Как работают топливные секции насоса высокого давления: виды, устройство и принцип работы

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи топлива под высоким давлением и в заданный момент точно отмеренных порций топлива к форсункам.

Количество подаваемого насосом топлива для каждого рабочего хода очень невелико. Например, дизель Д-240 трактора МТЗ-80 в зависимости от нагрузки получает в каждый из своих цилиндров за один рабочий ход плунжера от 0,005 до 0,06 г топлива под давлением 17,5 МПа и с частотой до 1100 подач в минуту. Порции топлива, подаваемые в цилиндры, должны быть одинаковые (неравномерность подачи при работе дизеля на номинальном режиме допускается до 6 %, а на режиме холостого хода до 30 %). Приведенные цифры позволяют сделать вывод, что топливный насос представляет собой прибор с очень высокой точностью.

На дизелях устанавливают плунжерные (поршневые) топливные насосы, состоящие из отдельных секций. Секции топливных насосов делают двух типов — простые, т. е. подающие топливо только к одной форсунке, и сложные, подающие топливо к двум, трем или четырем форсункам.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Секционные топливные насосы с простыми секциями называются рядными или многоплунжерными и обозначаются заводами-изготовителями по-разному.

Например, буквы и цифры в марке насоса ЛСТН-49010 обозначают: Л — левое исполнение, С — скоростной, Т — топливный, Н — насос, 4 — четырехплунжер-ный, 90 — диаметр плунжера 9 мм, 10 —ход плунжера 10 мм. Буквы и цифры в марке УТН-5ПА расшифровываются так: У — унифицированный, Т — топливный, Н — насос, 5 — номер модификации, П — правого исполнения, А — модернизированный.

Устройство секции (насосного элемента). Основные детали секции — плунжер (рис. 22, а, б) и гильза — изготовлены из высококачественной стали и тщательно подогнаны одна к другой. Над гильзой 6 установлен нагнетательный клапан с пружиной.

В верхней части гильзы имеются два отверстия: впускное (верхнее), предназначенное для входа топлива вовнутрь гильзы, и перепускное (расположенное ниже, на противоположной стороне гильзы), служащее для отвода из полости гильзы излишнего топлива.

На верхнем конце плунжера сделана винтовая канавка и просверлены радиальный и осевой каналы. При помощи всех этих устройств регулируется количество топлива, подаваемого насосом.

Поворачивается плунжер вокруг своей оси гладкой рейкой через хомутик и поводок плунжера или зубчатой рейкой, воздействующей на зубчатый венец и втулку.

Привод насосного элемента состоит из кулачкового вала с кулачком, толкателя с роликом и пружины.

При вращении кулачкового вала кулачок набегает на ролик толкателя и перемещает его вверх. Толкатель, в свою очередь, поднимает плунжер, сжимая при этом пружину. Когда кулачок опускается и тем самым прекращает подъем плунжера, сжатая пружина, распрямляясь, заставляет плунжер и толкатель также перемещаться вниз.

Таким образом, во время работы топливного насоса плунжер все время совершает возвратно-поступательное движение.

Действие секции (насосного элемента). Когда плунжер находится в н. м. т., топливо, подаваемое подкачивающим насосом через впускное отверстие, заполняет полость гильзы. При движении вверх плунжер закроет оба отверстия в гильзе и давление топлива в полости гильзы повысится. Нагнетательный клапан при этом откроет топливу выход вверх, и оно по топливопроводу через форсунку поступит в камеру сгорания дизеля.

Как только винтовая канавка плунжера откроет нижнее перепускное отверстие, топливо из надплунжерного пространства по осевому и радиальному каналам начнет перетекать через перепускное отверстие в отводящий канал. Давление над плунжером при этом упадет, нагнетательный клапан под действием пружины сядет на свое гнездо и подача топлива к форсунке прекратится. При последующем вращении кулачкового ва’ла топливного насоса процесс подачи топлива повторится.

Рис. 1. Простая секция топливного насоса высокого давления:
а, б — варианты конструкции; 1 — кулачок; 2— толкатель; 3, 16 — рейки; 4 — плунжер; 5, 8 — пружины; 6 — гильза; 7 — нагнетательный клапан; 9 — радиальный канал; 10 — хомутик; 11 — поводок; 12 — осевой канал; 13 — впускное отверстие; 14 — перепускное отверстие; 15 — винтовая канавка; 17 — зубчатый венец; 18 — втулка.

Рис. 2. Схема действия простой секции топливного насоса высокого давления:
1 — нагнетательный клапан; 2 — впускное отверстие; 3 — гильза; 4 — плунжер; 5 — поводок; 6 — винтовая кромка; 7 — радиальный канал; 8 — перепускное отверстие; I, II, III, IV и V — различные положения плунжера в гильзе.

Если плунжер повернуть по часовой стрелке до отказа, то наступит такое положение, при котором отверстие радиального канала расположится против перепускного отверстия, одновременного перекрытия обоих отверстий не произойдет и подача топлива прекратится — дизель работать не будет. Таким способом останавливают работающий дизель.

Чтобы иметь представление о том, как влияет поворот плунжера на подачу топлива насосным элементом, решим небольшую задачу.

На рисунке 2, показано, как меняется активный ход плунжера (т. е. ход, при котором происходит подача топлива). Определим количество топлива G (г), подаваемого элементом при двух различных положениях плунжера в гильзе, зависящих от положения поводка (а или б). При этих положениях, как видно из рисунка, рабочий ход плунжера изменяется от 1 = 0,2 см до / = 0,1 см.

Устройство топливного насоса рассмотрим на примере универсального топливного насоса, устанавливаемого на различных дизелях.

Основой насоса служит корпус, отлитый из алюминиевого сплава. В нижней части корпуса на шариковых подшипниках установлен кулачковый, а над ним в соответствующих гнездах — толкатели. В верхней части корпуса в соответствующих выточках помещены гильзы топливных секций с плунжерами и нагнетательные клапаны с седлами.

Рис. 3. Секционный простой топливный насос: а — общий вид; б — схема смазки насоса; 1 — толкатель; 2 — рейка; 3 — зубчатый венец; 4 — плунжер; 5 — гильза; 6 — нагнетательный клапан; 7, 13 — каналы; 8 — трубка; 9 — полый болт; Ю — корпус; 11 — регулятор; 12 — кулачковый вал; 14 — перепускной клапан; А, Б — пробки.

Поворот всех четырех плунжеров производится одновременно рейкой через зубчатые венцы. Рейка соединена с регулятором, укрепленным с правой стороны корпуса топливного насоса.

Топливо в насос поступает по трубке, а для подвода его к плунжерным парам и отвода излишнего топлива от них сделаны каналы. В каналах перепускной клапан поддерживает нужное давление в пределах от 0,07 до 0,12 МПа. При увеличении давления сверх нормы клапан открывает отверстие и перепускает топливо через полый болт и трубку в подкачивающий насос.

Над каждым из кулачков располагается толкатель с роликом. Этот ролик при вращении кулачкового вала катится по профилю кулачка и заставляет толкатель подниматься, а также опускаться в прежнее положение под действием пружины.

Смазывают подшипники кулачкового вала, толкатели и детали регулятора у разных топливных насосов по-разному. У одних масло заливают через отверстие, закрываемое пробкой А, до уровня отверстия, закрываемого пробкой Б. У других насосов масло из масляной магистрали двигателя по сверлениям в установочном фланце и в корпусе насоса под давлением попадает в зазор между корпусом и толкателем и заполняет полость насоса.

Из этой полости по специальному каналу масло перетекает в полость регулятора. По достижении нужного уровня масло по продольному каналу в корпусе насоса сливается через картер распределительных шестерен в картер двигателя.

Секционные топливные насосы со сложными секциями называют насосами распределительного типа, а иногда и одноплунжерными. Предприятия-изготовители обозначают их двояко, например 211.1111004 или НД21/41, 212.111104 или НД21 /2—4: НД — насос дизельный, 21 — индекс обозначения односекционной модели насоса, 211 или 212 — индекс обозначения модификации односекционной модели, 1111 —номер типовой подгруппы (топливный насос), 004 — порядковый номер в пределах типовой подгруппы, 41—для четырехцилиндровых двигателей, 2—4 для двухцилиндровых двигателей.

Устройство секции. Насосный элемент состоит из головки, в центральном отверстии которой установлен плунжер с осевым и радиальным каналами для прохода топлива.

Рис. 4. Сложная секция топливного насоса:
1, 19 — кулачки; 2 — ролик; 3 — пружина; 4 — зубчатая втулка; 5 — плунжер; 6 — дозатор; 7, 11, 14, 15 — каналы; 8 — штуцер; 9 — нагнетательный клапан; 10 — головка; 12 — привод дозатора; 13 — толкатель; 16 — обратный клапан; 17, 18 — шестерни.

Головка и плунжер изготовлены из высококачественной стали и тщательно подогнаны один к другому с зазором 0,0010…0,0022 мм.

В верхней части головки сделаны каналы для подвода топлива и для отвода его в штуцеры, в которых расположены нагнетательный и обратный клапаны. В средней части головки в специальном окне на плунжер надет дозатор. Дозатор при помощи привода можно в некоторых пределах передвигать вверх и вниз по плунжеру.

Привод насосного элемента состоит из кулачкового вала с кулачком, толкателя с роликом и зубчатой втулки, получающей вращение от промежуточной шестерни, приводимой во вращение шестерней, жестко сидящёй на валике регулятора.

Форма кулачка зависит от числа цилиндров, которые обслуживает данная секция. Например, кулачок устанавливают на насосе, обслуживающем четырехцилиндровые двигатели, а кулачок — на насосах односекционных для трехцилиндровых двигателей и на двухсекционных для шестицилиндровых двигателей.

Действие секции. При вращении кулачкового вала кулачок поднимает толкатель, а вместе с ним и плунжер. Пружина при этом сжимается. После того как выступ кулачка пройдет в. м. т., пружина 3, распрямляясь, заставит опускаться и плунжер с толкателем. Одновременно с этим под действием зубчатой втулки плунжер совершит поворот на 1/4 оборота.

Когда плунжер находится в н. м. т., топливо через впускное отверстие заполнит внутреннюю полость втулки. При вращении кулачка плунжер толкателем перемещается вверх и одновременно под действием зубчатой муфты поворачивается вокруг своей оси. В тот момент, когда верхний конец плунжера перекрывает впускное отверстие втулки, радиальное отверстие плунжера устанавливается против одного из отверстий во втулке. Через это отверстие топливо проходит в канал и, открывая своим давлением нагнетательный и обратный клапаны, направляется по топливопроводу к форсунке, которая подает его в распыленном виде в камеру сгорания первого цилиндра двигателя.

Когда радиальный канал плунжера выходит из дозатора, начинается слив топлива в подкачивающий насос. Давление в каналах падает, клапан закрывает проход топливу, а клапан немного приоткрывается и тем самым разгружает трубопровод от избыточного давления. Подача топлива в цилиндр прекращается.

Рис. 5. Секционный сложный топливный насос:
а —схема действия секции; б — схема действия насоса; 1 — плунжер; 2 — дозатор; 3,6 — каналы; 4,9 — отверстия; 5 — полость; 7, 8 — клапаны; 10 — толкатель; II — кулачок; 1, II, III, IV — отдельные моменты работы секции.

При дальнейшем вращении кулачкового вала и набегании на ролик толкателя следующего выступа кулачка процесс повторяется с той только разницей, что плунжер за это время успевает повернуться на ‘Д оборота вокруг своей оси и верхнее радиальное отверстие 9 в плунжере разместится против отверстия в гильзе, соединенного со следующим каналом. По этому каналу топливо поступает к форсунке третьего цилиндра. При набегании третьего выступа кулачка топливо подается в канал и через него к форсунке четвертого цилиндра. И, наконец, при набегании четвертого выступа кулачка топливо подается в канал и через него к форсунке второго цилиндра. Этим обеспечивается своевременная и правильная подача топлива в цилиндры дизеля с порядком работы 1—3—4—2.

Если дозатор поставить в самое низкое положение, то отсечное отверстие не будет закрываться и насос прекратит подачу топлива к форсункам — дизель остановится. Во время работы дизеля перемещением дозатора управляет регулятор частоты вращения, поддерживающий режим работы дизеля, установленный трактористом при помощи рычага акселератора.

Устройство топливного насоса с такими секциями рассмотрим на примере насоса НД-21/41 односекционного, распределительного типа, предназначенного для установки на четырехцилиндровые дизели.

Основной частью насоса служит алюминиевый корпус, в нижней части которого на шариковых подшипниках укреплен кулачковый вал с кулачком, имеющим четыре выступа. Над кулачком расположен толкатель, приводящий в действие насосную секцию насоса. Вращение плунжера секции осуществляется через вал регулятора. С кулачковым валом соединен вал с эксцентриком для привода в действие топливного насоса низкого давления. На боковой стенке корпуса насоса укреплен механизм управления подачей топлива путем передвижения дозатора на плунжере вверх или вниз.

В насосах этого типа, устанавливаемых на дизели с турбокомпрессором, дополнительно используют специальное устройство — ограничитель дымления (ОД).

Ограничитель дымления. Назначение. Во время пуска и набора нужной частоты вращения в цилиндры дизеля поступает воздуха значительно меньше, чем при работе дизеля, когда турбокомпрессор направляет в цилиндры достаточное количество воздуха. Это приводит к тому, что топливный насос, отрегулированный на подачу топлива в цилиндры, заполненные большим количеством воздуха, подает топлива больше, чем оно может там сгореть, а это, в свою очередь, вызывает появление из выпускной трубы черного дыма и перегрев деталей дизеля. Чтобы избежать этого, необходимо в момент пуска и набора оборотов коленчатым валом дизеля и турбокомпрессора снижать количество топлива, подаваемого насосом в цилиндры. Эту задачу и выполняет огра-ничитель дымления.

Устройство и действие. ОД состоит из коробки, внутри которой находится диафрагма, подвижного упора, штока и пружины. Полость А внутри коробки соединена трубкой с впускным коллектором дизеля.

Рис. 6. Секционный топливный насос со сложными секциями:
а — общий вид; б — ограничитель дымления; 1 — механизм управления подачей топлива; 2 — дозатор; 3— корпус; 4 — насосная секция; 5 — регулятор; 6, 8 — валы; 7— эксцентрик; 9 — кулачок; 10 — кулачковый вал; 11, 17 — штоки; /2 —упор; 13 — коробка; 14 — трубка; 15 — диафрагма; 16 — пружина; 18 — рычаг; 19 — впускной коллектор дизеля; А — полость.

Когда дизель не работает, пружина через шток ставит упор в такое положение, при котором он упирается в рычаг и удерживает его, не позволяя тем самым корректору увеличить цикловую подачу топлива. Когда же работающий дизель установится на заданный режим, турбокомпрессор наберет нужные обороты, давление в коллекторе повысится и передастся по трубке в полость А ограничителя дымления. Воздух при этом будет давить на диафрагму, сожмет пружину и через шток повернет упор так, что он освободит рычаг, который после этого войдет в соприкосновение со штоком корректора и обеспечит нормальную (более высокую) подачу топлива насосом.

—

Топливный насос под большим давлением подает через форсунки в камеру сгорания необходимые порции топлива в строго определенные моменты. По принципу действия топливные насосы, применяемые на автомобильных двигателях, относятся к золотниковому типу с постоянным ходом плунжера и регулировкой конца подачи топлива. Число секций топливного насоса соответствует числу цилиндров двигателя. Каждая секция обслуживает один цилиндр. Топливный насос двигателя ЯМЗ-236 имеет шесть насосных секций, а топливный насос двигателя ЯМЗ-238 — восемь секций, объединенных в общем корпусе.

Топливные насосы высокого давления двигателей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238, расположенные между рядами цилиндров, приводятся в действие от блок-шестерни распределительного вала. За два оборота коленчатого вала кулачковый вал насоса делает один оборот, при этом топливо подается во все цилиндры.

На рис. 7 показан топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236. На алюминиевом корпусе насоса укреплен корпус топливоподкачивающего насоса. Муфта автоматического опережения впрыска топлива и регулятор числа оборотов коленчатого вала объединены с насосом высокого давления в один агрегат.

Корпус насоса горизонтальной перегородкой разделен на две части — верхнюю и нижнюю. В нижней части расположены кулачковый вал и толкатели, а в верхней части — насосные секции. В горизонтальной перегородке имеются шесть отверстий и пазы для установки и направления движения толкателей.

Кулачковый вал приводит в действие шток поршня топливоподкачивающего насоса и через ролики 30 толкателей — плунжеры. В толкатели ввернуты регулировочные болты, имеющие контргайки. В нижнюю часть корпуса насоса, где вращается кулачковый вал, наливается масло, уровень которого контролируется указателем.

Плунжер и гильза являются основными деталями каждой отдельной секции насоса. Соединенные вместе, они называются плунжерной парой. Плунжер имеет диаметр 9 мм и ход 10 мм. Для создания высокого давления зазор между плунжером и гильзои не должен превышать 0,0015—0,0020 мм. Положение гильзы в насосе фиксируется винтом. В верхней части гильзы имеется впускное и перепускное отверстия. Плунжер может перемещаться в вертикальном направлении внутри гильзы и поворачиваться с помощью двух направляющих выступов, входящих в пазы поворотной втулки. Последняя, в свою очередь, поворачивается закрепленным на ней зубчатым венцом, находящимся в зацеплении с рейкой. В продольный паз рейки входит стопорный винт, определяющий ее положение по отношению к зубчатому венцу.

Рис. 7. Топливный насос высокого давления дизеля ЯМЗ-236:

Головка плунжера имеет кольцевую проточку, продольный паз и спиральную отсечную кромку. На нижнем конце плунжера сделана кольцевая проточка для нижней опорной тарелки пружины. Другой конец пружины упирается в верхнюю тарелку, установленную в кольцевой выточке корпуса.

В верхней части каждой секции насоса помещается штуцер с седлом, нагнетательным клапаном, пружиной и упором нагнетательного клапана. От штуцера через ниппель топливо поступает в топливопровод, ведущий к форсунке. Плунжер, гильза, нагнетательный клапан и его седло изготовлены из качественной стали с высокой точностью, и раскомплектовывать эти пары нельзя. Для выпуска воздуха из насоса служит отверстие, закрываемое пробкой.

Все секции топливного насоса высокого давления работают одинаково, поэтому рассмотрим работу одной из них. При вращении кулачкового вала насоса кулачок набегает на ролик толкателя, который поднимается, сжимает пружину и перемещает плунжер вверх в гильзе. Во время дальнейшего поворота вала кулачок выходит из-под ролика толкателя и пружина опускает плунжер вниз. При движении плунжера вверх секция подает топливо; при движении плунжера вниз происходит ход всасывания. При перемещении рейки плунжер поворачивается на некоторый угол. Таким образом, плунжер совершает сложное движение — возвратно-поступательное и вращательное.

Топливо поступает из фильтра тонкой очистки в канал насоса высокого давления. При нижнем положении плунжера топливо через впускное отверстие поступает внутрь гильзы, заполняет надплун-жерное пространство и кольцевую проточку по продольному пазу и отсечной кромке. При подъеме плунжера топливо вначале вытесняется из надплунжерного пространства через впускное отверстие обратно в топливоподводящий канал. Затем, когда это отверстие перекроет плунжер, топливо будет сжиматься в надплунжерном пространстве. При достижении давления 10—18 кГ/см2 (1000—1800 кн/м2) нагнетательный клапан 5 поднимается вверх, сжимая пружину, и пропускает топливо из надплунжерного пространства в штуцер, откуда оно поступает к форсунке. Дальнейшее движение плунжера вверх сопровождается повышением давления до 150 кГ/см2 (15 000 кн/м2), при котором игла форсунки, приподнимаясь, открывает проход для топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.

Рис. 8. Схема работы насосной секции:
а — впуск топлива; б — начало подачи; в — конец подачи;
1 — впускное отверстие; 2 — надплунжерное пространство; 3 — плунжер; 4 — гильза плунжера; 5 — нагнетательный клапан; 6 — штуцер; 7 — пружина нагнетательного клапана; 8 — разгрузочный поясок клапана; 9 — медно-фибро-вая прокладка; 10 — продольный паз плунжера; 11 — отсечная кромка плунжера; 12 — кольцевая проточка; 13 — перепускное отверстие

Впрыск топлива из форсунки в камеру сгорания продолжается до тех пор, пока отсечная кромка 11 движущегося вверх плунжера не начнет открывать перепускное отверстие 13 (рис. 152, в), соединяющее надплун-жерное пространство с топливоотводящим каналом. Вследствие этого давление в надплунжерном пространстве резко падает, так как топливо перетекает в этот канал, и нагнетательный клапан под действием пружины садится на седло.

Рис. 9. Схема изменения количества топлива, подаваемого насосной секцией:
а — максимальная подача; б — половинная полача; в — нет подачи; 1 — плунжер; 2 — перепускное отверстие; 3 — впускное отверстие; 4 — продольный паз на головке плунжера

Для устранения возможности подтекания топлива в камеру сгорания через иглу форсунки необходима мгновенная посадка иглы в седло, т. е. быстрая отсечка подачи топлива в цилиндр. Это обеспечивается конструкцией нагнетательного клапана, имеющего разгрузочный поясок, который при посадке клапана в седло способствует быстрому увеличению объема пространства за клапаном, что приводит к резкому падению давления между клапаном и форсункой.

Режим работы двигателя зависит от количества топлива, подаваемого в цилиндры секциями насоса за один ход плунжера. Это изменение в подаче топлива происходит при повороте плунжеров в гильзах на некоторый угол.

Схема изменения количества топлива, подаваемого отдельной секцией насоса, приведена на рис. 9. Если смотреть на плунжер сверху, то поворот его против часовой стрелки сопровождается увеличением количества подаваемого топлива. Вдвигая рейку в насос, плунжеры всех секций одновременно поворачиваются в положение максимальной подачи. В этом случае расстояние А от отсечной кромки плунжера до перепускного отверстия будет наибольшим, а следовательно, и ход плунжера, при котором происходит впрыск топлива через форсунку, также будет максимальным. Перепускное отверстие открывается позднее.

Выдвижение рейки из корпуса насоса сопровождается поворотом всех плунжеров по часовой стрелке и уменьшением подачи топлива в цилиндры

дизеля. На рис. 9, б показано положение плунжера, соответствующее половинной (от максимально возможной величины) подаче топлива, так как расстояние Ах от отсечной кромки плунжера до отверстия вдвое меньше расстояния А, соответствующего максимальной подаче. Следовательно, перепускное отверстие открывается раньше.

При рейке, выдвинутой из корпуса насоса до отказа, подача- топлива насосом прекратится, так как продольный паз на головке плунжера на всем протяжении его хода будет соединять надплунжерное пространство с перепускным отверстием. Впускное отверстие, через которое топливо поступает в надплунжерное пространство, плунжер всегда перекрывает в одном и том же положении по высоте.

Таким образом, при повороте плунжера изменяется момент окончания подачи и количество подаваемого топлива, а момент начала подачи топлива насосом остается неизменным. Он регулируется болтом, ввернутым в верхний торец толкателя. Если болт вывертывать, то при повороте кулачкового вала толкатель раньше будет поднимать плунжер, и топливо будет раньше подаваться к форсунке, т. е. угол начала подачи топлива насосом увеличится (ранняя подача). При ввертывании болта в толкатель этот угол уменьшается (поздняя подача).

Насос начинает подавать топливо в цилиндр, когда кривошип его не доходит на некоторый угол до в. м. т. Этот угол называется углом момента начала подачи топлива насосом.

Между моментом начала подачи топлива насосом и моментом начала впрыска топлива форсункой есть существенное отличие, заключающееся в том, что форсунка позднее насоса начинает подавать топливо в цилиндр двигателя из-за некоторого расширения топливопроводов, незначительной сжимаемости топлива и небольших утечек топлива в насосе и форсунке.

Топливный насос высокого давления

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________

Топливный насос служит для подачи под давлением к форсункам в строго определенные моменты точно отмеренной порции топлива, соответствующей нагрузке двигателя. На современных тракторных дизелях применяются ТНВД двух видов: многоплунжерные (рядные) и одноплунжерные распределительного типа. Число насосных секций много-плунжерного насоса соответствует числу цилиндров двигателя, и каждая секция соединена с форсункой одного цилиндра.

Техобслуживание и ремонт тракторов

В одноплунжерном насосе распределительного типа (двигатели СМД-60, СМД-62, Д-21А) один насосный элемент подает топливо к нескольким цилиндрам, поочередно подключаясь к соответствующим форсункам.

Топливный насос УТН-5

ТНВД УТН-5 является базовой моделью насосов малого типоразмера с насосными элементами. Их устанавливают на двигателях Д-65Н, Д-50, Д-240, Д-37Е. Насос смонтирован в одном агрегате с всережимным центробежным регулятором и подкачивающей помпой.

Топливный насос высокого давления состоит из следующих основных элементов: корпуса, в котором расположены четыре насосных элемента, механизм привода плунжеров и механизм регулирования количества топлива. Основные детали насосного элемента — плунжер с втулкой. Над втулкой,
установленной в вертикальное отверстие корпуса, расположены седло нагнетательного клапана с прокладкой и нагнетательный клапан.

Клапан закрывается пружиной. Все перечисленные детали закрепляются штуцером, к которому присоединяется трубопровод высокого давления, идущий к форсунке. Механизм привода плунжеров состоит из кулачкового вала, толкателя, пружин с тарелками. Механизм регулирования количества топлива состоит из рейки, зубчатого венца и поворотной гильзы. Зубчатый венец установлен на поворотной гильзе и закреплен стяжным болтом. В нижний вырез гильзы своими выступами входит хвостовик плунжера. При перемещении рейки зубчатый венец поворачивает гильзу, а вместе с ней и плунжер.

В верхней части корпуса-головки (у топливных насосов 4ТН-8, 5X10 головка и корпус изготавливаются отдельно) имеется два канала: топливоподводящий и отводящий, соединенные между собой сверлением. К топливоподводящему каналу, прикрепляется трубка подвода топлива из фильтра тонкой очистки.

На выходе из отводящего канала установлен перепускной клапан, служащий для перепуска избыточного топлива по сливной трубке в подкачивающую помпу. Клапан отрегулирован на поддержание в каналах избыточного давления 0,7-1,2 кгс/см2. Втулка плунжера имеет два диаметрально расположенных отверстия: впускное и выпускное. При установке втулки в отверстие корпуса впускное отверстие (верхнее) сообщается с топливоподводящим каналом, а перепускное — с топливоотводящим каналом. Через впускное отверстие топливо из канала попадает в надплунжерное пространство, а через перепускное осуществляются отсечка (конец подачи) и перепуск топлива в отводящий канал.

Плунжер представляет собой цилиндрический стержень, на поверхности которого сделано два симметрично расположенных спиральных паза, причем один из них служит для изменения количества топлива, а другой паз способствует выравниванию удельного давления на боковую поверхность плунжера во время работы насоса.

В плунжере имеются осевое и радиальное отверстия, соединяющие спиральный паз с надплунжерным пространством. На плунжере сделана кольцевая канавка для смазки его просочившимся топливом. Внизу плунжер имеет два выступа, входящих в поворотную гильзу, и хвостовик для соединения с нижней тарелкой пружины.

Работа ТНВД. Когда кулачок вала не давит на толкатель, плунжер под действием пружины опускается вниз, впускное отверстие втулки открывается и топливо из подводящего канала заполняет надплунжерное пространство. Когда кулачок вала начинает поднимать толкатель и плунжер, то часть топлива вытесняется плунжером в подводящий канал. Это продолжается до тех пор, пока торцовая часть плунжера не закроет впускное отверстие втулки. При дальнейшем движении плунжера вверх он давит на топливо, находящееся в замкнутом надплунжерном пространстве, и это давление открывает нагнетательный клапан.

Поясок клапана выходит из седла и топливо поступает из надплунжерного пространства в трубку высокого давления. Давление топлива передается на форсунку, игла в ней поднимается и начинается впрыск топлива в цилиндр двигателя. Впрыск топлива продолжается до тех пор, пока отсечная кромка спирального паза плунжера не совместится с перепускным отверстием плунжера; происходит отсечка топлива.

С этого момента топливо из надплунжерного пространства через центральное и радиальное отверстия и винтовой паз перетекает через перепускное отверстие в отводной канал головки, нагнетательный клапан под действием пружины закрывается и подача прекращается, несмотря на то, что плунжер движется вверх.

Ход плунжера в процессе работы насоса остается постоянным, а количество топлива, подаваемое насосом за цикл, может меняться и определяется оно активным рабочим ходом плунжера. При повороте плунжера вправо расстояние уменьшится, то есть отсечка наступит раньше, подача топлива в цилиндр уменьшится, количество топлива, перепускаемого в отводной канал, увеличится.

При дальнейшем повороте плунжера вправо можно совсем прекратить подачу. Поворот плунжеров осуществляется передвижением рейки. Если рейка передвигается вперед (от регулятора), подача во всех секциях увеличивается, а если назад — подача уменьшается или полностью выключится. Равномерность подачи топлива в каждой отдельной секции регулируется поворотом гильзы с плунжером относительно зубчатого венца, для чего ослабляют стяжной винт и, придерживая венец, поворачивают гильзу с плунжером в ту или иную сторону, уменьшая или увеличивая подачу.

Принцип действия многоплунжерных ТНВД двигателей АМ-41, ЯМЗ-240Б, А-01М, СМД-14 аналогичен описываемому выше насосу УТН-5, и отличаются они размерами, числом секций и некоторыми конструктивными особенностями.

Топливный насос распределительного типа НД-21

ТНВД распределительного типа НД-21 является базовой моделью унифицированного типажа насосов, предназначенных для постановки на двухцилиндровые двигатели насоса — НД-21/2 (двигатель Д-21А), четырехцилиндровые — НД-21/4 (Д-37Е) и шестицилиндровые — НД-22/6Б-4 (СМД-60, СМД-62, СМД-64). В данных насосах топливо подается в два, три или четыре цилиндра с помощью одного плунжера, при этом плунжер совершает не только возвратно-поступательное движение, но и вращается вокруг своей оси, подводя топливо поочередно к трубкам каждой форсунки.

Насос высокого давления НД-22/6Б-4 состоит из неразъемного алюминиевого корпуса, разделенного на три полости: насосную, в которой расположены две секции высокого давления с толкателем; регуляторную, где установлены детали регулятора; нижнюю, в которой размещены кулачковый вал, ведущая шестерня привода регулятора и плунжеров и эксцентриковый вал.

К боковой стороне корпуса крепится подкачивающая помпа, привод ее осуществляется от эксцентрикового вала. Кулачковый вал вращается в шариковых подшипниках и имеет два трехгранных кулачка (у ТНВД НД-21/4 — четырехгранные кулачки), над которыми располагаются роликовые толкатели. За один оборот кулачкового вала плунжер секции совершает три двойных хода (вверх, вниз) и один оборот вокруг своей оси, осуществляя подачу топлива каждой секцией в три цилиндра.

Поворот плунжера производится зубчатой втулкой, которая входит в зацепление с промежуточной шестерней, получающей вращение от зубчатого венца, установленного на валике регулятора. Последний приводится от кулачкового вала через пару конических шестерен. Основные детали насосной секции: плунжер с втулкой, головка (на последних конструкциях втулка и головка делаются неразъемными), дозатор,
зубчатая втулка, пружина с тарелками.

В плунжере имеется центральное отверстие и два радиальных: верхнее распределительное отверстие с выточкой и нижнее отсечное отверстие. Центральное отверстие служит для подвода топлива из надплунжерной полости к распределительному отверстию и отсечному. Распределительное отверстие может совмещаться с распределительным каналом головки, над которым устанавливаются обратный клапан с
пружиной, седло нагнетательного клапана, нагнетательный клапан с пружиной и упором. Сверху в головку ввертываются штуцера высокого давления. Резиновые кольца создают герметичность разделения топливной и масляной полости насоса.

Когда выступ кулачкового вала не давит на толкатель, плунжер под действием пружины, поворачиваясь, опускается. Топливо из полости всасывания по каналам а поступает в надплунжерное пространство (ход всасывания). Под действием кулачка и толкателя плунжер движется вверх и часть топлива вытесняется обратно во всасывающую полость. При дальнейшем движении вверх плунжер перекрывает впускные отверстия и создает давление в надплунжерном пространстве.

В этот момент распределительный паз вращающегося плунжера совпадает с каналом во втулке и топливо из надплунжерного пространства поступает по центральному отверстию плунжера, распределительному пазу в распределительный канал головки и через нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке, дозатор при этом плотно закрывает отсечное отверстие плунжера.

Подача топлива будет продолжаться до выхода отсечных отверстий плунжера из дозатора. В этот момент происходит отсечка и клапан опускается. Количество топлива, подаваемое насосом, регулируется перемещением дозатора по плунжеру: чем выше дозатор, тем большая порция топлива поступает к форсункам, потому что отсечка наступит позже, и тем больше рабочий ход плунжера.

Наибольшая подача соответствует крайнему верхнему положению дозатора. В крайнем нижнем положении дозатора подача отсутствует, так как наряду с закрытием выпускных отверстий плунжером одновременно отсечные отверстия выходят из дозатора и все топливо по центральному отверстию в плунжере и отсечному отверстию перепускается через перепускной клапан к подкачивающей помпе.

Привод насосов

Кулачковый вал топливного насоса высокого давления дизелей СМД-14, Д-240, Д-50, Д-21А приводится во вращение от коленчатого вала через распределительные шестерни. Насос крепится к стенке картера распределительных шестерен. При установке насоса буртик установочного фланца входит в отверстие картера шестерен. Шлицы втулки входят в зацепление со шлицами шайбы, привернутой двумя болтами к торцу шестерни, которая свободно вращается на переднем конце фланца.

Соединение шлицев втулки со шлицами шайбы шестерни возможно только в одном определенном положении, потому что ширина одного из выступов шайбы вдвое больше, чем ширина остальных, а во втулке имеется один широкий паз, в который входит этот выступ. Это дает возможность снимать и
устанавливать насос, не нарушая регулировки угла опережения подачи топлива.

Для изменения момента начала подачи топлива на переднем торце ступицы шестерни сделан ряд резьбовых отверстий, расположенных по окружности. Угол между отверстиями шестерни составляет 22°30′. На шлицевой шайбе также просверлен ряд сквозных отверстий под углом 21° друг к другу. Это дает возможность поворачивать шлицевую шайбу и, следовательно, кулачковый вал относительно шестерни привода ТНВД в ту или другую сторону, увеличивая или уменьшая угол опережения подачи топлива.

На двигателях СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-240Б устанавливается автоматическая муфта изменения угла начала подачи топлива, которая автоматически изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от числа оборотов двигателя. У двигателей СМД-60, СМД-62 перед установкой ТНВД необходимо на кулачки шестерни привода топливного насоса установить текстолитовую шайбу и ввести кулачки автоматической муфты опережения подачи топлива в пазы этой шайбы, совместив при этом метки на кулачке муфты с меткой Т на кулачке шестерни. После установки насоса необходимо правильно присоединить трубки высокого давления.

Если насос подвергался разборке и регулировкам, то после его установки на двигатель необходимо проверить и отрегулировать угол опережения начала подачи топлива. Эту операцию должен выполнять опытный механизатор, руководствуясь заводскими инструкциями по каждому трактору.

Форсунки

Форсунки служат для распыливания топлива до тумано-образного состояния и впрыска его под давлением в камеру сгорания двигателя. По конструкции их делят на штифтовые и бесштифтовые. На дизелях устанавливают закрытые форсунки. Бесштифтовая форсунка, устанавливаемая на двигателях АМ-41, А-01М, Д-240, Д-21А Д-37Е СМД-60, СМД-62, ЯМЗ-240Б.

Форсунка состоит из корпуса, к нижней части которого гайкой привертывается распылитель. В центральный канал распылителя с зазором 0,002-0,004 мм входит игла. Распылитель и иглу притирают друг к другу и их раскомплектовывать нельзя. В нижней части распылителя имеется выходной канал, соединенный с несколькими распиливающими отверстиями небольшого диаметра 0,9 мм.

Число отверстий у двигателей АМ-41, А-01М — четыре, СМД-60 — пять, Д-37Е — три. Канал закрывается конусом иглы распылителя. Игла прижимается к распылителю штангой, на которую давит пружина. Для регулировки давления пружины, а следовательно, и давления впрыска в стакан пружины ввернут регулировочный винт с контргайкой.

Стакан устанавливается в корпус и на него навертывается колпак с отверстием для отвода топлива, просочившегося в верхнюю часть форсунки. Работает форсунка следующим образом. Топливо из топливного насоса поступает по топливопроводу высокого давления через штуцер и каналы в кольцевую полость и через зазор в полость.

Когда давление топлива на конические поверхности иглы превысит давление пружины, игла поднимается и топливо через распыливающие отверстия под большим давлением впрыскивается в камеру сгорания. Как только насос прекратит подачу топлива, давление в полости падает и под действием пружины игла своим конусом закроет выходной канал распылителя. Впрыск топлива прекращается.

На дизелях Д-50, СМД-14 устанавливаются штифтовые закрытые форсунки. Их конструкция аналогична описанной бесштифтовой форсунке и отличаются они размерами, способом крепления к головке и, главное, конструкцией распылителя. У штифтовой форсунки распылитель имеет одно распыливающее отверстие, а на конце иглы — конусный штифт, который придает струе распыливаемого топлива форму конуса.

Обслуживание форсунок сводится к следующему: ежесменно очищают форсунки от пыли, проверяют прочность крепления к головке и плотность присоединения топливопроводов; при повторном ТО-2 через 480 ч работы проверяют форсунку на давление впрыска и качество распыла топлива и при необходимости регулируют ее.

На двигателях СМД-60, СМД-62 проверку форсунок проводят через 960 ч работы, а также после появления дымного выхлопа и падения мощности. Неработающие или плохо работающие форсунки выявляют следующим образом. При работающем двигателе поочередно отключают форсунки от секций насоса отвертыванием накидных гаек трубок высокого давления, навернутых на штуцера секции топливного насоса.

Если после ослабления гайки присоединения трубки высокого давления одного из цилиндров работа двигателя не изменяется, значит, эта форсунка не работает и требует проверки, регулировки или замены. Проверку форсунки на качество распыла и давление впрыска проводят на стенде или непосредственно на двигателе с помощью эталонной форсунки (то есть отрегулированной на нормальное давление).

Нормальное давление впрыска у штифтовых форсунок двигателей Д-50, СМД-14 — 125-130 кгс/см2, у бесштифтовых закрытых форсунок для двигателей АМ-01 — 150 кгс/см2, Д-21А — 170, ЯМЗ-240Б — 165, Д-240, Д-65, АМ-41, СМД-60, СМД-62, Д-37Е — 175 кгс/см2. Распыляемое топливо должно иметь туманообразное состояние, без капель и струй, звук впрыска должен быть резким, с четкой отсечкой.

Турбокомпрессоры

Для улучшения экономических показателей и увеличения мощности двигателей на ряде дизелей используется турбонаддув, то есть подача воздуха в цилиндры двигателя под давлением. При наддуве в тот же объем цилиндра подается воздуха больше, чем без наддува, и, следовательно, в нем можно сжигать больше топлива. Это дает возможность увеличить мощность двигателя на 20-25% без увеличения рабочего объема цилиндров. Такой наддув применяется на дизелях СМД-60, СМД-18К, Д-130, ЯМЗ-238НБ, используя турбокомпрессоры ТКР-8,5, ТКР-П, ТКР-14.

Турбокомпрессор ТКР-П, устанавливаемый на двигателях СМД-60, СМД-62, использующий энергию выхлопных газов для наддува воздуха в цилиндры. Турбокомпрессор состоит из корпуса, центробежного одноступенчатого редуктора и радиальной центростремительной турбины. Рабочее колесо турбины закреплено на одном валу с колесом компрессора (нагнетателя).

Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что отработавшие выхлопные газы, пройдя по выпускному трубопроводу, попадают на лопатки рабочего колеса, вращают его с большой скоростью — 30-40 тыс. об/мин и по трубопроводу выбрасываются в атмосферу.

При вращении колеса газовой турбины вращается и колесо компрессора, которое всасывает воздух из атмосферы через воздухоочиститель, сжимает его и подает под давлением через впускной воздухопровод в цилиндры двигателя. Вал вращается в бронзовом подшипнике типа качающейся втулки. В корпусе имеется сверление для подачи масла к втулке под давлением.

_____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Сервис и регулировки МТЗ-82

• Органы управления и приборы
• Работа с сельхозмашинами
• Техническое обслуживание дизеля Д-243
• Регулировки сцепления
• Рулевое управление
• Тормоза трактора Беларус
• Вал отбора мощности ВОМ
• Передний мост
• Ремонт переднего ведущего моста
• Гидравлическая система и задняя навеска
• Электрооборудование
• Техническое обслуживание

__________________________________________________________________________

Эксплуатация и сервис МТЗ-82. 1, 80.1, 80.2, 82.2

• Органы управления и приборы
• Управление коробкой передач и ВОМ
• Управление задней навеской
• Элементы кабины
• Элементы электрооборудования
• Сцепление
• Коробка передач
• Управление КПП и ходоуменьшителем
• Реверс-редуктор
• Задний мост трактора Беларус
• Блокировка дифференциала заднего моста
• Задний вал отбора мощности
• Тормоза трактора Беларус
• Пневмосистема
• ПВМ с коническими колесными редукторами
• ПВМ с планетарно-цилиндрическими колесными редукторами
• Привод ПВМ
• Ходовая система
• Гидрообъемное рулевое управление
• Гидроусилитель рулевого управления
• Гидравлическая навесная система
• Регулировки задней навески
• Кабина Беларус
• Техническое обслуживание
• Обслуживание двигателя
• Техобслуживание трансмиссии
• Сервисное обслуживание ПВМ
• Обслуживание гидросистемы и рулевого управления
• Обслуживание переднего моста
• Обслуживание пневмосистемы и тормозов

Ремонт МТЗ-80

• Ремонт головки блока цилиндров
• Ремонт поршневой группы Д-240
• Ремонт топливной аппаратуры
• Ремонт пускового двигателя
• Ремонт рулевого управления
• Ремонт переднего моста
• Ремонт сцепления и понижающего редуктора
• Ремонт КПП
• Ремонт заднего моста
• Ремонт ВОМ
• Ремонт гидросистемы задней навески
• Ремонт электрооборудования

Обслуживание и эксплуатация МТЗ-1221

• Управление и приборы
• Коробка передач
• Сцепление
• Обслуживание двигателя Д-260
• Задний мост
• Рабочие тормоза
• Пневмооборудование
• Вал отбора мощности
• Передний ведущий мост
• Навесная гидросистема
• Электронное управление задней навеской
• Заднее навесное устройство
• Рулевое управление

Техобслуживание и эксплуатация МТЗ-320

• Органы управления и приборы
• Дизельный двигатель
• Сцепление и КПП
• Задний мост
• Тормоза
• Задний вал отбора мощности
• Передний ведущий мост
• Рулевое управление
• Навесное и сцепное устройство
• Гидросистема
• Электрооборудование
• Агрегатирование

Эксплуатация и сервис тракторов

• Блок-картер и кривошипно-шатунный механизм
• Механизм газораспределения
• Система питания дизельных двигателей
• Система регулирования тракторных двигателей
• Система охлаждения тракторных двигателей
• Система пуска дизелей
• Силовые передачи тракторов
• Трансмиссия трактора Т-150, Т-150К
• Ведущие мосты колесных и гусеничных тракторов
• Ходовая часть и управление трактора
• Ходовая и рулевое управление колесных тракторов

Топливный насос высокого давления — логика прямого впрыска

Двигатель

Топливный насос с непосредственным впрыском не может увеличивать свою скорость независимо от двигателя, чтобы увеличить его мощность или давление, поэтому он должен контролировать объем сжимаемого топлива. Эта взаимосвязь делает топливные насосы высокого давления с непосредственным впрыском загадкой для некоторых техников и даже инженеров. Но как только вы поймете взаимосвязь между насосом и соленоидом управления, ваши диагностические навыки возрастут.

Топливный насос с непосредственным впрыском топлива не может увеличивать свою скорость независимо от двигателя, чтобы увеличить его мощность или давление, поэтому он должен контролировать объем сжимаемого топлива. Эта взаимосвязь делает топливные насосы высокого давления с непосредственным впрыском загадкой для некоторых техников и даже инженеров. Но как только вы поймете взаимосвязь между насосом и соленоидом управления, ваши диагностические навыки возрастут.

Топливные насосы высокого давления являются механическими и обычно приводятся в действие распределительным валом. Кулачок распределительного вала давит на толкатель или ролик, который перемещает поршень. Поршень в насосе имеет два цикла: всасывание и сжатие. Соленоид на стороне насоса контролирует, сколько топлива сжимается во время такта сжатия. Во время цикла всасывания соленоид позволяет топливу со стороны низкого давления топливной системы поступать в насос. Когда поршень начинает двигаться вверх, соленоид остается открытым. Топливо выталкивается в сторону низкого давления топливной системы, когда соленоид открыт. Когда соленоид закрыт, стороны низкого и высокого давления топливной системы изолированы.

Если нагрузка на двигатель низкая, соленоид дольше остается открытым и сжимается меньший объем топлива. Если к двигателю предъявляется высокая нагрузка, соленоид закроется раньше, и будет сжато большее количество топлива. Продолжительность времени, в течение которого соленоид открыт, определяет, сколько топлива достигает топливных форсунок.

Работа соленоида зависит от положения двигателя. ЭБУ и насос используют датчик положения распределительного вала, чтобы определить положение кулачка насоса на распределительном валу. Имея информацию о положении двигателя, он может точно рассчитать время срабатывания соленоида топливного насоса высокого давления.

Если вы подключите прицел к соленоиду, вы увидите сигнал «пик и фиксация», который будет меняться по мере изменения требований к двигателю. На канале B вы можете построить график датчика положения распределительного вала, чтобы понять расположение лепестка.

Что, если?
Питающий насос в баке также может работать как аварийный насос, если на некоторых двигателях выходит из строя насос высокого давления. Когда это произойдет, увеличится производительность подающего насоса, откроется соленоид на насосе высокого давления и изменится время открытия форсунок. Этот двигатель будет иметь ограниченную производительность. Если подающий насос слабый или неисправен, на некоторых автомобилях было замечено, что всасывание топливного насоса высокого давления может всасывать топливо из бака и поддерживать работу автомобиля, но с большой потерей мощности.

Основы диагностики GDI не сильно отличаются от традиционных систем впрыска топлива. Эти системы впрыскивают нужное количество топлива непосредственно в цилиндр. Эти системы очень эффективны и способны подавать в цилиндр нужное количество топлива, поэтому топливо не тратится впустую, поскольку ему не нужно распылять его на заднюю часть впускного клапана.

На самом деле, поработав с несколькими системами GDI, вы можете обнаружить, что работать с ними стало легче из-за более жестких параметров долгосрочной и краткосрочной корректировки подачи топлива.

GDI производит больше лошадиных сил для данного объема двигателя. Стратегии диагностики аналогичны системам подвода топлива, но большинство из этих систем имеют дополнительный топливный насос, датчики давления и форсунки другого типа.

Когда форсунка находится в камере сгорания, штифт и седло форсунки находятся под экстремальным давлением. Чтобы преодолеть давление в цилиндре, источник давления топлива на форсунку может достигать 2000 фунтов на квадратный дюйм.

Насос в баке в системах GDI больше отвечает за объем, чем за давление. Топливо на этой стороне системы называется стороной низкого давления. Топливный насос на двигателе нагнетает топливо для форсунок высокого давления. Этот насос приводится в действие кулачком распределительного вала. Эта часть топливной системы называется стороной высокого давления.

Давление от топливного насоса высокого давления контролируется модулем управления силовым агрегатом (PCM) с помощью датчика и может регулироваться путем изменения объема топлива, поступающего на вход насоса. Хотя удельное давление варьируется в зависимости от транспортного средства, большинство насосов высокого давления способны создавать давление топлива не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм. Эти чрезвычайно высокие уровни давления топлива необходимы для преодоления давления сжатия и сгорания внутри цилиндра и для впрыска относительно большого объема топлива непосредственно в цилиндр за очень короткий промежуток времени.

Заводские и улучшенные сканирующие устройства могут контролировать датчики давления на верхней и нижней сторонах системы. Эту информацию можно использовать для диагностики состояния насосов на стороне низкого и высокого давления. Эти инструменты будут иметь параметры PID для этих компонентов как часть данных режима 6. Эти параметры могут сказать вам, каким должно быть давление в различных режимах работы. Кроме того, если эти данные используются вместе с осциллограммами импульсов форсунок, можно выполнить балансировку цилиндров и другие диагностические тесты. Датчики давления также можно использовать для контроля давления в системе для диагностики проблем с трудным пуском.

Техническое обслуживание и снижение частоты замены моторного масла, как известно, негативно сказываются на некоторых насосах высокого давления GDI. Например, на некоторых автомобилях VW и Audi наблюдается износ толкателя насоса из-за плохой смазки и выхода масла из строя. Толкатель, который вращается на распределительном валу, может изнашиваться и терять металл в основании.

Насос очень чувствителен к изменениям размеров толкателя, что может привести к снижению давления топлива. Первоначально это состояние диагностируется с помощью сканера, а не щупов.

При импорте последних моделей большая часть диагностического процесса для топливных насосов может выполняться с места водителя автомобиля с помощью сканирующего прибора. Это делает вас более продуктивным специалистом, а диагностику — более точной. И это переводит в более прибыльный магазин.

В этой статье:Топливный насос

Проверка топливного насоса высокого давления

Здесь вы найдете полезную информацию и ценные советы по всем аспектам топливных насосов высокого давления.

Справочная информация

Топливный насос высокого давления

Функциональность

Конструкция и принцип действия топливного насоса высокого давления

Причины отказа

Последствия и причины неисправности топливных насосов высокого давления

Инструкции

Проверка и диагностика топливных насосов высокого давления

Инструкции

Дополнительные возможности испытаний топливных насосов высокого давления

Важная информация

Инструкция по ремонту и установке топливных насосов высокого давления

Топливный насос высокого давления: Справочная информация

С появлением систем Common Rail в дизельных двигателях топливные насосы высокого давления стали неотъемлемой частью системы обработки топлива. С введением прямого впрыска бензина в бензиновых двигателях также используются насосы высокого давления.

 

Топливная система современного бензинового двигателя с непосредственным впрыском состоит из системы низкого давления с контуром высокого давления. В контуре низкого давления топливо всасывается из бака электрическим топливным насосом и затем подается к насосу высокого давления.

 

Системное давление в контуре низкого давления регулируется блоком управления двигателем по мере необходимости и может составлять до 6,0 бар в зависимости от системы. В контуре высокого давления топливо подается насосом высокого давления по топливопроводам высокого давления в топливораспределительную рампу (рейку), откуда оно поступает в соответствующие цилиндры через подключенные электрические клапаны впрыска высокого давления. Давление топлива в контуре высокого давления контролируется блоком управления двигателем и регулируется в пределах от 50 до 350 бар в соответствии с соответствующей конфигурацией системы.

Конструкция и принцип действия топливного насоса высокого давления: Функциональность

В зависимости от производителя автомобиля и концепции двигателя могут быть установлены различные типы насосов высокого давления. Здесь проводится различие между радиально-поршневыми насосами, аксиально-поршневыми насосами или линейными насосами, которые могут работать с одним или несколькими насосными элементами. В результате различных концепций привода насос может смазываться либо топливом, либо моторным маслом.

 

Независимо от конструкции топливный насос высокого давления предназначен для сжатия топлива, подаваемого насосом предварительной подачи, до давления топлива, необходимого для форсунок, а затем подачи его в распределительную трубку (распределительную рампу). Поскольку насос высокого давления приводится в действие механически через распределительные валы, производительность насоса пропорциональна частоте вращения двигателя.

 

Давление топлива контролируется блоком управления двигателем с помощью датчика давления и регулируется с помощью клапана управления потоком, установленного в насосе. Этот регулятор давления топлива крепится непосредственно к насосу высокого давления. Он измеряет подачу к насосу высокого давления и таким образом регулирует его производительность.

 

Это управление на основе потребности означает, что в насосе создается только то высокое давление, которое действительно необходимо для текущей рабочей ситуации.

Одноцилиндровый насос высокого давления с роликовым толкателем: (1) соединение низкого давления, (2) соединение высокого давления, (3) нажимная пружина, (4) роликовый толкатель, (5) клапан регулировки давления, (6) Корпус насоса

Одноцилиндровый насос высокого давления в разрезе: (1) Корпус катушки клапана регулирования давления, (2) Электромагнитный клапан, (3) Кольцевое уплотнение, (4) Пружина, (5) Пружина пластина, (6) Сальник, (7) Поршень, (8) Монтажный фланец, (9)) Соединение высокого давления, (10) Соединение низкого давления

Последствия и причины неисправности топливных насосов высокого давления: Причины отказа

Сильные механические нагрузки, высокое давление топлива, отсутствие смазки и перепады температур способствуют износу и могут со временем привести к неисправности насоса высокого давления.

Следующие признаки могут указывать на неисправность насоса высокого давления

• Неустойчивая работа двигателя
• Отсутствие мощности в верхнем диапазоне скоростей
• Плохой пуск
• Двигатель останавливается – загорается сигнальная лампа двигателя
• Разжижение масла

Причины выхода из строя ТНВД могут быть следующими

• Внешние механические повреждения привод, роликовый толкатель или насосный элемент
• Утечки — утечка топлива
• Проверка межсервисных интервалов/интервалов техобслуживания не соблюдены
• Плохая смазка — разбавление масла или плохое качество масла
• Загрязнение в системе низкого давления

Неисправный насос высокого давления подлежит обязательной замене!

 

Заводской ремонт не предусмотрен.

 

Перед установкой нового насоса необходимо проверить привод насоса, роликовые толкатели и распределительный вал на наличие повреждений и правильность функционирования. Неисправные детали подлежат замене.

