Предварительный ход плунжера от начала его движения вверх до геометрического начала нагнетания (ГНН) в первой секции насоса должен быть 5,45ï0,05мм для всех выше указанных модификаций насосов.

Регулировка ГНН производится дополнительной установкой или снятием специальных регулировочных шайб, расположенных между фланцами секции и корпусом ТНВД.

Толщина регулировочных шайб должна быть одинакова с обеих сторон корпуса секции. Изменение толщины шайбы на 0,1мм соответствует углу 0° 30′ поворота кулачкового вала.

Для установки более раннего начала нагнетания необходимо уменьшить толщину пакета регулировочных шайб, а для более позднего – увеличивать.

Техническое обслуживание ТПН

Топливоподкачивающий насос необходимо проверять при обслуживании топливного насоса высокого давления на регулировочном стенде. Для проверки герметичности ТПН во всасывающий топливопровод подают воздух под давлением 4 кгс/см². При перекрытом нагнетательном топливопроводе  не допускается утечки воздуха в течение трех минут.

При частоте вращения кулачкового вала ТНВД   n = 1000 мин ^–1, производительность ТПН должна быть не менее 2,1 л/мин.

При n = 1000мин ^–1 максимальное давление при полностью закрытом сечении нагнетательного топливопровода должно быть не менее 4 кгс/см², и разрежение не менее 0,52 кгс/см² при полностью закрытом сечении всасывающего топливопровода.

При невыполнении этих требований необходимо полностью разобрать ТПН, заменить износившиеся или вышедшие из строя детали, притереть или заменить пластмассовые клапаны.

Возможные неисправности ТПН

       1)  Внедрение в головки пластмассовых клапанов твердых частиц, износ уплотняющих поверхностей, приводящий к потере герметичности между седлом и клапаном.

       2)  Поломка пружины поршня.

       3)  Заклинивание поршня в корпусе ТПН.

       4)  Заклинивание штока во втулке.

      Все эти неисправности являются следствием использования низкокачественного топлива с большим содержанием серы, механических примесей  и воды.

Перепускной клапан служит для создания необходимого давления  (1,2…1,9 кгс/см²) в каналах низкого давления ТНВД. Избыточное топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, через перепускной клапан поступает на слив. При неработающем двигателе перепускной клапан обеспечивает герметичность полости низкого давления ТНВД, что является необходимым условием для надежного пуска двигателя.

Проверка и регулировка цикловых подач топлива

секциями ТНВД

Значения цикловых подач топлива секциями насоса проверяют на регулировочном стенде со стендовым комплектом форсунок, укомплектованные распылителями с эффективным проходным сечением  mf=0,255мм

Пусковое устройство

Для обеспечения надёжного пуска двигателя в регуляторе предусмотрено пусковое устройство, которое обеспечивает увеличенную подачу топлива во время пуска двигателя.

Так как стартовая пружина зацеплена за планку, неподвижно закреплённую на корпусе регулятора, её натяжение не зависит от положения рычага управления регулятора.

Если рычаг останова под действием возвратной пружины находится в исходном положении (отпущен), то под действием усилия стартовой пружины рычаги регулятора с рейкой ТНВД устанавливается в положение, соответствующее пусковой подаче топлива (не зависимо от положения рычага управления регулятора!).

После пуска двигателя центробежная сила грузов регулятора, преодолевая натяжение стартовой пружины, перемещает муфту, рычаги регулятора с рейкой насоса в сторону уменьшения подачи и выключает пусковую подачу топлива. Рейка ТНВД автоматически устанавливается снова в положении, соответствующее пусковой подаче топлива, только после остановки двигателя и перемещения рычага останова в исходное положение.

Начало выключения пусковой подачи должно быть при частоте вращения кулачкового вала 225ï25мин^-1 и полное выключение пусковой подачи при 280мин^-1 не более.   Регулировка производиться отгибанием планки.

Все права на данную статью защищены. При копировании активная ссылка на сайт https://www.teh-avto.ru/ обязательна.

Как работает дизельный двигатель без тнвд

Содержание

1. Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя
2. Что такое ТНВД и для чего он нужен?
3. Устройство и принцип работы
4. От механики к электронике
5. Виды ТНВД
6. Как понять, что ТНВД неисправен
7. Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят
8. Кратко об устройстве
9. Устройство ТНВД
10. Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС
11. Топливная система дизельных ДВС: основные принципы
12. Основные типы топливных систем дизеля
13. Топливный насос высокого давления (ТНВД)
14. Что такое ТНВД?
15. Главные причины неисправностей
16. Эволюция устройства
17. Принцип работы системы
18. Одноплунжерный насос с электронным управлением
19. Форсунка с датчиком подъема иглы
20. Насос VP-44 и система непосредственного впрыска дизельного ДВС
21. Устройство ТНВД VP- 44
22. Контур низкого давления
23. Контур высокого давления
24. Процесс распределения топлива при помощи корпуса-распределителя
25. Как происходит дозирование топлива. Электромагнитный клапан высокого давления
26. Процесс демпфирования волн давления при помощи нагнетательного клапана с дросселированием обратного потока
27. Устройство опережения впрыска
28. Работа устройства опережения впрыска
29. Подведем итоги
30. Видео

Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя

Что такое ТНВД и для чего он нужен?

ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:

Преимущество ТНВД перед карбюратором заключается именно в возможности подачи точно отмеренной порции топливно-воздушной смеси в камеры внутреннего сгорания. Это решение позволяет снизить расход топлива. Насос напрямую связан с коленчатым валом: при разгоне порции увеличиваются, при падении оборотов — уменьшаются.

Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).

Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.

Устройство и принцип работы

Схематически устройство простого рядного ТНВД можно представить следующим образом:

Представляя устройство узла, несложно понять его принцип работы, схожий с работой двухтактного ДВС:

Конструкция насоса предусматривает подачу к форсункам не всей воздушно-топливной смеси, но только строго определенной порции. Остатки отправляются в сливные клапаны. Центробежная муфта обеспечивает подачу дизельного горючего в конкретный момент. Всережимный регулятор необходим для определения количества смеси: давление на педаль газа увеличивает объем, ослабление — уменьшает.

От механики к электронике

Механические насосы постепенно вытесняются агрегатами с электронной начинкой. Устройство и принцип работы узлов отличается тем, что все происходящие в ТНВД процессы регулируются электроникой. Здесь обеспечение максимально точного количества смеси, моментальная реакция на малейшее изменение динамики. Механическим насосам такие параметры недоступны. Электроника позволила снизить циклы нестабильного сгорания топлива, уменьшить нестабильность работы дизеля на холостом ходу.

Следующий шаг — двухфазный впрыск топлива, обеспечивающий полноту сгорания. Следствие — уменьшение выброса в атмосферу токсичных продуктов и увеличение КПД двигателя. При этом система контролирует:

ТНВД с электронными блоками управления снабжены программами самодиагностики, значительно расширяющими возможности использования насосов. Так, при возникновении ряда отказов система будет работать, обеспечивая движение транспортного средства. Полный отказ происходит при выходе из строя микропроцессоров.

Виды ТНВД

В машиностроении используются следующие виды ТНВД:

По принципу действия ТНВД делят:

Конструкция агрегатов различна, но неизменным является основной рабочий узел — плунжерная пара.

Рядные ТНВД используются на тяжелых и средних грузовиках, активно применяются в машиностроении. Неоспоримое преимущество — способность функционировать на топливе низкого качества. Простота конструкции — это надежность и неприхотливость в обслуживании. В рядных моделях количество плунжерных пар соответствует количеству цилиндров. Недостаток — громоздкость.

Магистральные ТНВД имеют отличную от предыдущих вариантов схему. Нагнетание топлива производится плунжерами (от одного до трех), приводимыми в движение кулачковой шайбой либо валом. Дозирующий клапан отвечает за регулировку подачи топлива. Открытие и закрытие клапана обеспечивается электроникой. Агрегаты этого типа используются в топливной системе Common Rail.

Как понять, что ТНВД неисправен

Производители постоянно улучшают качество насосов, проводя испытания агрегатов в сборе и отдельных элементов. Но от возникновения неполадок никто не застрахован. Протестировать ТНВД, напичканный электроникой, без специального оборудования и программного обеспечения не представляется возможным. Как же понять, что проблемы возникли именно с этим узлом? Общие признаки таковы:

Основная причина поломок — загрязнение плунжеров насоса (некачественное топливо, смазка и т. д.). Опасна для микронных допусков плунжера и вода, которая может содержаться в горючем.

Подводя итоги, можно сказать, что при соблюдении несложных правил эксплуатации (своевременный сервис, использование качественных ГСМ), ТНВД — надежный узел, позволяющий экономно расходовать топливо.

Источник

Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят

С момента окончательной прописки дизельных моторов на легковых автомобилях не только владельцы, но и мастера с небольшой опаской смотрели на это «чудо техники». Да, выигрыш на топливе и на тяге очевиден – но что будет, если мотор сломается? Особенностью всех без исключения двигателей на тяжелом топливе является прецизионность сборки самых ответственных деталей, а также величина рабочего давления – разумеется, если мы говорим о современных моторах. Глядя на нормо-часы в сервисе, касающиеся ремонта и обслуживания топливной аппаратуры, каждый невольно задастся вопросом: «Стоит ли игра свеч?». И да, и нет.

