двигуна. Однак, деякі елементи діагностування несправностей можна провести своїми руками. Взагалі, слід врахувати, що внаслідок більш складного пристроюсистеми живлення, на дизельному двигуні може бути більше причин неправильної роботи двигуна. Плаваючі обороти в процесі прогріву двигуна майже завжди вказують на знос плунжерної пари. Знос насосфорсунок на вантажівках також може спричинити перевитрату палива та чорний вихлоп. Ще однією причиною нестійкої роботи двигуна може бути несправність або зношування електронасоса, а також перегрів двигуна внаслідок недостатньої продуктивності водяної помпи в системі охолодження.

Таким чином, ремонт ТНВД вкрай бажано проводити на станціях техобслуговування, а діагностику, обслуговування та заміну зношених деталей за наявності необхідних знань та досвіду можна провести самостійно.

Вимоги до системи упорскування палива

Вимоги
Паливний насос високого тиску (ТНВД) повинен подавати паливо під тиском 350... 1600 бар - відповідно до особливостей процесу згоряння дизельного палива - з максимальною точністю дозування циклів упорскування для досягнення оптимального складу робочої суміші. Початок упорскування повинен бути точно встановлений за часом у межах близько ±1° повороту колінчастого валу для досягнення оптимуму між витратою палива, викидом токсичних компонентів з відпрацьованими газами та рівнем шуму. Муфта випередження сприскування дозволяє уточнювати початок упорскування та компенсувати тривалість поширення хвиль стиснення у паливопроводах реагуванням на зміну частоти обертання та випередження початку закриття отвору насоса (дійсний початок подачі палива насосом). Механічні системивключають муфту випередження впорскування для врахування змін частоти обертання колінчастого валу двигуна. Гвинтова кромка плунжера ТНВД дозволяє шляхом повороту змінювати циклову подачу палива залежно від навантаження. Для управління навантаженням та частотою обертання колінчастого валу дизеля використовується лише зміна циклової подачі палива; кількість повітря на впуску не дроселюється. Так як дизель на малих навантаженнях зі збільшенням циклової подачі палива може збільшувати частоту обертання, що перевищує допустиму, важливо мати пристрій, що обмежує це збільшення. Необхідно мати регулятор частоти обертання на режимі холостого ходу.

Процес упорскування
Під час розгляду процесу впорскування паливо не можна вважати стисливим. p align="justify"> Процеси, супутні впорскування, слід розглядати як динамічні (в основному, що відображають акустичні принципи). Кулачковий вал ТНВД, що приводиться від колінчастого валу двигуна, переміщає плунжери паливного насоса, забезпечуючи подачу палива та створюючи високий тиск у паливопроводах. Нагнітальний клапан відкривається при підвищенні тиску та хвиля тиску проходить у напрямку сопла форсунки зі швидкістю звуку (приблизно 1400 м/с). Після досягнення необхідного тиску запірна голка робочого сопла форсунки долає зусилля пружини, відкриваючи прохідний переріз, і паливо подається через отвори розпилювання в камеру згоряння двигуна. Процес упорскування закінчується із відкриттям зливного отвору в гільзі плунжера. Тиск надплунжерної порожнини зменшується, нагнітальний клапан закривається і тиск у паливопроводі знижується до меж, вибираних з наступних умов: запірна голка форсунки повинна закриватися миттєво, виключаючи витік палива; коливальні явища в паливопроводах не повинні викликати повторного відкриття голки та спричиняти кавітаційну руйнацію.

Система впорскування палива

Система впорскування палива призначена для точного дозування палива за різних режимів роботи. Вона містить в собі паливний бак, паливний фільтр, паливопідкачувальний насос, перепускний клапан та паливні трубопроводи. Тиск палива, необхідний для впорскування, створюється ТНВД, звідки паливо подається через нагнітальний клапан по паливним трубопроводам високого тиску до форсунок.

Паливний насос високого тиску
У ТНВД автомобільних дизельних двигунів, головним чином, використовується одна з наступних систем впорскування палива: насос із рядним розташуванням плунжерних пар та насос розподільчого типу. У насосі з рядним розташуванням плунжерних пар, що широко застосовується на двигунах великовантажних автомобілів, кулачковий вал приводить в дію один плунжер, що подає паливо тільки до одного циліндра двигуна. Інша конструкція ТНВД із рядним розташуванням плунжерних пар може регулювати фази впорскування на додаток до зміни кількості палива. Насос розподільного типу характеризується механічним або електронним регулятором та інтегральним пристроєм, що управляє кутом випередження впорскування. Одноплунжерний насос розподільного типу з плунжером, що обертається, зазвичай застосовується для високооборотних двигунів легкових автомобілів і малотоннажних вантажівок. Центральний плунжер, що приводиться в рух від кулачкового диска, створює тиск і розподіляє паливо по окремих циліндрах, а дозатор або електромагнітний клапан регулює кількість палива, що впорскується. Насоси розподільного типу з радіальним розташуванням плунжерних пар зустрічаються на дизелях з високою частотою обертання колінчастого валу для легкових автомобілів і малотоннажних вантажівок з безпосереднім упорскуванням палива. Елементи насоса в обох типах систем виготовляються з високою точністю для забезпечення тривалого терміну служби та стабільності роботи, точного регулювання моменту відсічення та кількості палива, що впорскується, а також рівномірності дозування по окремих циліндрах. Є також насоси з рядним розташуванням плунжерних пар та розподільчого типу, що приводяться в дію від кулачкового валу двигуна. Інший концепцією впорскування палива є система насос-форсунка, в якій насос і форсунка об'єднані в один вузол. Насос-форсунка встановлюється у головці кожного циліндра. Пристрій наводиться розподільним валом двигуна, безпосередньо штовхачем або опосередковано за допомогою коромисла (рокера). Система впорскування палива із загальним нагнітальним паливним трубопроводом (акумулятором) дозволяє розділити функції створення тиску та впорскування.

