Топливный насос низкого давления дизельного двигателя

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя — Лада Мастер

Когда Рудольф Дизель ставил эксперименты со своим первым мотором, который работал на соляровом масле, он понял, что для убедительного воспламенения жидкости в камере сгорания, его необходимо подавать под достаточно высоким давлением. Первое, что пришло ему в голову — установить сильный компрессор, который мог бы создавать достаточно высокое давление. Компрессор получился довольно внушительных размеров и тяжёлый. Спустя 10 лет к процессу подключился выдающийся инженер Роберт Бош, который предложил использовать сложное, но эффективное и компактное устройство.

Содержание:

Задачи ТНВД

Для Дизеля не были проблемой ни размеры, ни вес компрессора, поскольку мотор был стационарным. Бош же рассматривал дизель, как потенциального конкурента мотора на бензине для установки под капоты автомобилей, поэтому требования к компрессору и к мотору в целом были выше. С его подачи мир получил топливный насос высокого давления дизельного двигателя. Компания Роберта Боша построила первый конвейерный ТНВД уже в 1927 году, а ещё через десять лет его конструкция была полностью адаптирована под использование в автомобилях.

Задача устройства не просто подавать солярку в камеру сгорания, но и поддерживать определённое давление и рассредотачивать его между цилиндрами, соблюдая порядок их работы. Солярка поступает от насоса к форсункам по топливопроводу. Конструкция механической форсунки показана на фото. В нижней части каждой форсунки устроен распылитель — система из нескольких небольших отверстий. Это нужно для того, чтобы солярка шла в камеру в распылённом состоянии.

Регулировка момента впрыска

Солярка из бака подаётся либо механическим насосом низкого давления, либо электрическим насосом. Очень важным параметром для любого ДВС является момент подачи искры, а в дизельном моторе — момент подачи топлива. В механических ТНВД сам насос его и регулирует. В электронно управляемых ТНВД момент корректирует ЭБУ. Система подачи топлива в ТНВД рядного типа показана на схеме.

Как видно на схеме, момент подачи топлива регулируется углом опережения впрыска. Как и форсунка, топливный насос должен быть изготовлен с максимальной точностью. Смазка в форсунках и ТНВД не применяется, все элементы форсунки и основные рабочие органы насоса смазываются только соляркой во время работы топливной системы.

Устройство ТНВД

Самые первые ТНВД, построенные в середине ХХ века, конструктивно напоминали копию самого двигателя. Они состояли из:

корпуса;
плунжeрных пар (поршневых насосов высокого давления);
кулачкового распределительного вала, с приводом от коленвала;
зубчатой рейки, регулирующей подачу топлива;
систему регулировки угла опережения подачи топлива.

Каждый из цилиндров имел свою плунжерную пару. Такие конструкции ТНВД называют рядными и до сих пор они используются в дизельных двигателях грузовых автомобилях и спецтехники, сельхозтехники устаревшей конструкции.

Как работает плунжер

Основной рабочий орган любого ТНВД — плунжернaя пара. Это пара поршня и втулки, которые изготовлены из очень качественных сталей и идеально подогнаны друг к другу. Во втулке просверлены 2 отверстия на разных уровнях — одно впускное, второе выпускное. Поршень (плунжер) всасывает дизель через впускное отверстие, а выводит через отводное. Схема работы сопряжённой пары рядного насоса показана на схеме ниже.

Каждый плунжер имeет спиралевидную канавку, так называемую отсечную кромку. Во время возвратно-поступательного движения плунжера, канавка попеременно перекрывает отверстия во втулке, а к форсункам топливо поступает через ограничительный клапан, нагруженный пружиной.

Классификация ТНВД

Рядные ТНВД не применяются на легковых машинах с конца 80-х годов ХХ века, они уступили место более прогрессивной конструкции — устройствам распредeлитeльного (ротoрного) типа. В отличие от рядных устройств, роторные насосы имеют более компактные размеры и более технологичную конструкцию. В них применён один или два плунжeра, которые рабoтают на все цилиндры. Такие агрегаты делятся по типу привода плунжерной пары:

торцовый;
внутренний;
внешний.

Наиболее перспективные — первые двa типа насосов. Плунжер совершает не только возвратно-поступательные движения, но и вращается, таким образом распределяет топливо максимально равномерно по всем цилиндрам.

Существует также магистральный ТНВД, который применяется в системе впрыскa дизельных моторов с общей рейкой (common rail). Такой насос способен обеспечить очень высокое и стабильное давление солярки. Привод плунжера в таком насосе осуществляется эксцентриковым валом. Его схема показана на схеме выше. Магистральные ТНВД управляются, как правило, электронной системой. Цена ТНВД зависит от типа двигателя и типа системы подачи топлива.

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя: основные особенности и предназначение

Автомобили 29 ноября 2016

Двигатель автомобиля часто сравнивают с человеческим сердцем. И определенное сходство действительно есть. Благодаря сердцу человек может жить, а автомобиль благодаря мотору - двигаться. Сердце прокачивает кровь в организме – обеспечивает ее циркуляцию ко всем ключевым органам. В двигателе такую функцию выполняет топливная система. Сегодня мы рассмотрим особенности и предназначение насоса низкого давления. Этот элемент является очень важной частью системы питания. ТННД необходим для подачи горючего к ТНВД. Часто его устанавливают рядом с ТНВД. Оба механизма соединены при помощи патрубков, через которые осуществляется циркуляция. Одновременно топливо проходит через фильтры, где очищается.

Какие задачи решает ТННД в топливной системе

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя решает важную задачу. Горючее, которое подается под низким давлением, подвержено закипанию. В результате образуются паровые пробки. Пузырьки пара легких фракций и более густое горючее разделяются. Это означает, что в насос низкого давления начнет попадать жидкость, вязкость которой постоянно меняется. О нагнетании горючего при помощи ТНВД в нормальном режиме не приходится говорить. Факел постоянно меняется и не будет попадать в нормальные параметры.

Как устроен ТННД

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя состоит из вала привода. Прокачивание осуществляется при помощи специального ротора, на котором имеются лопасти. Также в конструкции предусмотрен статор, распределительный диск и приводная шестерня. Когда ротор приводится в действие, происходит сближение его лопастей со статором. Затем выполняется формирование камер из-за воздействия центробежной силы. Так как в полости насоса создается напряжение, то горючее поступает из них непосредственно к ТНВД. Для этого существуют каналы в распределительном диске. Незначительный объем дизеля попадет в клапан редукции, если давление больше необходимого. Оба устройства связаны между собой, поэтому для создания и поддержания нужных условий применяется специальный сливной дроссель. Это жиклер, который вкручен в насос высокого давления. Так создаются условия в камерах в зависимости от того, с какой скоростью вращается приводной вал.

Видео по теме

Устройство подкачивающего насоса

Подкачивающий или топливный насос низкого давления (ТННД) в дизельных силовых агрегатах имеет простую конструкцию. Он состоит из двух шестеренок, которые постоянно находятся в сцеплении друг с другом. В процессе вращения зубья этих шестерен создают поток горючего по топливной системе к насосу высокого давления. Главный элемент конструкции в насосе помпового типа – поршень, который нагнетает топливо. Для подачи дизеля необходимо два режима работы поршня. Это рабочий ход и вспомогательный.

Разновидности ТННД

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя – это только одна разновидность этих механизмов. Кроме дизельных, данные устройства можно встретить в других двигателях, независимо от модели мотора или года его производства. Без насоса не обойтись – он необходим для подачи горючего из топливного бака и передачи его далее по системе. В случае с карбюраторными бензиновыми моторами применяются относительно слабые по мощности механические насосы. На агрегатах, оснащенных инжекторной системой питания, а также на дизельных силовых агрегатах используют насос подкачки дизельного топлива электрический.

Механический ТННД

Данная система устанавливается непосредственно на блоке цилиндров и закрепляется при помощи обыкновенных винтов. Работа такого насоса обеспечивается при помощи коленчатого вала с эксцентриком. Если нажать на эксцентриковый кулачок, внутри создаются сокращения. Так топливо подается по системе питания. Для того чтобы горючее не попало обратно, насос оснащен специальным клапаном. Остальные нажатия на кулачок отправляют бензин в карбюратор. Если в автомобиле установлен ТННД механического типа, то с ним можно легко завести двигатель даже при учете долгого простоя. Для этого просто вручную качают механизм подкачки.

Электрический

На современных автомобилях используют электрический топливный насос низкого давления дизельного двигателя и бензинового инжекторного мотора. Использование механического прибора стало просто невозможным. Он, ввиду меньшей мощности, не мог справиться с поставленными задачами. Он не создает необходимое давление внутри топливной системы. В более простом виде устройство представляет собой сам насосный элемент и электрический двигатель, заключенные в один корпус. Там же находится и фильтр для очистки топлива, топливозаборник и датчик расхода горючего. Схема и принцип работы похожи на алгоритм работы механического агрегата. Отличие лишь в том, что для прокачивания жидкости используется электродвигатель. В бензиновых моторах ТННД располагается непосредственно внутри топливного бака. Большинство автовладельцев уверены, что это не совсем безопасно. На самом деле никакой опасности в этом нет. В случае с бензином горючее в насосе склонно к перегреву из-за тепла, которое выделяет двигатель. На электрических аналогах такая проблема полностью отсутствует. Топливо без перерывов двигается по патрубкам системы и не дает насосу перегреваться до критической точки. В дизельных моторах электрический ТННД часто объединен с ТНВД. Это можно объяснить необходимостью подачи горючего постоянно. Так обеспечивается стабильная работа двигателя на различных оборотах.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Это устройство считается одним из самых сложных в дизельном моторе. Главная его задача - обеспечить подачу дизеля в камеры сгорания под высоким давлением. Подача обеспечивается не просто под определенным давлением, но в необходимый момент времени. Порция очень точно отмеривается электроникой и полностью соответствует уровню нагрузки на агрегат. Существует несколько видов устройств по типу впрыска. Это агрегаты с аккумуляторной системой впрыска и с непосредственным действием. Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя, в которых применяется непосредственный принцип действия, отличается тем, что в конструкции применяется плунжер, оснащенный механическим типом привода. Так, нагнетание и впрыск выполняются одновременно. В каждую камеру сгорания отдельная секция насоса распыляет свою дозу горючего. Необходимое давление обеспечивается за счет движения механизма плунжера.

Аккумуляторные ТНВД и их особенности

Насосы, оснащенные аккумуляторным впрыском, имеют отличия. Так, на рабочий привод плунжера будут действовать сжатые под давлением газы в цилиндрах двигателя. Также воздействие может оказываться с помощью пружин. Сейчас распространены устройства с аккумулятором гидравлического типа. Они устанавливаются в мощных моторах, работающих преимущественно на небольших оборотах.

Основные неисправности ТННД

Основная проблема – это снижение производительности устройства и падение уровня впрыска, которое обеспечивал топливный насос низкого давления дизельного двигателя. Определить его можно при помощи манометра или же датчика давления, который устанавливают на входе. Чаще всего причинами снижения производительности ТННД является засор и заклинивание рабочего элемента. Что касается первой причины, то в дизельном топливе могут содержаться различные примеси, которые хоть и проходят через фильтрующие элементы, тем не менее все равно накапливаются в клапане. Также возможно, что снизилась упругость возвратной пружины элемента.

Как ремонтировать ТННД

В случае если упала эффективность работы агрегата, топливный насос низкого давления дизельного двигателя необходимо демонтировать и провести ревизию. Зачастую производительность снова вырастает после промывки и прочистки рабочих полостей и элементов устройства. Также нелишним будет слить мусор и смолы из дренажных отсеков. Для более серьезного ремонта используют ремонтные комплекты, которые сейчас выпускаются на китайских заводах, изготавливающих запасные части для двигателей автомобиля.

Зная, как устроен топливный насос низкого давления дизельного двигателя, принцип работы устройства, можно без труда отремонтировать его или же заменить.

Источник: fb.ru

Топливный насос: как питается двигатель? :

Каждый знает, что в любом автомобиле используется двигатель внутреннего сгорания, который состоит из массы различных деталей. Каждый производитель для своих моторов использует собственную технологию и свои запчасти. Но все-таки присутствуют в составе двигателя такие узлы, которые практически ничем не отличаются друг от друга у разных производителей. Одна из таких деталей – топливный насос. Если описать его в двух словах, то подойдет словосочетание «кормилец двигателя». Благодаря топливному насосу топливо из бака для горючего попадает в цилиндры. Его задача – преодолеть сопротивление фильтра и топливных трубок, а также разделить топливо на порции. Существует два вида топливных насосов: высокого и низкого давления. Давайте рассмотрим каждый вид подробнее.

Топливный насос низкого давления

Такие насосы применяются в двигателях карбюраторного типа. Задача их очень проста: необходимо доставить топливо из бака в карбюратор. Так как на смену карбюраторным моторам пришли инжекторные (с прямым впрыском), насосы низкого давления выполняют теперь немного другую функцию. В современных автомобилях они называются топливоподкачивающими насосами. Они доставляют топливо к впускному клапану другого насоса – высокого давления.

Топливный насос высокого давления

Данный насос начал широко использоваться в конструкции топливоподающей системы дизельного двигателя. Позже такие устройства начали использовать в двигателях с непосредственным впрыском топлива. Итак, задача топливного насоса высокого давления – поставка топлива непосредственно в цилиндры. Для этого он формирует порции топлива и впрыскивает их в цилиндр под высоким давлением в определенный момент времени. Порции горючего и время впрыска зависят от нагрузки автомобиля (сила нажатия педали газа, передача КПП и т.д.). Необходимое давление устанавливается и создается с помощью плунжера. Насосы могут иметь различные конструкции. Например, рядные расположены последовательно, при этом каждый из них отвечает за отдельный цилиндр. Также существуют V-образные насосы и распределительные. В распределительных насосах есть несколько секций. Каждая поставляет топливо в несколько цилиндров. Такие насосы, в свою очередь, могут иметь один или два плунжера. Таким образом, можно понять, что топливный насос имеет сложнейшую конструкцию и является одним из главных узлов двигателя. Но любая техника со временем обязательно выходит из строя. Поэтому каждому водителю необходимо знать о причинах и признаках поломки топливного насоса. Давайте рассмотрим основные из них.

Неисправность проводки

Данная проблема встречается очень часто. Провода могут заржаветь, расплавиться или иметь механические повреждения. Все это ограничивает ток и нарушает функцию доставки топлива.

Засорение топлива

Ржавчина или мусор из топливного бака могут попадать в насос. При этом пострадают и фильтры.

Низкий уровень топлива

Вождение с практически пустым баком приводит к его работе вхолостую. Как следствие – перегрев и выход из строя.

Потеря мощности

Если двигатель стал явно менее мощным, то стоит обратиться в сервисный центр и провести диагностику топливного насоса.

Топливный насос низкого давления дизельного двигателя: основные особенности и предназначение