Регулировка плунжерных пар на одинаковую величину хода и одинаковое количество подачи, а также регулировка регулятора числа оборотов и устройства (муфты) опережения впрыска выполняются на специальном проверочном стенде для ТНВД. Эти стенды оснащены всеми необходимыми измерительными устройствами и приводом с изменяемым числом оборотов. Инструкции по ремонту и проверкам на проверочном стенде вместе с необходимыми данными содержат всю необходимую информацию для ремонтных и сервисных работ.
Регулировка ТНВД на двигателе
ТНВД синхронизируется с двигателем с помощью установочных меток для начала впрыска (закрывания канала). Эти метки находятся на двигателе и на ТНВД.
Обычно такт сжатия двигателя используется в качестве основы (точки отсчета для регулировок момента впрыска, хотя для конкретной модели двигателя могут использоваться и другие возможности). В связи с этим важно, чтобы учитывались инструкции завода-изготовителя. В большинстве случаев установочная метка для закрывания канала находится на маховике двигателя, на шкиве клинового ремня или на гасителе колебаний. Имеется несколько возможностей для регулировки ТНВД и установки правильного значения начала впрыска (закрывания канала).
- ТНВД поставляется с завода в таком виде, когда его кулачковый вал заблокирован в заданном положении. После у становки ТНВД на двигатель и укрепления его болтами, когда коленчатый вал находится в соответствующем положении, кулачковый вал ТНВД отпускается. Этот хорошо проверенный метод недорог и приобретает все большую и большую популярность.
- ТНВД снабжается индикатором закрывания канала на конце регулятора, который должен быть совмещен с установочными метками, когда ТНВД устанавливается на двигатель.
- На устройстве (муфте) опережения момента впрыска имеется метка закрывания отверстия, которая должна быть совмещена с меткой на корпусе ТНВД. Этот метод является не таким точным, как два описанных раньше.
- После того, как ТНВД установлен на двигателе, используется метод перетока высокого давления на одном из выходных отверстий насоса, чтобы определить точку (момент) закрывания канала (т.е. когда плунжер перекрывает выходной топливный канал). Этот «мокрый» метод также активно заменяется методом 1 и 2, описанным раньше.
Рис. Регулировка ТНВД
Рис. Удаление воздуха из системы впрыска топлива
Пузырьки воздуха в топливе могут ухудшать работу ТНВД или даже делают ее невозможной. В связи с этим устройства, которые устанавливаются впервые или временно отключаются, должны быть избавлены от воздуха.
Если топливоподкачивающий насос снабжен ручным насосом, то он используется для заполнения магистрали, топливного фильтра и ТНВД топливом. При этом винты для вентиляции (1) на крышке фильтра и на ТНВД должны остаться открытыми, пока выходящее топливо не будет содержать пузырьков. Удаление воздуха должно производиться каждый раз, когда заменяется топливный фильтр или производятся какие-либо работы на системе.
При работе в реальных условиях из системы впрыска воздух удаляется автоматически через клапан перетока (2) на топливном фильтре (постоянная вентиляция). Вместо клапана может использоваться ограничитель, если насос не имеет клапана перетока.
Рис. Смазка ТНВД
ТНВД и регулятор лучше всего соединить с системой смазки двигателя, т.к. при этой форме смазки ТНВД остается необслуживаемым. Фильтрованное моторное масло подается к ТНВД и регулятору через нагнетательную магистраль и входной канал через отверстие роликового толкателя или с помощью специального клапана подачи масла. В случае ТНВД с основанием или рамой, возврат смазочного масла к двигателю осуществляется через возвратную магистраль (b).
В случае фланцевого крепления возврат смазочного масла может происходить через подшипник кулачкового вала (а) или через специальные каналы. Перед первым включением ТНВД и регулятора, они должны быть заполнены тем же самым маслом, что и двигатель. В случае ТНВД без прямого соединения с масляной системой двигателя, масло вливается внутрь через крышку после снятия колпачка для удаления воздуха или фильтра. Уровень масла в насосе проверяется путем снятия винта уровня масла на регуляторе в интервалы времени, предписанные заводом-изготовителем двигателя для замены в нем масла. Избыточное масло (увеличение количества за счет утечки масла из системы смазки) нужно слить, а если масла не хватает, то долить свежего масла. Когда ТНВД снимается или когда двигатель подвергается серьезному ремонту, то смазочное масло нужно заменить. Для проверки уровня масла, ТНВД и регуляторы с отдельной подачей масла, снабжены своим собственным щупом.
Отключение ТНВД на длительное время
Если двигатель и, соответственно, ТНВД остаются необслуживаемыми в течение долгого времени, то в ТНВД не должно оставаться дизельного топливо, т.к. с течением времени оно становится густым и вязким, плунжеры и нагнетательные клапаны могут заесть и даже подвергнуться коррозии. По этой причине перед консервацией нужно добавить примерно 10% подходящего средства против ржавчины в топливный бак и в той же самой пропорции в масло в камеру кулачкового вала ТНВД. Двигатель затем следует запустить примерно на 15 минут, в течение которых все «нормальное- дизельное топливо вымоется из ТНВД, который в то же время будет эффективно защищен от загустевания топлива и коррозии. Новые ТНВД, которые уже были эффективно защищены от коррозии на заводе, маркируются буквой «р».
Регулировка топливных насосов высокого давления
Регулирование ТНВД должно производиться на специальных стендах высококвалифицированными специалистами. При регулировке насоса следует использовать стендовые форсунки или форсунки, с которыми насос был установлен на двигателе, помечая при этом номер каждой форсунки в соответствии с цилиндром.
Перед проверкой и регулировкой насоса высокого давления все форсунки (если используются форсунки с двигателя) должны быть тщательно проверены и отрегулированы на специальном стенде в соответствии с техническими условиями для данного типа и модели форсунок.
После регулировки насоса каждую форсунку следует устанавливать на цилиндр, соответствующий секции насоса, которую регулировали совместно с этой форсункой.
Общая работоспособность плунжерных пар насоса может оцениваться при помощи стендовых форсунок, отрегулированных на давление начала впрыска, превышающее номинальное в 1,8…2 раза. Если в этом случае насос обеспечивает подачу, значит плунжерные пары в нормальном состоянии.
Регулировка цикловой подачи
Основная регулировка топливного насоса – регулировка количества и равномерности цикловой подачи на номинальном режиме. Для этого рейку ТНВД (или дозатор у одноплунжерного насоса) специальным винтом устанавливают в положение номинальной подачи. При номинальной частоте вращения замеряют цикловую подачу всех секций, контролируя уровень топлива в измерительных пробирках для каждой секции насоса.
Для контроля величины цикловой подачи по секциям насоса используются стеклянные градуированные пробирки, закрепленные на испытательном стенде и присоединенные к выпускному штуцеру секции, либо (в современных стендах) по дисплею, на котором визуально отображается цикловая подача по секциям испытываемого ТНВД. Цикловая подача должна соответствовать техническим условиям на насос и корректироваться для конкретной модели двигателя.
Отклонение по секциям (неравномерность подачи) допускается не более 3…5% . В противном случае у насосов серии 33 (КамАЗ) и 60 (ЗИЛ) ослабляют крепление корпуса секции и поворачивают его, переставляя на один-два зуба стопорную шайбу корпуса. У некоторых насосов (4УТНМ, ЯЗДА, ЧТЗ) для крепления секций предусмотрены специальные хомуты, которые при необходимости ослабляют и корректируют цикловую подачу поворотом корпуса секции.
Регулирование угла опережения начала подачи
Проверку и регулировку этого угла осуществляют на стенде. 
В рядных насосах на первую секцию, а в V-образных насосах серии 33
– на восьмую секцию устанавливают моментоскоп – стеклянную трубку, соединенную через резиновый патрубок с топливопроводом высокого давления (см. рисунок
). Рейку устанавливают в положение номинальной подачи и вращая вручную вал насоса (за муфту опережения впрыска), заполняют трубку моментоскопа топливом.
Отвернув вал обратную сторону, и затем медленно вращая его вперед, определяют момент, когда поверхность топлива (мениск) в трубке моментоскопа дрогнет.
Вращение останавливают.
При этом лимб стенда покажет угол до оси симметрии кулачка привода плунжера. Этот угол должен соответствовать техническим условиям для данного конкретного насоса.
Так, для восьмой секции насоса серии 33
(КамАЗ) этот угол должен составлять 42…43
˚, а для первой секции насосов 4УТНМ - 56
˚.
После проверки первой (или восьмой) секции, моментоскоп устанавливают на остальные секции соответственно порядку работы цилиндров двигателя. Отклонение углов опережения впрыска по секциям не должно превышать 20 ".
С целью регулировки угла опережения начала подачи в насосах серии 33
(КамАЗ) заменяют пяту толкателя, которую выпускают 18
ремонтных размеров.
В насосах типа УТНМ, ТН, ЯЗДА для этих целей перемещают винт толкателя плунжера. После регулировки секции этот винт стопорят контргайкой.
Базовые данные для ремонта и регулировки топливных насосов высокого давления 0 402 648 611, устанавливаемых на ДВС автомобилей КамАЗ. Регуляторы RQ и RQV будут рассматриваться в сравнении с механическими регуляторами RQV…K, устанавливаемым на ДВС автомобилей КамАЗ.
Ремонт ТНВД с регуляторами RQV…K
Общее описание сборки ТНВД
Перед началом сборки ТНВД необходимо произвести мойку и дефектовку. Мойку деталей топливного насоса и корпусов форсунок целесообразно производить в мойках барабанного типа, работающих по замкнутому циклу. Автор в течении последних 5 месяцев использует мойку Гейзер с диаметром барабана 700 мм.
Рисунок 1.1 – Набор инструмента для установки и фиксации плунжера.
При дефектовке деталей ТНВД и регулятора автором рекомендуется замена следующих запасных частей при износе плунжерных пар:
- 2 418 455 727 – Пара плунжерная – 8 шт.;
- 2 418 459 037 – Клапан нагнетательный – 8 шт.;
- 2 414 612 005 – Пружина клапана – 8 шт.;
- 2 410 422 013 – Втулка поворотная плунжера (при наличии износа шара, смотреть в лупу 8х);
- 2 417 010 022 – Ремкомплект ТНВД полный;
- 2 427 010 049 – Ремкомплект регулятора ТНВД;
- 2 421 015 057 – Прокладка регулятора;
- 2 447 010 043 – Ремкомплект клапанов ТННД.
Рисунок 1.2 – Положение кулачков кулачкового вала при установке и снятии стопоров толкателей.
При дефектовке обратить внимание на рабочие поверхности кулачкового вала, толкателей, подшипников и пружин. Корпус ТНВД должен быть очищен, перед мойкой следует удалить все кольца, оставшиеся после демонтажа втулок плунжера.
На рисунке 1.1 представлены инструменты для установки плунжера и толкателя и фиксации толкателя.
Положение фиксатора толкателя таково, что каталожный номер, указанный на корпусе толкателя расположено сверху, а метка 0 на поворотной части фиксатора – снизу. Стопоры толкателей устанавливать и демонтировать на полностью отжатые кулачки с целью предотвращения поломки стопоров.
Кулачковый вал следует устанавливать как указано на рисунке 1.2.Установку кулачкового вала производить как указано на рисунке 1.3.
Следует отметить, что на указанном на фото ТНВД кулачковый вал удобнее демонтировать и устанавливать со стороны регулятора. В множестве моделей применяются конические подшипники, поэтому демонтаж кулачкового вала следует производить через переднюю часть ТНВД после снятия передней крышки подшипника КВ.
Демонтаж и установку кулачкового вала в корпус ТНВД производить при помощи пресса либо же легкими ударами через медную или алюминиевую наставку. Все ударные работы рекомендуется производить резиновыми молотками. Металлические заглушки использовать однократно.
Регулировка ТНВД на стенде
На стенд устанавливается собранный ТНВД. Первоначально производим регулировку углов подачи секций ТНВД в соответствии с тест-планом.
На рисунке 2.1 показано подключение подачи тестовой жидкости в ТНВД на стенде. Точка подключения подачи указана в тест-плане на каждый ТНВД. Точка подключения с передней части ТНВД – точка 1, с задней – 2. Подключение подачи в нашем случае осуществляется к точке 3.2, в обратный слив соответственно – к точке 3.1.
Рисунок 1.3 – Установка кулачкового вала ТНВД.
В таблице 2.1 указаны высоты поднятия плунжера на ТНВД автомобилей КамАЗ различных моделей, при которых происходит перекрытие подачи топлива.
Таблица 2.1 – Высота подъема плунжера на ТНВД автомобилей КамАЗ
При регулировке углов вместо обратного клапана устанавливается заглушка и поддерживается давление 26 бар, ход рейки и высота подъема плунжера соотвествуют данным из таблицы 2.1.
Рисунок 2.2 – Установка хода рейки.
Для регулировки поднятия момента перекрытия подачи топлива использовать качественные регулировочные шайбы. На практике встречаются шайбы «левых» производителей, толщина которых отличается от выбитой на шайбе на 0,05 мм и более.
Приспособление для выхода рейки можно сделать аналогично указанному на рисунке 2.2.
Рисунок 2.3 – Установка приспособлений для измерения хода рейки и высоты подъема плунжера.
На рисунке 2.3 изображены приспособления для хода рейки и высоты подъема плунжера. Значения всех параметров не должны превышать указанные в тест-плане.
При установке момента подачи перекрытия топлива следует учесть, что плунжерные пары Bosch подачу в большинстве случаев перекрывают не полностью. Допускается падение капель с интервалом 1 капля в секунду (а возможно и чаще).
Далее согласно тест-плана устанавливаем маяк подачи топлива. Данную операцию необходимо проводить на всех ТНВД. В нашем случае устанавливаем лимб стенда в положение 270 градусов от 1 секции, что соответствует началу подачи 8 секции и устанавливаем ведущую полумуфту муфты грузов, как указано на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Установка маяка начала подачи топлива.
После окончания ремонта следует установить привод ТНВД и установив маяк как указано на рисунке 2.4, проверить совпадение меток на корпусе ТНВД и приводной муфте.
Конические поверхности кулачкового вала и ведомой полумуфты перед сборкой обезжирить, обработать составом Loxeal 82-21 или аналогичным и произвести затяжку с моментом 75 Нм.
На рисунке 2.5 показано устройство пружинного блока муфты грузов.
Рисунок 2.5 – Пружинный блок муфты грузов.
Следует отметить, что в отличии от устройства пружинных блоков регуляторов RQ и RQV в данном блоке отсутствуют какие-либо регулировки, кроме натяжных гаек (смотри далее). В разделе D (запасные части) ESI(tronic) указаны регулировочные шайбы и втулки регуляторов RQ и RQV, однако в продаже их нет.
Пружины грузов и посадочные места не должны быть деформированы и иметь заломов. Сборка пружинного блока должна соответствовать разделу D (запасные части) ESI (tronic). Выступ шпилек собранных пружинных блоков должен быть равен 1 мм (рисунок 2.6). Собрать пружинные блоки в соответствии со схемой, указанной в ESI (tronic).
В ходе следующей регулировки допускается изменение данного размера от 0 (гайка заподлицо со шпилькой) до 2,5 мм . При этом на обеих шпильках выступ должен быть одинаковым!
Рисунок 2.6 – Базовая регулировка выступа шпильки 1 мм (допускается 0 – 2,5 мм).
Рисунок 2.7 – Регулировка осевого хода муфты грузов.
Далее следует установить муфту грузов без резиновых демпферов для регулировки её осевого хода, как указано на рисунке 2.7. Момент затяжки гайки 75 Нм. При этом муфта должна свободно проворачиваться, но не иметь осевого хода. Регулировка производится круглой шайбой. Толщина регулировочных шайб от 1,60 до 2,14 мм с шагом 0,03 мм. Рекомендуется уменьшать толщину шайб до тех пор, пока муфту не начнет зажимать, затем толщину шайб увеличить до свободного проворота муфты, затем установить демпферы и затянуть предписанным моментом 65 – 75 Нм.
В случае неправильной данной регулировки возможны поломки хвостовика кулачкового вала или неравномерная работы ДВС.
Рисунок 2.8 – Горизонтальный размер 67,3 мм.
Рисунок 2.9 – Вертикальный размер 135,8 мм.
Горизонтальный размер 67,3 мм – это центры осей, вертикальный размер 135,8 мм – середина оси отверстия – середина К-платы (скошенной части). Данные размеры действительные для всех регуляторов RQV…K, устанавливаемых на ТНВД размерности Р.
Рисунок 2.10 – Регулировка выступания скользящего болта.
Правильная регулировка горизонтального и вертикального размеров снижает избыточные нагрузки рычажной группы регулятора.
Далее устанавливаем направляющую втулку плавающей оси, стопорные пластины заменяем на новые из ремкомплекта, момент затяжки болтов 6 – 8 Нм. При помощи приспособления 1 682 329 081 (рисунок 2.10) регулируем размер выступания скользящего болта от корпуса регулятора.
Чертеж измерительного приспособления представлен на рисунке 2.11.
Рисунок 2.11 – Измерительное приспособление.
Следует отметить, что для топливных насосов, устанавливаемых на двигатели Камаза необходим размер L равный 41,3 мм. Неуказанные размеры не важны и выбираются самостоятельно.
Стопорный палец и пружинные фиксаторы следует заменять на новые из ремкомплекта.
Устанавливаем рычажный блок (рисунок 2.12). Следует отметить, что шайбы под пружинным стопором являются регулировочными.
Рисунок 2.12 – Подготовка к проверке хода муфты.
Установку индикаторной головки производить с предварительным натягом не менее 15 мм как указано на рисунке 2.12. Индикаторную головку применять с ходом измерения не менее 25 мм.
Положение рейки при этом должно быть зафиксировано на отметке 9 мм. Ходы муфты при различных оборотах должны соответствовать указанным в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Ходы муфты при различных оборотах кулачкового вала
Регулировка производится поворотом гаек муфты грузов. Допускается выступание гайки от 0 до 2,5 мм (рисунок 2.6).
Велика вероятность установки муфты грузов с «похожего» ТНВД предыдущими ремонтниками, существует так же возможность просадки пружин. Поэтому данные измерения следует производить обязательно и отслеживать и регулировать для попадания в указанные границы. Детали муфты грузов в запасные части не поставляются. Только данная регулировка производится со снятой крышкой регулятора.
Далее устанавливаем ограничитель полной нагрузки. Перед установкой ограничителя следует сверить каталожный номер и номер, выбитый на его корпусе. В таблице 2.3 указана применяемость ограничителей на ТНВД автомобилей КамАЗ.
Таблица 2.3 – Применяемость ограничителей полной нагрузки
На рисунке 2.13 указана установка ограничителя полной нагрузки. Устанавливать его следует таким образом, чтобы при попадании К-платы в точку, указанную в правой части рисунка как положение при n = 900 и 1100 об/мин, ход рейки составлял 12 мм.
Рисунок 2.13 – Установка ограничителя полной нагрузки.
Далее устанавливаем крышку регулятора. При этом сухарь кулисы должен находится конической выемкой вверх. Прокладку крышки регулятора при этом устанавливаем новую. Далее устанавливаем ось ведущих рычагов и с моментом затяжки 6 – 8 Нм производим затяжку их заглушек и винтов крепления крышки ТНВД.
Перед дальнейшими регулировками следует залить 200 – 300 грамм моторного масла в картер ТНВД.
Для понятия процессов при регулировке рекомендую также изобразить внешнюю скоростную характеристику регулятора, как показано на рисунке 2.14. На данной схеме требуется изобразить фактические положения рейки в зависимости от оборотов кулачкового вала. На данной схеме указаны точки регулировки при положении рычага управления регулятора при максимальной нагрузке.
Рисунок 2.14 – Внешняя скоростная характеристика регулятора ТНВД.
Устанавливаем приспособление в таком положении угломера, как указано в левой части на рисунке 2.15. В правой части рисунка он установлен в положение рычага управления максимальной подачи топлива 119 градусов (допустимые значения от 115 до 123).
Рисунок 2.15 – Угломерное приспособления для рычага управления.
При таком положении рычага управления, заданном давлении топлива 2 бар (используем перепускной клапан 1 417 413 047, указанный в тест-плане) задаем число оборотов кулачкового вала 1100 об/мин. При этом ход рейки должен составлять 12 мм, а объем тестовой жидкости, проливаемой через стендовые форсунки – 174 см3/1000 циклов. При этом допускаемый разбег подачи топлива по секциям ТНВД составит не более 5 см3/1000 циклов.
Если ход рейки ниже 12 мм, следует определить причину. Это либо начал действовать регулятор и начал выброс рейки, что можно проверить снизив число оборотов вращения кулачкового вала. Либо же это К-плата касается не в точке максимальной нагрузки и требуется изменить ее угол.
Устанавливаем число 1150 оборотов в минуту, ход рейки должен снизиться до 11,0 мм, при числе оборотов 1230 – 4,0 мм, при числе оборотов 1300 – 0,5 мм. Далее, устанавливаем положение рычага управления на 71 градус (допустимые значения от 67 до 75 градусов) для регулировке в режиме холостого хода. Ход рейки в режиме холостого хода равен 5,3 мм, цикловая подача – 13 см3/1000 циклов. При этом допускаемый разбег подачи топлива по секциям ТНВД составит не более 6 см3/1000 циклов. Далее уменьшаем число оборотов до 200, ход рейки при этом возрастает. При повышении оборотов ход рейки уменьшается. В этом и есть принцип действия работы регулятора.
Производим контроль хода рейки на различных оборотах (таблица 2.4). Я рекомендую и на этих измерениях проверять неравномерность подачи топлива, несмотря на то, что в тест-плане данных рекомендаций нет.
Таблица 2.4. Ходы рейки
Произвести перепроверку измерений дважды при поднятии и опускании числа оборотов кулачкового вала.
Далее устанавливаем пневматический корректор на ТНВД. Регулировки корректора по надуву можно производить при помощи его положения на корпусе регулятора либо поворотом вала, на котором находится ограничивающий элемент.
Показания должны соответствовать указанным в тест-плане. В последнюю очередь производится проверка цикловых подач при пуске.
Каждый водитель знает, что дизельные и бензиновые двигатели имеют различное устройство системы впрыска топлива. Так вот, самым главным компонентом первого считается ТНВД дизельного двигателя.
ТНВД: что же это такое?
В народе топливный насос высокого давления принято называть ТНВД дизельного двигателя. Такой агрегат является очень сложным и незаменимым элементом конструкции, так как самой главной задачей насоса является подача дизельного топлива под довольно высоким давлением. ТНВД дизельного двигателя, цена которого указана в статье, способен обеспечивать правильную и очень точную подачу топлива к цилиндрам дизельного мотора под нужным давлением. Топливо подается очень точно измеренными порциями в самый подходящий для этого момент времени. Каждая из них идеально соответствует двигательной нагрузке.
ТНВД дизельного двигателя могут отличаться по методам впрыскивания. Существуют изделия с аккумуляторным типом впрыскивания, а также модели непосредственного действия.
Первые устройства характеризуются тем, что на рабочий привод плунжера оказывают непосредственное воздействие сжатые газы в цилиндре ДВС. Или же воздействие может происходить благодаря работе пружин. Обратите внимание на то, что существуют модели насосов с гидравлическим аккумулятором, которые довольно часто встречаются в очень мощных дизельных двигателях внутреннего сгорания.
Второй же тип устройства можно охарактеризовать как изделие, имеющее механический привод плунжера. Это говорит о том, что явления нагнетания и впрыскивания проходят одновременно. ТНВД дизельного двигателя способен подавать правильную дозу топлива в каждый цилиндр по отдельности.
Основные причины неисправностей
Обратите внимание, что ТНВД дизельного двигателя, неисправности которого описаны ниже, является очень дорогим оборудованием, которое особенно требовательно к качеству самого горючего, а также любых материалов для смазывания. Не забудьте, что использование некачественного недорогого горючего очень быстро приведет к неисправности форсунки, отвечающей за протекание таких важных процессов как впрыскивание и распыление.
Признаки неисправностей
Существуют несколько признаков, свидетельствующих о том, что необходимо проводить ремонт ТНВД. Сюда можно отнести:
- значительное увеличение расходных показателей горючего;
- из выхлопной трубы вы заметите повышенную дымность нехарактерного цвета и запаха;
- во время работы мотора будут издаваться посторонние шумы и звуки;
- отдача и мощность двигателя внутреннего сгорания значительно и заметно падают;
- все чаще будет заметно, что машина запускается не так просто и не так быстро.
Современные показатели диагностики
Диагностика ТНВД дизельного двигателя - это важные меры, принимаемые для профилактики проблем с мотором. Самые современные моторные устройства оборудованы специальной удобной системой впрыска топлива. Такой электронный блок управления способен дозированно подавать горючее в цилиндры, при этом точно распределяя данный процесс по времени. Эта система также способна определить, какое количество дизельного топлива необходимо.
Так вот, если владелец автомобиля начнет замечать даже малейшие перебои в работе системы, то нужно срочно отправлять своего «железного друга» на диагностику. Своевременное обращение в автосервис сможет повлиять на дельнейший процесс ремонта или же замену оборудования.
Во время проведения диагностики специалисты автосервиса смогут определить такие показатели работоспособности:
- с какой частотой вращается вал;
- насколько равномерно подается топливо;
- показатели давления и определение его стабильности.
Эволюция системы
Всем известны глобальные проблемы, связанные с экологией нашей планеты. Поэтому строгие нормы по изготовлению двигателей привели к тому, что массивные механические ТНВД дизельного двигателя, отзывы о котором вы можете прочитать в данной статье, стали заменяться современными системами, имеющими электронную регулировку. К тому же насос, работающий на механике, не может обеспечивать правильную, быструю и точную подачу дизельного топлива. Также он не в состоянии молниеносно реагировать на очень быстро меняющиеся режимы работы мотора.
Такие популярные производители, как Nippon Denso, Bosch и многие другие уже вовсю используют электронные системы управления подачи дизельного горючего. К тому же в подобных разработках принимал участие топливный насос VE. Использование современных систем привело к возможности получения максимально быстрой подачи топлива отдельно в каждый рабочий цилиндр.
Такие системы пришлись по вкусу многим водителям, так как между циклами уменьшилась нестабильность процесса сгорания горюче-воздушных масс. Также, что немаловажно, значительно уменьшились неравномерности в работе мотора на холостом ходу. Некоторые модели были оборудованы специальным клапаном быстрого действия, разделяющим момент впрыскивания топливного горючего на две фазы. Такой процесс помог уменьшить жесткость самого сгорания.
Благодаря полученной точности разработчики смогли обеспечить минимальное количество вредных токсичных выбросов в атмосферу. Этому способствует практически полное сгорание самого топлива. А вот эффективность такого агрегата значительно увеличила коэффициент полезного действия мотора и привела к получению итоговой мощности. Электронные системы работают благодаря ТНВД дизельного двигателя (принцип работы описан в данной статье). Важно знать, что топливным насосом высокого давления можно управлять с помощью специального устройства. Оно позволяет отрегулировать положение дозаторов.
Как работает система
Электронный блок управления своевременно получает важные для работы сигналы от разных датчиков. При этом стоит учитывать такие характеристики, как положение газовой педали, температура горючего, с какой частотой вращается двигательный вал, а также температура жидкости для охлаждения. ЭБУ устроен таким образом, чтобы у него была возможность получать такие данные, как скорость передвижения автомобиля, подъем иглы форсунок, а также температура и давление воздуха на впуске. Электронная система управления способна обработать всю информацию, полученную от датчиков, и передать сигнал к топливному насосу высокого давления. А это, в свою очередь, обеспечивает правильную и своевременную подачу топлива к форсункам.
Также ЭБУ дополнительно учитывает угол впрыска в зависимости от условий работы автотранспортного средства. Даже самая незначительная нагрузка будет замечена электронной системой управления, и насос получит сигнал о том, что нужно увеличить количество поступающего в систему топлива. Также ЭБУ способен контролировать деятельность свечей накаливания. Он обращает внимание на такие параметры, как время, потраченное на само накаливание, а также временной период после этого. Не стоит забывать, что эти процессы напрямую зависят от температуры.
Устройство ТНВД дизельного двигателя
Рассмотрим устройство топливного насоса высокого давления на примере распределительного агрегата. Первое, что нужно учитывать, - это то, что насосы бывают одноплужерными и двуплужерными. При этом даже одна секция устройства может подавать смесь горючего сразу в несколько форсунок.
Итак, насос, о котором идет речь в данной статье, состоит из клапана редукции, регулятора режимов, дренажного штуцера, а также корпуса насосной секции. Также устройство имеет элементы подачи топлива, корпус, люк, отвечающий за опережение впрыскивания, а также электромагнитный клапан и специальное устройство привода плунжера. Конечно, топливный насос высокого давления имеет хоть и эффективное, но очень сложное устройство, поэтому провести диагностику будет не так-то просто. А вот ремонт - это вообще очень сложная задача, даже для хорошо оборудованного автосервиса.
Ремонт ТНВД
К поломкам топливного насоса высокого давления могут привести самые разнообразные причины. Большинство поломок отремонтировать своими руками просто невозможно. Даже в специальном автомобильном сервисе это считается довольно тяжелой для выполнения задачей. Но если оборудование нуждается в замене каких-либо деталей, то это можно сделать и в гараже. Однако специалисты настоятельно не рекомендуют делать это самостоятельно, особенно без предварительной диагностики. В любом случае регулировка ТНВД дизельного двигателя должна проводиться с применением специализированного стенда.
Самой распространенной причиной поломок считается износ самого дизельного двигателя. Это можно определить даже на слух. Поломанный двигатель работает слишком громко и издает странные шумы. Также с каждым разом запустить мотор становится все тяжелее, при этом наблюдаются большие потери мощности. Ни в коем случае не используйте топливо плохого качества. На работе мотора это скажется очень быстро. Отметим, что очень важную роль для исправности играет электроника автомобиля.
Для того чтобы произвести ремонт, чаще всего нужно просто заменить износившиеся детали. Но даже для этого нужно разобрать устройство. Конечно, вы можете сделать это и в своем гараже. Но если вы не обладаете специальными навыками, лучше не рискуйте и отправляйтесь в автосервис.
Процесс регулировки
Обратите внимание, что регулировка топливного насоса высокого давления должна проводиться только на специальных стендах высококвалифицированными работниками. Во время этого процесса обычно используют специально подобранные форсунки. Перед началом регулировки насоса все форсунки должны быть правильно отрегулированы на специальном стенде с учетом всех технических параметров данной модели. После того как насос будет отрегулирован, каждую форсунку устанавливают на цилиндр подходящей секции устройства, которая и регулировалась вместе с этой форсункой.
Как регулируется цикловая подача
Очень важная часть регулировки топливного насоса высокого давления - это процесс контроля самой топливной подачи на номинальном режиме. Чтобы это сделать, нужно рейку насоса установить в положение номинальной подачи при помощи специальной гайки. Во время номинальной частоты вращения обычно замеряют цикловую подачу каждой секции и при этом контролируют уровень топлива.
Правила эксплуатации: выбор масла
Срок службы ТНВД дизельного двигателя напрямую зависит от правильной эксплуатации, а также от используемого вами топлива и других материалов.
Для правильной и долгой работы устройства очень важно вовремя заливать машинное масло. Оно должно идеально подходить именно к вашему двигателю и обладать всеми нужными для него характеристиками. Специалисты не рекомендуют очень часто менять марку масла, так как это может привести к образованию отложений, которые растворить не так уж и просто. Проводите замену масла и фильтров один раз на каждые 7500 километров.
Залог длительной службы
Для того чтобы двигатель исправно работал долгие годы, нужно следовать определенным правилам, а именно:
- Проводить своевременную замену ремня ГРМ. Это нужно делать каждые 50-60 тысяч километров.
- Менять топливный фильтр каждые 10 тысяч километров.
- Хорошо прогревать двигатель и стараться не ездить на высоких оборотах.
- Проводить своевременную диагностику оборудования.
Несколько заключительных слов
Стоимость самого устройства составляет примерно триста долларов (типы ТНВД дизельных двигателей описаны в данной статье). Ни в коем случае не игнорируйте диагностику, ведь даже самая незначительная неприятность может сделать вас жертвой или виновником дорожно-транспортных происшествий. Проводите все ремонтные работы только в специализированных сервисах. Доверяйте ваш автомобиль исключительно высококвалифицированным профессионалам. Выполняя замену износившихся деталей, покупайте только оригинальные изделия от производителя.
Своевременная диагностика и использование высококачественных материалов будут залогом долгой жизни дизельного двигателя. Относитесь уважительно к вашему «железному другу» и вовремя диагностируйте все поломки. Только в таком случае он вам прослужит очень долго.
Заключается в том, что топливная смесь в цилиндре воспламеняется в результате резкого уменьшения объёма воздуха, вызванного ходом поршня вверх.
В момент, когда поршень приближается к ВМТ (верхней мёртвой точке), в камеру сгорания впрыскивается горючая смесь, которая воспламеняется от нагретого в результате динамичного сжатия воздуха.
Никаких элементов системы зажигания, подобно тем, которыми оснащаются бензиновые двигатели, у дизеля нет – топливо вспыхивает самопроизвольно.
Для того, чтобы этот процесс был возможен, необходимо, чтобы соблюдались, как минимум, следующие условия:
Соблюдение условий впрыска топлива под давлением обеспечивает ТНВД - топливный насос высокого давления.
- Топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания под давлением.
- Момент впрыска топлива должен быть строго согласован с фазами ГРМ.
- Количество подаваемого топлива должно регулироваться – иначе невозможно управление двигателем.
Соблюдение этих условий и обеспечивает ТНВД - топливный насос высокого давления.
Если провести для аналогии параллель с бензиновым двигателем, то ТНВД выполняет функции системы питания и системы зажигания одновременно.
Подробнее о назначении и устройстве ТНВД попытаемся рассказать, что называется, «на пальцах» - подробное изучение топливной аппаратуры дизелей потребовало бы объёма отдельного учебного курса.
Механический рядный ТНВД
Топливный насос рядного типа
Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя.
В недавнем прошлом практически все дизельные моторы оснащались такими насосами, по сути, представляющими несколько насосов (по одному на цилиндр), имеющих общий приводной кулачковый вал. Пары плунжер-втулка расположены в ряд, отсюда и название – «рядный ТНВД». Ещё такой насос называют распределительным, или насосом непосредственного впрыска.
Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя. Плунжерная пара – это в топливную трубку форсунки. В движение плунжер приводится кулачковым механизмом, подобно тому, как клапаны двигателя – распределительным валом. После окончания рабочего хода плунжер возвращается в исходное положение под действием пружины.
Каждый рабочий ход плунжера подаёт под давлением топливо в форсунку. Для того, чтобы топливная смесь попала в камеру сгорания вовремя, т.е. впрыск топлива был согласован с работой шатунно-поршневой группы и ГРМ, кулачки на валу насоса установлены в соответствии с фазами газораспределения – углы, под которыми они расположены, как бы повторяют углы взаимного расположения кулачков распредвала и рабочий ход каждого плунжера происходит во время такта сжатия того цилиндра, в форсунку которого этот плунжер подаёт топливо.
Привод кулачкового вала ТНВД осуществляется через муфту с центробежным регулятором опережения впрыска. При увеличении числа оборотов грузики муфты под действием центробежной силы поворачивают вал ТНВД против направления вращения – для изменения момента опережения вспышки. Подобным образом на бензиновых карбюраторных двигателях изменяется угол опережения зажигания – за счёт грузиков на валу распределителя (трамблёра).
Цикл работы плунжерной пары
Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей.
Плунжеры имеют на боковых поверхностях спиралевидные канавки, соединённые с канавками продольными. Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей. В результате поворота происходит изменение количества топлива, поступающего в перепускной канал.
Канавка, выполненная в виде спирали, при разных углах поворота плунжера совмещается с перепускным каналом на разной высоте, что способствует изменению объёма впрыскиваемого топлива.
Плунжер поворачивается за счёт поступательного движения зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым сегментом плунжера. Зубчатая рейка является составляющей частью всережимного регулятора ТНВД, позволяющего управлять двигателем. Посредством дополнительных механизмов она соединена с педалью «газа» (на тракторах – ещё и с ручным рычагом, имеющим такое же назначение).
Кроме рейки, всережимный регулятор имеет механизм, устанавливающий её в положение максимальной подачи, после того, как двигатель заглушен. Делается это для облегчения последующего запуска. После того, как запущенный двигатель наберёт обороты, всережимный регулятор уменьшает подачу топлива.
Подачу топлива на ТНВД осуществляет насос низкого давления, поэтому топливные магистрали делятся на два типа:
- Низкого давления – от топливного бака к насосу низкого давления и к ТНВД; от ТНВД до топливного бака – обратный топливопровод.
- Высокого давления – от плунжерных пар к форсункам.
Роторные распределительные насосы
Роторный ТНВД
В роторных насосах применяется управляющая электроника.
В отличие от рядных, плунжеры в таких насосах устанавливаются в роторе, являющемся продолжением приводного вала. Ротор с плунжерами вращается в кулачковом кольце, выполненном с высокой точностью. В момент рабочего хода плунжер, прижимаемый к кулачку, движется внутрь, толкая топливо в нагнетательный канал ротора-распределителя. Впрыск топлива происходит, когда отверстия нагнетательного канала ротора (канал расположен по центру ротора) и корпуса ТНВД совпадают. Разумеется, форма кулачкового кольца, расположение отверстий в роторе-распределителе согласованы с фазами газораспределения, что позволяет осуществлять впрыск в заданный момент времени.
Вращение приводного вала обеспечивает работу областей низкого (на впуске) и высокого (при нагнетании) давления одновременно.
В таких насосах применяется управляющая электроника, что, в сочетании с конструктивными особенностями, позволяет добиться небольших размеров при высокой производительности.
Устройство и принцип работы ТНВД в системах впрыска Common Rail
ТНВД системы Common Rail
ТНВД системы Common Rail нагнетает топливо в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.
Топливные системы Common Rail называют ещё аккумуляторными. В них ТНВД не осуществляет впрыск топлива непосредственно в камеры сгорания, а нагнетает его в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.
Топливо, находящееся в гидроаккумуляторе под давлением, впрыскивается в цилиндры форсунками, клапаны которых управляются электромагнитами. Применение такой системы позволяет сделать впрыск более точным – как по времени, так и по дозировке. Кроме того, управляющий импульс на открывание клапана форсунки может быть импульсным – до 9 срабатываний за одно впрыскивание. Это позволяет добиться более устойчивого и «плавного» распространения фронта горения смеси, что благоприятно сказывается на мощностных характеристиках горения; ко всему прочему значительно снижается детонация.
Применение общей магистрали высокого давления позволило сделать ТНВД более компактным – теперь достаточно одного или двух плунжеров для обеспечения впрыска во все цилиндры мотора.
Компактным ТНВД стал и применению электрических исполнительных механизмов, работающих под управлением ЭБУ двигателя. Такими механизмами являются:
- Дозирующий клапан на ТНВД.
- Обратный клапан ТНВД.
- Клапан опережения впрыска топлива ТНВД.
Диагностика и ремонт ТНВД
Признаки неисправности ТНВД
Устранение неисправности рядного ТНВД
Ремонту поддаются лишь рядные ТНВД и то в плане очистки и замены изношенных деталей.
Неисправный насос, в первую очередь, проявляет себя через ухудшение мощностных характеристик двигателя. Кроме того, при нарушениях момента опережения вспышки, задаваемого насосом, нарушается работа двигателя на холостом ходу и затрудняется его пуск. Но для выявления причин нарушения работы мотора требуется комплексная диагностика топливной системы, так как симптомы неисправностей, например, или различных датчиков (в случае электронного управления двигателем) характерны и для насоса высокого давления.
В домашних условиях проверить ТНВД должным образом не представляется возможным. Исключением могут быть рядные механические ТНВД – при проверке топливной системы их неисправность легче выделить, так как неисправные форсунки или другие элементы проверить гораздо проще, чем при проверке топливного оборудования систем впрыска Common Rail.
Ремонт ТНВД дизельных двигателей своими руками
В специализированных мастерских настройка ТНВД осуществляется на специальных стендах для проверки и регулировки ТНВД.
Самостоятельный ремонт рядных ТНВД сводится к его очистке и замене изношенных деталей. Ремонту изношенные плунжерные пары ТНВД не подлежат – подобные детали изготавливаются с прецезионной точностью.
При выявлении утечек масла или топлива через насос, а также при выявлении при диагностике топливной системы незначительных отклонений в его работе, можно осуществить его ремонт, связанный с очисткой от загрязнений и заменой уплотнений. Для этой цели продаются ремкомплекты ТНВД, но восстановить выработавший свой ресурс узел с их помощью не удастся.