ТНВД (топливный насос высокого давления). Типы и принцип действия ТНВД

ТНВД (топливный насос высокого давления) является одним из основных элементов дизельного двигателя. Задача топливного насоса состоит в подаче определенных порций топлива в нужный момент под тем или иным давлением в цилиндры.

Топливный насос высокого давления в зависимости от способа впрыска бывают непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. Отличаются они тем, что у насоса непосредственного действия привод плунжера механический, нагнетание и впрыск происходят одновременно. Топливо поступает строго отмеренными порциями в каждый цилиндр. Движением плунжера обеспечивается необходимое давление.

В устройстве с аккумуляторным впрыском привод плунжера осуществляется благодаря давлению сжатых газов в цилиндре, а также посредством пружин. На некоторых транспортных средствах, например, морских судах, устанавливают топливные насосы высокого давления с гидравлическими аккумуляторами.

Типы ТНВД

Выделяют несколько типов топливных насосов высокого давления: распределительные, рядные, а также многосекционные. Исходя из названия, в рядных насосах секции расположены последовательно, друг за другом. Из каждой секции топливо подается к цилиндрам дизеля. Распределительные характеризуются тем, что одна секция может подавать горючее сразу нескольким цилиндрам. Они могут быть как одноплунжерными, так и двухплунжерными.

Принцип действия

Принцип действия ТНВД сводится к следующему: посредством муфты опережения впрыска и передачи от коленвала осуществляется вращение кулачкового вала. Поднимается плунжер и совершает возвратно-поступательные движения. Плунжер поднимается вверх, сливной канал в гильзе и винтовой канал совпадают. Оставшееся над плунжером топливо сливается через каналы в плунжере и гильзе (радиальный, винтовой, осевой, сливной).

Когда плунжер идет вниз, поступающее топливо под давлением подается к подводящему каналу насоса.

После открытия впускного отверстия топливо начинает поступать в надплунжерное пространство. Посредством нагнетательного канала топливо вытесняется, а далее поступает к форсунке. Его количество регулируется поворотом плунжера (меньше топлива будет впрыснуто, если сливной и винтовой каналы совпадут раньше).

Корпорация Bosch также выпускает топливные насосы высокого давления, начиная с 1927 года. Предложенная система впрыска дала прекрасную возможность производить дизельные двигатели для грузового, а впоследствии — легкового транспорта. Уже в 1989 году непосредственный впрыск топлива стали применять в турбодизелях. Такой распределительный ТНВД Bosch был аксиально-поршневым и установлен на Audi 100. С годами разрабатывались все новые технологии, например, во второй половине 90-х годов — знаменитая система топливного впрыска Common Rail. Управление клапанами форсунок там осуществляется за счет микропроцессорного устройства.

Устройство и принцип действия топливного насоса ТНВД Т-40 (шлицевая втулка)

Топливный насос 574. 1111004 (рисунок 1) одноплунжерного типа, с топливным дозированием и изменением объема его подачи перемещением по плунжеру дозатора. Топливо распределяется по цилиндрам двигателя Д-144 за счет вращательного движения плунжера. Насос ТНВД Т-40 имеет механический всережимный регулятор прямого действия, поршневой подкачивающий насос и насос ручной подкачки топлива.

Корпус насоса (поз. 15) выполнен из алюминия, неразъемного исполнения, имеет три полости: насосную, регуляторную и полость кулачкового механизма. В полостях соответственно размещены плунжерная пара с приводом, кулачковый регулятор и эксцентриковый вал. Топливоподкачивающий насос (поз. 31), закрепленный на боковой стенке корпуса, приводится в действие от кулачкового вала (поз. 4) через вал эксцентриковый (поз. 3). Кулачковый вал получает вращение от двигателя агрегата через шлицевую втулку (поз. 6).

При вращении вала (поз. 4) плунжер совершает возвратно-поступательное движение, при этом нагнетание происходит, когда кулачек набегает на ролик толкателя (поз. 9), а всасывание – под действием пружины. Кроме того, от вала (поз. 20) регулятора плунжер получает вращение, распределяя в результате этого топливо по цилиндрам. Вал регулятора получает вращение от кулачкового вала через шестерни (поз. 1, 2). Ступица (поз. 29) регулятора имеет связь с валом (поз. 20) через демпферную пружину (поз. 11). Подача топлива в топливном насосе ТНВД Т-40 изменяется осевым перемещением дозатора по плунжеру регулятором через рычаг (поз. 37), тягу (поз. 39) и поводок (поз. 33) привода.

Выбор режима работы двигателя Д-144 осуществляется поворотом рычага (поз. 36), регулятора, связанного через пружину (поз. 25) и систему с дозатором. Подача топлива при запуске двигателя увеличивается автоматически. При перегрузке дизеля увеличение подачи топлива происходит при помощи пружинного корректора, состоящего из корпуса (поз. 23), штока (поз. 24), пружины (поз. 22), регулировочного винта (поз. 21) и контргайки. Прекращение подачи топлива осуществляется принудительно при помощи рычага (поз. 36) или регулятором, когда достигнута предельная частота вращения.

1 – ведомая коническая шестерня; 2 – ведущая коническая шестерня; 3 – эксцентриковый вал; 4 – кулачковый вал; 5 – установочный фланец; 6 – шлицевая втулка; 7 – гайка привода; 8 – крышка с манжетой; 9 – толкатель; 10 – ограничительная шайба; 11 – демпферная пружина; 12 – груз регулятора; 13 – муфта; 14 – промежуточная шестерня; 15 – корпус насоса; 16 – секция высокого давления; 17 – сапун-маслозаливное отверстие; 18 – лимб; 19 – крышка с корректором; 20 – вал регулятора; 21 – винт; 22 – пружина; 23 – корпус корректора; 24 – шток корректора; 25 – пружина регулятора; 26 – рычаг корректора; 27 – ось серьги пружины; 28 – ось основного рычага; 29 – ступица регулятора; 30 – крышка с подшипником; 31 – топливоподкачивающий насос; 32 – втулка привода дозатора; 33 – поводок привода дозатора; 34 – винт положения “стоп”; 35 – винт максимальных оборотов; 36 – рычаг управления; 37 – основной рычаг; 38 – эксцентриковый палец; 39 – тяга; 40 – пружина; 41 – отверстие уровня масла.

принцип работы топливного насоса ВИТ Архив

10 декабря 2015 12:00 | 1 комментарий | Яз

Для топливного насоса простого рывкового типа начало впрыска топлива фиксируется в точке, в которой верхняя часть плунжера закрывает сливное отверстие. Окончание впрыска, которое является переменным, происходит, когда край спирали открывает сливное отверстие.

Изменяемая синхронизация впрыска или VIT — это термин, используемый для определения топливного насоса высокого давления, который изменяет синхронизацию начала впрыска топлива.

С ТНВД рывкового типа это можно сделать следующими способами:

1. Путем изменения положения цилиндра относительно плунжера.
2. Использование топливного насоса с двумя плунжерами.
3. Изменение положения топливного кулачка или толкателя кулачка.
4. С помощью топливных насосов специальной конструкции, таких как топливные насосы sulzer.

VIT используется для опережения момента впрыска топлива, чтобы максимальное давление сгорания или Pmax достигалось при нагрузке около 85%. Это дает более эффективный двигатель за счет снижения расхода топлива. См. диаграмму ниже.

На рисунке выше показано изменение Pmax для топливного насоса с VIT (показано красной линией) и без VIT (показано красной пунктирной линией). Также показано изменение топливного индекса и индекса VIT. Действие VIT начинается примерно при 40% нагрузки двигателя. От этой нагрузки начало впрыска топлива опережает постепенное увеличение Pmax. Когда нагрузка двигателя достигает 85 %, значение Pmax будет соответствовать 100 % нагрузке двигателя, как показано на рисунке. При нагрузке 85 % начало впрыска топлива задерживается, чтобы поддерживать постоянное значение Pmax. На рисунке индекс VIT показывает опережение и запаздывание впрыска топлива.

Момент впрыска также можно отрегулировать вручную, чтобы обеспечить более эффективное сгорание топлива с разным качеством воспламенения.

Отсюда целью ВИТ на судах являются:

• Повышение удельного расхода топлива двигателя.
• Оптимизация процесса сгорания топлива разного качества.

Топливный насос с VIT

На приведенном выше рисунке показан принцип работы VIT в топливном насосе, установленном на двигателе Sulzer RTA. Плунжер с простым цилиндром совершает возвратно-поступательное движение внутри ствола. Когда плунжер движется вверх и вниз, два поворотных рычага приводят в действие толкатели всасывающего и сливного клапанов, которые открывают всасывающий и сливной клапаны, как показано на рисунке. Когда толкатель кулачка находится на окружности основания кулачка, всасывающий клапан открыт, в то время как выпускной клапан закрыт. По мере того, как плунжер движется вверх в цилиндре, шток всасывающего клапана перемещается вниз, и всасывающий клапан закрывается. Затем начинается впрыск топлива, и топливо подается через обратный клапан к топливным форсункам. По мере того, как плунжер движется вверх, толкатель сливного клапана открывает сливной клапан, давление над плунжером падает, и впрыск прекращается.

Количество подаваемого топлива можно регулировать, изменяя положение эксцентрикового шарнира рычага управления сливным клапаном. Это приведет к тому, что сливной клапан откроется раньше или позже.

Путем изменения положения оси всасывающего клапана можно контролировать начало впрыска, и поэтому видно, что насос использует VIT.

Опубликовано в: Система впрыска топлива, Материалы для исследования MEO | Метки: опережение впрыска топлива, эксцентриковый шарнир переливного клапана, Топливный насос с VIT, принцип работы топливного насоса VIT, назначение VIT на кораблях, толкатель разлива, начало впрыска топлива, толкатель всасывания, топливный насос Sulzer RTA , Изменяемая синхронизация впрыска, VIT

Что делать со сложным насосом для впрыска дизельного топлива

Диссертация представляет собой диссертацию по оригинальному исследованию по определенной теме, представленную дипломированным или соискателем степени.

Насосы Thesis

Время от времени нам приходится сталкиваться с чрезвычайно сложным инжекторным насосом, который бросает вызов даже самому опытному и высококвалифицированному специалисту. Мы называем их «тезисными насосами».
Сегодняшний пример взят из Toyota 1HD-T, установленной в автомобиле Landcruiser с правым рулем, импортированном из Японии (первоначально этот двигатель никогда не продавался в Канаде).
ТНВД включает в себя следующее, а также все обычные функции насоса и регулятора, присущие ТНВД автомобильного типа:

• ACAD (автоматическое устройство подачи в холодном состоянии)
• Управление наддувом
• Время измерения нагрузки
• Система кондиционирования воздуха на холостом ходу
• Регулируемый буфер простоя

Самым близким сравнением для тех, кому за 40, как мне, будет карбюратор начала 80-х, окруженный вакуумными линиями и приборными щитками для соответствия требованиям по выбросам, как раз перед введением впрыска топлива.

Калибровка помпы

Со всеми дополнительными устройствами и расширенными функциями калибровка этой помпы занимает больше времени, чем ее сборка. Чтобы убедиться, что каждый аспект этого насоса работает правильно и взаимодействует с другими компонентами, вы можете провести 3 или 4 часа перед испытательным стендом.

Если кто-то говорит вам, что просто меняет прокладку и уплотнения, он оказывает вам медвежью услугу. Чтобы правильно восстановить и откалибровать этот тип ТНВД, требуется время, специальное оборудование и экспертные знания. Как всегда, вы получаете то, за что платите.

Топливные форсунки

Также стоит упомянуть форсунки от Toyota 1HD-T. Известные как двухпружинные или двухступенчатые форсунки, они необычны для Северной Америки. В двигателях Volkswagen TDI с 1999 по 2003 год использовался аналогичный инжектор. Однако, несмотря на то, что принципы работы одинаковы, философия восстановления различна. Производитель форсунок TDI, Bosch, продает предварительно откалиброванный «комплект форсунок», который включает в себя внутренние детали: промежуточную пластину, пружину, штифт и форсунку прямо с завода. Напротив, японские производители двухпружинных форсунок продают все детали отдельно. Мы вложили средства в измерительный блок, циферблатный индикатор и большой запас прокладок и штифтов, чтобы мы могли правильно их настроить.