С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Редукционный клапан топливной системы


Принцип работы редукционного клапана

Автомобиль содержит в себе множество систем, где циркулирует жидкость. И для их нормальной работы необходимо оптимальное давление, при котором эта жидкость сможет приходить в движение под действием дополнительных сил. Именно для такой задачи используется редукционный клапан.

ОПИСАНИЕ РЕДУКЦИОННОГО КЛАПАНА

Редукционный клапан – это металлический элемент, состоящий из шарика, пружины, шайбы и корпуса. Благодаря такой конструкции он способен реагировать на давление в системе, открывая при этом путь жидкости. Его используют в нескольких местах автомобиля для эффективной работы системы.

Назначение этого элемента – для поддержания давления на постоянном уровне. Благодаря своей конструкции он способен «стравливать» лишнюю жидкость из системы, тем самым снижая давление внутри. В противном случае возможны различные поломки, которые возникают из-за высокой нагрузки на элементы.

Редукционный клапан используется для многих задач, возвращая лишнюю жидкость в систему или же сливая отработанный материал. Благодаря этому он весьма полезен в различных системах вроде масляной или топливной.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Принцип работы данного элемента заключается в его конструкции. Как ранее говорилось, она состоит из трех рабочих элементов и корпуса. Элементы, которые можно видеть на рисунке, это:

  1. Шарик.
  2. Пружина.
  3. Шайба.

Все детали закреплены в герметичном корпусе. Принцип работы прост — шарик блокирует путь в систему, его придерживает пружина. Но при увеличении количества жидкости растет давление. В результате нагрузка на пружину увеличивается. При превышении определенного порога нагрузки шарик отжимает пружину, тем самым пропуская жидкость по дополнительному каналу. Именно таким образом стравливается давление. В дальнейшем рабочая жидкость возвращается для рециркуляции.

Шайба здесь задействована исключительно в качестве опоры, не играя особой роли. Конструкция весьма проста и эффективна, срабатывая на определенном пороге давления. Хотя она может работать с незначительным разбросом периодичности, это практически не влияет на функциональность автомобиля.

Такая конструкция используется довольно часто, применяясь для сброса масла или топлива. Конструкция и форма клапана может быть различной, однако принцип действия не отличается.

РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН В МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЕ

Редукционные клапаны используются и в масляной системе и не зависит от марки автомобиля, ведь это наиболее эффективный и простой способ сброса давления. Если он отсутствует или не функционирует, то давление в системе постоянно растет, что приводит к снижению эффективности смазки и постепенному разрушению механизма.

В масляной системе располагаются два подобных элемента: клапан давления масла и масляного насоса. Первый из них расположен в верхней части конструкции и служит для спуска рабочего тела в картер. Он открывается при давлении в 0,40 Мн/м2.

Что касается второго, то он расположен в нижней секции и отрегулирован на то же давление. Если оно превысит данный порог, то масло попросту начнет циркулировать в системе насоса, постепенно снижая количество жидкости до необходимого порога. На картинке изображен именно такой, где можно видеть расположение элементов и примерный путь масла в процессе работы.

Крайне важно следить за работоспособностью этих элементов. В современном автомобиле имеются специальные датчики давления масла, позволяющие контролировать его в необходимых пределах. Если же оно преодолеет эти величины, то стоит сразу же проверить работу редукционных элементов.

РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ

Еще одним важным местом, где используется подобный клапан, является топливная система. Особенно это важно для дизельных двигателей, где установлен ТНВД. Так как рабочее тело в нем подвергается высоким нагрузкам, поэтому их незначительные колебания могут разрушить важные компоненты. Основная задача редукционного элемента – дозировка топлива на пути к форсункам.

Данный элемент регулирует объем поступающего дизеля. Зачастую ТНВД подает гораздо большее количество топлива, что негативно сказывается на двигателе. Редукционный клапан стравливает излишки, отправляя их обратно в бак. Такой проблемой страдает большинство топливных насосов, поэтому данный элемент крайне важен вне зависимости от марки и модели компонента.

ГДЕ НАХОДИТСЯ РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН

Так как эта деталь в автомобиле используется во многих механизмах, ее расположение зависит от необходимого компонента. Как говорилось ранее, отмечают три основных редукционных клапана:

  • давления масла;
  • масляного насоса;
  • ТНВД.

Первый тип расположен в верхней секции насоса. Он находится на переднем конце магистрали, ограничивая давление в этой части. Его легко найти, если знать приблизительную конструкцию. Второй клапан расположен в нижней секции, его тоже довольно просто отыскать. Он расположен между камерой сжатия и всасывания, как видно на фотографии.

Последний же компонент топливного насоса расположен около шкива. Найти подобные клапаны можно по характерной головке под специальный ключ – шестигранник. В такой конструкции шайба расположена снаружи, поэтому она видна при визуальном осмотре.

Найти редукционный клапан достаточно просто, но не стоит снимать его поспешно. Если механизм до сих пор в системе, то оттуда польется рабочая жидкость. Поэтому лучше предварительно подготовить контейнер для слива. При работе с маслом стоит надевать перчатки, ведь очиститься потом от него достаточно трудно.

ПОЛОМКИ И РЕМОНТ ЭЛЕМЕНТА

Самым уязвимым элементом в данной схеме является пружина. И большая часть поломок связана именно с ней. Это нередко происходит при некачественной детали либо ее длительной эксплуатации. Зачастую отмечают следующие поломки:

В первом случае клапан попросту заклинивает в одном положении. Нередко рабочая жидкость начинает сливаться, оставляя автомобиль без средства работы. Если с маслом это не так опасно (ведь заметно почти сразу), то при поломке топливной системы возможны существенные последствия.

Второй случай – деформация, из-за которой у детали меняется порог давления для срабатывания. Это также вредно для насосов и других составляющих автомобиля, к тому же не так заметно.

Третий случай – накопление грязи, что приводит к сужению просвета для жидкости. В результате эффективность такого отвода снижается. Поначалу это незаметно, но с увеличением засора могут возникнуть неполадки.

Последний – износ и повреждение пружины. Последствиями будут полная дисфункция клапана либо изменение порога срабатывания.

В большинстве случаев, если не учитывать накопление грязи, рекомендуется сразу же заменять деталь. Ее стоимость невысока, а важность велика. Поэтому самостоятельный ремонт и попытки выжать «все соки» могут привести к существенным проблемам в будущем.

Сам же процесс ремонта заключается в нескольких этапах.

  1. Отключение системы и снятие клапана.
  2. Диагностирование состояния пружины и каналов жидкости.
  3. Промывка детали либо замена на новую.

Для начала нужно отключить клапан из системы. Зачастую для этого снимается механизм, на котором тот закреплен. Далее тщательно проверяется его состояние, а также состояние каналов отвода. Если имеет место засор либо накопление грязи, то достаточно прочистить с помощью бензина. Далее клапан нужно смазать и вернуть на место.

Если проблема в пружине, то заменить ее не имеет смысла. При ее деформации не рекомендуется править поломку вручную, ведь порог срабатывания в любом случае будет нарушен. Такая деталь подлежит лишь полной замене.

Поэтому редукционный клапан – важный элемент, который необходим для регулирования давления рабочей жидкости. Его поломка приводит к повреждению или отключению систем, поэтому важно следить за его состоянием.

Related posts:

www.autonastroy.ru

Редукционный клапан - устройство и предназначение.

Редукционный клапан является мелкой, но очень важной деталью во многих агрегатах, в которых жидкость циркулирует под нужным давлением. В этой небольшой статье мы подробно разберём устройство, принцип работы и назначение редукционного клапана, причём не только клапана, установленного в системе смазки двигателя, но и в других системах.

О важности редукционного клапана и обратного клапана, а так же какие бывают неприятности, если он перестанет нормально работать, я уже подробно писал и желающие могут почитать об этом вот в этой статье. А в этой статье начнём с самых азов.

Говоря простыми словами — редукционный клапан предназначен для стравливания излишков жидкости (которая качается к примеру масляным насосом (или топливным насосом) и циркулирует по системе) обратно в картер, если давление превышает допустимые нормы.

И если бы не было этого клапана, то повышенное больше нормы давление жидкости (масла, топлива и др.) повредило бы прокладки, сальники или пористый материал масляного, или любого другого фильтра (которые тоже рассчитаны на определённое давление) и это привело бы к неприятным последствиям.

Редукционный клапан — устройство и принцип работы.

Сам клапан, несмотря на его важность, устроен довольно просто (см. рисунок чуть ниже и фото выше). Он представляет из себя подпружиненный шарик (или цилиндрик) который постоянно поджат своей пружиной и запирает своим телом своё посадочное место, в обратном канале, предназначенном для слива избыточной жидкости (масла). Упругость пружины клапана рассчитана на определённое давление жидкости.

Редукционный клапан.1 — шестерни насоса, 2 — шарик клапана, 3 — пружина, подпирающая шарик.

И при превышении этого давления сверх нормы, повышенное давление жидкости давит на клапан, пружина при этом сжимается и шарик открывает канал, через который стравливаются излишки жидкости. Всё работает довольно просто и на автомате, и проблем как правило не возникает, если конечно вовремя менять фильтр и рабочую жидкость (масло), чтобы не допустить попадание грязи под клапан.

Где применяется редукционный клапан.

Редукционный клапан может быть установлен в масляном насосе автомобиля, который качает масло под нужным давлением по системе смазки, а также может устанавливаться в топливной системе как бензинового, так и дизельного двигателя, и даже устанавливается в современных сантехнических системах подачи воды.

В системе смазки двигателей автомобилей, мотоциклов и другой техники, редукционный клапан не допускает превышения давления масла выше нормы (подробнее о давлении масла и его проверке читаем тут), чтобы масло не выдавливалось через сальники и прокладки, а также чтобы не порвать пористый материал масляного фильтра. Подробно о редукционном клапане системы смазки и как проверить этот клапан можно почитать в статье про масляный насос — его диагностику и ремонт.

В топливной системе современных впрысковых бензиновых двигателей, установлен клапан в топливной рампе и он не допускает превышения давления топлива в ней. Если быть точным, то этот клапан называется не редукционным клапаном, а регулятором давления топлива (подробно о нём читаем здесь), но принцип работы его такой же, то есть в регуляторе давления топлива установлен тот же подпружиненный шарик, который при превышения нормы давления топлива, стравливает его излишки в канал обратки.

Примерно так же работает и редукционный клапан в топливной системе дизельного двигателя. Когда насос низкого давления, подающий топливо в топливный насос высокого давления (ТНВД), накачает топливо больше положенного, открывается редукционный клапан, установленный в топливной системе и излишки дизельного топлива сливаются в канал обратки и далее по шлангу обратки обратно в топливный бак.

В системе гидроусилителя руля современного автомобиля (подробнее о гидроусилителе читаем тут) и других системах гидравлики (даже в токарных станках высокой точности) так же установлен редукционный клапан, позволяющий предотвратить превышения давления гидравлической жидкости (масла) выше требуемой нормы.

Ведь любой гидроусилитель и его уплотнения, рассчитаны на работу с гидравлической жидкостью, прокачиваемой насосом гидроусилителя под определённым давлением и максимальное значение этого рабочего давления не должно превышать требуемой величины. Повышение давления как правило происходит при повороте руля машины до упора.

И в крайнем положении руля, значительно повышается давление жидкости, а чтобы не повредить уплотнения и другие детали ГУРа, именно для этого и служит редукционный клапан, который стравливает излишки жидкости, тем самым понижая давление до необходимой нормы, и предотвращая порчу уплотнений в системе и другие неприятности.

Несомненно редукционный клапан является мелкой, но очень важной деталью любой гидравлической системы.

suvorov-castom.ru

Устройство и принцип работы системы Common Rail

                                                       Схема и детали системы

  Высокое давление 230-1800 бар.

  Давление в обратной магистрали форсунок, 10 bar.

  Давление в напорной магистрали, Давление в обратной магистрали.

1. Подкачивающий топливный насос. Осуществляет постоянную подкачку топлива в напорную магистраль.

2. Топливный фильтр с клапаном предварительного подогрева.

Клапан предварительного подогрева препятствует при низких температурах окружающей среды засорению фильтра кристаллизующимися парафинами.

3. Дополнительный топливный насос.

Подаёт топливо из напорной магистрали к топливному насосу.

4. Сетчатый фильтр.

Предохраняет насос высокого давления от попадания инородных частиц.

5. Датчик температуры топлива.

Измеряет текущую температуру топлива.

6. Насос высокого давления (ТНВД).

Создаёт давление, необходимое для работы системы впрыска.

7. Клапан дозирования топлива.

Регулирует количество топлива, которое необходимо подать в аккумулятор высокого давления.

8. Регулятор давления топлива.

Регулирует давление топлива в магистрали высокого давления.

9. Аккумулятор давления (топливная рампа). 

Накапливает под высоким давлением топливо,необходимое для впрыска во все цилиндры.

10. Датчик давления топлива.

Измеряет текущее давление топлива в магистрали высокого давления.

11. Редукционный клапан.

Поддерживает давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне 10 бар. Такое давление необходимо для работы форсунок.

12. Форсунки.

                                       Система впрыска Common Rail Система впрыска Common Rail представляет систему впрыска топлива для дизельных двигателей с аккумулятором высокого давления. Термин «Common Rail» означает «общая балка или рампа» и служит для обозначения общей топливной рампы (аккумулятора давления) для всех форсунок ряда цилиндров.

В данной системе процесс впрыска отделён от процесса создания высокого давления. Необходимое для системы впрыска высокое давление создаётся с помощью отдельного топливного насоса высокого давления (ТНВД). Топливо, находящееся под высоким давлением, накапливается в аккумуляторе давления (топливной рампе) и через короткие топливопроводы высокого давления подаётся к форсункам. Управление системой впрыска Common Rail осуществляется системой управления двигателя Bosch EDC.

Система впрыска Common Rail располагает большими возможностями для регулирования давления и параметров впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. Это создает хорошие предпосылки для удовлетворения постоянно растущих требований к системе впрыска в плане улучшения экономичности, снижения токсичности ОГ и шумности двигателя.

Форсунки В данной системе впрыска Common Rail используются пьезоэлектрические форсунки. Управление форсунками осуществляется исполнительным механизмом, основанном на использовании пьезоэлемента. Скорость переключения такого механизма во много раз выше, чем у форсунки с электромагнитным клапаном. Кроме того, масса подвижной иглы у распылителя пьезоэлектрической форсунки примерно на 75 % меньше, чем у форсунки с электромагнитным приводом. Это обеспечивает пьезоэлектрическим форсункам следующие преимущества: * короткое время переключения * возможность произвести несколько впрысков в течение рабочего такта

* точность дозировки впрыска

                                  Работа пьезофорсунки Common Rail

 И для интереса. Как изготавливается форсунка Common Rail Piezo на заводе.

                                                  Процесс впрыска

Высокая скорость переключения пьезоэлектрической форсунки позволяет гибко и с высокой точностью управлять фазами впрыска и дозировать подачу топлива. Благодаря этому управление процессом впрыска топлива может осуществляется в точном соответствии с потребностью двигателя в определённый момент времени. За время такта может быть произведено до пяти отдельных впрысков.

                                                               ТНВД Насос высокого давления представляет собой одноплунжерный насос. Привод насоса осуществляется через зубчатый ремень коленвала с частотой, равной частоте оборотов двигателя. ТНВД предназначен для создания в топливной магистрали давления до 1800 бар, необходимого для работы системы впрыска. С помощью двух кулачков, развёрнутых на приводном вале на 180°, скачок давления формируется синхронно с впрыском во время рабочего такта конкретного цилиндра. Это обеспечивает равномерную нагрузку привода насоса и снижает колебания давления в области высокого давления.

Для снижения трения при передаче усилия от приводных кулачков к плунжеру насоса между ними установлен ролик.

                                   Устройство насоса высокого давления

Схематическое представление насоса высокого давления.

 Вернутся к началу страницы

zet-avto.ru

Система подачи топлива (контур низкого давления)

06 октября 2017 Категория: Полезная информация.

  Система подачи топлива предназначена для подготовки необходимого количества топлива, его фильтрации и доставки к системе впрыска при требуемом давлении независимо от условий эксплуатации двигателя. В некоторых случаях магистраль обратного слива избыточного топлива дополнительно охлаждается.

  Система подачи топлива включает в себя следующие основные узлы (рис. 1):

• топливный бак 1;• фильтр 2 грубой очистки топлива (для системы насосфорсунок на легковых автомобилях не используется);• радиатор 3 блока управления (дополнительное оборудование);• дополнительный насос 4 (дополнительное оборудование, на легковых автомобилях совмещается с топливоподкачивающим насосом и встраивается в топливный бак);• фильтр 5 тонкой очистки топлива;• топливоподкачивающий насос 6 низкого давления;• редукционный клапан 7 низкого давления;• распределительный аккумулятор (система UIS для легковых автомобилей);• охладитель 9 избыточного топлива в системе обратного слива (дополнительное оборудование);• топливные магистрали низкого давления.

  Отдельные узлы могут совмещаться (например, топливоподкачивающий насос с редукционным клапаном).Топливоподкачивающий насос часто встраивается в распределительные ТНВД, аналогично эти агрегаты совмещены и в системе Common Rail.

Топливный бак

  Топливный бак должен быть защищен от коррозии и обязан выдерживать удвоенное рабочее давление системы подачи топлива, по меньшей мере 0,3 бар. Избыточное давление автоматически должно стравливаться через специальные отверстия и предохранительные клапаны, расположенные в баке. При движении по пересеченной местности, наклонах бака или ударах в него топливо не должно вытекать из заливной горловины или устройств для выравнивания давления. Бак должен быть расположен отдельно от двигателя, так, чтобы при любых неисправностях можно было предотвратить воспламенение топлива.

Топливные магистрали низкого давления

  Для прокладки магистралей низкого давления наряду с металлическими трубками могут применяться гибкие шланги из негорючих материалов, армированные стальной сеткой. Они располагаются таким образом, чтобы исключить возможность воспламенения топлива и механических повреждений. Магистрали должны: успешно функционировать при перегрузках автомобиля, повышенных вибрациях двигателя и прочих нештатных режимах работы; иметь теплоизоляцию; их расположение должно по возможности облегчить подачу топлива к дизелю.В автобусах их нельзя прокладывать через пассажирский салон или кабину.

Рис. 1.1. Топливный бак2. Фильтр грубой очистки топлива3. Радиатор блока управления4. Дополнительный насос с редукционным клапаном5. Фильтр тонкой очистки топлива6. Топливоподкачива-ющий насос7. Редукционный клапан низкого давления (системы UIS, UPS)8. Распределительный аккумулятор (систе-ма UIS для легковых автомобилей)9. Охладитель избы-точного топливав системе обратного слива (системы UIS, UPS, CR)

Топливные фильтры

  Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от твердых частиц. Они также предохраняют топливо от компо-нентов, вызывающих износ агрегатов си-стемы впрыска, поэтому должны быть достаточно емкими, чтобы собирать большое количество отсеиваемых частиц и обеспечивать длительные интервалы между техническими обслуживаниями. Если фильтр забивается, подача топлива снижается и мощность двигателя падает.Прецизионные детали системы впрыска очень чувствительны к мельчайшему загрязнению топлива. К их защите от износа предъявляются высокие требования, чтобы обеспечить надежность работы, минимальный расход топлива и пред-писанный уровень эмиссии ОГ.

  При особо высоких требованиях к за-щите от износа и/или при увеличенном интервале обслуживания системы подачи топлива снабжаются фильтрами грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки топлива

  Фильтр 2 грубой очистки топлива (рис. 1) предназначается, главным образом, для фильтрации крупных частиц взвеси и чаще всего представляет собой сетку с шагом в 300 мкм.

Фильтр тонкой очистки топлива

  Фильтр 5 тонкой очистки топлива (рис. 1) расположен на топливной магистрали перед топливоподкачивающим насосом или ТНВД. Фильтрация происходит за счет протекания топлива через сменные фильтрующие элементы 3 (рис. 2), вы-полненные из прессованных материалов или многослойных синтетических мик-роволокон. Возможны также конструкции, состоящие из двух фильтров, соединенных либо параллельно для увеличения емкости, либо последовательно, что позволяет проводить ступенчатую очистку топлива или соединять в единый агрегат фильтры грубой и тонкой очистки. Все больше используются конструкции фильтров, в которых меняется только фильтрующий элемент.

Влагоотделители

  Топливо может содержать влагу в виде ка-пель воды или в виде эмульсии воды С JO- пливом (например, конденсат, возникающий при перепадах температуры в топливном баке). Естественно, вода не должна попадать в систему впрыска топлива.

  Из-за различного поверхностного.на-тяжения воды и топлива на фильтрующих элементах образуются капельки воды (см. рис. 2). Они накапливаются в водосборнике 8 (см. рис. 2). Для удаления свободной влаги может применяться отдельный вла- гоотделитель-сепаратор, в котором капли воды отделяются от топлива под действием центробежной силы. Контролируют наличие воды специальные датчики.

Предварительный подогрев топлива

  Предварительный подогрев топлива поз-воляет предотвратить закупоривание пор фильтрующих элементов кристаллами парафина, образующимися в топливе при зимней эксплуатации. В большинстве случаев предварительный подогрев топлива осуществляется с помощью элект-ронагревательных элементов, охлаждающей жидкости или топлива, поступающего из системы обратного слива.

Ручной насос

  Ручной насос служит для прокачивания топлива через систему подачи топлива и удаления из нее воздуха после смены фильтрующих элементов. Чаще всего он встроен в крышку фильтра.

Рис. 21. Подвод топлива2. Отвод очищенного топлива3. Фильтрующий элемент4. Спускная пробка5. Крышка фильтра6. Корпус фильтра7. Распорная трубка8. Водосборник

Топливоподкачивающий насос

  Топливоподкачивающий насос в контуре низкого давления предназначен для подачи необходимого количества топлива к ТНВД:• на любом режиме эксплуатации;• с незначительным уровнем шума;• с необходимым давлением;

• с максимальным сроком работы без поломок.

  В распределительных ТНВД с акси-альным и радиальным движением плун-жеров шиберный роликовый топливо-подкачивающий насос встроен в корпус ТНВД. Топливоподкачивающий насос за-бирает горючее из топливного бака и не-прерывно подает его к ТНВД с большой производительностью (60...200 л/ч) и под высоким давлением (300...700 кПа или соответственно 3...7 бар). Многие топли-воподкачивающие насосы оснащены уст-ройством для устранения воздушных пробок, так что запуск двигателя без про-качки системы питания возможен даже после заливки топлива в пустой бак.

Существует три типа конструкций топливоподкачивающих насосов:

• электронасосы (для легковых авто-мобилей);• шестеренные насосы;

• сдвоенные насосы (для систем на-сос-форсунок легковых автомоби-лей).

Электронасос

  Топливоподкачивающий электронасос (рис. 1 и 2) применяется только на легко-вых и легких грузовых автомобилях. На-ряду с подачей топлива, он может при не-обходимости отсекать топливную маги-страль от ТНВД.Электронасос может быть встроен в магистраль или в топливный бак. В первом случае он находится между баком и фильтром тонкой очистки топлива, во втором — крепится на специальном дер-жателе в топливном баке. Насос в топлив-ном баке, как правило, имеет винтовой корпус для фильтрации топлива под дей-ствием центробежной силы во время за-качки топлива, дополнительную сетку-

фильтр на впуске, а также датчик запол-нения бака.

  С момента запуска двигателя электро-насос работает в постоянном режиме не-зависимо от частоты вращения коленча-того вала. Он непрерывно направляет то-пливо из бака через фильтр к системе впрыска. Система защиты предотвращает подачу топлива при включенной бортовой электросети автомобиля и неработающем двигателе.

  Электронасос включает в себя три функциональных узла, размещенных в корпусе: собственно насос, электродвига-тель и присоединительную крышку.

Насос

(рис. 1, поз. А)

  В зависимости от области применения насосы могут иметь различную конст-рукцию. Для дизелей в большинстве слу-чаев применяются шиберные роликовые насосы (рис. 2). Насос состоит из корпуса 4, в котором эксцентрически размещена вращающаяся шайба 2 с канавками. В ка-ждой из канавок шайбы находится сво-бодно вращающийся ролик 3.

Рис.1А - насосВ - электродвигательС - присоединительная крышка1. Штуцер подачи топ-лива к ТНВД2. Якорь электродви-гателя3. Насос4. Ограничитель дав-ления5. Штуцер забора топ-лива из бака6. Обратный клапан

  Под действием центробежной силы ролики при вращении ротора прижимаются к корпусу насоса, при этом они действуют как вращающиеся уплотнения. Таким образом, между двумя последовательно размещенными роликами и внутренней поверхностью корпуса образуется подвижная камера с топливом. Действие насоса основано на том, что по мере дви-жения роликов от впускного канала 1 к выпускному каналу 5 они перемещают порцию топлива в направлении ТНВД.

Электродвигатель

(рис. 1, поз. В)

  Электродвигатель состоит из системы постоянных магнитов и вращающегося якоря 2. Его параметры определяются величиной требуемого расхода топлива при заданном давлении в системе. Через элек-тродвигатель постоянно протекает топ-ливо, выполняя вдобавок функции охла-ждающей жидкости. Благодаря этому можно реализовать высокую мощность двигателя без применения дорогостоящей системы уплотнений между узлами электронасоса.

Присоединительная крышка

(рис. 1, поз. С)

  В присоединительной крышке находятся электрические контакты электродвигателя, штуцер 1 подачи топлива к ТНВД и обратный клапан 6, который предотвра-щает отток топлива из магистрали после выключения насоса. Дополнительно в крышку может быть вмонтировано уст-ройство для устранения воздушных про-бок.

Шестеренный насос

  Шестеренный насос (рис. 3) применяется для подачи топлива к системам индивидуальных ТНВД (грузовые автомобили) и Common Rail (легковые, грузовые автомобили и вездеходы). Он укреплен на двигателе, а в системе Common Rail встроен непосредственно в ТНВД. Насос может приводиться от коленчатого вала двигателя через блок шестерен или зубчатый ремень, а также иногда включает в себя отдельную муфту сцепления.

Рис. 21. Впускной канал2. Шайба с канавками3. Ролик4. Корпус5. Выпускной канал

Рис. 31. Впускной канал2. Шестерня3. Выпускной канал

  Основные конструктивные элементы насоса — две шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении друг с другом. Они перемещают топливо, попадающее в пазы между зубьями, из впускного канала 1 в выпускной 3. Минимальный зазор между внутренними поверхностями корпуса насоса и зубьями шестерен предотвращает обратный переток топлива.  Производительность насоса прибли-зительно пропорциональна частоте вра-щения коленчатого вала двигателя. Регулирование производительности происходит либо дросселированием топливного потока на стороне впуска, либо перепуском на стороне нагнетания.

  Шестеренный насос работает без обслуживания. Для устранения воздушных пробок в системе подачи топлива исполь-зуется дополнительный ручной насос, устанавливаемый либо непосредственно на шестеренном насосе, либо в магистрали низкого давления.

Роторный насос с запирающими клапанами

  В роторном насосе с запирающими кла-панами (рис. 4), который используется для системы насос-форсунок легковых автомобилей, пружины 3 поджимают два запирающих клапана 4, опирающихся на ротор 1. Когда ротор вращается, его ку-лачки перемещают порции топлива от впускных каналов 2 к выпускным 5. Такой насос эффективно действует даже при минимальной частоте вращения ко-ленчатого вала.

Сдвоенный насос

  Сдвоенный насос для системы насос- форсунок легковых автомобилей — это сочетание топливоподкачивающегого на-соса (рис. 5) и вакуумного нагнетателя для усилителя тормозов. Он размещается в головке блока цилиндров и приводится в действие распределительным валом двигателя. Сам насос может быть роторным или шестеренным. Обе конструкции насоса уже при пуске дизеля, то есть при минимальной частоте вращения колен-чатого вала, обеспечивают подачу доста-точного количества топлива.

В сдвоенный насос встроены следую-щие клапаны и дроссели:

  Дроссель 6 на впуске: подаваемое ко-личество топлива пропорционально частоте вращения коленчатого вала. Этот дроссель ограничивает величину максимальной подачи, предотвращая избыточное нагнетание топлива.

Рис. 41. Ротор2. Впускной канал3. Пружина4. Запирающий клапан5. Выпускной канал

  Перепускной клапан 7: при необходимости обеспечивает сброс избытка топлива из магистрали 9 подачи к насосфорсункам. Дроссель обратного слива 4  при необходимости обеспечивает сброс избытка топлива и воздушных пробок в магистраль 1 обратного слива топлива. Перепускной канал 12: если в системе подачи топлива появляется воздух (напри-мер, после полной выработки топлива из топливного бака), то при пониженном дав-лении в системе обратный клапан 11 низкого давления остается закрытым. При запол-нении бака воздух через перепускной канал 12 выдавливается топливом из системы.

  Рациональное расположение каналов в насосе позволяет в случае отсутствия топлива в баке избежать работы шестерен всухую. Благодаря этому при запуске дизеля после заправки бака топливо вновь поступает в систему.

  Сдвоенный насос снабжен отводом 8 для подсоединения манометра для контроля давления топлива.

Распределительная рампа

  Использование распределительной рампы в системе насос-форсунок легкового автомобиля позволяет направлять топливо к форсункам равномерно и с одинаковой температурой. При этом через специальные отверстия происходит смешивание топлива, идущего к насос-форсункам из бака, и избыточного, поступающего из системы обратного слива.

Рис. 51. Слив топлива из насоса в бак2. Подвод топлива из бака3. Насосная секция4. Дроссель обратного слива5. Фильтр6. Дроссель на впуске7. Перепускной клапан8. Отвод для подсое-динения манометра9. Подача топливак насос-форсункам10. Слив топливаот насос-форсунок11. Обратный клапан12. Перепускной канал

Редукционный клапан низкого давления

  Редукционный клапан низкого давления (называемый также обратным клапаном, рис. 1) установлен в магистрали об-ратного слива топлива. Его задача — на всех режимах работы двигателя обеспе-чивать поддержание необходимой вели-чины низкого давления в системах впрыска UIS и UPS. Аккумулирующий клапан 5 открывается при давлении 300...350 кПа (3...3,5 бар). Конусное седло 7 открывает аккумуляторную камеру 6. Через щелевое уплотнение 4 начинает проникать небольшое количество топ-лива. В зависимости от давления топлива возвратная пружина 3 позволяет клапану 5 сдвинуться от исходной точки на большую или меньшую величину. Сооб-разно этому меняется пропускная спо-собность редукционного клапана, и не-большие колебания давления могут вы-равниваться.  При давлении открытия от 400...450 кПа (4...4,5 бар) клапан сдвигается настолько что щелевое уплотнение исчезает полностью, и пропускная спо-собность редукционного клапана значи-тельно возрастает.

Клапан закрывается при снижении давления топлива. Для предварительного подбора давления открытия клапана имеются два комплекта жиклеров 2 с пружинами 3 разной жесткости.

Рис.11. Корпус клапана2. Резьбовой жиклер3. Возвратная пружина4. Щелевое уплотнение5. Аккумулирующий клапан6. Аккумуляторная камера7. Конусное седло

Рис. 21. Топливоподкачива-ющий насос2. Датчик температуры топлива3. Радиатор4. Топливный бак5. Расширительный бачок6. Система охлаждения двигателя7. Насос системы охла-ждения топлива8. Дополнительный радиатор

Радиатор блока управления

  Системы UIS и UPS для грузовых автомо-билей нуждаются в радиаторе блока управления, если последний установлен непосредственно на двигателе. Топливо в этом случае служит охлаждающей жид-костью. Оно течет через охлаждающие каналы блока управления и обеспечивает отбор тепла от электронных устройств.

Радиатор системы охлаждения топлива

  Из-за высокого давления в системах UIS и Common Rail топливо нагревается так сильно, что перед обратным сливом его следует охладить для защиты топливного бака и датчика уровня топлива от перегрева. Для этого сливаемое топливо протекает через радиатор 3 (рис. 2), где происходит теплообмен топлива с охлаж-дающей жидкостью. Последняя циркули-рует по собственному контуру, отведенному от системы 6 охлаждения двигателя, поскольку температура охлаждающей жидкости в работающем двигателе слишком высока, чтобы охлаждать топливо. Системы охлаждения топлива и двигателя соединены вблизи расширительного бачка 5, чтобы обеспечить удаление воздушных пробок и компенсировать изменение объемов жидкости в зависимости от тем-пературных колебаний. Точка соединения систем выбрана таким образом, чтобы оба контура не влияли на работу друг друга.

Дополнительные клапаны для рядных ТНВД

  Рядные 'ТНВД с электронным регулиро-ванием для лучшего их функционирования снабжаются перепускным клапаном, а также электромагнитным запирающим клапаном или гидроэлектрическим переключателем.

Перепускной клапан

  Перепускной клапан предназначен для обеспечения обратного слива избытков топлива. Он открывается при превышении расчетного давления перед топливо-подкачивающим насосом (2...3 бар), под-держивая постоянным давление со стороны подачи. Пружина 4 клапана (рис. 1) давит на запирающий шарик 5 через тарелку 2, препятствуя отходу шарика от седла 6 клапана. Поднимающееся давление Р{ в насосе отжимает запирающий шарик и открывает проход топливу. Если давление падает, клапан снова закрывается. Таким образом, кроме всего прочего, выравниваются резкие колебания давления, что положительно отражается на долговечности клапана.

Рис. 11. Запирающий шарик2. Тарелка3. Шайба уплотнения4. Пружина клапана5. Запирающий шарик6. Седло клапана7. Полый винтовой корпус8. Магистраль слива топлива

Электромагнитный запирающий клапан

  Электромагнитный двухходовой запи-рающий клапан действует как допол-нительное устройство для повышения надежности системы подачи топлива. Он установлен в магистрали подачи топлива к ТНВД (рис. 2) и в обесточенном состоянии перекрывает подачу. Электронный блок управления двигателем обесточивает клапан, если распознает постоянные нарушения в работе регулятора частоты вращения коленчатого вала или при расчете величины подачи топлива.

  При повороте ключа выключателя све-чей накаливания и стартера двигателя в рабочее положение включается электро-магнит 3 (рис. 2), и якорь 4 электромагнита сдвигается примерно на 1,1 мм. Укреп-ленный на якоре уплотняющий конус 7 от-крывает доступ к каналу 9 подачи топлива к ТНВД. При повороте ключа в исходное положение электромагнит обесточивается и возвратная пружина 5 прижимает якорь с уплотняющим конусом к посадочному седлу, перекрывая поступление топлива.

Рис. 21. Электрический контакт подключения к блоку управления работой дизеля2. Корпус электромаг-нитного клапана3. Электромагнит4. Якорь электромагнита5. Возвратная пружина6. Канал подачи топлива7. Уплотняющий конус8. Дроссель стравливания воздуха9. Канал подачи топлива к ТНВД10. Подсоединение к перепускному каналу11. Корпус (масса)12. Отверстия под крепеж

Гидроэлектрический переключатель

  Гидроэлектрический переключатель служит для защиты системы подачи топлива при возникновении в ТНВД избыточного давления. Иногда бывает недостаточно одного запирающего клапана: при высоком давлении внутри ТНВД падение давления может продолжаться до 10 с, если не принять особых мер. Все это время впрыскивание топлива будет продолжаться. Для того чтобы этого не случилось, требуется использовать гидро-электрический переключатель. При его срабатывании давление внутри ТНВД резко снижается и двигатель останавливается максимум в течение 2 с. Гидроэ-лектрический переключатель крепится непосредственно на корпусе ТНВД. На переключателе установлен дополнительно датчик 8 температуры топлива для электронного регулирования работы дизеля (рис. 3).Рабочее положение рис. 3, схема а)

При повороте ключа выключателя свечей

  Закаливания  стартера в рабочее положение на гидроэлектрический переключатель подается напряжение. Электромагнит  перемещает якорь 5 вправо. Горючее по- ступает из топливного бака 10 через теп- 1 эобменник 11 и фильтр 3 грубой очистки 5 штуцер А, откуда через открытый пра- з ый клапан якоря электромагнита поступает к штуцеру В. Последний ведет к топ- пгвоподкачивающему насосу 1, который направляет топливо через фильтр тонкой : чистки 2 к штуцеру С. Затем через откры-тый левый клапан якоря электромагнита и штуцер D оно попадает в ТНВД 12. выключенное положение рис. 3, схема Б)

  При повороте ключа выключателя свечей  акаливания и стартера в исходное поло-жение электромагнит обесточивается и з эзвратная пружина 7 гидроэлектриче эго клапана отжимает якорь электро- кагнита влево. Теперь вход топливопод- нчивающего насоса непосредственно со-единяется со входом ТНВД, так что давление в магистрали подачи топлива резко падает. Правый клапан переключателя соединяет топливные фильтры грубой и тонкой очистки, и топливо в обход ТНВД направляется обратно в бак.

Рис. 3а - рабочее положениеb - выключенное положение1. Топливоподкачива-ющий насос2. Фильтр тонкой очистки3. Фильтр грубой очистки4. Гидроэлектрический переключатель5. Якорь электромагнита6. Электромагнит7. Возвратная пружина8. Датчик температуры топлива9. Блок управления работой дизеля10. Топливный бак11. Теплообменник12. ТНВДА, В, С, D - штуцеры

Обязательно прочитайте : Обзор распределительных ТНВД

dieselkraft.by


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости