Принцип работы насос форсунки: Топливная система с насос-форсунками: устройство и принцип работы

Содержание

Принцип действия насос-форсунки

Работу насос форсунки можно разделить на 4 хода плунжера:

  • ход впуска
  • предварительный ход
  • ход нагнетания и впрыска топлива
  • окончание процесса впрыска

Рис. Принцип действия насос-форсунки:
а – ход наполнения; b – предварительный ход; c – ход нагнетания и процесс впрыска топлива; d – окончание процесса впрыска; 1 – кулачок приводного вала; 2 – плунжер; 3 – возвратная пружина; 4 – полость высокого давления; 5 – клапан соленоида; 6 – полость соленоидного клапана; 7 – впускной канал; 8 – выпускной канал; 9 – обмотка соленоида; 10 – седло клапана; 11 – игла форсунки; Is – сила тока в – ток в обмотке электромагнита; hм – ход электромагнитного клапана; pe – давление впрыска; hN – ход иглы форсунки

Ход наполнения

При движения плунжера вверх, под воздействием возвратной пружины, топливо при постоянном давлении поступает по каналу 7 от подкачивающего насоса в полость соленоидного клапана 6, который открыт, так как на него не подается напряжение. По каналам топливо попадает в полость высокого давления 4.

Предварительный ход

Кулачок приводного вала поворачиваясь, начинает оказывать давление на плунжер 2, который движется вниз. Соленоидный клапан открыт и топливо, под давлением движущегося вниз плунжера 2, вытесняется через выпускной канал 8 в систему низкого давления.

Ход нагнетания и процесс впрыска топлива

От блока управления на катушку 9 соленоидного клапана подается напряжение и якорь соленоидного клапана под воздействием созданного электромагнитного поля закрывает клапан, преодолевая при этом сопротивление пружины клапана. Сила магнитного потока при этом должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить достаточное уплотнение между плоскостями 10 и 11. Чем ближе якорь расположен к ярму, тем больше сила прижатия клапана к седлу, что позволяет снизить ток управления соленоидным клапаном, уменьшая расход электроэнергии, и сохранить при этом закрытое положение клапана. Сообщение между полостями высокого и низкого давления при этом перекрывается. Закрытие соленоидного клапана приводит к изменению тока катушки 9, что определяется блоком управления, как начало подачи топлива.

Давление топлива в полости высокого давления при движении плунжера возрастает. Одновременно возрастает давление и в полости распылителя форсунки. При достижении давления начала подъема иглы распылителя около 300 кгс/см2 игла распылителя слегка приподнимается и начинается впрыск топлива в камеру сгорания (фактическое начало впрыска или начало подачи). Давление впрыска постоянно увеличивается по мере хода плунжера насоса.

Окончание процесса впрыска

При прекращении подачи тока на обмотку соленоида клапан приоткрывается и сообщение между полостями высокого и низкого давления снова восстанавливается. В момент переходной фазы между ходом нагнетания и окончанием процесса впрыска достигается наибольшее давление нагнетания. В зависимости от типа насоса форсунки оно составляет 1800…2050 кгс/см2. После полного открытия электромагнитного клапана давление резко падает, игла форсунки при этом закрывает отверстие распылителя, усилием пружины клапан устанавливается в исходное положение и процесс впрыска заканчивается.

Насос-форсунка: принцип работы и устроиство


При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение — пружиной. Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском.

Насос-форсунка: принцип работы и устроиство

В подобных системах может применяться два вида клапанов — электромагнитные и пьезоэлектрические. Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия.

Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.

Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.

Ремонт насос-форсунок на Фольксваген

Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя. Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.

Как работает система насос-форсунки Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа — предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.

Предварительный впрыск Этап предварительного принцип работы насос форсунки фольксваген предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по принцип работы насос форсунки фольксваген схеме. Дополнительный впрыск осуществляется сразу же после основного.

Все действия по впрыску осуществляются так же, как и при основном этапе. По-другому такое явление называют еще двойным принцип работы насос форсунки фольксваген топлива. Однако, если учитывать сегодняшние цены на автозапчасти, то невольно напрашивается мысль о том, почему бы не произвести ремонт старой, ведь это дешевле. В действительности, ремонтный комплект форсунки стоит намного дешевле нового элемента, а потому будет намного выгоднее.

Неисправность форсунок обычно заключается в их засорении или ухудшении уплотняющих свойств внутренних резиновых прокладок. Двигатель, при этом, начинает работать неустойчиво и не развивает номинальной мощности, а расход топлива заметно увеличивается. При подборе ремонтного комплекта, важно соблюсти марку и модель. Чтобы не ошибиться, рекомендуем снять старую и взять с собой в магазин автозапчастей.

Консультанты подберут для вас тот набор, который вам необходим при ремонте. Если вы установите прокладки, предназначенные для форсунки другой модели, то наверняка форсунка будет работать совсем не правильно. Хотя, в большинстве случаев, они имеют совсем разные размеры прокладок, что сделает проблематичным сам ремонт, нежели дальнейшую эксплуатацию такого элемента.

Чтобы отремонтировать старую принцип работы насос форсунки фольксваген, ее необходимо демонтировать. Для этого нужно, в первую очередь, сбросить давление в топливной системе. Это нужно для того, чтобы не испачкаться топливом и не получить мощную струю прямо в лицо. После этого, принцип работы насос форсунки фольксваген металлическое крепление трубки к форсунке и она выворачивается. Проведите разборку элемента и внимательно запомните расположение и порядок сборки деталей.

Теперь проведите очистку металлических частей в то случае, если они подверглись засорению, замените резиновые уплотнители и другие детали, которые есть в ремонтном комплекте форсунки.

После этого проведите сборку детали в обратной разборке последовательности. Заверните форсунку и подключите ее к топливной системе. Камера высокого давления. Игла — выполняет впрыск топлива. Клапан — может быть электромагнитным и пьезоэлектрическим.

С его помощью осуществляется управление процессом впрыска. Пьезоэлектрический клапан является более современным. Магистраль впуска — подает топливо в форсунку. Сливная магистраль. Обратный клапан и запорный поршень — поддерживают давление топлива на заданном уровне.

Пьезоэлектрический клапан срабатывает намного быстрее электромагнитного, при этом его работа контролируется лишь изменением подаваемого на него напряжения. Конструктивно он состоит из пьезопривода, расположенного в корпусе, оснащенном штекерным разъемом, а также рычажного мультипликатора и иглы распылителя. Принцип работы насос-форсунки Формирование и распределение принцип работы насос форсунки фольксваген смеси в системе насос-форсунки происходит в три этапа: Предварительный впрыск — осуществляется для обеспечения плавного сгорания топливовоздушной смеси на основном этапе работы двигателя.

Основной впрыск — выполняет образование топливовоздушной смеси в оптимальном для принцип работы насос форсунки фольксваген режима соотношении. Дополнительный впрыск — предназначен для очистки системы от остатков сажи в фильтре регенерации. Насос форсунка и ее положение в головке блока цилиндров Сам процесс работы насос-форсунок заключается в следующем: Кулачковый механизм, расположенный на распредвале, воздействует на плунжер, перемещая его в нижнюю позицию.

Это обеспечивает перетекание горючего по каналам топливной форсунки.

Ремонт насос-форсунок и ТНВД

 

        Ремонт насос-форсунок и индивидуальных насосных секций

 

     Все повышающиеся требования к ДВС привели к разработке множества различных систем подачи топлива в дизелях, соответствующих специальным нормам. Эти требования диктуют современным дизелям не только необходимость обеспечения малошумной работы, низкой токсичности ОГ и высокой топливной экономичности, но и большой мощности высокого крутящего момента.

Самые высокие давления впрыска топлива в настоящее время достигнуты в топливных системах с насос-форсунками и с индивидуальными ТНВД. Тот факт, что эти топливные системы позволяют обеспечить точное соответствие параметров впрыска топлива эксплуатационным условиям двигателя, означает их востребованность
    Система впрыска насос-форсунками является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. В данной системе функции создания высокого давления и впрыска топлива объединены в одном устройстве – насос-форсунке. Назначение и принцип работы индивидуального ТНВД соответствуют работе насос-форсунки. Отличие заключается в том, что функции создания высокого давления и собственно впрыска разделены, а ТНВД и форсунка соединены коротким трубопроводом высокого давления.

    Применение насос-форсунок и индивидуальных ТНВД позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива, выбросы вредных веществ, а также уровень шума. 
    В системе на каждый цилиндр двигателя приходится своя насос-форсунка или индивидуальный ТНВД, а привод осуществляется от распределительного вала, на котором имеются соответствующие кулачки, через коромысло.
Насос-форсунка является одним из важнейших функциональных узлов дизельного двигателя и от качества проведенных работ и правильности её выполнения зависит работоспособность двигателя автомобиля.

    Исходя из этого наш «Дизель-сервис» много внимания уделяет вопросу технологии восстановления насос-форсунок.

    Насос-форсунка функционально разделяется на следующие элементы:
    Система создания высокого давления. Основными конструктивными элементами для создания высокого давления являются гильза насос-форсунки, выполненная в корпусе, с плунжером и возвратной пружиной.
    Электромагнитный клапан высокого давления. Этот клапан регулирует момент начала и продолжительность впрыскивания. Он состоит из следующих основных деталей – катушки, иглы клапана, якоря, сердечника и пружины электромагнитного клапана.
    Распылитель. Распылитель дозирует топливо и распыляет его по всему объему камеры сгорания, чем в конечном итоге определяется протекание процесса впрыскивания. Распылитель соединен с корпусом насос-форсунки гайкой.

   Надежный ремонт дизельных насос-форсунок в нашем «ДИЗЕЛЬ-СЕРВИСЕ»!  

 

Ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД)

 

Основная часть неисправностей, которые возникают на дизельных автомобилях, приходятся на систему подачи топлива. Один из самых дорогих ремонтов, который может быть в автомобиле – это ремонт топливного насоса высокого давления.Следует сразу объяснить, что если ваши знания ограничиваются заменой свечек и аккумулятора на машине, т.е вы не обладаете достаточными знаниями, то про ремонт ТНВД своими руками забудьте, и лучше отвезите свою машину на специализированную станцию технического обслуживания для диагностики и регулирования ТНВД.

Почему страдает ТНВД?

    Основная причина выхода из строя ТНВД – наличие воды и грязи в дизельном топливе. При огромном давлении в несколько сотен бар и высокой температуре даже микроскопические частицы пыли и капельки воды приводят к необратимым последствиям.

Что делать?

  
Наш«Дизель — сервис» оказывает широкий спектр услуг по ремонту и обслуживанию компонентов дизельных систем импортного производства, ремонту ТНВД и дизельных двигателей в целом для легкового и грузового/коммерческого транспорта. Все ремонтные работы проводятся высококвалифицированным персоналом, прошедшим обучение у инженеров Bosch, на самом современном фирменном оборудовании с использованием оригинальных запчастей, неуклонно следующим техническому регламенту по ремонту дизельных двигателей и систем ТНВД, разработанному компаниями производителями.

    Одновременно с ремонтом ТНВД мы устраняем все вероятные причины появления неисправности — промываем топливный бак, заменяем топливные фильтры, проводим диагностику насос-форсунок, осуществляем другие необходимые мероприятия. Только так можно гарантировать, что ремонт проведен качественно и причина неисправности устранена полностью.

Надежный ремонт ТНВД в нашем «ДИЗЕЛЬ-СЕРВИСЕ»! 

    

 

 

Расконсервация насос-форсунок ЯАЗ-204(206)

Создание насос-форсунок, в которых насос высокого давления и форсунка объединены в одном агрегате, обусловлено увеличением быстроходности дизелей.
     В разделенных системах обычного типа с относительно длинными трубопроводами увеличение числа оборотов отрицательно сказывается из-за упругих колебаний топлива на процессе впрыска.
Это обстоятельство проявляется в дополнительном подъеме иглы форсунки и подтекании топлива, в результате чего может иметь место повышенное нагарообразование в двигателях, увеличение износа поршневой группы и втулок рабочих цилиндров.
     Упругие колебания топлива существенно искажают закон подачи, заданный профилем кулачка, и снижают возможности в части управления этим законом. Насос-форсунки в значительной мере свободны от указанных недостатков, конструктивно весьма компактны.
     На рис.1 представлена типичная насос-форсунка АР-20 для двухтактных двигателей ЯАЗ-204, ЯАЗ-206.
      Плунжер 7 насос-форсунки АР-20 (диаметр плунжера — 6,35 мм) приводится в действие посредством специального толкателя 1 и коромысла. В нижней части плунжер имеет распределительный вырез,

                           

                           Рис.1. Насос-форсунка АР-20: 1 — толкатель; 2 — пружина;
                           3 — штифт; 4 — паз толкателя; 5 — стопор; 6 — корпус насос-
                           форсунки; 7 — плунжер; 8 — шестерня; 9 — прокладка стяж-
                           ной гайки; 10 — основной обратный клапан; 11 — пружина
                           обратного клапана; 12 — упор;13 — распылитель; 14 — штуцер;
                           15— пружина фильтра;16 — прокладка штуцера; 17— фильтр;
                           18 — регулировочная рейка; 19 — дистанционная втулка;20
                           стяжная гайка; 21 — втулка плунжера; 22 — отражатель; 23
                           седло пластинчатого обратного клапана; 24 — пластинчатый
                           обратный клапан; 25 — седло основного обратного клапана.

 

а в верхней части — лыску, позволяющую поворачивать плунжер шестерней 8 для регулировки подачи. Конструкция насос-форсунки включает распылитель 13 с шестью отверстиями диаметром 0,153 мм, и два обратных клапана- пластинчатый 24 и тарельчатый 10, причем последний открывается при перепаде давлений порядка 35-52 кг/см.кв. Во избежание кавитационной эрозии внутренней стенки стяжной гайки 20 при отсечке топлива втулка плунжера 21 охватывается отражателем 22 из закаленной стали, который может поворачиваться под действием струи топлива, вылетающей с большой скоростью из отсечного окна втулки. Подвод и отвод топлива под давлением 1,5 кг/см.кв. производится через два одинаковых штуцера 14, снабженных фильтрами 17 из спеченной латунной дроби диаметром 0,2-0,3 мм.
     В насос-форсунке при номинальной подаче и числе оборотов двигателя 2000 об/мин максимальное давление распыливания составляет около 1500 кг/см.кв., при уменьшении оборотов до 500 об/мин падает до 250 кг/см.кв. 
     Относительно повышенные давления распыливания предъявляют высокие требования к качеству изготовления плунжерных пар ( зазор в прецизионном сопряжении плунжера со втулкой составляет 0,75-1,5 мк) и создают значительные нагрузки на привод.
     Недостатком насос-форсунки АР-20 следует считать подтекание топлива в конце впрыска, в определенной мере связанное с упругой деформацией привода.

Расконсервация насос-форсунок ЯАЗ-204 

Насос-форсунки находятся в законсервированном состоянии, ни в коем случае не пытаться разработать их механическим путем!!!!
     Для расконсервации необходимо отвернуть пластмассовые колпачки на впускных отверстиях, залить синтетический очиститель карбюратора (продается во всех автомобильных магазинах), оставить в вертикальном положении на сутки. По истечению указанного времени, промыть внутреннюю полость насос-форсунки очистителем 2-3 раза. Топливная рейка должна в нормальном состоянии при наклоне форсунки опускаться вниз под собственным весом.
     Вместо синтетического очистителя можно использовать «Жидкий ключ» 40WD.
     После этого насос-форсунка может быть установлена на двигатель. Не допускается ставить на двигатель насос-форсунку, внутренняя полость которой не заполнена дизельным топливом.

Принцип работы насоса-форсунки

Современные дизельные моторы с момента своего появления на протяжении последних нескольких десятков лет эволюционировали и развивались. Если первые силовые агрегаты, работающие на дизельном топливе, отличались повышенной шумностью и значительной вибрацией, то последние модели мало уступают традиционно малошумным бензиновым моторам.

Это произошло во многом из-за изменения способа подачи топлива в камеру сгорания силового агрегата. Современный дизельный мотор невозможно себе представить без насоса-форсунки. Именно они отвечают за дозированную подачу горючего, экономичность и плавность работы двигателя.

Что собой представляет насос-форсунка?

Насос-форсунка одна из самых важных элементов подачи топлива в камеры сгорания каждого цилиндра мотора. Используются они только лишь в дизельных моторах. Различаются между собой по размеру, форме, модели и способу управления.

Отличия обусловлены использованием разных систем управления впрыска топлива и видов распылителей. Необходимо отметить, что эти детали топливной системы автомобиля в наибольшей степени подвержены загрязнению.

Низкое качество топлива, содержащее примеси может привести к выходу из строя насоса-форсунки. Это потребует от владельца автомобиля существенных материальных затрат для восстановления их работоспособности или замены.

На что влияет работа насоса-форсунки?

Внедрение насоса-форсунки в современный дизельный двигатель позволило значительно увеличить эффективность использования топлива.Применение подобного рода системы даёт возможность увеличить мощность двигателя, оптимизировать расход топлива, уменьшить уровень загрязняющих веществ в отработанных газах и понизить шумность мотора.

Именно насос-форсунка обеспечивает централизацию подачи и распределения топлива при работе силового агрегата. Она помещена в индивидуальный цилиндр, выполняющий защитные функции и нивелирующий воздействие внешних факторов.

Насос-форсунка позволила сделать существующие ныне дизельные моторы экономными и выгодными для использования в первую очередь грузоперевозчиками. Дизельный мотор, оснащённый этим устройством системы подачи топлива, позволяет экономно расходовать топливо при поездках на длительные расстояния.

Устройство насоса-форсунки

Механизм насоса-форсунки довольно сложен, но при желании можно разобраться. Удивительно, как небольшое по размеру изделие сочетает в себе множество технологий и обеспечивает топливом массивный двигатель.

Можно выделить следующие основные компоненты главного механизма топливной системы:

Плунжер

Нагнетает уровень давления внутри форсунки до рабочих величин

Управляющий клапан

Главная задача заключается в точной регулировке поступления топлива и впрыска смеси в камеру сгорания

Пружина распылителя

Удерживает надёжно иглу распылителя в зафиксированном положении

Игла распылителя

Распыляет топливную смесь под высоким давлением в камеру сгорания

Блок управления двигателя

Обеспечивает непрерывный мониторинг и контроль работы форсунки.

Принцип работы насоса-форсунки

Поступление и распределение топливно-воздушной смеси устройством происходит в 3 этапа:

Предварительный этап

Обеспечивает равномерное сгорание топливно-воздушной смеси. Он даёт возможность бесперебойного поступления топлива в необходимом количестве для работы мотора в различных режимах.

Механическое усилие, передаваемое кулачком распределительного вала на коромысло, влечёт плунжер вниз. Топливная смесь перемещается по каналам форсунки. На следующем этапе поступление ТВС (топливно-воздушной смеси) временно останавливается.

Это приводит к образованию высокого давления в замкнутом пространстве. В идеальном варианте оно должно доходить до 13Мпа. Давление заставляет иглу, преодолевая сопротивление, оказываемое пружиной выполнить предварительную подачу ТВС.

Заключительный этап предварительного впрыска прекращается на открытии входного клапана. После поступления топлива в магистраль давление снижается.

Основной этап

Начало этапа стартует с момента опускания плунжера. После закрытия клапана давление ТВС начинает стремительно увеличиваться и достигает потолка в 30Мпа.

Игла при достижении рабочего давления поднимается и выполняет главный впрыск топлива в камеру сгорания. Наибольший объём ТВС направляемый в камеру сгорания достигается на пределе мощности работы мотора. Расход топлива в этом случае значительно увеличивается,если сравнивать с обычным ритмом работы силового агрегата.

Дополнительный этап

Осуществляет дополнительный впрыск ТВС для очистки сажевого фильтра, удаления копоти и прочих загрязнений.

Можно ли ремонтировать самостоятельно насоса-форсунки?

Как и любой современный механизм, насос-форсунка имеет довольно сложное устройство и поэтому «кулибины» из ближайшего гаража капитулируют перед ней без сопротивления. Её ремонт возможен только лишь при помощи использования специального профессионального оборудования.

«Кривые пальцы» доморощенных мастеров, если попытаются вмешаться в работу устройства, потерпят полное фиаско. Необходимо помнить, что неквалифицированное обслуживание системы в большей массе попыток приводит к безвозвратной потере работоспособности.

Детальный разбор принципа работы насоса-форсунки показывает, что это достаточно надёжная в работе система подачи топлива. Её ахиллесовой пятой является требовательность к качеству дизельного топлива и снижение эффективности работы при загрязнении.

Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах. Читайте, комментируйте и задавайте вопросы. Подписывайтесь на свежие и интересные статьи сайта.

Ремонт топливная система с насос-форсунками