С одной стороны, вы получаете неимоверно производительный ДВС с паровозной тягой и уменьшенным расходом, с другой – необходимость повышенного внимания к качеству топлива, более частой замене топливного фильтра и довольно большим расходам в случае необходимости ремонта или замены элементов системы. Но если первая чаша весов все же перевесила, и вы стали обладателем автомобиля «на дизеле» с системой Common Rail, то стоит посмотреть, как ремонтируются элементы этой системы. Сегодня мы выясним, как выполняется ремонт ТНВД.

Common Rail : это словосочетание у всех на слуху, и многие даже знают, что это такое. Говоря простым языком, это не что иное, как система впрыска дизельного топлива из общей магистрали непосредственно в цилиндр двигателя под очень высоким давлением (1 600 – 1 800 бар). Некоторые скажут: но ведь дизтопливо уже давно впрыскивается непосредственно, в чем же особенность? Ответ лежит на поверхности, в самом названии: это «единая магистраль».

Раньше, до появления Common Rail, дизтопливо под давлением, создаваемым ТНВД (топливным насосом высокого давления) отправлялось сразу к форсунке, через которую впрыскивалось в цилиндр. В новой же системе насос нагнетает топливо в топливную рампу, которая сама по себе является аккумулятором – а уже от рампы топливо по трубкам подводится к форсункам.

Благодаря подобной схеме получается, что все форсунки имеют в своем распоряжение топливо под одинаковым давлением в любое время и в любом количестве – причем давление это довольно высокое. Оно необходимо для лучшего распыления и, следовательно, смешивания топлива с воздухом, а значит, для более полного сгорания. Все это – звенья цепи, ведущей к повышению эффективности работы ДВС.

Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем. Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.

Следующий элемент в схеме – форсунки. В современных моторах они могут быть электромагнитными или пьезоэлектрическими. Вторые, к слову – последнее слово техники в дизелестроении.

Для завершения схематической картины работы Common Rail добавим, что топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал. По сути, топливо в системе постоянно циркулирует, но как только сигнал «приходит» на электромагнитный клапан, он «открывает» форсунку, и топливо распыляется в цилиндр. Кстати, именно об устройстве и работе форсунок мы поговорим в следующей статье.

Конструктивно насосы могут быть роторными или, как в нашем случае, плунжерными. Так как в наше поле зрения попал плунжерный насос, и на данный момент он более распространен, то и рассматривать мы будем различные вариации этой конструкции.

Принцип работы предельно прост: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу. Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.

Если обратиться к деталям, то можно выделить три типа ТНВД.

Источник

Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

Как мы знаем, в дизельном ДВС топливо воспламеняется не от внешнего источника (искра зажигания в бензиновом моторе), а в результате сильного сжатия и нагрева. При этом топливно-воздушная смесь подается и распыляется в цилиндрах под высоким давлением. С этой целью в дизелях используются разные типы систем подачи топлива.

Топливная система дизельных ДВС: основные принципы

Сначала воздух подается в цилиндр, затем сжимается, нагреваясь в процессе до экстремальных температур, и лишь к концу такта сжатия в цилиндр подается дизельное топливо. Подается таким образом: впрыскивается в камеру сгонария под высоким давлением (от 100 до 2000 атмосфер) и распыляется. Поэтому, вне зависимости от типа топливной системы дизеля, в ней всегда есть два компонента:

В зависимости от типа топливной системы дизельного ДВС, отличается конструкция ТНВД и устройство форсунок. Также отличаются схемы управления этими элементами и место их расположения.

Основные типы топливных систем дизеля

Наибольшее распространение получили 4 типа топливных систем дизельных моторов:

Рядный ТНВД – проверенное десятилетиями решение, которое активно применяется на грузовой и специальной технике с дизельными моторами. В основе этой системы подачи топлива находится работа плунжерной пары. Цилиндр движется в гильзе, создавая давление и сжимая топливо до необходимых показателей. Как только они достигнуты, открывается специальный клапан, подающий топливо на форсунку, которая впрыскивает его в цилиндр. Плунжер в это время движется вниз, открывает канал для впуска горючего в пространство гильзы с помощью топливоподкачивающего насоса, и цикл повторяется.

Работа самого плунжера становится возможна благодаря кулачковому валу, который приводится от мотора. Кулачки «толкают» клапана, а мкфта опережения впрыска, соединяющая ТНВД и двигатель, корректирует работу топливной системы.

Неоспоримые достоинства системы подачи топлива с рядными ТНВД – их ремонтопригодность и доступность обслуживания.

ТНВД распределительного типа конструктивно напоминает рядный топливный насос. Отличие заключается в количестве плунжерных пар. Если в рядном ТНВД одна пара идет на один цилиндр, то в распределительном работы одной плунжерной пары достаточно, чтобы обслуживать два, три, и даже шесть цилиндров. Это достигается через опцию вращения плунжера вокруг оси. Вращаясь, плунжер поочередно открывает выпускные клапана, подавая горючее на форсунки нескольких цилиндров.

Эволюция распределительных ТНВД привела к тому, что появились уже роторные топливные насосы: в них плунжеры помещаются в ротор и в процессе работы движутся навстречу двуг другу, пока ротор вращает их, распределяя тем самым топливо по камере сгорания.

Преимущество системы подачи топлива с распределительным ТНВД – компактность самого устройства. Недостатки – сложность настройки, применение схем электронного управления и корректировки работы.

Система подачи топлива в цилиндр с помощью насос-форсунок вообще исключает необходимость ТНВД как отдельного элемента. В этом случае, форсунка и насосная секция – это один узел в общем корпусе.

В результате достигается легкость регулировки подачи топлива в конкретный цилиндр, а при выходе из строя одной насос-форсунки, остальные продолжают работать, что облегчает ремонт. Конструктивно, насос-форсунки приводят в действие плунжеры распредвал ГРМ в головке блока цилиндров.

Система подачи топлива насос-форсунками распространена не только на грузовых, но и на легковых автомобилях. К недостаткам ее можно отнести высокую стоимость запчастей, а также крайнюю чувствительность к качеству дизельного топлива. Мельчайшие примеси в горючем могут легко вывести из строя насос-форсунку, что отражается на стоимости эксплуатации такого решения в личном автомобиле.

Система Common Rail стала своего рода прорывом в части решения механизма подачи топлива в дизельных ДВС. Эта система позволяет экономить топливо при высоком КПД дизеля, что и сделало ее такой популярной. Common Rail придумали инженеры Bosch еще в 90-х годах. Сегодня большинство дизельного транспорта оснащается именно Коммон Реил.

Главное отличие этой системы – наличие аккумулятора высокого давления в общей магистрали. Туда топливо нагнетается отдельным ТНВД, чтобы затем под постоянным давлением подаваться на форсунки. Именно постоянство давления дает возможность быстро и эффективно впрыскивать горючее в цилиндр. Как результат – производительная, мягкая и комфортная работа дизельного двигателя. Бонусом – упрощение конструкции самого ТНВД в системе Common Rail.

Управляется работа системы отдельным ЭБУ: группа датчиков сообщает контроллеру, сколько и как скоро нужно подать дизельное топливо в цилиндры. С другой стороны, сложность и недостаток Коммон Реил обусловлена как раз умной электроникой и принципом работы системы. Поэтому владельцам таких решений стоит выбирать качественное топливо и своевременно менять топливные фильтры.

О том, как еще продлить жизнь вашего дизельного двигателя, мы писали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

Источник

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

В предыдущем цикле статей об устройстве топливной системы бензинового двигателя не один раз затрагивалась тема топливного насоса высокого давления для дизельного мотора и бензиновых двигателей с прямым (непосредственным) впрыском топлива.

Данная статья представляет собой отдельный материал, который описывает конструкцию дизельного топливного насоса высокого давления, его назначение, потенциальные неисправности, схему и принципы работы на примере устройства такой системы топливоподачи для данного типа ДВС. Итак, давайте перейдем сразу к делу.

Топливный насос высокого давления сокращенно называют ТНВД. Данное устройство является одним из наиболее сложных в конструкции дизельного двигателя. Основной задачей такого насоса становится подача дизельного топлива под высоким давлением.

Топливные насосы непосредственного действия имеют механический привод плунжера. Процессы нагнетания и впрыска топлива протекают в одно время. В каждый отдельный цилиндр дизельного ДВС определенная секция ТНВД подает нужную дозу горючего. Давление, которое необходимо для эффективного распыления, создается движением плунжера топливного насоса.

ТНВД с аккумуляторным впрыском отличается тем, что на привод рабочего плунжера воздействуют силы давления сжатых газов в цилиндре самого ДВС или воздейсвие оказывается при помощи пружин. Встречаются топливные насосы с гидравлическим аккумулятором, которые нашли применение в мощных малооборотистых дизельных ДВС.

Стоит отметить, что системы с гидроаккумулятором характеризуются раздельными процессами нагнетания и впрыска. Горючее под высоким давлением нагнетается топливным насосом в аккумулятор, а уже затем поступает к топливным форсункам. Такой подход обеспечивает эффективное распыливание и оптимальное смесеобразование, которое подходит для всего диапазона нагрузок на дизельный агрегат. К минусам этой системы можно отнести сложность конструкции, что и стало причиной непопулярности такого насоса.

Главные причины неисправностей

ТНВД является дорогостоящим устройством, которое очень требовательно к качеству топлива и смазочных материалов. Если автомобиль эксплуатируется на горючем низкого качества, такое топливо обязательно содержит твердые частицы, пыль, молекулы воды и т.д. Все это ведет к выходу из строя плунжерных пар, которые установлены в насосе с минимальным допуском, измеряющимся в микронах.

Распространенные признаки неисправностей в работе ТНВД и форсунок представляют собой следующие отклонения от нормы:

Современные моторы с ТНВД оснащены электронной системой топливного впрыска. ЭБУ дозирует подачу топлива в цилиндры, распределяет этот процесс по времени, определяет нужное количество дизтоплива. Если владелец замечает малейшие перебои в работе двигателя, то это является безотлагательным поводом для немедленного обращения в сервис. Силовую установку и топливную систему тщательно исследуют при помощи профессионального диагностического оборудования. Во время диагностики специалисты определяют многочисленные показатели, среди которых первостепенными являются:

Эволюция устройства

Ужесточение экологических норм и требований касательно выбросов вредных веществ в атмосферу привело к тому, что механические топливные насосы высокого давления для дизельных автомобилей стали вытесняться системами с электронной регулировкой. Механический насос попросту не смог обеспечить дозирование топлива с необходимой высокой точностью, а также не был в состоянии максимально быстро реагировать на динамично меняющиеся режимы работы двигателя.

Всемирно известные производители Bosch, Nippon Denso и другие предложили системы электронного управления подачей топлива. Указанные разработки основывались на топливном насосе VЕ. Такие системы позволяли добиться повышения точности дозирования топлива в каждый цилиндр по отдельности.

Внедрение электронных систем обеспечивало уменьшение между циклами нестабильности процесса сгорания топливно-воздушной смеси, а также снижение неравномерностей в процессе работы дизельного двигателя на холостом ходу.

Некоторые системы имели в своей конструкции клапан быстрого действия, что позволило разделить процесс впрыска топлива на две фазы. Двухфазный впрыск привел к конечному уменьшению жесткости самого процесса сгорания смеси.

Полученная точность в процессе управления системой впрыска обеспечила снижение выбросов токсичных веществ благодаря более полному сгоранию топливно-воздушной смеси, а возросшая эффективность такого сгорания повысила КПД двигателя и увеличила итоговую мощность силовой установки.

Электронные системы получили топливные насосы распределительного типа. Такие насосы оборудованы управляемыми устройствами, которые осуществляют регулировку положения дозатора. Дополнительно имеется клапан для опережения впрыска горючего.

Принцип работы системы

ЭБУ получает соответствующие сигналы от различных датчиков. Учитывается положение педали газа, частота вращения вала двигателя, температура охлаждающей жидкости и температура самого топлива. Электронный блок управления получает данные о подъеме иглы форсунок, скорости движения транспортного средства, давлении наддува воздуха и его температуре на впуске.

ЭБУ обрабатывает полученную от датчиков информацию, а затем посылает сигнал на ТНВД. Это обеспечивает подачу необходимого и оптимального количества топлива к форсункам. Дополнительно обеспечивается наилучший угол опережения впрыска с учетом конкретных условий работы двигателя. Любая дополнительная нагрузка сразу отмечается ЭБУ, на ТНВД приходит сигнал и происходит увеличение топливоподачи для компенсации возросших нагрузок.

Электронный блок управления осуществляет контроль за работой свечей накаливания. ЭБУ следит за периодом накаливания, режимом работы свечей накаливания и периодом после накаливания. Все это происходит с учетом зависимости от температуры.

Ниже приведена схема электронного регулирования одноплунжерного насоса VE от Bosch для дизельного мотора:

Ключевым элементом в данной системе выступает устройство для перемещения дозирующей муфты ТНВД (10). Управляет процессами подачи топлива блок управления (6). Информация поступает в блок от датчиков:

В памяти блока управления хранятся заданные оптимальные характеристики. Основываясь на информации от датчиков, ЭБУ посылает сигналы на механизмы управления цикловой подачей и углом опережения впрыска. Так происходит регулировка величины цикловой подачи топлива в различных режимах работы силового агрегата, а также в момент холодного запуска двигателя.

Исполнительные устройства имеют потенциометр, который посылает обратный сигнал в ЭБУ, благодаря чему определяется точное положение дозирующей муфты. Регулировка угла опережения впрыскивания топлива происходит по аналогичному принципу.

ЭБУ отвечает за создание сигналов, которые обеспечивают регулировку многочисленных процессов. Блок управления стабилизирует частоту вращения в режиме холостого хода, регулирует рециркуляцию отработанных газов с определением показателей по сигналам датчика массового расхода воздуха. Блок сопоставляет сигналы в реальном времени от датчиков с теми значениями, которые в нем запрограммированы в виде оптимальных. Далее происходит передача выходного сигнала от ЭБУ на сервомеханизм, который обеспечивает необходимое положение дозирующей муфты. При этом достигается высокая точность регулирования.

Наиболее распространенным решением регулировки цикловой подачи для одноплунжерного насоса высокого давления распределительного типа является использование электромагнита (6). Такой магнит имеет поворотный сердечник, конец которого соединяется посредством эксцентрика с дозирующей муфтой (5). Электрический ток проходит в обмотке электромагнита, при этом угол поворота сердечника может быть от 0 до 60°. Так происходит перемещение дозирующей муфты (5). Данная муфта в итоге регулирует цикловую подачу ТНВД.

Одноплунжерный насос с электронным управлением

Автомат опережения впрыска управляется электромагнитным клапаном (2). Данный клапан обеспечивает регулировку давления топлива, которое действует на поршень автомата. Для клапана характерна работа в импульсном режиме по принципу «открытие — закрытие». Это позволяет модулировать давление, что зависит от частоты вращения вала ДВС. В момент открытия клапана давление падает, а это влечет за собой уменьшение угла опережения впрыска. Закрытый клапан обеспечивает увеличение давления, которое перемещает поршень автомата в сторону, когда угол опережения впрыска будет увеличен.

Данные импульсы ЭМК определяются ЭБУ и зависят от режима работы и температурных показателей двигателя. Момент начала впрыска определяется при помощи того, что одна из форсунок оборудована индукционным датчиком подъема иглы.

Исполнительные механизмы, которые оказывают воздействие на элементы управления топливоподачей в ТНВД распределительного типа, являются пропорциональными электромагнитными, линейными, моментными или шаговыми электродвигателями, которые выступают в роли привода для дозатора топлива в указанных насосах.

Форсунка с датчиком подъема иглы

Электромагнитный исполнительный механизм распределительного типа состоит из датчика хода дозатора, самого исполняющего устройства, дозатора, клапана изменения угла начала впрыска, который оборудован электромагнитным приводом.

Форсунка имеет в своем корпусе встроенную катушку возбуждения (2). ЭБУ подает туда определенное опорное напряжение. Это сделано для поддержания тока в электроцепи постоянным и независимо от температурных колебаний.

Форсунка, оборудованная датчиком подъема иглы, состоит из:

Указанный ток в результате обеспечивает создание вокруг катушки магнитного поля. В момент поднятия иглы форсунки сердечник (3) осуществляет изменение магнитного поля. Это вызывает изменение напряжения и сигнала. Когда игла находится в процессе подъема, тогда импульс достигает своего пика и определяется ЭБУ, который управляет углом опережения впрыска.

Полученный импульс электронный блок управления сравнивает с данными в своей памяти, которые соответствуют различным режимам и условиям работы дизельного агрегата. Затем ЭБУ осуществляет посылку возвратного сигнала на электромагнитный клапан. Указанный клапан соединен с рабочей камерой автомата опережения впрыскивания. Давление, воздействующее на поршень автомата, начинает изменяться. Результатом становится перемещение поршня под действием пружины. Так изменяется угол опережения впрыска.

Насос VP-44 и система непосредственного впрыска дизельного ДВС

Данная схема успешно применяется на последних моделях дизельных автомобилей от ведущих мировых концернов. К таким можно отнести BMW, Opel, Audi, Ford, и т.д. Насосы подобного типа позволяют получить показатель давления впрыска на отметке в 1000 кгс/см2.

Система непосредственного впрыска с топливным насосом VP-44, представленная на рисунке, включает в себя:

Устройство ТНВД VP- 44

Система включает в себя контур низкого давления. Топливоподкачивающий насос в ТНВД VP-44 представляет собой шиберный насос. Наблюдается зависимость давления, которое создается насосом для подкачки топлива на стороне нагнетания топлива от той частоты, с которой происходит вращение колеса насоса. Указанное давление при увеличении частоты вращения имеет непропорциональный показатель.

Регулирующий давление клапан находится вблизи от топливоподкачивающего насоса. Он соединен с отводящим пазом через специальное отверстие для пропуска потока. Клапан отвечает за изменение давления нагнетания топливоподкачивающего насоса в зависимости от необходимого расхода горючего. Топливо, которое нагнетает топливоподкачивающий насос, поступает к ТНВД и его насосной секции, таким путем попадая в устройство опережения впрыска.

Гидравлическая схема насоса:

Контур низкого давления

Если давление топлива превысит заданную величину, тогда посредством торцевой кромки поршня (3) открываются отверстия. Указанные отверстия расположены радиально. Через них поток горючего сливается по каналам насоса к специальному подводящему пазу. В тех случаях, когда давление находится на низком уровне, тогда радиальные отверстия закрыты, так как на них воздействует сила пружины. Натяжение пружины определяет величину давления.

Охлаждение топливоподкачивающего насоса, а также удаление воздуха осуществляется путем прохождения топлива через клапан дросселирования перепуска (4), который привинчен к корпусу насоса.

При помощи данного клапана осуществляется отвод топлива по перепускному каналу (5). Клапан имеет нагруженный пружиной шарик в своем корпусе. Данная конструкция позволяет топливу вытекать только тогда, когда будет достигнуто определенное давления в самом канале.

Дроссель (6) имеет малый диаметр. Такой дроссель связан с линией отвода, которая расположена в корпусе клапана и проходит параллельно основному каналу для отвода горючего. Указанный дроссель отвечает за автоматическое удаление воздуха из топливоподкачивающего насоса. Устройство контура низкого давления ТНВД рассчитано на то, что через клапан дросселирования перепуска в топливный бак всегда возвращается то или иное количество топлива.

Контур высокого давления

Контуром высокого давления принято считать сам ТНВД, а также устройство распределения и регулировки величины и момента начала подачи. Для этого используется только один элемент, который называется электромагнитный клапан высокого давления.

Данные системы отвечают за создание высокого давления в насосной секции ТНВД с радиальным движением плунжеров. Указанная секция создает такое давление, которое требуется для впрыска топлива под давлением около 1000 кгс/см2. В действие её приводит приводной вал, а конструкция состоит из:

На рисунке ниже приведен пример расположения плунжеров:

Система работает таким образом, что крутящий момент от приводного вала передается через соединительную шайбу и шлицевое соединение. Такой момент идет на вал-распределитель. Направляющие пазы (3) выполняют такую функцию, чтобы через башмаки (4) и находящиеся в них ролики (2) задействовать в работу нагнетающие плунжеры (5) так, чтобы это соответствовало тому внутреннему профилю, который имеет кулачковая шайба (1). Число цилиндров в дизельном ДВС равно количеству кулачков на шайбе.

Нагнетающие плунжеры в корпусе вала-распределителя расположены радиально. По этой причине такая система и получила название ТНВД. Плунжеры осуществляют совместное выдавливание поступившего топлива на восходящем профиле кулачка. Далее топливо попадает в главную камеру высокого давления (7). В ТНВД может быть два, три и более нагнетающих плунжера, что зависит от планируемых нагрузок на мотор и количества цилиндров (а, b, c).

Процесс распределения топлива при помощи корпуса-распределителя

В основе данного устройства лежат:

На рисунке ниже мы видим сам корпус-распределитель:

Данная система состоит из:

На этапе наполнения на нисходящем профиле кулачков плунжеры (1), которые движутся радиально, перемещаются наружу и движутся к поверхности кулачковой шайбы. Запирающая игла (4) в это момент находится в свободном состоянии и открывает впускной топливный канал. Топливо проходит через камеру низкого давления (12), кольцевой канал (9) и иглу. Далее горючее направляется от топливоподкачивающего насоса по каналу (8) вала-распределителя и попадает в камеру высокого давления. Все излишки топлива обратно вытекают через канал возвратного слива (5).

Нагнетание осуществляется при помощи плунжеров (1) и иглы (4), которая закрыта. Плунжеры начинают перемещаться на восходящем профиле кулачков к оси вала-распределителя. Так происходит повышение давления в камере высокого давления.

Топливо, будучи уже под высоким давлением, устремляется по каналу камеры высокого давления (8). Оно проходит распределительную канавку (13), которая в данной фазе соединяет вал-распределитель (2) с выпускным каналом (14), штуцер (16) с нагнетательным клапаном (15) и магистраль высокого давления с форсункой. Последним этапом становится поступление дизтоплива в камеру сгорания силовой установки.

Как происходит дозирование топлива. Электромагнитный клапан высокого давления

Электромагнитный клапан (клапан установки момента начала впрыска) состоит из таких элементов:

За цикловую подачу и дозирование топлива отвечает указанный электромагнитный клапан. Указанный клапан высокого давления встроен в контур высокого давления ТНВД. В самом начале впрыска на катушку электромагнита (5) подается напряжение по сигналу блока управления. Якорь (4) осуществляет перемещение иглы (3) путем прижима последней к седлу (1).

Когда игла плотно прижата к седлу, тогда топливо не поступает. Давление топлива в контуре по этой причине быстро растет. Это позволяет открыть соответствующую форсунку. Когда нужное количество топлива оказалось в камере сгорания двигателя, тогда напряжение на катушке электромагнита (5) пропадает. Происходит открытие электромагнитного клапана высокого давления, что влечет за собой снижение давления в контуре. Понижение давления вызывает закрытие топливной форсунки и прекращение впрыска.

Вся та точность, с которой осуществляется данный процесс, напрямую зависит от электромагнитного клапана. Если попытаться объяснить еще подробнее, то от момента окончания работы клапана. Этот момент исключительно определяется отсутствием или наличием напряжения на катушке электромагнитного клапана.

Избытки нагнетаемого топливо, которое продолжает нагнетаться до момента прохождения роликом плунжера верхней точки профиля кулачка, осуществляют движение по особому каналу. Окончанием пути для горючего становится пространство за аккумулирующей мембраной. В контуре низкого давления имеют место скачки от высокого давления, которые демпфирует аккумулирующая мембрана. Дополнительным является то, что данное пространство сохраняет (аккумулирует) накопленное топливо для наполнения перед следующим впрыском.

Остановка двигателя осуществляется при помощи электромагнитного клапана. Дело в том, что клапан полностью блокирует нагнетание топлива под высоким давлением. Такое решение полностью исключает необходимость в дополнительном остановочном клапане, который применяется в распределительных ТНВД, где осуществляется управление регулирующей кромкой.

Процесс демпфирования волн давления при помощи нагнетательного клапана с дросселированием обратного потока

Данный нагнетательный клапан (15) с дросселированием обратного потока после завершения впрыска порции топлива препятствует следующему открытию распылителя форсунки. Это полностью исключает такое явление, как дополнительный впрыск, являющийся результатом волн давления или их производных. Указанное дополнительное подвпрыскивание повышает токсичность отработанных газов и является крайне нежелательным негативным явлением.

Когда начинается подача топлива, тогда конус клапана (3) открывает клапан. В этот самый момент топливо уже нагнетается через штуцер, проникает в магистраль высокого давления и направляется к форсунке. Окончание нагнетания горючего вызывает резкий спад давления. По этой причине возвратная пружина с силой прижимает конус клапана обратно к седлу клапана. При закрытии форсунки возникают обратные волны давления. Эти волны успешно погашаются дросселем нагнетательного клапана. Все эти действия предотвращают нежелательное подвпрыскивание топлива в рабочую камеру сгорания дизельного двигателя.

Устройство опережения впрыска

Данное устройство состоит из следующих элементов:

Оптимальный процесс протекания сгорания и лучшие мощностные характеристики касательно дизельного ДВС возможны только тогда, когда момент начала сгорания смеси происходит в определенном положении коленвала или поршня в цилиндре дизельного двигателя.

Устройство опережения впрыскивания выполняет одну очень важную задачу, которая заключается в том, чтобы увеличивать угол начала подачи топлива в тот момент, когда имеет место повышение частоты вращения коленвала. Данное устройство конструктивно включает в себя:

Устройство обеспечивает тот самый оптимальный момент начала впрыскивания, который идеально подходит режиму работы двигателя и нагрузке на него. Происходит компенсация временного сдвига, который определяется сокращением периода впрыска и воспламенения при увеличении частоты вращения.

Данное устройство оснащается гидравлическим приводом и встраивается в нижнюю часть корпуса ТНВД таким образом, чтобы располагаться поперек продольной оси насоса.

Работа устройства опережения впрыска

Кулачковая шайба (1) осуществляет вход шаровой цапфой (2) в поперечное отверстие плунжера (3) таким образом, что поступательное движение плунжера трансформируется в поворот кулачковой шайбы. Плунжер в центре имеет регулировочный клапан (5). Данный клапан осуществляет открытие и перекрытие управляющего отверстия в плунжере. По оси плунжера (3) находится управляющий поршень (12), который нагружен пружиной (10). Поршень отвечает за положение регулировочного клапана.

Электромагнитный клапан установки момента начала впрыскивания (15) находится поперек оси плунжера. Электронный блок, управляющий ТНВД, осуществляет воздействие на плунжер устройства опережения впрыска посредством данного клапана. Управляющий блок подает в непрерывном режиме импульсы тока. Такие импульсы характеризуются постоянной частотой и переменной скважностью. Клапан изменяет давление, которое оказывает воздействие на управляющий поршень в конструкции устройства.

