Насос тнвд для автомобиля: принцип действия, разновидности устройства

Устройство ТНВД

Одним из основных составляющих системы питания дизельной силовой установки является насос, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением на форсунки.

Полное название – топливный насос высокого давления (аббревиатура – ТНВД).

Помимо дизельных моторов такой насос применяется и в бензиновых агрегатах с инжекторной системой, у которой подача бензина осуществляется непосредственно в цилиндры.

Этот узел системы питания имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку в его задачу входит не только нагнетание дизтоплива, но еще и подача его на форсунки в строго определенные моменты. В общем, от его работы напрямую зависит функционирование силовой установки.

Виды ТНВД

Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:

• рядные;
• распределительные;
• магистральные.

Системы впрыска дизельных двигателей

Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.

Основной рабочий узел

Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.

Плунжерная пара

Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.

Работа плунжерной пары

Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость.

При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.

В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.

Особенности конструкции и принцип функционирования рядного ТНВД

Рядный вид является «родоначальником» насосов высокого давления, поскольку именно эти ТНВД использовались на первых дизельных установках и применение он, хоть уже и ограниченное, находит и сейчас.

Особенность его заключается в том, что для каждой форсунки предусмотрена своя топливная секция (с одной рабочей парой). Все секции размещены в ряд, отсюда и название типа ТНВД.

Разновидностью его является V-образный насос, у которого секции располагаются в два ряда.

Также стоит отметить, что он полностью механический, и только в последних модификациях стали использовать электромеханические регуляторы момента подачи топлива.

V-образный ТНВД

В нем плунжеры приводятся в действие от кулачкового вала, который получает вращение посредством привода от коленвала. При этом кулачки воздействуют на поршни секции не напрямую, а через роликовые толкатели. Возвратное передвижение плунжера обеспечивается пружиной.

Интересно в этом типе ТНВД организована регулировка количества топлива, подающегося на форсунки после сжатия. Для этого в гильзе проделано два отверстия – впускное и выпускное, причем первое находится ниже второго. Также на рабочей поверхности поршня сделана винтовая проточка. За счет проворота гильзы относительно плунжера и удается регулировать порции топлива.

А работает все так: при движении вверх, поршень перекрывает оба отверстия, и начинается сжатие топлива.

К примеру, при работе мотора под нагрузкой необходимо обеспечить подачу большего количества топлива. Для этого втулка поворачивается так, чтобы отверстие с проточкой совпало как можно позже, тем самым порция дизтоплива, которая пройдет через нагнетательный клапан, будет увеличена.

Для проворота втулки используется рейка, которая имеет постоянное зацепление с зубчатым сектором, установленным на внешней поверхности гильзы. Причем эта рейка воздействует на все топливные секции одновременно, что обеспечивает синхронность регулирования дозировки.

Рядный ТНВД

Как уже отмечено, ТНВД помимо сжатия обеспечивает еще и соблюдение момента впрыска. Причем в рядном типе это организовано очень просто – плунжерная пара срабатывает точно на конце такта сжатия. Но здесь имеется очень важный момент – чем крупнее порция впрыскиваемого топлива, тем больше времени нужно, чтобы его подать. То есть, при работе мотора под нагрузкой, впрыск должен начаться раньше.

В конструкцию этой муфты входят подпружиненные грузики, которые за счет центробежной силы могут расходиться, преодолевая усилие пружин.

Это расхождение приводит к тому, что кулачковый вал меняет угол (проворачивается) относительно своего привода. То есть, чем выше скорость вращения этого вала, тем на больший угол грузики его провернут.

В результате кулачок будет раньше набегать на толкатель плунжера и момент начала впрыска изменяется.

Центробежная муфта

Механический регулятор момента подачи топлива

Насосы рядного типа отличаются высокой надежностью и неприхотливостью к качеству топлива.

Но из-за ряда недостатков, среди которых значительные габаритные размеры и сравнительно медлительное реагирование на изменение режимов работы мотора, использование этого вида ТНВД сейчас ограничено.

Он пока еще применяется на тяжелой технике, что же касается автомобильного транспорта, то его вытеснили другие типы насосов.

Распределительный тип ТНВД

Следующим этапом в развитии дизельных систем питания стало использование насосов распределительного типа.

Особенность этого вида ТНВД заключается том, что в конструкции используется только одна топливная секция, которая обеспечивает подачу на все форсунки. Примечательно, что секция только одна, но в ней может использоваться разное количество плунжерных пар – от 1 до 4.

Существует несколько типов распределительных ТНВД, отличающихся между собой по особенностям работы прецизионных пар и их приводом. В целом, все насосы этого типа делятся на:

• торцевые;
• роторные;
• с внешним приводом (кулачковым).

Отметим, что последний тип из-за низких показателей надежности особого распространения не получил.

Торцевой тип

Насосы с этим приводом – достаточно распространенный вариант и выпускаются они многими именитыми производителями топливной аппаратуры для дизелей.

Топливный насос высокого давления

Устройство топливного насоса высокого давления с этим видом привода подразумевает наличие только одной прецизионной пары, которая одновременно выполняет и роль распределителя – направляет сжатое топливо к требуемой форсунке.

ТНВД торцевого вида

Особенность работы заключается в том, что поршень выполняет не только возвратно-поступательное перемещение, он еще при этом и вращается. Чтобы обеспечить одновременное выполнение нескольких движений, в конструкции используется специальная кулачковая шайба с закрепленными на ней роликами.

Суть работы очень проста – эта шайба за счет воздействия пружин находится поджатой к неподвижному кольцу (упирается в него роликами). В кольце проделаны выемки под ролики. При вращении ролики периодически попадают в имеющиеся выемки, что приводит к возвратно-поступательному движению самой шайбы, которая связана с плунжером, при этом она его сразу же и вращает.

Схема питания дизельного двигателя

При ходе поршня внутри втулки происходит сжатие дизтоплива, а его вращение обеспечивает открытие того или иного канала, по которому топливо под давлением движется к требуемой форсунке.

Процесс работы плунжера ТНВД

Блок высокого давления

Это была описана только работа топливной секции. Но в конструкцию этого насоса входит еще ряд дополнительных элементов:

• топливоподкачивающий насос (роторно-лопастной);
• регулятор опережения момента подачи;
• дозирующее устройство (механическое или электромагнитное);

Если рассматривать все эти дополнительные устройства, то принцип их работы – не сложен.

Подкачивающий насос располагается на валу ТНВД и представляет он собой ротор, с установленными в нем роликами. Вращается этот ротор в статоре, на внутренней поверхности которого проделаны специальные пазы.

Главный рабочий механизм ТНВД

Дозировка топлива механическим регулятором выполняется за счет срабатывания специальной муфты. В электромагнитном типе роль дозатора выполняет специальный запорный клапан, который по сигналу от блока управления перекрывает подачу топлива в магистраль.

Роторный тип

Еще один ТНВД распределительного вида, получивший неплохое распространение, имеет так называемый роторный привод (он же – внутренний кулачковый). В этом насосе тоже имеется только одна топливная секция, в которой может использоваться 2, 3 или 4 плунжерные пары.

Пары в этом типе насоса расположены радиально. Плунжеры при этом совершая поступательное перемещение, двигаются навстречу друг другу. Надплунжерные пространства объединены в единую полость – камеру высокого давления. Втулки в плунжерных парах, как таковые – отсутствуют. Их роль выполняют отверстия в валу-распределителе насоса.

В целом, конструкция топливной секции включает кулачковую шайбу, с проделанными пазами на внутренней поверхности. Внутри этой шайбы размещен вал-распределитель с установленными в нем плунжерами. В движение поршни приводятся через специальные роликовые башмаки, ролики которых постоянно контактируют с рабочей поверхностью шайбы.

Кулачковый двухплунжерный ТНВД

Суть работы секции такова: при вращении вала, башмаки повторяют форму поверхности шайбы. Попадание на выступ поверхности приводит к вдавливанию башмаков внутрь вала, при этом они толкают плунжеры (происходит поступательное движение). Попавшее ранее в камеру высокого давления топливо сжимается и подается на распределитель, где и перенаправляется на требуемые форсунки.

Но это только принцип работы топливной секции. В конструкцию ТНВД помимо нее входят топливоподкачивающий насос (роторного типа), регуляторы дозировки и момента впрыска, электронный блок управления, который регулирует работу насоса в зависимости от режима работы силового агрегата.

Насосы распределительного типа отличаются компактными размерами и достаточно высоким создаваемым давлением. Но есть и недостатки, главным из которых является короткий срок службы плунжерных пар.

Тнвд системы common rail

Несколько иной тип насосов высокого давления применяется в топливной системе Common Rail. На конструкции ТНВД здесь сказываются особенности работы самой системы.

Одноплунжерный ТНВД Common Rail

В этой системе впрыск контролируется и управляется ЭБУ, поэтому дозировка и момент впрыска топлива в задачу насоса не входят. У него только одна функция – нагнетать топливо в рампу (аккумулятор).

Поэтому конструкция ТНВД сильно упрощена. По сути, насос состоит только из вала, плунжерных пар (от 1 до 3) и клапанов – впускных и нагнетательных. Регуляторы здесь отсутствуют за ненадобностью.

Здесь все просто – вал вращается от привода и плунжеры постоянно нагнетают топливо в рампу. Это и все, что требуется от ТНВД.

Насосы низкого давления (топливоподкачивающие)

Выше рассматривались ситуации, когда топливо уже находится в ТНВД. Но к нему оно еще должно поступить, причем пройдя несколько этапов очистки. И это выполняет топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий).

Они бывают как внешними, так и внутренними, механическими или электрическими.

В топливных системах с рядными ТНВД обычно используются внешние механические подкачивающие насосы поршневого типа. Привод его осуществлялся от эксцентрика вала насоса высокого давления.

Механический топливоподкачивающий насос

Конструктивно он очень прост. Внутри его корпуса имеется поршень со штоком, контактирующим с эксцентриком и двумя клапанами – впускным и выпускным.

Принцип работы ТННД

Поскольку его производительность больше, чем требуется для работы мотора, конструктивно предусмотрен сброс излишков обратно в бак.

В ТНВД распределительного типа уже используется внутренний механический подкачивающий насос роторного типа.

Нередко вместо механических узлов используются электрические, которые могут устанавливаться на корпусе ТНВД, в магистралях низкого давления или же непосредственно в баке. Они зачастую используются и в системе безопасности, которая при аварии подает сигнал на его отключение для прекращения подачи топлива в магистрали.

Электрический топливный насос

Источник: https://autoleek.ru/sistemy-dvigatelja/toplivnaja-sistema/ustrojstvo-tnvd.html

ТНВД: принцип работы, устройство, назначение, конструкция

Топливный насос высокого давления (Injection pump в английских источниках) — узел системы питания автомобиля. Родоначальник ТНВД — Роберт Бош.

Изначально устанавливался исключительно на дизельных силовых агрегатах. На легковых машинах стал использоваться с конца 30-х годов XX века.

Современные автогиганты применяют этот технически сложный блок на бензиновых моторах, имеющих распределенный впрыск топлива.

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:

• точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
• нагнетание топлива в форсунки;
• определение момента впрыска горючего в цилиндры.

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:

• поршень (плунжер), сопряженный с цилиндром (втулкой), которые работают как единое целое — плунжерная пара;
• канавки для подачи топлива к плунжерным парам;
• кулачковый вал с центробежной муфтой; вращение вала происходит посредством ремня ГРМ;
• толкатели плунжера, на которые давит кулачковый вал;
• возвратные пружины, обеспечивающие возврат плунжера;
• клапаны нагнетательные;
• штуцеры;
• рейки зубчатые;
• всережимный регулятор, который активируется педалью газа.

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

• вращается кулачковый вал;
• кулачки вала давят на толкатели плунжера;
• происходит движение плунжера по цилиндру;
• повышение давления приводит к открытию нагнетательных клапанов;
• топливо поступает через клапан к форсункам.

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:

• положение педали газа;
• частоту вращения распредвала двигателя;
• температуру двигателя (охлаждающей жидкости);
• скорость движения;
• величину подъема иглы форсунки;
• давление наддува воздуха;
• температуру воздуха на впуске;
• работу свечей накаливания.

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:

• рядные;
• распределительные;
• магистральные.

По принципу действия ТНВД делят:

• непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
• с аккумуляторным впрыском.

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.

В распределительных насосах одна или две плунжерные пары (зависит об объема двигателя) обслуживают все цилиндры.

Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты и массу узла и обеспечивает равномерную подачу топливной смеси. Применяют агрегаты этого типа на легковых автомобилях. Популярные модели — Bosch, Lucas. Распределительные ТНВД различаются по исполнению кулачкового привода: торцевой, внутренний или внешний.

Последний вариант практически не производится. Недостаток распределительных насосов — недолговечность.

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:

• резкое увеличение расхода топлива;
• проблемы с запуском двигателя;
• выхлопные газы черного цвета;
• едкий запах и повышенная дымность выхлопа;
• регулярное соскальзывание ремня ГРМ;
• утечки топлива;
• падение мощности ДВС;
• нестабильная работа мотора на холостых обортах.

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: https://ddcar.ru/blog/remont/chto-takoe-tnvd-i-ego-rol-v-rabote-dvigatelya

Тнвд что это такое в машине

Бензиновые автомобили отличаются от дизельных обустройством системы подачи топлива. Топливный насос высокого давления (сокращённо — ТНВД) является важным компонентом, необходимым для бесперебойной подачи топлива в двигатель машины.

Что такое ТНВД и в чём его основная функция

Это одно из самых сложных устройств, несущих в себе основную функцию: подачу горючего в камеры внутреннего сгорания под высоким давлением в необходимый момент.

Количество топлива, одновременно направляемого в камеру внутреннего сгорания, определяется с помощью автомобильной электроники.
Применяются такие устройства в автотранспортных средствах с дизельными двигателями.

Для максимального сгорания топлива в их камерах требуется поддержание определённого уровня высокого давления.

Виды ТНВД

Различают несколько подвидов ТНВД, описанных ниже.

Непосредственного действия

Такая конструкция основана на принципе механического воздействия. Работа основана на взаимодействии плунжера и втулки. Все процессы на таком виде насоса происходят единовременно.

В каждую камеру дизельного насоса подаётся оптимальное количество топлива. Необходимый уровень давления создаётся благодаря движению плунжера.

Монтируется такое оборудование на многие виды современных дизельных иномарок.

Аккумуляторный ТНВД

Такой насос отличается от предыдущей разновидности насоса тем, что необходимый уровень давления нагнетается при помощи плунжера в самом цилиндре двигателя. Аналогичное действие может оказываться специальными пружинами. Имеются ТНВД, оснащённые гидравлическими аккумуляторами.

Устанавливается такое оборудование на мощные двигатели с малым количеством оборотов. Процессы впрыска и нагнетания в насосах, оборудованных аккумуляторами, раздельны.

Такие устройства эффективно распыляют топливо и позволяют выносить большие нагрузки. Они не слишком популярны среди автолюбителей, поскольку слишком сложны в устройстве и ремонте.

Современные ТНВД оснащены электронными компонентами управления и электромагнитными клапанами.

Распределительный ТНВД

Эта конструкция оборудована двумя плунжерами, в задачу которых входит обслуживание всех камер сгорания. Такие насосы эффективно распределяют топливо в двигателе. Они имеют намного меньшие размеры и вес, никак не влияющие на качество их работы. Эти конструкции недолговечны в эксплуатации и не выдерживают больших нагрузок. Именно поэтому они устанавливаются в легковые автомобили.

Рядные ТНВД

Такие насосы имеют две плунжерные пары. Их количество равняется числу цилиндров двигателя. Эти детали находятся в корпусе насоса, наряду со специальными каналами для впрыска и отвода горючего.

Плунжер приводится в движение с помощью кулачкового вала. В свою очередь, последний, запускается от движения коленчатого вала.Для корректной эксплуатации насоса, плунжеры должны плотно прилегать к кулачковому валу.

Это обеспечивается специальными пружинами.

Во время работы кулачкового вала, кулачок прилегает к толкателю, во время его движения по втулке. Во время работы этих составляющих, отверстия для подачи и выпуска горючего закрываются и открываются.

В этом и состоит принцип действия ТНВД в дизельном двигателе.

Для настройки корректной подачи солярки плунжер необходимо повернуть во втулке. Для осуществления данной манипуляции насос оборудован специальной шестерёнкой, находящейся в сцеплении с зубчатой рейкой.

Такая конструкция имеет прямую связь с педалью акселератора. Верхняя часть плунжера сделана под наклоном. Поворачивая её, можно изменять уровень подачи солярки в двигатель.

Рядные насосы являются самыми надёжными.

Смазывается такая конструкция маслом из смазочной системы. Это позволяет использовать не слишком качественное топливо для заправки автомобиля. Установлено такое оборудование на автомобилях, выпускаемых до 2000 года. На сегодняшний день, такими насосами оборудованы грузовые автомобили.

Причины неисправности ТНВД и способы их диагностики

Цена таких запчастей может быть достаточно высокой. Они требовательны к качеству топлива. Если автомобиль заправляется низкокачественным горючим, то его твёрдые микрочастицы оседают на плунжерных парах. Некачественное топливо может привести и к поломке форсунок. Заправка автомобиля соляркой низкого качества может стать причиной дорогостоящего ремонта ТНВД.

Среди часто возникающих неисправностей ТНВД можно выделить следующие:

• Сложный запуск двигателя;
• Повышенный расход топлива;
• Снижение мощности во время работы двигателя;
• Нетипичный шум, либо другие странные звуки во время работы двигателя;
• Повышенная дымность в выхлопных газах.

Для того, чтобы осуществить диагностику и выявить причины появления неисправностей ТНВД, необходимо использовать определённый стенд. Такое оборудование находится только на СТО. Самостоятельно определить причину поломки современных ТНВД практически невозможно, поэтому потребуется консультация специалистов.

ТНВД является важнейшим элементом в топливной системе дизельных автомашин. Лучше не экономить средства, заправляя транспорт низкокачественным горючим. Такая экономия может привести к дополнительным расходам в виде ремонта ТНВД.

Видео: разборка топливного насоса высокого давления

Источник: https://turboracing.ru/stati-auto/tnvd-chto-eto-takoe-v-mashine/

19. Назначение, устройство и принцип работы приборов системы питания дизелей (топливоподкачивающий насос, фильтры грубой и тонкой очистки, тнвд, форсунки)

Фильтр
грубой очистки топлива предназначен
для очистки топлива от грубых механических
примесей и воды и работает как отстойник.

Фильтр
грубой очистки топлива двигателя
со­стоит из корпуса с крышкой и сменного
фильтрующего элемента из хлоп­ковой
нити, намотанной на металлический
трубчатый перфорированный каркас.
Плотное соединение фильтрующего элемента
с корпусом и крыш­кой достигается
тем, что трехгранные кольцевые ребра
крышки и днища корпуса вдавливаются в
мягкие торцевые поверхности фильтра.

Топливо
по трубопроводу поступает в полость
между стенками корпуса и фильтрующим
элементом. Пройдя через фильтр, очищенное
топливо по­ступает внутрь каркасной
трубки и далее к топливоподкачивающему
насо­су.

На внешней поверхности
фильтрующего элемента и на днище корпуса
осаждаются механические примеси. Для
удаления воздуха при замене фильтра в
верхней части крышки имеется резьбовое
отверстие, закрытое пробкой.

Фильтр
тонкой очистки топлива предназначен
для очистки топлива от более мелких
примесей. Фильтр состоит из корпуса,
крышки и фильтрующего элемента,
представляющего собой перфорированный
металлический трубчатый каркас,
обмотанный тканью, на котором сформирована
фильтрующая масса из древесной муки,
пропи­танной пульвербакелитом.
Фильтрующий элемент прижат к крышке
пру­жиной.

Топливоподкачивающий
насос. В
системах топливоподачи дизелей при­меняют
поршневые насосы, которые служат для
подачи топлива через фильтры к топливному
насосу высокого давления (ТНВД).

Топливоподкачивающий
насос крепится к корпусу ТНВД с приводом
от эксцентрика его кулачкового вала и
имеет ручной привод для заполне­ния
топливом фильтров и удаления воздуха
из топливной системы.

Топливоподкачивающий
насос состоит из корпуса, в котором
имеются топливные каналы, в средней
части находится отверстие под пор­шень
и роликовый толкатель; возвратных пружин
поршня и толкателя; нагнетательного
клапана; впускного клапана. Над впускным
клапаном ввер­нут цилиндр с поршнем
и штоком ручного привода.

При
работе двигателя эксцентрик набегает
на ролик толкателя, который через шток
передает усилие на поршень. Последний
перемещается, сжимая возвратную пружину.
В надпоршневом пространстве давление
топлива по­вышается, впускной клапан
закрывается, а нагнетательный открывается,
и топливо по каналу перетекает в
подпоршневое пространство.

Одновременно в подпоршневом пространстве
создается давле­ние топлива, и оно
поступает по трубопроводу к фильтру
тонкой очистки.

Производительность
топливоподкачиваюшего насоса выше, чем
расход топлива при работе двигателя.

При уменьшении расхода топлива двигате­лем
давление в подпоршневой полости
повышается, и усилия сжатой пру­жины
поршня недостаточно для преодоления
давления топлива, ход порш­ня
уменьшается, и, соответственно, снижается
подача топлива насосом.

Толкатель при
этом свободно перемещается в обе стороны.
По мере увели­чения расхода топлива
двигателем давление в подпоршневой
полости уменьшается, активный ход поршня
увеличивается и подача топлива насо­сом
возрастает.

Топливный
насос высокого давления
(ТНВД) подает че­рез форсунки в камеру
сгорания топливо в строго определенные
моменты и в определенном количестве в
зависимости от режима работы двигателя.

На автомобильных двигателях применяют
ТНВД золотникового типа с по­стоянным
ходом плунжера и регулировкой окончания
подачи топлива. Число секций топливного
насоса соответствует числу цилиндров
двигателя. Каждая секция обслуживает
один цилиндр. Привод топливных насосов
осуществляется от зубчатых колес
распределительного вала.

ТНВД
состоит из корпуса с крышками, внут­ри
корпуса имеется горизонтальная
перегородка, в которой выполнены гладкие
отверстия с пазами под роликовые
толкатели. В верхней части кор­пуса
имеются резьбовые отверстия крепления
насосных секций, топливные каналы,
отверстие крепления рейки поворота
плунжеров.

В нижней части корпуса
расположен кулачковый вал привода
насосных секций. Роликовый толкатель
в верхней части имеет регулировочный
болт с контргайкой.

От радиального отвер­стия плунжера
выполнены две спиральные канавки. На
нижнем конце плунжера имеется два
выступа, входящих в пазы поворотной
втулки, кото­рая поворачивает плунжер,
также имеется кольцевая проточка для
опорной тарелки возвратной пружины
плунжера.

Другой конец пружины упирается
в верхнюю тарелку, установленную в
кольцевой выточке корпуса. На пово­ротной
втулке крепится зубчатый хомутик,
находящийся в зацеплении с рейкой
поворота плунжеров. Над гильзой плунжера
располагается нагнета­тельный клапан
с седлом, упором и возвратной пружиной.

Насосная сек­ция в корпусе насоса
крепится штуцером. От штуцера через
ниппель топ­ливо поступает по
топливопроводу высокого давления к
форсунке.

Работа
насосной секции. При
вращении кулачкового вала насоса кулачок
набегает на ролик толкателя, который
передает усилие на плунжер. Плунжер
движется вверх, сжимая возвратную
пружину и вытес­няя топливо через
впускное отверстие в канал насоса.

При
перекрытии этого отверстия давление
топлива постепенно растет, и начинает
открываться нагнетательный клапан.
Клапан полностью открывается, плунжер
продолжает двигаться вверх, дав­ление
топлива в надплунжерном пространстве
растет.

При достижении требуемого для
впрыска топлива давления игла распылителя
форсунки поднимается и происходит
впрыск топлива в цилиндр.

Плунжер
движется вверх, поддерживая давление
впрыска топлива. Как только отсечная
кромка спиральной канавки совместится
с перепускным отверстием давление
топлива резко падает, игла распылителя
форсунки под действием возвратной
пружины садится в седло. Впрыск топлива
пре­кращается.

Одновременно
нагнетательный клапан под действием
возврат­ной пружины садится в седло,
объем пространства за клапаном
увеличива­ется и происходит отсечка
подачи топлива.

Плунжер
какое-то время еще продолжает двигаться
вверх, обеспечивая гарантированный
впрыск топлива. Кулачок сбегает с ролика
толкателя и под действием возвратной
пружины плунжер начинает двигаться
вниз, надплунжерное пространство
заполняется топливом.

Форсунки
служат
для подачи топлива в камеру сгорания
под большим давлением в мелко распыленном
виде и обеспечивает четкую отсечку
пода­чи топлива в конце впрыска. На
дизелях применяют форсунки нескольких
типов: открытые или закрытые, с
распылителем, имеющим одно отверстие
(сопло) или несколько. Закрытые форсунки
могут быть штифтовые или бесштифтовые.

Форсунка
дизелей состоит из корпуса, в котором
имеется центральное отверстие под
штангу и наклонный топливный канал;
распы­лителя с тщательно обработанным
осевым отверстием под иглу и топлив­ных
каналов. В нижней части распылителя
имеются четыре сопла, кольце­вая
проточка и два глухих отверстия под
штифты.

Игла распылителя имеет
цилиндрическую направляющую часть,
конусные пояски в средней и нижней
частях. Распылитель с иглой крепится к
корпусу накидной гайкой. В верхней
боковой части находится прилив с
резьбовым отверстием под топливный
штуцер с фильтрующей сеткой.

На штанге в верхней
части крепится нижняя опорная тарелка
пружины, в нижней части запрессован
шарик для плотной посадки иглы на седло.
Резьбовая втулка в верхней части закрыта
колпачковой гайкой с резьбовым отверстием
под дренажный трубопровод.

Топливо
подводится к форсунке через штуцер с
сетчатым фильтром и поступает по
наклонному каналу корпуса в кольцевую
проточку распыли­теля.

Затем топливо
по трем каналам проходит в кольцевую
полость (средней части распылителя),
расположенную под утолщенной (с конусным
пояском) частью иглы. Под действием
топлива, поступающего в полость, игла
поднимается, сжимая возвратную пружину.

Давление впрыска топлива
регулируется регулировочным винтом с
контргайкой в резьбовой втулке за­тяжкой
возвратной пружины иглы распылителя.
Топливо, просочившееся между иглой и
распылителем, отводится дренажным
трубопроводом в бак.

Источник: https://StudFiles.net/preview/6302382/page:4/

Виды ТНВД и принципы их функционирования

Топливный компрессор высокого давления (он же ТНВД) — один из важнейших компонентов совокупности впуска ДТ в современном дизельном двигателе. В ходе работы дизельного мотора, топливный насос отвечает за две важнейших функции.

Первая из них заключается в подаче необходимого количества топливной смеси под высоким давлением, второй функцией ТНВД является определение и корректировка оптимального момента подачи. Современные разработчики дизельных двигателей постоянно наделяют свои системы новыми и наиболее технологичными параметрами. Сегодня, дизельные двигатели все чаще оснащаются электронными форсунками.

При такой конструкции ДВС, за регулировку момента подачи топлива отвечает форсунка. В связи с этим ремонт компрессора в большей степени сводиться к прочистке форсунок.

Важнейшим компонентом топливного насоса высокого давления является пара поршней. Плунжерная пара включает в себя поршень и малый цилиндр.

Для увеличения срока эксплуатации дизельного двигателя, современные производители все чаще изготавливают рассматриваемую пару из качественной и прочной стали.

При этом, процессы производства и ремонта данных элементов двигательной системы требуют высокой точности и строго соблюдения всех современный технологий.

ТНВД

Для обеспечения должной продуктивности всей системы транспортного средства важную роль играет зазор между поршнем и втулкой. В ходе ремонта данного узла, важно обеспечить минимальным промежуток между элементами.

Каждый из насосов имеет свои характерные особенности и технические характеристики. Распределительный ТНВД имеет в своем составе пару или более рабочих поршней. C их помощью происходит подача топливной смеси в рабочие цилиндры двигателя. В отличие от распределительного насоса, в рядном ТНВД подачи смеси в цилиндру осуществляется с помощью отдельной рабочей пары цилиндров.

Магистральный компрессор отвечает только за подачу рабочей смеси в аккумулятор.

В ходе эксплуатации транспортного средства оснащенного дизельным двигателем, автолюбители могут столкнуться с неисправностью ТНВД. Ремонт дизеля требует отличный познаний в сфере устройства ДВС. К тому же, ремонт невозможен в условиях гаража.

Для того чтобы выполнить ремонт, стоит в обязательном порядку определить тип насоса в вашей двигательной системе. Так же, перед тем как начать ремонт стоит подробно разобрать устройство и принцип функционирования распространенных типов ТНВД.

Рассмотрим основные особенности популярных видов ТНВД.

Топливный насос высокого давления

Рядный насос

Данный вид топливного насоса так же имеет в своем составе пары поршней и втулок. Количество пар в данном виде ТНВД напрямую зависит от количества рабочих цилиндров в двигательной совокупности.

Сам поршень, приходит в действие благодаря воздействию кулаков вала, которые в свою очередь получают энергию от коленчатого вала двигателя. Специальный прижимной механизм, позволяет плунжерной паре находиться в постоянной зависимости от кулаков вала.

Для большинства современных насосов рядного типа, прижимной механизм изготавливается в виде обычной пружины.

В ходе использования авто, вращающийся коленчатый вал передает усилия на пару поршней. Пара двигается, последовательно закрывая клапан впуска и выпуска топливной смеси.

При этом, обеспечивается оптимальное давление, необходимое для передачи нужного количества топливной смеси в определенный цилиндр двигателя.

В тот момент, когда созданного давления становиться достаточно для впрыска смеси, ДТ по проводникам движется к форсунке.

В зависимости от типа и изготовителя насоса, оптимизация подачи смеси может происходить механически или с помощью специальных контролирующих устройств.

Эксплуатации таких автомобилей наиболее проста и комфортна, в то же время ремонт электронных систем требует наличия профессионального оборудования и достаточного набора навыков.

Распределительный ТНВД

В отличие от аналогов, распределительные насосы имеют в своем составе один или пару поршней, которые обеспечивают продуктивную работу всех цилиндров двигательной системы. Как показывает практика, в связи с изменением конструкции данный вид насоса высокого давления характеризуется наиболее надежной и равномерной подачей топливной смеси.

Но, как и любое другое устройство современного двигателя, такой ТНВД имеет свои характерные недостатки. По словам владельцев дизелей, распределительный компрессор имеет достаточно уязвимую структуру и небольшой срок эксплуатации. В связи с этим, данный вид топливного компрессора в основном применяют для комплектации легковых транспортных средств.

В зависимости от производителя и модели устройства различают несколько видов привода для данного вида компрессора:

• Внешний привод топливного компрессора в виде кулака.
• Внутренний приводной механизм аналогичного типа.
• Торцевой приводной механизм топливного насоса.

Регулировка и оптимизация количества подаваемой смеси в данной конструкции двигателя достигается путем поворота контролирующего кольца на определенный угол.

ТНВД евро — 3

Магистральный насос

Данный вид насоса используется во всеми известной системе двигателя C.R. В данной конструкции дизельного двигателя компрессор отвечает на подачу необходимого количества топливной смеси в проводники ДТ.

В отличие от аналогов, магистральные устройства позволяют добиться наиболее высокого давления в топливной магистрали дизельного двигателя. При движении рабочих поршней в составе ТНВД давление в рампе постоянно возрастает.

В тот момент когда давление становиться оптимальным, открывается клапан впуска и топливная смесь попадает в магистраль.

.

Удачи!

Источник: https://carmend.ru/engine/vidy-tnvd-i-principy-ix-funkcionirovaniya.html

Насос дизельного двигателя: устройство и принцип действия

На пути дизельного топлива возникает довольно большое давление. Это связано с прохождением топлива через фильтры и различные элементы топливной системы, которые необходимы для обеспечения работы двигателя с заданными параметрами. При этом у рассматриваемой конструкции есть весьма большое количество особенностей, о которых далее поговорим подробно.

Содержание

Почему проводится установка топливных насосов
Насос однократного действия
Насос двукратного действия
Разновидности топливных насосов высокого давления

Почему проводится установка топливных насосов

Несмотря на то, что многие насосы предназначены для именно для перекачки жидкости, задача конструкции весьма обширна. Среди особенностей предназначения можно выделить следующие моменты:

1. При движении топлива может происходить выделение пузырьков воздуха и паров легких фракций. Это связано с тем, что практически все разновидности топлива имеют примеси, которые и становятся причиной возникновения самых различных процессов. Избыточное давление позволяет избегать самых различных проблем.
2. Наибольшее количество проблем возникает в летнее время, когда бак и вся топливная система нагревается до высоких температур. За счет этого проводится образование паров и газа, которые могут стать причиной повышения взрывоопасности и возникновения многих других проблем.
3. Топливные насосы предназначены не только для перекачки топлива из бака к мотору, но и для его дозирования. За счет этого конструкция существенно усложняется.
4. Среди основных показателей следует выделить значение производительности. Она подбирается в зависимости от особенностей мотора.

Насос дизельного мотора может производится самыми различными компаниями, в том числе и теми, что занимаются производством ДВС.

Насос однократного действия

У этой конструкции есть весьма много особенностей. Конструкция представлена следующими элементами

1. Крепление всех элементов проводится в корпусе, который также выступает в качестве защиты. При его изготовлении используются материалы, которые могут выдерживать высокую влажность, химические вещества, а также давление и температуру. Производители современных конструкций стараются существенно уменьшить размеры насоса, чтобы упростить их установку и эксплуатацию. Как правило, корпус изготавливается из чугуна или высокоуглеродистой стали. Поверхность покрывается специальными веществами, которые могут существенно повысить устойчивость материала к самым различным воздействиям.
2. Шток и поршень – основные конструктивные элементы, которые проводят перекачку топлива. Поршень образует поверхность, она имеет площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения камеры. Через шток осуществляется передача давления.
3. Клапана необходимы для того, чтобы исключить вероятность обратного хода топлива. Они срабатывают на цикле всасывания и выталкивания топлива.
4. Для осуществления перекачки топлива проводится установка привода от эксцентрика. Вал кулачкового типа передает требующееся усилие.
5. Зачастую обратный ход осуществляется за счет установленной пружины.

Конструкция достаточно проста, и встречается очень часто из-за низкой стоимости и высокой надежности. Насос однократного действия может устанавливаться для обеспечения постоянного давления.

Насос двукратного действия

Основные составляющие устройства в целом не отличаются от тех, что устанавливаются в насосе однократного действия. Однако принцип работы несколько изменился. Среди особенностей конструкции можно выделить следующие моменты:

1. Входное и выходное отверстие имеют два впускных и выпускных клапана с пружинами.
2. Стоит учитывать, что полости над поршнем и под поршнем не имеют связи, работают автономно.
3. Как и предыдущая конструкция, рассматриваемая работает от привода, представленного эксцентриковым кулачком.
4. Обратный ход поршня осуществляется за счет установленной пружины.
5. На момент движения поршня в нижнюю мертвую точку под действием штока образуется разряженное давление, которое подается и в зону всасывания. На данный момент верхний выпускной клапан открывается, а выпускной закрывается.
6. При движении поршня в верхнюю часть клапан, расположенный в верхней части, закрывается.

В целом можно сказать, что конструкция также весьма проста и надежна. При ее изготовлении могут использовать самые различные материалы, в основном те, которые могут выдерживать воздействие повышенной влажности и различных химических веществ.

Разновидности топливных насосов высокого давления

По конструктивным особенностям выделяют довольно много различных насосов, которые могут применяться для перекачки топлива. Примером назовем нижеприведенный список:

1. Рядный.
2. Распределительный.
3. Магистральный.

Рассматривая область применения следует отметим, что топливные насосы высокого давления встречаются преимущественно в системах подачи дизельного топлива. Что касается бензиновых ДВС, то насосы применяются зачастую только при непосредственном впрыске топлива. Эти разновидности моторов сегодня встречаются крайне часто, так как обладают повышенной мощностью и показателем КПД.

Рядный ТНВД

Эта конструкция получила сегодня весьма большое распространение несмотря на то, что имеет большие размеры. Среди особенностей конструкции отметим нижеприведенные моменты:

1. Конструкция оснащается плунжерными парами, которые расположены в ряд. За счет этого данному типу насоса было дано соответствующее название.
2. Если насос устанавливается для ДВС, то количество плунжерных пар соответствует количеству рабочих цилиндров. Этот момент определяет то, что одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива в один цилиндр.
3. Как и многие другие насосы, рассматриваемый работает от привода кулачкового вала. Кроме этого передача вращения осуществляется за счет коленчатого вала.
4. Кулачковый вал при вращении воздействует на толкатели плунжеров. За счет этого они двигаются внутри конструкции.
5. Конструкция сделана так, что впускные и выпускные отверстия открываются в нужное время.

Рассматриваемый рядный насос состоит из следующих элементов:

1. Седло.
2. Штуцер напорной магистрали.
3. Пружина.
4. Корпус секции давления.
5. Нагнетательный клапан.
6. Плунжер.
7. Втулка.
8. Впускные и выпускные отверстия.
9. Рычаги управления.
10. Пружинный толкатель.
11. Роликовый толкатель.
12. Кулачок.
13. Зубчатая рейка.
14. Возвратная пружина.

В целом можно сказать, что конструкция состоит из довольно большого количества элементов и при этом надежная, позволяет избежать проблем с подачей топлива.

Распределительный ТНВД

В зависимости от объема установленного ДВС конструкция ТНВД может иметь один или два плунжера. Кроме этого количество плунжеров связано с тем, какой объем топлива должен перекачиваться. При этом выделяют две основные разновидности конструкции:

1. Торцовый кулачковый привод.
2. Внутренний кулачковый привод.

Оба насоса имеют свои особенности, которые следует учитывать.

Конструкция торцового ТНВД распределительного типа имеет следующие элементы:

1. Выходное и входное отверстие.
2. Шестерня привода.
3. Винт регулировки.
4. Запорный клапан электромагнитного типа.
5. Распределительный блок.
6. Кулачковая шайба.
7. Плунжер распределитель.
8. Штуцер нагнетательной камеры.
9. Ролик.
10. Фланец.
11. Подвижный элемент с лопастями.

Кулачковый привод состоит из следующих элементов:

1. Плунжер.
2. Подкачивающий элемент с лопастями.
3. Обойма кулачкового типа.
4. Плунжер.
5. Головка.
6. Распределительный вал.
7. Блок управления конструкцией.
8. Клапан электромагнитного типа для дозирования топлива.
9. Дроссель нагнетателя.
10. Ролик.
11. Клапан, который регулирует опережение впрыска.
12. Приводной вал.
13. Муфта опережения впрыска.
14. Шток привода кулачковой обоймы.

Конструкция весьма сложная, но может выдерживать высокую нагрузку.

Магистральный ТНВД

Устанавливается насос в том случае, если топливо сначала накапливается в топливной рампе, только после этого поступает к форсункам. Следует учитывать, что конструкция может выдерживать давление свыше 180 МПа. Состоит конструкция из следующих элементов:

1. Ролика.
2. Кулачкового вала, выступающего в качестве привода.
3. Плунжер и плунжерная пружина.
4. Штуцер напорной магистрали.
5. Впускной и выпускной клапаны.
6. Фильтр очистки.
7. Клапан электромагнитного типа для дозирования количества подаваемого топлива.
8. Перепускной клапан.
9. Штуцера.

При рассмотрении магистрального ТНВД стоит учитывать, что он может быть с одним, двумя или тремя плунжерами.

Источник: https://nasoskm.ru/promyishlennyie-nasosyi/nasos-dizelnogo-dvigatelya