С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Что такое форсунка насос

Что такое форсунка насос


Насос-форсунка: устройство и принцип работы

7 июля 2015, 05:34

Насос-форсунки - система впрыска, предназначена для подачи топливной смеси в дизельных двигателях. Использование подобной системы дает возможность увеличить мощность мотора, уменьшить топливные расходы и токсичность, уровень шума.В системе впрыска данного типа за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство - насос-форсунка. При этом каждой цилиндр оснащен своей собственной форсункой.

Система приводится в действие от распредвала, оснащенного специальными кулачками, которые через коромысло воздействуют на насос-форсунку, обеспечивая ее работу.В состав системы насос-форсунка входят такие элементы, как: плунжер, поршень запорный, управляющий и обратный клапаны, игла распылителя.

Плунжер предназначен для создания рабочего давления внутри форсунки. При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение - пружиной.Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском. В подобных системах может применяться два вида клапанов - электромагнитные и пьезоэлектрические.Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия. Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя.Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа - предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.Этап предварительного впрыска предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Этап основного впрыска в свою очередь обеспечивает бесперебойную подачу топливной смеси на всех рабочих режимах ДВС.Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по следующей схеме. Кулачек распредвала передает механическое усилие на коромысло, которое опускает плунжер вниз.Топливная смесь начинает подаваться по каналам, расположенным в корпусе форсунок. Далее происходит закрытие клапана с временным прекращением подачи топлива. При этом создается высокое давление ТС, достигающее 13 МПа.При таком уровне давления игла, преодолевая усилие, которое оказывает на нее пружина, осуществляет предварительный впрыск горючей смеси.Завершением этапа предварительной подачи топлива служит открытие входного клапана. Топливо попадает в магистраль, одновременно снижается его рабочее давление. На данном этапе может быть произведен один или два впрыска ТС в зависимости от режима работы дизеля.Начало этапа основного впрыска сопровождается последующим опусканием плунжера. После закрытия клапана давление ТС продолжает нарастать и достигает 30 МПа. При таком давлении происходит поднятие иглы и основная подача топлива.Высокое давление обеспечивает значительное сжатие топлива, вследствие чего в камеру сгорания поступает его большее количество. Самый большой объем горючей смеси подается при максимально возможном давлении в 220 МПа, чем достигается максимальная мощность двигателя.Завершение этапа основного впрыска происходит аналогично предыдущему этапу после открытия входного клапана. Это сопровождается снижением давления топлива и опусканием распылительной иглы.Завершающим этапом является дополнительный впрыск, который используется для очистки сажевого фильтра от копоти, сажи и загрязнений. Дополнительная подача топлива осуществляется при опускании плунжера по схеме, аналогичной основному впрыску. На данном этапе, как правило, проводится два впрыска дизельного топлива.

Насос-форсунка

Категория:

   Газобалонное оборудование

Насос-форсунка

Насос-форсунка обеспечивает впрыск топлива в камеру сгорания двигателя под высоким давлением в мелкораспыленном состоянии в необходимом количестве и в определенный момент. При помощи насос-форсунки можно изменять количество впрыскиваемого в цилиндр топлива в соответствии с нагрузкой двигателя и изменять момент подачи топлива.

Все детали насос-форсунки (типа Ленкарз АР-20 «60») собраны в корпусе. К корпусу при помощи штуцеров с гайками прикреплены топливоподводящая и топливоотводящая трубки. Под штуцерами обеих трубок в корпусе установлены фильтры с прижимными пружинами. Фильтр состоит из латунных шариков диаметром 0,2—0,3 мм, сваренных в точках соприкосновения и приваренных к опорному кольцу.

В нижней части корпуса при помощи стяжной гайки-колпака присоединены гильза с отверстиями, корпус с пластинчатым обратным клапаном и распылитель с нагнетательным клапаном и пружиной.

В нижней части распылителя просверлены шесть боковых отверстий диаметром 0,15 мм. В стяжной гайке вокруг гильзы установлен отражатель, изготовленный из стали высокой твердости. Отражатель устраняет соприкосновение топлива, выходящего из отверстия гильзы под большим давлением, с гайкой в момент перепуска, предохраняя ее от износа. В гильзу входит плунжер, имеющий на нижнем конце две винтовые кромки — нижнюю и верхнюю, и два канала — поперечный и центральный продольный. Верхний конец плунжера соединен с толкателем, установленным в корпусе. Толкатель с плунжером отжимается кверху возвратной пружиной. Подъем толкателя ограничивается штифтом, закрепленным в корпусе и входящим в прорезь толкателя. Полость корпуса под толкателем сообщается с атмосферой через отверстие.

В средней части плунжера установлена шестерня, находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой, расположенной горизонтально в отверстии корпуса. В месте соединения плунжера с шестерней имеется лыска, вследствие чего возможны осевые перемещения плунжера в шестерне. Под шестерней в корпусе поставлена промежуточная втулка.

Насос-форсунку устанавливают в медном стакане, поставленном на прокладке в головке цилиндров между выпускными клапанами, фиксируют в определенном положении установочной шпилькой корпуса и закрепляют на головке скобой. Насос-форсунка охлаждается водой, циркулирующей вокруг стакана в водяной рубашке головки. Конец распылителя насос-форсунки входит в камеру сгорания двигателя. Привод толкателя с плунжером осуществляется от кулачков распределительного вала с помощью роликовых толкателей, штанг и коромысел, имеющих одинаковую конструкцию с деталями привода выпускных клапанов. Рейки насос-форсунок шар-нирно соединены с рычагами, закрепленными на общем валике, установленном на двух кронштейнах на головке цилиндров. Валик соединен с педалью подачи топлива и с регулятором числа оборотов двигателя.

Рис. 1. Насос-форсунка двухтактных дизелей ЯМЗ (типа Лепкарз АР-20 «60»)

При работе двигателя плунжер насос-форсунки под действием приводного механизма перемещается в гильзе вверх и вниз. Топливо, подводимое по трубке к насос-форсунке, проходит через фильтр в приемном штуцере, по каналу в корпусе и заполняет кольцевую камеру корпуса вокруг гильзы. Когда плунжер находится в верхнем положении, топливо через боковые отверстия в гильзе заполняет полость высокого давления в гильзе под плунжером. В начале хода плунжера вниз топливо из полости высокого давления перепускается через боковые отверстия гильзы и отверстия в плунжере обратно в камеру корпуса (рис. 170, а).

Как только верхнее боковое отверстие гильзы будет перекрыто верхней кромкой плунжера, перепуск топлива прекратится. Топливо под давлением проходит мимо пластинчатого клапана, открывает нагнетательный клапан и впрыскивается в камеру сгорания двигателя через отверстия распылителя. Тонкость распыливания топлива обеспечивается малыми диаметрами отверстий распылителя и большим давлением впрыска, достигающим при максимальном числе оборотов двигателя 1400 кГ/см2.

Рис. 2. Схема работы насос-форсунки: а — верхнее положение плунжера; б — начало впрыска в — конец впрыска; г — нижнее положение плунжера

Когда при ходе плунжера вниз его нижняя отсечная кромка подойдет к нижнему отверстию гильзы, впрыск топлива прекратится и топливо из полости высокого давления опять будет перетекать через отверстие в плунжере обратно в камеру корпуса. Таким образом, положением верхней кромки плунжера регулируется момент начала подачи топлива, а положением нижней — конец иодачи. Количество впрыскиваемого топлива, а также момент начала впрыска регулируют поворотом плунжера с помощью закрепленной на нем шестерни и перемещением сцепленной с ней рейки.

Рис. 3. Схема регулировки количества топлива, подаваемого насос-форсункой

При повороте плунжера верхняя его винтовая кромка устанавливается различными точками против верхнего отверстия гильзы, в соответствии с чем изменяются момент перекрытия этого отверстия и длина нагнетательного хода плунжера. Когда рейки выдвинуты из корпуса до отказа, плунжер устанавливается в крайнее положение, т. е.- наиболее высоко расположенная точка его верхней винтовой кромки становится против отверстия гильзы. При этом топливо не подается совсем, так как нижняя кромка плунжера открывает нижнее отверстие гильзы раньше, чем верхнее отверстие оудет закрыто верхней кромкой.

Когда рейка полностью вдвинута, плунжер устанавливается наиболее низко расположенной точкой верхней винтовой кромки против верхнего отверстия и наиболее высоко расположенной точкой нижней кромки против нижнего отверстия. Вследствие этого происходит наибольшая подача топлива. При промежуточных положениях рейки подача топлива происходит в количестве, соответствующем установленной величине рабочего хода плунжера.

Из-за винтовой формы кромок плунжера конец подачи топлива, определяемый положением нижней кромки, и начало подачи, определяемое положением верхней винтовой кромки, изменяются в соответствии с поворотом плунжера. При увеличении количества подаваемого топлива одновременно устанавливается более ранний момент начала подачи и более поздний момент окончания подачи, вследствие чего продолжительность впрыска топлива увеличивается.

Обратный пластинчатый клапан, установленный в фэр-сунке, предотвращает возможность попадания газов из камеры сгорания в форсунку, если нагнетательный клапан 9 почему-либо (например, при засорении) не будет закрыт. При этом нормальный впрыск топлива через форсунку не нарушается, и топливо, проходящее через нагнетательный клапан, смывает с его гнезда посторонние частицы, восстанавливая работу клапана.

С помощью нагнетательного клапана быстро прекращается впрыск топлива (отсечка) в момент окончания подачи топлива и устраняется подтекание топлива через распылитель.

Топливо, просачивающееся из нагнетательной полости в зазоры между гильзой и плунжером, поступает обратно в камеру корпуса через отверстие в гильзе. Избыточное топливо, подаваемое насосом в камеру корпуса насос-форсунки, проходит через фильтр и штуцер в топливоотводящую магистраль и сливную трубку обратно в бак. При циркуляции топлива через насос-форсунку она охлаждается, а из камеры корпуса удаляются пузырьки воздуха, которые могут скапливаться в камере и нарушать нормальную подачу топлива. Штуцер отводящей магистрали снабжен калиброванным отверстием диеметром 1,2 мм. С помощью этого отверстия достигается некоторое повышение давления в полостях форсунок, что улучшает их работу при малом числе оборотов коленчатого вала двигателя.

На некоторых двухтактных дизелях ЯМЗ вместо насос-форсунки Ленкарз АР-20 «60» применяют насос-форсунки Ленкарз АР-21 «80». Они обладают большей максимальной подачей на один ход плунжера (80 мм3 вместо 60 мм3) вследствие измененной формы кромок плунжера (верхняя кромка винтовая, а нижняя — горизонтальная). Распылитель этой форсунки имеет семь распиливающих отверстий.

В модернизированных насос-форсунках (типа Ленкарз АР-21 А «80») применяется плунжер с другой конструкцией головки, выполненной без каналов и с измененной формой винтовых кромок. Плунжер устанавливается в гильзе с одним отверстием, являющимся впускным и выпускным.

На конце плунжера имеется кольцевая выточка и винтовой сквозной паз, края которого образуют верхнюю и нижнюю винтовые кромки.

Начало подачи топлива определяется моментом, когда нижняя кромка перекроет отверстие гильзы, а конец — когда верхняя кромка начнет его открывать. При этом начинается перепуск топлива из-под плунжерного пространства через сквозной паз и кольцевую выточку в то же отверстие гильзы.

Длина рабочего хода плунжера и, следовательно, количество подаваемого топлива зависит от расстояния между нижней и верхней кромками на части плунжера, расположенной против отверстия гильзы, и изменяется путем поворота плунжера. Если плунягер установить винтовым пазом против отверстия, то подача топлива полностью прекращается, так как отверстие в гильзе невыбран-ной частью плунжера совсем не перекрывается.

В остальном устройство и действие модернизированной насос-форсунки аналогичны устройству и действию насос-форсунки, рассмотренной выше.

Реклама:
Читать далее: Регулятор числа оборотов вала двигателя и механизм управления насос-форсунками

Категория: - Газобалонное оборудование

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Что же такое насос форсунка?

Насос-форсунка – это топливный инжектор, который сам себе создаёт давление, самостоятельно его впрыскивает в камеру сгорания. В устройстве присутствует плунжерная пара, пружины, перепускные клапаны. Механизм насос-форсунки очень сложный, но при этом – отличается своей надёжностью.

В данной статье мы обсудим проблемы насос-форсунок от VAG и их проблемы с колодцами под насос-форсунки. VAG отдал преимущество насос-форсункам с 2001-2002 года и по 2008 год устанавливал их на подавляющее большинство своих дизельных моторов. Такой выбор не делал никто кроме них, но как показала практика, насос-форсунки оказались действительно надежным и качественным выбором. Почему? Всё потому, что ресурс насос-форсунки значительно выше, чем ресурс любой форсунки типа «Common Rail». Она является более надежной и даже более устойчивой к низкому качеству топлива.

Тонкости работы VAG насос-форсунки

Но, всегда есть свои НО. VAG не доработал эту систему в начале своего производства. После 2008 года они и вовсе отказались от неё. Поэтому есть проблемные двигатели с данными форсунками. Например, моторы 1.9 TDi, 2.0 CDI с насос-форсункой, 2.5 TDi с насос-форсункой. В данных моторах насос форсунки закрепляются при помощи одного болта. Сама форсунка приводится в действие при помощи распределительного вала. Вектор нагрузки на форсунку должен идти в одном и том же направлении. Но, он не всегда находится ровно оси её установку. Даже если это практически так, всегда есть дополнительные вибрации дизеля и насос-форсунка может немного смещаться.

Что случается в итоге?

Таким образом, эти вибрации разбалтывают саму форсунку, так как крепление болта только одно. Форсунка разбалтывается в посадочном месте, где установлен специальный рем.комплект из резиновых колец. Они используются в качестве прокладки между головкой блока цилиндров и самой насос-форсункой. И это было бы неплохо, если бы по прохождению времени, резинки не изнашивались. Они уже не будут сидеть так плотно, из-за этого повышается нагрузка, которую создаёт распределительный вал и появляется люфт форсунки в колодце.

В данной конструкции итак присутствует небольшой зазор, но он становится ещё больше по причине того что резина усаживается и сжимается, вырабатывается. Получается, что резина уже не держится в качестве прокладки и трёт по металлу. Проблема в том, что насос-форсунка выполнена из стали, а сама головка блока цилиндра – из аллюминия. Поэтому головка вырабатывается и появляется тот самый зазор.

Но, подача топлива по магистрали проходит через тело головки блока цилиндров. Получается, топливо к форсунке подаётся не сверху! Оно бежит к головке блока и присутствуют технические каналы, через которые топливо попадает в место, куда устанавливается форсунка.

Как восстановить насос-форсунку?

Получается, что топливо удерживается резиновыми кольцами, которые прохудились. Форсунка разбалтывается и получается, что топливо выливается вниз в картер двигателя. Таким образом, уровень топлива в двигателе повышается. Данная проблема характерна для VAG-овских моторов.  

Если же вас настигла эта ситуация, но вы вовремя не заметили данную неисправность, вполне вероятно, что вам предстоит капитальный ремонт двигателя. Но, если вы всё же успели заметить, необходимо обязательно сразу отреагировать на ситуацию и сделать реставрацию посадочных мест форсунок. Существует несколько технологий их восстановления:

  • Втуливание с помощью аллюминия;

  • Втуливание с помощью Бронзы;

  • Втуливание при помощи стали;

Стальные втулки считаются самыми износоустойчивыми. Также. Следует полностью заменить весь ремкомплект Насос-форсунок, иначе втуливание не поможет. После того, как завтулили стальными втулками, ресурс увеличится.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости