Устройство и принцип действия системы с насос форсунками

Как уже говорит само название, насос-форсунка представляет собой впрыскивающий насос с узлом управления и форсунку в едином узле.

На каждый цилиндр двигателя приходится по насос-форсунке. Поэтому отсутствуют топливопроводы высокого давления, которые имеются на двигателе с ТНВД.

Как и ТНВД с форсунками, система впрыска с насос-форсунками выполняет следующие функции:

• создает высокое давления для впрыска топлива
• впрыскивает определенное количество топлива в определенный момент

Местонахождение:

Насос-форсунки расположены непосредственно в головке блока.

Крепление:

Насос-форсунки крепятся в головке блока. При установке насос-форсунок необходимо следить за правильным положением их.
Если насос-форсунка не стоит под прямым углом к головке блока, может ослабнуть крепежный болт. Вследствие этого возможно
повреждение как насос-форсунки, так и головки блока.

Устройство насос-форсунки

Привод

На распределительном валу имеется четыре кулачка для привода насос-форсунок. Посредством коромысел усилие передается на плунжеры насос форсунок.

Требования к процессам смесеобразования и сгорания

Обязательным условием эффективного сгорания является хорошее смесеобразование. Для этого топливо должно подаваться в цилиндр в нужном количестве, в нужный момент и под высоким давлением. Уже при незначительных отклонениях от требуемых параметров распыления топлива отмечается увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах, повышение шумности процесса сгорания и увеличение расхода топлива. Важным моментом для процесса сгорания в дизельном двигателе является малая величина задержки самовоспламенения. Задержка самовоспламенения представляет собой промежуток времени между началом впрыска топлива и началом повышения давления в камере сгорания. Если в этот временной промежуток подается большое количество

топлива, то это ведет к резкому повышению давления в камере сгорания и, тем самым, к увеличению уровня шума процесса сгорания.

Предварительный впрыск

Для достижения максимально возможной плавности протекания процесса сгорания перед основным впрыском осуществляется
предварительный впрыск малого количества топлива под небольшим давлением. Благодаря сгоранию этого малого количества топлива в камере сгорания повышаются давление и температура. Вследствие этого происходит ускоренное самовоспламенение топлива, поданного в ходе основного впрыска. Предварительный впрыск и наличие паузы между предварительным и основным впрыском способствует тому, что давление в камере сгорания повышается не скачкообразно, а относительно равномерно. Вследствие этого достигается снижение шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота.

Основной впрыск

При основном впрыске необходимо достичь хорошего смесеобразования для возможно полного сгорания топлива. Благодаря высокому давлению впрыска достигается очень тонкий распыл топлива, что позволяет получить весьма равномерную смесь топлива и воздуха. Полное сгорание топлива обеспечивает уменьшение выброса вредных веществ и повышение мощности двигателя.

Конец впрыска топлива

Для хорошей работы двигателя важно, чтобы в конце процесса впрыска давление впрыска резко упало, а игла распылителя быстро
возвратилась в исходное положение. При этом предотвращается попадание топлива в камеру сгорания под низким давлением и с
плохим распылом. Такое топливо сгорает не полностью, что ведет к увеличению токсичности выхлопа.

Процесс впрыска топлива, обеспечиваемой системой впрыска с применением насос- форсунок, с уменьшенным давлением при
предварительном впрыске, повышенном давлении и быстром протекании процесса основного впрыска способствует улучшению
показателей работы двигателя.

Заполнение камеры высокого давления

При процессе заполнения камеры высокого давления плунжер под действием пружины движется кверху, что ведет к увеличению объема камеры. Электромагнитный клапан управления насос-форсункой бездействует. Игла клапана находится в положении, открывающем путь топливу из питающей магистрали в камеру высокого давления. Топливо под давлением поступает из питающей магистрали в камеру высокого давления. 

Процесс впрыска

Начало предварительного впрыска

Кулачок распределительного вала через коромысло поджимает плунжер книзу; плунжер, в свою очередь, отжимает топливо из камеры

высокого давления в питающую магистраль. Протекание процесса впрыска топлива происходит под управлением блока управления
двигателя через электромагнитный клапан. По сигналу от блока управления двигателем игла электромагнитного клапана прижимается
к седлу, перекрывая путь топливу из камеры высокого давления в питающую магистраль. Вследствие этого происходит повышение
давления в камере. Когда давление достигает 180 бар, оно становится выше, чем усилие пружины распылителя. Игла
распылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.

Начало предварительного впрыска
Демпфирование хода иглы распылителя

В процессе предварительного впрыска ход иглы распылителя демпфируется гидравлическим буфером, что дает возможность точно дозировать количество впрыскиваемого топлива.

Это происходит таким образом:
на первой трети хода ничто не мешает ходу иглы. При этом в камеру сгорания предварительно впрыскивается топливо

Как только демпферный клапан начнет перемещаться по сверлению корпуса распылителя, топливо над иглой распылителя сможет поступать под давлением в зону размещения пружины только через зазор снизу демпферного клапана. Вследствие этого возникает
гидравлический буфер, который ограничивает ход иглы распылителя при предварительном впрыске.

Процесс впрыска

Конец предварительного впрыска

Непосредственно после открытия иглы форсунки заканчивается предварительный впрыск. Под действием увеличивающегося
давления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давление
на короткое время падает, и игла форсунки закрывается. Предварительный впрыск закончился. Вследствие движения книзу перепускного клапана пружина распылителя сжимается сильнее. Поэтому для повторного открытия иглы форсунки при последующем основном впрыске необходимо давление топлива больше, чем при предварительном впрыске.

Процесс впрыска

Начало основного впрыска

Вскоре после запирания иглы распылителя давление в камере высокого давления опять поднимается. Электромагнитный клапан закрыт, и поршень насос-форсунки движется вниз. Когда давление достигает примерно 300 бар, оно становится больше, чем давление
пружины распылителя. Игла распылителя снова поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается основная порция топлива.
Давление при этом поднимается до 2050 бар, поскольку в камере высокого давления сжимается больше топлива, чем может его выйти
через распылитель. При достижении двигателем максимальной мощности, а также при наибольшем крутящем моменте и одновременно
самым большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.

Процесс впрыска

Конец основного впрыска

Конец впрыска наступает, когда с блока управления двигателя перестает поступать сигнал на электромагнитный клапан.
При этом игла клапана под действием пружины отходит от седла, и сжимаемое плунжером топливо может поступать в питающую

магистраль. Давление топлива падает. Игла распылителя закрывается, и перепускной клапан под действием пружины распылителя
возвращается в исходное положение. Основной впрыск закончился. 

Схема топливного контура

Топливо засасывается механическим топливным насосом через фильтр из топливного бака и подается по питающей магистрали в головке блока к насос-форсункам. Избыточное топливо подается обратно в топливный бак через сливную магистраль в головке блока, датчик температуры топлива и охладитель топлива.

1. Охладитель топлива охлаждает сливаемое топливо для предупреждения попадания в топливный бак слишком горячего топлива.
2. Датчик температуры топлива определяет температуру топлива в сливной магистрали и посылает соответствующий сигнал блоку управления двигателю
3. Ограничительный клапан поддерживает давление в сливной магистрали на уровне 1 бар. Благодаря этому достигается постоянство давления топлива на игле электромагнитного клапана.
4. Байпас Если в топливной системе имеется воздух, к примеру при выработанном топливном баке, ограничительный клапан остается закрытым. Воздух выжимается поступающим топливом из системы
5. Головка блока
6. Магистрали. Через дроссельное отверстие отводятся пары топлива, которые могут быть в питающей магистрали
7. Топливный насос подает топливо из топливного бака через фильтр к насос-форсункам
8. Сетка-фильтр улавливает пузырьки воздуха и газа в питающей магистрали. Затем они отводятся через дроссельное отверстие и сливную магистраль
9. Ограничительный клапан регулирует давление топлива в питающей магистрали. При давлении топлива более 7,5 бар клапан открывается, и топливо направляется в зону всасывания топливного насоса
10. Обратный клапан предотвращает слив топлива от топливного насоса в топливный бак при остановке двигателя (давление открытия топлива 0,2 бар)
11. Топливный фильтр защищает топливный контур от загрязнения и попадания в него инородных частиц и воды
12. Топливный бак

Топливный насос расположен непосредственно за вакуумным насосом на головке блока цилиндров. Топливный насос подает топливо из бака к насос- форсункам. Оба насоса имеют общий привод от распределительного вала и поэтому обозначаются как единый тандемный насос.

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!

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.

Насос — форсунка — принцип работы и ремонт своими руками + Видео инструкция

Современные двигатели внутреннего сгорания состоят из большого количества деталей. Среди них можно встретить абсолютно разные элементы, имеющие совершенно разное, но очень полезное для движка назначение. Не исключением является и такая маленькая деталь, как насос – форсунка. В этой статье мы разберем устройство, принцип действия и ремонт насос — форсунки.

Устройство и принцип работы насос – форсунки

Форсунка представляет собой металлическую трубку со специальные сечением, предназначенным для распыления топливной смеси. Впервые и по сей день, такое устройство применяется на дизельных двигателях, где важны такие важные параметры, как экономичность мотора, низкий уровень его шума и малая токсичность выхлопных газов.

Насос форсунка устанавливается над каждым цилиндром и имеет одинаковое строение. В ее состав обычно входят: запорный поршень, специальный плунжер, игла распылительного устройство, обратный и управляющий клапана и пружина распылительного устройства.

Плунжер представляет собой деталь, которая создает определенное давление внутри форсунки. Накачка происходит во время поступательного движения плунжера. Для этого на распределительном валу имеются специальные кулачки, которые в определенные моменты времени воздействуют на плунжер и приводят его в действие.

Управляющий клапан открывается наравне с движением плунжера и пропускает топливо в камеру сгорания. Конструкция клапана подбирается таким образом, чтобы дизельное топливо в обязательном порядке подалось в распыленном виде. Так оно сгорает эффективнее и экономнее. По принципу действия управляющие клапаны можно разделить на электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические клапана являются самыми эффективными, так как работают быстро и не допускают образование излишков топлива, а также его голодание в определенных участках системы впрыска. Основным элементом любого управляющего клапана является его игла, которая, как раз и отвечает за быстродействие системы.

Пружина распылителя устанавливается для обеспечения плотной посадки иглы. Усилие пружины, обычно, дополняется давлением топлива, созданным в топливном насосе высокого давления. Для этого, на противоположной стороне пружины устанавливается специальный запорный поршень, который и давит на нее под действием топлива.

Управление любой насос — форсункой обеспечивается при помощи электронного блока управления двигателем. ЭБУ получает различные показания со всех датчиков, анализирует их и на основе полученных данных открывает или закрывает форсунки в определенные моменты времени.

Принцип работы:

• Предварительный впрыск. В этот момент специальный кулачок ГРМ воздействует на плунжер, заставляя его двигаться вниз. Смесь топлива с воздухом переходит в каналы форсунки и обратный клапан закрывается. Плунжер создает давление, составляющее 13 мПа, и в этот момент срабатывает управляющий клапан форсунки, который пропуска смесь под давлением в камеру сгорания. В последний момент открывается входной клапан, и новая порция топлива попадает в каналы форсунки. В это же время, внутри элемента снижается топливное давление.
• Основной впрыск. На этом этапе плунжер снова опускается вниз, управляющий клапан закрывается, но в форсунке создается давление уже в 30 мПа. На этот раз топливо подается под большим давлением, что обеспечивает его эффективное сжатие и сгорания в рабочей камере. Каждый последующий процесс сжатия сопровождается увеличением давления внутри форсунки. Максимальное значение составляет 220 мПа. Окончание данного этапа происходит точно так же, как и при предварительном впрыске топлива.
• Дополнительный впрыск. Он заключается в очистке всех элементов форсунки от следов сажи и копоти. Дополнительный впрыск осуществляется сразу же после основного. Все действия по впрыску осуществляются так же, как и при основном этапе. По-другому такое явление называют еще двойным впрыском топлива.

Видео — Как определить какая насос-форсунка не работает или стучит

Как провести ремонт насос — форсунки своими руками

Конечно, замена неисправной форсунки будет намного правильнее. Однако, если учитывать сегодняшние цены на автозапчасти, то невольно напрашивается мысль о том, почему бы не произвести ремонт старой, ведь это дешевле. В действительности, ремонтный комплект форсунки стоит намного дешевле нового элемента, а потому будет намного выгоднее.

Неисправность форсунок обычно заключается в их засорении или ухудшении уплотняющих свойств внутренних резиновых прокладок. Двигатель, при этом, начинает работать неустойчиво и не развивает номинальной мощности, а расход топлива заметно увеличивается.

При подборе ремонтного комплекта, важно соблюсти марку и модель. Чтобы не ошибиться, рекомендуем снять старую и взять с собой в магазин автозапчастей. Консультанты подберут для вас тот набор, который вам необходим при ремонте. Если вы установите прокладки, предназначенные для форсунки другой модели, то наверняка форсунка будет работать совсем не правильно. Хотя, в большинстве случаев, они имеют совсем разные размеры прокладок, что сделает проблематичным сам ремонт, нежели дальнейшую эксплуатацию такого элемента.

Чтобы отремонтировать старую форсунку, ее необходимо демонтировать. Для этого нужно, в первую очередь, сбросить давление в топливной системе. Это нужно для того, чтобы не испачкаться топливом и не получить мощную струю прямо в лицо.

После этого, откручивается металлическое крепление трубки к форсунке и она выворачивается. Проведите разборку элемента и внимательно запомните расположение и порядок сборки деталей. Это нужно для последующей сборки, чтобы не было такого явления, как появление «лишних» деталей. Теперь проведите очистку металлических частей в то случае, если они подверглись засорению, замените резиновые уплотнители и другие детали, которые есть в ремонтном комплекте форсунки. После этого проведите сборку детали в обратной разборке последовательности.

Заверните форсунку и подключите ее к топливной системе. Так как давление было снижено, необходимо выкрутить рукоятку ручной подкачки топлива и снова создать давление в системе. Качать следует до того момента, пока рукоятка не пойдет туго. После этого, снова заверните ее и можете приступать к запуску двигателя.

Видео — Ремонт насос-форсунок BOSCH

На этом ремонт насос – форсунки завершен. Следует еще раз напомнить, что данная процедура совсем не сложная, а главное – потребует от вас наименьших затрат. Ведь продлить жизнь старой форсунки намного дешевле, чем установить новую

Насос-форсунка: устройство и принцип работы

Насос-форсунки – система впрыска, предназначена для подачи топливной смеси в дизельных двигателях. Использование подобной системы дает возможность увеличить мощность мотора, уменьшить топливные расходы и токсичность, уровень шума.

В системе впрыска данного типа за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство – насос-форсунка. При этом каждой цилиндр оснащен своей собственной форсункой.

Система приводится в действие от распредвала, оснащенного специальными кулачками, которые через коромысло воздействуют на насос-форсунку, обеспечивая ее работу.

Как устроена система насос-форсунки

В состав системы насос-форсунка входят такие элементы, как: плунжер, поршень запорный, управляющий и обратный клапаны, игла распылителя.

Плунжер предназначен для создания рабочего давления внутри форсунки. При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение – пружиной.

Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском. В подобных системах может применяться два вида клапанов – электромагнитные и пьезоэлектрические.

Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия. Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.

Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.

Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя.

Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.

Как работает система насос-форсунки

Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа – предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.

Предварительный впрыск

Этап предварительного впрыска предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Этап основного впрыска в свою очередь обеспечивает бесперебойную подачу  топливной смеси на всех рабочих режимах ДВС. 

Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по следующей схеме. Кулачек распредвала передает механическое усилие на коромысло, которое опускает плунжер вниз.

Топливная смесь начинает подаваться по каналам, расположенным в корпусе форсунок. Далее происходит закрытие клапана с временным прекращением подачи топлива. При этом создается высокое давление ТС, достигающее 13 МПа.

При таком уровне давления игла, преодолевая усилие, которое оказывает на нее пружина, осуществляет предварительный впрыск горючей смеси.

Завершением этапа предварительной подачи топлива служит открытие входного клапана. Топливо попадает в магистраль, одновременно снижается его рабочее давление. На данном этапе может быть произведен один или два впрыска ТС в зависимости от режима работы дизеля.

Основной впрыск

Начало этапа основного впрыска сопровождается последующим опусканием плунжера. После закрытия клапана давление ТС продолжает нарастать и достигает 30 МПа. При таком давлении происходит поднятие иглы и основная подача топлива.

Высокое давление обеспечивает значительное сжатие топлива, вследствие чего в камеру сгорания поступает его большее количество. Самый большой объем горючей смеси подается при максимально возможном давлении в 220 МПа, чем достигается максимальная мощность двигателя.

Завершение этапа основного впрыска происходит аналогично предыдущему этапу после открытия входного клапана. Это сопровождается снижением давления топлива и опусканием распылительной иглы.

Дополнительный впрыск

Завершающим этапом является дополнительный впрыск, который используется для очистки сажевого фильтра от копоти, сажи и загрязнений. Дополнительная подача топлива осуществляется при опускании плунжера по схеме, аналогичной основному впрыску. На данном этапе, как правило, проводится два впрыска дизельного топлива.

Насос-форсунка дизельного двигателя: устройство и принцип работы

Требования, которые предъявляются к современным дизельным моторам в отношении мощности, экономичности и экологичности, становятся все выше. Чтобы эти требования удовлетворить, следует обеспечить хорошее смесеобразование. Для этого моторы оснащаются современными и эффективными системами впрыска топлива. Они способны не только обеспечить мельчайший распыл за счет более высокого давления, но также с высокой точностью регулируют момент впрыска и количество подаваемого в цилиндры горючего. Такая система существует и полностью удовлетворяет всем тем высоким требованиям. Это насос-форсунка дизельного двигателя. Представляет собой отдельный элемент впрыска для каждого цилиндра в двигателе. Деталь управляется электронным блоком.

Идеи Дизеля

О создании узла, в котором бы объединялась форсунка и топливный насос, задумывался сам создатель этих двигателей – Рудольф Дизель.

Это позволило бы уйти от топливных магистралей и трубопроводов высокого давления, тем самым повысив впрысковое давление. Но во времена Дизеля еще не существовало таких возможностей, которые есть сегодня.

Описание системы

Насос-форсунка дизельного двигателя – это насос для подачи горючего и форсунка, которая объединена в одном узле. Как и в ТНВД с форсунками, впрыск на базе этих элементов может выполнять определенные задачи. Система создает достаточное давление, подает определенную порцию топливной смеси в нужный момент. Для каждой камеры сгорания предназначен отдельный насос. Именно поэтому сейчас можно встретить двигатели, где отсутствуют топливные магистрали высокого давления, что есть на силовых агрегатах с ТНВД.

Исторические факты

Эта система впрыска – не новая разработка. Насос-форсунка дизельного двигателя устанавливалась на автомобили в конце 30-х годов. Впервые конструкция была опробована на дизельных двигателях для железнодорожной, морской, а также грузовой техники. Всю эту технику объединяло одно – небольшая скорость. Особенности этих двигателей — в наличии отдельного насоса на каждый цилиндр и в коротких напорных линиях, которые идут к форсунке. Приводом для элементов служат толкатели и буферы.

Серийно стали применять такие системы на грузовиках с 1944 года. На легковых авто – с 1988 года. В 1938 году компанией «Детройт-Дизель», которая принадлежала тогда концерну «Дженерал Моторс», был создан первый такой агрегат, в котором и применялась система питания дизельного двигателя с насос-форсунками. Несмотря на то, что устройство было разработано в США, конструкции такого типа разрабатывались также и в СССР.

Первые моторы ЯАЗ-204 оснащались такими форсунками уже в 1947 году. Но производились эти узлы по лицензии «Детройт-Дизель». Этот силовой агрегат, а затем и модифицированный шестицилиндровый двигатель производился до 1992 года.

В 1994 году устройство и работа насос-форсунки дизельного двигателя были замечены инженерами «Вольво». Компания выпускает первое грузовое авто Fh22 с форсунками такого типа. Затем такими же узлами начнут оснащать свои грузовики «Скания» и «Ивеко».

Среди легковых автомобилей впервые эту систему начали использовать на «Фольксвагенах». Насос-форсунка дизельного двигателя «Фольксваген» появилась в 1998 году. В конце 90-х моторы с такой системой заняли 20 % автомобильного рынка.

Устройство

Итак, рассмотрим, что представляет собой насос-форсунка дизельных двигателей. Устройство ее чрезвычайно просто. В корпусе узла находится непосредственно форсунка, дозирующий узел, а также силовая часть. Благодаря этому силовому приводу насос-форсунка имеет определенные преимущества перед традиционными системами. Так, значительно сокращается время движения горючей жидкости под высоким давлением. Также увеличивается гидравлическая эффективность и уменьшается масса.

Форсунки последнего поколения оснащены насосами, способными выдавать достаточно высокое давление (до 2 500 бар). Они могут мгновенно реагировать на команды ЭБУ, который собирает и анализирует текущую информацию от внешних датчиков. По этим данным и определяется необходимое количество смеси и время впрыска. Это дает возможность получить оптимальные значения по мощности при заданных рабочих режимах. Кроме этого, узлы помогают экономить дизельное топливо, что позволяет снизить до минимума вредные выбросы в атмосферу и способствуют снижению шума от работающего мотора. Ну и наконец устройство очень компактно и может размещаться в ГБЦ. Туда же можно установить другие детали и узлы.

Форсунка создана таким образом, чтобы обеспечивать наиболее эффективное смесеобразование. Для этого инженеры предусмотрели фазы – это предварительный, основной и дополнительный впрыск. Предварительный дает плавное сгорание в момент основной фазы, когда обеспечивается качественное образование рабочей смеси в разных режимах работы двигателя. Дополнительный необходим для регенерационных процессов в сажевом фильтре.

Принцип действия механической форсунки

Насос-форсунка дизельного двигателя установлена непосредственно в ГБЦ. На распредвале имеется четыре специальных кулачка. Они служат для запуска привода форсунок. При помощи коромысел усилие передается на насос-форсунки посредством плунжеров.

Приводной кулачок имеет специальный профиль, который обеспечивает резкий подъем вверх, а затем медленное опускание коромысла. Когда последнее поднимется, плунжер быстро прижимается вниз. За счет этого создается нужное давление. При медленном опускании коромысла вниз, плунжер идет вверх. Благодаря этому горючее попадает в камеры с высоким давлением без пузырьков воздуха.

Сам процесс впрыска проходит тогда, когда будет подано управляющее напряжение от ЭБУ на электромагнитный клапан.

Фазы впрыска

Разберем подробней принцип работы насос-форсунки дизельного двигателя. Когда под воздействием коромысла плунжер двигается вниз, горючая смесь перетекает по каналам в форсунки. Когда клапан закрывается, поток дизеля отсекается. Давление начинает расти. Когда оно достигнет уровня в 13 мПа, распылительная игла преодолеет усилие пружины. После этого начнется предварительная фаза впрыска.

Как только клапан начнет открываться, предварительная фаза заканчивается, а топливная смесь направляется по питающей магистрали. Давление начинает падать. В зависимости от режима работы двигателя, может выполняться одна либо две предварительных фазы.

Когда плунжер движется вниз, начинается такт основного впрыска. Клапан вновь закрывается, давление горючего снова растет. При достижении уровня в 30 мПа, распылительная игла преодолеет силу давления и поднимается вверх, тем самым запуская процесс впрыска. Чем выше поднимается давление, тем больше горючего будет сжато. Количество дизеля и воздуха, которое сможет попасть в цилиндр, увеличивается.

Максимальная подача (а она осуществляется при работе мотора в режиме пиковой мощности), выполняется при давлении в 220 мПа. Завершает этап основного впрыска открытие клапана. Давление падает, игла закрывается.

Дополнительная фаза впрыска выполняется, когда плунжер далее двигается вниз. Принцип работы устройства на этом этапе такой же, как и основной впрыск. Чаще алгоритм выполняется в два этапа.

Если рассмотреть устройство насос-форсунки дизельного двигателя ТДИ, то она может оснащаться датчиком, следящим за подъемом иглы. Положение иглы нужно блоку управления, где топливные насосы также управляются электроникой.

Преимущества

Тогда как в системе «Коммон рейл» применяется аккумуляторный впрыск, насос-форсунка осуществляет подачу топливной смеси под более высоким давлением за счет отсутствия длинных магистралей.

Они часто могут разрушаться в процессе эксплуатации автомобиля. Это слабое звено в классических системах питания. Насос-форсунка позволяет подать в камеру сгорания больше топлива. При этом распыление будет эффективней. Моторы, оснащенные такими узлами, отличаются большей мощностью.

Кроме этого, двигатели с таким впрыском работают менее шумно, чем их аналоги. Но с «Коммон рейл» или ТНВД насос-форсунка все равно будет компактней.

Недостатки

Но существуют и недостатки. Самый серьезный минус – высокая требовательность к качеству горючего. Достаточно малейшего засора, чтобы система прекратила свою работу. Второй минус – это цена.

Ремонтировать этот точный узел вне заводских условий практически невозможно. Еще одни недостаток – при воздействии большого давления эти узлы частенько разбивают посадочные гнезда в блоке двигателя.

Как обслуживать насос-форсунки?

Как видно, эти узлы очень требовательны к качеству дизеля, а оно в нашей стране и в СНГ далекое от высокого. Чтобы не пришлось часто менять этот дорогостоящий элемент, рекомендуется регулярно менять топливные, воздушные и все прочие фильтры, приобретать оригинальные расходные материалы.

О промывках

Нередко автовладельцы интересуются, как промыть насос-форсунки на дизельном двигателе. Специалисты промывать не рекомендуют – это нехорошо для любой форсунки. Лучше заменить фильтры и заправляться на проверенных заправках.

Промывка на стенде подойдет, если есть некачественное распыление – неустойчивый холостой ход и похожие проблемы. Промывать в УЗ ванне допускается при полном залипании иглы. Если форсунка льет, то здесь уже ничего не поможет. Для промывки можно использовать популярные сейчас средства «ЛАВР» и «ВИНС».

В целом, если форсунка не работает, лучше провести ТО и выполнить замену деталей, которые вышли из строя. Промывка помогает лишь в случае, если узел хоть как-нибудь, но работает.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет насос-форсунка дизельного двигателя и каково ее устройство. Как видите, это неотъемлемый элемент системы питания дизельных ДВС. Он имеет более технологичную конструкцию, однако очень требователен к качеству топлива.

Устройство насос-форсунки со схемой

Дизельный двигатель является основным силовым агрегатом грузовых автомобилей и другой тяжелой техники. Он обладает высокой топливной эффективностью, что немаловажно для машин, требующих много энергии. Небольшая удельная мощность (по отношению к размерам двигателя) в данном случае не является определяющим фактором, и производители техники с удовольствием используют преимущества дизеля: стабильно высокий крутящий момент на малых оборотах и весьма неплохое значение КПД.

Применение насос-форсунок

Следующим шагом на пути увеличения энергоэффективности стал отказ от накопительной магистрали. Таким образом удается избежать лишних потерь давления (и, соответственно, мощности), система становится менее уязвимой в случае разгерметизации, а впрыск топлива детально контролируется для каждого цилиндра. Система в целом становится проще, работа машины – тише, а расход горючего – меньше.

Усложняется конструкция только одной детали, которая объединяет в себе функции форсунки и топливного насоса высокого давления.

Конструкция и принцип работы насос-форсунки

По рабоче-крестьянски. Профессора и так в курсе.

Если не углубляться в хитрости и тонкости режимов подачи топлива, принцип действия данного агрегата при одном взгляде на схему, вероятно, стал вам понятен.

Разные схемы могут немного различаться конфигурацией и названием элементов, но с точки зрения физики и техники идея довольно проста. Как наилучшим образом воплотить ее в жизнь – это уже секретные разработки фирм-производителей.

Мы видим корпус 4 форсунки, внутри которого имеются цилиндрические полости и канальца – соответственно, в них поступает и по ним перемещается горючее. Куда ему суждено течь, а куда – нет, регулирует система клапанов. Одни из них открываются и закрываются от давления, другими управляет электроника. Так на данной схеме видно, что игла 8 перемещается в нужное положение под действием пружины 26 и электромагнита (поз. 6…10 – его элементы), открывая либо закрывая проток. На штекер 5 надевается фишка, таким образом обеспечивается связь с электронным блоком управления (ЭБУ). На данной схеме изображена насос-форсунка с электромагнитным клапаном, также используются пьезоэлектрические.

Во внутренние полости форсунки топливо поступает от насоса низкого давления через отверстия-фильтры 13 (на схеме поток обозначен темно-серым). Излишки выводятся через канал обратного слива 11 (светло-серый).

Давление (или разрежение) внутри форсунки создается плунжером 3. Принцип такой же, как у любого поршневого насоса, простейшим из которых является шприц. Каким образом обеспечивается возвратно-поступательное движение плунжера, на схеме прекрасно видно без объяснений. Сферический упор 1 обеспечивает контакт поверхностей при различных углах взаимного расположения плунжера 3 и коромысла 28. Можно обратить внимание на форму кулачкового привода 27: при вращении вала по часовой стрелке поршень резко идет вниз, затем медленно – вверх, обеспечивая плавное разрежение.

Игла 18 также возвратно-поступательно движется внутри распылителя 20 под действием разности давлений и упругих сил пружины 22. Прижавшись к седлу 15, она закрывает отверстие распылителя, и топливо в цилиндр не попадает. В нужный момент приподнимается, и топливо в камеру сгорания 17, соответственно, попадает. Как это происходит.

Мы можем наблюдать у иглы утолщение (ниже гидроупора 14). Сверху и снизу находятся полости с топливом, которое оказывает на иглу давление с обеих сторон. Если открыть сообщение между полостями, то – вспомним закон Паскаля – давление будет одинаковым, а сила – вспомним гидравлический пресс опять же из курса физики за 6 класс – будет прижимать иглу 18 к седлу 15, т.к. площадь поверхности гидроупора 14 больше. Пружина 22 также будет этому содействовать. Еще выше расположена полость 25, давление в которой и создает плунжер. Уравнивающий поршень 23 потому так и называется, что он стабилизирует давление на гидроупор.

Так вот, как только сила гидростатического давления снизу иглы превзойдет силу гидростатического давления на упор 14 и упругую силу пружины 22 вместе взятые, то есть когда давление снизу значительно превзойдет давление сверху, игла поднимется, откроет отверстие, и произойдет впрыск. Аллилуйя. Для этого протоки и регулируются открытием и закрытием управляемого электроникой клапана. Вот и все.

В нашем каталоге вы можете приобрести комплектующие и составные части насос-форсунок CUMMINS, DETROIT, CATERPILLAR, BOSCH, DELPHI. 

Diesel Fuel Injection — Diesel Power Magazine

Ключевым ингредиентом для достижения максимальной максимальной производительности дизельного двигателя является увеличение количества сжигаемого дизельного топлива. На старых двигателях с механическим впрыском единственный способ сделать это — изменить форсунки и / или топливный насос. Новые системы электронного впрыска имеют несколько способов увеличить количество топлива, поступающего в цилиндры, но в конечном итоге пиковая выработка мощности все же сводится к механическим ограничениям компонентов впрыска, которые создают давление топлива и впрыскивают дизельное топливо в камеры сгорания.

Топливная система большинства дизельных двигателей состоит из трех основных частей: инжектора, топливного насоса высокого давления и, в некоторых случаях, блока управления двигателем (ЭБУ). В большинстве дизельных двигателей топливные форсунки установлены в головках цилиндров двигателя, а наконечник или сопло форсунки впрыскивает непосредственно в камеру сгорания. Во многих случаях инжектор устанавливается так же, как свеча зажигания в газовом двигателе. Но в отличие от газовых двигателей с впрыском топлива, которые впрыскивают топливо под давлением 10-60 фунтов на квадратный дюйм, системы впрыска дизельного топлива работают в диапазоне от 10 000 до 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Просмотреть все 12 фото

Насос VE представляет собой аксиально-поршневой насос распределительного типа с механическим управлением. Его входной вал приводится в движение двигателем, а давление топлива осуществляется аксиальными поршнями. Топливо в форсунки подается распределителем, управляемым портом; это механическое устройство контролирует время и количество топлива, поступающего в каждую форсунку.

Посмотреть все 12 фото

CP3 — радиально-поршневой насос для систем впрыска Common Rail высокого давления. Производители, похоже, ориентируют все дизели на систему впрыска Common-Rail.С переходом нового 6,4-литрового двигателя Ford Power Stroke на систему Common Rail от Siemens все отечественные грузовики с дизельным двигателем 3/4 и 1 тонны теперь будут использовать технологию Common Rail. В системе Common-Rail используется (и) аккумуляторная рейка (и) для поддержания высокого давления топлива; эта рейка (и) подает топливо к форсункам. Насос CP3 функционирует аналогично VP44, но главное отличие состоит в том, что в CP3 нет соленоида для подачи топлива к форсункам. В системе Common-Rail используются либо электромагнитный клапан, либо пьезоэлектрические форсунки для управления количеством топлива и синхронизацией.CP3, используемые на двигателях Cummins и Duramax, очень похожи. Единственное отличие состоит в том, что Duramax CP3 использует разные фитинги для питания двух направляющих (по одной для каждого ряда цилиндров), тогда как Cummins CP3 питает только одну направляющую для всех шести цилиндров.

Доступны модифицированные насосы CP3 для увеличения расхода топлива на 30 процентов, и, в зависимости от других модификаций двигателя, это добавит 60–100 л.с. Также есть комплекты для работы с двумя CP3 на Duramax или Cummins. В этот комплект добавляется второй CP3, приводимый в движение ременным шкивом.Благодаря вдвое большей производительности насоса хорошее давление топлива может поддерживаться при использовании агрессивных форсунок и электроники.

Посмотреть все 12 фотографий

P7100, или P-насос, представляет собой насос с линейным впрыском, который использует кулачок для приведения в действие плунжеров для повышения давления топлива. По мнению некоторых фанатиков дизельного топлива, это мать всех ТНВД из-за своих исключительных возможностей. Хотя на 24-клапанном Cummins он был заменен электронным насосом VP44, некоторые сильно модифицированные грузовики сделали шаг назад и заменили VP44 на P-насос из-за его способности перекачивать большое количество топлива.

Послепродажный рынок предлагает десятки обновлений производительности для P-насоса, что делает его дизельным двигателем Holley на 4 барреля. Только Industrial Injection имеет три уровня модифицированных P7100: Dragon Fly имеет небольшие модификации и использует стандартные 12-миллиметровые насосы, способные подавать 550 куб.см топлива, Dragon Flow использует 13-миллиметровые насосы для подачи 800 куб.см топлива, а Super Dragon Flow использует 14-миллиметровые насосы. на 1400 куб.см подачи топлива. Все эти насосы могут быть изменены по времени.

Посмотреть все 12 фотографий

Эта деталь от Industrial Injection увеличивает объем топлива в топливную систему Common Rail за счет добавления дополнительной топливной линии между насосом и Common Rail.Недостаток системы common-rail заключается в том, что после полного открытия дроссельной заслонки рельс требует времени, чтобы восстановиться до максимального давления топлива. Линии двойной подачи спроектированы таким образом, чтобы вдвое сократить время восстановления рельсов. Также используются менее ограничительные фитинги для увеличения расхода топлива. Industrial Injection утверждает, что эта простая модификация может добавить до 50-70 л.с.

Посмотреть все 12 фотографий

Этот инжектор Bosch использовался на 12-клапанных двигателях Cummins первого и второго поколения. Единственное отличие состоит в том, что размер впускного отверстия в двух моделях Cummins был немного изменен.Эти гидравлические форсунки срабатывают или лопаются, когда они получают от насоса необходимое количество и давление топлива. Самая распространенная и простая модификация любого инжектора — это удалить форсунку и либо увеличить размер отверстий, либо добавить больше отверстий, либо сделать то и другое (в некоторых случаях). На вторичном рынке имеется ряд форсунок, отвечающих потребностям клиентов. Обычно форсунки высокой мощности имеют внутреннюю модификацию, так что форсунка и штифт питаются от второго впускного отверстия для топлива. Также могут быть внесены изменения в большинство внутренних компонентов инжектора.

Посмотреть все 12 фотографий

VP44 — это радиально-поршневой насос распределительного типа с электромагнитным клапаном и электронным управлением. Bosch VP44 приводится в движение двигателем, а давление топлива осуществляется несколькими радиальными поршнями. Внутренний радиальный поршень нагнетает топливо, и электромагнитный клапан высокого давления открывает и закрывает выпускное отверстие камеры, которое распределяет определенное количество топлива на каждый из шести форсунок. VP44 имеет встроенный блок управления двигателем, который через систему CAN-шины связывается с главным блоком управления двигателем и требует электрического подъемного насоса для подачи дизельного топлива из топливного бака.Насосы VP44 с горячим стержнем могут добавлять до 100 л.с. благодаря различному программному обеспечению на ЭБУ насоса, а также внутренним механическим модификациям для регулировки времени и производительности.

Просмотреть все 12 фотографий

24-клапанный инжектор очень похож на инжектор, используемый на более старых 12-клапанных двигателях. Он выглядит иначе, потому что в нем используется ступенчатый держатель сопла, но внутри он работает аналогичным образом. Форсунки инжектора модифицируются с использованием электроэрозионной машины (EDM) или процесса экструдирования-хонингования, а иногда и того и другого.В процессе электроэрозионной обработки используются электрод и раствор электролита, тогда как в процессе экструдирования-хонингования используется абразивная жидкость для увеличения размера отверстия.

Просмотреть все 12 фотографий

HEUI был разработан Caterpillar и используется в двигателе 7.3L Power Stroke V-8. Этот инжектор значительно отличается от инжекторов Bosch, потому что он использует масляный насос с приводом от двигателя для подачи масла под высоким давлением в инжектор для повышения давления топлива. Поскольку давление масла используется для повышения давления топлива внутри форсунки, топливный насос высокого давления не нужен.Топливо подается в форсунку при относительно низком давлении (50-70 фунтов на квадратный дюйм), и соленоид управляет потоком масла под высоким давлением, поступающим в поршневой механизм, для увеличения давления впрыска до 21000 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы увеличить поток форсунки, на вторичном рынке либо экструдируют, либо EDM форсунки форсунок, в зависимости от требований заказчика. Также внесены изменения во внутренний насосный механизм форсунки; используются плунжеры большего размера, а внутренние детали обрабатываются иначе. Когда используются сильно модифицированные форсунки, Industrial Injection рекомендует использовать сдвоенные масляные насосы высокого давления, чтобы форсунка не испытывала недостатка масла.

В двигателях Duramax и Cummins используется один и тот же насос Bosch CP3, поэтому логично, что форсунки также очень похожи.

Хотя внешний вид форсунок отличается, внутреннее устройство и функции этих форсунок очень похожи. Электромагнитный клапан в верхней части форсунки регулирует подачу топлива в форсунку из общей магистрали. Большинство доступных микросхем и загрузчиков изменяют время, в течение которого этот соленоид остается открытым, чтобы добавить топлива и, таким образом, увеличить мощность.Для увеличения впрыскиваемого топлива изменяются размер и форма отверстий в форсунках.

Посмотреть все 12 фото Насос-форсунка дизельного двигателя Cummins

: устройство и принцип работы

Требования, предъявляемые к современным дизельным двигателям по мощности, экономичности и экологичности, повышаются. Чтобы удовлетворить эти требования, необходимо обеспечить хорошее смесеобразование. Для этого двигатели оснащены современными и эффективными системами впрыска топлива.Они способны не только обеспечивать наименьшее распыление за счет более высокого давления, но также точно регулировать время впрыска и количество топлива, подаваемого в цилиндры. Такая система существует и полностью отвечает всем этим высоким требованиям. Это насос-форсунка дизельного двигателя. Это отдельный элемент впрыска для каждого цилиндра двигателя. Деталь управляется электронным блоком.

Diesel Ideas

О создании узла, в котором бы совмещались инжектор и топливный насос, задумывался сам создатель этих двигателей Рудольф Дизель.

Это позволило бы избежать топливных магистралей и трубопроводов высокого давления, тем самым увеличивая давление впрыска. Но во времена Diesel не было таких возможностей, которые существуют сегодня.

Описание системы

Насос-форсунка дизельного двигателя — это насос для подачи топлива и форсунка, объединенные в один блок. Как и в ТНВД с форсунками, впрыск на основе этих элементов может выполнять определенные задачи. Система создает достаточное давление, подает определенную порцию топливной смеси в нужный момент.Для каждой камеры сгорания предусмотрен отдельный насос. Поэтому сейчас можно встретить двигатели, где нет топливопроводов высокого давления, то есть на силовых агрегатах с ТНВД.

Исторические факты

Эта система впрыска не является новой разработкой. Насос-форсунка дизельного двигателя устанавливалась на автомобили в конце 30-х годов. Впервые конструкция была испытана на дизельных двигателях железнодорожного, морского и грузового транспорта. Всю эту технику объединяло одно — малая скорость. Особенностями этих двигателей являются наличие отдельного насоса на каждый цилиндр и короткие напорные магистрали, идущие к форсунке.Приводы элементов — толкатели и буферы.

Серийно такие системы на грузовых автомобилях начали применять с 1944 года. На легковых автомобилях — с 1988 года. В 1938 году на предприятии Detroit-Diesel, которое тогда принадлежало концерну General Motors, было создано первое подобное устройство, в котором использовалась система питания двигателя. дизельный двигатель с насос-форсунками. Несмотря на то, что устройство было разработано в США, конструкции этого типа были разработаны и в СССР.

Первые двигатели ЯАЗ-204 были оснащены такими форсунками еще в 1947 году.Но эти сайты производились по лицензии Detroit-Diesel. Этот силовой агрегат, а затем доработанный шестицилиндровый двигатель выпускался до 1992 года.

В 1994 году устройство и работу насос-форсунки дизельных двигателей заметили инженеры Volvo. Компания выпускает первый грузовик Fh22 с форсунками этого типа. Затем такими же агрегатами начнут оснащать свои грузовики «Скания» и «Ивеко».

Среди автомобилей впервые эту систему начали использовать на «Фольксвагене».Инжекторный дизельный двигатель «Фольксваген» появился в 1998 году. В конце 90-х двигатели с такой системой занимали 20% автомобильного рынка.

Устройство

Итак, рассмотрим, что собой представляет насос-форсунка дизельных двигателей. Устройство предельно простое. В корпусе агрегата находится непосредственно насадка, дозатор, а также силовая часть. Благодаря такому силовому приводу насос-форсунка имеет определенные преимущества перед традиционными системами. Таким образом, время движения горючей жидкости под высоким давлением значительно сокращается.Также увеличивается гидравлический КПД и уменьшается вес.

Форсунки последнего поколения оснащены насосами, способными создавать достаточно высокое давление (до 2500 бар). Они могут мгновенно реагировать на команды ЭБУ, который собирает и анализирует текущую информацию от внешних датчиков. По этим данным определяется необходимое количество смеси и время впрыска. Это позволяет получить оптимальные значения мощности для заданных условий эксплуатации.Кроме того, узлы помогают экономить дизельное топливо, что позволяет минимизировать вредные выбросы в атмосферу и способствует снижению шума от работающего двигателя. Наконец, устройство очень компактное и может располагаться в головке блока цилиндров. Вы также можете установить другие детали и компоненты.

Форсунка сконструирована таким образом, чтобы обеспечить наиболее эффективное смесеобразование. Для этого инженеры предусмотрели фазы — это предварительный, основной и дополнительный впрыск.Предварительно дает плавное сгорание в момент основной фазы, когда качественное формирование рабочей смеси обеспечивается на разных режимах работы двигателя. Еще один необходим для процессов регенерации в сажевом фильтре.

Принцип действия механической форсунки

Насос форсунки дизельного двигателя установлен непосредственно в головке блока цилиндров. На распредвале есть четыре специальных кулачка. Они служат для запуска привода форсунок. С помощью коромысла усилие передается на насос-форсунку с помощью плунжеров.

Кулачок привода имеет специальный профиль, который обеспечивает резкий подъем вверх, а затем медленное опускание коромысла. Когда последний поднимается, плунжер быстро прижимается. Это создает нужное давление. Когда коромысло опускается медленно, поршень поднимается. Благодаря этому топливо поступает в ячейки под высоким давлением без пузырьков воздуха.

Процесс впрыска осуществляется при подаче управляющего напряжения от компьютера на электромагнитный клапан.

Фазы впрыска

Рассмотрим подробнее принцип работы насос-форсунки дизельного двигателя.Когда под действием коромысла плунжер движется вниз, горючая смесь перетекает по каналам в форсунки. Когда клапан закрывается, подача дизельного топлива прекращается. Давление начинает расти. Когда оно достигает уровня 13 МПа, игла распылителя преодолевает силу пружины. После этого начнется предварительная фаза инъекции.

Как только клапан начинает открываться, предварительная фаза заканчивается, и топливная смесь направляется по подающей магистрали. Давление начинает падать.В зависимости от режима работы двигателя может выполняться одна или две предварительные фазы.

Когда плунжер движется вниз, биение запускает основной впрыск. Клапан снова закрывается, давление топлива снова поднимается. Когда уровень достигает 30 мПа, игла распылителя преодолевает давление и поднимается, тем самым запуская процесс впрыска. Чем выше повышается давление, тем сильнее сжимается топливо. Количество дизельного топлива и воздуха, которое может попасть в цилиндр, увеличивается.

Максимальная подача (и осуществляется она при работе двигателя в режиме пиковой мощности) осуществляется при давлении 220 мПа.Клапан закрывает основную ступень впрыска. Давление падает, игла закрывается.

Дополнительная фаза впрыска выполняется, когда плунжер продолжает движение вниз. Принцип работы устройства на этом этапе такой же, как и у основного впрыска. Чаще алгоритм выполняется в два этапа.

Если рассматривать устройство инжекторного насоса дизельного двигателя TDI, то оно может быть оснащено датчиком, отслеживающим подъем иглы. Положение иглы требуется блоку управления, где топливные насосы также управляются электроникой.

Преимущества

В то время как в системе Common Rail используется аккумуляторный впрыск, насос-форсунка подает топливную смесь под более высоким давлением из-за отсутствия длинных магистралей.

Они часто могут разрушиться в процессе эксплуатации вагона. Это слабое звено в классических энергосистемах. Насос форсунки позволяет большему количеству топлива поступать в камеру сгорания. В этом случае опрыскивание будет более эффективным. Моторы, оснащенные такими агрегатами, более мощные.

Кроме того, двигатели с таким впрыском работают менее шумно, чем их аналоги.Но с «Common Rail» или ТНВД ТНВД все же будет компактнее.

недостатки

Но есть и недостатки. Самый серьезный минус — это высокий спрос на качественное топливо. Достаточно заставить систему перестать работать. Второй минус — цена.

Отремонтировать именно этот узел вне заводских условий практически невозможно. Еще один недостаток — под воздействием высокого давления эти узлы часто ломают посадочные гнезда в блоке двигателя.

Как обслуживать насос-форсунку?

Как видите, эти узлы очень требовательны к качеству дизеля, но оно в нашей стране и СНГ далеко не на высоте. Чтобы не часто менять этот дорогостоящий элемент, рекомендуется регулярно менять топливный, воздушный и все остальные фильтры, приобретать оригинальные расходные материалы.

О мойках

Часто автовладельцев интересует, как помыть насос-форсунки на дизельном двигателе. Специалисты не рекомендуют полоскание — никаким инжекторам это не годится.Лучше заменять фильтры и заправляться на проверенных заправках.

Мойка на стенде подойдет при некачественном опрыскивании — нестабильном холостом ходу и подобных проблемах. Полоскание в ультразвуковой ванне допускается при полном прижатии иглы. Если насадка льется, тут ничего не поможет. Для стирки можно использовать популярные сейчас средства «ЛАВР» и «ВИНС».

В общем, если форсунка не работает, лучше провести техническое обслуживание и заменить вышедшие из строя детали.Стирка помогает только в том случае, если сайт хоть как-то, но работает.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое насос-форсунка дизельного двигателя и каково его устройство. Как видите, это неотъемлемый элемент системы питания дизеля. Он имеет более технологичный дизайн, но очень требователен к качеству топлива.

p >>

ZOIL | Основы дизельной топливной системы

---

Функция дизельной топливной системы заключается в том, чтобы впрыскивать точное количество распыленного и находящегося под давлением топлива в каждый цилиндр двигателя в нужное время.Возгорание в дизельном двигателе происходит, когда поток топлива смешивается с горячим сжатым воздухом. (В бензиновых двигателях не используются электрические искры.)

Топливная система состоит из следующих компонентов.

Есть много разных типов и форм топливных баков. Каждый размер и форма предназначены для определенной цели. В топливном баке должно храниться достаточно топлива для работы двигателя в течение разумного периода времени. Бак должен быть закрыт, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов.Он также должен быть провентилирован, чтобы позволить воздуху поступать, заменяя любое топливо, требуемое двигателем. Требуются еще три отверстия в баке: одно для заполнения, одно для слива и одно для слива.

Дизельные топливопроводы бывают трех типов. К ним относятся тяжелые трубопроводы для высоких давлений между ТНВД и форсунками, трубопроводы среднего веса для легких или средних давлений топлива между топливным баком и ТНВД, а также легкие трубопроводы с низким давлением или без него.

Дизельное топливо необходимо фильтровать не один раз, а несколько раз в большинстве систем. Типичная система может иметь три ступени прогрессивных фильтров — сетку фильтра в баке или перекачивающем насосе, первичный топливный фильтр и вторичный топливный фильтр. В последовательных фильтрах все топливо проходит через один фильтр, а затем через другой. В параллельных фильтрах часть топлива проходит через каждый фильтр.

Для получения дополнительной информации о топливных фильтрах см. Основные сведения о дизельных топливных фильтрах.

В простых топливных системах для подачи топлива из бака к ТНВД используется сила тяжести или давление воздуха.На современных быстроходных дизельных двигателях обычно используется топливный насос. Этот насос, приводимый в действие двигателем, автоматически подает топливо в систему впрыска дизельного топлива. Насос часто имеет ручной рычаг подкачки для удаления воздуха из системы. Современные ТНВД — это почти все реактивные насосы, в которых используется плунжерный и кулачковый метод впрыска топлива.

Есть четыре основных системы впрыска топлива:

1. Отдельный насос и форсунка для каждого цилиндра

2.Комбинированный насос и форсунка для каждого цилиндра ( насос-форсунка тип )

3. Один насос, обслуживающий форсунки на несколько цилиндров (распределитель тип )

4. Насосы в общем корпусе с форсунками на каждый цилиндр ( система common rail )

Система Common Rail быстро набирает популярность для применения на дорогах. Рядный и распределительный типы используются на внедорожниках и промышленных машинах.

Форсунки для дизельного топлива, пожалуй, самый важный компонент топливной системы. Работа форсунок — подавать точное количество распыленного топлива под давлением в каждый цилиндр. Сильно распыленное топливо под давлением, равномерно распределенное по цилиндру, приводит к увеличению мощности и экономии топлива, снижению шума двигателя и более плавной работе.

В современных форсунках дизельного топлива, например, в топливных системах Common Rail, используется пьезоэлектричество.Пьезоэлектрические форсунки чрезвычайно точны и могут выдерживать очень высокие давления, характерные для систем Common Rail.

Топливо, используемое в современных высокоскоростных дизельных двигателях, производится из более тяжелых остатков сырой нефти, которые остаются после удаления более летучих видов топлива, таких как бензин, в процессе очистки. Наиболее распространенный сорт дизельного топлива — это 2-D, более известный как дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).

Для получения дополнительной информации о дизельном топливе см. Основные сведения о дизельном топливе со сверхнизким содержанием серы.

Распространенный враг дизельных топливных систем — вода. К сожалению, вода чаще встречается в дизельном топливе, чем думает большинство людей. Если вода попадет в систему впрыска, она быстро окислит компоненты черных металлов (стали). Некоторые из наиболее распространенных отказов, связанных с водой, включают:
• Захват компонента впрыска
• Заедание компонентов дозатора как в насосе, так и в инжекторе
• Отказ регулятора / компонента дозирования

Дизельная топливная система является важным компонентом любого дизельного двигателя, и ее оптимальная работа важна для максимальной производительности.E-ZOIL производит несколько присадок, разработанных для решения общих проблем, с которыми сталкивается система дизельного топлива. Присадки E-ZOIL повышают смазывающую способность топливной системы и предотвращают преждевременный выход из строя топливных насосов и форсунок. Ознакомьтесь с нашей линейкой присадок для защиты вашего топлива и оборудования!

Как работает топливный насос в дизельном двигателе

Топливный насос

— еще одна важная часть системы впрыска топлива в автомобилестроении.

Топливный насос высокого давления используется в индивидуальной насосной системе твердого впрыска.Он состоит из плунжера с приводом от кулачка и толкателя внизу.

Здесь, в этом посте, я хотел бы поделиться с вами подробной информацией о топливном насосе высокого давления.

Вы также можете посмотреть и подписаться на наш канал YouTube с обучающими видео по инженерным наукам, нажав здесь https://goo.gl/4jeDFu

• Итак, вот детали работы топливного насоса высокого давления

Поршень совершает возвратно-поступательное движение в стволе.Количество плунжера зависит от количества цилиндров в двигателе.

Плунжер имеет прямоугольную вертикальную канавку, которая проходит сверху до другой спиральной канавки.

Нагнетательный клапан можно поднять со своего гнезда под давлением жидкого топлива. А также против силы пружины. Проход соединен с распылителем топлива.

Когда плунжер находится в нижней части своего хода, а отверстия для подачи и разлива открыты. Масло из топливного насоса после фильтрации нагнетается в бочку.

Подача и сливное отверстие закрываются на определенном этапе, когда поршень отталкивается. Это делается с помощью кулачкового и толкательного механизма, расположенного внизу.

При дальнейшем движении плунжера топливо над ним сжимается и создается высокое давление.

Он поднимает нагнетательный клапан с седла, и топливо начинает течь через канал к распылителю.

По мере того, как поршень поднимается еще дальше, в определенный момент винтовая канавка соединяет сливное отверстие через прямоугольную вертикальную канавку с топливом в верхней части поршня.

Следовательно, происходит резкое падение давления, из-за которого нагнетательный клапан возвращается на свое место под действием силы пружины.

Это увеличивает объемную емкость системы подачи, что приводит к внезапному падению давления в трубопроводе подачи.

Таким образом, нагнетание из сопла инжектора прекращается внезапно. Таким образом предотвращается просачивание топлива в цилиндр даже после прекращения впрыска. Цикл повторяется часто.

Во время каждого хода плунжера топливного насоса высокого давления продолжительность подачи больше или меньше.

Согласно разливу, в верхней части ствола сделан порт для сообщения, раньше или позже, с топливом высокого давления.

Это зависит от положения винтовой канавки, которую можно изменить, вращая плунжер с помощью рейки.

• Положения при различных условиях нагрузки

Когда двигатель работает с полной нагрузкой, положение винтовой канавки на плунжере сохраняется ниже прохода.

При частичной нагрузке или нормальной подаче плунжер топливного насоса высокого давления поворачивается в положение рядом с каналом, в котором подача происходит в течение более короткого периода.

Когда двигатель остановлен, плунжер топливного насоса высокого давления поворачивается в положение, в котором винтовая канавка находится напротив канала, а прямоугольная прорезь совпадает с отверстием для разлива.

Нет давления над верхней частью плунжера, нагнетательный клапан вообще не поднимается, и, следовательно, подача топлива в распылитель не происходит.

Насос имеет восемь размеров от 5 до 10 мм, но ход плунжера стандартизирован и составляет 9 мм.

Я надеюсь, что с этими подробностями о топливном насосе высокого давления вы сможете без всяких сомнений открыть и увидеть реальный топливный насос.

Помимо этой информации, вам предлагается прочитать что-то еще снизу Инженерные книги

Чтобы получить более подробную информацию по теме, я также рекомендовал прочитать

Если вам понравился пост, поделитесь им с друзьями, а также в социальных сетях. Нажмите на колокольчик, чтобы подписаться

Common rail: компоненты, принцип работы и функции

Опубликовано 17 ноября 2019 г.

Кунле Шонаике

Компания Bosch представила первую систему Common Rail в 1997 году.Система названа в честь общего резервуара высокого давления (Common Rail), который снабжает топливом все цилиндры. В обычных системах впрыска дизельного топлива давление топлива должно создаваться индивидуально для каждого впрыска. Однако в системе Common Rail создание давления и впрыск разделены, что означает, что топливо постоянно находится под давлением, требуемым для впрыска.

Системы Common Rail имеют модульную конструкцию. Каждая система состоит из насоса высокого давления, форсунок, рейки и электронного блока управления.

Common Rail — один из самых важных компонентов в системе непосредственного впрыска дизельного топлива и бензина. Основное различие между прямым и стандартным впрыском — подача топлива и способ его смешивания с поступающим воздухом. В системе прямого впрыска топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя период ожидания во впускном коллекторе. Под управлением электронного блока топливо впрыскивается непосредственно там, где камера сгорания наиболее горячая, что обеспечивает более равномерное и тщательное сгорание топлива.

Основные преимущества прямого впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой можно резюмировать в снижении выбросов выхлопных газов и шума, улучшении топливной экономичности и улучшенных общих характеристиках двигателя. Система состоит из насоса высокого давления, форсунок, рейки и электронного блока управления.

Common Rail представляет собой длинный металлический цилиндр. Он получает топливо от насоса и распределяет его по форсункам под чрезвычайно высоким давлением. Повышение давления топлива — результат новейшей конструкции двигателей.И дизельные, и бензиновые двигатели имеют тенденцию становиться меньше и легче для повышения топливной экономичности и производительности, что увеличивает давление топлива и устанавливает совершенно новые стандарты в производстве высококачественной системы Common Rail.

Во-первых, решающее значение имеет геометрическая точность детали. Точная конструкция способствует повышению производительности системы Common Rail. Даже минимальные колебания размера или формы могут привести к поломке. Определение правильных параметров на этапе проектирования имеет важное значение, но что действительно важно, так это их строгое соблюдение в процессе производства.

Выбор материала — это тоже момент, который нельзя недооценивать. Хорошие механические свойства обеспечивают прочность и предотвращают коррозию. Используемые материалы — обычно сталь и нержавеющая сталь. Common Rail для дизельного двигателя изготовлен из стали, а Common Rail для бензинового двигателя изготовлен из нержавеющей стали, потому что топливо слишком агрессивно, а нержавеющая сталь обладает большей устойчивостью к коррозии, чем сталь.

Common Rail с прямым впрыском

В топливных системах большинства современных двигателей используется передовая технология, известная как CRDi или непосредственный впрыск Common Rail.И бензиновые, и дизельные двигатели используют общую «топливную рампу», которая подает топливо к форсункам. Однако в дизельных двигателях производители называют эту технологию CRDi, тогда как в бензиновых двигателях она называется прямым впрыском бензина или послойным впрыском топлива. Обе эти технологии имеют схожую конструкцию, поскольку они состоят из «топливной рампы», которая подает топливо к форсункам. Однако они значительно отличаются друг от друга по таким параметрам, как давление и тип используемого топлива.

При непосредственном впрыске Common Rail сгорание происходит непосредственно в основной камере сгорания, расположенной в полости над днищем поршня.Сегодня производители используют технологию CRDi для преодоления некоторых недостатков обычных дизельных двигателей, которые при внедрении были медленными, шумными и низкими по производительности, особенно в легковых автомобилях.

Технология CRDi работает в тандеме с ЭБУ двигателя, который получает данные от различных датчиков. Затем он рассчитывает точное количество топлива и время впрыска. Топливная система включает компоненты, которые более интеллектуальны по своей природе и управляют ими электрически / электронно.Кроме того, обычные форсунки заменяются более совершенными электромагнитными форсунками с электрическим приводом. Они открываются сигналом ЭБУ в зависимости от таких переменных, как частота вращения двигателя, нагрузка, температура двигателя и т. Д.

В системе Common Rail используется топливная рампа «общая для всех цилиндров» или, простыми словами, «топливораспределительная трубка». Она поддерживает оптимальное давление остаточного топлива, а также действует как общий топливный резервуар для всех форсунок. В системе CRDi топливная рампа постоянно накапливает и подает топливо к форсункам с электромагнитным клапаном под необходимым давлением.Это совершенно противоположно тому, что насос впрыска топлива подает дизельное топливо через независимые топливопроводы к форсункам в случае конструкции более раннего поколения (DI).

Режим работы

В обычных системах впрыска дизельного топлива давление топлива должно создаваться индивидуально для каждого впрыска. Однако в системе Common Rail создание давления и впрыск разделены, что означает, что топливо постоянно находится под давлением, требуемым для впрыска. Создание давления происходит в насосе высокого давления.

Насос сжимает топливо и подает его по трубопроводу высокого давления к входу в рампу, которая действует как общий резервуар высокого давления для всех форсунок — отсюда и название «common rail».

Оттуда топливо распределяется по отдельным форсункам, которые впрыскивают его в камеру сгорания цилиндра.

Насосы высокого давления

Насос высокого давления сжимает топливо и подает его в необходимом количестве. Он постоянно подает топливо в резервуар высокого давления (рампу), тем самым поддерживая давление в системе.Требуемое давление доступно даже при низких оборотах двигателя, поскольку создание давления не связано с частотой вращения двигателя. Большинство систем Common Rail оснащено радиально-поршневыми насосами. В компактных автомобилях также используются системы с индивидуальными насосами, которые работают при низком давлении в системе.

Форсунки

Форсунка в системе Common Rail состоит из форсунки, привода для пьезо-форсунок или электромагнитного клапана для форсунок с электромагнитным клапаном, а также гидравлических и электрических соединений для приведения в действие иглы форсунки.

Устанавливается в каждый цилиндр двигателя и соединяется с рейкой короткой трубкой высокого давления. Форсунка управляется электронной системой управления дизельным двигателем. Это гарантирует, что игла форсунки открывается или закрывается исполнительным механизмом, будь то электромагнитный клапан или пьезоэлектрический клапан. Форсунки с пьезоприводом несколько уже и работают с особенно низким уровнем шума. Оба варианта демонстрируют одинаково короткое время переключения и обеспечивают предварительный впрыск, основной впрыск и вторичный впрыск, чтобы обеспечить чистое и эффективное сгорание топлива в любой рабочей точке.

Компоненты CRDi

• Топливный насос высокого давления — нагнетает топливо до высокого давления
• Трубка высокого давления — подает топливо в форсунку
• Форсунка — впрыскивает топливо в цилиндр
• Подающий насос — всасывает топливо из топливного бака
• Фильтр топливный — фильтрует топливо
• Блок управления двигателем

Некоторые типы топливных баков также имеют топливный отстойник на дне фильтра для отделения воды от топлива.

Функции системы

Система впрыска дизельного топлива выполняет четыре основные функции:

Подача топлива

Элементы насоса, такие как цилиндр и плунжер, встроены в корпус насоса высокого давления. Топливо сжимается до высокого давления, когда кулачок поднимает плунжер, а затем направляется к форсунке.

Регулировка количества топлива

В дизельных двигателях поступление воздуха практически постоянно, независимо от частоты вращения и нагрузки.Если количество впрыска изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя и время впрыска остается постоянным, мощность и расход топлива изменяются. Поскольку мощность двигателя почти пропорциональна количеству впрыска, она регулируется педалью акселератора.

Регулировка момента впрыска

Задержка зажигания — это период времени между моментом впрыска, воспламенения и сгорания топлива и достижением максимального давления сгорания. Поскольку этот период времени практически постоянен, независимо от частоты вращения двигателя, для регулировки и изменения момента впрыска используется таймер, позволяющий достичь оптимального сгорания.

Топливо для распыления

Когда топливо нагнетается впрыскивающим насосом и затем распыляется из форсунки, оно полностью смешивается с воздухом, улучшая воспламенение. Результат — полное сгорание.

Принцип работы CRDi

Насос высокого давления подает топливо под давлением. Насос сжимает топливо под давлением около 1000 бар или около 15000 фунтов на квадратный дюйм. Затем он подает топливо под давлением по трубопроводу высокого давления ко входу топливной рампы.Оттуда топливная рампа распределяет топливо по отдельным форсункам, которые затем впрыскивают его в камеру сгорания.

В большинстве современных двигателей CRDi используется насос-форсунка с турбонагнетателем, который увеличивает выходную мощность и соответствует строгим нормам выбросов. Кроме того, он улучшает мощность двигателя, реакцию дроссельной заслонки, топливную экономичность и снижает выбросы. За исключением некоторых изменений дизайна, основной принцип и принцип работы технологии CRDi остаются в основном одинаковыми для всех. Однако его производительность в основном зависит от конструкции камеры сгорания, давления топлива и типа используемых форсунок.

Преимущества и недостатки

Преимущества

(1) Более низкие выбросы: Одна из причин, по которой дизельные двигатели с системой Common Rail были изобретены производителями транспортных средств, заключалась в том, что правительство ввело более строгие правила в отношении выбросов углерода. Помните, когда большие дизельные грузовики выпускали в воздух много черного дыма? Вы вряд ли это заметите, потому что дизельный двигатель с общей топливораспределительной рампой спроектирован таким образом, чтобы сокращать эти выбросы.Это лучше для окружающей среды и на один шаг ближе к борьбе с глобальным потеплением.

(2) Больше мощности: Исследования показали, что автомобили с дизельным двигателем Common Rail производят на 25 процентов больше мощности, чем традиционный дизельный двигатель. Это означает, что общие характеристики дизельного двигателя будут улучшены.

(3) Меньше шума: Системы непосредственного впрыска топлива известны своей шумностью во время вождения. Common Rail снизит уровень шума, который вы, возможно, слышали.Это делает вождение более приятным для вас и окружающих на дороге.

(4) Меньше вибраций: Раньше в традиционных дизельных двигателях с прямым топливом чувствовалось много вибраций. Теперь эти вибрации были уменьшены с помощью системы прямого впрыска Common Rail.

(5) Лучший пробег: Поскольку дизельный двигатель Common Rail обеспечивает большую мощность, это означает, что вы увеличите расход топлива. В результате ваша экономия топлива также будет лучше.Это означает, что в дороге вы тратите меньше денег на топливо.

Недостатки

(1) Дорогой автомобиль: Автомобили с дизельным двигателем Common Rail будут дороже, чем с традиционным дизельным двигателем. Если вы работаете в компании, которая поставляет вам автомобиль, то это не проблема. Но если это личный автомобиль, возможно, вам не захочется тратить лишние деньги.

(2) Дорогие детали: Поскольку автомобили с системой Common Rail более дорогие, можно ожидать, что запасные части также будут дорогими.

(3) Больше обслуживания: Дизельные двигатели Common Rail потребуют большего обслуживания, чем традиционный дизельный двигатель. Даже если вы выполняете обслуживание самостоятельно, это все равно потребует больше времени, усилий и, возможно, затрат.

Получено из Интернета

Масло, специально упомянутое для обслуживания моего автомобиля Passat, является кастроловым маслом. Но масла мало, и если его увидеть, то оно довольно дорогое. Могу ли я использовать любое другое масло? Спасибо, сэр. Аноним

Я считаю, что это просто соглашение в маркетинговых целях.Если вы знаете точную спецификацию, вы можете купить любую другую марку, у которой есть спецификации.

Я хочу поблагодарить вас за самоотверженное служение в обучении всех нас. Купил подержанный автобус Тойота Хаммер 2004 года выпуска. Я знал, что двигатель был под подозрением, но никогда не знал, что он выйдет из строя так рано. Единственный вариант, который предлагают механики — купить новый двигатель стоимостью N1,5 млн. Это единственный выход? Abrah

Читайте также

Иногда это единственная альтернатива, которая у вас есть.Но в зависимости от повреждения старого двигателя, вы все равно сможете восстановить его. Но только ваш механик может определить урон.

Общие коды

P0697: Обрыв цепи опорного напряжения датчика «C»

Значение

Модуль управления имеет внутренние 5-вольтовые опорные шины, называемые 5-вольтовыми опорными шинами. Каждая опорная шина обеспечивает 5-вольтовую опорную цепь для более чем одного датчика. Следовательно, неисправность в одной цепи опорного напряжения 5 В повлияет на другие цепи опорного напряжения 5 В, подключенные к шине опорного напряжения.Модуль управления контролирует напряжение на 5-вольтовых опорных шинах.

Возможные причины

• Неисправен модуль управления двигателем
• Жгут проводов ЕСМ обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение в цепи контроллера ЭСУД
• Короткое замыкание датчика в цепи 5 В
• P0698: Низкое напряжение в цепи опорного напряжения датчика «C»

Значение

Модуль управления имеет внутренние 5-вольтовые опорные шины, называемые 5-вольтовыми опорными шинами.Каждая опорная шина обеспечивает 5-вольтовую опорную цепь для более чем одного датчика. Следовательно, неисправность в одной цепи опорного напряжения 5 В повлияет на другие цепи опорного напряжения 5 В, подключенные к шине опорного напряжения. Модуль управления контролирует напряжение на 5-вольтовых опорных шинах.

Возможные причины

• Неисправен модуль управления двигателем
• Жгут проводов ЕСМ обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение в цепи контроллера ЭСУД
• Короткое замыкание датчика в цепи 5 В

P0699: Цепь опорного напряжения «C» датчика — высокий уровень

Значение

Модуль управления имеет внутренние 5-вольтовые опорные шины, называемые 5-вольтовыми опорными шинами.Каждая опорная шина обеспечивает 5-вольтовую опорную цепь для более чем одного датчика. Следовательно, неисправность в одной цепи опорного напряжения 5 В повлияет на другие цепи опорного напряжения 5 В, подключенные к шине опорного напряжения. Модуль управления контролирует напряжение на 5-вольтовых опорных шинах.

Возможные причины

• Неисправен модуль управления двигателем
• Жгут проводов ЕСМ обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение в цепи контроллера ЭСУД
• Короткое замыкание датчика в цепи 5 В

P0700: Неисправность системы управления коробкой передач.

Значение

Модуль управления трансмиссией отслеживает неисправности датчиков и исполнительных механизмов, относящихся к управлению трансмиссией.Когда TCM обнаруживает неисправность в системе управления, в модуль управления двигателем отправляется сигнал, чтобы в ближайшее время загорелся индикатор двигателя или индикатор сервисного двигателя. ECM сохраняет код P0700, и это означает, что TCM обнаружил неисправность в органах управления коробкой передач.

Технические примечания

Поскольку P0700 представляет собой простой и информативный код, проверьте TCM на наличие дополнительных кодов для решения проблемы.

Возможные симптомы

• Горит индикатор двигателя (или индикатор скорого обслуживания двигателя)
• Проблемы с управляемостью
• Проблемы переключения передач

Возможные причины

• Короткое замыкание или разрыв цепи в модуле управления коробкой передач
• Неисправен блок управления коробкой передач

P0701: Диапазон / характеристики системы управления коробкой передач

Значение

Модуль управления трансмиссией обнаружил другие настройки диагностических кодов неисправности коробки передач, этот код неисправности включает тормозной режим.

Возможные причины

• Неисправен модуль управления коробкой передач
• Жгут проводов модуля управления коробкой передач обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение в цепи модуля управления коробкой передач

P0702: Модуль управления коробкой передач

Значение

Код запускается модулем управления двигателем, когда в модуле управления коробкой передач хранится код.

Возможные причины

• Неисправен модуль управления коробкой передач
• Жгут проводов модуля управления коробкой передач обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение в цепи модуля управления коробкой передач

P0703: Работоспособность выключателя тормоза

Значение

Модуль управления двигателем обнаружил ускорение и замедление без изменения переключателя тормоза

Технические примечания

Проверить, работает ли стоп-сигнал с педалью тормоза.Если стоп-сигналы не работают, замените или отрегулируйте выключатель тормоза.

Возможные симптомы

• Горит индикатор двигателя (или индикатор скорого обслуживания двигателя)
• Не работают стоп-сигналы

Возможные причины

• Неисправен выключатель тормоза
• Неправильный выключатель тормоза
• Обрыв или короткое замыкание жгута выключателя тормоза
• Плохое электрическое соединение цепи выключателя тормоза

P0704: Неисправность входной цепи переключателя сцепления.

Значение

Когда педаль сцепления нажата, сигнал напряжения от переключателя сцепления к модулю управления двигателем низкий.Если ЕСМ не видит этого изменения с высокого на низкий, когда скорость автомобиля превышает 0 миль в час, он устанавливает код P0704.

Когда обнаруживается код?

ECM не обнаружил никакого движения в переключателе положения педали сцепления

Технические примечания

Проверьте регулировку переключателя сцепления, переключатель должен открываться и закрываться при нажатии педали сцепления. Если переключатель отрегулирован правильно, замените переключатель сцепления, чтобы решить проблему.

Возможные причины

• Неисправен выключатель сцепления
• Неправильно отрегулированный выключатель сцепления
• Жгут проводов выключателя сцепления обрыв или закорочен
• Плохое электрическое соединение цепи выключателя сцепления
• Неисправен блок управления двигателем

P0705: Неисправность цепи датчика дальности передачи

Значение

Переключатель парковочного / нейтрального положения включает переключатель диапазонов коробки передач.Переключатель диапазонов коробки передач определяет положение рычага селектора, когда рычаг переключения передач находится в положении N или P, и отправляет сигнал в модуль управления коробкой передач.

Когда определяется код?

Переключатель диапазонов коробки передач определяет положение рычага селектора и отправляет сигнал в TCM.

Возможные причины

• Неисправность переключателя парковочного / нейтрального положения
• Неправильная регулировка переключателя парковочного / нейтрального положения
• Обрыв или короткое замыкание в жгуте проводов переключателя парковочного / нейтрального положения
• Плохое электрическое соединение цепи переключателя положения стояночного / нейтрального положения

Copyright PUNCH.

Все права защищены. Этот материал и другой цифровой контент на этом веб-сайте нельзя воспроизводить, публиковать, транслировать, переписывать или распространять полностью или частично без предварительного письменного разрешения PUNCH.

Контактное лицо: [адрес электронной почты защищен]

Подробное описание работы судового топливного насоса и форсунки

Топливный насос и форсунка напрямую влияют на производительность судового дизельного двигателя. Качество сгорания в двигателе зависит от работы топливной форсунки; что приводит к надлежащей автоматизации и оптимальному времени впрыска.Распыление — это процесс дробления топлива на очень мелкие частицы, чтобы оно хорошо смешалось с воздухом в правильной пропорции. Это позволяет быстро и эффективно сжигать частицы топлива в камере сгорания.

Правильное распыление с правильной синхронизацией впрыска имеет важное значение для высокой эффективности сгорания. Давление впрыска топлива, впрыскиваемого в цилиндр, регулируется топливной форсункой; и количество и время такого впрыска регулируются топливным насосом.Это давление впрыска топливной форсунки зависит от настройки пружины, установленной производителем. С другой стороны, топливный насос работает в зависимости от положения кулачка и распредвала.

Время впрыска топлива устанавливается производителем с учетом частоты вращения распределительного вала в двух- и четырехтактных двигателях. Чтобы понять систему впрыска топлива в двигателе, мы разделим эту тему на две основные части; топливный насос и инжектор.

Топливный насос

Топливный насос работает для подачи определенного количества топлива во все цилиндры независимо от нагрузки в правильный интервал времени, основанный на порядке зажигания.Топливный насос, подающий топливо под высоким давлением к форсунке; который затем открывает клапан против натяжения пружины, чтобы впрыснуть распыленное топливо в цилиндр. В судостроении в основном используются два типа топливных насосов; рывок типа и система впрыска Common Rail.

1) Роторный насос Bosch

В обычном судовом дизельном двигателе используется толкающий насос Bosh для впрыска топлива в камеру сгорания. Он содержит единую поршневую конструкцию, называемую плунжером, которая работает; на основе профиля кулачка.Винтовая пружина установлена ​​над плунжером, чтобы способствовать его движению вниз. Винтовая пружина обеспечивает постоянный контакт между поршнем одностороннего действия (плунжером) и его толкателями с профилем кулачка.

Плунжер установлен внутри цилиндра, наверху которого выточена спираль. Эта спираль позволяет контролировать количество впрыскиваемого топлива. При движении плунжера вниз открываются всасывающее и сливное отверстия, заполняя бочку мазутом. Теперь при движении плунжера вверх давление начинает расти, как только порты закрываются плунжером.

При этом давлении выпускные клапаны топливных форсунок открываются против натяжения пружины для впрыска мазута. Затем впрыск топлива продолжается до тех пор, пока плунжер не начнет опускаться и отверстия для разлива не будут открыты. Количество впрыскиваемого топлива можно изменить вращением плунжера; для изменения угла наклона спирали, связанного с цилиндром.

Это вращательное движение плунжера одностороннего действия относительно его цилиндра достигается с помощью реечной передачи.По мере вращения плунжера относительное положение спирали по отношению к стволу начинает меняться; изменение количества впрыскиваемого топлива. Дополнительный обратный клапан нагнетания установлен в некоторых конструкциях, чтобы гарантировать надежное уплотнение и избежать коррозии.

Чтобы повлиять на время впрыска, нам нужно изменить эффективную высоту плунжера в цилиндре. Увеличение высоты плунжера в цилиндре приводит к опережающему впрыскиванию; уменьшение его относительной высоты / положения приводит к замедлению впрыска топлива.Усовершенствованный впрыск, с одной стороны, вызывает положительные изменения, такие как повышение пикового давления, теплового КПД и общей топливной экономичности.

С другой стороны, это также вызывает отрицательные эффекты, такие как чрезмерная вибрация и ударная нагрузка. В то время как замедление впрыска топлива приводит только к ряду негативных эффектов, таких как коррозия, высокая температура выхлопных газов, остаточное сгорание и низкий тепловой КПД. Правильное согласование опережения и замедления топливной форсунки достигается за счет регулируемого времени впрыска.Вы можете узнать об этой «переменной синхронизации впрыска» в одной из наших старых статей.

2) Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail — это режим впрыска топлива, при котором топливо впрыскивается через общую топливную рампу высокого давления. Этот метод впрыска обеспечивает оптимальное сгорание, что помогает снизить загрязнение и общий расход топлива. Хотя сама система очень устарела, но в последнее время приобрела большое значение. В отличие от обычного рывкового насоса для каждого агрегата; Этот метод впрыска имеет общий насос высокого давления для всех цилиндров.

Мазут подается в насос высокого давления через топливоперекачивающий насос через клапан регулирования давления. Насос высокого давления создает давление от 1000 до 1500 бар; и отправить это топливо под высоким давлением в общую топливную рампу. Этот насос высокого давления может иметь электрический привод, привод от двигателя, кулачковый привод или и то, и другое. Избыточное давление в линии возникает через устройство, известное как ограничитель давления, управляемое E.C.U.

Common Rail, который расположен в верхней части выступа двигателя под крышкой цилиндра; поддерживать общее давление на протяжении всей операции.Качество и синхронизация впрыска топлива контролируются электромагнитными клапанами, управляемыми E.C.U. После анализа полученного сигнала от датчика угла поворота коленчатого вала, температуры продувочного воздуха, частоты вращения двигателя, нагрузки и температуры воды в рубашке; E.C.U отправляет сигнал на форсунку, чтобы начать впрыскивание мазута в камеру сгорания.

Система впрыска Common Rail обычно используется вместе с системой рециркуляции выхлопных газов. Вместе они помогают не только снизить выбросы, контролировать расход топлива и снизить скорость движения; но также помогает повысить эффективность сгорания, а также общую эффективность установки.

Топливная форсунка

После прочтения этой статьи / поста некоторые люди подумают, делает ли топливный насос всю тяжелую работу; что делает топливная форсунка? Работа топливной форсунки заключается в обеспечении впрыска топлива при желаемом установленном давлении. Это давление впрыска устанавливается производителем и зависит от двигателя. Топливная форсунка состоит из двух основных частей: форсунки и корпуса. Форсунка и корпус форсунки сделаны попарно и тщательно заземлены для получения сальника хорошего качества.

Топливная форсунка может достигать высокого давления до 500 бар с помощью подпружиненного клапана. Топливо под высоким давлением из топливного насоса затем воздействует на нижнюю часть корпуса топливной форсунки. Это давление, когда достигает определенной точки, поднимает игольчатый клапан против натяжения пружины; впрыск распыленного мазута через форсунку. Подача впрыска резко снижает давление в зоне посадки игольчатого клапана; вызывая остановку впрыска топлива.

Для тихоходных судовых двигателей в форсунке предусмотрена специальная линия рециркуляции, чтобы избежать засорения / блокировки клапанов из-за тяжелого жидкого топлива.Во время остановки двигателя подкачивающий насос используется специально для поддержания потока масла в топливной форсунке. В некоторых конструкциях также предусмотрена возможность прохождения воды при впрыске топлива для охлаждения. Это предусмотрено в этих двигателях, чтобы избежать возгорания и перегрева форсунки. Лицензия на изображение: 3.0 Без переноса, построено на исходном изображении Chris828 (Injektor_Schnitt.JPG) [CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons

Общие сбои в топливных форсунках ?

1. Захват клапана: Заклинивание клапана топливной форсунки — это состояние, когда игольчатый клапан либо частично закрыт, либо полностью открыт, либо застревает в закрытом положении.Это приводит к преждевременному воспламенению, негерметичной форсунке, меньшему количеству топлива для сгорания и смешиванию выхлопных газов с мазутом. Это приводит к локальному перегреву и абразивному износу.
2. Перегрев: Неправильное охлаждение и неисправная форсунка (механические дефекты) могут привести к локальному или полному перегреву топливных форсунок. Это может привести к сгоранию наконечника сопла, увеличению дыма от выхлопных газов и неравномерному пиковому давлению. Фактически, перегрев вызывает размягчение игольчатого клапана, что приводит к негерметичной форсунке, а затем к изменению пикового давления.
3. Переохлаждение: Переохлаждение топливной форсунки влияет не только на производительность двигателя, но и на вязкость подаваемого им топлива. Переохлаждение топливной форсунки отрицательно влияет на вязкость топлива, вызывая заедание игольчатого клапана и неправильное сгорание в цилиндре. Локальное переохлаждение приводит к сильной коррозии на наконечнике сопла, влияющей на форму распыла.
4. Ослабленная пружина / Слабое натяжение пружины: Ослабленная пружина может вызвать резкое падение эффективного давления зажигания.Что это означает? Это означает, что теперь с наконечника форсунки будут падать большие капли мазута, что приведет к плохому распылению. Еще хуже будет падение пикового давления и после горения.
5. Чрезмерный зазор иглы: Иногда увеличение зазора иглы может привести к абразивному износу топливной форсунки. Это может привести к заеданию игольчатых клапанов или замедлению работы. По этой причине между движущимися частями всегда должен соблюдаться надлежащий зазор. Плохая фильтрация и смешивание выхлопных газов с топливом (из-за негерметичной форсунки / заклинивания) является основной причиной этой проблемы.
6. Неправильное проникновение: Плохое проникновение в топливную форсунку может привести к локальному сгоранию / позднему сгоранию / неправильному сгоранию / длительному времени сгорания / после сгорания и высокой температуре выхлопных газов. С другой стороны, чрезмерное проникновение приводит к плохой смазке цилиндра и высокой термической нагрузке на гильзу.
7. Плохое распыление: Плохое распыление топлива может привести к ряду вредных последствий; например, плохое сгорание после сгорания, высокая температура выхлопных газов, низкое пиковое давление и высокий уровень шума.Это может быть вызвано плохим качеством топлива (высокая вязкость), неисправным топливным насосом (неправильное давление впрыска, слабая пружина или даже закупорка отверстия форсунки.

В целом неправильная / неисправная топливная форсунка может затруднить запуск двигателя. недостаток мощности, потеря топлива и даже пропуски зажигания. Это плохая новость для морского инженера, поскольку топливный насос и форсунка играют большую роль в правильном сгорании и эффективности. И основная работа инженера — поддерживать этот КПД двигателя.

Техническое обслуживание Процедура №

Техническое обслуживание топливной форсунки включает в себя процесс очистки, испытания под давлением, разборки и сборки.Для проведения технического обслуживания необходимо отключить всю связанную циркуляционную линию, перекрыть охлаждающее соединение и удалить. Необходимо принять соответствующие меры, чтобы избежать случайного запуска двигателя. Затем топливная форсунка поднимается за пределы головки блока цилиндров. Кончик форсунки следует проверять на наличие признаков холодной коррозии, нагара и абразивного износа.

Затем снаружи инжектор очищают от тряпки / ткани и устанавливают для испытания под давлением. Чистое масло используется для испытаний под давлением и обнаруживается при любых утечках при постоянном давлении ниже давления впрыска.Затем давление медленно повышают и проверяют правильность давления впрыска. После впрыска наблюдается картина распыления и сравнивается на наличие любых признаков отклонения / отклонения от нормы. Решение о демонтаже форсунки принимается исходя из вышеперечисленных параметров.

Если форсунка не работает во время испытания под давлением; он разобран для дальнейшего осмотра. Сначала ослабляем болт регулировки пружины и снимаем гайку крепления форсунки с форсунки. Затем демонтированные детали очищаются дизельным топливом и при необходимости выполняются притирка / шлифовка.После этого все детали очищаются и проверяются на предмет зазора на основании испытания на скольжение.

Тест на скольжение проводится, чтобы проверить, подходят ли все части вместе или нет; при соответствующем зазоре между ними и корпусом. В идеальном состоянии все части должны плавно скользить, чтобы встать на свои места; слишком слабое расположение указывает на чрезмерный зазор, а негладкое скольжение указывает на проблему или посторонние частицы. После этого все детали собраны и снова испытаны давлением перед установкой на двигатель.Если попытки улучшить качество форсунки не удались или состояние форсунки слишком плохое; новая форсунка заменяется сразу.

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот товар изготавливается по запросу «Chirath R» на нашем старом веб-сайте.

Также читают:

Не можете найти то, что ищете?

Почему бы не запросить собственную тему!

Компоненты топливной системы PT с дизельным двигателем Cummins | by Starlight Generator

3. Топливные каналы подходящего размера и типа, чтобы топливо распределялось по всем форсункам и цилиндрам при каждом давлении при любых скоростях и условиях нагрузки.

4. Форсунки для получения низкого давления от топливного насоса и подачи его в отдельные камеры сгорания в нужное время, в равных количествах и в надлежащем состоянии для сгорания.

Топливная система PT состоит из топливного насоса, линий подачи, сливных линий, топливных каналов и форсунок.

Топливный насос

Топливный насос соединен с приводом топливного насоса, который приводится в действие от зубчатой ​​передачи двигателя. Главный вал топливного насоса, в свою очередь, приводит в действие узлы шестеренчатого насоса, регулятора и тахометра.

В топливные насосы высокого давления необходимо подавать топливо под давлением, поскольку они обладают недостаточной всасывающей способностью. Для всех систем впрыска дизельного топлива требуется насос подачи, перекачивающий топливо из топливного бака через фильтры и трубопроводы к насосу впрыска.

Шестеренчатый насос и демпфер пульсаций

Шестеренчатый насос приводится в действие главным валом насоса и содержит единый набор шестерен для сбора и подачи топлива по топливной системе. Впуск находится в задней части шестеренчатого насоса. Демпфер пульсаций, установленный на шестеренчатом насосе, содержит стальную диафрагму, которая поглощает пульсации и сглаживает потоки топлива через сетку фильтра к узлам регуляторов.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка позволяет оператору вручную управлять частотой вращения двигателя выше холостого хода в соответствии с требованиями, изменяя рабочие условия скорости и нагрузки.

В топливном насосе топливо проходит через регулятор к валу дроссельной заслонки. На холостом ходу топливо проходит через отверстие холостого хода в цилиндре регулятора, мимо вала дроссельной заслонки. Для работы на скорости выше холостого хода топливо проходит через порт главного цилиндра регулятора к дроссельному отверстию на валу.

Топливный насос PT (тип G) VS

Топливный насос PT (тип G) VS состоит из четырех основных узлов; шестеренчатый насос, стандартный регулятор, дроссель и регулятор VS (регулируемая скорость).

Регуляторы

«Стандартный» регулятор приводится в действие системой пружин и грузов и выполняет две функции:

1. Регулятор поддерживает топливо, достаточное для работы на холостом ходу, когда регулятор дроссельной заслонки находится в положении холостого хода.

2. Прекращает подачу топлива к форсункам выше максимальных номинальных оборотов.

Во время работы между холостыми оборотами и максимальными оборотами топливо проходит через регулятор к форсункам. Это топливо регулируется дроссельной заслонкой и ограничивается размером расточки плунжера пружины холостого хода.Когда двигатель достигает регулируемой скорости, грузы регулятора перемещаются к плунжеру регулятора, и топливные каналы к форсункам перекрываются. В то же время открывается еще один проход, и топливо сбрасывается обратно в корпус основного насоса.

Таким образом, частота вращения двигателя регулируется и ограничивается регулятором независимо от положения дроссельной заслонки.

Регулятор VS в верхней части корпуса топливного насоса работает последовательно со стандартным регулятором, позволяя работать при любой желаемой (почти постоянной) настройке скорости в пределах диапазона стандартного регулятора.Скорость можно изменять с помощью рычага управления скоростью VS, расположенного в верхней части насоса.