Тнвд распределительного типа устройство – Устройство ТНВД

Личная страница Д.В.Фокина_Устройство_Учебники

Распределительный ТНВД серии VR с радиальным движением плунжеров

1.Общие сведения

В корпусе распределительного ТНВД серии VR (рис. 1) объединены следующие узлы:

•лопастной топливоподкачивающий насос 2 с двумя клапанами: регулирования давления и дросселирования перепуска;

•ТНВД 5 с радиальным движением плунжеров, валом-распределителем и нагнетательным клапаном;

•электромагнитный клапан 7 высокого давления;

•устройство опережения впрыскивания с электромагнитным клапаном установки момента начала впрыскивания;

•датчик 3 угла поворота приводного вала ТНВД;

•блок 4 управления ТНВД.

Объединение этих узлов в компактный агрегат подразумевает очень точное изготовление отдельных узлов и четкую их связь при совместной работе. Таким образом, в полном объеме могут выполняться жестко заданные параметры функционирования, в том числе мощностные.

 

Рисунок 1 – Узлы распределительного ТНВД с радиальным расположением плунжеров:

1 – приводной вал ТНВД; 2 – лопастной топливоподкачивающий насос; 3 – датчик угла поворота приводного вала ТНВД; 4 – блок управления ТНВД; 5 – ТНВД с радиальным движением плунжеров; 6 – вал-распределитель; 7 – электромагнитный клапан высокого давления; 8 — нагнетательный клапан

 

Лопастной топливоподкачивающий насос с клапанами регулирования давления и дросселирования перепуска

Мощный вал привода ТНВД от дизеля работает с одной стороны в подшипнике скольжения, а с другой — качения. На этом же валу установлен топливоподкачивающий насос, который подает топливо под давлением из топливного бака к ТНВД.

ТНВД с радиальным движением плунжеров

Такой ТНВД приводится в действие от приводного вала, общего с топливоподкачивающим насосом. ТНВД создает давление, необходимое для впрыскивания топлива в цилиндр, и распределяет топливо по отдельным форсункам двигателя.

Передача крутящего момента с приводного вала на вал-распределитель ТНВД обеспечивается с помощью соединительной муфты.

Электромагнитный клапан высокого давления

Располагается по оси корпуса ТНВД, причем игла клапана входит в вал-распределитель и вращается синхронно с ним. Клапан открывается и закрывается с переменной периодичностью, зависящей от сигналов блока управления ТНВД. Продолжительность закрытого положения клапана определяет длительность нагнетания топлива в магистрали высокого давления, чем с высокой точностью регулируется величина цикловой подачи топлива.

Устройство опережения впрыскивания

Подобное устройство с электромагнитным клапаном и рабочим поршнем, расположенным поперек оси ТНВД, находится на нижней стороне ТНВД. Оно приводится в действие гидравлической системой, поворачивающей кулачковую шайбу в зависимости от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала в положение, соответствующее требуемому моменту начала подачи. Этот момент регулируется электромагнитным клапаном установки момента начала впрыскивания. Устройство опережения впрыскивания называют также электронным регулятором впрыскивания.

Датчик угла поворота приводного вала

Состоит из установленного на приводном валу инкрементного колеса (колеса датчика угловых отметок), держателя и датчика угловых сигналов. Датчики служат для измерения угла взаимного расположения приводного вала и кулачковой шайбы во время вращения. Зная величину этого угла, можно вычислить действительную частоту вращения, положение устройства для изменения угла опережения впрыскивания и угловое положение коленчатого вала.

Блок управления ТНВД

На верхней крышке ТНВД крепится его блок управления, или комбинированный блок управления работой ТНВД и дизеля. В любом варианте блок оснащен ребрами охлаждения. В зависимости от информации, полученной от датчика угла поворота и блока управления работой дизеля, блок управления ТНВД формирует управляющие сигналы для электромагнитных клапанов высокого давления и установки момента начала впрыскивания.

 

2.Конструкция и привод ТНВД

Распределительный ТНВД с радиальным движением плунжеров закреплен непосредственно на дизеле. Чтобы при подсоединении магистралей высокого давления не перепутать их соответствие определенным цилиндрам двигателя, штуцеры отвода топлива от насоса обозначены буквами А, В … F. ТНВД такого типа применяются на дизелях с числом цилиндров не более шести.

На приводной вал ТНВД передается крутящий момент непосредственно с коленчатого вала двигателя. Конструкция механизма передачи зависит от конструкции двигателя, а синхронность вращения валов дизеля и ТНВД обеспечивается использованием привода с зацеплением — роликовой цепи, шестерен, зубчатого ремня или зубчатой муфты. На четырехтактных дизелях частота вращения приводного вала ТНВД составляет половину частоты вращения коленчатого вала и соответственно равна частоте вращения распределительного вала.

 

3.Контур низкого давления

Важнейшими узлами контура являются топливоподкачивающий насос, а также клапаны регулирования давления и дросселирования перепуска топлива (рис. 2).