Паливні фільтри
Якість фільтра та відповідність необхідного ступеня очищення надають вирішальний вплив на довговічність системи впорскування палива. Найбільш важливий компонент паливного фільтра- фільтруючий елемент – складається з гідрофобного паперового елемента; згорнутого по спіралі з метою отримання максимальної площі поверхні, що фільтрує, що підвищує грязеемкость фільтра. Ефективність фільтрування, головним чином, визначається пористістю паперу, його масою та типом волокон. У системах з насосами розподільчого типу використовуються фільтри із середнім розміром пор 4...5 мкм, хоча з іншими типами насосів можуть використовуватися фільтри з розміром пор 8...10 мкм. Фільтри для дизельних систем впорскування палива можуть бути лінійні (тільки насоси VE) або типу патрона (що складаються з кожуха фільтра та змінного патрона, що загвинчується). Повністю лінійний фільтр або фільтр із патроном повинні замінюватися, коли закінчується встановлений термін обслуговування (> 30 тис. км). Фільтри для насосів VE включають спеціальні відстійники для збору вологи, що міститься в паливі, яка збирається на стороні забруднення паперу фільтра і потім просочується на чисту сторону. Вимірювальний датчик сигналізує про досягнення максимально допустимого рівня води. Для видалення води використовується дренажний затор. Також у фільтрі може встановлюватись електричний обігрівач з метою запобігання будь-яким перешкодам, що викликаються загущенням парафінових складових палива при низьких температурах.

Насоси з рядним розташуванням плунжерних пар

Насос, що підкачує
Плунжерний насос подає паливо до ТНВД під тиском близько 1...2,5 бар. Плунжер насоса, що підкачує, що приводиться в дію від розподільного кулачка, при кожному такті переміщається у верхню мертву точку. Поворотне рух здійснюється пружиною під час зворотного такту - відбувається впуск палива. Чим більший тиск у паливопроводі, тим менший хід плунжера, що подає паливо.

Паливний насос високого тиску
Кожен насос високого тиску з рядним розташуванням плунжерів має пару для кожного циліндра двигуна. Приведений рух двигуном кулачковий вал викликає рух плунжера, що підвищує тиск палива. Повернення їх у початкове положення здійснюється пружиною. Плунжер підганяється до втулки з такою точністю (зазор становить 3...5 мкм), що він фактично працює без витоків навіть при високому тиску та на будь-яких частотах обертання колінчастого валу двигуна. Робочий хід плунжера є незмінним.

Кількість палива, що подається, регулюється за допомогою повороту плунжера - спіральна виїмка змінює його дійсний робочий хід. Активна робота насоса починається, коли верхній край плунжера закриває впускний отвір. Проріз з'єднує камеру вище плунжера із зоною нижче просторової спіральної виїмки.

Для регулювання подачі палива використовують плунжери з різними типами спіральних канавок. У плунжерах тільки з нижньою спіральною канавкою початок подачі палива завжди відбувається при тому ж такті стиснення, а при обертанні плунжера може змінюватися випередження або запізнення впорскування палива. При верхньому розташуванні спіральної канавки змінюється початок упорскування палива. Є також плунжери з верхнім та нижнім розташуванням спіральних канавок. Для ТНВД використовуються такі типи нагнітальних клапанів: клапан з об'ємним розвантаженням; клапан-дросель зворотного ходу: клапан постійного тиску.

Для ряду випадків застосовуються спеціально розроблені нагнітальні клапани постійного тиску, які використовуються з метою гасіння хвильових явищ при відображенні від сопла форсунки, попереджаючи таким чином повторне впорскування палива. Клапан постійного тиску використовується для підтримки стабільних гідравлічних характеристик у системах упорскування палива високого тиску та невеликих двигунахбезпосереднього упорскування, що працюють на високих частотах обертання колінчастого валу. У ТНВД, в яких середні величини тисків упорскування досягають 600 бар (наприклад, в ТНВД розмірністю М, А), плунжерно-втулковий комплект встановлюється в корпусі насоса. У насосах з тиском впорскування палива, що перевищує 600 бар, плунжерно-втулковий комплект, нагнітальний клапан і втулка нагнітального клапана утворюють єдиний пристрій з метою виключення високих зусиль на корпусі насоса (наприклад, ТНВД розмірністю MW, Р). ТНВД з рядним розташуванням плунжерних пар і приєднаний до нього регулятор приєднуються до системи змащення двигуна.

Регулювання частоти обертання
Існують регулятори, що підтримують задані частоти обертання колінчастого валу двигуна, наприклад, на холостому ході або всережимні регулятори, що діють в діапазоні між холостим ходом та максимальною частотою обертання. Є регулятори, що керують режимом паливоподачі при повному навантаженнів залежності від частоти обертання колінчастого валу, тиском повітря, а також використовуються для подачі додаткової кількості палива, необхідного під час пуску двигуна. Регулятор встановлює кількість палива, що подається за допомогою зміни положення рейки паливного насоса.

Механічні (відцентрові) регулятори
Такі регулятори обертаються від кулачкового валу ТНВД. Вантажі під впливом відцентрових сил, долаючи зусилля пружини регулятора, впливають у вигляді системи важелів на рейку насоса. Відцентрова сила і сила пружності пружини перебувають у стані рівноваги, встановлюючи рейку у положення, що відповідає подачі палива для заданої потужності. Зменшення частоти обертання при підвищенні навантаження призводить до відповідного зменшення відцентрової сили, і пружина регулятора переміщає вантажі, що обертаються, а разом з ними і рейку насоса в напрямку підвищення кількості палива, що подається до тих пір, поки не відновиться рівновага.

Всережимні регулятори
Вони підтримують фактично постійну частоту обертання відповідно до положення важеля управління. Застосовуються у дизелях вантажних автомобілів, будівельної техніки, тракторів.

Дворежимні регулятори (мінімальної та максимальної частот обертання)
Цей тип регулятора ефективний лише на холостому ходу, коли двигун досягає максимальних обертів. Крутний момент між цими крайніми величинами визначається положенням педалі управління подачею палива.

Комбіновані регулятори
Комбіновані регулятори є синтезом двох описаних вище типів регуляторів. Залежно від специфіки використання активний контроль може здійснюватися як у верхньому, так і в нижньому діапазонах частот обертання колінчастого валу двигуна.

Типи регуляторів
Регулятори типу RQ і RQV включають роботу відцентрових мас, які діють пружину регулятора; рухи важеля управління змінюються відповідно до передавального відношення точки опори важеля. У регуляторах типу RSV і RSF пружина регулятора знаходиться поза обертовими масами, тому передатне відношення в точці опори важеля залишається в основному постійним.

Зменшення частоти обертання
Робота регулятора характеризується ступенем нерівномірності частоти обертання 6:

6 = (nLO - nVO) / nVO * 100%

де nLO – верхня безнавантажувальна частота обертання;

nVO - верхня повнонавантажувальна частота обертання колінчастого валу. Чим менша різниця між nLO і nVO, тим менше зниження частоти обертання, іншими словами - тим вищий ступінь точності, з якою регулятор підтримує конкретну частоту обертання колінчастого валу. Всережимні регулятори, що встановлюються на невеликих високооборотних двигунах, дозволяють підтримувати частоту обертання колінчастого валу в межах 6...10%.

Додаткове обладнання
Регулювання крутного моменту
Допоміжна пружина (пружина регулювання моменту, що крутить) точно підлаштовується на режим роботи двигуна, забезпечуючи необхідну подачу палива на режимі повного навантаження, тільки при трохи знижених показниках. При досягненні заданої частоти обертання колінчастого валу пружина стискається і викликає переміщення рейки насоса у напрямку зменшення циклової подачі (позитивний контроль моменту, що крутить). Також можливий негативний контроль, який відповідає підвищеній частоті обертання колінчастого валу двигуна за допомогою збільшення кількості палива, що подається.

У дизелях із турбонаддувом необхідно підвищувати циклову подачу палива. Для підвищення крутного моменту пружна діафрагма збільшує паливоподачу при зростанні тиску наддуву при повному навантаженні. Діафрагма впливає на рейку насоса, до якої вона приєднується, з метою забезпечення збільшення кількості палива, що подається.

Компенсатор абсолютного тиску (ADA)
Такий компенсатор подібний до LDA. Він зменшує циклову подачу палива на повному навантаженні у разі зниження атмосферного тиску (у високогірних умовах). Мембранний датчик тиску зміщує рейку насоса у напрямку зниження циклової подачі, як тільки зменшується атмосферний тиск.

Влаштування холодного пуску (TAS)
Двигун в холодному стані нормального пускувимагає збільшеної циклової подачі палива. При високих температурах атмосферного повітря та прогрітому двигуні збагачення суміші може призвести до підвищеної димності відпрацьованих газів. У цих умовах застосовується пристрій холодного пуску (ТАS), який використовує термодатчик для запобігання перезбагаченню суміші під час пуску прогрітого двигуна.

Датчик переміщення рейки (RWG)
У датчику RWG використовуються індукційні котушки. Після обробки даних сигнал використовується для виконання управління механічною або гідравлічною коробкою передач, забезпечення нижчих величин витрати палива, рециркуляції газів, що відпрацювали, і діагностики.

Датчик закриття отвору (FBG)
Датчик FBG є індукційним пристроєм для керування двигуном за допомогою закриття отвору ТНВД.

Пристрій випередження впорскування
Розміщується на приводі між двигуном та ТНВД. Відцентрові вантажі реагують на частоту обертання колінчастого валу двигуна, що підвищується, за допомогою повороту кулачкового валу ТНВД по відношенню до провідного валу в напрямку "випередження подачі".

Вимкнення роботи насоса
Використовується механічний (важіль зупинки), електричний або пневматичний пристрій для зупинки дизеля припинення подачі палива.

Електронний регулятор (EDC)
Замість регулятора відцентрового типу може використовуватися електронний регулятор для ТНВД з рядним розташуванням плунжерних пар, в якому є привід соленоїдний з безконтактним індуктивним датчиком, що визначає положення рейки насоса. Соленоїдний виконавчий механізм приводиться в дію за допомогою ECU, який порівнює положення дросельної заслінки, частоту обертання і деяку кількість додаткових факторів з робочими характеристиками з метою визначення правильної кількості палива, що подається (виражається як функція положення рейки). За допомогою електронного контролера порівнюється положення рейки насоса з конкретною точкою визначення значення струму збудження соленоїда, який стискає зворотну пружину. Коли відхилення визначаються, регулюється струм збудження, забезпечуючи усунення рейки насоса до більш точного положення. Індуктивний вимірювальний перетворювач частоти обертання колінчастого валу керує положенням колеса, що встановлюється на кулачковому валу; ECU використовує імпульсні інтервали для обчислення частоти обертання колінчастого валу двигуна. Переваги електронного регулятора: двигун може пускатися та зупинятися за допомогою ключа запалювання; вільний вибір зовнішніх швидкісних характеристик; максимальна кількість палива, що впорскується, точно скоординовано з тиском наддуву для дотримання норм на димність відпрацьованих газів; можливість коригування залежно від температур повітря та палива; збагачення суміші під час пуску; контроль частоти обертання колінчастого валу двигуна для допоміжних пристроїв; засіб керування рухом на маршруті; регулювання максимальної швидкостірухи автомобіля; стабілізація частоти обертання на холостому ході двигуна; регулювання сили тяги (ASR) при автоматичній коробціпередач; передача сигналу для тахометра та дисплея витрати палива; інтегральна діагностика відмов.

Рядний ТНВД із додатковою втулкою

Такий насос для керування кутом випередження впорскування здійснює регулювання закриття отвору (початок подачі палива). Випускний отвір у корпусі насоса включено до золотника кожного плунжерно-втулкового комплекту. Керуючий вал з важелями регулює положення всіх ковзних контактів одночасно за допомогою зміщення ковзного контакту вгору або вниз, вводячи випередження або запізнення початку подачі палива. Поворот валу здійснюється електромагнітним механізмом. Датчик переміщення голки контролює початок упорскування безпосередньо у форсунці. Він передає відповідний сигнал ECU з метою регулювання струму збудження соленоїда для досягнення сумісності із заданими вихідними величинами. Датчик частоти обертання колінчастого валу подає точну інформацію про тривалість упорскування палива стосовно ВМТ за допомогою імпульсів від контрольних міток на маховику.

ТНВД розподільчого типу (VE)

Такий насос застосовується для 3, 4, 5 та 6-циліндрових дизельних двигунів легкових автомобілів, тракторів та вантажних автомобілів потужністю до 20 кВт на циліндр. Насоси розподільного типу для двигунів з безпосереднім упорскуванням забезпечують тиск до 700 бар при частоті обертання до 2400 хв-1.

Паливопідкачуючий насос
Цей насос лопатевого типу служить для подачі палива з бака і разом з нагнітальним клапаном, що регулює, створює тиск, який зростає прямо пропорційно частоті обертання колінчастого валу двигуна.

Насос високого тиску
Насос розподільного типу включає тільки один плунжерновтулковий комплект для живлення всіх циліндрів.

Плунжер не тільки створює необхідний тиск палива під час його робочого ходу, але й одночасно, обертаючись, розподіляє його на окремі вихідні отвори. Під час одного обороту провідного валу плунжер здійснює кількість тактів, що дорівнює кількості циліндрів двигуна. Ведучий вал обертає кулачкову шайбу та плунжер, з яким вона з'єднана. Виступи на кулачковій шайбі забезпечують осьове переміщення плунжера та його обертання (розподіл та подачу палива). Насос продовжує подачу палива під час робочого ходу доти, доки випускний отвір плунжера залишається закритим, і припиняє подачу палива, як тільки випускний отвір поєднується з отвором у регулюючій втулці. Регулятор визначає положення регулюючої втулки, що переміщається плунжері.

Механічний регулятор
Кульова цапфа забезпечує з'єднання між регулюючою втулкою і важелями регулятора, які, у свою чергу, переміщуються під дією відцентрової сили, що викликається вантажами, що обертаються з урахуванням протидії пружини регулятора. Швидкісний режимвстановлюється регулюванням натягу пружини важелем. Регулювальний гвинт повного навантаження використовується для встановлення системи важіль-регулятор для отримання максимальної потужності. Можуть бути встановлені додаткові пружини для адаптації до холостому ходута перехідним характеристикам.

Сигнал навантаження
ТНВД розподільчого типу, оснащені дворежимними регуляторами, керуються за допомогою мікровимикача або потенціометра.

Механічні допоміжні пристрої
Деякі з таких пристроїв управління використовуються з метою обробки додаткових робочих параметрів для регулювання кількості палива, що впорскується (компенсатор тиску у впускному патрубку, гідравлічні та механічні засобиадаптації до повного навантаження) та для керування закриттям отвору (початок подачі палива).

Гідромеханічний регулюючий пристрій кута випередження впорскування
Встановлюване по потоку палива після насоса, що підкачує, пристрій включає нагнітальний регулюючий клапан, який забезпечує зростання тиску палива в лінійній залежності від частоти обертання колінчастого валу двигуна (1,5 ... 8 бар). Цей тиск впливає через отвір, що регулюється дроселем, на передній кінець пружного плунжера. Той, у свою чергу, повертає роликове кільце насоса в протилежному обертанні насоса напрямку, таким чином збільшуючи випередження початку впорскування палива незалежно від частоти обертання колінчастого валу.

