Что такое плунжерная пара – Топливный насос высокого давления — Энциклопедия журнала «За рулем»

Содержание

Плунжерная пара что это такое


Что такое плунжерная пара? Производство, ремонт, замена и регулировка плунжерных пар

Топливный насос высокого давления (ТНВД) – это один из важнейших узлов любого дизельного двигателя. Именно с помощью этой детали горючее подается таким образом, чтобы в камеру попадала не жидкость, а топливно-воздушная смесь. На работу ТНВД значительно влияет плунжерная пара. Благодаря этому элементу осуществляется распределение и подача топлива в мотор. И сегодня мы рассмотрим, что такое плунжерная пара, какое значение она имеет для дизельного автомобиля.

Устройство

Конструкция данного элемента предполагает наличие двух основных элементов — втулки и плунжера. Последний состоит из небольшого поршня цилиндрической формы. При работе насоса данная деталь двигается внутри втулки. Благодаря возвратно-поступательным движениям, которые они производят, осуществляется нагнетание топлива, после чего происходит всасывание горючего. Плунжерная пара ТНВД (фото данного элемента вы можете увидеть ниже) имеет отверстия на втулке. Через них происходит подача дизтоплива для нагнетания.

То есть главное назначение и функция данного элемента заключается в измерении точного количества горючего для его подачи в цилиндры двигателя. Кроме этого, при помощи данного элемента насос подает топливо под определенным давлением в нужный момент. Но для того чтобы осуществлять все эти операции без сбоя, плунжерная пара должна соответствовать ряду технических требований. Само же ее производство осуществляется на высокотехнологичном оборудовании (как правило, на крупных предприятиях). В домашних условиях подобный элемент изготовить невозможно.

О нагнетательных клапанах как неотъемлемой части топливной системы

Основная задача данного элемента заключается в перекрытии магистралей высокого давления между плунжером и топливопроводом. Благодаря этому происходит снижение давления топлива, что необходимо для более точного и быстрого закрытия распылителей форсунки. Это предотвращает образование капель топлива, а их наличие там крайне нежелательно. Во время впрыска то давление, которое создается в пространстве над плунжером, производит подъем конуса нагнетательного клапана. Далее горючее под давлением попадает к распылителю через топливопровод и держатель клапана. Как только канавка плунжера открывает сливной канал, уровень давления в камере падает, а пружина нагнетательного клапана прижимает корпус устройства к седлу обратно. Такое действие происходит в системе до тех пор, пока плунжер не начнет новый рабочий ход.

В качественных деталях вероятность протечки топлива равна нулю. Чтобы максимально снизить вероятность утечки топлива, зазор между втулкой и плунжером делают равным 1-3 мкм. По причине такой высокой точности каждый плунжер подбирается отдельно к втулке. После этого на заводе выполняется подгонка обеих деталей. В ходе изготовления поверхность этих элементов дополнительно закаляется. Это делается для того, чтобы обеспечить максимально долгий срок эксплуатации данной детали.

Эксплуатация детали

Плунжерная пара – это тот элемент, который требует особого внимания во время эксплуатации автомобиля и работы его топливной системы. Залог качественной и бесперебойной работы данное детали – использование только качественного топлива. К сожалению, на отечественных АЗС за качеством горючего следят немногие, поэтому нашим автовладельцам (особенно тем, у кого дизельные автомобили) часто приходится ремонтировать и чистить форсунки.

Содержание различных химических примесей и большая концентрация грязи и отложений значительно уменьшают срок службы плунжерных пар. Особо негативное влияние оказывает вода, которая тоже иногда содержится в отечественном топливе. Когда она попадает в зазор между втулкой и плунжером, нарушается целостность смазывающей пленки, в результате чего устройство начинает работать без смазки. Это может привести к повышенному нагреву, деформации и даже заклиниванию такой детали, как плунжерная пара. В таком случае выход из ситуации только один – замена устройства на новое. Для того чтобы избежать подобных неприятностей, нужно регулярно производить диагностику топливной аппаратуры и по возможности не заправляться на незнакомых АЗС.

Когда требуется замена плунжерной пары?

Есть несколько основных симптомов, свидетельствующих о неисправности данной детали. Одним из них является отказ запуска двигателя. Но определить поломку плунжерной пары можно и при работающем двигателе. В таком случае необходимо обратить внимание на качество работы мотора. Если он работает нестабильно и с перебоями, скорее всего, причина скрывается в топливной системе. Также при неисправной плунжерной паре мотор начинает значительно терять свою мощность и издавать посторонние звуки, которые ранее не возникали. Если вы заметили хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо произвести диагностику топливной системы автомобиля.

Стоит отметить, что для этого нужно иметь специальное диагностическое оборудование. Поэтому собственными руками и без соответствующей аппаратуры вы вряд ли сможете определить исправность плунжера. После диагностики мастера принимают решение о том, нужна ли регулировка плунжерной пары либо ее следует заменить полностью на новую. При ремонте используется определенное оборудование, которое восстанавливает заводские герметичные размеры плунжера и втулки. Сама же замена тоже требует особой аккуратности, знаний и опыта, поэтому что-то делать в ТНВД своими руками крайне опасно, так как это может вывести из строя всю систему в автомобиле.

Заключение

Итак, мы выяснили, как влияют плунжерные пары на ТНВД и все их конструкционные особенности. Вообще топливная система дизельного ДВС – очень сложный механизм, требующий особого внимания и предельно качественного топлива. В связи с этим количество дизельных авто в нашей стране на порядок ниже, чем в странах Западной Европы. Ведь обслужить топливную своими руками почти невозможно, а тратить регулярно деньги на дорогостоящий ремонт и диагностику вряд ли кому захочется.

fb.ru

Плунжерная пара ТНВД: требования к эксплуатации, виды неисправностей и принцип работы

В последнее время все больше людей стали использовать дизельные автомобили. И на то есть свои причины. Так, это высокая степень сжатия, малый расход топлива, хорошая тяга на низких оборотах. Одна из главных составляющих топливной системы дизельного двигателя – это насос. В его конструкцию входит плунжерная пара ТНВД. Что это за деталь и для чего она нужна? Об этом поговорим в нашей сегодняшней статье.

Характеристика

В основе топливного насоса высокого давления лежит специальная насосная секция. Она включает в себя плунжер (поршень) и цилиндр, имеющий форму небольшой втулки. Эта пара деталей изготавливается из высокопрочных сталей, поскольку она работает под большим давлением. Плунжерная пара ТНВД выполняет функцию создания давления топлива, необходимого для дальнейшего распыления его в камере сгорания. Отметим, что данный механизм является высокоточным. Основная характеристика, которой обладает плунжерная пара ТНВД (Zexel в том числе), – это точная дозировка горючего и регуляция его давления.

Данный узел состоит из двух канавок:

Сама пара включает в себя 4 гильзы и 5 плунжеров. В первой находятся 2 канала – перепускной и подводящий. Оба соединяются между собой с камерой сгорания. Над плунжерной парой находится штуцер с посадочным конусом.

