ТНВД

ТНВД что это такое в машине

Опубликовано: 27.08.2018

Бензиновые автомобили отличаются от дизельных обустройством системы подачи топлива. Топливный насос высокого давления (сокращённо — ТНВД) является важным компонентом, необходимым для бесперебойной подачи топлива в двигатель машины.

Что такое ТНВД и в чём его основная функция

Это одно из самых сложных устройств, несущих в себе основную функцию: подачу горючего в камеры внутреннего сгорания под высоким давлением в необходимый момент. Количество топлива, одновременно направляемого в камеру внутреннего сгорания, определяется с помощью автомобильной электроники.

Применяются такие устройства в автотранспортных средствах с дизельными двигателями. Для максимального сгорания топлива в их камерах требуется поддержание определённого уровня высокого давления.

Виды ТНВД

Различают несколько подвидов ТНВД, описанных ниже.

Непосредственного действия

Такая конструкция основана на принципе механического воздействия. Работа основана на взаимодействии плунжера и втулки. Все процессы на таком виде насоса происходят единовременно. В каждую камеру дизельного насоса подаётся оптимальное количество топлива. Необходимый уровень давления создаётся благодаря движению плунжера. Монтируется такое оборудование на многие виды современных дизельных иномарок.

Аккумуляторный ТНВД

Такой насос отличается от предыдущей разновидности насоса тем, что необходимый уровень давления нагнетается при помощи плунжера в самом цилиндре двигателя. Аналогичное действие может оказываться специальными пружинами. Имеются ТНВД, оснащённые гидравлическими аккумуляторами.

Устанавливается такое оборудование на мощные двигатели с малым количеством оборотов. Процессы впрыска и нагнетания в насосах, оборудованных аккумуляторами, раздельны. Такие устройства эффективно распыляют топливо и позволяют выносить большие нагрузки. Они не слишком популярны среди автолюбителей, поскольку слишком сложны в устройстве и ремонте. Современные ТНВД оснащены электронными компонентами управления и электромагнитными клапанами.

Распределительный ТНВД

Эта конструкция оборудована двумя плунжерами, в задачу которых входит обслуживание всех камер сгорания. Такие насосы эффективно распределяют топливо в двигателе. Они имеют намного меньшие размеры и вес, никак не влияющие на качество их работы. Эти конструкции недолговечны в эксплуатации и не выдерживают больших нагрузок. Именно поэтому они устанавливаются в легковые автомобили.

Рядные ТНВД

Такие насосы имеют две плунжерные пары. Их количество равняется числу цилиндров двигателя. Эти детали находятся в корпусе насоса, наряду со специальными каналами для впрыска и отвода горючего. Плунжер приводится в движение с помощью кулачкового вала. В свою очередь, последний, запускается от движения коленчатого вала.Для корректной эксплуатации насоса, плунжеры должны плотно прилегать к кулачковому валу. Это обеспечивается специальными пружинами.

Во время работы кулачкового вала, кулачок прилегает к толкателю, во время его движения по втулке. Во время работы этих составляющих, отверстия для подачи и выпуска горючего закрываются и открываются. В этот момент нагнетается определенный уровень давления. После этого, происходит открытие нагнетательных клапанов и горюче-смазочные материалы подаются в форсунки. В этом и состоит принцип действия ТНВД в дизельном двигателе.

Для настройки корректной подачи солярки плунжер необходимо повернуть во втулке. Для осуществления данной манипуляции насос оборудован специальной шестерёнкой, находящейся в сцеплении с зубчатой рейкой. Такая конструкция имеет прямую связь с педалью акселератора. Верхняя часть плунжера сделана под наклоном. Поворачивая её, можно изменять уровень подачи солярки в двигатель. Рядные насосы являются самыми надёжными.

Смазывается такая конструкция маслом из смазочной системы.

Для чего нужен ТНВД на автомобиле?

Это позволяет использовать не слишком качественное топливо для заправки автомобиля. Установлено такое оборудование на автомобилях, выпускаемых до 2000 года. На сегодняшний день, такими насосами оборудованы грузовые автомобили.

Причины неисправности ТНВД и способы их диагностики

Цена таких запчастей может быть достаточно высокой. Они требовательны к качеству топлива. Если автомобиль заправляется низкокачественным горючим, то его твёрдые микрочастицы оседают на плунжерных парах. Некачественное топливо может привести и к поломке форсунок. Заправка автомобиля соляркой низкого качества может стать причиной дорогостоящего ремонта ТНВД.

Среди часто возникающих неисправностей ТНВД можно выделить следующие:

Сложный запуск двигателя; Повышенный расход топлива; Снижение мощности во время работы двигателя; Нетипичный шум, либо другие странные звуки во время работы двигателя; Повышенная дымность в выхлопных газах.

Для того, чтобы осуществить диагностику и выявить причины появления неисправностей ТНВД, необходимо использовать определённый стенд. Такое оборудование находится только на СТО. Самостоятельно определить причину поломки современных ТНВД практически невозможно, поэтому потребуется консультация специалистов.

ТНВД является важнейшим элементом в топливной системе дизельных автомашин. Лучше не экономить средства, заправляя транспорт низкокачественным горючим. Такая экономия может привести к дополнительным расходам в виде ремонта ТНВД.

Видео: разборка топливного насоса высокого давления

Понравилась статья? Поделитесь ссылкой с друзьями в социальных сетях!

Интересные материалы

Система для сообществ IP.Board

Динамическое регулирование дизеля

Динамическое регулирование сводится к проверке и доведению основных эксплуатационных параметров индикаторного процесса до значений, рекомендованных заводом-строителем дизеля.

К основным параметрам относятся:

  1. среднее индикаторное давление Pi;
  2. среднее давление по времени Pt;
  3. давление в конце сжатия Pc;
  4. максимальное давление сгорания Pz;
  5. температура отработавших газов по цилиндрам Тг;

Качество регулирования дизеля проверяют путем его индицирования и измерения расхода топлива периодически, но не менее одного раза в месяц:

· после замены ТНВД, форсунки;

· ремонта или замены поршня, втулки, крышки цилиндра;

· при переходе на другой сорт топлива;

· при резком увеличении его движения;

· при повреждении гребного винта;

· при обнаружении неисправности в работе одного или нескольких цилиндров.

Среднее индикаторное давление Pi

Характеризует нагрузку цилиндра и является функцией многих эксплуатационных параметров, однако при прочих равных условиях зависит только от цикловой подачи топлива qц (для повышения Pi, следует увеличить qц).

Среднее давление по времени Pt

Как и Pi, зависит от цикловой подачи топлива.

Топливный насос высокого давления

Вероятность ошибки при оценке равномерности нагрузки по цилиндрам его значению Pt определенному с помощью пиметра, меньше чем при нахождении по индикаторной диаграмме (исключается влияние на точность определения состояния индикатора и его привода и ошибок при обработке индикаторной диаграммы).

По давлению Pt нельзя узнать мощность цилиндра, показания пиметра, прежде всего зависят от максимального давления сгорания Pz.

Регулируют Pi (Pt) в клапаном ТНВД с регулированием начала подачи, изменением длины толкателя (для увеличения Pi длину толкателя требуется уменьшить).

В клапаном ТНВД с регулированием конца подачи, изменением зазора между толкателем и шпинделем регулирующим отсечной клапан (для увеличения Pi зазор следует увеличить).

В золотниковом ТНВД с регулированием конца подачи, изменением положения зубчатой рейки, связанной с поворотной втулкой плунжера насоса.

В клапано-золотниковых насосах с регулированием по концу подачи (дизеля М/Т-48) тонкая подрегулировка цикловой подачи может производиться за счет изменения длины толкателя плунжера (для увеличения Pi длину толкателя следует уменьшить).

Критерием равномерного распределения нагрузки (мощности) по цилиндрам является только цикловая подача топлива. Pi (Pt) и другие параметры являются производными qц.

При установившейся частоте вращения коленвала Pz в незначительной степени можно регулировать изменением qц, но чаще всего его регулируют за счет изменения угла опережения впрыска Фоп, что достигается следующим образом:

  • в клапанных ТНВД с регулированием по началу подачи – перестановкой кулачной шайбы на распредвалу (для увеличения Pz шайбу проварачивают по направлению вращения распредвала).
  • В золотниковых ТНВД с регулированием по концу подачи – перестановкой кулачной шайбы, изменением длины толкателя насоса или толщины прокладки под его станиной, изменением положения втулки насоса относительно плунжера (для увеличения Pz необходимо кулачную шайбу повернуть по направлению вращения распредвала или увеличить длину толкателя, или увеличить длину толкателя, или уменьшить толщину прокладки под станиной насоса, или опустить втулку насоса относительно плунжера).

Температура выпускных газов

Т.В.Г. по цилиндрам при прочих равных условиях зависит только от величины qц и Фоп, (температура возрастает при увеличении qц и уменьшении Фоп).

У некоторых дизелей с импульсным газотурбинным наддувом вследствие различного расположения выпускных патрубков, отдельные термометры всегда показывают завышенную температуру газов по сравнению с соседними цилиндрами. Поэтому показания этих термометров необходимо сравнить с показаниями стендовых и ходовых испытаний дизеля.

Топливный насос высокого давления

Считается, что ТНВД – топливный насос высокого давления – это самый проблемный механизм не только дизельного, но уже и бензинового двигателя.

Принцип работы механического ТНВД

Напомним, что современные моторы TSI, TFSI и др. оснащаются аналогичным элементом. Действительно, если верить статистике СТО, то большинство клиентов, которые обращаются с необходимостью ремонтировать двигатель, страдают как раз из-за неисправностей ТНВД.

Самые распространенные неисправности ТНВД

1. Чаще других возникает такая проблема, как неравномерность впрыска топлива в цилиндры двигателя. Причиной этому может быть износ плунжерных пар, закупоривание топливных форсунок, либо поломка клапанов, которые нагнетают давление топлива.

Проявляется подобная неполадка в виде резкого падения мощности двигателя, совместно с ростом расхода топлива. За счет того, что цилиндры вырабатывают неравное количество энергии, двигатель неустойчиво работает на малых оборотах, ощущается вибрация.

2. Довольно часто встречается такая проблема, как несвоевременная подача топлива в цилиндры. Сказать однозначно, что может быть причиной этой поломки – невозможно, так как подобная неисправность возникает в результате ненадлежащей работы не одного, а сразу нескольких механизмов топливной системы.

Симптомы неисправности все те же – падение мощности и неравномерная работа на холостых оборотах. Двигатель все время будет глохнуть.

3. В результате использовании некачественного топлива, из строя очень быстро выходят топливные форсунки дизельного двигателя. Форсунки – едва ли не самый уязвимый элемент всей системы ТНВД. Кстати, именно в результате загрязнения форсунок из выхлопной трубы автомобиля начинают вырываться клубни черного дыма. Впрочем, об этом мы уже говорили в статье «Определяем неисправность по цвету дыма из выхлопной трубы».

И снова все те же симптомы преследуют нас – падение мощности двигателя и рост потребления горючего.

4. Иногда неисправность ТНВД может проявляться и путем появления запаха бензина в салоне автомобиля и под капотом.

Как продлить срок работы ТНВД и предотвратить его неисправность?

Отвечая на этот вопрос, попросим вас вспомнить, от чего все наши беды? Конечно же, от некачественного топлива. И если сети АЗС не желают улучшать его, это приходится делать нам – автомобилистам. В топливо заливаются специальные присадки, которые нейтрализуют воду, содержащуюся в солярке, осуществляют очистку топливных форсунок.

Второй вариант – это постоянный контроль систем автомобиля. Форсунки нуждаются в периодической чистке, так как в процессе эксплуатации они зашлаковываются.

Сам по себе дизельный двигатель весьма надежный агрегат. Конечно, многое зависит и от способа эксплуатации автомобиля. Давно доказано, что если за машиной следить, проблем с ней не будет.

Топливный насос высокого давления (сокращенное наименование – ТНВД) является одним из основных конструктивных элементов системы впрыска дизельного двигателя. Насос, выполняет, как правило, две основные функции: нагнетание под давлением определенного количества топлива; регулирование необходимого момента начала впрыскивания. С появлением аккумуляторных систем впрыска функция регулирования момента впрыска возложена на управляемые электроникой форсунки.

Основу топливного насоса высокого давления составляет плунжерная пара, которая объединяет поршень (он же плунжер) и цилиндр (он же втулка) небольшого размера. Плунжерная пара изготавливается из высококачественной стали с высокой точностью. Между плунжером и втулкой обеспечивается минимальный зазор – прецизионное сопряжение.

В зависимости от конструкции различают следующие виды топливных насосов высокого давления: рядный, распределительный и магистральный. В рядном насосе нагнетание топлива в цилиндр производится отдельной плунжерной парой. Распределительный насос имеет один или несколько плунжеров, которые обеспечивают нагнетание и распределение топлива по всем цилиндрам. Магистральные насосы осуществляют только нагнетание топлива в аккумулятор.

Топливный насос высокого давления используется также в системе непосредственного впрыска бензинового двигателя, но его рабочее давление на порядок ниже аналогичной характеристики дизельного насоса.

Ведущими производителями топливных насосов высокого давления являются, в основном, зарубежные фирмы: Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel.

Рядный топливный насос высокого давления

Рядный ТНВД имеет плунжерные пары по числу цилиндров. Плунжерные пары установлены в корпусе насоса, в котором выполнены каналы для подвода и отвода топлива. Движение плунжера осуществляется от кулачкового вала, который в свою очередь имеет привод от коленчатого вала двигателя. Плунжеры постоянно прижимаются к кулачкам с помощью пружин.

При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель плунжера. Плунжер двигается вверх по втулке, при этом последовательно закрываются выпускное и впускное отверстие. Создается давление, при котором открывается нагнетательный клапан, и топливо по топливопроводу поступает к соответствующей форсунке.

Регулирование количества подаваемого топлива и момента его подачи может осуществляться механическим путем или с помощью электроники. Механическое регулирование количества подаваемого топлива осуществляется поворотом плунжера во втулке. Для поворота на плунжере выполнена шестерня, которая соединена с зубчатой рейкой. Рейка связана с педалью газа. Верхняя кромка плунжера имеет наклонную поверхность, поэтому при повороте отсечка топлива и соответственно его количество будет изменяться.

Изменение момента начала подачи топлива требуется при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Механическое регулирование момента подачи топлива производится с помощью центробежной муфты, расположенной на кулачковом валу. Внутри муфты находятся грузики, которые при увеличении оборотов двигателя расходятся под действием центробежных сил и поворачивают кулачковый вал относительно привода. При увеличении оборотов двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, при уменьшении – поздний.

Конструкция рядных ТНВД обеспечивает высокую надежность. Насосы смазываются моторным маслом системы смазки двигателя, поэтому могут работать на топливе низкого качества. Рядные топливные насосы высокого давления применяются на двигателях с раздельными камерами сгорания и непосредственным впрыском средних и тяжелых грузовых автомобилей. На легковых дизелях данный вид насоса применялся до 2000 года.

Распределительный топливный насос высокого давления

Распределительные топливные насосы высокого давления, в отличие от рядного ТНВД, имеют один или два плунжера, обслуживающих все цилиндры двигателя. Распределительные насосы обладают меньшей массой и габаритными размерами, а также обеспечивают большую равномерность подачи. С другой стороны их отличает сравнительно низкая долговечность сопряженных деталей. Все это определяет область применения данных насосов, в основном, на двигателях легковых автомобилей.

Конструкции распределительных топливных насосов высокого давления могут иметь различный привод плунжера:

  • торцевой кулачковый привод (насосы Bosch VE);
  • внутренний кулачковый привод (роторные насосы Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS);
  • внешний кулачковый привод (отечественные насосы НД-21, НД-22).

Предпочтительными в плане эксплуатации являются первые два типа привода плунжеров, т.к. в них отсутствуют силовые нагрузки от давления топлива на узлы приводного вала и, соответственно, выше долговечность.

Основным элементом распределительного ТНВД с торцевым кулачковым приводом плунжера (Bosch VE) является плунжер-распределитель, который совершает возвратно-поступательное и вращательное движение, обеспечивая нагнетание и распределение топлива по цилиндрам.

Возвратно-поступательное движение плунжера происходит при вращении кулачковой шайбы, которая обегает неподвижное кольцо по роликам. Шайба нажимает на плунжер, за счет чего создается давление топлива. В исходное положение плунжер возвращается с помощью пружины.

Вращение плунжера производится от приводного вала. При этом происходит распределение топлива по цилиндрам.

Регулирование величины подачи топлива осуществляется автоматически с помощью механического или электронного устройств. Механический регулятор включает центробежную муфту с грузами, которая через систему рычагов воздействует на дозатор, изменяющий величину топливоподачи. Электронный регулятор представляет собой электромагнитный клапан.

Регулирование величины опережения впрыска топлива в распределительном насосе производится путем поворота неподвижного кольца на определенный угол.

Рабочий процесс распределительного насоса включает впуск топлива в надплунжерное пространство, нагнетание и распределение в соответствующие цилиндры.

В распределительном насосе роторного типа нагнетание и распределение топлива по цилиндрам осуществляются разными устройствами плунжером и распределительной головкой. Нагнетание топлива производится с помощью двух противолежащих плунжеров, расположенных на распределительном валу. Плунжеры через ролики обегают профиль кулачковой обоймы и совершают возвратно-поступательное движение.

При движении плунжеров навстречу друг другу происходит рост давления топлива, после чего топливо по каналам распределительной головки и нагнетательным клапанам доставляется к форсункам соответствующих цилиндров.

Топливо к плунжеру (плунжерам) подается под небольшим давлением, которое создает топливоподкачивающий насос. В распределительных насосах топливоподкачивающий насос установлен на приводном валу в корпусе насоса. Конструктивно это может быть роторно-лопастной насос, шестеренный насос с внешним или внутренним зацеплением.

Смазка распределительного насоса высокого давления производится дизельным топливом, которое заполняет корпус насоса.

Магистральный топливный насос высокого давления

Магистральный топливный насос высокого давления используется в аккумуляторной системе впрыска топлива Common Rail, где он выполняет функцию нагнетания топлива в топливную рампу. Магистральные ТНВД обеспечивают более высокое давление топлива (в современных системах впрыска порядка 180 МПА и более).

Что такое ТНВД?

Конструктивно магистральный насос может иметь один, два или три плунжера. Привод плунжеров осуществляется с помощью кулачкового вала или кулачковой шайбы.

При вращении кулачкового вала (эксцентрика кулачковой шайбы) под действием возвратной пружины плунжер движется вниз. Увеличивается объем компрессионной камеры и уменьшается давление в ней. Под действием разряжения открывается впускной клапан, и топливо поступает в камеру.

Движение плунжера вверх сопровождается ростом давления в камере, впускной клапан закрывается. При определенном давлении открывается выпускной клапан и топливо подается в рампу.

Управление подачей топлива производится в зависимости от потребности двигателя с помощью клапана дозирования топлива. В нормальном положении клапан открыт. По сигналу электронного блока управления клапан закрывается на определенную величину, тем самым регулируется количество поступающего в компрессионную камеру топлива.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *