Для чего предназначен тнвд: топливный насос высокого давления дизеля.
Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления (ТНВД) в конструкции системы питания дизельного ДВС — самый сложный и дорогостоящий элемент топливоподачи. Роберт Бош разработал полностью рабочий, надежный и компактный ТНВД для дизельных агрегатов еще в 1920-е годы. Через семь лет устройство начали серийно устанавливать на грузовики, а в 1936 году ТНВД стал неотъемлемой частью дизельных легковых автомобилей.
Топливный насос высокого давления системы впрыска дизельного двигателя выполняет две важнейшие функции:
- нагнетает под давлением нужное количество топлива;
- регулирует точный момент начала впрыска;
После активного развития электронных систем и внедрения таких решений в конструкцию ДВС, функция регулирования момента топливного впрыска в новейших аккумуляторных системах дизельного впрыска Common Rail осуществляется посредством форсунки с электронным микропроцессорным управлением.
Топливный насос предназначен для подачи топлива в цилиндры дизельного ДВС не только под определенным давлением, но и в определенный момент цикла. Порция подаваемого топлива должна быть точной, так как необходимо обязательное соответствие конкретной нагрузке, которая приложена к коленчатому валу.
Топливные насосы по способу впрыска бывают:
- ТНВД непосредственного действия;
- насосы с аккумуляторным впрыском;
В основе топливного насоса высокого давления лежит плунжерная пара, которая состоит из небольшого поршня (плунжера) и цилиндра (втулки). Особенностью изготовления плунжерной пары ТНВД являются повышенные требования к качеству и прочности стали, а также высочайшая точность. Точная подгонка плунжера и втулки крайне важна для того, чтобы обеспечить минимально допустимый зазор. Такое сопряжение называется прецизионным.
В топливном насосе непосредственного действия реализован механический привод плунжера. Все процессы нагнетания топлива и последующего его впрыска происходят одновременно.
Каждая отдельная секция ТНВД подает в отдельный цилиндр нужную порцию топлива. Рабочее давление для эффективного распыления достигается благодаря движению плунжера насоса.Топливный насос с аккумуляторным впрыском имеет такое устройство привода рабочего плунжера, который функционирует за счет силы давления сжатых газов в цилиндре дизельного ДВС. Возможным вариантом также становится работа при помощи специальных пружин.
Конструктивно ТНВД имеют несколько различных подвидов:
- рядный насос высокого давления;
- распределительный ТНВД;
- магистральный насос;
Все типы ТНВД имеют много общего, отличия заключаются в особенностях работы той или иной системы. В рядном топливном насосе высокого давления нагнетание топлива в один цилиндр дизельного двигателя реализовано посредством работы отдельной плунжерной пары.
Насос распределительного типа может иметь как один, так и сразу несколько плунжеров в своей конструкции. Его особенностью является то, что плунжеры реализуют эффективное нагнетание и последующее распределение топлива по всем цилиндрам двигателя.
Магистральный насос осуществляет нагнетание топлива не в цилиндры, а в своеобразный аккумулятор, откуда топливо будет распределено по цилиндрам уже другими элементами системы, а именно форсунками с электромагнитным клапаном.
Топливный насос высокого давления активно применяется и в конструкции системы топливоподачи бензинового ДВС. Устройство является частью современной высокоэффективной бензиновой системы непосредственного впрыска топлива. Стоит отметить, что рабочее давление топлива в моторах на бензине значительно ниже указанной характеристики применительно к дизельному насосу.
Производство топливных насосов высокого давления для дизельных и бензиновых ДВС налажено во многих странах мира. Признанными лидерами в данной сфере выступают зарубежные производители: Bosch, Delphi, Lucas, Zexel, Denso и другие.
Читайте также
Для чего предназначен топливный насос высокого давления. Топливный насос высокого давления дизельного двигателя это.
ОДНОПЛУНЖЕРНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ VEКонструкция топливного насоса BOSCH VE
Общее устройство насоса BOSCH VE
Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одноплунжерным распределительным ТНВД с торцевым кулачковым приводом плунжера показана на рис. .
Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД:
1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания; 17 – дизель
Топливо из бака 11 прокачивается по топливопроводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 — 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распределителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливопроводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3-5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе. Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.
Задержанная фильтром вода собирается в коллекторе, откуда должна периодически удаляться, обычно, когда ее объем достигает 140 см 3 , о чем сигнализирует контрольная лампа датчика уровня.Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дозированное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима. Поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД. Основные функциональные блоки топливного насоса VE показаны на рис. и представляют собой:
1) роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном;
2) блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой;
3) автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин;
4) электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
5) автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива.
Рис.9. Схема топливного насоса — Bosch VЕ
Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, корректорами топливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.
Более подробно устройство топливного насоса VE показано на рис..Рис.10. Схема топливного насоса — Bosch VE:
1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузики регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки; 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер; 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления
Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с роликами и штоком привода автомата опережения впрыскивания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется передачей от коленчатого вала дизеля, шестеренчатой или ременной.
Автоматический регулятор частоты вращения. (блок 3 на рис.) включает в себя центробежные грузы (рис.), которые через муфту регулятора и систему рычагов воздействуют на дозатор 9 (рис.10), изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.
Автомат опережения впрыскивания топлива (блок 5 на рис.9) является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней полости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим пропускным клапаном 3 (рис. 10). Кроме того, заданный уровень давления внутри корпуса ТНВД поддерживается дросселем 5 в штуцере для выхода избыточного топлива из корпуса ТНВД.
Роторно-лопастной подкачивающий насос и система низкого давления
Топливный насос низкого давления расположен в корпусе ТНВД на приводном валу и служит для забора топлива из бака и подачи его во внутреннюю полость корпуса насоса. Схема устройства топливного насоса низкого давлений с клапаном низкого давления показана на рис.11.
Рис.11 Топливный насос низкого давления
И регулирующий клапан
1-кольцевая полость; 2-ротор; 3-лопасти; 4-вал;
5-перепускной регулирующий клапан; 6-корпус клапана; 7-резьбовая пробка; 8-пружина; 9-плунжер
Насос состоит из ротора 2 с четырьмя лопастями 3 и кольца 1 в корпусе ТНВД, расположенного эксцентрично по внешней стороне ротора. При вращении последнего лопасти под действием центробежной силы прижимаются к внутренней поверхности кольца, создавая, таким образом, камеры между ними, из которых топливо под давлением по каналу поступает во внутреннюю полость корпуса ТНВД. Одновременно часть топлива поступает на вход перепускного регулирующего клапана 5 и, в случае его открытия, перепускается на вход насоса. Корпус 6 перепускного регулирующего клапана завернут по резьбе в корпусе ТНВД, внутри корпуса имеется поршень 9, нагруженный тарированной на определенное давление пружиной 8, второй конец которой упирается в пробку 7. Если давление топлива оказывается выше установленного значения, поршень 9 клапана открывает канал для перепуска части топлива на всасывающую сторону насоса. Давление начала открытия перепускного клапана регулируется изменением положения пробки 7, т.е. величиной предварительной затяжки пружины 8.
Важную роль в обеспечении нормальной работы дизеля играет сливной дроссель, установленный в штуцере в крышке ТНВД (позиция 5 на рис.10). Жиклер диаметром порядка 0,6 мм, через который топливо идет на слив, обеспечивает поддержание требуемого давления топлива во внутренней полости корпуса ТНВД. Очевидно, что размер дросселя скоординирован с работой перепускного клапана.
Перепускной клапан 5 (рис.11) в сочетании со сливным дросселем 5 (рис.10), обеспечивают заданную зависимость разности давлений топлива в корпусе ТНВД и на выходе насоса низкого давления от частоты вращения вала ТНВД. Количество топлива, подаваемого насосом низкого давления в несколько раз больше подаваемого в цилиндры дизеля. Давление топлива во внутренней полости корпуса ТНВД влияет на положение поршня автомата опережения впрыскивания, изменяя угол опережения впрыскивания пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Плунжер-распределитель и линия высокого давления
Основным элементом, создающим высокое давление топлива в ТНВД и распределяющим топливо по цилиндрам дизеля, является плунжер 7 на рис.10, который совершает возвратно-поступательное и вращательное движение по схеме:
двигатель -> вал ТНВД -> кулачковая шайба -> плунжер
Путь топлива по насосу и элементы, обеспечивающие работу плунжера-распределителя, показаны на рис. 12.
Принцип действия насоса поясняет рис.
Рис.12 Схема движения топлива в ТНВД:
1 – направление поворота ролика; 2 – ролик; 3 – кулачковый диск; 4 – плунжер; 5 – втулка подачи топлива; 6 – камера; 7 – канал подачи топлива к форсунке; 8 – распределительный паз
Выступы-кулачки кулачковой шайбы 3 находятся в постоянном контакте с роликами 2, установленными на осях в неподвижном кольце 1. При вращении кулачковой шайбы каждый кулачок, набегая на ролик, толкает плунжер вправо, а возвращение его в прежнее положение осуществляется двумя пружинами блока ТНВД.
Количество кулачков на кулачковой шайбе, как и число штуцеров линии высокого давления с нагнетательными клапанами, соответствует числу цилиндров двигателя, обычно четыре или шесть. Возвратные пружины плунжера кроме того препятствуют разрыву кинематической связи кулачок — ролик толкателя при больших ускорениях. Обеспечивая возвратно-поступательное движение плунжера, кулачковая шайба формой выступов-кулачков определяет также ход плунжера и скорость его перемещения и, следовательно, характеристику, давление и продолжительность впрыскивания. Все эти параметры, в свою очередь, определяются формой камеры сгорания и особенностями рабочего процесса данного дизеля и должны быть, таким образом, скоординированы. По этой причине дня каждого типа дизеля рассчитывается лента профиля куличков, которая «накладывается» на фронтальную поверхность кулачковой шайбы, установленной в ТНВД. Поэтому кулачковая шайба данного насоса является деталью невзаимозаменяемой, индивидуально соответствующей данному типу дизеля.
Муфта опережения впрыска. Более раннее зажигание при увеличении частоты вращения коленчатого вала способствует увеличению мощности дизельного двигателя. При увеличении частоты вращения коленчатого вала впрыск начинается раньше.
Рис. Муфта опережения впрыска:
Рис. а – исходное положение; b – рабочее положение; 1 – корпус ТНВД; 2 – кольцо с роликами; 3 – ролик; 4 – палец; 5 – канал; 6 – крышка; 7 – поршень; 8 – опора; 9 – пружина
Плунжер ТНВД создает высокое давление топлива и распределяет его по цилиндрам при осуществлении следующих функциональных этапов процесса топливоподачи: впуск топлива, активный ход плунжера и впрыскивание топлива (нагнетание), отсечка подачи, процесс закрытия нагнетательного клапана и разгрузка линии высокого давления.
Процессы топливоподачи в распределительной головке показаны на рис. . На верхней схеме рис. а показано положение плунжера в крайнем левом положении (мертвой точке). При этом в камере высокого давления 3 находится топливо, поступившее ранее через впускной канал.
При движении плунжера вправо рис б, топливо начинает сжиматься, при этом впускное отверстие 7 рассоединено с прорезью для впуска топлива 8, и топливо под рабочим давлением поступает через центральный канал плунжера в соответствующий выпускной канал определенного цилиндра. Под давлением открывается нагнетательный клапан и топливо по трубопроводу высокого давления поступает к форсунке.
Подача топлива заканчивается, как только поперечно расположенное в плунжере отверстие отсечки подачи 6, выйдет за пределы дозирующей муфты (рис.в) Топливо при этом выходит во внутреннюю полость насоса и нагнетание прекращается.
При дальнейшем повороте и движении плунжера влево (рис. г) происходит разобщение распределительной прорези 2 с каналом 4, впускное отверстие совмещается с соответствующей прорезью 8 в плунжере и за счет создавшегося разряжения топливо поступает в камеру высокого давления 3 и центральный канал. Процесс впуска и последующего впрыска топлива происходит в течение поворота плунжера на 90 ° в четырехцилиндровом дизеле, 72 ° в пятицилиндровом и на 60 ° в шестицилиндровом.
Фазы топливоподачи:
1 – плунжер; 2 – распределительная канавка; 3 – камера; 4 – выпускное отверстие; 5 – втулка подачи топлива; 6 – управляющее отверстие
Корректор по давлению наддува дизеля. Автоматический противодымный корректор или корректор по давлению наддува дизеля (LDA) служит для приведения в соответствие расхода топлива, подаваемого в цилиндры дизеля, величине расхода воздуха, подаваемого компрессором, исключая таким образом дымление двигателя. Необходимость установки указанного автоматического устройства определяется изменением плотности воздуха в цилиндрах дизеля с турбонаддувом в зависимости от режима работы турбокомпрессора. Особенно необходима работа корректора на режимах разгона дизеля, когда величина топливоподачи возрастает значительно быстрее, чем расход воздуха, при этом коэффициент избытка воздуха уменьшается, и работа дизеля сопровождается дымлением.
Конструктивное исполнение корректора по давлению наддува, установленного на верхней крышке корпуса насоса, показано на рис.
Рис. Схема работы корректора с турбонаддувом:
А – положение мембраны при увеличенном давлении наддува; б – положение мембраны при недостаточном давлении наддува; 1 – рычаг-упор корректора; 2 – шток; 3 – мембрана; 4 – подвод разряжения от впускного коллектора; 5 – пружина; 6 – жиклер слива топлива: 7 – стержень; 8 – регулировочный винт максимальной подачи; 9 – увеличенный ход подачи; 10 – дозирующая муфта; 11 – плунжер; 12 – пусковой рычаг; 13 – силовой рычаг
Внутренняя полость корректора разделена мембраной 3 на две камеры — верхнюю, соединенную с впускным коллектором и находящуюся под давлением наддува, и нижнюю, содержащую пружину 5, которая действует на мембрану, оказывая сопротивление ее перемещению вниз. Нижняя камера корректора находится под атмосферным давлением. Мембрана 3 соединена со штоком 2, имеющим управляющий конус, в который упирается подвижный стержень 7, передающий движение штока и, следовательно, мембраны рычагу-упору корректора 1. Шток взаимодействует с силовым рычагом 13 регулятора. Работа корректора происходит следующим образом. Если величина давления наддува недостаточна для преодоления усилия затяжки пружины 5, то мембрана 3 и шток 2 находятся в исходном положении, как это показано на рис. б. При увеличении давления воздуха (рис.а), подаваемого компрессором, мембрана, преодолевая сопротивление пружины, перемещается вниз, соответственно перемещая шток 2 с управляющим конусом, в результате чего стержень 7 изменяет свое положение и рычаг 1 поворачивается относительно оси по часовой стрелке под действием рабочей пружины регулятора. Силовой рычаг 13, следуя перемещению рычага-упора 1, также поворачивается вместе с пусковым рычагом 12 относительно их общей оси, перемещая дозирующую муфту в направлении увеличения подачи. Таким образом, величина топливоподачи оказывается в соответствии с количеством воздуха, подаваемого в цилиндры дизеля, поскольку это количество пропорционально давлению наддува. Если скоростной и нагрузочный режимы уменьшаются, то снижается и давление наддува, пружина корректора перемещает мембрану со штоком вертикально вверх, и механизм регулятора работает в направлении, обратном описанному выше, уменьшая подачу топлива в функции давления наддува (рис. б).
Если работа турбокомпрессора нарушается, то автоматическое устройство LDA, т.е. корректор по давлению наддува, оказывается в исходном положении на верхнем упоре (рис. б), обеспечивая работу дизеля без дымления. Величина максимальной подачи топлива для данного двигателя регулируется винтом 8, установленным на крышке ТНВД.
Подогрев топлива.
Топливной насос высокого давления (сокращенно – ТНВД) приходится важной составляющей системы двигателя, который работает на дизеле. Все, кто хоть раз сталкивался с аксиально-плунжерными или же радиально-плунжерными гидромашинами, наверняка знакомы с, так называемыми, плунжерными насосами. Позже, широкую огласку в системе подачи дизельного топлива получили плунжерные пары. Но обо всём поподробней.
Что такое плунжерная пара ТНВД
В основе топливного насоса высокого давления лежит единица сборки, которая составляет насосную секцию и называется плунжерная пара (или плунжерная пара тнвд). Она состоит из плунжера (поршня) и небольшой втулки (цилиндра), между которыми находится зазор минимального размера — прецизионное сопряжение. Данную пару принято изготавливать только из качественной стали, которая соответствует высокой точности, так как плунжер предназначен для создания давления, необходимого для распыления топлива в дизельном цилиндре и регуляции цикличной подачи.
Важно! Необходимо учесть, что большинство плунжерных пар собираются методом селективной сборки и прецизионное сопряжение между поршнем и цилиндром составляет 0,0018 мм. Замена одной плунжерной пары должна быть сделана комплексно, так как замена лишь одной определенной детали на другую при возможном будущем ремонте не возможна. Плунжер тнвд состоит из продольной и спиральной канавок. На поверхности плунжерной пары образуется кромка косой наружности, которая имеет название регулирующей.
Сама плунжерная пара тнвд состоит из пяти плунжеров и четырех гильз. В гильзе находятся два канала: подводящий и перепускной. Они соединяют между собой всасывающую полость с камерой давления. Штуцер с конусом посадки находится над плунжерной парой.
Плунжерные топливные насосы могут работать при огромном давлении, в отличие от поршневых насосов. Главной причиной тому является достаточно высокая чистота обработки, которая должна быть со стороны поверхности цилиндрической формы, в отличие от поршневого насоса, у которого имеет место более точная обработка внутреннего цилиндра. Это технически сложный процесс.
Последовательность работы плунжерной пары
Объём среды, которая впоследствии вытесняется, напрямую зависит от той длины, с которой происходит ход плунжера. При помощи изменения самой характеристики, насос тнвд получает регулировку подачи в определенный отрезок времени. Обработка деталей плунжерных гидромашин и их точность настолько высоки, что прецизионное сопряжение между внешней и внутренней поверхностями цилиндра достигает примерно трех мкм.
Плунжер на тнвд имеет двигающуюся в корпусе рейку, которая приводит в движение зубчатый сектор, тем самым управляя цилиндром (втулкой). Рейка перемещается регулятором вращения коленчатого вала. С её помощью можно абсолютно точно дозировать цикловую подачу, при этом полный ход плунжера не будет изменен. Активность хода, которая связана с цикловой подачей, может быть изменена при помощи поворота регулирующей втулки самого плунжера.
Знаете ли вы? Давление в плунжерной паре в момент впрыска топлива в дизельный двигатель может достигнуть 200 МПа! Наглядный пример работы того, как выглядит устройство и работа тнвд:
Под первым номером находится камера высокого давления. Второй номер обозначает подводящий канал. Третий — гильза плунжера. Четвертый — сам плунжер. Пятый номер — регулирующая кромка. И, наконец, под шестым номером скрывается перепускной канал.
На следующей картинке изображено регулирование цикловой подачи, которое выдерживает клапан высокого давления топлива.
а) нулевая подача; б) средняя подача; с) полная подача
- Плунжерная гильза
- Подводящий канал
- Плунжер тнвд
- Кромка регулирования плунжера
- Рейка топливного насоса высокого давления
При нулевой подаче (а), канавка продольной формы находится впереди перепускного канала, таким образом, что давление в камере плунжерной пары во время работы плунжера равно давлению в полости всасывания. После этих действий нагнетания топлива не происходит.
Если рассматривать среднюю подачу (б), то плунжер должен быть установлен в промежуточном положении.
Полная подача (с) возможна лишь после установки активного максимального плунжерного хода.Передача движения на плунжер от рейки может быть произведена через зубчатые рейки на сектор, который закреплен на цилиндре плунжера.
Нагнетательные клапаны
Основной задачей нагнетательных клапанов является магистральное перекрытие высокого давления между топливным проводом и плунжерной парой тнвд, а также снижение давления до четкого статистического уровня, путем стравливания топливного провода и форсунковой полости. Такое снижение необходимо для мгновенного перекрытия форсункового распылителя, что, впоследствии, может предотвратить появление топливных капель.
На рисунке изображен пример нагнетательного клапана.
Различают разные конструкции топливных насосов высокого давления. От этого зависят виды плунжеров, основные из которых: рядный, распределительный и магистральный.
Важно! Открытое давление нагнетательного клапана регулируют при помощи подбора усиленной пружины. При этом проверку герметичности данного клапана нужно отвернуть от секции ТНВД, которая неисправна. Рейка насоса должна быть повёрнута в выключенное положение подачи. Давление при этом создается ручным насосом. Топливная утечка может свидетельствовать о неисправном состоянии основного клапана. В рядном насосе топливо нагнетается в цилиндр с помощью определенной плунжерной пары. В распределительном насосе имеется один плунжер, который может обеспечить нагнетание, а также распределение топлива по всем втулкам. Магистральный насос может осуществить нагнетание топлива лишь в аккумулятор.
Работа топливного насоса высокого давления может использоваться в системе непосредственного впрыска бензинового двигателя. Его давление меньше дизельного насоса.
Клапан постоянного объема состоит из втягивающего поршня, который получается из части элемента клапана. В том случае, когда канавка спиральной формы плунжера прекращает свою топливную подачу и пружина закрывает нагнетательный клапан, тогда поршень начинает входить в направляющую втулку штока (4) и отрезает топливный провод высокого давления от камеры этого самого высокого давления (или надплунжерного пространства).
Это может значить только то, что объем топлива в топливном проводе возрастет на объем величины, которая получается при втягивающем поршне (2). Длина топливного провода при этом не должна быть изменена.
Седло клапана (1), кольцевая проточка (3) и вертикальный паз (5) также не должны быть изменены. Клапаны с компенсацией, в свою очередь, имеют доработанный участок (6) на поршне втягивающей структуры.
Клапан постоянного объема с ограничением обратного потока
Клапан с ограниченным обратным потоком постоянного объема может быть применен как дополнение к обратному клапану. Обратное давление образуется при закрытом распылителе форсунки, может быть причиной простого износа камеры в нагнетательном клапане. Такое воздействие может быть полностью удалено эффектом демпфируции или ограничения потока верхней секции нагнетательного клапана. Одним словом, такое действие достигается при помощи ограничительного узенького канала в клапане, который обеспечивает дросселирующий эффект и предохраняет от волны отражения клапана. При открытом клапане такой эффект не происходит.
Знаете ли вы? В качестве корпуса клапана топливного насоса используется пластилин или направляющий конус.
Клапан постоянного давления
Клапан постоянного давления использует плунжерная пара тнвд. Данный клапан может развить давление больше 800 бар. Состоит из нагнетательного переднего клапана, который работает вместе с подачей топлива и клапана, удерживающего давление. Между впрысками, данный клапан поддерживает постоянный статистический уровень давления, как и при других рабочих режимах. Если говорить о преимуществе клапана, то он устраняет кавитацию и значительно улучшает гидравлическую стабильность. Важно! Для эффективной работы клапана требуются более точные регулировочные модификации числа оборотов. Подитожив все вышесказанное, управление подачей топлива в плунжерной паре должно производится с помощью клапана дозирования в зависимости от двигателя. В нормальном положении такой клапан всегда открыт. По электронному сигналу блока управления, клапан должен закрыться на некоторую определенную величину. Таким образом можно отрегулировать нужное количество поступающего топлива в компрессионную камеру.Подписывайтесь на наши ленты в
Топливный насос высокого давления дизельного двигателя
Топливный насос высокого давления 12-цилиндрового дизельного двигателя
Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя (а также бензиновых двигателей, оснащенных системой непосредственного впрыска топлива) является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.
Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается движением плунжера насоса.
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 Сегодня мы рассмотрим особенности и предназначение насоса низкого давления. Этот элемент является очень важной частью 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.
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 заключенные в один корпус. Там же находится и фильтр для очистки топлива, топливозаборник и датчик расхода горючего. Схема и принцип работы похожи на алгоритм 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 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 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.
Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент цикла, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.
В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера , а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыления создается движением плунжера насоса.
В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).
Разновидности
Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Устройство распределительного ТНВД:
- всережимный регулятор;
- дренажный штуцер ;
- корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
- лючок регулятора опережения впрыска;
- корпус ТНВД;
- электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
- кулачково-роликовое устройство привода плунжера.
Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).
Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора , и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала , а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.
Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.
В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:
- М (4-6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
- А (2-12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P3000 (4-12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P7100 (4-12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
- P8000 (6-12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
- P8500 (4-12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
- R (4-12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
- P10 (6-12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
- ZW (M) (4-12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P9 (6-12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
- CW (6-10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
- h2000 (5-8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)
Общее устройство ТНВД
- Корпус.
- Крышки.
- Всережимный регулятор
- Муфта опережения впрыска.
- Подкачивающий насос.
- Кулачковый вал.
- Толкатели.
- Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
- Гильзы плунжеров.
- Возвратные пружины плунжеров.
- Нагнетательные клапаны.
- Штуцеры.
- Рейка.
Принцип действия ТНВД
Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.
В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.
Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.
На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т-130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.
Дополнительные агрегаты ТНВД
Муфта опережения впрыска — служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:
- Ведущая полумуфта.
- Ведомая полумуфта.
- Грузы.
- Стяжные пружины грузов.
- Опорные пальцы грузов
Принцип действия муфты следующий. При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.
Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:
- Корпус.
- Крышки.
- Державка.
- Грузы.
- Муфта.
- Рычаги.
- Скоба-кулисы.
- Регулировочные винты.
- Оттяжные пружины.
Принцип действия регулятора следующий:
- Запуск двигателя: перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
- Увеличение оборотов: при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут.
- Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти.
- Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается
Рядный ТНВД
Рядный ТНВД Топливный Насос Высокого Давления (Рус.) Топливный насос для дизельных двигателей (преимущественно грузовиков и автобусов) имеет плунжерные пары по числу цилиндров. Плунжерные пары установлены в корпусе насоса, в котором выполнены каналы для подвода и отвода топлива. Движение плунжера осуществляется от кулачкового вала, который в свою очередь имеет привод от коленчатого вала двигателя. Плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам с помощью пружин.
При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель плунжера. Плунжер двигается вверх по втулке, при этом последовательно закрываются выпускное и впускное отверстие. Создается давление, при котором открывается нагнетательный клапан, и топливо по топливопроводу поступает к соответствующей форсунке.
Регулирование количества подаваемого топлива и момента его подачи может осуществляться механическим путем или с помощью электроники. Механическое регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера во втулке. Для поворота на плунжере выполнена шестерня, которая соединена с зубчатой рейкой. Рейка связана с педалью газа. Верхняя кромка плунжера имеет наклонную поверхность, поэтому при повороте отсечка топлива и соответственно его количество будет изменяться.
Изменение момента начала подачи топлива требуется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Механическое регулирование момента подачи топлива производится с помощью центробежной муфты, расположенной на кулачковом валу. Внутри муфты находятся грузики, которые при увеличении оборотов двигателя расходятся под действием центробежных сил и поворачивают кулачковый вал относительно привода. При увеличении оборотов двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, при уменьшении – поздний.
Конструкция рядных ТНВД обеспечивает высокую надежность. Насосы смазываются моторным маслом системы смазки двигателя, поэтому могут работать на топливе низкого качества. Рядные топливные насосы высокого давления применяются на двигателях с раздельными камерами сгорания и непосредственным впрыском средних и тяжелых грузовых автомобилей. На легковых дизелях данный вид насоса применялся до 2000 года.
Топливный насос высокого давления ( ТНВД ) вилочного погрузчика | Trap parts
Топливный насос высокого давления ( ТНВД ) вилочного погрузчика
Подбор, продажа, установка и ремонт ТНВД автопогрузчиков. Топливные насосы высокого давления в продаже.
ТНВД вилочного погрузчика-одна из наиболее сложных и дорогостоящих частей дизельной техники. Предназначен ТНВД для подачи в цилиндры дизельного топлива, в определенный момент цикла, в определенном количестве.
Эти параметры зависят от нагрузки, которая приходится на коленчатый вал в данный момент времени.
Топливные насосы высокого давления разделяют на насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.
Общее устройство топливного насоса:
- Корпус.
- Крышки.
- Всережимный регулятор
- Муфта опережения впрыска.
- Подкачивающий насос.
- Кулачковый вал.
- Толкатели.
- Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
- Гильзы плунжеров.
- Возвратные пружины плунжеров.
- Нагнетательные клапаны.
- Штуцеры.
- Рейка.
В чем разница между механическим и электронным ТНВД
У насоса непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска происходят одновременно.
В каждый цилиндр подается своя порция топлива, а нужное давление распыления создается движением плунжера.
В электронном ТНВД с аккумуляторным впрыском движение плунжера осуществляется за счет давления сжатых газов, а впрыск и нагнетание происходят раздельно.
Топливо предварительно подается в аккумулятор под высоким давлением, а уже оттуда, поступает к форсункам.
Этот тип насосов обеспечивает более качественное смесеобразование и распыление, но из-за большой сложности конструкции особого распространения не получил.
Разновидности ТНВД
Топливные насосы высокого давления (ТНВД) могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными.
В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя.
В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Принцип работы ТНВД
Вращение кулачковый вал получает от муфты и зубчатой передачи коленчатого вала.
При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер.
При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.
В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе.
При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.
Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше.
При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.
Первые признаки неисправности ТНВД вилочного погрузчика
В процессе работы ТНВД и его составляющие может изнашиваться и выходить из строя. Обычно, это проявляется в увеличении зазора между подвижными частями насоса.
Или же в ослаблении натяга в зафиксированных посадках, что тоже не очень хорошо.
Нарушенное взаимное расположение ведет к тому, что в зазоры забивается взвесь и мелкие частицы, что приводит к ускоренному износу и выходу из строя.
Основная причина износа и поломок-это использование низкокачественного дизельного топлива, содержащего примеси и частицы воды.
Основные признки того, что ваш ТНВД требует внимания:
— увеличение расхода топлива;
— нарушена подача топлива от ТНВД к форсунке;
— с шестерни ТНВД соскальзывает ремень ГРМ;
— обнаружена течь топлива из ТНВД;
— затруднен запуск двигателя;
— посторонние шумы в ТНВД;
— повышенная дымность при работе автомобиля.
Основные неисправности топливных насосов высокого давления
Одной из самых распространенных неисправностей является нарушение в синхронности и равномерности подачи топливной смеси в двигатель.
Причиной этому служит износ плунжерных пар или пропускной способности форсунок.
При возникновении такой неисправности падает мощность и увеличивается расход двигателя.
Еще одна, наиболее опасная поломка-это нарушение подвижности рейки, к этому приводит попадание грязи и взвесей в систему.
Чтобы обезопасить свою технику от дорогостоящего ремонта, нужно своевременно обслуживать все системы погрузчика у квалифицированных специалистов.
Компания Трап поможет вам подобрать и купить ТНВД именно для вашего погрузчика, либо, грамотно и быстро отремонтировать ваш старый насос.
Топливный насос высокого давления
Где применяются топливные насосы высокого давления
Топливный насос высокого давления (ТНВД) применяется не только в дизельных двигателях, но так же и в бензиновых двигателях, которые оснащены системой непосредственного впрыска топлива. ТНВД бесспорно является самым сложным узлом в системе подачи топлива в дизельных двигателях.
Топливный насос высокого давления предназначен для подачи в цилиндры дизельного двигателя необходимого количества топлива в нужный момент, необходимого при данной нагрузке.
Виды ТНВД
Топливные насосы по способу впрыска бывают двух видов:
- непосредственного действия;
- — аккумуляторным впрыском.
В насосах непосредственного действия привод плунжера осуществляется механически, а такие процессы как нагнетание и впрыск протекают одновременно. В каждый цилиндр двигателя секция насоса подает необходимое количество топлива, а требуемое давление для распыливания топлива создает плунжер насоса при движении.
Принцип работы топливных насосов высокого давления
В насосах с аккумуляторным впрыском рабочий плунжер приводится за счет сил, которые создают сжатые газы в цилиндрах двигателя или при помощи специальных пружин. Топливные насосы высокого давления с гидравлическими аккумуляторами применяют на тихоходных дизелях (ТНВД в крупногабаритных автомобилях).
В топливных системах с гидравлическими аккумуляторами процессы впрыска и нагнетания протекают раздельно. Сначала под высоким давлением топливо нагнетается ТНВД в аккумулятор, из которого оно поступает непосредственно к форсункам. Такая система способствует качественному распыливанию и смесеобразованию при широком диапазоне нагрузок двигателя.
Но такой насос из-за сложности в конструкции широкого распространения в жизни не получил. В настоящее время дизельные двигатели применяют технологию в которой управление электромагнитными клапанами форсунок производится от микропроцессора (такая система называется «common rail»).
Топливные насосы высокого давления делят на:
- рядные;
- V-образные их еще называют многосекционными;
- распределительные.
Распределительные топливные насосы в свою очередь бывают:
- одноплунжерные;
- двухплунжерные.
В рядных насосах секции располагаются одна за одной и каждая в определенный цилиндр двигателя подает топливо. В распределительных насосах секция падает дизельное топливо в несколько цилиндров дизеля.
Где купить
Приобрести топливные насосы Вы можете на сайте https://conrad.ru/catalog/toplivnye_i_maslyanye_nasosy/
Диагностика и ремонт ТНВД
проверка переборка наличие всех запасных частей
Топливный насос высокого давления (ТНВД) дизельного двигателя и на галантах бензиновых является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизелей.
Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыливания создается движением плунжера насоса.
У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.
В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыливание и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).
Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Работа секции рядного ТНВД
Устройство распределительного ТНВД:
редукционный клапан;
всережимный регулятор;
дренажный штуцер;
корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
топливоподкачивающий насос;
лючок регулятора опережения впрыска;
корпус ТНВД;
электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
кулачково-роликовое устройство привода плунжера.
Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).
Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.
Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объеме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.
В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:
- М (4…6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
— А (2…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
— P3000 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
— P7100 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
— P8000 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
— P8500 (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
— R (4…12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
— P10 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
— ZW (M) (4…12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
— P9 (6…12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
— CW (6…10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
— h2000 (5…8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)
[править] Общее устройство ТНВД
Основные части ТНВД:
Корпус.
Крышки.
Всережимный регулятор
Муфта опережения впрыска.
Подкачивающий насос.
Кулачковый вал.
Толкатели.
Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
Гильзы плунжеров.
Возвратные пружины плунжеров.
Нагнетательные клапаны.
Штуцеры.
Рейка.
Принцип действия ТНВД: Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счет давления, и поступает к форсунке. В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нем, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе. При опускании плунжера за счет пружины открывается впускной канал, и объем над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса. Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадет со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше. На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т – 130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.
[править] Дополнительные агрегаты ТНВД
Муфта опережения впрыска – служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:
Ведущая полумуфта.
Ведомая полумуфта.
Грузы.
Стяжные пружины грузов.
Опорные пальцы грузов
Принцип действия: При минимальных оборотах грузы за счет пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.
Всережимный регулятор – служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:
Корпус.
Крышки.
Державка.
Грузы.
Муфта.
Рычаги.
Скоба-кулисы.
Регулировочные винты.
Оттяжные пружины.
Принцип действия: Запуск двигателя – перед запуском рейка за счет пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подается максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнет развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнет расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин. Увеличение оборотов – при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут. Увеличение нагрузки – при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти. Остановка двигателя – при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг – на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается
Техническое обслуживание ТНВД
Скоро начало шиномонтажного сезона, готовься всесте с нами. У нас уже действуют сезонные АКЦИИ. В наличии разные варианты шиномонтажных комплектов по выгодным ценам.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определённые моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением. С топливным насосом высокого давления в одном агрегате объединены топливоподкачивающий насос и регулятор частоты вращения с корректором по наддуву. Привод насоса осуществляется через специальную полумуфту установленную на кулачковом валу ТНВД.
Техническое обслуживание ТНВД
В процессе эксплуатации топливного насоса высокого давления при износе основных деталей нарушаются регулировочные параметры ТНВД. Смазка ТНВД централизованная от системы смазки двигателя через специальное маслоподводящее отверстие. Необходимо следить, чтобы подвод и слив масла из ТНВД были в исправном состоянии. (Если ТНВД останется без смазки, то он выйдет из строя!)
Для снижения износов прецизионных деталей не допускается работа ТНВД без фильтрующих элементов или с засорёнными фильтрами тонкой очистки топлива. Также не допускается работа с топливом, имеющим повышенное содержание воды. При необходимости или через первые 100000 км пробега необходимо снять ТНВД с двигателя и проверить его на стенде на соответствие технических требований. Наша компания ТехАвто реализует со склада стенды для испытания и регулировки ТНВД с гарантированным качеством, которое проверено временем (ДД 10-01, ДД 10-04, ДД 10-04К, ДД 10-05, ДД 10-05Э), а также все необходимое дополнительное оборудование для комплектации участка по ремонту топливной дизельной аппаратуры.
Проверка и при необходимости регулировка топливного насоса должна выполняться квалифицированным специалистом в условиях мастерской на специальном регулировочном стенде.
Для испытания на стенде ТНВД должна быть предусмотрена система подвода сжатого воздуха к корректору по наддуву с устройством, позволяющим плавно изменять давление от 0 до 1кгс/см2.
Испытания топливных насосов следует проводить на дизельном топливе марки «Л» по ГОСТ 305-82 или на технологической жидкости, имеющей вязкость от 3,5 до 5,0мм2/с (сСт) при температуре 25…30°С.
Температура дизельного топлива (технологической жидкости) на входе в ТНВД при контроле цикловых подач должна быть от 25до 30°С.
Проверка и регулировка
геометрического накала нагнетания
Геометрическое начало нагнетания (ГНН) секциями насоса определяется методом пролива при вращении кулачкового вала по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода ТНВД, который состоит в следующем:
— рейка топливного насоса устанавливается в положение, соответствующее максимальной подаче топлива.
— топливо под давлением 1,5…2,0 кгс/см2 при заглушенном выходном отверстии перепускного клапана подаётся в систему низкого давления ТНВД. (При этом из штуцеров насоса течет топливо).
— кулачковый вал насоса медленно прокручивается по часовой стрелке. (При этом плунжер, в определяемой секции, должен перемещаться вверх).
— за ГНН принимается момент окончания струйного истечения топлива из штуцера насоса, который фиксируется по лимбу регулировочного стенда.
Предварительный ход плунжера от начала его движения вверх до геометрического начала нагнетания (ГНН) в первой секции насоса должен быть 5,45ï0,05мм для всех выше указанных модификаций насосов.
Регулировка ГНН производится дополнительной установкой или снятием специальных регулировочных шайб, расположенных между фланцами секции и корпусом ТНВД.
Толщина регулировочных шайб должна быть одинакова с обеих сторон корпуса секции. Изменение толщины шайбы на 0,1мм соответствует углу 0° 30′ поворота кулачкового вала.
Для установки более раннего начала нагнетания необходимо уменьшить толщину пакета регулировочных шайб, а для более позднего – увеличивать.
Давление открытия нагнетательных клапанов должно соответствовать 0,4…0,75 кгс/см2 . (Регулировка конструкцией непредусмотрена!)
Техническое обслуживание ТПН
Топливоподкачивающий насос необходимо проверять при обслуживании топливного насоса высокого давления на регулировочном стенде. Для проверки герметичности ТПН во всасывающий топливопровод подают воздух под давлением 4 кгс/см2. При перекрытом нагнетательном топливопроводе не допускается утечки воздуха в течение трех минут.
При частоте вращения кулачкового вала ТНВД n = 1000 мин –1, производительность ТПН должна быть не менее 2,1 л/мин.
При n = 1000мин –1 максимальное давление при полностью закрытом сечении нагнетательного топливопровода должно быть не менее 4 кгс/см2, и разрежение не менее 0,52 кгс/см2 при полностью закрытом сечении всасывающего топливопровода.
При невыполнении этих требований необходимо полностью разобрать ТПН, заменить износившиеся или вышедшие из строя детали, притереть или заменить пластмассовые клапаны.
Возможные неисправности ТПН
1) Внедрение в головки пластмассовых клапанов твердых частиц, износ уплотняющих поверхностей, приводящий к потере герметичности между седлом и клапаном.
2) Поломка пружины поршня.
3) Заклинивание поршня в корпусе ТПН.
4) Заклинивание штока во втулке.
Все эти неисправности являются следствием использования низкокачественного топлива с большим содержанием серы, механических примесей и воды.
Перепускной клапан
Перепускной клапан служит для создания необходимого давления (1,2…1,9 кгс/см2) в каналах низкого давления ТНВД. Избыточное топливо, подаваемое топливоподкачивающим насосом, через перепускной клапан поступает на слив. При неработающем двигателе перепускной клапан обеспечивает герметичность полости низкого давления ТНВД, что является необходимым условием для надежного пуска двигателя.
Проверка и регулировка цикловых подач топлива
секциями ТНВД
Значения цикловых подач топлива секциями насоса проверяют на регулировочном стенде со стендовым комплектом форсунок, укомплектованные распылителями с эффективным проходным сечением mf=0,255мм2. Форсунки должны быть отрегулированы на давление начала впрыскивания 235…241кгс/см2. В оборудовании стенда должно быть устройство, позволяющее плавно изменять давление воздуха на входе корректора по наддуву. Давление топлива на входе в топливный насос на номинальном режиме должно быть 1,2…1,9кгс/см2.
Пусковое устройство
Для обеспечения надёжного пуска двигателя в регуляторе предусмотрено пусковое устройство, которое обеспечивает увеличенную подачу топлива во время пуска двигателя.
Так как стартовая пружина зацеплена за планку, неподвижно закреплённую на корпусе регулятора, её натяжение не зависит от положения рычага управления регулятора.
Если рычаг останова под действием возвратной пружины находится в исходном положении (отпущен), то под действием усилия стартовой пружины рычаги регулятора с рейкой ТНВД устанавливается в положение, соответствующее пусковой подаче топлива (не зависимо от положения рычага управления регулятора!).
После пуска двигателя центробежная сила грузов регулятора, преодолевая натяжение стартовой пружины, перемещает муфту, рычаги регулятора с рейкой насоса в сторону уменьшения подачи и выключает пусковую подачу топлива. Рейка ТНВД автоматически устанавливается снова в положении, соответствующее пусковой подаче топлива, только после остановки двигателя и перемещения рычага останова в исходное положение.
Начало выключения пусковой подачи должно быть при частоте вращения кулачкового вала 225ï25мин-1 и полное выключение пусковой подачи при 280мин-1 не более. Регулировка производиться отгибанием планки.
Все права на данную статью защищены. При копировании активная ссылка на сайт https://www.teh-avto.ru/ обязательна.
Насосы высокого давления
Gorman-Rupp предлагает ряд насосов с вспомогательной заливкой (сухая заливка) и центробежных насосов для систем высокого давления (напор). Насосы серии O — это самовсасывающие насосы высокого давления для чистых жидкостей. В зависимости от модели центробежные насосы серий VG и VGH достигают напора более 200 фунтов на квадратный дюйм. Серия PA состоит из насосов с подкачкой для систем высокого давления с прерывистым потоком.
ТОВАРОВ
Серия Ultra V
®Самовсасывающие центробежные насосы с высоким напором для тяжелых режимов работы с твердыми частицами и усовершенствованной конструкцией и функциями технического обслуживания
O Серия
®Самовсасывающие центробежные насосы с прямым всасыванием, с закрытым рабочим колесом, высоконапорные насосы для чистых жидкостей
PA серии
® (Prime Aire ® )Центробежные насосы для перекачки твердых частиц, насос Вентури и система заливки компрессора для подрядчиков со средним и высоким напором и байпасных систем
ПАУ серии
® (Prime Aire Plus ® )Центробежные насосы с вспомогательной заливкой для перекачки твердых частиц, система Вентури и система заливки компрессора для подрядчиков с высоким напором / высоким расходом и байпасных систем
6500 серии
®Стандартный центробежный насос с торцевым всасыванием для обработки чистых жидкостей и твердых частиц
60 серии
Стандартные центробежные насосы с торцевым всасыванием и закрытым рабочим колесом для среднего и высокого напора с чистыми жидкостями
50 серии
Стандартные центробежные насосы с боковым всасыванием и закрытым рабочим колесом для высоких напоров с чистыми жидкостями
Серия 60 (с приводом от двигателя)
Стандартные центробежные насосы с торцевым всасыванием и закрытым рабочим колесом для среднего и высокого напора для пожаротушения
VG серии
Стандартные центробежные насосы с торцевым всасыванием, высокоэффективные для чистых жидкостей
VGH серии
Стандартные центробежные насосы с торцевым всасыванием, высокоэффективные, для тяжелых условий эксплуатации для грязных жидкостей
Серия HSK (SludgeKat
™ )Гидравлический поршневой насос, предназначенный для работы с тяжелыми шламами, шламами и другими вязкими жидкостями. материалы.
GMC серии
Роторный редуктор, компактные насосы для средних нагрузок
GMS серии
Роторный редуктор для средних нагрузок, насосы стандартного размера
GHC серии
Роторные шестеренчатые, компактные насосы для тяжелых условий эксплуатации
GHS серии
Ротационная шестерня для тяжелых условий эксплуатации, насосы стандартного размера
ГСГ серии
Роторные шестерни, тяжелые насосы для перекачки абразивных материалов
Понимание производительности насоса в сравнении сДавление и почему это имеет значение
Если вы оператор насосного опрыскивателя и выполняете мягкую стирку в двухэтажном жилом доме, чтобы удалить лишай или плесень, как добиться того, чтобы форма струи достигала карниза? домой и обеспечить равномерное покрытие, не взбираясь по лестнице?
Следует увеличить давление или поток, чтобы добиться более высокой формы распыления?
Существует распространенное заблуждение, что для получения более широкой вертикальной или горизонтальной формы распыления вам просто нужен насос, который создает большее давление. Напротив, зачастую ключевым моментом является увеличение скорости потока.
Получите наше БЕСПЛАТНОЕ руководство!
GPM и PSI Рекомендации для различных отраслей промышленности
Разница между расходом насоса и давлением
Нередко операторы насосов жалуются на то, что в их опрыскивателе недостаточно давления, хотя на самом деле проблема заключается в скорости потока. Фактически, некоторые люди используют эти два термина как синонимы, как если бы это одно и то же. Это не так, и знание разницы и роли каждого из них является ключом к достижению надлежащей производительности насоса.
Работа насоса не в том, чтобы создавать давление; скорее, он предназначен для обеспечения определенной скорости потока, перекачивания определенного количества жидкости в течение заданного промежутка времени из резервуара или резервуара к выпускному отверстию. Скорость потока часто выражается в галлонах в минуту или галлонах в минуту. Есть несколько насосов меньшего размера, которые производят расход в галлонах в час или даже в галлонах в день, вырабатывая чрезвычайно небольшое количество жидкости за заданный промежуток времени.
Давление насоса, однако, является мерой сопротивления потоку. Без потока нет давления.В поршневом насосе прямого вытеснения, таком как плунжерный насос, номинальное значение в фунтах на квадратный дюйм или фунт / кв. Дюйм показывает, какое сопротивление насос должен выдерживать.
Рейтинг насоса в фунтах на квадратный дюйм важен, поскольку он указывает на то, что насос был изготовлен из материалов и спроектирован для работы с определенным давлением. Но операторы насосов должны быть в равной степени озабочены расходом насоса, который определяет, сколько вы хотите дозировать, распылять или впрыскивать.
Будет ли увеличение давления насоса увеличивать расход?
Как правило, при увеличении давления в насосе расход уменьшается.Возьмем, к примеру, насос для туманообразования, который должен производить сверхмелкозернистый туман для охлаждения или пылеподавления. Многие насосы для туманообразования рассчитаны на давление 1000 фунтов на квадратный дюйм, но их скорость потока довольно низкая — 0,25 галлона в минуту.
Очевидно, что в этом случае высокое давление очень важно для получения капель нужного размера. Однако он не указывает на большую мощность, вертикальный или горизонтальный выброс. Вместо этого более высокое давление в сочетании с правильными форсунками приводит к образованию мелкого тумана с очень небольшим потоком, который может покрыть только небольшую площадь внутреннего дворика.
С другой стороны, распылитель мягкой промывки может иметь номинальное давление всего 100 фунтов на кв. насадки.
Повышение давления изменяет скорость жидкости, но также снижает расход или выход. Причина уменьшения расхода связана с двумя факторами: объемным КПД насоса и пониженной скоростью двигателя. Объемный КПД — это мера фактического расхода по сравнению с ожидаемым теоретическим (расчетным) расходом — объемный КПД уменьшается с увеличением давления.Наши поршневые поршневые насосы имеют объемный КПД около 90–100% по сравнению с центробежными насосами, который находится в диапазоне от 0 до 100%. Это означает, что плунжерные насосы теряют только около 10% потока при перекачивании против противодавления, в то время как центробежные насосы теряют весь поток, когда давление поднимается слишком высоко.
Снижение скорости двигателя происходит, когда двигатели нагружены более тяжелыми. Таким образом, когда давление в насосе вызывает большую нагрузку на двигатель, он замедляется. Когда двигатель замедляется, скорость потока падает на тот же процент.Двигатель, который работает со скоростью около 2000 об / мин при низком давлении, обычно замедляется до около 1750 об / мин, когда в насосе повышено давление до максимального номинального значения.
Следовательно, очевидно, что увеличение давления насоса не приведет к увеличению расхода. В примере с мягкой мойкой большее давление не поможет оператору добраться до карниза двухэтажного дома с таким же покрытием. Оператору нужен насосный двигатель с идеальным сочетанием давления и расхода.
Как добиться правильного потока и давления
Разработка насосов для любого применения требует понимания гидродинамики, и в каждой отрасли есть свои потребности. Слишком часто компания выбирает стандартный насос высокого давления для выполнения работы и задается вопросом, почему он не работает так, как ожидалось. Вероятно, это связано с тем, что операторы не полностью понимают взаимосвязь между расходом и давлением.
Использование диаграмм производительности насосов для различных моделей насосов может помочь определить скорость потока в галлонах в минуту, фунт / кв. Дюйм и сколько ампер будет потреблять насос.
Инженерные эксперты Pumptec досконально разбираются в гидродинамике и помогают OEM-производителям и дистрибьюторам насосов точно определить свои потребности.Они дают рекомендации, основанные на научных принципах и многолетнем опыте работы в различных отраслях, и могут даже настроить насосы в соответствии с конкретными потребностями вашего приложения.
Фактически, мы разработали Руководство по GPM и PSI, в котором представлены некоторые из этих отраслевых рекомендаций. Просмотрите его, а затем свяжитесь со специалистами по насосам в Pumptec. Мы будем рады обсудить ваши потребности и подобрать подходящий насос для вашего применения.
Полезная информация по центробежным насосам
Что такое центробежный насос?
Центробежный насос — это механическое устройство, предназначенное для перемещения жидкости посредством передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых рабочими колесами.Жидкость поступает в быстро вращающееся рабочее колесо вдоль его оси и выбрасывается под действием центробежной силы по окружности через концы лопастей рабочего колеса. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости, а также направляет ее к выпускному отверстию насоса. Корпус насоса специально спроектирован так, чтобы сжимать жидкость на входе в насос, направлять ее в рабочее колесо, а затем замедлять и контролировать поток жидкости перед выпуском.
Как работает центробежный насос?
Рабочее колесо — ключевой компонент центробежного насоса. Он состоит из ряда изогнутых лопаток. Обычно они зажаты между двумя дисками (закрытая крыльчатка). Для жидкостей с увлеченными твердыми частицами предпочтительнее открытое или полуоткрытое рабочее колесо (поддерживаемое одним диском) (Рисунок 1).
Жидкость входит в рабочее колесо по его оси («проушине») и выходит по окружности между лопатками. Рабочее колесо, на противоположной стороне от проушины, через приводной вал соединено с двигателем и вращается с высокой скоростью (обычно 500-5000 об / мин).Вращательное движение рабочего колеса ускоряет жидкость через лопасти рабочего колеса в корпус насоса.
Корпус насоса бывает двух основных исполнений: улитка и диффузор. Цель обеих конструкций — преобразовать поток жидкости в управляемый выпуск под давлением.
В спиральном корпусе рабочее колесо смещено, создавая изогнутую воронку с увеличивающейся площадью поперечного сечения по направлению к выпускному отверстию насоса. Такая конструкция приводит к увеличению давления жидкости по направлению к выпускному отверстию (Рисунок 2).
Тот же основной принцип применим и к конструкциям диффузоров. В этом случае давление жидкости увеличивается, поскольку жидкость вытесняется между набором неподвижных лопаток, окружающих рабочее колесо (Рисунок 3). Конструкции диффузоров могут быть адаптированы для конкретных приложений и, следовательно, могут быть более эффективными. Корпуса со спиральным корпусом лучше подходят для применений, связанных с увлеченными твердыми частицами или жидкостями с высокой вязкостью, когда полезно избегать дополнительных сужений лопаток диффузора. Асимметрия спиральной конструкции может привести к большему износу рабочего колеса и приводного вала.
Каковы основные характеристики центробежного насоса?
Существует два основных семейства насосов: центробежные и поршневые. По сравнению с последними, центробежные насосы обычно предназначены для более высоких потоков и для перекачивания жидкостей с более низкой вязкостью, вплоть до 0,1 сП. На некоторых химических заводах 90% используемых насосов будут центробежными. Однако есть ряд применений, для которых предпочтительны поршневые насосы прямого вытеснения.
Какие ограничения у центробежного насоса?
Эффективная работа центробежного насоса зависит от постоянной высокой скорости вращения его крыльчатки.При загрузке с высокой вязкостью центробежные насосы становятся все более неэффективными: возникает большее сопротивление и требуется более высокое давление для поддержания определенной скорости потока. В общем, центробежные насосы подходят для перекачивания жидкостей с низким давлением и высокой производительностью с вязкостью от 0,1 до 200 сП.
Суспензии, такие как грязь или масла с высокой вязкостью, могут вызвать чрезмерный износ и перегрев, что приведет к повреждению и преждевременным выходам из строя. Поршневые насосы часто работают на значительно более низких скоростях и менее подвержены этим проблемам.
Любая перекачиваемая среда, чувствительная к сдвигу (разделению эмульсий, суспензий или биологических жидкостей), также может быть повреждена из-за высокой скорости крыльчатки центробежного насоса. В таких случаях предпочтительна более низкая скорость поршневого насоса.
Еще одним ограничением является то, что, в отличие от поршневого насоса прямого вытеснения, центробежный насос не может обеспечивать всасывание в сухом состоянии: сначала он должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью. Поэтому центробежные насосы не подходят для любых применений, в которых подача прерывистая.Кроме того, если давление подачи является переменным, центробежный насос производит переменный поток; Насос прямого вытеснения нечувствителен к изменению давления и обеспечивает постоянную производительность. Таким образом, в приложениях, где требуется точное дозирование, предпочтительнее использовать поршневой насос прямого вытеснения.
В следующей таблице приведены различия между центробежными и объемными насосами.
Сравнение насосов: центробежный и поршневой
Имущество | Центробежный | Положительное смещение |
Эффективный диапазон вязкости | Эффективность снижается с увеличением вязкости (макс. 200 Cp) | Эффективность увеличивается с увеличением вязкости |
Допуск давления | Расход меняется при изменении давления | Расход нечувствителен к изменению давления |
КПД снижается как при более высоком, так и при более низком давлении | КПД увеличивается с увеличением давления | |
Грунтовка | Требуется | Не требуется |
Расход (при постоянном давлении) | Константа | Импульсный |
Резка (разделение эмульсий, суспензий, биологических жидкостей, продуктов питания) | Высокая скорость повреждает чувствительные к сдвигу среды | Низкая внутренняя скорость.Идеально подходит для перекачивания жидкостей, чувствительных к сдвигу |
Каковы основные области применения центробежных насосов?
Центробежные насосы обычно используются для перекачивания воды, растворителей, органических веществ, масел, кислот, щелочей и любых «жидких» жидкостей как в промышленности, так и в сельском хозяйстве и в быту. Фактически, существует конструкция центробежного насоса, подходящая практически для любого применения, связанного с жидкостями с низкой вязкостью.
Тип центробежного насоса | Приложение | Характеристики |
Герметичный моторный насос | Углеводороды, химические вещества, утечка из которых недопустима | Без уплотнения; крыльчатка непосредственно прикреплена к ротору двигателя; смачиваемые части, содержащиеся в банке |
Насос с магнитным приводом | Без уплотнения; крыльчатка с приводом от тесно связанных магнитов | |
Насос измельчителя / измельчителя | Сточные воды промышленных, химических и пищевых производств / сточные воды | Рабочее колесо с шлифовальными зубьями для измельчения твердых частиц |
Циркуляционный насос | Отопление, вентиляция и кондиционирование | Встроенная компактная конструкция |
Многоступенчатый насос | Приложения высокого давления | Несколько рабочих колес для повышенного давления нагнетания |
Криогенный насос | Сжиженный природный газ, охлаждающие жидкости | Специальные строительные материалы, выдерживающие низкие температуры |
Насос для мусора | Осушение шахт, котлованов, строительных площадок | Предназначен для перекачивания воды, содержащей твердый мусор |
Шламовый насос | Горнодобывающая промышленность, переработка полезных ископаемых, промышленные шламы | Разработан для работы с высокоабразивными шламами и выдерживает их |
Сводка
Центробежный насос работает за счет передачи энергии вращения от одного или нескольких ведомых роторов, называемых крыльчатками. Действие крыльчатки увеличивает скорость и давление жидкости и направляет ее к выпускному отверстию насоса. Благодаря своей простой конструкции центробежный насос понятен и прост в эксплуатации и обслуживании.
Конструкции центробежных насосовпредлагают простые и недорогие решения для большинства насосных систем с низким давлением и высокой производительностью, в которых используются жидкости с низкой вязкостью, такие как вода, растворители, химические вещества и легкие масла. Типичные области применения включают водоснабжение и циркуляцию, орошение и транспортировку химикатов на нефтехимических предприятиях.Поршневые поршневые насосы предпочтительны для применений, связанных с жидкостями с высокой вязкостью, такими как густые масла и суспензии, особенно при высоких давлениях, для сложного питания, такого как эмульсии, пищевые продукты или биологические жидкости, и когда требуется точное дозирование.
Насосы высокого давления | Многоступенчатый вертикальный насос CR
На этой странице показан один из вариантов, который мы предлагаем для насосов высокого давления CR, CRN. Доступны дополнительные продукты и размеры. Свяжитесь с нами, чтобы поговорить со специалистом.
Свяжитесь с нами для получения дополнительной продукции
CR, CRN Насос высокого давленияИспользуемые для различных применений, требующих объемного вытеснения, серии Grundfos CR, CRN представляют собой многоцелевые водяные насосы высокого давления. CR, CRN имеет широкую шкалу температуры, расхода и давления, что демонстрирует его универсальность при работе с различными жидкостями, от питьевой воды до промышленных жидкостей.
Вот список типов и характеристик моделей:
CR32, CRN 32 — CR, CRN — это несамовсасывающий насос, специально разработанный для высоких давлений, генерирующих до 568 фунтов на квадратный дюйм.Он также может включать в себя специальную втулку насоса и фланец подшипника, чтобы насос мог выдерживать более высокие давления.
CRN 5, 10, 15, 20, 45, 64, 90, 120, 150 SF — CRN-SF может быть одинарной или многосерийной насосной системой, генерирующей давление до 696 фунтов на квадратный дюйм. Применения с одним насосом создают давление до 580 фунтов на квадратный дюйм. Серийная система состоит из двух насосов. Первая помпа — это стандартная помпа для кормления. Второй насос специально разработан для высокого давления, генерирующего до 557 фунтов на квадратный дюйм. Один насос представляет собой стандартный насос для кормления, а второй насос рассчитан на высокое давление, что делает его идеальным дуэтом.Он также может включать в себя специальную втулку насоса и фланец подшипника, чтобы насос мог выдерживать более высокие давления.
2x CR (N) 120 и 150 — 2 x CR, CRN также представляет собой несамовсасывающую многоступенчатую центробежную систему с двумя насосами высокого давления, генерирующую давление до 557 фунтов на квадратный дюйм. В данном руководстве по продукту содержится техническая информация о насосе высокого давления. Технические специалисты Vantage Pump могут помочь вам оценить вашу область применения и порекомендовать правильный выбор насоса, отвечающий вашим потребностям.
Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы Grundfos могут быть оснащены высокоскоростными двигателями Grundfos, встроенными преобразователями частоты и удаленными частотно-регулируемыми приводами.Насосы с приводом от частотно-регулируемого привода могут обеспечить постоянный расход, постоянное давление и более высокую эффективность насоса.
CR, CRN Применения:
- Технологическая вода
- Промывка и очистка
- Вытеснение
- Ультрафильтрация
- Промывка под высоким давлением
- Подача в котел и конденсат
- Обратный осмос
Насос высокого давления | Флорида | Грузия | Пуэрто-Рико
Arroyo Process Equipment — поставщик, который позвонит, если вам понадобится насосное оборудование низкого или высокого давления для вашей операции по переработке жидкости.Мы являемся семейным поставщиком оборудования для обработки жидкостей, который был основан в 1968 году Фрэнком Арройо-старшим. Мы представляем и продаем высококачественные насосы, смесители, приводы и другое технологическое оборудование, запчасти и аксессуары от производителей в отрасли, которую вы знать и доверять. Arroyo Process Equipment известна в отрасли своим непревзойденным обслуживанием клиентов и решениями «под ключ», которые предоставляют наши специалисты по насосам и команда инженеров.
Насос высокого давления от Arroyo Process Equipment
Процессорам будет сложно найти поставщика, даже если у нас имеется почти такое же количество вариантов насосов высокого и низкого давления в наших линиях центробежных насосов и насосов прямого вытеснения.Несколько примеров из сотен моделей насосов высокого давления, доступных в Arroyo Process Equipment, включают следующее:
- Шиберные лопастные насосы стандартной модели Corken
- Шланговые насосы Bredel CIP и DuCoNite
- Многоступенчатые центробежные насосы Grundfos серий CR и CRN
- Sterling SIHImulti Центробежные насосы серий MSC, MSH, MSL и MSM
- Phantom Pumps Самовсасывающие насосы серии PH
Модели Corken Coro-Vane обычно используются в сельском хозяйстве, где используются аммиак, бутан и пропан, и имеют строповочные лопатки, которые являются саморегулирующийся для повышения эффективности. Насосы высокого давления серии CIP, сертифицированные 3A и FDA, идеально подходят для процессов, требующих давления до 232 фунтов на квадратный дюйм, расхода до 77 галлонов в минуту и перекачки с низким сдвигом. Многоступенчатые модели CR и CRN высокого давления Grundfos оснащены валом высокого давления и способны создавать давление до 557 фунтов на квадратный дюйм. Горизонтальные многоступенчатые насосы SIHImulti MSL и MSM Sterling SIHI соответствуют техническим требованиям ISO 5199 / EN 25199.
Phantom Pumps — один из нескольких производителей насосов, которых мы представляем, предлагая насосы как высокого, так и низкого давления.В линейку Phantom Pumps входят три насоса высокого давления серии PH и семь моделей насосов низкого давления серии PL. Специалисты по переработке, использующие насосы Gorman-Rupp, Durco, All-Prime и Warman серии AH на предприятиях во Флориде, Джорджии, Пуэрто-Рико, Доминиканской Республике или в других странах Карибского бассейна, часто сокращают расходы, связанные с насосами, заменяя существующие насосы совместимыми и экономичными. Оборудование Phantom Pumps. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запросить технические данные или ценовое предложение на насос высокого давления.Кроме того, пока вы разговариваете с одним из наших партнеров, мы рекомендуем вам спросить о преимуществах наших комплексных решений «под ключ», которые, как правило, монтируются на салазках для эффективной транспортировки и простой установки.
Давление всасывания — обзор
5.5.2 Расчет полного динамического напора
Одно из существенных различий между случаями с низким и высоким дебитом газа состоит в том, что многофазная смесь течет в насосно-компрессорной колонне газированной скважины. Это причина того, почему постоянные градиенты жидкости, используемые в однофазных случаях, нельзя использовать без большой потери точности.Следовательно, надлежащая конструкция должна включать расчет многофазных падений давления в колонне насосно-компрессорных труб, и это требование обычно требует использования кривых изменения давления или компьютерных программ.
Основы расчетов TDH для газовых скважин можно пояснить с помощью Рис. 5.1. На рисунке показано распределение давления в колонне насосно-компрессорных труб и в затрубном пространстве УЭЦН. Как видно, составляющими необходимого давления нагнетания насоса, p d , являются устьевое давление WHP и многофазный вертикальный перепад давления в насосно-компрессорных трубах.Последний оценивается по кривой надлежащего изменения давления для ручных расчетов или рассчитывается с помощью компьютерной программы.
Рисунок 5.1. Распределение давления в электроцентробежной насосной установке. ТЭЦ , головное давление; FBHP , забойное давление на забое; ПИП , насос напорный; WHP , устьевое давление.
Для точных расчетов конструкции доступные компьютерные программы [17,18] предлагают использовать несколько моделей прогнозирования вертикального многофазного падения давления для расчета траверсы давления в колонне насосно-компрессорных труб. Правильный выбор между ними очень важен, потому что разные модели расчета могут давать очень разные результаты, а их общая точность весьма ограничена. Следовательно, требуется базовое понимание различных моделей (из которых обычно предлагается несколько) поведения. Выбор правильного метода расчета вертикального многофазного падения давления обсуждается в Takacs [19] и может помочь пользователям сделать правильный выбор.
Поскольку давление всасывания насоса, PIP , известно, увеличение давления, создаваемое насосом, Δ p насос = p d — PIP , легко найти.Однако это значение, преобразованное в напор, дает в точности требуемый напор насоса , т. Е. Значение TDH, определяемое по следующей формуле:
(5,38) TDH = 144pd − PIPρl
, где
TDH = общий динамический напор, футы
p d = давление нагнетания насоса, фунт / кв. Дюйм
PIP = давление на входе насоса, фунт / кв. Дюйм и
20 = средняя плотность жидкости в насосе, фунт / фут 3 .
Точный расчет средней плотности жидкости требует определения плотности смеси на каждой ступени центробежного насоса, и это трудоемкая задача, обычно решаемая на компьютере. Для ручных расчетов, как показано ниже, это значение обычно определяется при условиях всасывания насоса .
Следует отметить, что поток GLR , который будет использоваться в расчетах вертикального многофазного потока для определения давления нагнетания насоса, должен отражать объединенные объемы газа, удаленные из потока скважины при естественном разделении и принудительном разделении .Таким образом, в дополнение к газу, растворенному в условиях всасывания, следует также учитывать газ , свободный от , всасываемый насосом. Надлежащая добыча поверхности GLR в единицах scf / STB оценивается из
(5,39) GLR = 5,61q′ingBg + Rsqoql
, где
GLR = отношение добываемого газа / жидкости, scf / STB
q′ing = расход свободного газа, поглощаемого насосом (см. Уравнение 5.29), баррелей в сутки
B г = объемный коэффициент газа в условиях всасывания, футы 3 / scf
R с = соотношение растворный газ / масло в условиях всасывания, scf / STB и
q o , q l = дебиты нефти и жидкости , Приставок / сут.
Предпосылки для вывода предыдущей формулы можно объяснить, изучив влияние свободного газа в ЭЦН. Теоретически существует два возможных варианта поведения для свободного газа, попадающего в ЭЦН:
- •
он либо возвращается в раствор из-за повышенного давления, либо
- •
получает сжатый как свободный газ от ступени к ступени.
На практике, однако, обычно считается, что большая часть газа, поступающего в насос, ведет себя как сжатый свободный газ, потому что
- •
время, в течение которого свободного газа остается на ступенях, короткое для газ, чтобы вернуться в раствор, и
- •
условия потока в ступенях насоса (турбулентность, высокие скорости жидкости) работают против газового раствора.
Это причины, по которым объем газа, попавший в насос, рассматривается как сжатый газ , который после выхода из насоса может существенно уменьшить многофазный перепад давления, возникающий в колонне насосно-компрессорных труб.
Насосы высокого давления различных классов мощности
Насосы и агрегаты высокого давленияHammelmann предназначены для непрерывной работы и промышленного использования в тяжелых условиях. Производительность и результаты зависят от рабочего давления и расхода, и доступен ряд различных вариантов комбинации в соответствии с вашими индивидуальными требованиями. Вместе с нашими клиентами мы разрабатываем подходящие решения для соответствующего применения, будь то стационарное или мобильное, с дизельными или электрическими двигателями.
Обзор технологий
Ознакомьтесь с нашим онлайн-каталогом
Каким бы ни было ваше специальное применение, в нашем ассортименте насосов высокого давления найдется подходящее решение. Специальные диапазоны мощности и гибкие конфигурации обеспечивают непревзойденную универсальность, включая, например, использование коробки передач для экономии энергии и целенаправленную регулировку мощности.
Рабочее давление: от до 4000 бар
Объемный расход: от до 3000 литров
Мощность привода: от до 1100 кВт
Вы можете выбрать, настроен ли ваш дизельный агрегат для мобильного или стационарного использования. Установленные и поставленные на несущую раму агрегаты Hammelmann сразу готовы к работе. Благодаря нашим системам Super-Silent могут быть соблюдены особые требования, такие как действующие стандарты выбросов Tier 4 final или EU Stage 5, а также рекомендации по защите от шума.
Рабочее давление: от до 4000 бар
Объемный расход: от до 3000 литров
Мощность привода: от до 1100 кВт
Электроагрегаты отличаются, в частности, безэмиссионным режимом работы, стационарным подключением и взрывозащищенной работой. Это означает, что вы можете использовать все возможности Hammelmann, даже если дизельные двигатели не подходят.
Рабочее давление: от до 4000 бар
Объемный расход: от до 3000 литров
Мощность привода: от до 1100 кВт
Hammelmann ежедневно доказывают свою эффективность в широком спектре применений. К ним относятся закачка метанола и гликоля, прессование производственной воды, дозирование сомономеров для производства LDPE, в процессе получения жирного спирта, при экстракции под высоким давлением, при удалении окалины со стали, при создании сетки волокон и в других процессах.