Рисунок 2 – Контур низкого давления:

1 – лопастной топливоподкачивающий насос; 2 – клапан регулирования давления; 3 – клапан дросселирования перепуска

 

Топливоподкачивающий насос размещен вокруг приводного вала. Между внутренней стенкой корпуса насоса и колесом-крестовиной располагается приемная втулка с эксцентрически профилированной внутренней поверхностью. Во внутренней стенке корпуса имеются два паза — подводящий и отводящий, обеспечивающие перекачку топлива к ТНВД.

Внутри приемной втулки вращается колесо-крестовина, на шлицах посаженное на приводной вал. В направляющих канавках этого колеса-крестовины находятся подпружиненные шиберы (заслонки), которые вследствие значительных центробежных сил и усилий пружины прижаты к приемной втулке. Пространство, представляющее собой внутреннюю камеру, образовано следующими элементами:

•внутренняя стенка корпуса;

•колесо-крестовина;

•эксцентрически профилированная внутренняя поверхность приемной втулки;

•внешняя поверхность колеса-крестовины;

•два соседних шибера.

Топливо через подводящий паз попадает во внутреннюю камеру, по которой движется к отводящему пазу под действием лопастей колеса. Поскольку объем внутренней камеры, ограниченный двумя шиберами, уменьшается по мере их поворота из-за изменения профиля внутренней поверхности приемной втулки, топливо сжимается. В результате к моменту попадания в отводящий паз давление топлива увеличивается.

Из этого паза через внутренние каналы в корпусе топливо подается к различным узлам, в том числе и к клапану давления. В ТНВД серии VR требуемый уровень давления по сравнению с другими видами распределительных ТНВД довольно высок, и колесо-крестовина с шиберами вращается с относительно высокой скоростью. Шиберы насоса при его работе прилегают к внутренней поверхности приемной втулки под действием центробежных сил и усилия внутренних пружин.

Для того чтобы компенсировать интенсивный износ торцевой части шиберов и внутренней поверхности приемной втулки, в торцах шиберов выточены углубления. Таким образом, уменьшается площадь контакта шибера и внутренней поверхности приемной втулки.

Клапан регулирования давления

Давление топлива, создаваемое топливоподкачивающим насосом на стороне нагнетания, зависит от частоты вращения колеса насоса. В то же время это давление при возрастании частоты вращения увеличивается непропорционально. Клапан регулирования давления (нагруженный пружиной щелевой клапан) располагается в непосредственной близости от топливоподкачивающего насоса и соединяется с отводящим пазом через отверстие. Клапан изменяет давление нагнетания, создаваемое топливоподкачивающим насосом, в зависимости от требуемого расхода топлива. Если создаваемое давление топлива превышает определенную величину, торцевая кромка поршня открывает отверстия, расположенные радиально, и через них поток топлива сливается по каналам насоса к подводящему пазу. Если давление топлива слишком мало, эти радиальные отверстия закрыты вследствие преобладания сил пружины. Предварительный натяг пружины определяет, таким образом, величину давления открытия клапана.

Клапан дросселирования перепуска

Для охлаждения топливоподкачивающего насоса и удаления из него воздуха топливо проходит через привинченный к корпусу насоса клапан дросселирования перепуска.

Этот клапан осуществляет отвод топлива к перепуску. В его корпусе находится нагруженный пружиной шарик, который позволяет вытекать топливу только по достижении определенной величины давления в канале.

Дроссель очень малого диаметра, связанный с линией отвода, расположен в корпусе клапана параллельно основному каналу отвода топлива. Он обеспечивает автоматическое удаление воздуха из насоса. Весь контур низкого давления ТНВД рассчитан на то, что в топливный бак через клапан дросселирования перепуска всегда перетекает некоторое количество топлива.

Топливный фильтр

Установка топливного фильтра, рассчитанного непосредственно на потребности данной системы впрыска, является условием нормальной работы топливного оборудования, поскольку загрязненное топливо может нанести вред элементам насосов, клапанов давления и форсунок.

Топливо может содержать воду в связанном (эмульсия) или несвязанном (например, конденсат, образующийся вследствие изменения температуры) состоянии. Если вода попадет в систему впрыска, может начаться коррозия.

Рассматриваемая система впрыска требует, как и иные подобные системы, наличия топливного фильтра с бумажным фильтрующим элементом и водосборником, откуда через определенные промежутки времени необходимо через специальную пробку сливать скопившуюся воду.

 

4.Контур высокого давления

В контур высокого давления (рис. 3) входят ТНВД, а также узел распределения и регулирования величины и момента начала подачи с использованием только одного элемента — электромагнитного клапана высокого давления.

 

Рисунок 3 – Контур высокого давления:

1 – блок управления; 2 – распределительный ТНВД с радиальным расположением плунжеров; 3 – вал-распределитель; 4 – электромагнитный клапан высокого давления; 5 – нагнетательный клапан

 

Насосная секция ТНВД с радиальным движением плунжеров создает требуемое для впрыскивания давление величиной до 1000 бар. Она приводится через вал и включает в себя (рис. 4):

•соединительную шайбу;

•башмаки 4 с роликами 2;

•кулачковую шайбу 1;

•нагнетающие плунжеры 5;

•переднюю часть  (головку) вала-распределителя 6.

 

Рисунок 4 – Примеры расположения радиально движущихся плунжеров распределительного ТНВД:

а – для четырех или шести цилиндров; b – для шести цилиндров; c – для четырех цилиндров

1 – кулачковая шайба; 2 – ролик; 3 – направляющие пазы приводного вала; 4 – башмак ролика; 5 – нагнетательный плунжер; 6 – вал-распределитель; 7 – камера высокого давления

 

Крутящий момент от приводного вала передается через соединительную шайбу и шлицевое соединение непосредственно на вал-распределитель.

Направляющие пазы 3 служат для того, чтобы через башмаки 4 и сидящие в них ролики 2 обеспечить работу нагнетающих плунжеров 5 сообразно внутреннему профилю кулачковой шайбы 1. Количество кулачков на шайбе соответствует числу цилиндров двигателя. В корпусе вала-распределителя нагнетающие плунжеры расположены радиально, что и дало название этому типу ТНВД. На восходящем профиле кулачка плунжеры совместно выдавливают топливо в центральную камеру высокого давления. В зависимости от числа цилиндров двигателя и условий его применения существуют варианты ТНВД с двумя, тремя или четырьмя нагнетающими плунжерами (рис. 8а, b, с).

Распределение топлива с помощью корпуса-распределителя

Корпус-распределитель (рис. 5) состоит из:

•фланца 6;

•пригнанной к нему распределительной втулки 3;

•расположенной в распределительной втулке задней части вала-распределителя 2;

•запирающей иглы 4 электромагнитного клапана 7 высокого давления;

•аккумулирующей мембраны 10, разделяющей полости подкачки и слива;

•штуцера 16 магистрали высокого давления с нагнетательным клапаном 15.

 

Рисунок 5 – Корпус-распределитель:

а – фаза наполнения; b – фаза нагнетания

1 – плунжер; 2 – вал-распределитель; 3 – распределительная втулка; 4 – запирающая игла электромагнитного клапана высокого давления; 5 – канал обратного слива топлива; 6 – фланец; 7 – электромагнитный клапан высокого давления; 8 – канал камеры высокого давления; 9 — кольцевой канал впуска топлива; 10 – аккумулирующая мембрана; 11 – полость за мембраной; 12 – камера низкого давления; 13 – распределительная канавка; 14 – выпускной канал; 15 — нагнетательный клапан; 16 – штуцер магистрали высокого давления

 

В фазе наполнения (рис. 9а) на нисходящем профиле кулачков радиально движущиеся плунжеры 1 перемещаются наружу, к поверхности кулачковой шайбы. Запирающая игла 4 при этом находится в свободном состоянии, открывая канал впуска топлива. Через камеру низкого давления 12, кольцевой канал 9 и канал иглы топливо направляется от топливоподкачивающего насоса по каналу 8 вала-распределителя и заполняет камеру высокого давления. Излишек топлива вытекает через канал 5 обратного слива.

В фазе нагнетания (рис. 9b) плунжеры 1 при закрытой игле 4 перемещаются на восходящем профиле кулачков к оси вала-распределителя, повышая давление в камере высокого давления.

Благодаря этому топливо под высоким давлением движется по каналу 8 камеры высокого давления. Затем топливо через распределительную канавку 13, которая в этой фазе соединяет вал-распределитель 2 с выпускным каналом 14, штуцер 16 с нагнетательным клапаном 15, магистраль высокого давления и форсунку поступает в камеру сгорания двигателя.

Дозирование топлива с помощью электромагнитного клапана высокого давления

Электромагнитный клапан 7 (рис. 5) высокого давления по сигналу блока управления ТНВД перекрывает какал подачи топлива, смещая запирающую иглу 4 к седлу. Закрытие клапана соответствует моменту начала подачи топлива. Одновременно блок управления начинает отсчет времени нагнетания. Дозирование подачи топлива определяется интервалом между моментом начала подачи и моментом открытия электромагнитного клапана и называется продолжительностью подачи. Продолжительность закрытия электромагнитного клапана определяет, таким образом, величину цикловой подачи топли-ва. С открытием этого клапана заканчивается подача топлива под давлением.

Избыточное топливо, которое нагнетается вплоть до прохождения роликом плунжера верхней точки профиля кулачка, направляется через специальный канал в пространство за аккумулирующей мембраной. Скачки высокого давления, которые при этом возникают в контуре низкого давления, демпфируются аккумулирующей мембраной. Кроме того, это пространство сохраняет аккумулированное топливо для процесса наполнения перед последующим впрыскиванием.

Для останова двигателя с помощью электромагнитного клапана полностью прекращается нагнетание под высоким давлением. Следовательно, не требуется дополнительный остановочный клапан, как это имеет место в распределительных ТНВД с управлением регулирующей кромкой.

 

5.Устройство опережения впрыскивания

При неизменном моменте начала впрыскивания и повышающейся частоте вращения коленчатого вала увеличивается угловое смещение по коленчатому валу между моментами начала впрыскивания и сгорания, так что процесс сгорания не начинается в нужный момент (по отношению к положению поршня в цилиндре).

Наиболее благоприятно процесс сгорания, равно как и лучшая отдача дизеля но мощности, протекает только в том случае, когда момент начала сгорания соответствует определенному положению коленчатого вала или поршня в цилиндре. Задачей устройства опережения впрыскивания является увеличение угла начала подачи топлива при повышении частоты вращения коленчатого вала. Это устройство, состоящее из датчика угла поворота приводного вала ТНВД, блока управления и электромагнитного клапана установки момента начала впрыскивания, обеспечивает оптимальный момент начала впрыскивания соответственно условиям эксплуатации двигателя, чем компенсирует временной сдвиг, определяемый сокращением периода впрыскивания и воспламенения при увеличении частоты вращения.

Устройство опережения впрыскивания, оснащенное гидравлическим приводом, встроено в нижнюю часть корпуса ТНВД поперек его продольной оси (рис. 6).

 

Рисунок 6 – Устройство опережения впрыска с электромагнитным клапаном:

1 – кулачковая шайба; 2 – шаровая цапфа; 3 – плунжер установки угла опережения впрыскивания; 4 – подводной/ отводной канал; 5 – регулировочный клапан; 6 – лопастной топливоподкачивающий  насос; 7 – выход из топливоподкачивающего насоса; 8 – вход в топливоподкачивающий насос; 9 – подвод от топливного бака; 10 – пружина управляющего поршня; 11 – возвратная пружина; 12 – управляющий поршень; 13 – кольцеобразная камера гидравлического упора; 14 – дроссель; 15 – электромагнитный клапан установки момента начала впрыскивания

 

Кулачковая шайба 1 входит своей шаровой цапфой 2 в поперечное отверстие плунжера 3 так, что поступательное движение последнего превращается в поворот кулачковой шайбы. В середине плунжера находится регулировочный клапан 5, который открывает и закрывает управляющие отверстия в плунжере. По оси плунжера 3 расположен нагруженный пружиной 10 управляющий поршень 12, который задает положение регулировочного клапана.

Поперек оси плунжера находится электромагнитный клапан 15 установки момента начала впрыскивания (на рис. 6 условно повернут в плоскость устройства опережения впрыскивания). Он влияет на давление, действующее на управляющий поршень, принимая сигнал от блока управления ТНВД.

Регулирование начала впрыскивания

В зависимости от условий эксплуатации двигателя (нагрузка, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости) блок управления работой дизеля предписывает установку необходимого угла опережения впрыскивания, который определяется соответствующим полем характеристик. В соответствии с этим управляется электромагнитный клапан высокого давления. Для того чтобы ТНВД начал нагнетание в нужное время, кулачковая шайба должна быть повернута сообразно требуемому моменту начала впрыскивания.

Регулятор начала впрыскивания в блоке управления ТНВД постоянно сравнивает действительное значение момента начала впрыскивания с заданным. Если различие этих сигналов выше допустимого, регулятор изменяет момент начала впрыскивания с помощью электромагнитного клапана установки момента начала впрыскивания. Информацию о действительном моменте начала впрыскивания передает сигнал датчика угла поворота приводного вала ТНВД или, в качестве альтернативы, сигнал датчика подъема иглы распылителя форсунки.

Установка раннего опережения впрыскивания

На неработающем двигателе плунжер 3 установки угла опережения впрыскивания (рис. 6) благодаря возвратной пружине 11 устанавливается на позднее впрыскивание. При работающем двигателе давление топлива внутри ТНВД изменяется клапаном регулирования давления в зависимости от частоты вращения коленчатого вала. Давление топлива, проходящего через дроссель 14 в кольцеобразную камеру 13 гидравлического упора, сдвигает при закрытом электромагнитном клапане 15 управляющий поршень 12 в направлении положения «раньше» (на рис. 6 — вправо), преодолевая силу пружины 10 поршня. Благодаря этому на «раньше» сдвигается и регулировочный клапан 5, открывая канал 4, ведущий к камере за плунжером 3.

Топливо, поступая через этот канал, может давить на плунжер, перемещая его в направлении положения «раньше». Осевое перемещение плунжера 3 преобразуется через шаровую цапфу 2 в поворот кулачковой шайбы 1 относительно вала привода ТНВД, что ведет к более раннему набеганию роликов на кулачки и обеспечивает более раннее начало впрыскивания. Возможность установки более раннего угла опережения впрыскивания составляет до 20° угла поворота кулачковой шайбы (соответственно 40° угла поворота коленчатого вала).

Установка позднего опережения впрыскивания

Электромагнитный клапан 15 установки момента начала впрыскивания открывается, если он воспринимает тактовый сигнал от блока управления ТНВД. При его открытии снижается управляющее давление в кольцеобразной камере 13 гидравлического упора.

Управляющий поршень 12 перемещается силой пружины 10 в направлении положения «позже» (на рис. 6 — влево).

Плунжер 3 при этом остается на месте. Топливо может вытекать из полости за плунжером 3, только если регулировочный клапан 5 откроет управляющее отверстие, соединенное с каналом 4. Сила пружины 11 и реактивный момент на кулачковой шайбе 1 давят теперь на плунжер 3 в направлении положения «позже», т. е. к исходному положению.

 

Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя

У любого дизельного двигателя рано или поздно может потребоваться ремонт топливного насоса высокого давления. Как человеческое сердце с годами начинает «барахлить», так и этот аппарат подвержен возрастным изменениям. Наряду с естественным износом деталей, сказывается и заправка некачественным топливом. Дизельные агрегаты в этом плане более чувствительны, чем бензиновые моторы.

