Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что такое тнвд в дизельном двигателе


Топливный насос высокого давления (ТНВД): что это такое и для чего он нужен,виды,фото

Основной задачей топливного насоса высокого давления (ТНВД) является подача топлива к форсункам двигателя. В современном автомобилестроении он устанавливается для питания как бензиновых, так и дизельных моторов. Особенностью работы такого насоса является способность выполнять максимально точную дозировку горючего и подавать его в строго определенный момент времени.

Содержание статьи

Что такое ТНВД и для чего он нужен?

ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:

  • точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
  • нагнетание топлива в форсунки;
  • определение момента впрыска горючего в цилиндры.

Преимущество ТНВД перед карбюратором заключается именно в возможности подачи точно отмеренной порции топливно-воздушной смеси в камеры внутреннего сгорания. Это решение позволяет снизить расход топлива. Насос напрямую связан с коленчатым валом: при разгоне порции увеличиваются, при падении оборотов — уменьшаются.

Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).

Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.

Виды ТНВД

Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:

  • рядные;
  • распределительные;
  • магистральные.

Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.

Основной рабочий узел

Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.

Плунжерная пара

Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.

Работа плунжерной пары

Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость. При передвижении вверх подача прекращается (канал или клапан закрывается) и плунжер начинает сжимать дизтопливо. При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.

В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.

Особенности устройства ТНВД двигателя КамАЗ-740

На двигателях КамАЗ-740 устанавливается V-образные топливные насосы высокого давления с углом развала между секциями 75˚ (рис. 3).

В корпусе 1 насоса установлен механизм поворота плунжеров, соединенный с правой и левой рейками. Рейки действуют на поворотные втулки плунжеров, расположенных в два ряда.

Каждая насосная секция в отличие от насосов марки «ЯМЗ» имеет собственный корпус 13, а на толкателе вместо регулировочного винта установлена регулировочная пята 5 определенной толщины.

Принцип действия насосной секции данного ТНВД такой же, как и на дизелях марки «ЯМЗ».

  • К передней крышке ТНВД прикреплен топливоподкачивающий насос с приводом от эксцентрика кулачкового вала через штангу.
  • V-образная форма топливного насоса высокого давления позволила получить более компактную конструкцию насоса с укороченным кулачковым валом, в результате чего стало возможным увеличить его жесткость и повысить давление впрыска до 18 МПа.
  • Прецизионные детали насосов смазываются дизельным топливом, остальные детали включены параллельно в смазочную систему двигателя.
  • ***

Устройство и работа ТНВД распределительного типа

Одноплунжерные ТНВД распределительного типа (рис. 4) нашли применение на легковых автомобилях и тракторах.

Оси приводного вала 1 и плунжера 3 совпадают и вращаются с одинаковой скоростью. Топливоподкачивающий насос 8 установлен на приводном валу и обеспечивает предварительное давление 0,2…0,8 МПа.

Вращающаяся вместе с плунжером кулачковая шайба 6, набегая своим кулачком на ролик 7, перемещает плунжер вправо, и тот совершает ход нагнетания. Пружина 5 прижимает шайбу с плунжером к ролику, который установлен на неподвижной оси.

Для изменения цикловой подачи топлива служит дозатор 4, который управляется рычагом 2 регулятора. При наличии четырех роликов плунжер за один оборот вала обслужит четыре форсунки.

На рис. 5 показана работа распределительного одноплунжерного насоса. Подача топлива начинается с наполнения (рис. 5,а) топливом надплунжерной полости Д через впускное окно В и выточку Г в плунжере 3 при движении плунжера влево (к НМТ). Нагнетательный канал Б в это время через паз А, выточку на плунжере и окно Е соединен с полостью низкого давления.

Плунжер, при нахождении в НМТ, вращаясь, постепенно перекрывает наполнительное окно. Начинается активный ход плунжера (рис. 5,б). Топливо через центральный канал и распределительный паз А плунжера, нагнетательный канал Б корпуса 2 и нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке. Активный ход плунжера заканчивается отсечкой топлива через радиальные каналы Ж (рис.

5,в), ранее закрытые дозатором 1.

Цикловая подача топлива изменяется при помощи рычага регулятора, который перемещает дозатор 1 вдоль оси плунжера. При перемещении дозатора вправо активный ход плунжера и цикловая подача увеличиваются.

В насосах распределительного типа (одноплунжерных) меньше прецизионных пар, чем в многоплунжерных насосах. Следовательно, они проще, дешевле, имеют меньшее число регулировок, меньшие габаритные размеры и массу. Однако многоплунжерные насосы секционного типа обладают большим ресурсом (долговечностью), их работа стабильнее, а техническое обслуживание проще.

Признаки и причины неисправности

Очень многие автомобилисты интересуются тем, как определить, что топливный насос высокого давления дизельного двигателя вышел из строя или работает с проблемами. Существует ряд признаков, на которые следует обращать внимание:

 

  • проблемный запуск мотора;
  • повышенный расход дизеля;
  • заметные провалы мощности;
  • появление нетипичного шума или сторонних звуков при работе двигателя;
  • высокая дымность выхлопа.

Причины этих явлений могут быть самые разнообразные. Первая и самая распространенная – естественный износ. Расстояние между плунжером и цилиндром увеличивается, начинает образовываться нагар, что, естественно, приводит к перебоям в системе.

Возможна неравномерная подача топлива. Происходит она из-за следующих факторов:

  • истирание металла плунжеров;
  • повышенный износ клапанов или зубчиков на рейке;
  • уменьшение пропускной способности форсунки;
  • физические повреждения втулки.

Явным признаком износа плунжерной пары является «плавание» оборотов на холостом ходу.

Диагностика и ремонт

Определить точную поломку автомобилистам в гаражных условиях практически невозможно. Для диагностики ТНВД необходимы специализированные стенды и опытные механики. Даже если вы сможете демонтировать и разобрать насос, не рекомендуем самостоятельно что-то менять, учитывая высокую стоимость этой детали. Выполняйте ремонт только в специализированных техцентрах. Бывает, что ТНВД полностью исправен, а неполадки в функционирование вносит электронный блок управления. Проблема может быть как в «мозгах» машины, так и в датчиках. Некорректные показания хотя бы с одного из них приведут к неправильному формированию управляющих сигналов.

Чтобы максимально продлить срок службы насоса, рекомендуем использовать только качественное дизтопливо. Обязательно проверяйте состояние топливного фильтра. Если он будет слишком засорен, то даже качественное топливо будет постепенно создавать нагар на стенках втулки.

Не пренебрегайте диагностикой, ведь своевременное обнаружение неполадки позволит сэкономить на ремонте. Дешевле заменить некоторые компоненты в ТНВД, чем покупать полностью новую деталь.

Теперь вы знаете, что ТНВД – это важный агрегат в конструкции дизельных автомобилей. Покупая дешевое горючее, задумайтесь, стоит ли ваша экономия поломки топливного насоса.

Дизельные моторы достаточно давно появились на легковых автомобилях, но их владельцы и мастера до сих пор с недоверием относятся к подобной технике. Бесспорно, на тяге и топливе такое “чудо” выигрывает у бензиновых моторов, но что случается при поломке?

Современные дизельные моторы отличаются одной особенностью – прецизионностью сборки важных деталей и величиной рабочего давления. Обслуживание и ремонт топливной аппаратуры занимает достаточно большой промежуток времени, поэтому невольно возникает вопрос: “А стоит ли оно того?” Наш ответ – да и нет.

У дизельного мотора есть две стороны медали. Первая: возможность использовать чрезвычайно производительный двигатель внутреннего сгорания с уменьшенным расходом топлива. Вторая: потребность внимательно относиться к качеству топлива, намного чаще менять топливный фильтр и сильно переплачивать за ремонт и замену элементов системы в случае их поломки. Если вы все-таки решились на покупку авто с дизельным мотором Common Rail, вам необходимо знать, как проводится ремонт всей системы, в частности – топливного насоса высокого давления.

Общая информацияCommon Rail – система впрыска топлива в цилиндр двигателя под давлением в 1600-1800 бар через единую магистраль. До того, как на рынок появился Common Rail, дизельное топливо, создаваемое ТНВД, попадало непосредственно в форсунку, а после впрыскивалось в цилиндр. Новая система предполагает собой несколько иную цепочку реакции: насос нагнетает топливо – оно попадает в топливную рампу – топливо от рампы по трубам подводится к форсункам. Данная система имеет ряд положительных характеристик, среди которых лучшее распыление, быстрое смешивание с воздухом и полное сгорание. Эти звенья цепи ведут к быстрому повышению эффективности работы ДВС.

Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем.

Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.

Еще один важный элемент системы – форсунки. Сейчас два типа: электромагнитные и пьезоэлектрические. Кстати, последние считаются наиболее высокотехнологическими. Завершающий этап – топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал.Что такое ТНВД?

Топливные насосы бывают 2 типов: роторные или плунжерные. Плунжерный на сегодняшний день более распространен, поскольку у него предельно простой принцип работы, а именно: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу.

Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.

Главные изъяны ТНВД: что ломается в первую очередь
Первый и чуть ли не единственный враг всех деталей топливной аппаратуры дизельного двигателя – вода. Если не следить за водой в отстойнике, то в один момент ваш автомобиль потеряет тягу «на низах», а может и во всем диапазоне оборотов – как повезет. Впрочем, справедливости ради нужно сказать, что зачастую качество нашего дизтоплива оставляет желать лучшего, потому даже если каждый день сливать воду из отстойника, но при этом заправляться на подозрительных станциях – результат будет такой же.

Еще один момент, который нужно выделить в самом начале: ни в коем случае нельзя давать работать ТНВД «на сухую» – иными словами, надо исключить пуск двигателя без прокачки топливной системы.
Любая поломка ТНВД так или иначе связана с коррозией или попаданием посторонних частиц на рабочие поверхности. Именно она может стать причиной заклинившего плунжера или односторонних клапанов. К поломкам также можно отнести износ втулок вала в передней крышке корпуса ТНВД. Не редкость – износ сальника вала. Но втулки и сальник – просто мелочи по сравнению с коррозией.

Что делать в случае поломки?

В любом уважающем себя и клиента сервисе перед тем, как лезть в «железо», выполняют компьютерную диагностику двигателя и его систем. Благодаря ей можно локализовать поломку – вернее, приблизительно понять, кто именно стал виновником неправильной работы двигателя. Окончательно убедившись, что это ТНВД, его направляют в ремонтный цех.

Здесь первым делом насос устанавливают на специальный диагностический стенд и подключают к нему все необходимые трубки. Выбрав в меню по номеру детали искомый набор букв и цифр, запускают процесс диагностики. Самое удобное здесь то, что работа стенда построена на системе подсказок. Выполняя заданную программу диагностики, мастер видит результаты испытания в реальном времени и на их основании делает выводы.

Вам сделали ТНВД: что дальше?
После замены деталей и сборки насос снова ставят на стенд для диагностики. И если хоть один из параметров выйдет в «красную» зону, то насос вернется на верстак под разборку с последующим, уже повторным, ремонтом. Полностью исправный насос необходимо запечатать в герметичную упаковку, чтобы исключить попадание внутрь влаги. Ну а далее – только установка обратно на двигатель.

В завершение Да, автомобили с дизельными двигателями совершили необычайный рывок в автоиндустрии, дав возможность экономить на топливе порой без потери в мощности, но с выигрышем в моменте. Однако вместе с этим пришла немалая головная боль для хозяев – необходимость более тщательного выбора поставщика продуктов нефтепереработки и еще более тщательного изучения заводского руководства по обслуживанию и эксплуатации своего четырехколесного спутника. Интересная интерпретация закона механики – в чем-то выигрываешь, в чем-то теряешь. Ну а для апологетов тяжелого топлива можно оставить памятку из двух пунктов: во-первых, чаще меняйте топливные фильтры (невзирая на техрегламент), а во-вторых, следите за индикаторами на приборном щитке – там есть особый значок, отображающий необходимость слива воды из фильтра-отстойника.

ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.

Керамические колодки: плюсы и минусы,какие выбрать,отзывы,фото
ЭГУР Servotronic: что это такое и как он работает?
Топливная система common rail: что это и как работает,виды
Фазы газораспределения: что это такое и как они работают,фото

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

  • Бмв X7 2019 года: фото,описание,технические характеристики,интерьер
  • Знак 1.25 дорожные работы
  • Фольксваген Крафтер 2019: обзор,характеристики,фото,цена
  • Тойота авенсис: описание,комплектация,цены,характеристики,фото,видео
  • Mercedes CLA: обзор,описание,двигатели,безопасность,цена,фото,видео
  • Mercedes GLE: обзор,двигатели,интерьер,внешний вид,цена,фото,видео.
  • Датчик давления в шинах: описание,неисправности,виды,фото
  • Мерседес Гелендваген G-class — 2019 года: характеристики,комплектации,цена,фото
  • bmw f25: обзор,технические характеристики,фото,видео,салон,цена,комплектация.
  • Лада Ларгус 2020 года c комфортным интерьером и стильным дизайном
  • Тойота Рав 4 2020 с улучшенной системой полного привода и подвеской
  • Новый Фольксваген Артеон 2020 года
  • Лада Веста СВ Кросс 2020 — модельного года прошедшая рестайлинг
  • Вождение с частным инструктором
  • Обновленная версия Фольксваген Джетта 2020 года

Дизельные ТНВД - Топливный ТНВД

Фото 2/5 | Угловой насос для дизельных насосов

Топливный насос является сердцем дизельного двигателя. Точно доставленное топливо поддерживает ритм или синхронизацию, которые обеспечивают плавную работу двигателя. Одновременно насос также контролирует количество топлива, необходимое для получения желаемой мощности. ТНВД выполняет работу как дроссельной заслонки, так и системы зажигания, необходимых в бензиновых двигателях.При поиске неисправностей бензинового двигателя вы проверяете компрессию, топливо и искру. Дизель не имеет системы зажигания, поэтому есть еще одна вещь, чтобы пойти не так, как надо с ним. Основные успехи в разработке дизельного двигателя являются прямым результатом лучшего впрыска топлива. Вот как работает впрыскивающий насос.

Насосы Inline-Injection (Jerk)
Первые насосы, использующие поршни для нагнетания дозированного топлива в камеру сгорания, были разработаны еще в 1890-х годах. Это заняло почти сорок лет, но в 1927 году Bosch представила серийно выпускаемый линейный насос с управляемой спиралью.Эти первые насосы очень похожи на Bosch P7100 (P-pump) на двигателях Dodge Ram 5.9L Cummins '94 до '98. Иногда их называют рывковыми насосами, они состоят из отдельных насосных и плунжерных блоков, соединенных в линию, по одному на цилиндр. Они активируются кулачком, который механически связан с двигателем. Тем не менее, насос имеет возможность варьировать время, хотя и не является сложной системой с электронным управлением. ТНВД выглядят как мини-линейные двигатели. Самые ранние встроенные нагнетательные насосы давали давление впрыска 3000-5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как более новый Bosch P7100, установленный на двигателях Cummins '94 - 981/2, давал давление 18000 фунтов на квадратный дюйм.

Распределительные (роторные) нагнетательные насосы
В этих типах насосов имеется только один поршень дозирования топлива. Вращающийся ротор создает гидравлическое соединение с различными отверстиями на распределительной головке, что похоже на работу распределителя на бензиновом двигателе. Преимущества роторного насоса с одним поршнем в том, что все выстрелы топлива в точности одинаковы, что делает его меньшим в целом. Кроме того, насосы распределительного типа имеют меньше движущихся частей по сравнению с встроенными насосами.Два примера механических роторных насосов - Stanadyne DB2 и Bosch VE. Stanadyne DB2 создает давление 6700 фунтов на квадратный дюйм, а Bosch VE - 17 000 фунтов на квадратный дюйм.

Примером электронного роторного насоса является Bosch VP44, который способен создавать давление 23 000 фунтов на квадратный дюйм. Это самый умный насос с наибольшей ответственностью - даже по сравнению с новыми насосами СР3 Common-Rail. Это так, потому что все, что нужно CP3, это создать давление. Помимо создания давления, VP44 должен в электронном виде контролировать время и количество топлива, поступающего в двигатель.

Впрыск Common-Rail
При впрыске Common-Rail сам насос потерял значительную часть своих полномочий, чтобы решить, когда будет доставлено топливо под давлением и в каком количестве. Например, насос CP3 получает топливо из топливного бака. Затем он использует радиально-поршневую конструкцию для огромного увеличения давления. Топливо под высоким давлением направляется в систему Common-Rail, которая в основном является аккумулятором для форсунок. Инжекторы вступают во владение оттуда.

Узлы форсунок
Линии, соединяющие топливный насос с топливной форсункой, создавали проблемы для первых инженеров-дизелей.Так в 1905 году Карл Вайдман избавился от них, прочесав инжекторный насос и инжектор. Инжектор блока представляет собой компактную конструкцию впрыска топлива, в которой поршень насоса создает высокое давление за счет механической силы, прикладываемой двигателем. Плунжер и инжектор объединены в одно устройство, задачей которого является подача распыляемого топлива в камеру сгорания. Наиболее распространенное применение для форсунок - это Volkswagen и большие дизельные двигатели. DP

Интересные факты о закачке топлива
* Первые дизельные двигатели использовали сжатый воздух для подачи топлива в камеру сгорания.Это была оставшаяся технология от экспериментов с угольной пылью.

* Компания Atlas Imperial Diesel в Окленде, штат Калифорния, разработала свою первую топливную систему Common-Rail в 1919 году.

* Основной проблемой для систем впрыска топлива является отсутствие капель в конце впрыска. Даже небольшая дополнительная капля скинула бы цикл сгорания.

* В современных дизельных двигателях топливо покидает инжектор со скоростью 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Для сравнения, это число соответствует диапазону давлений, в которых работают водяные струи.Водоструйные машины используют газ под высоким давлением h30 для резки различных материалов, включая пластик, дерево, сталь и алюминий.

* Cummins и Scania объединились для создания системы впрыска Common-Rail высокого давления XPI, способной поддерживать высокое давление топлива при любых оборотах двигателя.

* Первые инъекционные насосы имели масляные щупы.

,

впрыска дизельного топлива

впрыска дизельного топлива

Магди К. Хаир, Ханну Яяскляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым начальным содержанием. Полный доступ требует подписки DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Аннотация : Целью системы впрыска топлива является подача топлива в цилиндры двигателя с точным контролем момента впрыска, распыления топлива и других параметров.Основные типы систем впрыска включают насос-сопло, форсунку и систему Common Rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На производительность дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска. На самом деле, наиболее заметные достижения, достигнутые в дизельных двигателях, были получены непосредственно благодаря превосходной конструкции системы впрыска топлива.Хотя основная цель системы состоит в том, чтобы подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо доставляется, влияет на рабочие характеристики двигателя, выбросы и шумовые характеристики.

В отличие от двигателя с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо при чрезвычайно высоком давлении впрыска. Это подразумевает, что конструкции компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение продолжительных периодов времени, соответствующих целевым показателям долговечности двигателя.Для эффективной работы системы также требуется большая точность изготовления и жесткие допуски. В дополнение к дорогостоящим материалам и затратам на производство, системы впрыска дизеля характеризуются более сложными требованиями к управлению. Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива - подача топлива в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель эффективно использовал это топливо:

  1. Топливо должно быть впрыснуто в нужное время, то есть время впрыска должно контролироваться и
  2. Должно быть поставлено правильное количество топлива для удовлетворения требований по мощности, то есть необходимо контролировать дозирование топлива.

Однако этого все еще недостаточно, чтобы доставить точно отмеренное количество топлива в нужное время для достижения хорошего сгорания. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения правильной работы системы впрыска топлива, в том числе:

  • Распыление топлива - обеспечение распыления топлива на очень мелкие частицы топлива является основной целью проектирования систем впрыска дизельного топлива. Небольшие капли обеспечивают возможность испарения всего топлива и участия в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости сгорают очень плохо или выбрасываются из двигателя. Хотя современные системы впрыска топлива способны производить характеристики распыления топлива, намного превышающие те, которые необходимы для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Окончание процесса впрыска является одним из таких критических период.
  • Массовое смешивание —В процессе распыления топлива и полного испарения топлива критическое значение имеет то, что обеспечение того, чтобы в испаряемом топливе было достаточно кислорода во время процесса сгорания, одинаково важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород обеспечивается всасываемым воздухом, захваченным в цилиндре, и достаточное количество должно быть унесено в топливную струю, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом во время процесса впрыска и обеспечить полное сгорание.
  • Использование воздуха - Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с смешиванием сыпучих материалов и может быть достигнуто за счет сочетания проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего впрыскиваемого топлива на число струй.Должно быть обеспечено достаточное количество струй, чтобы захватить как можно больше доступного воздуха, избегая перекрытия струй и создания зон, богатых топливом, которые испытывают недостаток кислорода.

Основные цели системы впрыска дизельного топлива графически представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 . Основные функции системы впрыска дизельного топлива

Определение терминов

Многие специализированные понятия и термины используются для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части корпуса сопла / узла иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как сопло P-типа, M-типа или S-типа, относятся к стандартным размерам параметров сопла согласно спецификациям ISO.

Держатель форсунки или корпус форсунки относится к части, на которой установлена ​​форсунка. В обычных системах впрыска эта деталь в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительной загрузки пружины иглы форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидропривод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и узлу сопла.

Начало впрыска (SOI) Время впрыска или - это время, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Обычно выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ такта сжатия.В некоторых случаях важно проводить различие между указанными SOI и фактическими SOI. SOI часто указывается легко измеряемым параметром, таким как время отправки электронного триггера на инжектор или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда начинает открываться игольчатый клапан инжектора. Точка в цикле, где это происходит, является указанным СОИ. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным SOI и фактическим SOI, когда топливо выходит из форсунки форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим значением SOI и указанным значением SOI составляет , отставание в инжекторе .

Начало доставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива координируется с созданием высокого давления. В таких системах началом доставки является время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в инжектор. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности прохождения волны давления между насосом и инжектором, а также от длины линии между насосом высокого давления и инжектором и скорости звука в топливе.Разницу между началом доставки и SOI можно назвать с задержкой впрыска .

Конец впрыска (EOI) - это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива - это количество топлива, подаваемого в цилиндр двигателя за рабочий ход. Это часто выражается в мм 3 / удар или мг / удар.

Продолжительность впрыска - это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из инжектора.Это разница между ВЗ и СОИ и связана с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода продолжительности впрыска. На рисунке 2 показаны три общие формы ставки: загрузки, рампы и площади. Скорость открытия и Скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время событий открытия и закрытия иглы, соответственно.

Рисунок 2 . Распространенные формы скорости впрыска

Несколько событий впрыска. Хотя традиционные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. Рисунок 3 определяет некоторые из общих терминов, используемых для описания нескольких событий впрыска. Следует отметить, что терминология не всегда соответствует. Событие главного впрыска обеспечивает большую часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительных впрыскиваний , обеспечивают небольшое количество топлива перед основным впрыском.Предварительные инъекции также могут называться пилотными инъекциями . Некоторые ссылаются на предварительную инъекцию, которая происходит за относительно долгое время перед основной инъекцией, в качестве пилотной, а другая - на относительно короткое время перед основной инъекцией, как на предварительную инъекцию. Инъекции после основных инъекций, после инъекций , могут происходить сразу после основной инъекции ( после инъекции ) или относительно долго после основной инъекции ( позднее после инъекции ).После инъекции иногда называют после инъекции . В то время как существует значительный разброс терминологии, закрытое последующее введение будет упоминаться как последующее введение, а позднее последующее введение - как последующее введение.

Рисунок 3 . Несколько событий впрыска

Термин разделенная инъекция иногда используется для обозначения стратегий множественной инъекции, где основная инъекция делится на две меньшие инъекции приблизительно одинакового размера или на меньшую предварительную инъекцию, за которой следует основная инъекция.

В некоторых системах впрыска топлива могут произойти непреднамеренные последующие впрыскивания, когда форсунка вновь открывается после закрытия. Их иногда называют вторичными инъекциями .

Давление впрыска не всегда используется в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разбить на две основные группы компонентов:

  • Компоненты низкого давления —Эти компоненты служат для безопасной и надежной подачи топлива из бака в систему впрыска топлива.Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, насос подачи топлива и топливный фильтр.
  • Компоненты стороны высокого давления - Компоненты, которые создают высокое давление, измеряют и подают топливо в камеру сгорания. Они включают в себя насос высокого давления, топливную форсунку и форсунку. Некоторые системы также могут включать в себя аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива могут быть отнесены к типу отверстий или дросселирующих штифтов, а также как закрытые или открытые.Закрытые сопла могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого пружинного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие непосредственно.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно выполняется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует несколько различных подходов к учету топлива, в том числе: давление, измеряемое с постоянным интервалом времени (PT), время, измеряемое при постоянном давлении (TP), и время / ход, измеряемый (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с использованием какого-либо типа привода. Обычно эти приводы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезоэлектрическая керамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива обсуждаются в отдельном документе.

###

,

Разбавление топлива в дизельных двигателях

Что такое разбавление топлива?

Разбавление топлива, или реже «разбавление картера», относится к разбавлению моторного масла дизельным топливом. Разбавление топлива - совершенно нормальное явление, которое происходит естественным образом при каждом внутреннем сгорании. Это имеет особое значение в дизельных двигателях, потому что они основаны на цикле воспламенения от сжатия и, следовательно, эффективность сгорания полностью зависит от температуры двигателя, в частности, от температуры камеры сгорания.Теоретически, с очевидной точкой уменьшения отдачи, чем холоднее камера сгорания, тем выше степень разбавления топлива. Основной проблемой разбавления топлива в дизельных двигателях является снижение вязкости моторного масла, что может оказать существенное влияние на роль масла в качестве смазки между различными движущимися частями двигателя в условиях высокой нагрузки.

Что вызывает разжижение топлива?

Нормальная причина разбавления топлива - обдув; утечка газов между поршневыми кольцами и отверстием цилиндра.В идеальном мире поршень идеально прилегает к стенке цилиндра. Однако ни один цилиндр не является идеально круглым, ни одно отверстие не является идеально гладким, и нет идеального уплотнения. Фактически, ваш двигатель имеет штриховку микроскопических канавок, специально врезанных в каждый цилиндр; это помогает со смазкой, давая моторному маслу кое-что, чтобы цепляться. В данном случае определенное количество топлива и выхлопных газов будет проходить через уплотнение между поршневыми кольцами и цилиндром. Поскольку разбавление топлива является нормальным явлением, вызывает беспокойство чрезмерное количество топлива в моторном масле.Существует ряд мероприятий и мероприятий, которые способствуют чрезмерному разбавлению топлива, а также способам его предотвращения.

Влажная укладка

Влажная укладка - это явление, возникающее в двигателях с воспламенением от сжатия. В то время как бензиновый двигатель, например, зажигает свою воздушно-топливную смесь искрой в соответствующее время, чтобы инициировать сгорание, двигатель с воспламенением от сжатия целиком и полностью полагается на тепло воздушного заряда в цилиндре во время впрыска, чтобы инициировать сгорание. миллисекунды после впрыска топлива.«Холодный» двигатель (относится к двигателю, который не достиг рабочей температуры и не обязательно связан с условиями окружающей среды) будет иметь более низкую эффективность сгорания, чем «горячий» двигатель. Это связано с характером процесса горения; Заряд сжатого воздуха в двигателе при (или близкой к нему) рабочей температуре содержит больше тепла, чем заряд сжатого воздуха двигателя, который значительно ниже рабочей температуры, несмотря на тот факт, что в обоих условиях температура воздуха будет достаточно высокой, чтобы инициировать сгорание.

В условиях, когда температура в камере сгорания является низкой (условно говоря), впрыскиваемое топливо имеет тенденцию воспламеняться позже в такте сжатия, чем когда температура в камере сгорания выше. В таких случаях распыление топлива из инжектора будет иметь тенденцию прилипать к стенкам цилиндра, «промывая» моторное масло и, в конечном итоге, скользя через поршневое кольцо и попадая в картер двигателя. В нормальных условиях объем топлива, поступающего в картер двигателя, невелик и мало влияет на смазку маслом.

Влажное штабелирование и, следовательно, разбавление топлива, как правило, наиболее заметно в условиях, когда температура сгорания низкая. Эти события обычно можно разделить на два случая; чрезмерный холостой ход и период, в течение которого работающий двигатель еще не достиг рабочей температуры. Что касается чрезмерного холостого хода, напомним, что дизельный цикл противоположен бензиновому циклу в отношении воздушно-топливного отношения. Дизельный двигатель, который работает на богатых, будет демонстрировать относительно высокие температуры сгорания, в то время как двигатель, который работает на бедных, будет демонстрировать гораздо более низкие температуры сгорания.На холостом ходу дизельный двигатель не требует большого количества топлива для работы и будет иметь тенденцию работать на обедненной основе, поэтому температура сгорания может значительно снизиться в течение определенного периода времени. В этих условиях скорость разбавления топлива увеличивается по сравнению с двигателем, работающим под нагрузкой при рабочей температуре. Влажная укладка - единственная причина, по которой каждый производитель требует более строгого графика технического обслуживания дизельных автомобилей, которые чрезмерно работают на холостом ходу.

Первоначальный запуск дизельного двигателя, особенно в холодную погоду, также представляет условия, при которых разбавление топлива происходит с большей скоростью.Хотя выделяется достаточное количество тепла, чтобы обеспечить сгорание, стенки цилиндров и общие температуры цилиндров относительно низкие. По этой причине обычно не рекомендуется запускать дизельный двигатель на холостом ходу, чтобы довести его до полной рабочей температуры. Фактически, дизельный двигатель редко достигает рабочей температуры в любое разумное количество времени без привода; двигатель нагреется за гораздо меньшее время, если приложить нагрузку. Это не означает, что дизельный двигатель должен приводиться в действие сразу после запуска, однако его нельзя допускать на холостом ходу в течение продолжительных периодов времени; Обычно от 3 до 5 минут (в зависимости от температуры окружающей среды) на холостом ходу достаточно, чтобы давление масла стабилизировалось и температура двигателя достигла подходящего диапазона перед началом движения в холодных условиях.В теплую погоду 1–2 минуты простоя перед поездкой вполне достаточно.

Плохое и / или забытое обслуживание

В нормально работающем двигателе, находящемся в «хорошем» состоянии, разбавление топлива становится значительным, если замена масла не производится через надлежащие интервалы. Производители публикуют интервалы замены масла в двух категориях; «нормальные» и «тяжелые» или «тяжелые» условия. Эти интервалы должны строго соблюдаться, так как инженеры, которые проектировали ваш двигатель, учитывали разбавление топлива при составлении своего графика обслуживания.Напомним, что разжижение топлива совершенно нормально и неизбежно. Если масло заменяется в соответствии с рекомендациями, концентрация топлива в моторном масле должна находиться в допустимых пределах, указанных изготовителем двигателя.

Помимо регулярных плановых замен масла, техническое обслуживание топливной системы может влиять на степень разбавления топлива. Грязные, грязные или иным образом неудовлетворительные форсунки могут иметь нарушенную форму распыления, что ухудшает эффект распыления топлива при выходе из форсунки форсунки.Это плохое распыление способствует низкой эффективности сгорания и большей степени разбавления топлива. Инжекторы являются обычной заменой и не рассчитаны на длительный срок службы вашего двигателя. Пониженное давление впрыска, вызванное изношенным впрыскивающим насосом, также влияет. Избыточный дым, грубые холостые обороты и условия с низким энергопотреблением могут указывать на проблему, связанную с системой впрыска. Такие проблемы должны быть решены в кратчайшие сроки.

Aftermarket Performance Устройства и модификации

Как правило, большее количество дыма приводит к большей степени разбавления топлива в дополнение к другим формам загрязнения маслами.Часть всего, что выходит из выхлопной трубы, проходит в ваш картер - точка. Хотя выхлопная сажа технически изменяет вязкость масла по-разному, ее воздействие одинаково, если не более существенно вредно с точки зрения загрязнения масла. Если ваш автомобиль оснащен каким-либо устройством, которое изменяет систему впрыска топлива таким образом, что оно производит видимый дым, рассмотрите возможность более частой замены масла (как минимум).

циклов впрыска после регенерации

Разбавление топлива стало еще более серьезной проблемой с введением дизельного сажевого фильтра (DPF), который требует регенерации или цикла «регенерации» для периодической очистки твердых частиц от фильтра.Во время цикла регенерации в выхлопной системе требуется значительное количество тепла, чтобы эти частицы могли сгореть. Следовательно, топливо необходимо впрыскивать в поток выхлопных газов, повышая температуру и создавая условия, при которых эти частицы могут полностью сжигаться и выбрасываться из выхлопной трубы. Одним из ответов на эту дилемму является цикл после инъекции; впрыскивание топлива в цилиндр в конце такта выпуска.

Поскольку топливо впрыскивается в цилиндр во время такта выпуска, оно следует по пути выходящего потока выхлопных газов и поступает в выпускной коллектор как, по сути, распыленное сырое топливо.Поскольку при впрыскивании этого топлива сгорание не происходит, возникает тенденция прилипания к стенкам цилиндра и вступает в действие условие «мокрого штабелирования», описанное ранее. Ответом на проблемы, с которыми сталкиваются циклы после впрыска, было введение 9-го или 7-го инжектора, чтобы топливо могло впрыскиваться в поток выхлопных газов для целей регенерации, не способствуя разбавлению топлива. В некоторых моделях грузовиков, оборудованных DPF модельного года, наблюдается то, что обычно считается чрезмерным разбавлением топлива в результате процесса после впрыска.

Влияние разбавления топлива

Наиболее серьезными проблемами при разбавлении топлива являются снижение вязкости и разложение масла. Дизельное топливо в системе подачи масла увеличивает скорость, с которой моторное масло разлагается, а также снижает его вязкость. Поскольку вязкость уменьшается, а масло становится более жидким, оно обеспечивает более низкую степень смазки. Моторное масло - это единственный слой защиты между движущимися частями вашего двигателя. Тонкая пленка моторного масла подвергается воздействию экстремальных давлений и сил, поскольку она создает барьер между двумя движущимися / вращающимися поверхностями.Когда масло разжижается, этот барьер может быть скомпрометирован, увеличивая скорость износа. По мере износа компонентов физические допуски между двумя поверхностями увеличиваются, и проблема медленно усугубляется.

закрытых систем вентиляции картера

Закрытая вентиляция картера (CCV) встроена в ваш двигатель, чтобы втягивать пары картера во впускной канал двигателя. Топливо попадает в картер в распылённом состоянии, что можно описать как нечто среднее между газообразным и жидким состояниями.Система вентиляции картера гарантирует, что, по крайней мере, некоторая часть продуктов с обдувом возвращается в двигатель. На некоторых дизельных двигателях популярно удалять или модифицировать систему вентиляции картера. В то время как CCV служит нескольким целям, его роль в уменьшении последствий разбавления топлива особенно важна.

Снижение и защита от разжижения топлива

Разбавление топлива, безусловно, является неизбежным условием, однако есть некоторые меры, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить разбавление топлива и защитить его от негативных последствий.

Акция

Подробнее

Избегать чрезмерного холостого хода

Температура сгорания может значительно упасть при работе двигателя на холостом ходу, что увеличивает величину мокрого штабелирования.

Избегайте чрезмерных периодов прогрева

Важно дать двигателю поработать на холостом ходу после первого запуска, особенно в холодную погоду.Тем не менее, двигатель будет достигать рабочей температуры гораздо быстрее и эффективнее, если он приводится в движение. Разогрев от 3 до 5 минут вполне приемлем в холодных условиях; до 7 минут в арктических условиях. Используйте нагреватель блока, чтобы уменьшить время прогрева и помочь при запуске. Ведите автомобиль осторожно, пока двигатель не достигнет рабочей температуры.

Избегайте остановок и условий вождения

Остановка и движение может оказать существенное влияние на разбавление топлива, прежде всего, на обширный холостой ход, с которым он связан.Хотя мы ничего не можем сделать с движением в час пик, рассмотрим альтернативный маршрут с менее частыми остановками.

Придерживайтесь строгого графика технического обслуживания

Как правило, разбавление топлива становится серьезной проблемой только тогда, когда интервалы замены масла увеличены (или игнорируются). Нет причин, по которым следует пропустить обычную замену масла, если только анализ масла не показывает, что качество моторного масла приемлемо (этот метод обычно применяется для промышленного / сельскохозяйственного применения).Кроме того, придерживайтесь графика обслуживания «для тяжелых условий эксплуатации» или «для тяжелых условий эксплуатации», если вы занимаетесь за рулем, например, интенсивным холостым ходом, буксировкой и т. Д.

Вспомогательные средства для холодного запуска при необходимости

Двигатель может запуститься с одной или несколькими неисправными свечами накаливания, но это не помогает вашему двигателю. Если при запуске или при запуске двигателя присутствует белый дым, проблема должна быть устранена как можно скорее. Белый / светло-серый дым при запуске - это сырое распыленное топливо.С топливом, входящим и выходящим из цилиндра без воспламенения, скорость разбавления топлива высока. На протяжении нескольких тысяч миль это может оказать существенное влияние на состояние масла.

Использовать синтетическое моторное масло

Синтетическое моторное масло обеспечивает превосходную устойчивость и защиту от разбавления топлива и других форм загрязнения масла. Обычные моторные масла становятся пережитком прошлого, и даже OEs начинают использовать синтетические масла с завода.

Незамедлительно устранить изношенные компоненты топливной системы

Плохие форсунки, топливные насосы и т. Д. Плохое распыление = низкая эффективность сгорания = вероятность большего загрязнения.

Избегать чрезмерного курения

Дым - это не что иное, как неправильное соотношение воздух-топливо. Хотя кратковременный выброс черного дыма совершенно нормален для большинства дизельных двигателей, модификации, вызывающие чрезмерный дым, будут в значительной степени способствовать загрязнению моторного масла.

Периодически ездить на оборудованных DPF грузовиках по шоссе

Некоторые автомобили, оборудованные DPF, будут страдать от большего разбавления топлива во время активной регенерации. Кроме того, чтобы избежать остановки и повторного движения, частота активных циклов регенерации может быть уменьшена, если транспортное средство движется с постоянной скоростью автострады. Кроме того, вместо того, чтобы дать двигателю поработать на холостом ходу, чтобы завершить активный цикл регенерации, возьмите его для езды по автостраде; цикл регенерации будет короче, а скорость разбавления топлива может быть уменьшена.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020