Подведем итоги

Данный материал нацелен на максимально доступное и понятное ознакомление пользователей нашего ресурса со сложным устройством топливного насоса высокого давления и обзором его основных элементов. Устройство и общий принцип работы ТНВД позволяют говорить о безотказной эксплуатации только при условии заправки дизельного агрегата качественным топливом и моторным маслом.

Если же эксплуатировать дизель бережно, строго соблюдать и даже сокращать межсервисные интервалы по замене смазочного материала, учитывать остальные важные требования и рекомендации, тогда ТНВД непременно ответит своему заботливому владельцу исключительной надежностью, экономичностью и завидной долговечностью.

Завоздушивание топливной системы дизеля: признаки неисправности и диагностика. Как самостоятельно найти место подсоса воздуха, способы решения проблемы.

Как выставить начало момента впрыска топлива на дизельном двигателе. Различные способы настройки УОВ. Советы и рекомендации при самостоятельной настройке.

Назначение топливного насоса высокого давления в системе топливного впрыска дизельного двигателя. Виды ТНВД, конструктивные особенности насосов.

Главные причины затрудненного пуска горячего дизельного двигателя. Проблемы с плунжерной парой ТНВД, перелив топлива через дизельные форсунки, датчики.

Что представляет собой плунжер на примере устройства и работы топливного насоса высокого давления дизельных двигателей. Самостоятельная диагностика.

Источник

Видео

Принцип работы дизельного двигателя

принцип работы тнвд

Что такое Common Rail? Принцип работы, строение и особенности

ЗАПУСК МОТОРА БЕЗ МОЗГОВ. МОТОР БЕЗ ЭЛЕКТРОУПРАВЛЕНИЯ, А НА ПРЯМУЮ. ЕДИНСТВЕННОЕ ВИДЕО на ЮТУБЕ.

Как ездить на дизеле с неисправным ТНВД?! Подсос воздуха

принцип работы рядный механический тнвд

Система питания дизельного двигателя.

21) Топливный насос высокого давления (ТНВД)

ТНВД дизельных автомобилей. Практические советы по устранению неисправностей

Как быстро запустить дизель с электронным ТНВД BOSCH VE, и зачем это нужно. Sprinter 2.9D, OM602.980

Ремонт ТНВД в Москве — качественное восстановление или замена топливного насоса в сервисе DA VINCI

Топливный насос высокого давления ломается довольно часто и тому виной не только ограниченный ресурс деталей современных автомобилей, экстремальность условий работы и сложность агрегата, но и зачастую встречающееся на заправках Москвы низкое качество топлива. Замена узла на новый — сулит немалую цену, поэтому автовладельцы всегда предпочитают вариант восстановления имеющегося. Но вот беда — ввиду сложности ТНВД, взяться за ремонт с гарантией результата, ничего не повредив и надолго «продлив жизнь» насоса может только опытный мастер, коих найти весьма непросто. В автосервисе DA VINCI трудятся отличные специалисты, имеющие профессиональные сертификаты и готовые выполнить работу любой сложности! Звоните, записывайтесь и убедитесь в этом сами!

ТНВД – это узел, который устанавливается именно на транспортное средство с инжекторным двигателем. Он обеспечивает необходимые условия подачи топлива для эффективной и стабильной работы мотора. Чтобы автомобиль всегда был исправен и в частности его «сердце» — двигатель, работал стабильно и бесперебойно, следует разбираться в основных особенностях строения и функционирования авто. Насос – это важная часть топливной системы, при поломке которой система впрыска топлива не сможет функционировать.

Что такое топливный насос высокого давления?

Агрегат подаёт под сверх высоким давлением топливо в камеру сгорания силового агрегата с определённой тактовой частотой. Этот насос может выполнять не только функцию создания высокого давления при подаче топлива, хотя в некоторых системах впрыска используется только эта функция. Также ТНВД регулирует объём подаваемого топлива и момент, в который происходит непосредственно впрыск. Эти два показателя зависят от частоты вращения коленчатого вала двигателя. То есть чем больше водитель жмёт на газ, тем чаще и больше топлива подаётся. Таким образом обеспечивается стабильная работа мотора.

Высокое давление – зона риска

Как уже сказано выше, топливо ТНВД подает под давлением, которое составляет более 150 Мпа. Это очень высокое давление, создать и удержать которое может лишь деталь из прочных материалов. Для изготовления насоса используют специальный сплав алюминия и особую марку стали, которые и рассчитаны на рабочую нагрузку. Но, несмотря на предъявляемые высокие требования к металлу и технологии изготовления насоса, он подвержен износу и разрушению из-за низкого качества топлива и масла.

Все узлы, связанны с работой двигателя, необходимо своевременно обслуживать и проверять их исправность. Топливный насос высокого давления является узлом, который непосредственно связан с мотором, обеспечивая подачу топлива. От его функционирования зависит стабильность работы всей системы. Поэтому очень важно вовремя выявлять надвигающиеся проблемы и устранять их. Тот кто не экономит на цене ТО, может избежать более серьезных поломок и дорогого ремонта.

Характерные неисправности ТНВД и их симптомы

Низкое качество топлива провоцирует ускоренный износ агрегата, так-как в нём есть примеси твёрдых частиц, которые попадают на плунжерные пары. Эти детали имеют очень точную геометрию, допуск в них составляет не более микрона. Не удивительно, что примеси пыли способны вывести их из строя. Впрочем, как и форсунки, распыляющие горячее. Основные признаки, что с ТНВД что-то не в порядке – это повышение расхода топлива, посторонние звуки и шум, выделение густого дыма, затрудненный запуск и уменьшение мощности силового агрегата. Если какие-либо из указанных признаков были выявлены, наиболее целесообразно безотлагательно обратиться на специализированную СТО для проведения диагностики и ремонта.

Поделиться:

Автосервис DA VINCI – качественный ремонт ТНВД

Автовладелец, заботящийся о технической исправности своей машины, должен регулярно проверять её исправность и вовремя осуществлять ремонт. Неграмотная диагностика может стать причиной необоснованных затрат на замену насоса (цена детали и работ весьма высока), когда можно было бы обойтись более бюджетным ремонтом ТНВД. Чтобы не переплачивать и не платить дважды за неудачный ремонт, стоит сразу же обращаться к ответственным и грамотным мастерам.

Автосервис DA VINCI предлагает доступное каждому высокое качество работы наших специалистов. Мы предлагаем выгодные ценовые условия, качество работы европейского уровня и фирменную гарантию. У нас Вы получите широкий спектр услуг, доступный далеко не в каждой автомастерской Москвы. Благодаря нашим преимуществам каждый клиент получает желаемый результат:

• автомастера DA VINCI – специалисты высокого класса, опытные и квалифицированные. Они могут выполнить самый сложный ремонт, безошибочно провести диагностики и при необходимости использовать сложное профессиональное оборудование;
• функциональное оснащение рабочих мест, обязательная содержание его в чистоте и порядке, что принципиально важно при работе с ТНВД;
• мы используем качественные запчасти и расходные материалы. Мы имеем возможность предложить их нашим клиентам по выгодным ценам, так как закупаем их непосредственно у производителей по оптовой цене;
• ответственное отношение к работе всех сотрудников нашего автотехцентра.

Мы делаем всё, чтобы клиенты оставались довольны качеством ремонта топливного насоса высокого давления. Также СТО DA VINCI предлагает конкурентные цены, приемлемые для широкого круга автомобилистов в Москве. Каждый житель Москвы и пригорода имеет возможность благодаря работе нашей автомастерской выполнить ремонт ТНВД любой сложности. Вовремя обратившись к нам, Вы сэкономите трижды: избавившись от перерасхода топлива, остановив ускоренный износ двигателя и не доводя топливный насос до состояния, когда потребуется его полная замена.

Электрические топливные насосы — как они работают

Когда зажигание включено, (PCM) включает реле, которое подает напряжение на все электрические топливные насосы.

Двигатель внутри электрического топливного насоса начинает вращаться и работает в течение нескольких секунд для создания давления. Обычно вы обнаружите, что электрические топливные насосы расположены в топливном баке; чтобы использовать топливо в баке для охлаждения насоса и обеспечения стабильной подачи топлива. В большинстве автомобилей можно услышать тихий гул или гул электрических топливных насосов. Большинство топливных насосов рассчитаны на долгий срок службы. Если сомневаетесь, протестируйте.

Однако по мере увеличения пробега автомобиля топливные насосы нередко требуют замены. Итак, что на самом деле происходит, когда вы поворачиваете ключ или нажимаете кнопку запуска.

1. Топливо всасывается в насос через впускную трубку и систему фильтров.
2. Затем топливо выходит из насоса через односторонний обратный клапан; (который поддерживает остаточное давление в системе при неработающем насосе). И подталкивается к двигателю через топливную магистраль и фильтр.
3. Топливный фильтр задерживает ржавчину, грязь и другие твердые загрязнения, которые могли пройти через насос.
4. Затем топливо поступает в топливную рампу, питая отдельные топливные форсунки.
5. Регулятор давления топлива на топливной рампе, поддерживает давление топлива; и направляет излишки топлива обратно в бак.
6. На более новых автомобилях с безвозвратной системой (EFI); регулятор давления топлива находится в топливном баке.
7. Нет линии возврата топлива, от двигателя обратно в бак.
8. Топливные насосы работают постоянно после запуска двигателя; и продолжает работать до тех пор, пока работает двигатель.
9. Насос может работать с постоянной скоростью; или с переменной скоростью в зависимости от нагрузки двигателя и скорости.
10. Если двигатель глохнет; (PCM) обнаружит потерю сигнала (RPM) и выключит насос.

Топливные насосы должны работать в течение всего срока службы автомобиля, но могут выйти из строя по следующим причинам:

• Загрязнение внутри топливной системы (грязь или ржавчина)
• Нехватка топлива (кончилось топливо)
• Перегрев (постоянная езда с низким уровнем топлива)
• Низкое напряжение (проблема с проводкой)
• Переутомление (попытка преодолеть ограничение, вызванное забитым топливным фильтром)

Чем интенсивнее работает насос, тем горячее он работает и тем больше ампер потребляет его силовая цепь.

Итак, когда топливный насос выходит из строя, он часто просто отключается без предупреждения. Вы едете нормально одну минуту, затем вдруг ваш двигатель глохнет. Или вы выходите, чтобы завести машину утром; только чтобы обнаружить, что он проворачивается, но не заводится.

Итак, как определить, является ли неисправность топливного насоса причиной проблемы с запуском двигателя? Один из способов — прислушаться к шуму насоса после включения зажигания. Никакой шум насоса не сказал бы вам, что насос не работает. Виной может быть плохой насос; или это может быть плохое реле топливного насоса, предохранитель или проводка.

На большинстве автомобилей при неисправном топливном насосе не устанавливаются диагностические коды неисправностей и не загорается индикатор проверки двигателя. Двигатель заведется нормально; Искра есть, но не заводится из-за отсутствия топлива.

Один из способов узнать, вызван ли отказ запуска из-за отсутствия топлива, это: распылите немного аэрозольной пусковой жидкости в дроссельную заслонку. Если двигатель заводится, работает несколько секунд и глохнет, то искра и компрессия есть. Но не поступает топливо из бензонасоса.

• Громкий воющий шум из топливного бака
• Трудности при запуске
• Напыление двигателя
• Остановка при высоких температурах
• Потеря мощности под нагрузкой
• Помпаж двигателя
• Недостаточный расход топлива
• Двигатель не запускается

ПРИМЕЧАНИЕ:

Перегрев является одним из основных факторов, вызывающих износ топливного насоса. Помогает установка топливного насоса на дне бака. Это сохраняет насос холодным, но только в том случае, если топлива достаточно, чтобы насос был закрыт. Кроме того, если уровень топлива становится слишком низким, насос может включиться, всасывая воздух вместе с топливом.

Это создает дополнительные проблемы, поскольку нарушает правильную смесь топлива и воздуха в двигателе. По этим и другим причинам, не связанным с помпой, многие эксперты рекомендуют; Никогда не позволяйте уровню топлива опускаться ниже четверти полного бака.

В большинстве случаев проблемы с топливным насосом трудно диагностировать. В частности, потому что некоторые симптомы аналогичны тем, которые возникают при проблемах в других системах.

Итак, поняв основной процесс топливного насоса, вы лучше поймете, что происходит; когда выходит из строя топливный насос — и как распознать, когда это происходит.

Спасибо!

Основные инновации в конструкции топливных насосов с 1900 года

Топливные насосы используются в автомобилях уже около века. Топливный насос сильно изменился за эти годы. Вот краткий обзор того, как топливный насос стал полезной частью, которую мы все знаем сегодня.

1900-1920-е годы: топливо подавалось в двигатель под действием силы тяжести

Топливный насос появился только спустя пару десятилетий после изобретения автомобилей. Так как же им удавалось закачивать топливо в двигатели в первые годы? Одно слово: гравитация.

Изображение предоставлено Виктором Уилфредом Пейджем через Викисклад. Конструкция позволяла топливу поступать к карбюратору через подающую трубу. Некоторые автовладельцы в свое время вставляли самодельный топливный фильтр в подающую трубу.

Хотя этот дизайн был практичным, он также не был безопасным. Опасно держать топливный бак так близко к двигателю. Если есть утечка топлива и если двигатель горячий, может произойти пожар. Фактически, термин брандмауэр восходит к эпохе, когда топливный бак устанавливался над двигателем.

1920-е годы: механический топливный насос стал широко использоваться в автомобилях

В 1920-х годах автопроизводители наконец-то переместили топливный бак в заднюю часть автомобиля. Однако была проблема. Конструкция не позволяла гравитации подавать топливо в карбюратор. Решение? Топливный насос механический.

Как работает механический топливный насос?

Конструкция механического топливного насоса не сильно изменилась за прошедшие годы. Вот общий обзор того, как работают механические топливные насосы:

Механический топливный насос крепится к двигателю болтами. Его приводит в действие либо распределительный вал, либо коленчатый вал. Рядом с валом есть поворотный рычаг. При вращении вала:

1. Кулачок на валу заставляет один конец рычага двигаться вверх или вниз.
2. Резиновая диафрагма прикреплена к другому концу рычага. Диафрагма перемещается вверх и вниз с помощью рычага.
3. Когда рычаг опускает диафрагму, создается достаточное всасывание для подачи топлива в насос через топливопровод.
4. Когда рычаг не тянет диафрагму вниз, пружина толкает ее назад.
5. Когда в насосе есть топливо, оно не может вернуться через топливную трубку, потому что там есть односторонний клапан. Таким образом, насос может выталкивать топливо только в одном направлении: к карбюратору.
6. Учитывая скорость вращения вала, этот процесс происходит много раз в минуту.

Механические топливные насосы работают при низком давлении – около 4-6 фунтов на квадратный дюйм. Этого давления достаточно, чтобы перекачать топливо в поплавковую камеру карбюратора. Как только топливо попадает в поплавковую камеру карбюратора, гравитация позволяет ему смешиваться с воздухом. Насос не постоянно качает топливо в карбюратор. Скорее обратный клапан в карбюраторе позволяет ему всасывать топливо только тогда, когда это необходимо.

Плюсы и минусы механических топливных насосов

В целом механические топливные насосы:

• Простые
• Надежный
• Идеальное решение для карбюраторных двигателей

При этом механические топливные насосы имеют существенный недостаток. Они расположены в моторном отсеке, поэтому топливопровод между баком и насосом подвержен паровым пробкам. Это происходит, когда топливо превращается в пар до того, как достигнет насоса. Это может произойти при чрезмерном нагреве от:

• Двигатель
• Выхлопная система
• Снаружи

Когда топливо испарится в магистралях, вы испытаете:

• Потеря мощности
• Остановка
• Затрудненный перезапуск двигателя

Конец 1960-х: электрические топливные насосы стали обычным явлением

В 1925 году шведский инженер Йонас Хессельман изобрел концепцию впрыска топлива. Однако технология не прижилась до конца 60-х годов. До конца 60-х и начала 70-х:

1. Системы впрыска топлива были дороже карбюраторных.
2. Впрыск топлива не требовался для повышения производительности двигателей. Другие методы были дешевле.
3. Стандарты выбросов были слабыми или отсутствовали.
4. Бензин был дешев, поэтому экономия топлива не имела значения.

Конечно, все изменилось в 70-х годах. Автопроизводители внедрили технологию впрыска топлива, чтобы соответствовать меняющемуся рынку. Были внедрены электрические топливные насосы, потому что они лучше соответствовали потребностям систем впрыска топлива. Электрические топливные насосы могут создавать гораздо большее давление, чем традиционные механические топливные насосы. Обычно они работают при давлении около 60 фунтов на квадратный дюйм. Этого давления достаточно для распыления топлива при впрыске в цилиндры.

Как работает электрический топливный насос?

На большинстве автомобилей электрический топливный насос находится в топливном баке. По этой причине распределительный вал явно не приводит его в действие. Его питает электрическая система автомобиля. Соленоид приводит в действие диафрагму. Это всасывает топливо в насос. Затем насос подает топливо по топливопроводу к топливным форсункам.

Некоторые электрические топливные насосы остаются включенными все время при включенном зажигании. Другие электрические топливные насосы включаются ЭБУ всякий раз, когда двигателю требуется топливо.

Многие люди задаются вопросом, безопасно ли погружать электрические топливные насосы в бензин. Это абсолютно безопасно. Жидкий бензин — это углеводород, а углеводороды не проводят электричество. На самом деле, бензин помогает охлаждать топливный насос, поэтому лучше всегда держать бак более чем наполовину полным.

Плюсы и минусы электрических топливных насосов

Вот некоторые плюсы электрических топливных насосов:

• Электрические топливные насосы просты и надежны.
• В топливных насосах с электроприводом не может образоваться паровая пробка.
  • Это связано с тем, что электрические топливные насосы создают давление в топливопроводе от бака к двигателю.

Теперь давайте поговорим о некоторых недостатках электрических топливных насосов:

• Электрические топливные насосы очень сложно заменить.
  • Для замены вышедшего из строя электрического топливного насоса необходимо слить и снять топливный бак.
• Иногда электрические топливные насосы не имеют эффективных фильтров.
  • Невозможно легко заменить фильтр. Таким образом, фильтры, которые входят в электрические топливные насосы, обычно представляют собой простые экраны.
• Электрические топливные насосы могут быть чувствительны к отложениям или ржавчине в топливе.
• Тепло может сократить срок службы электрического топливного насоса.
  • Когда в баке мало топлива, насос не будет полностью погружен в воду, поэтому он не будет охлаждаться окружающим его топливом.
  • Когда двигатель работает не на полную мощность, ему не нужно все топливо, которое подает насос. Неиспользованное топливо возвращается в топливный бак. Но поездка в моторный отсек заставляет топливо нагреваться.
  • Тепло от вышеуказанных ситуаций может вывести из строя электрический топливный насос.

Середина 1990-х: почти во всех транспортных средствах использовались электрические топливные насосы

После того, как в конце 60-х годов впрыск топлива стал популярным, с годами он стал все более популярным. К середине 1990-х почти все автомобили имели систему впрыска топлива. Это означает, что практически все автомобили имели электрический топливный насос, а механические топливные насосы в серийных автомобилях уже устарели.

Что такое топливный насос?- 7 признаков неисправного топливного насоса

Что такое топливный насос?

Топливный насос — это часть автомобиля, которая подает топливо из топливного бака в карбюратор или топливную форсунку двигателя внутреннего сгорания.

Одновременно обеспечивает давление для распыления топлива в двигатель через форсунки. Насос с электроприводом обычно устанавливается в топливном баке. Он всасывает топливо, сжимает его и подает в топливную магистраль, которая доставляет его в моторный отсек.

Там регулятор давления направляет избыточное топливо, которое не требуется двигателю, обратно в бак по параллельной линии. Топливные насосы, используемые сегодня, обычно производят 30-60 фунтов. Давление примерно такое же, как давление воды в домашней сантехнике.

Входное отверстие насоса фильтруется пластиковым мешком, чтобы грязь не попала в насос и двигатель. Датчик бака обычно устанавливается непосредственно на насосе. Дизельные двигатели с непосредственным впрыском или высокотехнологичные бензиновые двигатели имеют второй ТНВД, установленный на двигателе.

В карбюраторных двигателях часто используются механические насосы низкого давления, установленные вне топливного бака, в то время как в двигателях с впрыском топлива часто используются электрические топливные насосы, установленные в топливном баке, а некоторые двигатели с впрыском топлива имеют два топливных насоса: один в баке насос подачи высокого давления/большого объема и насос высокого давления/малого объема на двигателе или рядом с ним.

Давление топлива должно соответствовать определенным спецификациям для правильной работы двигателя. Если давление топлива слишком высокое, двигатель будет работать с перебоями и обогащением, препятствуя сжиганию всего перекачиваемого топлива, что сделает двигатель неэффективным и загрязняющим окружающую среду. Если давление слишком низкое, двигатель может работать на обедненной смеси, давать пропуски зажигания или глохнуть.

Топливный насос не обязателен для работы двигателя. Топливо низкого давления, необходимое для карбюраторного двигателя, можно легко подавать, установив бак выше карбюратора и подав топливо самотеком. Этот метод обычно используется на карбюраторных мотоциклах, где бак обычно расположен непосредственно над двигателем, и на высокопланах с топливными баками в крыльях.

Типы топливных насосов

На рынке доступны в основном три типа топливных насосов, каждый из которых описан ниже:

1. Механический топливный насос

В основном это топливные насосы низкого давления, иногда также используемые для высокого давления, основная работа которых заключается в перекачке топлива из бака в топливный бак двигателя с искровым зажиганием.

Механический топливный насос приводится в действие распределительным валом или специальным валом, приводимым в движение коленчатым валом. Когда вал вращается, кулачок проходит под поворотным рычагом и толкает его вверх с одного конца. Другой конец рычага, свободно связанный с резиновой диафрагмой, образующей дно камеры насоса, опускается вниз и тянет за собой диафрагму.

Когда рычаг тянет диафрагму вниз, создается всасывание, которое всасывает топливо по топливной трубе в насос через односторонний клапан. По мере того, как вращающийся кулачок поворачивается дальше, так что он больше не давит на рычаг, рычаг перемещается назад под действием возвратной пружины, ослабляя свое усилие на диафрагме.

Свободно связанный рычаг не толкает диафрагму вверх, но есть возвратная пружина, которая давит на нее. Диафрагма может двигаться вверх только за счет выталкивания бензина из камеры. Бензин не может вернуться через первый односторонний клапан, поэтому он выходит через другой, ведущий к карбюратору. Карбюратор пропускает бензин только по мере необходимости, через игольчатый клапан в поплавковой камере.

Механический топливный насос состоит из двух видов насосов; то есть; топливный насос диафрагменного типа и топливный насос плунжерного типа.

Мембранный топливный насос

Мембранный топливный насос представляет собой объемный насос прямого вытеснения, который всасывает топливо за счет расширения и сжатия диафрагмы при движении. Корпус насоса состоит из впускного и выпускного обратных клапанов, которые являются односторонними клапанами. Когда диафрагма сжимается, давление внутри насоса становится ниже атмосферного, и топливо всасывается через впускной клапан.

И по мере расширения диафрагмы топливо внутри насоса выталкивается через выпускной клапан. Движение расширения и сжатия диафрагмы контролируется рычагом, приводимым в действие движением эксцентрикового кулачка. Этот эксцентриковый кулачок соединен с коленчатым валом двигателя через соответствующую зубчатую передачу.

Топливный насос плунжерного типа

Топливный насос плунжерного типа также является объемным насосом, который всасывает и подает топливо с помощью возвратно-поступательного движения плунжера. Плунжер заключен внутри цилиндра, а одна сторона плунжера соединена с толкателем, который далее соединяет распределительный вал.

Клапаны установлены на конце цилиндра. При движении плунжера назад топливо всасывается в цилиндр, а при движении плунжера вперед топливо выбрасывается из цилиндра.

Хотя давление топлива, подаваемого механическими насосами, постоянно, оно требует надлежащего обслуживания из-за большого количества движущихся частей. Эти насосы в настоящее время устарели, потому что автомобили меняют свою систему впрыска с карбюратора на систему впрыска топлива.

2. Электрический топливный насос

Эти типы топливных насосов обычно используются в системах впрыска топлива, которые являются неотъемлемой частью современных автомобилей. Он создает высокое давление для подачи топлива из насоса. Это высокое давление может вызвать воспламенение топлива внутри самого насоса и стать причиной взрыва. Таким образом, в целях безопасности электрический топливный насос находится далеко от двигателя, а точнее, он должен находиться внутри топливного бака.

Ток для работы топливного насоса обеспечивается аккумуляторной батареей автомобиля. Электронный блок управления (ECU) также доступен там, который должным образом контролирует выходное давление и объем топлива и, кроме того, он также измеряет поступающее топливо из бака. ECU помогает автомобилю экономить топливо и, следовательно, обеспечивает лучший пробег и мощность.

Как работает электрический насос

Электрический насос имеет аналогичный мембранный механизм; он приводится в действие стержнем, который втягивается в соленоидный переключатель, пока он не разомкнет набор контактов, чтобы отключить ток.

Соленоид притягивает железный стержень, который тянет диафрагму вниз, всасывая бензин в камеру. В конце своего пути железный стержень раздвигает набор контактов, прерывая подачу тока к электромагниту и ослабляя притяжение диафрагмы.

Когда возвратная пружина диафрагмы поднимает диафрагму, она также оттягивает стержень от контактов; затем они закрываются, так что соленоид снова тянет шток и диафрагму вниз.

3. Топливный насос высокого давления

Эти типы топливных насосов обычно используются для непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания, в частности, в двигателях с воспламенением от внутреннего сгорания. Эти типы насосов работают выше 200 Па. Чтобы справиться с таким высоким давлением, эти насосные системы сделаны сложными и прочными.

Общая система насосов высокого давления, состоящая из направляющих, дозаторов, распределительных устройств и т. д., помогает насосу подавать топливо в камеру сгорания без потерь или перерасхода топлива.

7 признаков неисправного топливного насоса

Топливный насос в вашем автомобиле подает бензин из бензобака в двигатель, чтобы ваш автомобиль мог работать без сбоев. Если насос перегревается, повреждается или выходит из строя, двигатель автомобиля не будет правильно или вообще не будет подавать топливо. Если вы заметили эти шесть признаков, подумайте о том, чтобы доставить свой автомобиль к местному дилеру для замены топливного насоса.

1. Воющий шум из топливного бака

Если вы заметили воющий шум, исходящий из топливного бака, возможно, топливный насос начинает выходить из строя. Если вы слышите визг, возможно, топливный насос неисправен, у вас заканчивается бензин или в баке есть загрязняющие вещества.

2. Двигатель глохнет или глохнет

Если во время движения двигатель внезапно начинает глохнуть, возможно, неисправен топливный насос. Если топливный насос не может обеспечить постоянную подачу топлива в двигатель, производительность двигателя падает, и двигатель начинает глохнуть. Вы также можете заметить, что автомобиль дергается, когда двигатель не получает нужного количества бензина из-за отказа топливного насоса.

3. Проблемы с запуском автомобиля

Хотя невозможность запуска автомобиля может быть вызвана рядом проблем, причиной может быть неисправный топливный насос. Если двигатель заводится, когда вы поворачиваете ключ, но кажется, что он не заводится, есть большая вероятность, что топливный насос не может подавать бензин в двигатель.

Если вы продолжите пытаться завести автомобиль без достаточного количества топлива, вы разрядите аккумулятор и создадите дополнительную нагрузку на систему запуска, что приведет к ремонту автомобиля.

4.

Потеря мощности под нагрузкой

Если вы буксируете прицеп или перевозите тяжелый груз и замечаете, что автомобиль начинает тянуть, возможно, неисправен топливный насос. При повышенной нагрузке на автомобиль неисправный топливный насос не может подавать достаточное количество бензина или поддерживать достаточное давление топлива, чтобы удовлетворить высокий спрос на бензин, необходимый автомобилю в стрессовых ситуациях.

5. Сокращение расхода бензина

Если вы вдруг обнаружите, что наполняете свой бензобак больше, чем обычно, подумайте о неисправном или неисправном перепускном клапане в топливном насосе. Если клапан не открывается, когда это необходимо, он позволяет избытку бензина поступать в систему двигателя. К сожалению, избыток бензина или топлива не может храниться или использоваться в двигателе, а вместо этого он просто сгорает без необходимости, что приводит к сокращению расхода бензина.

6. Глохнущий двигатель при высоких температурах

Глохнущий двигатель часто является признаком неисправности топливного насоса, особенно если вы видите повышение температуры на термометре вашего автомобиля. Если двигатель не получает достаточного количества топлива от топливного насоса, ему приходится работать усерднее, чтобы двигатель работал должным образом. Чем больше приходится работать двигателю, тем горячее он становится, и он может заглохнуть, чтобы предотвратить перегрев.

7. Неисправный двигатель

Наконец, ваш автомобиль может не запуститься из-за аккумулятора, генератора переменного тока, стартера, топливного фильтра или топливного насоса. Все эти вещи играют роль в запуске вашего автомобиля. Если насос сдох, вы не сможете подать бензин в камеру сгорания, чтобы завести машину.

Поддерживайте топливный насос в хорошем рабочем состоянии, не допуская слишком низкого расхода бензина в автомобиле, покупая бензин на заправочных станциях с хорошей репутацией и регулярно проверяя топливный насос.

Как завести автомобиль с неисправным топливным насосом?

Есть несколько способов завести автомобиль с неисправным топливным насосом. Это простые предложения, которые можно попробовать, даже если у вас нет особых механических способностей. Профессиональные механики напомнят вам, что это временное решение серьезной проблемы, которую лучше не игнорировать.

• Датчик давления топлива . Установка датчика давления топлива непосредственно на двигатель позволит завести автомобиль и начать движение. Датчик давления топлива обычно находится в ценовом диапазоне 40 долларов и является удобным инструментом, который нужно иметь под рукой.
• Давление вручную . Использование давления для подачи топлива по магистралям — еще один простой метод запуска автомобиля.
• Перегрев двигателя — Возможен перегрев двигателя из-за неисправного топливного насоса, но если автомобиль заглушить и охладить, низкая температура также может привести к остановке насоса. Поддержание постоянной температуры двигателя может позволить вам проехать на автомобиле достаточно далеко, чтобы добраться до ремонтной мастерской.

Как долго служат топливные насосы?

Топливный насос — невоспетый герой вашего автомобиля. Он берет бензин из бензобака и направляет его в двигатель, чтобы ваш автомобиль, грузовик или внедорожник могли завестись и работать. Топливный насос вашего автомобиля должен прослужить не менее 100 000 миль.

На самом деле нет причин заменять топливный насос раньше, чем через 100 000 миль. Известно, что в некоторых случаях топливные насосы служат более 200 000 миль. После 100 000 миль отказ насоса достаточно вероятен, поэтому, если вы заменяете основную часть топливной системы поблизости, может быть выгодно заменить ее одновременно.

Когда следует заменить топливный насос?

Обычно нет необходимости предварительно заменять топливный насос, но если на автомобиле выполняется другое обслуживание, включающее снятие бензобака, а текущий топливный насос проехал более 100 000 миль, то его замена может сэкономить деньги и время в долгосрочной перспективе.

Если кажется, что топливный насос дает толчки, а затем не подает достаточно топлива, немедленно обратитесь к квалифицированному механику для проверки. Топливная система необходима для поддержания автомобиля в рабочем состоянии, а плохо обслуживаемая топливная система совершенно опасна.

Как заменить топливный насос?

Если ваш топливный насос не перекачивает достаточное количество топлива для работы двигателя, возможно, его необходимо заменить. Это можно сделать за 12 последовательных шагов.

Если ваш топливный насос не обеспечивает достаточного давления топлива, чтобы соответствовать спецификациям, или не перекачивает достаточное количество топлива, чтобы не отставать от двигателя, возможно, его необходимо заменить.

Это можно сделать за 12 последовательных шагов; однако рекомендуется иметь помощника для облегчения процесса.

1. Припаркуйте автомобиль на твердой ровной поверхности и включите стояночный тормоз.
2. Найдите топливный насос, который на большинстве автомобилей находится в топливном баке. После обнаружения откройте крышку топливного бака и попросите помощника повернуть ключ в положение ON, пока вы слушаете отверстие заливной горловины. Топливный насос будет гудеть в течение двух-трех секунд, если он работает правильно. Если звук не слышен, может потребоваться замена насоса.
3. Найдите и проверьте предохранитель и реле топливного насоса.
4. Если предохранитель перегорел, замените его на предохранитель того же тока. Проверить работу топливного насоса. Если топливный насос работает, ваша работа выполнена.
5. Если предохранитель и реле исправны, проверьте питание и массу на топливном насосе. Может потребоваться снятие топливного бака или заднего сиденья. Если на насосе есть питание и масса, то насос неисправен.
6. Сбросьте давление в топливной системе. Отсоедините отрицательный кабель аккумуляторной батареи.
7. Слейте или слейте как можно больше топлива из топливного бака. Отсоедините шланг заливной горловины и электрическое соединение с насосом.
8. Подоприте топливный бак домкратом и деревянным бруском. Удалите все удерживающие ремни или болты, которыми бак крепится к раме. Опустите бак.
9. Отсоедините топливопроводы и снимите топливный насос с бака.
10. Сравните новый топливный насос с оригинальным, чтобы убедиться, что у вас правильная деталь. Установите новый топливный насос.
11. Подсоедините топливопроводы к насосу. Поднимите топливный бак и установите удерживающий ремень. Снова подсоедините шланг заливной горловины и электрический разъем.
12. Подсоедините отрицательный кабель аккумуляторной батареи. Заполните бак газом. Проведите дорожное испытание, чтобы подтвердить успешный ремонт.

Стоимость замены топливного насоса

Средняя стоимость замены топливного насоса составляет от 220 до 1062 долларов США в зависимости от автомобиля и возраста. Затраты на рабочую силу оцениваются от 124 до 260 долларов, а цены на запчасти — от 95 до 854 долларов. Оценки не включают налоги и сборы.

Если вы заменяете топливный насос самостоятельно, то это просто затраты вашего времени. Вообще говоря, замена бензонасоса считается задачей среднего уровня.

Если вы решите обратиться к профессионалу, вам может потребоваться от 400 до 600 долларов на замену неисправного топливного насоса. Вы можете найти механика, который может помочь с ремонтом топливного насоса, в наших предпочтительных магазинах в вашем районе. Ожидайте, что фактическая замена займет от 1 до 6 часов, в зависимости от опыта механика и инструментов, которые у него есть под рукой.

Независимо от того, выполняете ли вы работу самостоятельно или поручите это профессионалу, убедитесь, что топливный бак должным образом очищен от всех загрязнений, так как на дне топливного бака может скапливаться многолетний осадок топлива.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое топливные насосы?

Топливный насос — это часть автомобиля, которая подает топливо из топливного бака в карбюратор или топливную форсунку двигателя внутреннего сгорания. В то же время он обеспечивает давление для распыления топлива в двигатель через форсунки. Насос с электроприводом обычно устанавливается в топливном баке. Он всасывает топливо, сжимает его и подает в топливную магистраль, которая доставляет его в моторный отсек.

Как работает топливный насос?

В современных автомобилях и мотоциклах с топливной форсункой топливный насос обычно электрический и находится внутри топливного бака. Насос создает более высокое давление в топливопроводах, подталкивая бензин к двигателю. Более высокое давление повышает температуру кипения бензина.

Каковы признаки неисправности топливного насоса?

Общие признаки неисправности топливного насоса
1. Воющий шум из топливного бака.
2. Двигатель глохнет или вибрирует.
3. Проблемы с запуском автомобиля.
4. Потеря мощности под нагрузкой.
5. Уменьшенный расход бензина.
6. Остановка двигателя при высоких температурах.

Как долго служат топливные насосы?

Топливный насос — невоспетый герой вашего автомобиля.