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.

на какой системе выгоднее содержать авто?

Современные дизельные автомобили практически в 2 раза экономичнее своих бензиновых собратьев. И это неудивительно, ведь КПД бензинового двигателя редко дотягивает до 30%, в то время как турбированный дизель выдает 50% и больше. Залог такой эффективности (кроме турбокомпрессора) — современная система впрыска.

Самые популярные сегодня системы питания — Common Rail и насос-форсунки. Принцип их работы отличается кардинально, но схожая эффективность заставляет многих водителей раздумывать, на какой системе выгоднее содержать авто? Давайте разбираться.

Плюсы и минусы форсунок Common Rail

Эта система питания имеет наибольшее распространение во многом благодаря тому, что постоянно развивается и с каждым годом становится все производительнее. С момента первого запуска в 1997 году, сменилось уже несколько поколений Коммон Рэйл, каждое из которых работает под большим давлением. Четвертое поколение устройств способно развивать 220 МПа.

Достоинства Common Rail:

— работает очень экономично и тихо. Впрыск топлива, благодаря постоянному давлению в рампе, разбивается на несколько этапов. Это обеспечивает плавную работу двигателя, меньшую шумность и сгорание сажи;

— производит малое количество выбросов;

— форсунки хоть и имеют сложную конструкцию, но поддаются ремонту.

Недостатки:

— солярка должна быть очень чистой, особенно важно отсутствие воды;

— дороговизна обслуживания и замены системы;

— если одна форсунка вышла из строя, система полностью останавливается.

Плюсы и минусы двигателя с насос-форсунками

Вторая популярная система прямого впрыска, которая используется в современных дизельных двигателях — насос форсунка. Такое устройство совмещает в себе сразу два узла: и насос высокого давления, и форсунку. Принцип её работы следующий:

— устанавливается отдельно на каждый цилиндр;

— подключается к распредвалу и набирает необходимое давление от него в камеру высокого давления с помощью плунжерного насоса;

— при помощи электромагнитного или пьезоэлектрического клапана регулируется дозированная подача топлива.

Плюсы этой системы в гибком управлении сгорания топлива и отсутствии дополнительного насоса. Работая под давлением 200-220 МПа, насос-форсунка обеспечивает очень высокую экономичность и чистоту выхлопа. При этом двигатель работает также тихо и ровно, как бензиновый.

Но система имеет и явные недостатки:

— быстрый износ насосной части. По статистике сервисного центра Турбомикрон, который занимается обслуживанием системы питания дизелей, ремонт насос форсунок требуется чаще, чем Коммон Рэйл;

— высокие требования к качеству солярки;

— плохая ремонтопригодность. Восстановлению поддаются насосные секции и плунжерные пары. Если проблема сложнее, придется купить достаточно дорогую новую насос-форсунку.

Словом, каждая из систем имеет свои достоинства и недостатки. Но благодаря постоянному развитию Common Rail и разработке 4 поколения насосов, развивающих давление в 220 МПа, рынок дизельных автомобилей на 80% состоит именно из таких представителей. Однако, окончательный выбор за вами!

Каковы функции топливных насосов и форсунок?

Топливные форсунки и топливные насосы являются двумя важными частями современных автомобилей. Оба компонента дизельного двигателя выполняют очень разные функции во время нормального рабочего цикла двигателя, несмотря на схожие характеристики.

ТНВД или топливная форсунка — это «сердце» дизельного двигателя и наиболее важный компонент системы подачи топлива. Он повышает давление дизеля и регулярно и количественно подает топливо в топливную камеру.

История впрыска топлива

Впрыск топлива не нов. С самого начала автомобильной промышленности он был там, но стал мейнстримом в 1980-х годах. Со временем система управления двигателем объединяет все современные функции, включая зажигание, подачу топлива, синхронизацию и охлаждение, с компьютерной технологией, позволяющей двигателю развивать максимальную мощность при минимальном расходе топлива.