Вимкнення роботи насоса
Механічне (важіль зупинки) або електричний (солоноїдний клапан) пристрій відключення перериває роботу дизеля, припиняючи подачу палива. Електричний спосіб широко поширений легкових автомобілях.

Електронний регулятор (EDC)
Ексцентрично-встановлена ​​кульова цапфа пов'язує регулюючу втулку насоса VE та виконавчий соленоїдний механізм. Кутова установка виконавчого механізму визначає положення регулюючої втулки та за її допомогою активний робочий хід насоса. До виконавчого механізму приєднується датчик вимірювання положення (потенціометр або індуктивний вимірювальний перетворювач). ECU отримує різні сигнали від вимірювальних перетворювачів - положення педалі управління подачею палива, частоти обертання колінчастого валу двигуна, температури повітря, охолоджуючої рідини та палива, тиску наддуву, атмосферного тиску тощо. Він використовує ці вхідні величини, що зберігаються в його пам'яті, визначення правильної кількості палива, що впорскується. Таким чином, ECU змінює струм збудження виконавчого приводу до тих пір, поки не збігаються вихідні дані та дійсні величини для прийнятого положення рейки.

Електронно-керований пристрій синхронізації
Тривалість впорскування (початок впорскування палива) можна також регулювати шляхом порівняння дійсних і вихідних величин, що заздалегідь задаються. При цьому сигнал від виконавчого перетворювача, за допомогою якого контролюється точка, при якій відкривається форсунка, порівнюється із запрограмованою вихідною величиною. Електромагнітний клапан змінює тиск, що додається до плунжера, та за його допомогою установку регулювання пристрою синхронізації. Сигнал від вимірювального перетворювача форсунки, що вказує на початок упорскування, порівнюється з даними, що зберігаються в пам'яті. Тактова частота, використовувана для спрацьовування електромагніту, модифікується, поки збігнуться дійсна і вихідна величини. Переваги електронного управління із зворотним зв'язком: уточнене регулювання циклової подачі палива; уточнене регулювання частоти обертання колінчастого валу двигуна; більш точний кут випередження впорскування палива. Пристрій може керувати рециркуляцією відпрацьованих газів, контролювати тиск наддуву, керувати свічками розжарювання та забезпечувати зв'язок з іншими бортовими електричними системами.

ТНВД розподільчого типу

У новому поколінні розподільних ТНВД основу становить електромагнітний клапан високого тиску, що дозволяє дозувати паливо за допомогою плунжерного втулкового комплекту насоса. Ця концепція найкраща як з точки зору гнучкості у вимірі тривалості впорскування, так і початку впорскування палива.

Розподільний насос з аксіальним плунжером
Такий насос представляє розвиток концепції наддуву в раніше розглянутих насосах розподільного типу з електронним управлінням. Додано: соленоїдний клапан високого тиску; електронний блок керування (ECU); датчик кута повороту. Соленоїдний клапан закривається, визначаючи початок подачі палива. Швидкість упорскування відповідає тривалості закриття клапана. Тиск упорскування палива досягає 1200 бар.

Розподільний роторний ТНВД
Такі насоси призначені для двигунів із безпосереднім упорскуванням палива з високими робочими характеристиками. Рівні тиску з боку насоса досягають 1000 бар, хоча відповідні величини розпилювача можуть підвищуватися до 1500 бар. Зважаючи на те, що кулачковий механізм має безпосередній привід, відхилення від заданих законів подачі палива мінімальні. Електромагнітне керування забезпечує швидке реагування на відкриття та закриття плунжерної камери.

Насос-форсунки з клапанним регулюванням циклової подачі

Нове покоління систем упорскування палива на основі одного насоса, що регулюється за часом, для сучасних легкових та вантажних автомобілів з дизелями з безпосереднім упорскуванням характеризується модульною конструкцією; ці системи включають електронно-керований блок насос-форсунки (PDE) та блок насоса (PLD).

Блок насос-форсунки (PDE)
Електронно-керований блок насос-форсунки є одноциліндровим ТНВД. Цей блок характеризується інтегральним соленоїдним клапаном та призначений для встановлення безпосередньо на головці циліндрів дизеля. Кронштейни, що працюють на розтягування, утримують окремі модулі, які мають окремі ланцюги подачі палива для кожного циліндра двигуна. Кулачок на розподільчому валуприводить в дію індивідуальну для кожного циліндра насос-форсунку безпосередньо через коромисло або опосередковано за допомогою штанги штовхача та коромисла. Швидкодіючий соленоїдний клапан, відповідно до параметрів, що визначаються в програмній карті двигуна, забезпечує точне регулювання часу початку упорскування палива та швидкості потоку. У відключеному положенні соленоїдний клапан забезпечує необмежений прохід потоку палива від насоса до ланцюга низького тиску системи. Соленоїдний клапан включається під час ходу подачі плунжера насоса, перекриваючи перепускний клапан, таким чином герметизуючи ланцюг високого тиску. Паливо потім подається до форсунки, як тільки перевищується тиск відкриття розпилювача. Тобто упорскування палива починається, коли соленоїдний клапан закривається.
Насос-форсунка використовується при тиску впорскування палива до 160 МПа (180 МПа для перспективних моделей). Ця конструкція також може застосовуватися для індивідуального вибіркового відключення циліндра (при часткових навантаженнях).

ТНВД, вбудований у блок циліндрів (PLD)
Система одиничного насоса, об'єднаного з форсункою, також є модульною конструкцією з пристроєм впорскування палива та керуванням за часом. Кожен циліндр двигуна живиться окремим модулем із наступними компонентами: виконаний за одне ціле насос високого тиску; швидкодіючий соленоїдний клапан; коротка лінія високого тиску; комплект розпилювача. Елемент насоса зазвичай встановлюється як невід'ємна частина блоку циліндрів дизеля, де він рухається кулачком основного розподільного валу. Електромагнітний клапан здійснює точне керування часом початку та тривалістю впорскування палива відповідно до програми. У відкритому стані електромагнітний клапан дозволяє плунжеру насоса заповнювати робочу порожнину під час такту впуску та впорскувати його у заданий час. Область високого тиску герметизується лише під час такту подачі, коли соленоїд спрацьовує на закриття клапана. Подача палива до форсунки починається, як тільки перевищується тиск відкриття. Одиничний тип насоса може бути використаний для тиску впорскування до 160 МПа. Такі високі тиски впорскування палива узгоджуються з електронним керуванням із зворотним зв'язком, що ґрунтується на даних, записаних у пам'яті ECU, для значного скорочення витрати палива та токсичності.

Електронний блок керування (ECU)
Індивідуальні системи насоса та форсунки забезпечують пряму залежність між параметрами паливоподачі та положенням колінчастого валу. Узгодження забезпечується за допомогою зубчастого диска на колінчастому валу, тоді як імпульсний датчик, встановлений на розподільчому валу, синхронізує впорскування палива відповідно до кожного окремого циліндра. Керування процесом впорскування за типом зворотного замкненого зв'язку протікає відповідно до програми, що зберігається в пам'яті ECU.
Електронний блок керування дозволяє забезпечувати керування соленоїдами насос-форсунок. Він контролює та обробляє різні вхідні сигнали вимірювальних датчиків. ECU може зберігати у пам'яті інформацію, що містить специфічні схеми роботи з отримання різноманітних параметрів. Основними даними є частота обертання колінчастого валу двигуна і навантаження, на які водій може безпосередньо впливати за допомогою педалі газу. Контрольовані параметри також включають температуру повітря, палива, рідини, що охолоджує, і тиск турбокомпресора. Ці основні функції можуть доповнюватися різноманітністю інших операцій, призначених підвищення зручності. ECU задовольняє суворим вимогам надійності роботи компенсацією та виявленням несправностей функціонування окремих складових частин. Він також призначений для полегшення діагностики несправностей роботи дизеля та його системи паливоподачі. Виробник ECU може використовувати програмування EOL (кінець лінії) з метою накопичення даних для специфічних схем компонування двигуна і автомобіля. ECU задовольняє суворим вимогам протидії перешкодам системи електрообладнання автомобіля та інших джерел. Фільтри та екрани захищають ECU від впливу електромагнітних перешкод та водночас зменшують поширення його власних перешкод.

Шина CAN (контролер місцевого зв'язку) може використовуватися для мережі зв'язку системи з іншими компонентами автомобіля, наприклад, ABS (антиблокувальна система гальм), ASR (система контролю сили тяги або коефіцієнта зчеплення) і електронна система управління перемиканням в коробці передач.

Акумуляторна Паливна систематипу "Common Rail"

Системи з акумулятором роблять можливим об'єднання системи впорскування палива дизеля з різними функціями, що дистанційно виконуються, і в той же час дозволяють підвищувати точність управління процесом згоряння палива. Відмінна характеристика системи із загальним трубопроводом полягає в поділі вузла, що створює тиск, і вузла впорскування. Це дозволяє підвищити величину тиску впорскування палива.

Конструкція системи
Основу системи складає резервуар (акумулятор). Цей резервуар включає компоненти розподільного трубопроводу (загальна рейка), лінії подачі палива та форсунки. Плунжерний насос високого тиску (лінійний насос на вантажних автомобілях, Радіальний плунжерний пристрій на легкових автомобілях) створює тиск; цей насос може призначатися для роботи при низьких значеннях моменту, що крутить, з метою істотного зменшення потреби в тяговому зусиллі.
Тиск системи, що створюється ТНВД, поширюється через акумулятор та паливопроводи до форсунки. Форсунка забезпечує подачу потрібної кількості палива до камери згоряння. У точно встановлений момент ECU передає сигнал збудження до соленоїда форсунки, що означає початок подачі палива. Кількість палива, що впорскується, визначається періодом відкриття розпилювача і тиском в системі.

Перспективи системи
Ця система розширює область оптимізації процесу згоряння за допомогою розділення функцій створення тиску та впорскування. Тиск, необхідний для впорскування палива, в основному базується на виборі якоїсь точки набору заданих параметрів. Додатково тиск упорскування залишається постійним на період тривалості процесу упорскування палива при тиску (з мінімальними відхиленнями) 1400 бар. Така здатність керувати характером згоряння може використовуватися для багатоімпульсного впорскування з метою зменшення шкідливих компонентів відпрацьованих газів; також це може забезпечити зниження шуму. Система з однією рейкою дозволяє контролювати рух голки форсунки, а разом із нею і схему впорскування в межах певного діапазону. Для багатоімпульсного подачі палива система включає електромагніт кілька разів.

Застосування системи
Для пристосування до роботи системи із загальною рейкою у дизелі створювати його модифікації не потрібно. Насос високого тиску замінює ТНВД, а форсунка встановлюється в головці блоку циліндрів так само, як і звичайний комплект насосфорсунки. Все це дозволяє застосовувати схему із загальною рейкою як окремий варіант системи упорскування палива.

