Привод топливного насоса

Топливный насос: назначение, виды, устройство, принцип действия

Ключевым устройством любой топливной системы бензинового ДВС является топливный насос (ТН), основным назначением которого является подача топлива под определенным давлением к топливным форсункам или карбюратору (в зависимости от типа двигателя).

Топливные насосы различаются по типу привода на механические и электрические устройства.

Топливный насос механический

Топливный насос механического типа или бензонасос используется на двигателях, оснащенных карбюраторами. Работа насоса обеспечивается механическим приводом от распредвала ДВС, как правило, через вспомогательные устройства, например, привод может быть осуществлен через вал масляного насоса. В любом случае насос находится на двигателе.

Механический насос является одним из видов поршневого насоса.

Конструкция механического топливного насоса

Конструкция механического топливного насоса

Насос подобного типа имеет достаточно сложную конструкцию, состоящую из следующих механизмов и элементов:

  • корпуса с защитной крышкой;
  • диафрагмы – располагается в средней части корпуса;
  • штока – соединяется с диафрагмой;
  • возвратной пружины – устанавливается на шток;
  • клапанов – всасывающего и нагнетательного, которые расположены в верхнем отсеке корпуса;
  • фильтра сетчатого – устанавливается в защитной крышке;
  • привода механического

Основным конструкционным элементом механического ТН является диафрагма, которая состоит из 2-3 мембран, уплотненных между собой прокладками. Как уже было сказано выше, диафрагма насаживается на шток, который с обратной стороны соединен с механическим приводом ТН.

На разных марках автомобилей может быть установлен механический привод разной конструкции – двуплечный рычаг (коромысло) или толкатель с рычагом и балансиром (чаще применяется на отечественных автомобилях).

Механический привод осуществляется при помощи эксцентрика распредвала. Совершая вращательные движения эксцентрик воздействует на шток, который толкает диафрагму, преодолевая воздействия пружины.

Полость, расположенная над диафрагмой увеличивается в размере, при этом происходит поступление топлива (бензина) в насос из бака через клапан всасывания. В этот момент нагнетательный клапан полностью закрыт.

Далее эксцентрик освобождает приводной рычаг, вместе с тем диафрагма возвращается в исходное положение под воздействием пружины. В полости над диафрагмой возрастает рабочее давление и происходит открытие нагнетательного клапана, благодаря чему топливо попадает в карбюратор. В этот момент закрывается всасывающий клапан.

Рабочие циклы топливного насоса повторяются при совершении очередного оборота эксцентрика, расположенного на приводном валу.

Бензин поступает в поплавковую камеру карбюратора. При ее заполнении топливом запорная игла перекрывает доступ бензина.

Диафрагма при этом стопорится на места, а насос работает вхолостую до того момента, пока не потребуется очередная порция топлива для заполнения карбюратора.

Регулировка производительности топливного механического насоса осуществляется путем автоматического изменения амплитуды перемещения диафрагмы.

Топливный насос электрический

Топливный электронасос используется в бензиновых ДВС, оснащенных системой распределенного впрыска топлива.

Кроме этого данный тип насосов может также применяться как на дизелях, так и на бензиновых двигателях с системой прямого впрыска топлива. В этом случае электрический ТН встраивается в контур низкого давления для того чтобы обеспечить подачу топлива к ТНВД.

Электрический ТН способен создавать рабочее давление в диапазоне 0,3 — 0,7 МПа. Топливный электронасос может устанавливаться как в топливопроводе, так и непосредственно в топливном баке.

Чаще всего насос устанавливается внутрь бака, что обеспечивает более быстрое охлаждение насоса, за счет его погруженности в топливо.

Конструкция электрического топливного насоса

Конструкция электрического топливного насоса

Электрический насос состоит из:

  • привода электрического типа (электрический двигатель);
  • металлического корпуса;
  • датчика расхода топлива;
  • топливного заборника;
  • топливного фильтра сетчатого;
  • клапанов – обратного и редукционного

Конструктивно топливный электронасос можно разделить на две части: электродвигатель и, непосредственно, насос. Обе части объединены в одном металлическом корпусе. Все элементы насоса находятся в постоянном контакте с топливом.

Это возможно благодаря высокому электрическому сопротивлению бензина, который выступает в роли изолятора и предотвращает короткое замыкание.

Работа насоса обеспечивается двумя клапанами: редукционным и обратным. Обратный клапан обеспечивает запирание топливной системы при остановке двигателя.

А редукционный клапан необходим для поддержания в топливной системе необходимого давления, что обеспечивается отсеканием излишков топлива.

Виды электрических ТН

Существует три основных вида топливных электронасосов – шестеренный, центробежный и роликовый.

Шестеренный насос

В шестеренном насосе топливо подается при помощи ротора (внутренней шестерни, подвижной), который располагается эксцентрично относительно статора (внешней шестерни, неподвижной). При вращении ротора боковые части его зубьев образуют небольшие камеры, которые меняют свой размер в зависимости от того, в каком месте проходят статор.

На входе камеры имеют максимальный размер и засасывают за счет разряжения в себя топливо. По мере вращения относительно статора камера уменьшается в размерах, за счет чего обеспечивается подача и нагнетание топлива на выходе из насоса.

Роликовый насос

Аналогичный принцип используется в роликовом насосе, в котором подача топлива осуществляется также благодаря эксцентричному расположению вращающегося ротора с подвижными роликами и неподвижного статора. Ролики перемещаются в специальных углублениях в роторе. Пространство, возникающее между ротором и роликом, полностью заполняется топливом в момент, когда ролик под действием центробежной силы максимально стремится вырваться из ротора.

Продолжая вращаться, ротор перемещает ролики относительно статора, форма которого меняется, заставляя ролики прижиматься к центру оси вращения ротора и сжимая тем самым топливо. На выходе создается дополнительное условие, при котором открывается отверстие выпуска, и топливо под высоким давлением удаляется из насоса.

Центробежный насос

В центробежном насосе подача топлива обеспечивается при помощи крыльчатки, которая оснащается специальными лопатками по всему периметру. Вращение крыльчатки происходит внутри полости, оснащенной двумя каналами – всасывающим и нагнетательным. Вращательные движения лопаток обеспечивают вихревой поток топлива, за счет чего достигается повышение давления.

Если шестеренный и роликовый насосы в силу особенностей конструкции монтируются непосредственно в топливопровод, то центробежный насос размещается в топливном баке. В современных топливных системах предпочтение отдается центробежному насосу, который значительно менее шумный, обеспечивает более ровный (без пульсаций) поток подаваемого топлива, хотя при этом и имеет ограничения по производительности и создаваемому давлению.

Управление работой электрического ТН обеспечивается благодаря блоку управления ДВС. Топливный насос начинает свою работу параллельно с включением зажигания, однако существуют автомобили, в которых насос активируется при открытии водительской двери (еще до того, как будет вставлен ключ зажигания или нажата кнопка пуска).

Электрический насос способен поддерживать довольно узкий, но достаточный для нормальной работы двигателя, диапазон рабочего давления, которое регулируется за счет изменения напряжения и при помощи предохранительного клапана, ограничивающего максимально допустимое давление в системе.

Привод топливного насоса

Момент впрыска топлива в камеру сгорания. Кулачковый вал (рис. 28) топливного насоса получает вращение от коленчатого вала дизеля. Вращение передается шестернями: установленной на конце коленчатого вала, промежуточной и шестерней, соединенной с кулачковым валом топливного насоса.

Кроме того, от шестерни коленчатого вала через шестерню вращение передается на распределительный вал механизма газораспределения.