Проверка и диагностика топливных насосов высокого давления: Инструкции

Работа топливного насоса высокого давления контролируется соответствующим вышестоящим блоком управления двигателем. Ошибки давления в системе обнаруживаются датчиками давления и сохраняются в памяти ошибок блока управления. С помощью подходящего диагностического прибора можно считывать коды ошибок и системные параметры и использовать их для дальнейшего устранения неполадок. На системную неисправность указывает загорание контрольной лампы двигателя на комбинации приборов в качестве предупреждения для водителя.

 

Следующая диагностическая информация представлена ​​на примере различных автомобилей.

Визуальный осмотр

Прежде чем приступить к диагностике блока управления, рекомендуется сначала провести визуальный осмотр отдельных компонентов системы в рамках первоначальных действий по поиску и устранению неисправностей. Таким образом, утечки в топливопроводах или неисправные штекерные соединения на датчиках могут быть локализованы и устранены заранее.

Чтение памяти ошибок

Журнал ошибок VW Golf V Plus

С помощью этой функции можно считывать и удалять коды ошибок, хранящиеся в памяти ошибок. Кроме того, можно вызвать информацию о коде ошибки.

 

В нашем примере было отсоединено электрическое штекерное соединение на клапане регулировки давления топлива, и, следовательно, код ошибки P2294 был сохранен в памяти ошибок.

 

Код ошибки P2294 — регулятор давления топлива/электромагнитный клапан

• Разрыв в цепи
• Сигнал отсутствует / нет связи
• Постоянная ошибка

Считывание параметров давления в системе, в первую очередь следует смотреть параметры датчиков высокого и низкого давления от блока управления.

 

А чтобы сузить возможные причины ошибок, отображаемые фактические значения можно сравнить с целевыми значениями, установленными производителем автомобиля.

 

Контур высокого давления всегда проверяется после проверки контура низкого давления и отсутствия ошибок.

Проверка низкого давления топлива

Датчик давления топлива низкого давления устанавливается в подводящую магистраль к насосу высокого давления и посылает свой сигнал на блок управления двигателем.

 

На основе такой информации блок управления двигателем может соответственно рассчитать требуемое низкое давление и направить сигнал в блок управления топливным насосом для включения насоса по запросу.

 

• Предварительное давление при нормальной работе ок. 4,0 бар
• Предварительное давление для холодного или горячего пуска ок. 7,0 бар

 

В случае неисправности датчика блок управления двигателем управляет подкачивающим насосом с фиксированным значением, и давление соответственно повышается. Если блок управления топливным насосом неисправен, подкачивающий насос не будет активирован.

Проверка высокого давления топлива

Датчик давления топлива высокого давления вкручен в трубку-распределитель (рейку) и посылает свой сигнал на блок управления двигателем. Данные оцениваются в блоке управления двигателем, и высокое давление соответствующим образом регулируется с помощью клапана управления высоким давлением. В случае неисправности датчика регулирующий клапан активируется блоком управления с фиксированным замещающим значением.

Диагностика блока управления проиллюстрирована на примере диагностического блока mega macs 77. Соответствующая глубина проверки и разнообразие функций могут устанавливаться по-разному в зависимости от производителя автомобиля, и они зависят от соответствующей конфигурации системы блока управления.

Дополнительные возможности проверки топливного насоса высокого давления: Инструкции

Если блок управления считывает недостоверные значения, можно провести дополнительные проверки. Следующие тесты были проведены на примере автомобиля Golf V 1. 6 TSI.

Проверка давления топлива в системе низкого давления с помощью манометра — манометр

Низкое давление топлива при включенном зажигании – VW Golf V 1.6 TSI

В этом случае манометр должен быть подключен в магистраль подачи топлива к насосу высокого давления. Для этого ослабьте штуцер шланга на штуцере низкого давления насоса высокого давления и зажмите между ними манометр. Затем нужно дать двигателю поработать в режиме холостого хода. По данным производителя, давление топлива должно быть в пределах от 4,0 до 7,0 бар. Давление может варьироваться в зависимости от рабочего состояния и скорости. Однако в режиме холостого хода давление не должно опускаться ниже 4,0 бар.

Проверка удерживающего давления давления топлива

Подсоедините манометр, как описано в тесте низкого давления, и запустите двигатель, пока не будет достигнуто рабочее давление. Выключите двигатель. Закройте шланги к насосу высокого давления. Это можно сделать с помощью зажимных щипцов или запорного вентиля на манометре. Давление должно оставаться ок. 3,0 бар примерно через 10 минут.

Проверка количества топлива подкачивающего насоса

Ослабить магистраль подачи топлива на насосе высокого давления, закрыть ее и поместить в подходящий мерный стакан. Отсоедините электрическое соединение на насосе предварительной подачи. Установите отдельный источник питания с кабелем, выключателем и предохранителем на аккумуляторную батарею автомобиля. Включите насос до тех пор, пока не создастся давление. Откройте зажим или запорный кран/запорный клапан и начните измерение. Через 30 секунд прибл. Должно получиться 600 мл. Напряжение аккумуляторной батареи не должно опускаться ниже 10,0 вольт во время проверки.

 

Если целевое значение не достигнуто

• Проверить топливопроводы на наличие перегибов или засоров
• Проверить топливный фильтр и при необходимости заменить
• Проверить вентиляцию бака система давления

  Целевое значение высокого давления в топливной системе составляет 40-120 бар, в зависимости от рабочего состояния. Ручное испытание давлением с помощью манометра не предусмотрено.

  Руководство по ремонту и установке топливных насосов высокого давления: Важная информация

  Топливная система находится либо под давлением, либо под высоким давлением.

  • Существует риск получения травм из-за утечки топлива.
  • Перед ремонтом топливной системы обязательно снизьте давление топлива.
  • Носите защитные очки и защитную одежду.

  Если топливный насос высокого давления подлежит замене в рамках ремонта, обязательно соблюдайте правила техники безопасности и инструкции по ремонту как производителей продукции, так и производителей автомобиля.

   

  • К ремонту топливной системы высокого давления допускаются только обученные специалисты.
  • При необходимости используйте инструменты для установки или демонтажа, указанные производителем автомобиля.
  • Перед заменой необходимо отсоединить электрическое соединение подкачивающего насоса от бортовой сети автомобиля или отсоединить аккумуляторную батарею.
  • Топливная система должна быть проверена на загрязнение и, при необходимости, промыта и очищена перед установкой нового насоса высокого или низкого давления. Существующие топливные фильтры подлежат замене.
  • Механические компоненты, такие как привод насоса и распределительный вал, перед установкой необходимо проверить на наличие повреждений и правильность функционирования. Неисправные детали подлежат замене.
  • После установки ТНВД топливную систему необходимо прокачать и проверить на герметичность.

  Насколько полезна эта статья для вас?

  Совершенно бесполезно

  Очень полезно

  Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.

  Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.

  Ваш отзыв**

  Капча*

  Спасибо! Но прежде чем ты уйдешь!

  Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.

  Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

  На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

  Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

  Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

  Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

  Дополнительная информация о конфиденциальности.

  Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

  На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

  Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

  Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

  Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

  Дополнительная информация о конфиденциальности.

  Вы уже подписаны

  Ваш адрес электронной почты ожидает подтверждения

  Неверный новый адрес электронной почты. Новый адрес электронной почты недействителен. Подписчик не обновлен

  Неверный адрес электронной почты. Адрес электронной почты отсутствует или имеет неправильный формат.

  Проблема со статусом электронной почты

  Процесс регистрации не запущен.

  Ошибка:

  Для получения бесплатного информационного бюллетеня HELLA TECH WORLD.

  Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

  На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.

  Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.

  Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.

  Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня. Ни при каких обстоятельствах ваши данные не будут переданы третьим лицам.

  Дополнительная информация о конфиденциальности.

  Благодарим вас за интерес к новостному бюллетеню HELLA TECH WORLD — для автомастерских!

  На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.