Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС
04 июня 2018 Категория: Полезная информация.
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:
- тот, что создает высокое давление – топливный насос высокого давления (ТНВД)
- и тот, что впрыскивает и разбрызгивает горючее по камере – форсунка.
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
- ТНВД распределительного типа
- насос-форсунки
- система Common Rail
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
ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ
Источник: https://www.dieselkraft.by/poleznaya-informatsiya/kakie-sushchestvuyut-sistemy-podachi-topliva-v-dizelnom-dvs.html
Топливный насос низкого давления: особенности и виды
Топливный насос низкого давления — это деталь, которая применяется для транспортировки горючего к ТНВД. В большинстве случаев он устанавливается прямо на коробку насоса высокого давления или возле него. Между ними проведено соединение из трубок, по которым топливо передвигается, одновременно проходя очищение через тонкие и грубые фильтры.
Принцип работы ТННД
Топливный насос низкого давления
Если говорить в целом, то насос низкого давления в своей работе имеет два режима:
- Подготовительный;
- Рабочий.
Подготовительный режим работы наблюдается тогда, когда поршень начинает двигаться вверх. При этом на него воздействует эксцентрик и стягивает пружину. После этого начитается движение горючего в камерах и между фильтрами.
Рабочий режим наблюдается при обратном движении, то есть — вниз.
Насос низкого давления постоянно транспортирует горючего больше, чем двигатель требует для своей стабильной работы. Таким образом, разные режимы работы позволяют создавать в топливной системе оптимальные условия. Ведь в случае постоянного движения поршня в механизме будет возникать повышенная нагрузка, которая, в конце концов, приведет к поломке.
Когда топливо подается меньшими объемами, то уровень напряжения возрастает и справиться с ним поршень уже не может, в результате чего он просто зависает. А это означает, что топливный механизм подает меньше топлива. И в обратном случае, если горючее подается в больших количествах, то поршень двигается активнее, а насос низкого давления гонит больше горючего.
Устройство ТННД
ТННД состоит из:
- Приводного вала;
- Ротора с определенным количеством лопастей;
- Статора;
- Диска распределения;
- Регулятивной приводной шестерни;
- Муфты соединения.
Устройство топливного насоса низкого давления
Когда ротор начинает свое движение, то его лопасти начинают сближаться со статором и под влиянием центробежной силы возникают определенные камеры. Так как внутри существует определенное напряжение, то из этих камер горючее направляется непосредственно к ТНВД. Для этого используются специальные каналы в диске распределения. При этом незначительное количество горючки направляется в клапан редукции, если давление создается больше, чем настроено системой.
Так как оба устройства неразрывно связаны, то для поддержания необходимых условий используется топливный сливной дроссель (в виде жиклера), вкрученный в насос высокого давления. Таким образом, конструкция этой детали позволяет создавать необходимые условия в камерах в зависимости от скорости движения приводного вала. Такая конструкция подходит для дизелей, но есть и другие виды, о которых речь пойдет дальше.
Виды ТННД
Топливный насос низкого давления используется абсолютно на всех машинах любого года выпуска и марки. Без него обойтись не получится, так как именно он выкачивает горючее из бака и подает его в остальную систему. Однако есть разные виды таких насосов. Например, вместе с карбюратором работает слабый механический ТННД, в то время как на инжекторах устанавливается более серьезный топливный электронасос. В дизельных же моторах такой топливный насос транспортирует горючее исключительно к ТНВД.
Механический тип
Механический вариант устанавливается на блоке цилиндров и крепится обычными винтами. Его работа обеспечивается валом коленчатого типа с эксцентрическим кулачком. Нажатие на кулачек приводит к сокращениям и таким образом бензин подается в камеру. Для предотвращения попадания топлива обратно используется специальный клапан. При последующих нажатиях топливо поступает в карбюратор, где и сгорает.
Кстати, механический тип устройства позволяет легко завести машины после длительного простоя. Для этого можно вручную подкачать топливо и пересыхание не станет проблемой.
Механический топливный насос низкого давления
Электрический тип
С появлением инжектора и внедрения большого количества электрических устройств, использование механического нагнетателя стало просто невозможным, так как он не справлялся со своими функциями и не создавал нужного низкого давления.
Электронасос в упрощенном виде состоит из насосного элемента и приводного электрического двигателя в корпусе. В нем же размещен фильтр, топливозаборник и датчик расхода бензина. Работает он по схожей схеме с механическим вариантом, за исключением того, что топливо перемещается в системе с помощью того самого электродвигателя.
Топливный насос низкого давления располагается внутри бака. Многие считают, что это небезопасно, но это ложное мнение. Если в механических вариантах этого устройства часто перегревался бензин из-за тепла, выдаваемого двигателем, то на электрических вариантах такой проблемы нет. Бензин без перерыва движется по системе топливных трубок и это не дает ему нагреваться до предельных температур. То есть, такое расположение способствует сохранению нормальной температуры, ведь расстояние до источника тепла максимальное.
Более того, из-за непрерывного контакта элементов конструкции и бензина исключается возможность возникновения коротких замыканий, приводящих к возгоранию.
Электрические варианты устанавливаются и на дизельные машины. Сейчас они служат в качестве дополнения в системе и используются для транспортировки дизеля к ТНВД.
Здесь топливный насос низкого давления очень часто объединен с насосом высокого давления. Это объясняется необходимостью постоянной подачи топлива для обеспечения стабильной работы на разных оборотах.
Источник: https://autodont.ru/fuel-system/prednaznachenie-nasosa-nizkogo-davleniya
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 этот момент нагнетается определенный уровень давления. После этого, происходит открытие нагнетательных клапанов и горюче-смазочные материалы подаются в форсунки. 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.
: разборка топливного насоса высокого давления
Источник: https://turboracing.ru/stati-auto/tnvd-chto-eto-takoe-v-mashine/