Поскольку на тракторах установлены четырехтактные дизели, насос должен подавать топливо в камеру сгорания каждого цилиндра один раз за два оборота коленчатого вала. Чтобы обеспечить такую подачу, число зубьев на шестерне делают в два раза больше числа зубьев на шестерне, сидящей на коленчатом валу.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для согласования положения поршня в цилиндре с моментом начала подачи топлива насосом на шестернях выбивают специальные метки, по которым и осуществляют правильную сборку дизеля. Подобные метки сделаны и на шестерне, чтобы также согласовать нужные моменты открытия и закрытия клапанов механизма газораспределения.

Мощность и расход топлива дизеля зависят не только от качества топливовоздушной смеси, но и от того, когда закончится сгорание впрыснутого топлива.

Топливо, впрыснутое в камеру сгорания, воспламеняется не сразу, а с некоторой задержкой. Учитывая это обстоятельство, топливо подают в дизели не тогда, когда поршень приходит в в.м.т. (конец такта сжатия), а несколько раньше. Причем это опережение выбирают таким, чтобы сгорание в основном закончилось к моменту прихода поршня в в. м. т.

Чтобы топливо впрыскивалось форсункой с нужным опережением, топливный насос должен начать подачу еще раньше. Это связано с тем, что при нагнетании топливо сжимается, а топливопроводы под действием давления несколько расширяются. Величина опережения подачи топлива характеризуется углом опережения подачи а, т. е. углом, на который поворачивается коленчатый вал дизеля от момента начала подачи топлива насосом до прихода поршня в в.м.т.

Оптимальная величина угла опережения подачи для каждого режима работы дизеля различна. Поэтому в приводе топливных насосов предусмотрено устройство, которое позволяет точно устанавливать нужный момент впрыска при наивыгоднейшем опережении, а у некоторых насосов, кроме того, угол подачи автоматически регулируется в зависимости от частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Привод без автоматического изменения угла впрыска.

Шестерня (рис. 29, а) привода свободно посажена на установочном фланце и соединяется с валом топливного насоса при помощи шлицевой шайбы. Шайба своими внутренними шлицами надевается на наружные шлицы втулки, неподвижно укрепленной на конце вала насоса, и двумя винтами присоединяется к шестерне привода.

Отверстия с резьбой для винтов крепления расположены на шестерне по окружности через 22,5 Отверстия без резьбы на шайбе 1 расположены по окружности такого же диаметра через 21 Такая разница в углах между отверстиями шестерни и шайбы сделана для того, чтобы можно было точно изменять момент подачи во время установки насоса на дизель. Смещение винта крепления на одно соседнее отверстие вызывает смещение кулачкового вала насоса относительно шестерни привода на 1,5° (22,5—21 = 1,5°), что изменяет момент подачи топлива на 3° по углу вращения коленчатого вала дизеля.

Рис. 28. Момент начала подачи топлива насосом высокого давления:
1 — кулачковый вал; 2 — поршень; 3 — коленчатый вал; 4, 5, 6, 7 — шестерни.

Рис. 29. Привод топливного насоса:
а — простой; б — с автоматической регулировкой момента впрыска топлива; 1— шлицевая шайба; 2— винты; 3— втулка; 4 — установочный фланец; 5, 9 — валы; 6 — шестерня; 7—кожух; 8—ведомая полумуфта; 10— ось; 11 — груз; 12 — шайба; 13 — шип; 14 — ведущая полумуфта; 15 — упор; 16 — пружина.

Привод с автоматическим изменением угла впрыска.

В этом случае между шестерней привода и валом насоса устанавливается муфта опережения впрыска, укрепленная на кулачковом валу (см. рис. 29, б) насоса.

Устройство. Муфта опережения состоит из двух полумуфт — ведущей с двумя шипами и двумя упорами и ведомой с двумя осями, на которых установлены грузы.

Ведущая полумуфта своими шипами через текстолитовую шайбу соединена с ведущей шестерней привода.

Ведомая же полумуфта жестко укреплена на кулачковом валу топливного насоса.

Между осями и упорами установлены пружины. Кожух, навинченный на ведомую полумуфту, закрывает механизмы муфты опережения.

Действие. При малой частоте вращения коленчатого вала дизеля грузы пружинами прижимаются к центру муфты. Усилие от ведущей полумуфты при этом передается через упоры фигурным пазам грузов и через них осям ведомой полумуфты, а далее валу топливного насоса.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала дизеля, а следовательно, и муфты опережения под действием центробежных сил грузы начинают расходиться от центра муфты и, упираясь фигурными пазами в пальцы ведущей полумуфты, сжимают пружины. Расстояния между осями грузов и упорами сокращаются, ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в сторону вращения, увеличивая при этом угол опережения впрыска топлива.

Наибольший угол разворота полумуфт составляет 6°. В этом случае угол опережения впрыска может увеличиваться до 12 ° по углу поворота коленчатого вала дизеля.

Устройство системы питания автомобиля

Устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД): виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Топливный насос высокого давления имеющий сокращенную аббревиатуру (ТНВД) выполняет следующие основные функции:

— подает топливо под высоким давлением в топливную систему ДВС;

— регулирует моменты впрыска топлива.

Топливный насос относится к наиболее важным устройствам, как бензиновых, так и дизельных двигателей.

ТНВД обычно применяются в дизельных двигателях. В бензиновых двигателях применение ТНВД нецелесообразно, ввиду того, что в нем не требуются такие высокие давления, как в дизельном двигателе.

Можно выделить следующие основные конструктивные элементы топливного насоса:

  1. Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Плунжерная система изготавливается из высокопрочной стали на высокотехнологическом оборудовании (станках), в связи с необходимостью высокой точности.

Всего один завод на все пост Советское пространство изготавливал плунжерные пары. Изготовление плунжерных пар сегодня происходит таким образом.

Если внимательно изучить процесс производства плунжерных пар, то отчетливо видно, что огромное значение уделяют прецизионному сопряжению (зазор между плунжерной парой). Плунжер плавно входит в цилиндр под действием собственного веса.

Как изначально упоминалось, топливный насос служит не только для подачи топлива в топливную систему, но и подает его к форсункам на каждый цилиндр на бензиновом двигателе.

Форсунки являются связующим звеном этой цепи и соединяются с насосом специальными трубопроводами. Для эффективного впрыска топлива форсунки соединяются с нижней распылительной частью с специальными отверстиями для увеличения эффективности впрыска топлива с дальнейшим воспламенением. Момент впрыска топливной смеси в камеру сгорания регулируется углом опережения зажигания.

Типы топливных насосов

Существует три основных типа ТНВД , котор ые мы с вами рассмотрим:

  1. распределительный ;
  2. рядный
  3. магистральный.

Рядный ТНВД

Рядный топливный насос высокого давления оснащен плунжерными парами, которые располагаются друг с другом. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива только для одного цилиндра.

Пары устанавливаются в корпусе насоса, в котором имеются каналы входа и выхода. Плунжер приводится в работу при помощи кулачкового вала, который имеет привод от коленчатого вала.

При вращении кулачкового вала топливного насоса, кулачки воздействуют на толкатели плунжеров приводя их в движении внутри втулок насоса. Вследствие впускные и выпускные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. Когда плунжер движется вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию нагнетательного клапана, через который топливо подается к форсунке по топливопроводу.

Момент подачи топлива регулируется специальным устройством (муфтой центробежного типа). Работа муфты центробежного типа основана на перемещении грузиков под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется по мере роста (или уменьшения) величины оборотов коленчатого вала двигателя, вследствие чего грузики расходятся к внешним краям муфты, либо сближаются к оси. Происходит смещение кулачкового вала относительно привода, что приводит к изменению работы плунжеров.

Когда обороты коленчатого вала увеличиваются – происходит ранний впрыск топлива, когда уменьшаются – поздний впрыск топлива.

Рядные топливные насосы зарекомендовали себя своей надежностью. Они совсем не привередливы к качеству топлива и смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Недостатки рядных топливных насосов высокого давления – их размер.

Распределительный ТНВД

Распределительный ТНВД включает в себя один или два плунжера, что зависит от объема двигателя.

И эти один или два плунжера работают на все цилиндры двигателя. Таким образом удалось не только обеспечить более равномерную подачу топлива, но и уменьшить габариты топливного насоса высокого давления. Недостатки распределительных ТНВД в их надежности и долговечности.

Распределительные ТНВД имеют различные типы привода:

  1. торцевой привод;
  2. внутренний привод;
  3. внешний привод;

Наиболее эффективными себя показали торцевые и внутренние приводы ТНВД, с меньшей нагрузкой.

Кстати, такие импортные насосы, как Bosch, оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы отечественного производства.

Основным элементом в торцевом приводе Bosch является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет горючую смесь по цилиндрам. Плунжер распределитель при этом совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Плунжер совершает возвратно-поступательно движение одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая обегает кольцо. Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в начальное положение осуществляется с помощью возвратного механизма.

Именно вращательное движение плунжера, что приводится от приводного вала, способствует распределению топлива в цилиндрах. Величина подачи топлива обеспечивается с помощью электромагнитного клапана или центробежной муфты.

Работа насоса состоит из нескольких этапов:

  1. Закачка порции топлива в надплунжерное пространство;
  2. Нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам.
  3. Возвращение плунжера в исходное положение. Повторение цикла работы.

Внутренний кулачковый привод ТНВД

Такой привод топливных насосов применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например, Bosch VR, Lucas DPC. В данном типе ТНВД распределение горючей смеси происходит за счет плунжера и распределительной головки.

Распределительный вал оснащается двумя плунжерами, расположенными друг напротив друга, которые нагнетают топливо. Тем выше давление в насосе, чем меньше расстояние между плунжерами. По мере возрастания давления топливо поступает к форсункам через нагнетательные клапана.

Магистральный ТНВД

Магистральный ТНВД используется в известной системе подачи топлива Common Rail. Работа магистрального ТНВД заключается в накапливании топлива в топливной рампе, затем подается на форсунки. Давление в магистральном топливном насосе высокого давления составляет примерно 180 Мпа.

Магистральный насос бывает одно-, двух- или трех плунжерным. Приводится магистральный ТНВД от кулачкового вала.

Когда кулачки воздействуют на плунжер, тот перемещается вниз, происходит расширение компрессионной камеры, давление падает и создается разряжение, которое приводит к открытию впускного клапана, и топливо начинает поступать.

Когда плунжер подымается – давление растет и клапан закрывается. Когда давление достигает необходимой отметки, топливо через выпускной клапан нагнетается в топливную рампу.

Процесс подачи топлива в магистральном ТНВД регулируется дозирующим топливным клапаном, открытие и закрытие, которого осуществляется с помощью электроники.

Привод топливного насоса КАМАЗа

Камазы — автомобили очень надежные. Уже долгие годы они пользуются неоспоримым преимуществом среди автолюбителей, больших транспортных компаний. Первые ценят тягач за надежность, выносливость, простоту обслуживания. Вторые — за высокую износостойкость, дешевизну, отличные ходовые качества.

Однако, любой механизм имеет свой определенный срок службы. Продлить его можно своевременным техническим обслуживанием, постоянной диагностикой, наблюдением за транспортным средством со стороны самого водителя. Если водитель ощущает проблемы в двигателе, это не всегда означает необходимую замену всего агрегата, иногда дело может быть за сопутствующими механизмами. Одним таким сложным техническим компонентом считается привод топливного насоса.

Частый износ привода (далее мы также будет пользоваться официальной аббревиатурой ТНВД) связан во многом с суровыми эксплуатационными условиями Камазов. Например, наиболее подвержена выходу из строя модель 740. Отказы механизмов связаны с частыми перегрузами при наиболее меньшей грузоподъемности, работе на непростых ландшафтных участках, при карьерных работах. Если разобраться, нет ни одной сферы деятельности, включающей работу транспорта, в которой нельзя задействовать Камаз.

Внутреннее строение системы

Система топливного питания устроена раздельным типом, то есть топливный насос и форсунки работают автономно. Она состоит из топливных баков, фильтра глубокой очистки, фильтра тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, насоса ручной подкачки топлива, собственно, насоса высокого давления со всережимным регулятором, автоматической муфтой впрыска топлива, форсунок, топливопроводов различного давления, датчиков, подающих необходимую информацию центральному электронному блоку управления.

Топливо внутри бака находится в разряженном состоянии. Разряжение создает топливоподкачивающий насос, имеющий несколько фильтров глубокой и тонкой очистки. По специальным проводам после прохождения через систему, рабочая жидкость подается на ТНВД. По мере переключения через восемь ступеней коробки передач, топливо определенными порциями подается через форсунки в камеру сгорания цилиндров двигателя. Форсунки распыляют дизель, а излишки отводятся непосредственно в топливный бак.

Топливных баков на Камазах два, каждая модель имеет свои объемы, рассчитанные с учетом потребления, но средний показатель составляет примерно 125 литров каждый.

ТНВД имеет следующие составные части: чугунный высокопрочный корпус с каналами и полостями для поршня и клапанов. Полости поршня соединены каналом через нагнетательный клапан. Внутри корпуса расположились поршень, поршневые пружины, поршневой толкатель, шток толкателя, пружины толкателя, направляющая втулка штока, впускной и нагнетательный клапаны.

Толкатель передает силовой момент от эксцентрика кулачковому валу поршня, имеет роликовый вид, что характерно для всех моделей автомобилей марки Камаз. Эксцентрик совершает возвратно-поступательные движения, двигая шток. Когда толкатель опускается, внутри всасывающей полости создается разряженное состояние, поэтому впускной клапан открывается, пропуская внутрь системы топливо. Параллельно топливо, проходя фильтрацию, попадает во впускные каналы ТНВД. При повышении давления, поршень следом за толкателем прекращает двигаться вниз, оставаясь в равновесном положении. Данным образом получается, что поршень совершает частичный ход. Таким образом выходит, что производительность насоса определяется качеством впрыска топлива.

Именно поэтому основной функционал топливного насоса высокого давления — это его способность дозированно перераспределять порции дизеля под высоким давлением внутрь цилиндров соответственно их порядку работы.

Местонахождение ТНВД — в развале блока цилиндров. Его приводят в движение шестерни распределительного вала посредством шестерни привода насоса. Направление вращения привода — правостороннее.

Признаки неисправности

Топливная аппаратура редко выходит из строя без предупреждения. Вообще большинство механизмов подают определенные сигналы, признаки, указывая водителю или механикам, что какой-либо агрегат начинает выходить из строя. ТНВД также обычно сигнализирует о своих проблемах.

  • Динамика транспортного средства резко ухудшается. Например, уменьшается тяговая мощность, или грузовик хуже идет на обгон. Иными словами, при обычном давлении на педаль газа, автомобиль начинает выдавать меньшую мощность двигателя, чем раньше. Спад скоростного режима является важным признаком того, что топливо начало хуже поступать в двигатель.
  • Подтеки топлива из-под основного бачка ТНВД. Вообще утечки рабочих жидкостей являются прекрасными показателями поломки любой системы. Главное их преимущество — визуальная составляющая. Если внутрь системы водитель может заглянуть не всегда, то здесь проблема вскрывается сама.
  • Каждый механизм работает со своим определенным звучанием. Конечно, Камазы далеко не тихие автомобили, однако их агрегаты при должном техническом состоянии не имеют посторонних шумов. При начале отказа ТНВД появляется посторонний шум, иногда перерастающий в равномерный рокот.
  • Моторы Камазов, особенно новых или относительно новых моделей с двигателями класса евро, весьма оборотистые. При этом обороты быстро набираются и плавно сбавляются сами. Если обороты начинают «прыгать», топливная система имеет неисправности. Вместе с оборотами теряется плавность хода. Машина начинает немного толкаться, пинаться. Иногда этот признак легко спутать с плохой работой коробки передач, однако, если сложности в переключении скоростей нет, нужно обратиться к ТНВД.
  • Неполадки, связанные с работой мотора, практически всегда отражаются на потреблении топлива. Расход может постепенно начать увеличиваться, либо резко подскочить вверх. Конечно, уловить пару лишних литров сложно, особенно, если ранее таких проблем не возникало. Именно поэтому завод-изготовитель камских грузовиков рекомендует водителям постоянно отслеживать расход топлива соответственно заявленным в сервисной книжке показателям для конкретной модели. Не стоит забывать, что расход у каждой модификации свой.
  • Выше мы писали о возможных изменениях тяговой мощности. При неисправностях ТНВД мощность может вовсе пропасть. Иными словами, нажатие педали газа не даст совершенно никаких результатов.
  • Чуть более сложный в плане диагностики момент — плохая подача топлива от насоса к форсунке.

После проведения либо визуальной, либо компьютерной диагностики, определяется дальнейшая тактика ремонта: текущего или капитального. При нормальной работе плунжерных пар вполне можно обойтись текущим ремонтом. Просто выявляются нерабочие компоненты, выведенные из строя запчасти заменяются новыми. Затем регулируются стендовые тесты. Если требуется капитальный ремонт, ТНВД полностью разбирают для полной дефектовки, после замены неработающих узлов механизм собирается в обратном порядке, система регулируется, проводятся стендовые тесты. Любое вмешательство в работу топливной системы подразумевает обязательное стендирование, именно оно позволяет наиболее точно определить поломку. Завершающая стадия ремонтных работ — комплексная проверка функционирования мотора.

Инструменты диагностики

Важным фактором поломки является наличие посторонних шумов. Главная задача — уметь определить, откуда именно идет шум. Поверхностная диагностика, которую может произвести сам водитель, показывает вообще наличие шума, иногда, если шум отчетливый, можно даже понять, какому узлу он принадлежит. Данным образом становится ясно, что возникла какая-либо неисправность, а понять, какая именно, можно только в специализированном сервисном центре при наличии диагностической аппаратуры.

Профессиональная диагностика предполагает наличие специального оборудования, которое различается модификациями, выполняемыми функциями, иногда подразделяется по различным моделям самих Камазов. Важной особенностью таких приборов является возможность определения некорректной работы плунжерных пар, оценке их технического состояния. Именно плунжерные пары регулируют количество впрыскиваемого топлива, его дальнейшее перераспределение внутри системы по рабочим цилиндрам. Плунжерные пары изготавливаются из хром-молибденовой стали, очень прочной, устойчивой к коррозии. Однако, любая сталь рано или поздно изнашивается, поэтому плунжера выходят из строя, провоцируя попадание в камеру внутреннего сгорания некачественного топлива. Плунжерная пара после износа не подлежит ремонту, она просто заменяется новой.

Данным образом можно резюмировать, что привод топливного насоса имеет непростое устройство, поэтому диагностировать его некорректную работу и ремонтировать рекомендуется в специализированных сервисных центрах. Если водитель выполняет ремонтные работы самостоятельно, делать это необходимо в закрытом боксе, имея на руках нужное оборудование.

Устройство ТНВД BOSCH (Бош) VE. Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления ⭐ (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одно­плунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера показана на рисунке:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

  • роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
  • блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
  • автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
  • электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
  • автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2.

Ссылка на основную публикацию