Система впрыска насос-форсунками, устройство и принцип действия насос-форсунки

Главная  » Система впрыска  » Система впрыска насос-форсунками

Система впрыска насос-форсунками является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. В отличии от системы впрыска Common Rail в данной системе функции создания высокого давления и впрыска топлива объединены в одном устройстве – насос-форсунке. Собственно насос-форсунка и составляет одноименную систему впрыска.

Применение насос-форсунок позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива, выбросы вредных веществ, а также уровень шума.

В системе на каждый цилиндр двигателя приходится своя форсунка. Привод насос-форсунки осуществляется от распределительного вала, на котором имеются соответствующие кулачки. Усилие от кулачков передается через коромысло непосредственно к насос-форсунке.

Устройство насос-форсунки

Конструкция насос-форсунки включает плунжер, клапан управления, запорный поршень, обратный клапан и иглу распылителя.

Плунжер служит для создания давления топлива. Поступательное движение плунжера осуществляется за счет вращения кулачков распределительного вала, возвратное – за счет плунжерной пружины.

Клапан управления предназначен для управления впрыском топлива. В зависимости от привода различают электромагнитный и пьезоэлектрический клапаны. Пьезоэлектрический клапан пришел на смену электромагнитному клапану. Пьезоэлектрический клапан обладает большим быстродействием. Основным конструктивным элементом клапана является игла клапана.

Пружина форсунки обеспечивает посадку иглы распылителя на седло. Усилие пружины при необходимости поддерживается давлением топлива. Данная функция реализуется с помощью запорного поршня и обратного клапана. Игла распылителя предназначена для обеспечения непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания.

Управление насос-форсунками осуществляет система управления двигателем. Блок управления двигателем на основании сигналов датчиков управляет клапаном насос-форсунки.

Принцип действия насос-форсунки

Конструкция насос-форсунки обеспечивает оптимальное и эффективное образование топливно-воздушной смеси. Для этого в процессе впрыска топлива предусмотрены следующие фазы:

• предварительный впрыск;
• основной впрыск;
• дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск производится для достижения плавности сгорания смеси при основном впрыске. Основной впрыск обеспечивает качественное смесеобразование на различных режимах работы двигателя. Дополнительный впрыск осуществляется для регенерации (очистки от накопленной сажи) сажевого фильтра.

Работа насос-форсунки осуществляется следующим образом. Кулачек распределительного вала через коромысло перемещает плунжер вниз. Топливо перетекает по каналам форсунки. При закрытии клапана происходит отсечка топлива. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 13 МПа игла распылителя, преодолевая усилие пружины, поднимается и происходит предварительный впрыск топлива.

Предварительный впрыск топлива прекращается при открытии клапана. Топливо переливается в питающую магистраль. Давление топлива снижается. В зависимости от режимов работы двигателя может осуществляться один или два предварительных впрыска топлива.

Основной впрыск производится при дальнейшем движении плунжера вниз. Клапан снова закрывается. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 30 МПа, игла распылителя, преодолевая усилие пружины и давление топлива, поднимается и происходит основной впрыск топлива.

Чем выше давление, тем больше количества топлива сжимается и соответственно больше впрыскивается в камеру сгорания двигателя. При максимальном давлении 220 МПа впрыскивается наибольшее количество топлива, тем самым обеспечивается максимальная мощность двигателя.

Основной впрыск топлива завершается при открытии клапана. При этом падает давление топлива и закрывается игла распылителя.

Дополнительный впрыск выполняется при дальнейшем движении плунжера вниз. Принцип действия насос-форсунки при дополнительном впрыске аналогичен основному впрыску. Обычно производится два дополнительных впрыска топлива.

форсунка — устройство, принцип работы и ремонт — dieselfors.ru

14.03.2017 / Roman / Блог

Насос-форсунка — гибридная система подачи топлива, соединившая в одном агрегате насос высокого давления и устройство впрыска.

Насос-форсунки расположены в головке блока цилиндров. Каждый цилиндр в системе оснащен персональной насос-форсункой.

Устройство насос-форсунки дизельного двигателя

Плунжер создает необходимое давление внутри инжектора. Специальные кулачки распределительного вала приводят плунжер в действие, воздействуя на него в определенные моменты времени.

Клапан управления отрывается и закрывается при движении плунжера, пропуская топливо из топливной магистрали в  камеру высокого давления. Главной деталью клапана является игла распылителя, которая плотно прижимается пружиной распылителя  отвечает за быстродействие всей системы.

Принцип работы топливных насос-форсунок

Давление в форсунке создается с помощью плунжера, под контролем электронного блока управления, который находится на корпусе насос-форсунки. Клапаны управления бывают электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические форсунки срабатывают в 4 раза быстрее, чем устройства с электромагнитным клапаном, и не допускают образования излишков топлива. Количество подаваемого топлива может достигать 10 порций за один такт, которые распределяются на три фазы:

1. Предварительный впрыск. Когда плунжер двигается вниз под действием специальных кулачков распределительного вала, топливно-воздушная смесь попадает в каналы форсунки, когда клапан закрывается горючее перестает поступать. Когда давление смеси достигает 13 мПа, распылитель преодолевает усилие пружины и подает горючую смесь в камеру сгорания. Предварительный впрыск помогает достигнуть плавного сгорания смеси на следующем этапе.
2. Основной впрыск. Плунжер опускается вниз, клапан управления закрывается и давление топлива увеличивается до 30 мПа. Распылитель пересиливает действие пружины и поднимается вверх. Горючее подается в камеру сгорания под большим напором, поэтому сжимается и сгорает эффективнее. Каждый раз сжатие сопровождается увеличением давления до максимального 220 мПа. Основной впрыск служит для качественного образования смеси горючего на разных режимах работы двигателя.
3. Дополнительный впрыск осуществляется при движении плунжера вниз для очистки сажевого фильтра от накопленной копоти.

Ремонт дизельных насос-форсунок

При нарушении нормальной работы иглы форсунки, система не закрывается вовремя и подача топлива не осуществляется в положенное время. Инжектор не справляется со своей задачей, двигатель работает резко и подаваемые на него нагрузки могут вывести его из строя. Чаще всего в форсунках засоряется распылитель, стираются резиновые прокладки.

Внимание! Подбирая ремонтный комплект для насос-форсунки, приобретайте детали одного производителя, соблюдая марку и модель. Использование прокладок, которые предназначены для форсунки другой марки, приведет к некорректной работе инжектора.

Любой ремонт форсунок или их полная замена требует начинается с демонтажа старых насос-форсунок.

Порядок действий при замене насос-форсунок

1. Сбросьте давление в топливной системе.
2. Открутите крепления с трубок высокого давления и снимите их.Важно! Пометьте, где стояла каждая трубка. Чтобы не запутаться во время установки форсунок обратно.
3. Используя удлиненные торцевые головки, отверните насос-форсунки.
4. Аккуратно покачайте инжектор в стороны, чтобы сохранить резьбу.
5. Осторожно удалите с форсунок уплотнительные шайбы. Нельзя выдалбливать их зубилом!
6. С помощью накидного ключа разберите распылитель.
7. Открутите и очистите накидную гайку.
8. Вытащите промежуточный корпус.
9. Очистите все металлические детали устройства.
10. Установите новый распылитель, если требуется. Закрутите накидную гайку.
11. Замените уплотнительные кольца и все детали из ремонтного комплекта.
12. Убедитесь, что все детали находятся на месте и в должном состоянии и установите восстановленную или новую форсунку на место. 
    Внимание! Запрещено ставить форсунки без уплотнительных шайб. Кроме уплотнения и герметизации, они выполняют теплоотводящую функцию. Без них система перегреется и выйдет из строя.
13. С небольшим усилием руками вкрутите форсунку на место. Если форсунка не вкручивается, прочистите резьбу.
14. Присоедините трубки высокого давления  на свои места и закрепите их зажимами.
15. Выверните рукоятку ручной подкачки топлива  и прокачайте до того момента, пока она не станет ходить туго. Заверните ее. Давление в системе создано, запустите двигатель.

Принцип работы дизельных ТНВД

Главная >

1Новости>Как работает рядный дизельный ТНВД

Поскольку мы рассмотрели работу роторных ТНВД с электронным управлением, насосов с радиальными поршнями, а затем систем впрыска ТНВД и более поздних систем Common-Rail, кто-то заметил, что мы не охватили Рядные ТНВД для дизельных двигателей . Мы не сделали этого, потому что рынок автомобилей с двигателями, использующими рядный ТНВД с электронным управлением, настолько мал, что не оказывает влияния на нашу компанию, которая занимается электронным тюнингом (дизельных и бензиновых).

Первым автомобилем, который приходит на ум, в котором используется эта система впрыска с электронным управлением, является Mercedes 250td с 5-цилиндровым двигателем 2500, 4 клапанами на цилиндр и мощностью 150 л.с. Речь идет об автомобиле из 1990-х годов, прямой конкурент BMW 525tds, и Audi A6 2.5TDI V6 с той же мощностью, что и Mercedes. На этой модели установлен инжекторный насос с электронным управлением . Проблема в том, что на момент написания статьи другие в голову не приходят… в любом случае, мы здесь, чтобы сообщить, как работает такой ТНВД, так что приступим…

Это тип впрыска насос, который очень подходит для модульности. Это означает, что насос имеет часть, в которой приводной вал с его установлен регулятор минимума-максимума и центробежный регулятор опережения . После этого различных насосных агрегатов может быть 3, 4, 5, 6 и т. д., что означает, что эти насосы легко адаптируются к архитектурам, подходящим для двигателей с регулируемыми (и многими) цилиндрами.

Как и в случае с другими системами впрыска, сегодня от этой отказываются в пользу системы Common Rail. Однако давайте посмотрим, как работает этот тип насоса. Мы упомянули о проблеме раннего впрыска: по мере увеличения оборотов двигателю необходимо опережать момент впрыска, чтобы успеть сжечь распыленное дизельное топливо. ТНВД включает (в полностью механических версиях без электронного управления) центробежный регулятор , способный опережать (в зависимости от оборотов) положение распределительного вала, приводящего в движение различные насосы, примерно на 15-20°. Второй центробежный регулятор воздействует на подачу впрыска, чтобы поддерживать холостой ход двигателя и ограничивать максимальную скорость двигателя.

Ступень впрыска и подачи в рядных ТНВД

Фаза впрыска в этом типе насоса создается положением кулачков, расположенных на распределительном валу самого насоса. Каждый кулачок управляет насосным элементом, который создает давление впрыска для одного цилиндра двигателя. Подача определяется вращением элемента, который действует как байпас на насосный элемент. При минимальной подаче байпас открывается после очень короткого хода насосного элемента, а при высокой подаче байпас открывается после более длинного хода насосного элемента.

Избыток дизельного топлива попадает в канал регенерации дизельного топлива низкого давления, который повторно направляется на вход насоса. Различные механизмы, регулирующие (вращающие) подачу дизеля, соединены с реечной тягой , которая одновременно перемещает все регуляторы различных насосных агрегатов (4-6-8-10 и т. д., в зависимости от типа насоса). . Эта зубчатая рейка приводится в движение двумя элементами: педалью акселератора и холостого и максимального центробежного регулятора . На двигателях с турбонаддувом дополнительный элемент на рядном насосе состоит из пневматический клапан , соединенный небольшой трубкой с контуром наддува. Эта система предназначена для обогащения подачи впрыска по мере увеличения давления турбонаддува. Эта система аналогична той, что используется в полностью механически управляемых роторных инжекторных насосах .

В рядных ТНВД с электронным управлением нет центробежного регулятора холостого хода и максимальной скорости, поскольку управление подачей (и, следовательно, холостой ход и ограничение числа оборотов) делегировано ЭБУ (или EDC) двигателя. блок управления, воздействующий на насос посредством электрического управления PWM (например, на некоторых ТНВД John Deere). То же самое относится к любым рядным ТНВД, в которых ступень впрыска также контролируется электронным блоком управления впрыском. Кроме того, в этом случае, как с роторные инжекторные насосы с электронным управлением (если вы хотите узнать больше по этой теме, прочитайте статью https://seletron.com/it/news/83_funzionamento-centraline-aggiuntive-vp37, в которой объясняется, как именно этот тип насоса работает в деталь), имеется датчик, определяющий положение подачи дизеля и обеспечивающий ЭБУ необходимой обратной связью в качестве контура обратной связи для точного управления этим параметром.

Чип-тюнинг несколько дополнительных узлов для рядных ТНВД воздействуют на значения этого датчика, чтобы изменить обратную связь и соответственно увеличить подачу впрыска (таким образом, крутящий момент и мощность). Другие элементы управления блоком настройки чипа могут быть на датчике давления наддува, чтобы ограничить пиковые показания ECU или EDC. Следовательно, его функция заключается в предотвращении восстановления ЭБУ двигателя и не обязательно в качестве активной функции для повышения производительности. Даже в прошлом этот тип ТНВД не получил широкого распространения в автомобилях. Рядные ТНВД широко использовались на тяжелых грузовиков s и транспортных двигателей в целом, а также на EMM (землеройные машины) и судовых двигателей , во все из которых позже вошла система впрыска Common Rail.

Что ж, надеемся, мы утолили жажду любопытства тех, кто сегодня снова следует за нами. Пожалуйста, помните, что мы освещали и продолжаем освещать различные технические темы; Возвращайтесь и читайте нас каждый день!

Поиск вашего автомобиля

Вам также может понравиться

Как работают наши блоки чип-тюнинга для дизельных двигателей с электронными роторными насосами VP37 >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС

Как работают наши блоки чип-тюнинга для двигателей с радиально-поршневыми ТНВД VP44 >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС

Как работает наш чип-тюнинг дополнительно агрегаты для двигателей Common-Rail >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС

Как работают наши дополнительные агрегаты чип-тюнинга для двигателей с ТНВД >>> ПРОЧИТАЙТЕ СЕЙЧАС

10 шагов для успешной установки ТНВД
– Уход за дизельным двигателем и производительность

1) ПРАВИЛЬНЫЕ ИНСТРУКЦИИ. Если у вас нет доступа к рекомендациям производителя по установке, вы можете посетить их технический веб-сайт www.alldatadiy.com. Это платная услуга, обычно около 24:00, но она очень поможет вам, когда вы устанавливаете ТНВД на свой дизельный двигатель.

2) ВРЕМЯ РЕШАЕТ ВСЁ. Все дизельные приложения должны быть рассчитаны по времени для правильной работы. Метки времени, нанесенные на ТНВД, являются производственными метками времени и не соответствуют правильному времени автомобиля для вашего конкретного двигателя. Если у вас нет доступа к устройству измерения времени для вашего конкретного двигателя, вам придется точно настроить время с помощью метода «Проверить и настроить», то есть немного изменить время вручную и протестировать результаты производительности. НИКОГДА не перемещайте ТНВД при работающем двигателе. Это повредит систему впрыска и может привести к серьезному отказу.

3) СВЕЖЕЕ ТОПЛИВО. Если ваш автомобиль находился в эксплуатации более трех месяцев, топливо уже начало разлагаться и терять некоторые свои химические свойства. Всегда заполняйте бак свежим дизельным топливом при установке нового ТНВД. Помните, что гарантия DCP не распространяется на загрязнение топлива.

4) ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ БЕЛОГО ДЫМА — Белый дым в дизельном топливе может быть вызван рядом причин, но обычно это сводится к двум причинам: либо синхронизация, либо наличие воздуха в системе. Белый дым является нормальным явлением в течение первых 10–20 минут работы или до тех пор, пока двигатель не прогреется до рабочей температуры, поскольку из системы удаляется воздух. Если после этого она продолжится, проверьте наличие утечек в системе. Если их нет, запустите систему впрыска на альтернативном источнике топлива, чтобы изолировать ее от автомобиля

5) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ — Убедитесь, что все электрические соединения установлены на свои места. Многие насосы имеют несколько соединений, которые могут быть установлены по-разному, поэтому важно пометить их перед снятием насоса.

6) В ЧЕМ БЫЛА ПЕРВОНАЧАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА? — Если у вас есть жалоба после установки ТНВД, похожая на первоначальную жалобу, убедитесь, что ТНВД является источником проблемы.

7) РАБОТА ПОДЪЕМНОГО НАСОСА — Если я могу перевернуть его и вытекает топливо, значит, он работает… верно? Не совсем. Многие подкачивающие насосы могут подавать топливо в условиях малого объема, но выходят из строя, когда они подключены к системе. В большинстве систем минимальное значение давления должно составлять 10–15 фунтов на квадратный дюйм на холостом ходу и 30–45 фунтов на квадратный дюйм при работе с полной нагрузкой. Вы должны установить манометр, чтобы убедиться, что подкачивающий насос работает правильно.

8) ОТСОЕДИНИТЕ АККУМУЛЯТОРЫ. Это важно по ряду причин. Во-первых, это хорошая практика безопасности при установке насоса, чтобы избежать преждевременного запуска двигателя. Это также поможет сбросить настройки некоторых электронных компонентов на большинстве дизельных двигателей последних моделей. Всегда следуйте инструкциям производителя по отключению и повторному подключению аккумуляторов на вашем конкретном автомобиле.

9) ДОЛЖНЫМ ОБРАЗОМ УСТАНОВИТЕ ФИТИНГИ. Многие дизельные насосы имеют специальные фитинги с ограниченным отверстием, которые можно использовать только на возвратной стороне системы впрыска. Всегда устанавливайте фитинги в том же месте, что и ваш старый впрыскивающий насос, чтобы обеспечить правильную установку.