Топливная система любого транспортного средства нуждается в надежном узле, который сможет обеспечить бесперебойную подачу, должное давление и перераспределение горючего. С этой целью и были созданы специальные насосы – устройства, нагнетающие давление, позволяющие регулировать впрыск и управляющие доставкой горючего к рабочим камерам двигателя. Отрегулировав механизм подачи горючего, можно изменить момент впрыска.
Иногда топливоподкачивающие узлы, гарантирующие нужное давление, идут в комплексе с бензиновым инжекторным двигателем. Несмотря на одинаковое предназначение, устройство ТНВД для разных видов двигателей может существенно отличаться, как и принцип действия отдельных элементов механизма, но цель деятельности узла и его качество остаются неизменными.
В основе любого топливоподающего узла всегда присутствуют плунжер и цилиндр. Эта пара, называемая плунжерной, обеспечивает работу всего механизма. При производстве деталей плунжерной пары важно выдержать точные размеры с минимально возможными отклонениями, иначе функциональность устройства снизится или работа механизма станет вовсе невозможной.
Для изготовления плунжерной пары и других элементов используют только высокопрочные марки стали. Обработка деталей плунжерной пары выполняется на высокотехнологичном оборудовании, способном обеспечить необходимую точность. Поскольку плунжер должен входить в цилиндр плавно, важно выдержать все допуски и посадки.
С помощью топливного насоса горючее не только направляется в систему, но и транспортируется к цилиндрам двигателя. Чтобы система работала эффективно, каждая форсунка соединяется со специальным отверстием в нижней части устройства. В дальнейшем происходит воспламенение топлива, а чтобы момент впрыска смеси срабатывал в должный момент, производят регулировку угла опережения зажигания.
Отечественный автопром выпускает несколько модификаций узлов для перекачки топлива, создающих нужное давление – под разные двигатели. Не отстают и зарубежные бренды. Но в целом различают лишь три разновидности исполнения, которые наиболее часто используются в паре с двигателями: с рядным расположением поршней, распределительного типа и магистральные. Каждый из механизмов имеет ряд достоинств и недостатков, хотя в некоторых случаях последними можно пренебречь. Такой механизм как насос ТНВД ЯМЗ 236, например, несмотря на свои габариты, не привередлив в обслуживании и не перебирает смазочными маслами. Да и работать способен с горючим любого качества.
Данный тип механизмов получил название «рядного» из-за расположения системы «плунжер-цилиндр» в ряд. Количество плунжерных пар соотносится с числом цилиндров в силовом агрегате. В силу этого такие устройства подразделяют еще и по числу плунжерных пар.
Как и любая запчасть, рядный ТНВД собран в корпусе, оснащенном входными и выходными каналами. На этом же корпусе закреплены и плунжерные пары. Система запускается от кулачкового вала, соединяющегося с коленвалом. Вращение вала вызывает движение поршня, благодаря чему происходит открытие или закрытие отверстий. Чтобы обеспечить постоянный тесный контакт плунжеров с кулачками, устройство дополнительно оснащается специальными пружинами.
Движение поршня к верхней точке приводит к созданию внутри цилиндра (втулки) давления, вызывающего активизацию нагнетательного клапана. Последний отвечает за подачу горючего через отверстия посредством топливопровода к цилиндрам. Объем поступающего дизтоплива и сам момент поступления можно регулировать. Регулировку осуществляют механически или с помощью специальных устройств электронного типа.
При механической регулировке количества поступающего горючего плунжер просто проворачивают в цилиндре на нужный угол. Сделать это позволяет шестерня, соединенная с зубчатой рейкой, выступающей связующим звеном с педалью акселератора. Чтобы обеспечить возможность отсекать топливо и регулировать его количество, верхнюю часть поршня выполняют наклонной.
А вот установка требуемого момента впрыска может потребоваться, если изменится частота вращения коленвала. Здесь на помощь придет центробежная муфта. Эта деталь, прикрепленная к кулачковому валу топливоподкачивающего узла, за счет расхождения особых грузиков при изменении оборотов двигателя способствует проворачиванию вала, к которому подведен привод ТНВД ЯМЗ 236 НЕ2 или другой модели. Если обороты двигателя растут – происходит ранний впрыск, если снижаются – поздний.
К преимуществам рядного типа топливоподкачивающего узла можно отнести высокую надежность и неприхотливость. Детали механизма можно смазывать любым видом моторного масла, не реагируют они и на дизтопливо плохого качества. Главная «целевая аудитория» таких конструкций – средние и тяжелые грузовые транспортные средства. Из недостатков выделяются лишь немалые габариты.
Основное отличие от описанного выше типа ТНВД – присутствие 1 или 2-х плунжеров. Фактически только одна/две плунжерные пары работают на все цилиндры двигателя, независимо от их количества. Механизмы данного вида гораздо меньше весят, и по габаритам скромнее. Из плюсов выделяется большая размеренность подачи топлива.
Не обошлось и без недостатков: отдельные элементы имеют немного меньший срок эксплуатации. Поэтому использование таких устройств на грузовых транспортных средствах нецелесообразно, основная область их применения – легковые авто.
По конструктивному исполнению распределительные ТНВД тоже различаются – по типу плунжерного привода:
По своим техническим и эксплуатационным качествам предпочтителен один из двух видов ТНВД, указанных первыми. Их больший срок жизни объясняется отсутствием излишнего давления топлива на элементы вала.
Работа ТНВД с торцевым приводом основывается на распределительных функциях плунжера. Совершая возвратно-поступательные перемещения, данный элемент не только сжимает топливо, но также направляет его под давлением к форсунке целевого цилиндра, ведь плунжер еще и вращается. Именно эта особенность обеспечивает выполнение им работы распределителя. Такой довольно необычный способ передвижения детали обеспечивает шайба с роликами, поджатая пружинами к жестко закрепленному кольцу. Ролики шайбы при вращении попадают в пазы, сделанные в обойме кольца, за счет чего и достигается комбинированное перемещение. Поршень, двигаясь во втулке, сжимает топливо, а вращение элемента способствует открытие нужного топливного канала.
Отрегулировать объем поступающего дизтоплива и сам момент впрыска возможно так же, как регулируется топливный насос высокого давления ЯМЗ 236. Опережение впрыска устанавливается при содействии все тех же кольца и шайбы. Вращая последнюю вокруг собственной оси, возможно изменить угол проворота вала, ведущий к активизации рабочей пары. В электронном варианте движение кольца обеспечивается исполнительными компонентами ЭБУ топливоподающего узла.
Чтобы изменить дозу горючего, при помощи механического регулятора воздействуют на специальную муфту – это ведет к перемещению закрепленных на ней грузиков. Центробежная сила вынуждает грузы воздействовать на определенные рычаги, а через них – на дозатор. Что касается электронной системы – здесь в роли дозирующего узла ТНВД выступает клапан, перекрывающий поток топлива. Клапан срабатывает после получения сигнала ЭБУ.
В роторных насосах пары плунжеров имеют противостоящее расположение на распредвалу. Здесь присутствует лишь одна топливная секция, а вот пар может быть от 2-х до 4-х. Движение поршней в рабочем состоянии – встречное поступательное. Единая полость над плунжерами служит камерой, где нагнетается высокое давление. Собственно втулок при плунжерах в привычном виде не имеется. Вместо них есть отверстия, выполненные в распределительном валу механизма.
В топливной секции располагается кулачковая шайба. Внутри нее сделаны пазы особой формы и в ней же установлен вал, выполняющий функцию распределителя, несущий на себе плунжера. Активизация поршня происходит посредством специальных башмаков, чьи ролики находятся в постоянном контакте с шайбой.
Вал, вращаясь, вынуждает башмаки следовать форме поверхности шайбы. Если на их пути появляется выемка, башмак вдавливается в нее и одновременно толкает плунжер. Находящееся в полости топливо сжимается давлением и идет на распределитель, откуда уже распределяется по форсункам.
Работа роторного насоса невозможна без устройства, подкачивающего топливо в камеру. Помимо этого в конструкции присутствуют элементы, регулирующие дозировку и момент впрыска топлива, а также ЭБУ, который отвечает за согласованность режимов работы узла и самого двигателя.
Современные экологические стандарты требуют усовершенствования узлов и агрегатов транспорта, особенно грузовиков. В последние годы дизельные агрегаты все чаще стали оснащать системой, управляющей впрыском топливной жидкости, которая обеспечивает подачу горючего к цилиндрам от одного источника – общей или топливной рампы.
В системе, получившей название Common Rail, чаще всего используют ТНВД магистрального типа. С его помощью горючее подается в общую рампу с последующим нагнетанием давления. Автопроизводители за последние 10-15 лет хорошо продвинулись в создании обновленных линеек силовых агрегатов и прочего оборудования, как например, ТНВД ЯМЗ 236 Евро, однако для использования Common Rail нужна глубокая модернизация мотора и пересмотр узлов, подкачивающих горючее. Подобные топливные насосы создают большее давление выше 180 МПа, к чему двигатели-ветераны не приспособлены.
Механизм с магистральной компоновкой предполагает наличие одного, двух, иногда трех плунжеров. Весь процесс контроля и корректировки впрыска в этом случае возложен на ЭБУ, что упрощает конструкцию. С насоса снимаются задачи дозировки, как и момента впрыска. Он должен только лишь подавать топливо под давлением в общий аккумулятор. А подача производится за счет вращения вала, что делает подвижными и плунжеры.
Регулирование поступления топлива в соответствии с нуждами мотора осуществляется путем срабатывания специального клапана, выполняющего роль дозатора. Рабочее положение клапана – открытое. Но как только есть сигнал от ЭБУ, клапан сокращает количество топлива, подающегося в камеру, закрываясь на установленную величину.
Переориентация автопрома на соответствие нормативам Евро-3 и выше в целом проходит успешно. Однако большой популярностью все еще пользуются агрегаты ярославского производства типа ЯМЗ 236. Несмотря на устаревшее устройство, несовершенство конструкции и неспособность выполнять высокие требования Евро-3, эти двигатели завоевали расположение автовладельцев неприхотливостью в обслуживании, доступностью запасных частей, включая вал или сальник ТНВД ЯМЗ 236, и весьма низкой ценой. Поэтому агрегаты ЯМЗ 236 продолжают устанавливать на некоторые модели грузовых средств (МАЗ, КамАЗ, УРАЛ и прочие).
Устройства, работающие в ярославских дизельных агрегатах 236-й модификации, относятся к типу рядных. Обнаружить механизм можно, заглянув в развал блока цилиндров. В целом устройство ТНВД, идущего в комплексе с 236-м агрегатом, состоит в присутствии V-образно расположенных плунжерных пар, а также штуцеров в компании с нагнетательными клапанами. Между всеми шестью секциями узла выдержано расстояние в 36 мм. Давление в данных насосах достигает 1600 бар. Устройство комплектуется всережимным регулятором.
Вмешательство в настройки насоса двигателя ЯМЗ 236 может потребоваться при изменении характеристик транспортного средства и отдельных узлов. В этом случае нужно будет определить нужный объем порции поступающего горючего и отрегулировать впрыск таким образом, чтобы привести впрыск в соответствие с характеристиками двигателя.
Необходимые настройки можно также выполнить с помощью регулятора, установленного в торцевой части насоса. Чтобы установить желаемый момент впрыска, необходимо расположить пяту толкателя под плунжером узла. Затем измерить углы поворота, который выполняет вал привода ТНВД ЯМЗ 236 и свериться с установленными табличными значениями. Важно не превышать допустимые отклонения при провороте вала – не больше 1/3 град.
Чтобы отрегулировать величину и равномерную подачу горючего, пользуются комплектом форсунок. На входе механизма создается давление 0,1 Па и выполняются действия:
Чтобы снизить частоту вращения вала устройства, ослабляют специальный регулировочный болт.
Продлению срока службы узла подкачки горючего немало способствует выполнение рекомендаций производителя в части обслуживания и ремонта устройства. Так, исправное состояние ТНВД ЯМЗ 236 НЕ2 обеспечит предусмотренное изготовителем соответствие двигателя с турбонаддувом экологическим нормам, установленным Евро-2.
ООО «Румоторс» - крупный оптовый поставщик продукции, работает по прямым договорам с заводами-производителями. Вся продукция имеет сертификаты, сервисные талоны и технические паспорта.
Работаем ПН-ПТ c 8:00 до 18:00, СБ-ВС выходной