(495) 647-14-00
Skype nevi6631
(929) 588-38-58
Фартех в Твиттере Фартех в Вконтакте Фартех в Фейсбуке Фартех в Живом Журнале Фартех в Гугль +

zakaz@farlam.ru

      Открытие дизель центра

 


Топливные насосы высокого давления (ТНДВ)

Требования и конструкция

ТНВД в топливной системе находится между ступенями низкого и высокого давления. ТНВД служит для создания высокого давления топлива, постоянно имеющего место на всех эксплуатационных режимах работы двигателя. В то же самое время, он должен работать в течение всего срока службы автомобиля. В его функции входят также обеспечение достаточного запаса топлива для быстрого пуска двигателя и быстрого повышения давления в аккумуляторе топлива.

ТНВД создаёт постоянное высокое давление в системе (для аккумулятора топлива) независимо от количества впрыскиваемого топлива. По этой причине топливо не сжимается во время процесса впрыска, как это происходит в обычных топливных системах.

В качестве ТНВД в топливных системах двигателей легковых автомобилей используется трёхплунжерный радиальный насос. В двигателях коммерческих автомобилей могут использоваться также двухплунжерные рядные ТНВД. Обычно ТНВД устанавливается на дизеле в том же месте, что и обычный ТНВД распределительного типа. Привод насоса осуществляется от коленчатого вала двигателя посредством муфты, шестерёнчатой передачи, цепи или зубчатого ремня. Частота вращения вала ТНВД, следовательно, определяется постоянным передаточным отношением от коленчатого вала. Плунжеры внутри ТНВД сжимают топливо, за один оборот вала осуществляется три хода нагнетания с перекрытием, то есть без прерывания подачи топлива. Таким образом, имеют место небольшие пиковые моменты привода и равномерная нагрузка на привод ТНВД.

В топливных системах легковых автомобилей момент сопротивления привода ТНВД достигает 16 Н-м, то есть только 1/9 часть от величины момента сопротивления привода сопоставимого ТНВД распределительного типа. В результате система Common Rail предъявляет значительно меньшие требования на привод насоса по сравнению с традиционной системой впрыска топлива. Мощность, требуемая для привода ТНВД, повышается пропорционально давлению в аккумуляторе топлива и частоте вращения вала насоса (величина подачи). Мощность, затрачиваемая на привод ТНВД двухлитрового двигателя при номинальной частоте вращения и давлении в аккумуляторе топлива 1350 бар, составляет 3,8 кВт (при механическом КПД приблизительно 90%). Более высокая мощность, требующаяся на привод ТНВД в системе CR, по сравнению с обычными системами впрыска, вызвана наличием специальных утечек и наличием управляющих объёмов в форсунке, а также перепадом давления, до установленной в системе величины, на клапане управления давления (с ТНВД СР1).

ТНВД радиального типа, используемые в топливных системах легковых автомобилей, смазываются дизельным топливом. Топливные системы коммерческих автомобилей могут иметь радиально-плунжерные ТНВД со смазкой топливом или маслом, а также двухплунжерные рядные ТНВД, смазываемые маслом. Насосы, смазываемые маслом, более устойчивы к воздействию дизельного топлива плохого качества.

ТНВД, применяемые в топливных системах легковых и коммерческих автомобилей, могут иметь разную конструкцию. Существуют варианты различных поколений насосов с разными значениями величины подачи и давления топлива (таблица 1).

ТНВД Bosch для топливных систем Common Rail

Тип ТНВД

Создаваемое давление, бар

Смазка

СР1

1350

Топливо

СР1+

1350

Топливо

СР1H

1600

Топливо

CP1H-OHW

1100

Топливо

СР3.2

1600

Топливо

СР3.2+

1600

Топливо

СР3.3

1600

Топливо

СР3.4

1600

Масло

СР3.4+

1600

Топливо

СР2

1400

Масло

СРN2.2

1600

Масло

СРN2.2+

1600

Масло

СРN2.4

1600

Масло

Таблица.1. Н-повышенное давление; + Большая величина подачи топлива; OHW-Off-Highway.

ТНВД радиально-плунжерного типа(СР1)

Конструкция

Вал привода в корпусе ТНВД СР1 установлен в центральном подшипнике (1 на рис. 1). Насосные элементы 3 (плунжеры) расположены радиально по отношению к центральному подшипнику под углами 120°. Эксцентрик 2 на валу ТНВД обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров.
Передача силы от вала привода ТНВД к плунжеру осуществляется посредством эксцентрикового ролика, скользящего на эксцентрике вала привода, и диском, соединенным с плунжером посредством обоймы.

Принцип действия

Подача и сжатие топлива. Топливоподкачивающий насос, электрический или шестерёнчатый с механическим приводом, подаёт топливо через фильтр и сепаратор воды на впуск 6 ТНВД. Впуск топлива в топливных системах легковых автомобилей с шестерёнчатыми топливоподкачивающими насосами, закреплёнными на фланце ТНВД, расположен внутри насоса. За впускным каналом расположен предохранительный клапан. Если давление, создаваемое топливоподкачивающим насосом, превышает давление открытия предохранительного клапана (0,5... 1,5 бар), то топливо проходит через дроссель клапана в контур смазки и охлаждения ТНВД. Вал привода с эксцентриком перемещает плунжер в соответствии с подъёмом эксцентрика. Топливо проходит через впускной клапан 4 ТНВД в камеру высокого давления насосного элемента, и при движении плунжера вниз реализуется ход впуска.

После достижения нижней мёртвой точки НМТ плунжера впускной клапан закрывается, и топливо уже не может выйти из верхней камеры насосного элемента (плунжера). Затем при движении плунжера вверх топливо сжимается, давление повышается, и выпускной (нагнетательный) клапан 5 открывается, как только давление превысит его уровень в аккумуляторе топлива. Сжатое топливо поступает затем в контур высокого давления.

Плунжер ТНВД продолжает подавать топливо до тех пор, пока не достигнет положения ВМТ (ход нагнетания). После этого давление падает, выпускной клапан закрывается, и плунжер перемещается вниз (оставшееся топливо не находится под давлением).


Рис.1. 1-Вал привода; 2-Эксцентриковый ролик; 3-Насосный элемент с плунжером; 4-Впускной клапан4; 5-Выпускной (нагнетательный) клапан; 6-Впуск топлива.

Когда давление в камере насосного элемента превышает давление подкачки, впускной клапан снова открывается, и процесс повторяется.

Передаточное отношение

Количество топлива, подаваемого ТНВД, пропорционально частоте вращения его вала. В свою очередь, частота вращения вала ТНВД зависит от частоты вращения двигателя. Передаточное отношение между двигателем и ТНВД определяется в процессе адаптации системы впрыска топлива к двигателю, так чтобы ограничить избыточный объём подаваемого топлива. Одновременно в полной мере должны быть обеспечены требования двигателя к подаче топлива при работе на режиме полной нагрузки (внешняя скоростная характеристика). Возможные передаточные отношения с коленчатым валом равны 1:2 или 2:3.


Рис.2. 1-Фланец; 2-Корпус насоса; 3-Крышка насосной секции; 4- Ниппель впуска топлива; 5-Штуцер высокого давления; 6-Ниппель возврата топлива; 7-Калапан регулирования давления; 8-Болт с цилиндрической головкой; 9-Сальник вала; 10-Вал привода.

Величина подачи топлива

Поскольку ТНВД проектируется из расчета большой величины подачи топлива, то при работе двигателя на минимальной частоте вращения холостого хода или на режимах малых нагрузок имеется избыток сжатого топлива. В топливных системах CR первого поколения с ТНВД типа СР1 избыточное топливо возвращалось в топливный бак клапаном регулирования давления в аккумуляторе топлива. Поскольку сжатое топливо расширяется, сообщённая ему энергия теряется, и общий КПД системы снижается. Сжатие и последующее расширение приводят также к нагреванию топлива.

Радиально-плунжерный ТНВД (СР1Н)

Модификации

Улучшение энергетической эффекта возможно путём управления подачей топлива ТНВД регулированием производительности дросселированием на всасывании. Топливо, поступающее в насосный элемент, постоянно дозируется электромагнитным клапаном (дозирующее устройство ZME). Этот клапан адаптирует количество топлива, подаваемого в аккумулятор, в соответствии с требованиями системы. Такой способ управления подачей топлива не только снижает требования к характеристике ТНВД, но также уменьшает температуру нагрева топлива. Такая система, спроектированная для насоса типа СРЗ, была принята и для ТНВД СР1Н.


Рис.3. 1-Фланец; 2-Эксцентриковый вал; 3-Втулка; 4-Эксцентриковый ролик; 5-Корпус ТНВД; 6-Диск плунжера; 7-Пружина; 8-Крышка насосной секции; 9-Ниппель возврата топлива; 10-Перепускной клапан; 11-Ниппель впуска топлива; 12-Фильтр; 13-Дозирующее устройство; 14-Обойма; 15-Плунжер ТНВД.

По сравнению с ТНВД СР1, ТНВД типа СР1Н спроектирован для создания более высокого давления, до 1600 бар. Это было достигнуто усилением механизма привода, модифицированием клапанов и внедрением мер по увеличению прочности корпуса ТНВД.

Дозирующее устройство монтируется на корпусе ТНВД (13 на рис. 3).

Конструкция дозирующего устройства (ZME)

Конструкция дозирующего устройства показана на рис. 4. Дозирующее отверстие открывается в зависимости от положения плунжера, который управляется силой электромагнитного клапана. Управление происходит сигналом широтно-импульсной модуляции.

 

Радиально-плунжерный ТНВД(СР3)

Модификации

Регулирование подачи топлива в ТНВД СРЗ осуществляется на стороне всасывания посредством дозирующего устройства ZME. Такая система регулирования впервые была применена в ТНВД СРЗ и позднее использована в насосах СР1Н.

Принцип конструкции ТНВД СРЗ (рис. 5) подобен ТНВД типов СР1 и СР1Н. Основное отличие заключается в следующих деталях: корпус моноблок. Такая конструкция уменьшает число мест в контуре высокого давления, где возможны утечки, и допускает более высокую производительность; толкатели с опорой. Поперечные силы, возникающие в результате действия поперечного момента эксцентрика привода, воспринимаются не плунжерами, а специальной опорной втулкой на стенке корпуса насоса. ТНВД этого типа отличается большей стабильностью работы под нагрузкой и способностью противостоять высокому давлению. Потенциально он может выдерживать давление до 1800 бар.


Рис.4. 1-Электрический разъём; 2-Корпус электромагнита; 3-Подшипник; 4-Якорь с толкателем; 5-Обмотка катушки; 6-Крышка; 7-Шайба воздушного зазора; 8-Магнитный
сердечник; 9-Уплотнительное кольцо; 10-Плунжер с управляющими прорезями; 11-Пружина; 12-Седло пружины.

Варианты

Семейство ТНВД типа СРЗ используется в топливных системах как легковых, так и коммерческих автомобилей. Число различных вариантов зависит от требуемой производительности ТНВД. Размерность и, следовательно, величина подачи увеличиваются от модели СР3.2 к СР3.4. ТНВД СР3.4 со смазкой маслом используется только в тяжёлых грузовых автомобилях. В лёгких грузовиках и коммерческих автомобилях других типов (пикапы) могут также использоваться ТНВД, первоначально спроектированные для легковых автомобилей.

Особенностью топливных систем тяжёлых грузовиков, а также грузовиков средней грузоподъёмности, является топливный фильтр, расположенный на стороне давления. Он устанавливается между шестерёнчатым топливоподкачивающим насосом и ТНВД и благодаря большей ёмкости для отсеиваемых частиц, допускает длительный интервал замены фильтрующего элемента. В любом случае ТНВД требует внешнего соединения на впуске топлива, даже если шестерёнчатый топливоподкачивающий насос закреплён на фланце ТНВД.


Рис.5. ТНВД типа СР3, с дозирующим устройством и шестеренчатым топливоподкачивающим насосом.

 

 

Радиально-плунжерный ТНВД СР2

Конструкция

ТНВД типа СР2 со смазкой маслом и регулируемой топливоподачей используется только в коммерческих автомобилях. Это двухплунжерный рядный насос, то есть с последовательно расположенными плунжерами (рис. 6).

Шестерёнчатый топливоподкачивающий насос с высоким передаточным отношением расположен на конце кулачкового вала. Этот насос служит для забора топлива из топливного бака и подачи его в фильтр тонкой очистки топлива. После фильтра топливо проходит по другой линии к дозирующему устройству в верхней части корпуса ТНВД. Дозирующее устройство регулирует количество подаваемого для сжатия топлива в зависимости от требований двигателя, также как и в других системах Common Rail последнего поколения.

Смазочное масло подаётся или непосредственно через монтажный фланец СР2, или через впускной канал, расположенный сбоку корпуса ТНВД.
Передаточное отношение с коленчатым валом равно 1:2. ТНВД СР2 устанавливаются в стандартное место для топливных систем с рядными ТНВД.

Принцип действия

Топливо поступает в насосный элемент, и после сжатия подаётся в аккумулятор топлива через комбинированный впускной/ выпускной клапан на корпусе ТНВД СР2.


Рис.6. 1-Дроссель «нулевой подачи»; 2-Дозирующее устройство; 3-Внутреннее шестерёнчатое зацепление; 4-Шестерня привода топливоподкачивающего насоса; 5-Шестерёнчатый топливоподкачивающий насос; 6-Штуцер высокого давления; 7-Комбинированный впускной/ выпускной клапан; 8-Плунжер с керамическим покрытием («С-coated»); 9-Возвратная пружина плунжера; 10-Впуск масла; 11-Ось ролика с керамическим покрытием («С-coated»); 12-Кулачок с вогнутой поверхностью.



Лидеры продажи


 

Copyright 2006-2017 ООО "ФАРЛАМ" т.: +7 (495) 647-1400  Карта сайта

Информация на данном интернет-сайте носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Для получения исчерпывающей информации о стоимости и характеристиках товаров обращайтесь к менеджерам по продажам