(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

 


Система подачи топлива ступень низкого давления

Ступень низкого давления в системе подачи топлива служит для хранения топлива, его очистки в топливных фильтрах и подачи в ступень высокого давления на всех эксплуатационных режимах при обусловленном низком давлении. В некоторых топливных системах топливо также охлаждается.

Ступень низкого давления включает в себя следующие компоненты (рис. 11):


Рис.11 Компоненты ступени подачи топлива низкого давления. 1 - топливный бак, 2 - фильтр-топливоприемник, 3- охладитель ЭБУ, 4 - топливоподкачивающий насос с обратным клапаном, 5 - фильтр тонкой очистки топлива, 6 - топливный насос низкого давления, 7 - редукционный клапан (системы с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД), 8 - распределительный коллектор (система с насос-форсунками для легковых автомобилей), 9 - охладитель топлива (системы с насос-форсунками, индивидуальными ТНВД и Common Rail).

  • топливный бак (1);
  • фильтр-топливоприемник (2) (его нет в системе с насос-форсунками для дизелей легковых автомобилей);
  • охладитель ЭБУ (опция) (3);
  • топливоподкачивающий насос (4) с обратным клапаном;
  • фильтр тонкой очистки топлива (5);
  • топливный насос низкого давления (6);
  • редукционный клапан (7);
  • охладитель топлива (9)(опционально);
  • трубопроводы низкого давления топлива.

Индивидуальные компоненты могут быть объединены в виде модулей (например, топливный насос и ограничитель давления). В топливных насосах распределительного типа VE и VR, как и в системе Common Rail, топливный насос низкого давления интегрирован в корпус ТНВД.

Топливный бак

Как следует из названия, топливный бак служит для хранения топлива. Он должен быть выполнен из материала, устойчивого к коррозии и не иметь утечек топлива даже при давлении, в два раза превышающем рабочее, но по крайней мере при превышении давления на 0,3 бар. Топливный бак должен быть оснащен предохранительными клапанами, чтобы сбрасывать избыточное давление. Не должно быть утечек топлива ни после топливозапивной горловины, ни через устройства выравнивания давления. Это также относится к случаям воздействия неровностей дороги, поворотам (закруглениям дороги) или наклонным положениям автомобиля.

Топливный бак должен располагаться в отдалении от двигателя, с тем чтобы исключить возможность воспламенения топлива в случае аварии.

Трубопроводы низкого давления

Трубопроводы ступени низкого давления могут быть выполнены из цельнотянутых стальных труб или из пламезащитных и устойчивых против воздействия топлива синтетических шлангов. Они должны быть защищены от механических повреждений и проложены таким образом, чтобы исключить возможность появления капель или испарения топлива, скапливающегося на нагретых деталях, где оно может воспламениться. Нормальная работа трубопроводов не должна нарушаться в случае деформации кузова при аварии и связанных с этим перемещением двигателя или подобными движениями. Все элементы ступени низкого давления должны быть защищены от нагрева, который также может нарушить нормальную работу топливной системы.

Топливные фильтры

Топливный фильтр удаляет из топлива твердые частицы, снижая его загрязнение. В результате к деталям ступени высокого давления, подверженным износу, поступает топливо с минимальным уровнем загрязнения. Для увеличения сервисных интервалов технического обслуживания (ТО), фильтр тонкой очистки топлива должен иметь соответствующий объем сборника отфильтрованных частиц. Сильно загрязненный (закупоренный) фильтр уменьшает подачу топлива с соответствующим падением мощности двигателя.

Прецизионная точность изготовления деталей системы впрыска не допускает даже малейшего загрязнения дизельного топлива. Это означает, что для гарантирования надежности, высокой топливной экономичности двигателя и соответствия нормам токсичности ОГ в течение всего срока службы автомобиля (для коммерческих автомобилей он составляет приблизительно 1000000 км), к мерам защиты против износа предъявляются очень высокие требования. Фильтр тонкой очистки топлива должен точно соответствовать топливной системе данного дизеля.

Для увеличения интервалов между плановыми ТО, другими словами, для обеспечения высокого уровня защиты деталей системы впрыска от износа, в топливных системах дизелей устанавливаются предварительные фильтры (фильтры грубой очистки) и фильтры тонкой очистки топлива.

Варианты

Ниже рассматриваются различные варианты устройства топливной системы, включающие в себя выполнение следующих функций:

Фильтр-топливоприемник для топливоподкачивающего насоса. Таким фильтром обычно является сетчатый топливоприемник (2 на рис. 11) с размером ячеек 300 мкм, установленный в дополнение к основному топливному фильтру (5 на рис. 11).


Рис.12 Фильтр тонкой очистки топлива с сепаратором воды. 1 - вход топлива, 2 - выход топлива, 3 - фильтрующий элемент, 4 - резьбовая пробка для удаления воды, 5 - крышка фильтра, 6 - корпус фильтра, 7 - перфорированная трубка, 8 - резервуар для воды.

Фильтр тонкой очистки топлива. Широко используются легкозаменяемые фильтры тонкой очистки топлива (рис. 12) с навитыми или с гофрированными фильтрующими элементами (3 на рис. 12), заворачивающиеся в кронштейн фильтра на двигателе. Могут также параллельно устанавливаться два фильтра (повышенная задерживающая способность) или может использоваться последовательная установка (с многоступенчатой фильтрацией для повышения ее эффективности а также фильтр тонкой очистки топлива с предварительным фильтром, точно ему соответствующим). В настоящее время снова становятся популярными фильтры со сменными фильтрующими элементами.

Сепаратор воды. Дизельное топливо может содержать воду в виде эмульсии или в свободной форме, например, в виде конденсата, образующегося в результате температурных изменений. Эта вода не должна попадать в систему впрыска топлива.

Капли воды из внутреннего пространства фильтра из-за разницы в коэффициентах поверхностного натяжения воды и топлива аккумулируются в сепараторе воды (8 на рис. 12). Может также использоваться дополнительный сепаратор воды, который удаляет капли воды, содержащейся в топливе в свободной форме, посредством центробежной силы. Для контроля за уровнем воды в сепараторе используются датчики проводимости.

Предварительный подогрев топлива. При работе в условиях низкой температуры окружающей среды такие устройства предотвращают закупоривание пор фильтрующего элемента кристаллами парафина в топливе. Детали предварительного подогрева обычно включаются в конструкцию фильтра и подогревают топливо или электрически, или с использованием тепла системы рециркуляции топлива или охлаждающей жидкости.

Ручной топливоподкачивающий насос. Используется для подкачки топлива и прокачки топливной системы после замены топливного фильтра. Насос ручной подкачки обычно располагается в крышке фильтра тонкой очистки топлива.

Топливоподкачивающий насос

Топливоподкачивающий насос в ступени низкого давления топлива служит для обеспечения требуемой подачи топлива к элементам ступени высокого давления. В работе топливоподкачивающего насоса предусматривается: независимость от режима работы двигателя; минимальный шум; обеспечение необходимого давления; ресурс работы, соответствующий полному сроку службы автомобиля.

В ТНВД распределительного типа, как роторных, так и с аксиальным плунжером топливоподкачивающий насос лопастного типа (топливный насос низкого давления) интегрирован в корпус ТНВД.

В топливных системах с насос-форсунками и с индивидуальными ТНВД топливоподкачивающие насосы забирают топливо из топливного бака автомобиля и подают его постоянно в нужном количестве в ступень высокого давления (топливо для впрыска и топливо для прокачки) с расходом 60-200 л/ч при давлении 300-700 кПа. Многие топливоподкачивающие насосы обеспечивают автоматическую собственную прокачку, так что пуск дизеля оказывается возможным, даже когда топливный бак был пустым перед новой заправкой.

Имеются три разновидности конструкций топливоподкачивающих насосов:

  • электрические топливные насосы (используются в дизелях легковых автомобилей);
  • шестеренчатые топливные насосы с механическим приводом;
  • шестеренчатые топливные насосы (тандем-насосы), использующиеся в дизелях легковых автомобилей с насос-форсунками.


Рис.13 Схема электрического топливоподкачивающего насоса. А - насосная секция, В - электромотор, С - крышка. 1 - сторона давления, 2 - якорь электромотора, 3 - насосный элемент, 4 - перепускной клапан, 5 - сторона всасывания, 6 - обратный клапан.

Электрические топливоподкачивающие насосы

Топливоподкачивающий насос с автономным электрическим приводом (рис. 13 и рис. 14) используются только в двигателях легковых и легких коммерческих автомобилей. Этот насос служит не только для подачи топлива в ТНВД, но и в составе системы текущего контроля прекращает подачу топлива в случае аварии.

Существуют два варианта установки топливоподкачивающих насосов с электрическим приводом - в линии низкого давления между топливным баком и фильтром тонкой очистки топлива и внутри топливного бака. Первые крепятся к кузову автомобиля снаружи топливного бака, а вторые устанавливаются на специальных опорах внутри топливного бака. Кроме наружных электрических и гидравлических соединений, на этих опорах также крепится фильтр-топливоприемник, индикатор уровня топлива и спиральная полость, служащая как резервуар топлива. Начиная с момента прокручивания двигателя стартером, электрический топливоподкачивающий насос работает с постоянной частотой вращения, независимо от частоты вращения двигателя. Это означает, что насос постоянно подает топливо из топливного бака в ТНВД через фильтр тонкой очистки топлива. Излишнее топливо направляется обратно в бак через перепускной клапан.

Контур безопасности служит для прекращения подачи топлива в случае, когда зажигание включено при неработающем двигателе.

Электрический топливоподкачивающий насос включает в себя три представленных ниже функциональных элемента.

  1. Насосная секция (А на рис. 13).Имеется множество различных вариантов насосных элементов, применяемых в зависимости от конкретной области применения насоса. В топливных системах обычно используется топливоподкачивающий насос роликового типа (RZP).

Такой насос объемного типа (рис. 14) включает в себя эксцентрично расположенную камеру (4) с установленным в ней ротором и роликами, которые могут перемещаться в прорезях ротора (2). При вращении ротора центробежная сила вместе с создаваемым давлением топлива заставляет ролики (3) перемещаться на периферию прорези, прижимаясь к рабочим поверхностям. В результате ролики действуют как вращающиеся уплотнители, в результате чего между роликами соседних прорезей и внутренней, рабочей поверхностью корпуса насоса образуется камера. Создание давления определяется тем, что при закрытии входной серпообразной полости (1) объем камеры постоянно уменьшается.


Рис.14 Насосная секция роликового топливоподкачивающего насоса. 1 - сторона всасывания, 2 - ротор с прорезями, 3 - ролик, 4 корпус насоса, 5 - сторона нагнетания.

  1. Электромотор (В на рис. 13).Электромотор включает в себя постоянный магнит и якорь (2), конструкция которого определяется требуемой величиной подачи при данном давлении. Электромотор постоянно омывается топливом и, следовательно, постоянно охлаждается. Такая конструкция позволяет получить хорошую характеристику электромотора без необходимости создания сложных уплотнительных элементов между насосной секцией и электромотором.
  2. Крышка (С на рис.13).Крышка на нагнетательной стороне имеет электрические выводы и штуцер для гидравлического соединения. Обратный клапан (6) служит для предотвращения опустошения линии подачи топлива при выключении насоса. В ней также могут быть установлены помехоподавляющие элементы.

Топливоподкачивающий насос шестеренчатого типа

Топливоподкачивающие насосы шестеренчатого типа (рис. 15) используются в дизелях легковых автомобилей с одноплунжерными ТНВД и в дизелях легковых, коммерческих и внедорожных автомобилей с топливной системой Common Rail. Они могут непосредственно устанавливаться на двигатель или, в топливной системе Common Rail, интегрированы в корпус ТНВД. Обычными применяемыми типами привода являются муфты, шестеренчатый привод или зубчатый ремень.


Рис.15 Схема топливоподкачивающего насоса шестеренчатого типа. 1 - сторона всасывания, 2 - ведущая шестерня, 3 - сторона нагнетания.

Основными элементами шестеренчатого насоса являются два шестеренчатых колеса, которые находятся в зацеплении между собой, посредством чего топливо “захватывается” в камеру, образующуюся между зубьями шестерен и стенкой корпуса насоса, и направляется от стороны всасывания (1) к выходу на стороне нагнетания (3). Контактные поверхности между зубьями шестерен обеспечивают уплотнение между сторонами всасывания и нагнетания и, таким образом, предотвращают перетекание топлива снова на сторону всасывания.

Величина подачи шестеренчатым насосом практически пропорциональна частоте вращения двигателя, поэтому величина подачи уменьшается дросселем на всасывающей стороне или ограничивается перепускным клапаном на стороне нагнетания.

Шестеренчатые насосы не требуют технического обслуживания. Для удаления воздуха из топливной системы перед пуском или в случае, когда топливный бак оказывается пустым, непосредственно на топливо-подкачивающем насосе или в линиях низкого давления может быть установлен насос ручной подкачки топлива.


Рис.16 Схема лопастного насоса с отдельно расположенными лопатками. 1 - ротор, 2 - сторона всасывания, 3 - пружины,
4 - отдельные лопатки, 5 - сторона нагнетания
.

Насос лопастного типа с отдельно расположенными лопатками

В этой конструкции подкачивающего насоса (рис. 16), применяемого в дизелях легковых автомобилей с насос-форсунками, две отдельно расположенные лопатки прижимаются пружинами (3) к ротору (1). При вращении ротора объем на стороне всасывающей полости (2) увеличивается, и топливо попадает в две камеры. Далее, при вращении ротора, объем камеры уменьшается, и топливо выталкивается из камер в выходной канал давления (5). Такой насос подает топливо даже при очень низкой частоте вращения.

Тандем-насос

Так называемые тандем-насосы, используемые в дизелях легковых автомобилей с насос-форсунками, представляют из себя блок, включающий топливоподкачивающий насос (рис. 17) и вакуумный насос для усилителя тормозов. Он прикрепляется к головке блока цилиндров и приводится от распределительного вала двигателя.

Собственно топливный насос может быть или лопастного типа с отдельно расположенными лопатками, или шестеренчатым (3 на рис. 17) и даже при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя подает достаточно топлива, чтобы обеспечить пусковую подачу, то есть надежный пуск двигателя. Данный насос содержит в себе несколько клапанов и дроссельных устройств (рис. 17).

Дроссель (6) на впуске в насос: количество подаваемого насосом топлива пропорционально частоте вращения шестерен. В данном случае максимальная подача ограничивается дроссельным отверстием на всасывающей стороне.

Редукционный клапан (7): этот клапан служит для ограничения максимального давления на стороне нагнетания насоса.

Дроссельное отверстие (4): служит для удаления паров топлива на выходе насоса путем направления их в линию возврата топлива (1).


Рис.17 Топливный насос в тандем-насосе. 1 - линия возврата топлива в бак, 2 - вход топлива из бака, 3 - шестеренчатый насосный элемент, 4 - дроссельное отверстие, 5 - фильтр, 6 - дроссельное отверстие на стороне всасывания, 7 - редукционный клапан, 8 - штуцер для подсоединения манометра, 9 - линия нагнетания к насос-форсункам, 10 - линия возврата топлива от насос-форсунок, 11 - обратный клапан, 12 - перепуск топлива.

Перепуск топлива (12): если в топливной системе имеется воздух (например, если автомобиль двигался до опустошения топливного бака), клапан-регулятор низкого давления остается закрытым. Тогда воздух удаляется из топливной системы через байпас под действием давления топлива, создаваемого насосом.

Благодаря правильному расположению топливных каналов в насосе, его шестерни никогда не остаются без топлива, даже при пустом баке. Это означает, что при пуске двигателя после заправки бака топливом насос начинает подавать топливо немедленно. Насос снабжен штуцером (8) для подключения манометра, измеряющего давление топлива на выходе, то есть давление нагнетания.

Распределительная труба

Топливная система дизелей легковых автомобилей с насос-форсунками оснащается распределительной трубой, которая, как следует из ее названия, распределяет топливо между насос-форсунками. Такая форма распределения топлива гарантирует, что все индивидуальные форсунки будут получать одинаковое количество топлива при одинаковой температуре, что в результате обеспечивает плавную работу дизеля. Топливо, поступающее к насос- форсункам, в распределительной трубе смешивается с топливом, текущим от них обратно, что и обеспечивает равномерное распределение температуры.

Клапан-регулятор низкого давления

Клапан-регулятор низкого давления (рис. 18) является перепускным клапаном, установленным в линии возврата топлива в топливных системах с насос-форсунками и с индивидуальными ТНВД. Независимо от рабочего режима он обеспечивает требуемое рабочее давление в соответствующих ступенях низкого давления, так что насосы всегда полностью заполнены топливом с нужными физическими свойствами. Плунжер (5) аккумулятора при мгновенном повышении давления до 3,0-3,5 бар поднимается от конического седла (7), высвобождая объем аккумулятора (6). При этом утечка топлива через уплотнительный зазор (4) между плунжером и корпусом является минимальной. Величина сжатия пружины (3) является функцией давления топлива, так что объем аккумулятора изменяется, компенсируя небольшие колебания давления. Когда давление повышается до 4,0-4,5 бар уплотнительный зазор при поднятии плунжера исчезает, и поток топлива через клапан резко увеличивается. При падении давления клапан снова закрывается. Два резьбовых элемента, каждый со своими седлами, служат для предварительной регулировки давления открытия клапана.

Рис.18 Клапан-регулятор давления для топливных систем с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД (клапан-аккумулятор со стальным плунжером. 1 - корпус клапана, 2 - резьбовой элемент, 3 - пружина. 4 - уплотнительный
зазор, 5 - плунжер аккумулятора, 6 - объем аккумулятора, 7 - коническое седло.

Охладитель электронного блока управления

На коммерческих автомобилях должно быть обеспечено охлаждение ЭБУ при условии, что ЭБУ топливных систем с насос-форсунками и с индивидуальными ТНВД установлен непосредственно на двигателе. В этих случаях в качестве охлаждающего агента используется топливо, которое протекает за ЭБУ по специальным охлаждающим каналам и, таким образом, забирает тепло, выделяющееся при работе электронных схем.

Рис.19 Контур охлаждения топлива . 1 - топливоподкачивающий насос,
2 - датчик температуры топлива, 3 - охладитель топлива (теплообменник),
4 - топливный бак, 5 - расширительный бачок, 6 - контур системы охлаждения
двигателя, 7 - насос охлаждающей жид-кости, 8 - дополнительный охладитель

Охладитель топлива

Из-за высокого давления впрыска в топливных системах дизелей легковых автомобилей с насос-форсунками и в некоторых системах Common Rail, топливо нагревается до такой степени, что для предотвращения повреждения топливного бака и датчика уровня топлива оно должно охлаждаться перед возвратом в бак. Топливо, возвращающееся от форсунок, проходит через охладитель (теплообменник, 3 на рис. 19), отдавая тепло в контуре охлаждения. Этот контур выполнен отдельно от контура (6) системы охлаждения двигателя, поскольку при нормальной температуре двигателя охлаждающая жидкость имеет слишком высокую температуру, чтобы отбирать тепло от топлива. Для того чтобы контур охлаждения топлива был заполнен, а также для компенсации пульсаций температуры, этот контур подсоединяется к системе охлаждения двигателя около бачка расширения. Подсоединение выполнено таким образом, что контур охлаждения топлива не оказывает вредного влияния на работу системы охлаждения двигателя, охлаждающаяся жидкость в которой находится при более высокой температуре.


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