Стендові випробування ТНВД

Для забезпечення оптимальних показників витрати палива, ефективної потужності дизеля і відповідності все більш зростаючим вимогам до токсичності відпрацьованих газів, необхідна ретельна перевірка і регулювання ТНВД і систем регулювання впорскуванням. Основні технічні умови за методиками випробувань та випробувальних стендів конкретизуються у стандартах ISO. Привідна муфта насоса, що випробовується, встановлюваного на випробувальний стенд, приводиться в дію електродвигуном. Лінії живлення і зворотного зливу приєднують насос, що підкачує, до механізму подачі еталонного палива випробувального стенду. Лінії тиску ведуть до пристрою вимірювання палива, що складається з випробувальних форсунок з точно заданим тиском початку відкриття. Тиск і температура еталонного палива встановлюються відповідно до технічними умовамипроведення випробувань. Метод вимірювання з безперервним потоком вимагає використання точних насосів шестеренних для кожної секції ТНВД, що припадає на кожен циліндр. Частота обертання приводу насоса регулюється таким чином, щоб кількість еталонного палива, яке він перекачує, відповідало б величині впораного палива. За допомогою мікропроцесора аналізуються результати вимірювань та перетворюються на гістограму для виведення на монітор. Цей випробувальний метод характеризується високим ступенем точності та відтворюваністю результатів випробувань. Кількісний вимір за допомогою мірних скляних мензурок полягає у подачі еталонного палива до мензурок. Потік переривається, щойно завершується певну кількість робочих тактів. Кількість еталонного палива, що розподіляється випробувальними форсунками, може бути визначена за допомогою градуювання на мензурках.

Вимірювальні установки для випробування дизельних двигунів
Випробувальна установка для дизельного насоса використовується для регулювання точності паливоподачі насоса відповідно до потреб двигуна. За її допомогою фіксуються імпульси від контрольної мітки на маховику двигуна. Даний пристрій керує моментом закриття отвору (початок подачі палива) та тривалістю подачі при конкретній частоті обертання колінчастого валу двигуна. При цьому не потрібно підключатись до роботи ліній високого тиску. До циліндра N 1 трубки високого тиску приєднується індуктивний датчик. Спільно із стробоскопом або датчиком ВМТ визначається момент закриття отвору та тривалість упорскування. Інший метод випробувань включає визначення закриття отвору за допомогою загвинчування індуктивного вимірювального перетворювача корпус регулятора. Вимірювальний перетворювач отримує імпульси від штиря, розташованого на корпусі регулятора відцентрового типу. Імпульси запізнюються від сигналів вимірювального датчика ВМТ на певний інтервал, який використовується пристроєм для обчислення моменту закриття отвору.

За матеріалами автомобільного довідника Bosch.
© Robert Bosch GmbH, 1996
© "За кермом", переклад на російську мову, 1999

За матеріалами сайтуhttp://www.mdiesel.ru/

Паливний насос високого тиску (ТНВД) дизельного двигунає одним з найбільш складних вузлів системи паливоподачі дизельних двигунів.

Призначення

Паливні насоси призначені для подачі в циліндри дизеля під певним тиском і в певний момент циклу, точно відміряних порцій палива, відповідних даному навантаженню доданої до колінчастому валу. За способом упорскування розрізняють паливні насоси безпосередньої дії та з акумуляторним упорскуванням.

У паливному насосі безпосередньої дії здійснюється механічний привід плунжера, а процеси нагнітання та упорскування протікають одночасно. Кожен циліндр секція паливного насоса подає необхідну порцію палива. Необхідний тиск розпилення створюється рухом насоса плунжера.

У системах з гідравлічними акумуляторами процеси нагнітання і впорскування протікають окремо. Попередньо паливо під високим тиском нагнітається насосом в акумулятор, з якого надходить до форсунок. Ця система забезпечує якісне розпилювання та сумішоутворення в широкому діапазоні навантажень дизеля, але через складність конструкцій такий насос широкого поширення не отримав. Сучасні дизелі використовують технологію з керуванням електромагнітними клапанами. мікропроцесорного пристрою(Таке поєднання називається «common rail»).

Різновиди

Паливні насоси високого тиску можуть бути рядними, V-подібними (многосекційними) та розподільними. У рядних ТНВД насосні секції розташовуються одна за одною, і кожна подає паливо певний циліндр двигуна. У розподільчих ТНВД, які бувають одноплунжерними та двоплунжерними, одна насосна секція подає паливо в кілька циліндрів двигуна.

Влаштування розподільчого ТНВД:

1. всережимний регулятор;
2. дренажний штуцер;
3. корпус насосної секції високого тиску в зборі з плунжерною парою та нагнітальними клапанами;
4. лючок регулятора випередження упорскування;
5. корпус ТНВД;
6. електромагнітний клапан вимикання подачі палива;
7. кулачково-роликовий пристрій приводу плунжера

Подачу палива з бака в ТНВД забезпечує паливопідкачувальний насос (5), а редукційний клапан (1) підтримує стабільний тиск на вході в насосну секцію ТНВД, яка розташована в корпусі (4).

Плунжерна пара насосної секції являє собою золотниковий пристрій, що регулює кількість палива, що впорскується, і розподіляє його по циліндрах дизеля відповідно до порядку їх роботи. Всережимний регулятор (2) забезпечує стійку роботу дизеля в будь-якому режимі, що задається водієм за допомогою педалі акселератора , і обмежує максимальні обороти колінчастого валу, а регулятор випередження впорскування палива (6) змінює момент подачі палива в циліндри в залежності від частоти обертання коленвала.

Паливопідкачуючий насос подає в ТНВД паливо набагато більшому обсязі, ніж потрібно для роботи дизеля. Надлишки повертаються у бак через дренажний штуцер (3). Що стосується електромагнітного клапана (8), він призначений для зупинки дизеля. При повороті ключа в замку запалення в положення "вимкнено" електромагнітний клапан перекриває подачу палива до плунжерної пари, а отже, і в циліндри дизеля, це і потрібно, щоб заглушити силовий агрегат.

Залежно від тиску та тривалості впорскування, а також від величини циклової подачі палива існують такі моделі рядних ТНВД:

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

Загальний пристрій ТНВД

• Корпус.
• Кришки.
• Всережимний регулятор
• Муфта випередження упорскування.
• Насос, що підкачує.
• Кулачковий вал.
• Штурхачі.
• Плунжери з повідками або зубчастими втулками,
• Гільзи плунжерів.
• Поворотні пружини плунжерів.
• Нагнітальні клапани.
• Штуцери.
• Рейка.

Принцип дії ТНВД

Обертання кулачковий вал отримує через муфту випередження упорскування і зубчасту передачувід колінчастого валу. При обертанні кулачкового валу кулачок набігає на штовхач і зміщує його, а він, у свою чергу, стискаючи пружину, піднімає плунжер. При піднятті плунжера він спочатку закриває впускний канал, а потім починає витісняти паливо, що знаходиться над ним. Паливо витісняється через нагнітальний клапан, що відкрився рахунок тиску, і надходить до форсунки.

У момент руху плунжера вгору гвинтовий канал, що знаходиться на ньому, збігається зі зливним каналом у гільзі. Залишки палива, що знаходяться над плунжером, починають йти на злив через осьовий, радіальний і гвинтовий канали в плунжері і зливний в гільзі. При опусканні плунжера рахунок пружини відкривається впускний канал, і обсяг над плунжером заповнюється паливом від насоса, що підкачує.

Зміна кількості палива, що подається, до форсунки здійснюється поворотом плунжерів від рейки через всережимний регулятор. При повороті плунжера, якщо гвинтовий канал співпаде зі зливним раніше, то впорсне палива буде менше. При зворотному повороті канали збігатимуться пізніше, і впорснуте палива буде більше.

На деяких ТНВД (наприклад, ТНВД трактора Т-130) частина секцій відключається на неодружених оборотах, відповідно, відключається і частина циліндрів двигуна.

Додаткові агрегати ТНВД

Муфта випередження упорскування- служить зміни кута випередження упорскування залежно від оборотів. За принципом дії є механізмом, який використовує відцентрову силу. Пристрій:

• Провідна напівмуфта.
• Ведена напівмуфта.
• Вантажі.
• Стяжні пружини вантажів.
• Опорні пальці вантажів

Принцип дії муфти наступний. При мінімальних оборотах вантажі рахунок пружин стягнуті до центру і становище між муфтами є вихідним, у своїй кут випередження упорскування перебуває у межах відрегульованого параметра. При збільшенні оборотів відцентрова сила у вантажах зростає та розводить їх, долаючи опір пружин. При цьому муфти повертаються відносно один одного і кут випередження упорскування збільшується.

Всережимний регулятор - служить зміни кількості подачі палива залежно від режимів роботи двигуна: запуск двигуна, збільшення/зменшення оборотів, збільшення/зменшення навантаження, зупинка двигуна. Пристрій:

• Корпус.
• Кришки.
• Дзержинськ.
• Вантажі.
• Муфти.
• Важелі.
• Скоба-куліси.
• Регулювальні гвинти.
• Відтяжні пружини.

Принцип дії регулятора наступний:

• Запуск двигуна: перед запуском рейка за рахунок пружини знаходиться в положенні максимальної подачі палива, тому при запуску двигуна подається максимальна кількість палива. Це сприяє швидкому запуску. Як тільки двигун почне розвивати оберти, і відцентрова сила в вантажах почне рости, вони, долаючи опір пружин, почнуть розходитися в сторони і своїми внутрішніми важелями тиснути на муфту, яка впливатиме на важіль, а важіль буде тягнути рейку в бік зменшення. Оберти встановлюються відповідно до натягу пружин.
• Збільшення обертів: при натисканні на педаль "газу" натягується пружина, що діє на важіль рейки та муфту. Муфта та рейка зміщується, при цьому долається відцентрова сила у вантажах. Рейка зміщується у бік збільшення подачі палива, і обороти зростають.
• Збільшення навантаження - зі збільшенням навантаження і постійному становищі педалі «газу» обороти знижуються, відцентрова сила у вантажах теж. Вантажі складаються і дають можливість зміститися муфті, важелю та рейці у бік збільшення подачі палива. При зниженні навантаження обороти починають збільшуватися, відцентрова сила у вантажах теж, вантажі починають розходиться і внутрішніми важелями зміщувати муфту, важіль і рейку у бік зменшення подачі палива. Оберти при цьому припиняють зростати.
• Зупинка двигуна – при зупинці двигуна повертається скоба, куліса скоби впливає на важіль, а важіль – на рейку. Рейка переміщується настільки у бік зменшення подачі, що подача припиняється, і двигун зупиняється