Именно благодаря системе впрыска топлива вы можете мгновенно запустить двигатель в холодные дни. Без топливных форсунок мы все еще устанавливали бы воздушную заслонку и прогревали бы двигатели в течение нескольких минут, выбрасывая больше дыма и загрязнения.

Какова роль инжектора?

Топливные форсунки дизельных генераторов являются важным компонентом системы подачи топлива дизельных двигателей для обеспечения впрыска топлива. Топливные форсунки распыляют топливо на мелкие капли в соответствии с характеристиками смеси дизельного двигателя. Затем они также впрыскивают его в конкретную камеру сгорания. Топливные форсунки также соответствуют характеристикам распыления различных типов камер сгорания.

Закрытые топливные форсунки широко используются в высокоскоростных дизель-генераторах и в основном состоят из корпуса топливной форсунки и устройства регулирования давления. Топливная форсунка закрытых форсунок представляет собой пару прецизионных деталей, содержащих игольчатые клапаны и корпус игольчатого клапана. Это сопло имеет соответствующий зазор всего 0,002～0,004 мм. Поэтому, после окончания, спаривание и шлифование все равно остаются, но мы можем менять их местами во время использования.

Игольчатый клапан

Обычно игольчатый клапан изготавливается из быстрорежущей стали с хорошей термостойкостью. С другой стороны, корпус игольчатого клапана изготовлен из высококачественной легированной стали с ударопрочностью.

В соответствии с различными конструкциями топливных форсунок закрытые топливные форсунки можно разделить на два типа: штифтовые форсунки и дырчатые форсунки в зависимости от их использования в различных типах камер сгорания.

Производительность топливных форсунок играет фундаментальную роль в работе двигателя. Из-за плохого топлива топливная форсунка не работает должным образом, что приводит к сильному нагарообразованию в цилиндре, а также к ускоренному износу гильзы цилиндра и поршневого кольца. Кроме того, это приводит к нестабильным оборотам холостого хода, повышенному расходу топлива, слабому ускорению, затруднению запуска и чрезмерным выбросам.

Масляные ниппели повреждают двигатель. Поэтому необходима регулярная очистка топливной форсунки. Длительное отсутствие очистки или частая очистка форсунки приведет к ее выходу из строя или повреждению. В тяжелых случаях он полностью блокирует инъекцию. Если это произойдет, немедленно посетите Diesel Components Inc.

Что важно знать при покупке ТНВД

Вы, должно быть, уже поняли важность топливных форсунок или ТНВД. Но вопрос в том, как правильно выбрать ТНВД? Это важнее, чем люди понимают, что правильный насос поможет вашему автомобилю работать без сбоев долгие годы.

Помните, покупайте только те насосы, которые идеально подходят для вашего автомобиля. Если давление и расход топлива низкие, то, скорее всего, возникнут проблемы, связанные с производительностью и выбросами. Некоторые производители выпускают насосы, совместимые с различными моделями и размерами и работающие в любых условиях движения.

Функции топливного насоса

Системы двигателя нуждаются в постоянной подаче топлива, которое производится через топливный бак. Топливо забирается из указанных топливных баков и подается в двигатель внутреннего сгорания с помощью топливных насосов.

Топливные насосы перекачивают бензин из топливного бака в двигатель. Они также отвечают за распределение топлива под низким давлением в систему впрыска топлива (или карбюратор) под более высоким давлением. В карбюраторных двигателях используются насосы низкого давления, расположенные вне топливного бака. Обычно электрические топливные насосы, установленные в топливном баке, полностью используют инжекторные двигатели.

Вы также должны знать, что электрические топливные насосы создают положительное электрическое давление в топливопроводах. Они также подают топливо в двигатель внутреннего сгорания. Кроме того, выключатель зажигания активирует реле, которое управляет более высоким током, необходимым для повышения давления топлива.

Топливная форсунка и топливный насос

• Размер

Как правило, топливные форсунки имеют длину от 3 до 4 дюймов и диаметр от 1 до 2 дюймов. Для сравнения, топливные насосы в баке обычно имеют длину от 5 до 7 дюймов и диаметр от четырех до пяти дюймов.

• Функция

Топливная форсунка распыляет топливо под давлением. Он также впрыскивает его в камеру сгорания. Для сравнения, топливные насосы нагнетают топливо и направляют его через топливную магистраль и топливные форсунки.

• Эффекты

Топливные форсунки снижают давление в топливной системе, а топливные насосы повышают давление в топливной системе.

• Аналоги

Как топливные форсунки, так и топливные насосы работают за счет электричества от электрической системы вашего автомобиля.

• Цикл

Топливный насос включается, когда давление топлива в топливопроводах падает ниже установленного уровня. Как только он достигает этого уровня, топливный насос отключается. Функция топливной форсунки заключается в том, чтобы открыть ее после получения импульса, сгенерированного компьютером автомобиля. Измерение цикла для этого импульса в миллисекундах. А время включения и выключения топливного насоса измеряется в секундах.

Если ваша топливная форсунка вышла из строя, обратитесь в компанию Diesel Components, Inc. для ремонта ТНВД

Зная функции и важность топливных форсунок, мы не ошибемся, если скажем, что они определяют характеристики автомобиля. .

Проверка дизельных топливных форсунок является важным аспектом надлежащего технического обслуживания для обеспечения максимальной производительности двигателя. Тестирование топливных форсунок необходимо для обеспечения максимальной экономии топлива и соблюдения требований по выбросам выхлопных газов, а также для продления срока службы других компонентов, контактирующих с выхлопными газами двигателя. Кроме того, ремонт дизельных топливных форсунок является одной из основных услуг, которые компания Diesel Components, Inc. предлагает с момента своего основания в 19 году.77. 

Если у вас есть планы на проверку дизельных топливных форсунок или ремонт дизельных топливных форсунок, свяжитесь с Diesel Components Inc. сейчас.

Знай свой автомобиль: 4 типа дизельных топливных насосов

На каждые 100 автомобилей, проданных в США, приходится один автомобиль с дизельным двигателем. Если вы относитесь к этой группе пользователей дизельных двигателей, убедитесь, что вы знаете, какой тип дизельного топливного насоса у вас есть.

1. 1. ТНВД Common Rail.  Этот насос с электронной системой подачи дизельного топлива был разработан в соответствии со строгими нормами 21 века по выхлопным газам. Он состоит из подкачивающего насоса, общей топливной рампы, форсунок с электронным управлением, различных датчиков для определения состояния работы двигателя и компьютера, который управляет всеми этими устройствами. Двигатель приводит в действие насос подачи, который производит топливо под высоким давлением. Common Rail распределяет топливо к форсункам, которые установлены на каждом цилиндре двигателя.
   2. Распределитель (поворотный) ТНВД.  Этот дизельный топливный насос также управляется электронным способом с помощью различных датчиков, электронного блока управления и исполнительного механизма. Подобно насосу Common Rail, датчики определяют состояние работы двигателя и отправляют сигналы на блок управления. Привод контролирует количество впрыскиваемого топлива и время его впрыска в соответствии с сигналами, которые он получает от блока управления. Блок управления определяет, какие сигналы он посылает, вычисляя оптимальные уровни для условий работы двигателя.
   3. Рядный ТНВД.  Одна из двух дизельных топливных систем с механическим управлением, рядный топливный насос высокого давления соответствует количеству цилиндров двигателя в их механизмах давления топлива. Этот насос в основном используется для средних и больших грузовиков и строительной техники. Распределительный вал приводит в действие механизмы контроля давления топлива и количества впрыскиваемого топлива внутри корпуса насоса. Элементы в этом корпусе следуют порядку впрыска для подачи топлива в каждый цилиндр двигателя.
   4. Распределительный ТНВД.  Также дизельный топливный насос с механическим управлением, ТНВД-распределитель имеет только один механизм подачи топлива, несмотря на количество цилиндров двигателя, которое может быть у автомобиля.