Предлагаемая статья поможет владельцам дизельных авто при возникновении проблем с топливным насосом. В ней также приводятся советы: как отремонтировать этот узел своими руками.

Устройство прибора

Топливный насос высокого давления (ТНВД) представляет собой самостоятельный узел системы питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в первую очередь — дизельных. Хотя это устройство применяется и на бензиновых моторах с инжекторным впрыском, впервые оно было использовано именно на дизеле.

Главная функция его состоит в создании разницы давлений между напорной магистралью и камерой сжатия, чтобы обеспечить надежный впрыск горючего в полость цилиндра. Но этого мало.

Насос задает также последовательность подачи топлива к рабочим форсункам, то есть выполняет распределительную функцию. Помимо этого, он регулирует объем подачи в зависимости от режима движения (частоты вращения коленвала) и от некоторых других факторов: температура двигателя, включение и выключение кондиционера.

Наконец, подобно тому, как в карбюраторных моторах регулируется угол опережения зажигания, на дизельном двигателе ТНВД автоматически корректирует опережение момента впрыска.

Существуют насосы трех основных типов: рядные, с распределенным впрыском и магистральные. Устройство их рассматривается в отдельной статье. Здесь же стоит упомянуть лишь, что рядные насосы использовались до недавнего времени на грузовых дизельных автомобилях, тракторах и специализированной дорожно-транспортной технике.

Распределительные аппараты устанавливают на все легковые дизельные авто и на некоторые грузовые. Магистральные применяются в современных топливных системах Common Rail. Такие насосы лишены функции распределения топлива, эту задачу выполняет электронный блок управления двигателем (ЭБУ), который согласно программе командует рабочими форсунками.

Внешние проявления топливной недостаточности

Какие могут быть признаки неисправности топливного насоса? Как было сказано в начале статьи, основными причинами потери работоспособности ТНВД являются износ трущихся поверхностей и низкое качество топлива. Здесь можно уточнить, что под низким качеством солярки следует подразумевать и попадание в топливо воды. Ниже перечисляются внешние симптомы неблагополучной работы топливного насоса:

  • Затруднен пуск двигателя — скорее всего, наступил износ плунжерной пары (или пар), и насос не развивает нужного давления. Проверяется простым способом. Нужно положить на ТНВД тряпку, полить ее холодной водой и выждать несколько минут. После чего повторить попытку. Если двигатель заведется, значит, причина действительно в износе. При охлаждении происходит уменьшение зазоров в сопряжении и повышается вязкость топлива, в результате чего насос обеспечивает необходимое давление.
  • Потеря мощности. Из-за увеличившихся зазоров снижается давление впрыска, ухудшается работа всережимного регулятора оборотов.
  • Перегрев двигателя. Причинами могут быть неправильная работа автомата опережения впрыска. В этом случае нельзя откладывать ремонт ТНВД «на потом».
  • Растущий «аппетит» силового агрегата. Вызывается утечками топлива, износом плунжерных сопряжений, неправильным углом опережения впрыска.
  • Жесткая работа мотора, которая может быть следствием чересчур раннего момента впрыска и неравномерностью подачи солярки в разные цилиндры. Правда последнее на распределительных ТНВД практически невозможно, так что, скорее всего, дело в форсунках.
  • Черный выхлоп из выпускной трубы. Причина может быть в слишком позднем угле впрыска горючего.

Если есть уверенность в своих силах

При наличии перечисленных выше признаков необходимо подумать о ремонте топливного нагнетателя. Ниже рассматривается, как устранить некоторые неисправности аксиального ТНВД распределительного типа своими руками.

Следует оговориться, что прежде чем браться за эту работу, следует изучить устройство ремонтируемого агрегата, выяснить — какие могут понадобиться инструменты, потому что в некоторых случаях не обойтись без специальной оснастки, съемника, например.

Также следует приготовить фотоаппарат, чтобы фиксировать каждый этап разборки. В противном случае можно забыть — где находились те или иные детали. Для разборки необходимо приготовить подходящий стол и покрыть его чистой тканью или хотя бы листом белой бумаги. На полу не должно быть мусора, иначе случайно упавшую деталь можно и не найти.

Итак, что может самостоятельно сделать автолюбитель, не имеющий специальной квалификации?

  1. устранить утечку топлива из корпуса насоса;
  2. проверить исправность электромагнитного клапана;
  3. проверить плунжерный механизм подачи горючего;
  4. проверить автоматический регулятор частоты вращения;
  5. очистить фильтрующие сетки;
  6. проверить давление, развиваемое прибором;
  7. отрегулировать автомат опережения впрыска.

 

Разборка и устранение утечек

Ниже описывается последовательность действий при самостоятельном ремонте ТНВД. На работающем двигателе отсоединяют тягу, соединяющую педаль газа с рычагом, регулирующим подачу топлива. После чего вручную покачивают рычаг в радиальном направлении, стараясь растянуть возвратную пружину.

Если через кольцевую щель не наблюдается просачивания солярки, значит, уплотнение не изношено. В противном случае требуется восстановительный ремонт сопряжения.

Пока насос еще не снят с двигателя, убеждаются в исправности электромагнитного клапана отключения подачи топлива. Если двигатель пускается и глушится при повороте ключа — клапан исправен. Как поступать в ситуации, когда этот компонент отказывает во время движения, будет рассказано несколько ниже.

Теперь же остается переходить к разборке насоса. Перед тем как отсоединять от агрегата топливные магистрали и электроподводку, необходимо протереть его корпус и соединения смоченной в солярке ветошью, после чего вытереть насухо, чтобы исключить попадание грязи в топливную систему. Снятый насос еще раз промыть, после чего снять крышку и слить с него топливо.

В первую очередь нужно разобрать привод регулировки подачи горючего и произвести ревизию уплотнений, а также оценить степень износа сопряженных деталей. Уплотнительные кольца обязательно меняют. Для этой цели необходимо купить ремкомплект для ремонтируемого прибора.

Что касается изношенных деталей, есть два способа отреставрировать их: восстановить изношенную ось с помощью хромирования, или выточить и поставить в корпус ремонтную бронзовую втулку. Корпус перед этим придется расточить.

Ремонт плунжерного механизма

Далее следует перейти к разборке и ревизии плунжерного нагнетателя. Отсоединяют от корпуса распределительную головку насоса, после чего кладут его шкивом вниз, чтобы не высыпались внутренности. Перед тем как вынуть кулачки, приводную шестеренку и муфту центробежного регулятора, нужно проверить, не заедают ли эти детали при движении, а затем, аккуратно поддерживая их пальцами, извлечь из корпуса.

Ролики, шайбы, оси кулачковой муфты целесообразно пометить маркером, потому что все сопряженные поверхности уже притерлись друг к другу, и будет лучше, если они так и останутся после сборки. После разборки нужно внимательно осмотреть детали на предмет обнаружения сколов или выработки. Сильно изношенные элементы следует заменить новыми.

Степень износа плунжерной пары оценить можно только приблизительно. Работоспособность прецизионного сопряжения проверяется после сборки насоса путем измерения его рабочего давления. Наконец, нужно продуть сжатым воздухом все фильтрующие элементы (сетки), после чего можно собирать насос в обратной последовательности.

Сборка и регулировка оборотов

Когда агрегат будет собран, нужно залить его соляркой, проворачивая вручную приводной валик, после чего можно устанавливать на место и подсоединять топливопроводы, шланги и электропроводку системы управления.

После того как мотор будет заведен, следует убедиться в правильности работы автомата опережения впрыска горючего, в зависимости от давления в полости низконапорного лопастного насоса. На этом блоке имеется свой регулятор холостых оборотов. При необходимости регулируют этот параметр, завинчивая или вывинчивая регулировочный винт.

Перед выполнением этой процедуры рекомендуется запомнить положение винта, сосчитав количество выступающих из контргайки витков резьбы, чтобы, в крайнем случае, вернуться к исходной настройке. В мануале на двигатель указывается требуемое количество оборотов на холостом ходу двигателя. Обычно они понижаются с 1100 оборотов после запуска до 750 — после прогрева дизеля с механической коробкой, и до 850 — на двигателе с автоматом.

Проверка давления

В заключение проверяют давление в напорной магистрали, что является косвенной проверкой состояния плунжерной пары. Для этой цели понадобится манометр, рассчитанный на давление до 350 бар, соединительный шланг для подключения к насосу и переходник, включающий в себя стравливающий клапан.

В качестве измерительного прибора подойдет манометр ТАД-01А или более старый — КИ-4802. Если переходника в продаже не найдется, придется изготовить его самостоятельно.

Конечно, необходимо принимать во внимание размеры присоединительной резьбы, и куда планируется вворачивать соединительный шланг. Для измерения прибор подключают к центральному отверстию распределительного блока или к одному из напорных штуцеров.

После присоединения манометра к ТНВД проворачивают вал насоса с помощью стартера и фиксируют показание стрелочного индикатора. Если прибор показывает больше 250 атмосфер — это нормально (при работающем двигателе давление будет выше).

Аварийный ремонт электромагнитного клапана

Как было обещано выше, несколько слов о том, что делать, если откажет в пути электромагнитный клапан отключения топлива. В этом случае двигатель внезапно остановится. Правда, причин этому может быть несколько. Чтобы отбросить версию неисправности электроклапана, его необходимо исключить из работы, поскольку в нормальном режиме он всегда открыт.

Для этого нужно снять питающий провод, изолировать его от массы, после чего вывернуть клапан, удалить из него наконечник с пружиной и поставить устройство обратно. Если двигатель все равно не заведется, причина, очевидно, — в чем-то другом. Если же мотор запустится, нужно искать неисправность в клапане.

Чтобы делать это не в дороге, нужно сначала добраться до дома. Правда глушить двигатель потом придется грубо, но просто: поставить машину на ручник, включить повышенную передачу и отпустить педаль сцепления.

А затем уже приступать к ремонту. Сначала следует проверить, — не сгорела ли обмотка электромагнита. Для этого соединяют клапан с плюсом аккумулятора с помощью отрезка исправного провода, после чего пытаются завести двигатель. Если он заводится, значит, сгорела обмотка. В противном случае ищут место утечки напряжения с подводящего провода.

Обращение к специалистам

Тем же, кто не имеет желания или возможности делать ремонт ТНВД самостоятельно, следует обратиться на специализированную станцию ремонта топливной аппаратуры. Хотя существуют и дилерские центры, выполняющие обслуживание и ремонт автомобилей определенной марки, топливной аппаратурой они, как правило, не занимаются, поскольку для этого требуется дорогостоящее диагностическое оборудование.

Основным стендом для диагностики и регулировки ТНВД является Bosch EPS-815. На нем проверяются различные параметры, заданные для данного насоса производителем. Например: пусковая подача горючего, объемная подача на различных режимах, давление на выходе и некоторые другие.

При выборе сервиса следует учитывать его надежность. Для этого нужно предварительно приехать на собеседование, где поинтересоваться мнением обслуживаемых клиентов. В таких случаях обращают внимание на историю выбранного сервиса. Как правило, недобросовестные фирмы существуют в сфере услуг не более одного года.

Слабым звеном ТНВД дизельных двигателей является чувствительность их к попаданию в топливную систему воды. Особенно подвержены этому легковые иномарки, для которых вода является главным врагом. Для уменьшения этой опасности зимой нужно поддерживать максимально возможный уровень топлива в баке, чтобы свести к минимуму образование конденсата.

 

Устройство распределительного ТНВД аксиального типа (с аксидально расположенным плунжером) VE

Общие сведения.

Это одноплунжерный топливный насос высокого давления с приводом возвратно-поступательного и вращательного движения его плунжера от торцевой кулачковой шайбы. В этом ТНВД распределительного типа плунжер расположен аксиально. На приводном вале этого ТНВД расположен пластинчатый питающий насос и шестерня привода механического регулятора.

Распределительный ТНВД аксиального типа VE отличается от рядного ТНВД тем, что в распределительном ТНВД аксиального типа VE один плунжер-Распределитель совершает помимо возвратно-поступательного движения также и вращательное движение, распределяя при этом топливо через форсунки по цилиндрам ДВС.

Кроме того, распределительный ТНВД аксиального типа VE отличается от рядного ТНВД тем, что изменение количества топлива подаваемого через форсунки в цилиндры ДВС (цикловой подачи) осуществляется посредством перемещения дозирующей (отсечной) муфты распределительного ТНВД аксиального типа VE относительно этого плунжера.

Когда дозирующая (отсечная) муфта открывает в перемещающемся внутри нее плунжере соответствующий канал, то нагнетание топлива прекращается, и топливо, которое не прошло через нагнетательный клапан, стравливается во внутреннюю полость ТНВД. Так происходит работа этого ТНВД в соответствии с порядком работы форсунок (топливо, подается плунжером-распределителем поочередно к каждой форсунке).

Отличительной особенностью распределительного ТНВД аксиального типа VE, является и то, что для смазки его элементов используется дизельное топливо.

При работе распределительного ТНВД аксиального типа VE, топливо из топливного бака с помощью пластинчатого питающего насоса (топливоподкачивающего насоса) подается во внутреннюю полость ТНВД. Между топливным баком и питающим насосом расположен фильтр тонкой очистки. Возвратно-поступательное движение плунжера-распределителя осуществляется за счет обкатывания кулачковой шайбы (шайбы с торцевым кулачковым профилем) по роликам обоймы с роликами. Ход плунжера-распределителя постоянен и величина его равна высоте кулачков шайбы с торцевым кулачковым профилем. Одновременно с возвратно-поступательным движением происходит вращательное движение плунжера-распределителя, благодаря которому топливо после окончания поступательного движения подается (распределяет) им через каналы в распределительной головке к соответствующему нагнетательному клапану в соответствии с порядком работы цилиндров ДВС. В конце поступательного движения плунжера-распределителя после открытия соответствующего нагнетательного клапана топливо поступает к соответствующей форсунке. В данной конструкции ТНВД дизельное топливо используется и для смазки ТНВД. Необходимо отметить, что в исходное положение плунжер-распределитель возвращается с помощью планки и двух пружин. Электромагнитный клапан устройства для прекращения подачи топлива открывает либо закрывает канал, через который происходит наполнение топливом надплунжерной полости.

В распределительной головке, по которой перемещается плунжер-распределитель, имеется канал для подвода топлива. Под воздействием плунжера-распределителя топливо поступает через канал и через распределительный паз и каналы, выполненные в распределительной головке к соответствующим нагнетательным клапанам, а далее к форсункам.

Цикловая подача топлива (количество топлива поступающего в цилиндр ДВС за рабочий цикл) регулируется дозирующей (отсечной) муфтой, которая через рычаг и другие элементы ТНВД связана с педалью управления подачей топлива.

При движении плунжера-распределителя от ВМТ к НМТ происходит фаза заполнения надплунжерного пространства. Вторая фаза это нагнетание. При этом плунжер-распределитель движется вперед от НМТ к ВМТ. Топливо при движении плунжера-распределителя внутри дозирующей (отсечной) муфты во время фазы нагнетания через нее не стравливается, так как она держит канал закрытым.

В момент, когда дозирующая (отсечная) муфта при движении внутри нее плунжера-распределителя, открывает канал, нагнетание прекращается, и нагнетательный клапан закрывается. Не прошедшее через нагнетательный клапан топливо стравливается во внутреннюю полость ТНВД.

Ширина дозирующей (отсечной) муфты обеспечивает перекрытие канала в плунжере-распределителе во время фазы нагнетания. Положение дозирующей (отсечной) муфты изменяется при изменении положения педали управления подачей топлива. Цикловая подача тем больше, чем муфта находится ближе по отношению к нагнетательным клапанам (более выдвинута вперед).

Коррекция цикловой подачи в распределительном ТНВД аксиального типа VE осуществляется обычно двухрежимным регулятором и ограничителем дымности (пневмокорректором).

В корпусе ТНВД установлен перепускной клапан, который соединен со сливным штуцером.

Угол впрыска может регулироваться за счет перемещения корпуса ТНВД на двигателе или за счет перемещения ремня относительно Шкива ТНВД.

Регулировка холостого хода производится изменением положения наружного рычага, находящегося на ТНВД.

Контроль момента перекрытия торцом плунжера-распределителя впускного окна во втулке может осуществляться с помощью приспособления с индикатором часового типа. Индикатор при этом устанавливается на ТНВД вместо болта служащего для удаления воздуха, и упирается в торец плунжера-распределителя.

Угол впрыска может контролироваться с помощью моментоскопа, а также стробоскопа.

ТНВД что это? Топливный насос высокого давления дизельного двигателя, устройство

[box type=»info»] Топливный насос высокого давления это расшифровка аббревиатуры ТНВД.[/box]

Один из главных конструктивных элементов впрыска дизельного ДВС. Данный насос выполняет обычно две возложенные на него задачи: регулирование момента начала впрыска; нагнетания определённого количества топлива. Вместе с моментом появления аккумуляторных систем впрыскивания топлива, задача регулирования необходимого момента впрыска была возложена на электронные системы. 

Основой устройства ТНВД является  так называемая плунжерная пара, состоящая из поршня и цилиндра, который по размеру довольно небольшой.

[box type=»download»] Конструктивно устройство ТНВД делят на несколько видов:

Они бывают Распределительные;

Могут быть Рядные;

И есть Магистральные насосы высокого давления;[/box]

Что такое ТНВД  рядного исполнения

Рядный ТНВД

В рядном насосе нагнетание дизельного топлива (соляры) а один цилиндр происходит за счёт работы отдельной плунжерной пары.

Рядные ТНВД оборудованы стольким количеством плунжерных пар, сколько у двигателя имеется цилиндров, то есть если в моторе 4 цилиндра то и насос имеет четыре плунжерных пары.

Такие плунжерные пары, установленные в корпусе топливного насоса, где выполнены каналы, выполняющие функцию отвода топлива. Движение плунжеров осуществляется при помощи кулачкового вала, имеющего привод от колен. вала двигателя. Прижимают плунжеры к кулачкам специальные пружины.

Схема работы плунжеров

Когда происходит вращение кулачкового вала, кулачок находит на толкатель. Затем плунжер выполняет движение вверх по втулке, в это время закрываются впускные и выпускные отверстия. Повышается давление, и в это время происходит открытие нагнетательного клапана, и топливо, соответственно, поступает к необходимой форсунке.


[box type=»info»] ТНВД используют также в системах непосредственного впрыска бензиновых ДВС, однако стоит заметить, что давление создаваемое таким топливным насосом значительно меньше, чем на дизельных моторах.[/box]  

На данный момент главными производителями топливных насосов являются: Bosch, Lukas, Delphi и другие.

[box type=»bio»] Итак, что такое ТНВД рядный мы разобрались. Конструкцией ТНВД рядного устройства обеспечивается высокая надёжность механизма в целом. Насосы постоянно проходят процесс мазки моторным маслом, поэтому могут функционировать на топливе не совсем высокого качества.[/box]

Устройство ТНВД распределительного типа

Тнвд распределительного типа


Рассмотрим теперь что такое ТНВД, но уже распределительного типа. В таком насосе всего одна плунжерная пара. 
Этот плунжер совершает за один такт такое количество возвратно-поступательных движений, сколько цилиндров в двигателе.

Одновременно плунжер вращается вокруг своей оси и распределяет таким образом топливо по всем цилиндрам.

Так как топливный насос высокого давления работает постоянно, пока вращается коленвал, то чтобы заглушить двигатель нужно отключить подачу топлива. Делается это либо при помощи механического рычага, либо электрическим клапаном, который перекрывает подачу топлива  к самому насосу.

 

Что такое ТНВД магистрального типа

Тнвд магистрального типа

Теперь рассмотрим устройство тнвд магистрального типа. Такие насосы используются в системе подачи топлива Common Rail.

Общий принцип работы системы Common Rail заключается в том, что насос нагнетает топливо не сразу в цилиндры, а в топливную рампу.

А вот из рампы дизельное топливо уже впрыскивается специальными электромагнитными форсунками Common Rail. Форсунки управляются блоком управления подобно инжекторной системе.

Вот собственно и все.

Интересное видео о работе дизельного мотора:

Читайте еще интересные статьи на аналогичную тему ниже:

 

Похожие статьи

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *