yachmenev › Блог › Топливный насос высокого давления

Топливные насосы высокого давления созданы для подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя под определенным давлением в определенный момент цикла работы. Количество подающегося топлива точно отмеряется, соответствуя нагрузкам в момент цикла приложенным на коленчатый вал. Различают топливные насосы по способу работы впрыска топлива на насосы непосредственного впрыска и аккумуляторного впрыска (common rail). Основными производителями топливных насосов высокого давления являются такие корпорации как Bosch, Delphi, Denso, Zexel (производят насосы для рынка Азии по лицензии Bosch). Так же продукции от этих фирм поступает на рынок в виде оригиналов ТНВД для двигателей Cummins, Deutz, Detroit Diesel, Perkins, грузовых автомобилей Man, Volvo, Scania, Mercedes-Benz, Daf, Hino, Hyundai, Howo, Freightliner, Peterbilt, спецтехники JCB, Komatsu, Caterpillar, Toyota, Mitsubishi и многой другой техники и коммерческого и легкового транспорта с дизельными двигателями.

В ТНВД непосредственного впрыска происходит механический привод плунжера благодаря вращению кулачкового вала. Сам же вал ТНВД соединен с приводной шестерней коленчатого вала через муфту опережения впрыска. При этом нагнетание и впрыск топлива происходят одновременно, и в каждый цилиндр секция топливного насоса подает нужную в данный момент порцию топлива. При этом необходимое давление для распыления топлива происходит за счет движения плунжера насоса.

Плунжерная пара секции ТНВД это золотниковое устройство (цилиндр, где длина поршня в несколько раз больше его ширины), которое регулирует объём подающегося топлива и распределяет его по камерам сгорания дизельного двигателя в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор подачи топлива обеспечивает устойчивую работу дизельного двигателя в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора. А так же ограничивает максимальные обороты коленвала, при этом регулятор опережения впрыска топлива изменяет момент впрыска в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.

Примеры плунжерных пар для ТНВД: BOSCH 1468334580 для Ford Tranzit BOSCH 2468335044 для Mercedes-Benz Sprinter BOSCH 1468336608 для MAN D0826 DENSO 096400-1230 для ТНВД VE Isuzu DENSO 096400-1700 для Тойота 1HD-FT DELPHI 7189-404L для DP210/DP310 PERKINS Zexel 9461615357 для Mitsubishi 4D56

За подачу топлива из бака в ТНВД отвечает топливоподкачивающий насос (он же топливный насос низкого давления ТННД), а редукционный клапан отвечает за стабилизацию и поддержание давления топлива на входе в насосную секцию ТНВД. ТННД подает в ТНВД дизельное топливо в большем объёме, чем требуется для работы двигателя. Это способствует поддержанию стабильного давления в топливопроводе. Лишнее топливо возвращается в бак через дренажный штуцер (клапан обратки). Так же на топливопроводе установлен электромагнитный клапан. Он предназначен для остановки двигателя по средствам перекрытия топливной магистрали. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено», клапан срабатывает и перекрывает подачу топлива к плунжерной паре ТНВД, следовательно, прекращая подачу топлива для распыления в цилиндры двигателя.

Принцип действия ТНВД Кулачковый вал насоса получает вращение через муфту опережения впрыска от шестерни коленвала двигателя. Вращаясь, кулачковый вал воздействует на толкатели плунжеров, которые, сжимая пружину, поднимают сам плунжер. Плунжер, в поднятом положении, перекрывает впускной канал для топлива, и продолжая подниматься вверх, под давлением выталкивает топливо находящееся в его цилиндре. Топливо проходит через нагнетательный клапан, открывающийся за счет давления, и подается непосредственно к форсунке.

Плунжер имеет специальный винтовой канал для слива топлива. При движении плунжера вверх, канал совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером в цилиндре, которые не требуются для впрыска, начинают сливаться обратно в систему через каналы в плунжере и гильзе. При возвращении плунжера в нижнее положение открывается впускной канал, и цилиндр над плунжером вновь наполняется топливом.

Количество подаваемого топлива в форсунку изменяется за счет поворота плунжеров от рейки через всережимный регулятор. Поворотом регулируется совпадение винтового и сливного канала в плунжерной паре — если каналы совпадут раньше, то в форсунку будет передано меньшее количество топлива, если каналы совпадут позже — то топлива поступит больше. За счет поворота плунжеров как раз и регулируется подача топлива в цилиндры при разных оборотах и нагрузках двигателя.

Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя.

Муфта опережения впрыска — используется для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов двигателя. Работа механизма основана на использовании центробежной силы. Принцип работы муфты происходит следующим образом. На минимальных/холостых оборотах двигателя грузы, расположенные на механизме, по средствам пружин стянуты к осевому центру и их расположение между муфтами считается исходным. И в данном положении угол опережения впрыска расположен в пределах регулировки заданных параметров работы.

При увеличении оборотов двигателя центробежная сила воздействующая на грузы начинает расти и разводит их, преодолевая сопротивление стяжной силы пружин. Муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается. Так же на заглушенном двигателе, грузы максимально стянуты пружинами к оси вращения, и при этом подача топлива открыта на самый максимум, соответственно после запуска двигателя — система муфт переходит в режим работы на холостом ходу.

Топливные насосы высокого давления бывают 3‐х видов — рядные, V-образные (многосекционные) и распределительные. В рядных ТНВД насосные секции расположены друг за другом последовательно, и каждая из них подает топливо в определенный цилиндр двигателя. Примеры подобных ТНВД:

• 0402796204 производства Bosch для грузовиков MAN F2000
• 0402735814 производства Bosch для грузовиков Камаз
• 3976375 для двигателя Cummins 6CT производства Bosch
• 29405-0080 для китайской техники Shaanxi, Faw производства Denso

Принцип работы V-образного ТНВД схож с рядным, но имеет более компактные размеры по длине. К таким насосам можно отнести ТНВД производства Ярославского Завода Дизельной Аппаратуры (ЯЗДА) для двигателей применяемых на отечественных грузовиках и автобусах .

Пример подобного насоса - 323.1111005-11, устанавливаемый на автобусы ЛИАЗ 5256 и семейство грузовиков Урал. (фото лиаз, урал)

В распределительных ТНВД одна секция насоса подает топливо сразу в несколько цилиндров двигателя. Распределительные ТНВД бывают одноплунжерными и двухплунжерными.

Примером такого насоса является

• 0460414073 для Ford Transit (1994-2000) производства Bosch
• 104640-3831 для двигателя 4D56T Mitsubishi производства Zexel.

Современные производители дизельных двигателей используют технологию с электромагнитными клапанами форсунок, управляемых от бортового компьютера автомобиля/электронного блока управления двигателем. При этом давление топлива нагнетается насосом в общую рампу для нескольких или всех форсунок сразу. Такую топливную систему называют Common Rail.

Примером таких насосов является:

• 0445020070 для спецтехники Komatsu производства Bosch
• 0445010044 для VolksWagen LT производства Bosch
• 0445010367 для Citroen производства Bosch
• 9422A011A и 28435244 для спецтехники JCB производства Delphi .