Благодаря высокой точности обработки внутреннего цилиндра плунжерная пара ТНВД может работать под давлением до 200 Мпа. Характеристики таких насосов в разы превосходят показатели обычных поршневых ТНВД. Дозировка топлива происходит за счет ходов плунжера. Так, количество смеси может меняться в большую или меньшую сторону в зависимости от режима работы мотора. Требования к сборке данных элементов достаточно высоки – сопряжение между внутренней и внешней поверхностью цилиндра не должно превышать 3 мкм.

Плунжерная пара ТНВД имеет рейку в корпусе. Она приводит в движение зубчатый сектор. Благодаря этому управляется сама втулка (цилиндр). Рейку перемещает регулятор вращения коленвала. Так достигается дозировка цикловой подачи без изменения хода плунжера.

Принцип работы

Алгоритм действия механизма основывается на возвратно-поступательных движениях двух основных деталей. Это поршень цилиндрической формы и втулка. Во время возвратно-поступательных движений происходит всасывание топлива в насос. Нагнетание происходит через специальные отверстия на втулке. Отметим, что главная задача работы такого механизма, как плунжер, заключается в дозировке топлива и подаче его в цилиндры. Помимо точного объема, это горючее должно поступать в цилиндры лишь в определенный момент. Чтобы работа механизма осуществлялась без сбоев, к этой паре механизмов предъявляют высокие технические требования.

Таким образом, при работе ТНВД происходит перекрытие каналов высокого давления между плунжером и топливопроводом. Так достигается снижение давления горючего, что необходимо для быстрого и точного закрытия распылителей форсунок. Такая работа механизмов предотвращает появление капель топлива. Когда происходит такт впрыска, конус нагнетательного клапана поднимается вверх. Далее горючее под высоким давлением подается на распылитель, проходя через держатель клапана и топливопроводы. При открытии сливного канала давление в камере снижается. Пружина на нагнетательном клапане прижимает корпус плунжера к седлу. Этот процесс циклический. Он происходит до того момента, когда плунжер не начнет заново свой рабочий ход.

Требования к эксплуатации

Плунжерная пара ТНВД Bosch – это механизм, требующий особого внимания при эксплуатации. В частности, это касается качества используемого топлива. При работе плунжерной пары стоит исключить наличие воды и частиц пыли в горючем. Почему к этому механизму предъявляются такие высокие требования? Все очень просто. Когда вода попадает на рабочую поверхность плунжера и втулки, смазывающая пленка теряет свою целостность. В результате сила трения пары элементов увеличивается. Это приводит к нагреву и последующей деформации деталей.

Что касается частичек пыли, они могут вызвать клин механизма плунжерной пары. Ведь рабочий зазор между цилиндром и поршнем составляет 0,0018 миллиметра. Стоит вовремя производить диагностику деталей, чтобы предотвратить их преждевременный выход из строя. Также отметим, что плунжерная пара ТНВД 4d56 меняется комплексно. Это связано с высокой точностью изготовления деталей.

Подробно о неисправностях

Частый дефект – заедание плунжера в цилиндре. Как диагностировать механизм? Для этого проверяют ход плунжера в разных положениях при установке пары под углом 45 градусов. Наличие на рабочей поверхности следов коррозии ведет к потере герметичности. Такая неисправность устраняется перекомплектовкой механизма. Как это делают? Втулку и плунжер притирают до шероховатости в 0,1 мкм. Допустимая конусность не должна превышать 0,4 мкм, а овальность – 0,2 мкм. Далее плунжерная пара ТНВД разбивается на размерные группы с интервалом в 4 мкм. Детали подбираются по соответствующим втулкам. После притирки механизм промывают в бензине и собирают обратно.

Следующий дефект – выкрашивание или скалывание у отверстий. Может сопровождаться царапинами, задирами и увеличением диаметра впускного окна. В данном случае измеряют износ рабочей поверхности втулки. Определяют конусообразность и овальность отверстия. Если параметр не соответствует норме, элемент подлежит замене. Выкрашивание или скалывание металла – это дефекты, которые не подлежат восстановлению.

Как проявляются неисправности плунжерной пары ТНВД? Определить это можно по снижению мощности двигателя и повышенному расходу топлива. Также наблюдается неустойчивая работа мотора на холостом ходу.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет плунжерная пара. Это неотъемлемая деталь топливных насосов дизельных двигателей, которая работает под большим давлением и дозирует горючее с высокой точностью. Основные требования к эксплуатации – это качественное топливо. На работу плунжера губительно влияет вода и грязь, которая ускоряет коррозионные процессы и приводит к появлению задиров.

fb.ru

Плунжерная пара ТНВД

Одним из основных и самых сложных узлов дизельного двигателя является топливный насос высокого давления (ТНВД), агрегат, с помощью которого топливо подается таким образом, чтобы образовывать горючую взвесь, смешанную с воздухом. В свою очередь, самым важным элементом ТНВД является плунжерная пара, с помощью осуществляется подача и распределение топлива.

Плунжерная пара состоит из двух элементов: втулки и самого плунжера (удлиненного поршня, имеющего цилиндрическую форму). При работе ТНВД плунжер движется внутри втулки. Производимые им возвратно-поступательные движения обеспечивают нагнетание, а затем всасывание топлива. Плунжерная пара ТНВД имеет специальные отверстия на втулке — через них осуществляется подача топлива для нагнетания. Сам плунжер выполняет функцию золотника, с помощью которого регулируется количество подаваемого топлива.

Таким образом, плунжерная пара служит для того, чтобы отмерить точное количество топлива для подачи в цилиндр двигателя. Кроме того, с помощью плунжерной пары ТНВД обеспечивает подачу топлива под нужным давлением в определенный момент. Для того, чтобы обеспечивать качественное решение этих задач при эксплуатации дизельных двигателей, плунжерные пары должны соответствовать ряду требований.

Основное из них — необходимость исключить вероятность протечки топлива. Для этого зазор между плунжером и втулкой делается предельно малым — в пределах от 1 до 3 мкм. Чтобы обеспечить именно такой зазор, каждый плунжер подбирается к втулке индивидуально, после чего выполняется подгонка деталей друг друга.

Кроме того, поверхность втулки и плунжера закаляется до очень высокой твердости так, чтобы обеспечить долговечность такой детали. В итоге втулка и плунжер представляют собой прецизионную пару деталей, которая способна обеспечивать высокое давление впрыска топлива одновременно с подвижностью плунжера во втулке.

Требования к эксплуатации плунжерных пар ТНВД.

Плунжерная пара является тем элементом, который требует особого внимания при эксплуатации дизельного двигателя и, в частности, его топливной системы. Важнейшим требованием со стороны плунжерной пары ТНВД является использование только качественного топлива. Важно исключить вероятность попадания примесей воды, а также микроскопических частиц пыли, могущих содержаться в топливе.

Так, при попадании воды в зазор между плунжером и втулкой происходит нарушение целостности защитной смазывающей пленки. В результате плунжерная пара начинает работать без смазки, с увеличенным трением, что может привести к нагреву, заклиниванию, деформации деталей. Кроме того, вода может стать причиной коррозии втулки и плунжера. В этом случае потребуется либо дорогостоящий ремонт, либо замена таких деталей.

При попадании пыли, содержащейся в горючем, плунжерная пара ТНВД также может выйти из строя — в результате заклинивания. Именно поэтому важно пользоваться только качественным топливом, а также своевременно проводить диагностику всех элементов топливной системы дизельного двигателя.

В каких случаях плунжерная пара ТНВД требует ремонта или замены?

Существует несколько признаков того, что плунжерная пара вышла из строя. Так, ее неисправность может служить причиной отказа запуска дизельного двигателя. В случае, если после пуска двигатель работает нестабильно, с перебоями, также есть вероятность того, что проблема заключается в плунжерной паре. Неравномерная работа двигателя, его неспособность развить требуемую мощность, наличие постороннего звука при эксплуатации двигателя либо превышение пиковой частоты вращения — во всех этих случаях может потребоваться замена плунжерной пары ТНВД.

Для того, чтобы точно узнать причину неисправности двигателя, необходимо провести диагностику плунжерных пар. С этой целью используется специальное диагностическое оборудование, которое позволяет проверить работоспособность детали, а также выяснить степень ее износа.

В случае необходимости выполняется либо замена, либо ремонт плунжерной пары. Стоит отметить, что восстановление такого элемента требует профессионального использования специального оборудования, которое может привести геометрические размеры втулки и плунжера в исходное состояние.

dizelexpert.ru

Что такое плунжерная пара? Производство, ремонт, замена и регулировка плунжерных пар

Топливный насос высокого давления (ТНВД) – это один из важнейших узлов любого дизельного двигателя. Именно с помощью этой детали горючее подается таким образом, чтобы в камеру попадала не жидкость, а топливно-воздушная смесь. На работу ТНВД значительно влияет плунжерная пара. Благодаря этому элементу осуществляется распределение и подача топлива в мотор. И сегодня мы рассмотрим, что такое плунжерная пара, какое значение она имеет для дизельного автомобиля.

Устройство

Конструкция данного элемента предполагает наличие двух основных элементов — втулки и плунжера. Последний состоит из небольшого поршня цилиндрической формы. При работе насоса данная деталь двигается внутри втулки. Благодаря возвратно-поступательным движениям, которые они производят, осуществляется нагнетание топлива, после чего происходит всасывание горючего. Плунжерная пара ТНВД (фото данного элемента вы можете увидеть ниже) имеет отверстия на втулке. Через них происходит подача дизтоплива для нагнетания.

То есть главное назначение и функция данного элемента заключается в измерении точного количества горючего для его подачи в цилиндры двигателя. Кроме этого, при помощи данного элемента насос подает топливо под определенным давлением в нужный момент. Но для того чтобы осуществлять все эти операции без сбоя, плунжерная пара должна соответствовать ряду технических требований. Само же ее производство осуществляется на высокотехнологичном оборудовании (как правило, на крупных предприятиях). В домашних условиях подобный элемент изготовить невозможно.

О нагнетательных клапанах как неотъемлемой части топливной системы

Основная задача данного элемента заключается в перекрытии магистралей высокого давления между плунжером и топливопроводом. Благодаря этому происходит снижение давления топлива, что необходимо для более точного и быстрого закрытия распылителей форсунки. Это предотвращает образование капель топлива, а их наличие там крайне нежелательно. Во время впрыска то давление, которое создается в пространстве над плунжером, производит подъем конуса нагнетательного клапана. Далее горючее под давлением попадает к распылителю через топливопровод и держатель клапана. Как только канавка плунжера открывает сливной канал, уровень давления в камере падает, а пружина нагнетательного клапана прижимает корпус устройства к седлу обратно. Такое действие происходит в системе до тех пор, пока плунжер не начнет новый рабочий ход.

Вероятна ли протечка плунжера?

В качественных деталях вероятность протечки топлива равна нулю. Чтобы максимально снизить вероятность утечки топлива, зазор между втулкой и плунжером делают равным 1-3 мкм. По причине такой высокой точности каждый плунжер подбирается отдельно к втулке. После этого на заводе выполняется подгонка обеих деталей. В ходе изготовления поверхность этих элементов дополнительно закаляется. Это делается для того, чтобы обеспечить максимально долгий срок эксплуатации данной детали.

Эксплуатация детали

Плунжерная пара – это тот элемент, который требует особого внимания во время эксплуатации автомобиля и работы его топливной системы. Залог качественной и бесперебойной работы данное детали – использование только качественного топлива. К сожалению, на отечественных АЗС за качеством горючего следят немногие, поэтому нашим автовладельцам (особенно тем, у кого дизельные автомобили) часто приходится ремонтировать и чистить форсунки.

Содержание различных химических примесей и большая концентрация грязи и отложений значительно уменьшают срок службы плунжерных пар. Особо негативное влияние оказывает вода, которая тоже иногда содержится в отечественном топливе. Когда она попадает в зазор между втулкой и плунжером, нарушается целостность смазывающей пленки, в результате чего устройство начинает работать без смазки. Это может привести к повышенному нагреву, деформации и даже заклиниванию такой детали, как плунжерная пара. В таком случае выход из ситуации только один – замена устройства на новое. Для того чтобы избежать подобных неприятностей, нужно регулярно производить диагностику топливной аппаратуры и по возможности не заправляться на незнакомых АЗС.

Когда требуется замена плунжерной пары?

Есть несколько основных симптомов, свидетельствующих о неисправности данной детали. Одним из них является отказ запуска двигателя. Но определить поломку плунжерной пары можно и при работающем двигателе. В таком случае необходимо обратить внимание на качество работы мотора. Если он работает нестабильно и с перебоями, скорее всего, причина скрывается в топливной системе. Также при неисправной плунжерной паре мотор начинает значительно терять свою мощность и издавать посторонние звуки, которые ранее не возникали. Если вы заметили хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо произвести диагностику топливной системы автомобиля.

Стоит отметить, что для этого нужно иметь специальное диагностическое оборудование. Поэтому собственными руками и без соответствующей аппаратуры вы вряд ли сможете определить исправность плунжера. После диагностики мастера принимают решение о том, нужна ли регулировка плунжерной пары либо ее следует заменить полностью на новую. При ремонте используется определенное оборудование, которое восстанавливает заводские герметичные размеры плунжера и втулки. Сама же замена тоже требует особой аккуратности, знаний и опыта, поэтому что-то делать в ТНВД своими руками крайне опасно, так как это может вывести из строя всю систему в автомобиле.

Заключение

Итак, мы выяснили, как влияют плунжерные пары на ТНВД и все их конструкционные особенности. Вообще топливная система дизельного ДВС – очень сложный механизм, требующий особого внимания и предельно качественного топлива. В связи с этим количество дизельных авто в нашей стране на порядок ниже, чем в странах Западной Европы. Ведь обслужить топливную своими руками почти невозможно, а тратить регулярно деньги на дорогостоящий ремонт и диагностику вряд ли кому захочется.

autogear.ru

 

«Питер — АТ»
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Плунжерная пара — Статьи

 Основныеконструктивные элементы плунжерной пары показаны на рисунке. Плунжерная пара состоит из плунжера 1 и втулки плунжера 2.Втулка плунжернойпары имеет два сквозных отверстия: впускное 3 и перепускное 4, причем первоерасположено несколько ниже второго. На штоке имеется осевое отверстие 5 соединенное с двумя симметричными спиральными канавками 6.

 Несмотря на большое разнообразие типов плунжерных пар всеони выполняют аналогичные функции и это определяет сходный характер износов ихрабочих поверхностей. Износ деталей плунжерной пары носит местный характер.Наибольший износ втулка наблюдается на участках, расположенных против впускногои отсечного отверстия втулки плунжера. Наибольший износ плунжера достигает унижней кромки. Характер этого износа — гидроабразивный. Поверхность разрушаетсямелким абразивом, движущимся вместе с топливом. Изнашивание рабочей поверхностивтулки происходит на участках, примыкающих к впускному и перепускномуотверстиям. Характер износа зоны, примыкающей к впускному отверстию в основномабразивный, а зоны, примыкающей к перепускному отверстию — эрозионный. В основу восстановительного ремонта плунжерных пар положено то обстоятельство,что детали пары не взаимозаменяемые. Втулка плунжера обрабатывается специальными притирами с помощью алмазнойпритирочной пасты средней фракции до полного снятия выработки, затем делаетсяполировка втулки притирами с помощью алмазной пасты мелкой фракции. Послеосвежения торца втулки изделие тщательно промывается в специализированном растворес помощью ультразвука. При данной технологии внутренний диаметр втулки плунжера увеличивается и для данного изделия изготавливается новый плунжер нужного размера и с помощьюселективной сборки собирается плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжеромв зависимости от модели составляет 0.5мкм

 Отдельно нужно сказать про сталь 25х5м, из которойизготовлена плунжерная пара. Российский рынок заполонили изделия из Китая, нестоит говорить о качестве изготовления, оно может бить и приличным, есливыполнено по современной технологии. Сталь 25х5м Китай не применяет, делаядетали из сталей объемной закалки, такой как ШХ15 или того хуже 40Х. Технология изготовления плунжерной пары упрощается, т.к. не надо следить за снимаемым слоем.Стоимость таких сталей в разы меньше и термообработка гораздо дешевле, нотвердость поверхности на 30-40% ниже, соответственно ресурс плунжерной пары вразы будет ниже.

 

 

Принцип работы ТНВД и плунжерной пары (последовательность фаз)

рядный ТНВД    Плунжер приводиться в действие из-за преобразования возвратно поступательных движений толкателя в форме валика, в который превращается вращение кулачкового вала ТНВД.

    Нагнетательный ход получил   иное название — переход плунжера в место, где находится его ВМТ. Пружина, которая получила название возвратной делает так, что плунжер возвращается к своей НМТ. Пружина создана таким образом, чтобы даже при огромных уровнях вращений кулачкового вала ТНВД ролик не отодвигался от кулачка. С появлением вероятности отскока или появлениием удара ролика по кулачку, то в период долгого использования и кулачок, и валик пришли бы в негодность.

    Пара плунжеров действует по схеме. При этом работа осуществляется по принципу топливного перетока, которым управляет регулирующая громкая. Этот принцип очень часто находится свое применение в рядных кулачковых валах ТНВД, которые относятся к категории РЕ и тех кулачковых валах, которые являются индивидуальными и принадлежат к классу PF.

   В плунжерном НМТ открытыми остаются: гильзы, канал, который получил название подводящего и топливный слив. Посредством этого топливо может под давление подкачки протекать из отдела впуска в камеру, где находится высокое давление. В период передвижения в верхний отдел, плунжер делает так, что дыра подводящего канала закрывается верхним торцом его самого. Данный процесс плунжерного действия получил название предварительного. Во время последующего плунжерного движения, в верхний отдел давление начинает становиться все больше и больше. Вследствие этого нагнетательный клапан, находящийся над плунжерной парой, начинает открываться.

    Если постоянно использовать нагнетательный клапан, который имеет неизменный объем, то во время работы плунжер еще дополнительно делает втягивающую процедуру. Спустя тот период, как нагнетательный клапан открывается, топливо начинает в период активного действия двигаться через отдел, где имеется большой уровень давления, к форсунке. Она добавляет необходимое количество топлива в отдел сгорания двигателя.

    В то время, когда плунжерная регулируемая кромка приводит перепускной канал в открытое состояние активный плунжерный ход подходит к концу. В этот, момент прекращается подача топливной жидкости в форсунку, потому что когда имеется остаточный ход плунжера топливо само по себе, проходя через спиральные и пропускные канавки из отделения с большим уровнем давления, переходит в пропускной канал. Оно снижается.  

    В момент достижения плунжером ВМТ он меняет свое направление хода. При этом топливо, проходя через спиральные и продолговатые каналы, возвращается обратно в отделение с высоким уровнем давления. Этот процесс длится до того момента, пока кромка, которая называется регулирующей не закроет пропускной канал. Если плунжер продолжает свое действие в обратном направлении, то над ним появляется область, обладающая низким уровнем давления. После того, как подводящий канал освобождается из-за определенного положения плунжерного торца, топливная жидкость снова поступает в отделение с высоким давлением. Весь цикл начинает свою работу заново.

прицип работы плунжерной пары

    Контроль над цикловой подачей

    Количество подаваемого топлива можно контролировать, если изменить кромочных активный ход. Для этой цели рейка посредством втулки-регулятора разворачивает сам плунжер. Таким образом, получается, что регулирующая кромка может менять время нагнетательного конца и количество топлива.

    В положении, которое показывает нулевой уровень подачи, положение продольной канавки находится вблизи перепускного канала. В результате в камере с высоким давлением пары плунжеров сохраняется такой же его уровень, что и в камере всасывания. Поэтому нагнетание не осуществляется. В этом положении плунжер находится, если двигатель выключен.

    Во время средней подачи плунжер сохраняет положение посередине.

    Полная подача осуществляется, если плунжер на максимальном ходу.

    Передача движения может производиться посредством направления через зубчатую рейку на сектор зубчатого типа, либо с рейки со шлицами направления на сферическую головку.

плунжерная пара

Устройство плунжерной пары

________________________________________________________________

________________________________________________________________

Устройство плунжерной пары

Плунжер ТНВД вместе с гильзой насоса образуют плунжерную пару. В ее работе использован принцип перелива топлива, и управление с помощью канала и спиральной канавки.

Плунжер топливного насоса очень точно подгоняется к гильзе, что обеспечивает уплотнение, адекватное даже при высоком давлении и низких оборотах, и применение дополнительных уплотни тельных элементов не требуется.

Помимо вертикальной канавки плунжер имеет также дополнительную проточку на своей боковой стороне, называемую управляющей спиральной канавкой.

Для давления впрыска до 600 бар хватает одной спиральной канавки (плунжерная пара с одним каналом), но для большего давления необходимы две канавки, расположенные на плунжере диаметрально противоположно (плунжерная пара с двумя каналами).

Эта мера служит для предотвращения «залипания» плунжера, так как плунжер больше не перемещается относительно гильзы под действием давления впрыска.

Гильза имеет один или два входных (впускных) топливных канала для поступления топлива и обеспечения окончания подачи топлива.

Учитывая, что плунжер обрабатывается и подбирается под гильзу, необходимо при замене менять плунжерную пару только в сборе и никогда не заменять плунжер или гильзу отдельно.

Плунжерная пара с каналом возврата утечек топлива

Если ТНВД сообщается с системой смазки двигателя, то при определенных обстоятельствах утечка топлива может привести к разжижению смазочного масла двигателя.

Этого можно избежать в значительной степени с помощью плунжерной пары с каналом возврата утечек топлива в поплавковую магистраль насоса.

В этом случае гильза снабжается кольцеобразной проточкой, которая соединяется с топливным каналом через отдельный проход.

В другом варианте, протекшее топливо собирается в кольцеобразной проточке плунжера и затем возвращается в топливный канал через соответствующую канавку плунжера.

Для соответствия специальным требованиям, таким как, например, уровень шума и токсичность выхлопных газов требуются различные, зависящие от нагрузки, формы начала подачи топлива.

Плунжеры, которые в дополнение к нижней спиральной канавке имеют верхнюю спиральную канавку, позволяют регулировать начало подачи в зависимости от нагрузки, (нижняя спиральная канавка).

Для улучшения пусковых характеристик некоторых типов двигателей применяются специальные плунжеры, имеющие специальную пусковую канавку.

Эта пусковая канавка выполняется на верхнем торце плунжера и эффективна только тогда, когда плунжер находится в стартовом положении. В результате начало подачи задерживается на 5 -10° относительно положения коленчатого вала.

Рис.19. Нагнетательные клапаны

Задачей нагнетательного клапана является перекрытие магистрали высокого давления между топливопроводам высокого давления и плунжером ТНВД, стравливание топливопровода высокого давления и полости форсунки путем снижения давления до определенного статического уровня.

Это снижение давления топлива необходимо для быстрого и четкого закрытия распылителя форсунки, что предотвращает появление нежелательных капель топлива.

Во время рабочего процесса впрыска давление, создаваемое в надплунжерном пространстве, вызывает подъем конуса нагнетательного клапана (3) из седла в держателе клапана и топливо под давлением подается через держатель клапана (1) и топливопровод высокого давления к распылителю форсунки.

Как только спиральная канавка плунжера откроет сливной канал и прекратиться подача топлива, давление топлива в камере высокого давления упадет, и пружина нагнетательного клапана (2) прижмет конус клапана (4) обратно к его седлу (5).

Это отделение надплунжерного пространства от топливопровода высокого давления будет происходить до тех пор, пока плунжер не начнет новый рабочий ход, (а — клапан закрыт).

Клапан постоянного объема без ограничения обратного потока

Рис.20. Устройство клапана постоянного объема без ограничения обратного потока

В клапане постоянного объема (а) часть штока элемента клапана выполнена в виде поршня (втягивающий поршень) и подогнана к направляющей штока клапана.

Когда спиральная канавка плунжера прекратит подачу топлива и пружина закроет нагнетательный клапан, поршень входит в направляющую втулку штока клапана (4) и отсекает топливопровод высокого давления от надплунжерного пространства (камеры высокого давления).

Это означает, что имеющийся объем топлива в топливопроводе высокого давления возрастет на величину объема, получаемого при ходе втягивающего поршня (2).

Этот возвращенный объем соответствует длине топливопровода высокого давления. Это означает, что длина топливопровода не должна изменяться. (1 — седло клапана; 3 — кольцевая проточка; 5 — вертикальный паз).

Для достижения конкретных характеристик топливоподачи в специальных случаях применяются клапаны с компенсацией. Они имеют доработанный участок (6) на втягивающем поршне.

Клапан постоянного объема с ограничением обратного потока

Рис.21. Конструкция клапана постоянного объема с ограничением обратного потока

1. Держатель нагнетательного клапана; 2. Пружина нагнетательного клапана; 3. Пластина клапана; 4. Держатель клапана.

Ограничение обратного потока может применяться в дополнение к клапану обратного давления. Волны обратного давления, которые образуются при закрытии распылителя форсунки, могут стать причиной кавитации и износа камеры высокого давления нагнетательного клапана.

Это воздействие может быть уменьшено или полностью сглажено демпфирующим эффектом ограничения обратного потока в верхней секции держателя нагнетательного клапана, другими словами, между клапаном постоянного объема и распылителем форсунки.

Это достигается с помощью узкого ограничительного канала в корпусе клапана, который, с одной стороны, обеспечивает требуемый дросселирующий эффект и, с другой стороны, по большей части, предохраняет от отраженной волны давления.

При открытии клапана и подаче топлива ограничения и дросселирующего эффекта не происходит. В качестве корпуса клапана для давления до 500 бар используется пластина, а для больших давлений — направляющий конус.

Клапан постоянного давления

Рис.22. Устройство клапана постоянного давления

1. Держатель клапана; 2. Элемент клапана; 3. Пружина клапана; 4. Вставка; 5. Нажимная пружина; 6. Седло пружины; 7. Шарик; 8. Ограничительный канал.

Клапан постоянного давления используется с ТНВД, развивающим давление свыше примерно 800 бар на небольших высокооборотистых двигателях с непосредственным впрыском (DI).

Этот клапан состоит из переднего нагнетательного клапана, работающего в направлении подачи топлива и клапана, удерживающего давление, работающего в направлении обратного потока.

Последний клапан между впрысками поддерживает статический уровень давления как можно более постоянным, таким же, как и при всех других рабочих режимах.

Преимущества клапана постоянного давления заключаются в устранении кавитации и улучшении гидравлической стабильности.

Если клапан постоянного давления должен функционировать более эффективно, это требует более точных регулировок и модификаций регулятора числа оборотов.

Материалы плунжерных пар ТНВД. Изготовление и контроль

Плунжерные пары, насосов высокого давления работают в условиях больших нагрузок и интенсивного истирания В процессе возвратно-поступательного движения плунжера и при малых зазорах происходят большие износы как цилиндрических поверхностей плунжера и гильзы, так и их кромок и торцов. Эти износы обусловливаются наличием в топливе твердых примесей, деформациями плунжера и гильзы н боковыми силами, устранить которые полностью не представляется возможным. Поверхности плунжера и гильзы изнашиваются неравномерно. Больше изнашивается обычно верхняя часть плунжера, обращенная к полости нагнетания, а также поверхности у распределительных кромок. Вследствие износа на поверхностях плунжера и гильзы образуются продольные риски, повышается овальность и конусность рабочих поверхностей. По этой причине увеличивается зазор между плунжером и гильзой, уменьшается плотность пары и увеличиваются утечки В результате уменьшается коэффициент подачи системы, падает давление подачи, изменяется угол опережения подачи и усиливается неравномерность распределения топлива по отдельным цилиндрам. Эти нарушения в работе топливной системы приводят к повышению удельного расхода топлива, снижению эффективной мощности дизеля и неустойчивой работе дизеля на малых, скоростных и нагрузочных режимах.

Чтобы предотвратить быстрый выход из строя топливной аппаратуры, плунжерные пары следует изготовлять из таких материалов, которые хорошо противостоят механическому истиранию, коррозии и вредному воздействию различных примесей, встречающихся в дизельных топливах. Материалы плунжерных пар должны иметь высокую твердость и износостойкость в условиях повышенных давлений топлива, иметь малый коэффициент линейного расширения, сохранять размеры и геометрическую форму, хорошо обрабатываться.

Материалом для плунжера и втулки служат стали ШХ15 или ХВГ
(ГОСТ 5950—73). Допускается изготовлять плунжерные пары и из хромомолибденовых сталей. В случае наличия резьбовых соединений можно применять малоуглеродистую легированную сталь. Применяют также хромоалюминиевые стали.

В процессе обработки плунжерные пары подвергают термической обработке. Детали, изготовленные из малоуглеродистых сталей, проходят цементацию. Цементируют рабочие поверхности на глубину 1—1,5 мм. Детали из хромоалюминиевых и хромоалюминиевых с добавками молибдена сталей азотируют на глубину 0,2—0,5 мм. Азотирование деталей позволяет повысить поверхностную твердость при вязкой сердцевине детали и антикоррозионную стойкость работающей поверхности, а также уменьшить брак по трещинам. После азотирования детали шлифуют на глубину 0,02—0,05 мм для снятия хрупкою поверхностного слоя (эпсилонфазы).

Однако азотированные детали, обладая хорошей износостойкостью и коррозионной стойкостью, имеют повышенную хрупкость. При механической обработке на станках наблюдается выкрашивание азотированного слоя По этой причине эти стали широко не применяют.

Плунжерные пары подвергают закаливанию для повышения твердости поверхностного слоя. Твердость трущихся поверхностей плунжеров и их торцов должна быть HRC 55. Направляющие цилиндрические поверхности гильзы и плунжера притирают совместно. Перед притиркой поверхности плунжера и втулки проверяют на отсутствие волосовин и трещин. Плоскостность уплотняющих поверхностей проверяют стеклянной пластиной для интерференционных измерений. Допускается не более трех интерференционных полос.

Диаметральный зазор между плунжером и втулкой для увеличения срока службы выбирают минимальным, но обеспечивающим легкость передвижения плунжера во втулке. В поперечном сечении, проходящем через отсечное окно втулки, минимальный диаметральный зазор может изменяться от 1,5 до 4 мк в зависимости от диаметра плунжера. Наличие этого зазора обеспечивает получение верхнего предела гидравлической плотности плунжерных пар. Нижний предел гидравлической плотности имеет место при максимальном диаметральном зазоре, изменяющемся от 4 до 8 мк в зависимости от диаметра плунжера. Правильность выбора диаметральных зазоров проверяется на стендах. После совместной притирки детали промывают бензином, затем смачивают дизельным топливом и проверяют на легкость передвижения плунжера во втулке. Плунжер, выдвинутый на 1/3 длины протертой поверхности, должен под действием собственного веса свободно перемещаться при любом угловом положении относительно втулки, установленной вертикально.

Гидравлическую плотность плунжерных пар проверяют опрессовкой на гиревых стендах. Опрессовку проводят фильтрованной смесью дизельного топлива и веретенного масла вязкостью 9,9—10,9 сСт при температуре 16—20° С. При герметически закрытой втулке со стороны полости нагнетания на плунжер, установленный в положение максимальной подачи, создается нагрузка, соответствующая давлению смеси в подплунжерном пространстве 20±1 МПа. Гидравлическую плотность измеряют временем, в секундах, хода плунжера от момента его нагружения до момента отсечки, когда движение плунжера резко увеличивается. Плотность гладких плунжеров определяется временем, необходимым для перемещения плунжера на величину заданного хода. Плунжерные пары плотностью меньше требуемой разукомплектовывают, а детали их поступают на участок сборки. При слишком большой плотности плунжерные пары проходят дополнительную притирку.

Годные плунжерные пары сортируют на группы по гидравлической плотности. На насос ставят пары одной гидравлической плотности. Каждую проверенную плунжерную пару маркируют.

Пружины плунжеров воспринимают значительные знакопеременные нагрузки, поэтому материалы, применяемые для их изготовления, должны обладать хорошей прочностью. Для пружин плунжеров обычно применяют стали 50ХФА и 60С2А диаметром 4—11 мм (ГОСТ 14959—79) Термическая обработка проволоки из этих сталей должна обеспечивать твердость HJRC 43—47 для сталей 50ХФА и HRC 44—49 для сталей 60С2А.

Неравномерность шага витков задается так, чтобы при наибольшем рабочем прогибе пружины было гарантировано отсутствие соприкосновения витков. Неприлегание концов опорных витков должно быть не более 0,5 мм. Неперпендикулярность торцов и оси не более 0,1 мм на каждые 20 мм длины пружины. Технология изготовления пружин должна предусматривать проверку их характеристик, оказывающих влияние на рабочий процесс отдельных плунжерных пар.

Плунжерные пары

Особенности:

1. Увеличение диаметра плунжера позволяет уменьшать угол впрыска;

2. Лучшим критерием оценки технического состояния плунжерных пар служит цикловая подача топлива на пусковой частоте;

3. Износ прецизионных поверхностей наблюдается в районе любого назначения перепускных отверстий и перекрываемых ими кромок;

4. Наличие двух симметрично расположенных отсечных кромок разгружает плунжер от боковых усилий;

5. В нефорсированном насосе удаётся обеспечить устойчивое наполнение при одном наполненном отверстии во втулке (вследствии большого времени откр.). В форсированных, а также распределительского типа делают несколько наполнительных отверстий (соответственно увеличив пути утечки топлива).

6. Величина зазора в плунжерной паре находится в пределах 0,6-1,6 мкм, зазор ограничивается в целях исключения «зависания» плунжера. Зазор до 14 мкм при высокой частоте вращения не влияет на основные показатели процесса. Но при пуске приводит к существенному ухудшению всех показателей.

7. При монтаже втулки плунжера в корпусе она деформируется, поэтому конструкция (кол-во наполнительных окон) должна выбираться такой, чтобы деформация была меньше зазоров между втулкой и плунжером. А также обеспечивала сохранение свободного перемещения плунжера после его монтажа.

8. Хонинговка на плунжерной паре улучшает смазку и исключает прихватывание плунжерных пар.

Технические требования:

1. Состояние прецизионных пар проверяют манометром на создаваемое давление. При вращении коленвала стартером при снятых форсунках и полной подачи топлива.

2. Шероховатость плунжера и втулки – Ra=0,1-0,08 мкм, овальность – 0,2 мкм для диаметров 10-40мм, конценость – 0,4 мкм.

3. Плунжерные пары бракуют при наличии трещин и выкрашивании кромок торцевых поверхностей позов и окон.

4. Допцек параллельности опорных и уплотнительных торцов втулки – 0,8-1,2 мкм для диаметров 10-40 мм.

5. Гидравлическую плотность плунжерной пары без разборки насоса проверяют при снятых ТПВД и нагнетательных клапанов и удаления воздуха с насоса. Устанавливая на штуцер насоса опрессовку и создавая давление 20 МПА. Плунжерная пара имеет достаточную плотность, если давление поддерживается в течении: новые – 15-20 сек, изношенные – 5-7 сек. На результат может оказать влияние понижение гидравлической плотности соединений и торцевых поверхностей.

6. При создании давления не ниже 20 МПА можно устанавливать при текущем ремонте, не ниже 30 МПА – при капитальном.

7. Твёрдость не менее HRC>60.

8. Несмотря на небольшие зазоры, плунжер должен свободно перемещаться во втулке, поэтому к геометрической форме и чистой поверхности предоставляют высокие требования.

Ремонт:

1. Износ рабочей поверхности устраняют перекомплектовкой.

Влияние неисправностей на работу дизеля:

1. Заклинивание плунжерной пары происходит в основном после стоянки ( во время которой попавшая грязь и вода вызывает коррозию).

2. Увеличение диаметра плунжера приводит к увеличению объёма линии высокого давления и затруднению подачи на режиме холостого хода.

3. Внимание! такой абразив как пасто ГОИ, или алюминиевая стружка произведенная в результате износа перегородок алюминиевых баков топливными фильтрами не фильтруется, даже 2-х микронными!

4. У изношенных плунжерных пар начало впрыска опаздывает, так как после перекрытия впускного окна топливо перетекает обратно по канавке местного износа. Чем больше величина местного износа и больше запаздывание впрыска ( при мах износе запаздывания 50 ПКВН)

Поршневой и плунжерный насос: устройство и принцип работы.

Содержание

Поршневой жидкостный насос является одним из первых представителей насосов. Механическое вытеснение жидкости является одним из первых принципов перекачивания жидкости. В настоящее время конструкция поршневого насоса притерпела множество улучшений и в современном виде поршневой насос имеет прочный корпус и обладает широкими возможностями для взаимодействия.

Принцип работы поршневого насоса

Работа поршневого жидкостного насоса основана на принципе вытеснения. Основными рабочими органами поршневого насоса являются: цилиндр и поршень. Поршень перемещается в цилиндре совершая возвратно-поступательное движение.

Работа поршневого насоса в общем случае выглядит следующим образом

В цилиндре (позиция 8) перемещается поршень (позиция 7), жестко соединенный со штоком (позиция 9), являющимся исполнительной частью приводного кривошипно-шатунного механизма. При ходе поршня “вправо” полезный объем цилиндра, т.е. объем, заполняющийся жидкостью, увеличивается, вследствие чего давление в нем уменьшается. Всасывающий клапан(позиция 4) при этом поднимается, жидкость под действием внешнего давления на ее поверхности, чаще всего атмосферного, входит в цилиндр через сосун (позиция 1), открытый обратный клапан (позиция 2) и всасывающую трубу(позиция 3).

При ходе поршня “влево” жидкость, ранее вошедшая в цилиндр, выталкивается движущимся поршнем. Давление в цилиндре насоса при этом повышается. Всасывающий клапан (позиция 4) закрывается, а нагнетательный клапан(позиция 5) поднимается и жидкость из цилиндра поступает в нагнетательный трубопровод (позиция 6). Подача жидкости в нагнетательный трубопровод происходит вследствие вытеснения из цилиндра движущимся поршнем предварительно засосанной жидкости.

Плунжерные насосы

Плунжерный насос — это разновидность насосов вытеснения. Отличием плунжерного насоса является рабочий орган — плунжер. Его задачей является перемещение вдоль оси цилиндра. Перемещаются плунжеры за счет электропривода, раскручивающего коленвал.

Всасывание жидкости в цилиндр насоса происходит при движении плунжера вверх. При этом всасывающий клапан К1 поднимается и жидкость под действием внешнего давления входит в цилиндр насоса. При возвратном движении плунжера вниз клапан К1 прижимается к своему гнезду, закрывая его, а нагнетательный клапан К2 открывается, пропуская вытесняемую из цилиндражидкость в нагнетательный трубопровод.

Плунжер 1 насоса в работе соприкасается только с элементами сальника 2, уплотняющими плунжер в цилиндре. При этом тщательность уплотнения достигается сжимаемой сальниковым стаканом набивкой, уменьшающей трение и износ соприкасающихся поверхностей. Благодаря этому цилиндр плунжерного насоса не изнашивается, а служит только емкостью, заполняемой и опорожняемой в зависимости от направления движения плунжера.

Устройство поршневого насоса

В основу устройства поршневого насоса входит полый металлический цилиндр, в котором протекают все рабочие процессы.

Поршневой насос для воды в общем случае состоит из:
1. клапанов
2. поршня, перемещающегося в цилиндре
3. шатунного механизма
4. кривошипа

Назначение клапанов насоса состоит в том, чтобы впускать воду, при этом препятствуя её движению назад. В роли клапанов в зависимости от конструкции может выступать шарик или мембрана.

Гидравлические поршневые насосы в качестве уплотняющего элемента в обратном клапане используют шарик, изготовленный из стекла, пластика или металла.

В мембранно поршневой насос в качестве клапана устанавливается резиновая пластина (мембрана), закрепленная с одной стороны.

Перемещение поршня в цилиндре достигается благодаря вращению кривошипа, закрепленного на одном валу с электродвигателем.

В устройство поршневого насоса современного типа входит несколько клапанов, штоки которых закреплены на одном кривошипе. Вращаясь в подшипниках такие регулируемые насосы поршневого типа способны обеспечить стабильную подачу.

Плунжерные насосы способны работать с водной средой и любыми жидкостями, наподобие воды, которые отличаются низкой вязкостью и не могут вступать в реакцию с металлическими деталями оборудования. Прибор работает, как дозатор. Плунжерный насос может быть ручной или автоматический. При этом дозировочный насос осуществляет перекачку жидкости за счёт высокого давления.

В отличие от поршневого особенностью плунжерного насоса является отсутствие внутреннего уплотнения поршня. Это приводит к широкому использованию их в области высоких давлений.

При этом плунжерный насос высокого давления обладает рядом преимуществ:
плунжерный насос   насос довольно прост в монтаже
плунжерный насос  управлять плунжерным насосом высокого давления не составляет большого труда
плунжерный насос  предусмотрена система смазки, позволяющая легко к ней добраться
плунжерный насос  есть возможность отрегулировать плунжерный насос высокого давления на выход нужного рабочего давления

Отличие поршня от плунжера

По конструкции рабочего органа, вытесняющего жидкость из цилиндра, поршневые насосы бывают с дисковым поршнем и плунжерные.

Поршень насоса (на рисунке слева) имеет вид диска, уплотнение которого в цилиндре осуществляется с помощью специальных пружинящих разрезных металлических(а чаще всего чугунных) колец. Тщательное уплотнение дискового поршняв цилиндре может быть осуществлено также с помощью резиновых или кожанных манжет.

В отличии от поршня, плунжер (на рисунке справа) — это пустотелый цилиндр, длина которого намного больше диаметра. Он перемещается в уплотняющем сальнике не соприкасаясь со стенками рабочего цилиндра. Плунжеры изготавливаются в виде стержня(штока).

Рабочие характеристики

Подача поршневого насоса

Подачей насоса называется объемное количество жидкости, подаваемое насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Это определение относится ко всем насосам независимо от типов их конструкций.

Подача поршневого насоса Q выражается произведением вытесненного за один ход объема V на число рабочих ходов за единицу времени.

Объем V=f*S, где f – площадь поршня, а S – его ход.

Подача

Q = f*(S*i/60), где i – число ходов в минуту.

S*i/60 = Vср – средняя скорость движения поршня с учетом перемещения только при рабочем ходе.

Таким образом Q = f*Vср

Если рассматривать характеристику насоса, то подача поршневого насоса циклически изменяется во времени, график подачи жидкости в напорный трубопровод для насоса одностороннего действия имеет прерывистый характер.

В целях выравнивания графика подачи применяют поршневые насосы двойного действия.

Подача плунжерного насоса

Подача плунжерного насоса тройного действия равна утроенной подаче насоса одинарного действия.

Q = 3*f*(S*i/60)

Трехплунжерный насос создает в сравнении с поршневыми насосами равномерную подачу жидкости в систему нагнетания и, как правило, не нуждается в установке специальных устройств для выравнивания графика подачи.

Это свойство является существенным достоинством данного типа насосов.

Аксиально поршневой насос. Радиально поршневой насос

Аксиально поршневой насос.

Аксиально поршневой насос работает по следующему принципу: вал насоса при вращении вокруг своей оси придает движение элементам блока цилиндров. Вращение вала и наклонного диска заставляет цилиндры не только двигаться по кругу, но и совершать перемещение вперед – назад. Тем самым увеличивая объем камеры на всасе, и уменьшая его на нагнетании.

Такое движение вала насоса называется аксиальным отсюда и название агрегата – аксиально поршневой насос.

Соединение рабочей камеры насоса с всасыванием и нагнетанием происходит последовательно и за один полный оборот поршень забирает рабочую среду на всасе и выталкивает её на нагнетании.

Соединение области всаса и области нагнетания происходит в распределяющем устройстве, за счет того, что цилиндрический блок плотно прижат к распределяющему устройству. Между секторами распределительного устройства располагаются уплотняющие перемычки.

Для того, чтобы избежать риска возникновения гидроудара в уплотняющие перемычках сделаны дроссельные канавки, которые стабилизируют давление в камере

Механизм работы такого оборудования устроен немного сложнее, чем обычного поршневого насоса, но вместе с тем есть и определенные преимущества.

Аксиально поршневой насос имеет компактные размеры и показывает при этом хорошие мощностные характеристики, а возможность управления скоростью вращения создает фактически регулируемый поршневой насос.

Радиально поршневой насос

Радиально поршневой насос работает по следующему принципу: ротор вращается вместе с поршнями при этом поршни скользят по корпусу, прижимаясь с нему за счет пружин.

Рабочая камера расположена между всасывающем и нагнетающем клапанами. Сам поршень прижимается пружиной к эксцентрично расположенному кулачку, поэтому при вращении вала каждый поршень совершает возвратно поступательное движение.

Когда поршень выдвигается из камеры в камере увеличивается объем и создается область разрежения при этом всасывающий клапан открывается, а нагнетающий закрывается и жидкость заполняет рабочую камеру.

Потом поршень движется обратно и объем камеры уменьшается, а давление в камере увеличивается. Поэтому всасывающий клапан закрывается, а нагнетающий открывается и жидкость под давлением вытесняется в нагнетающий патрубок.

За один оборот вала каждый поршень совершает процесс всасывания и нагнетания.

Поршневой воздушный насос

Поршневой воздушный насос, всасывающий газ или воздух при давлении ниже атмосферного и выталкивающие их в атмосферу, называются вакуум-насосом.

В пищевой промышленности вакуум-насосы применяются главным образом, для отсасывания несконденсировавшихся паров и газов в выпарных станциях, варочных станциях заводов и фабрик, оборудованных вакуум-аппаратами, а также для создания вакуума в секциях вакуум-фильтров. Чаще применяются вакуум-насосы низкого вакуума, которые создают у своего всасывающего патрубка вакуум до 92-95% от атмосферного давления.

По принципу действия поршневой воздушный насос является компрессором, всасывающим газ при пониженном давлении, сжимающим его, а затем нагнетающим этот газ. Хотя практически давление давление нагнетания не намного превышает атмосферное, степень сжатия в поршневом воздушном насосе значительно больше, чем в обычном компрессоре.

При такой степени сжатия объемный КПД выходит небольшим – около 35%. Для повышения объемного КПД используют технические методы выравнивания давления на всасывании и нагнетании насоса, таким образом достигается высокий объемный КПД.

Преимущества и недостатки поршеного и плунжерного насоса

Огромным преимуществом насоса является его надежность и высокая ремонтопригодность. Эти два параметра вытекают не только из принципа работы, но и из конструкции насоса — насос изготавливается из высокопрочных материалов. Насос способен работать со средами у которых высокие требования к условиям пуска. Огромные преимуществом этого типа насосов, в отличии от циркуляционных насосов, является наличие возможности “сухого” всасывания, которым может похвастаться не каждый насос.

Из недостатков следует отметить низкую производительность. В настоящее время на рынке существуют модели, где этот показатель находится на приемлемом уровне, но у таких насосов отмечаются повышенные требования к параметрам эксплуатации, что выливается в высокую стоимость насоса.

Область применения

В насосах вытеснения величина напора принципиально не ограничена. Повышение же подачи может быть достигнуто лишь увеличением конструктивных размеров и числа рабочих ходов (числа оборотов).

В поршневых и плунжерных насосах, вследствие цикличности движения тела вытеснения поток жидкости является неустановившимся, и повышение скорости потока, а следовательно, и подачи за счет увеличения числа оборотов ограниченно явлениями инерции.

Отсюда областью применения поршневых и плунжерных насосов становятся высокие давления при относительно малых подачах.

В прессовых установках и химической промышленности строятся насосы с напором в 1000 атмосфер и более. Специализированные поршневые насосы допускается использовать при работе с агрессивными средами, взрывоопасными смесями и некоторыми видами топлива. Но область применения этого типа насосов не ограничивается только промышленной сферой. Эти насосы применяют так же для обеспечения чистой водой в бытовых нуждах.

Хотя поршневой жидкостный насос не рассчитан на большие объемы циркуляции, но отличается высокой надежностью и при своевременном техническом уходе способен проработать очень длительный срок.

Поршневой насос относится к типу насосов вытеснения. Для составления мнения об этом типе насосов прочитайте статью о винтовых насосах.

Поршневые насосы занимают отдельную нишу на рынке, они удовлетворяют требования как частных пользователей, так и потребности крупных производств. Потребность же насосов этого типа в бытовых нуждах обусловлена как простотой их конструкции и нетребовательностью содержания, так и высоким эксплуатационным ресурсом техники этого типа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *