Топливные насосы в дизельных двигателях - устройство и принцип работы

Большинство из нас просто заправляется на заправке. Некоторые слышали немного о форсунках или топливных фильтрах, другие узнали, что это так, а третьи даже не знают об этом. Однако волшебный способ, которым топливо попадает из бака к упомянутым выше форсункам, остается для многих загадкой.
Работа дизельного двигателя внутреннего сгорания во многом основана на подаче топлива и соответствующей дозы воздуха в цилиндры. Затем воздушно-топливная смесь сжимается до высокого давления и самовоспламеняется. Вырабатываемая энергия приводит в движение поршни. Это передает мощность на коленчатый вал, затем на коробку передач и, наконец, приводит в движение колеса. Элементом, отвечающим за подачу топлива, является подающий насос. Он транспортирует топливо из бака в цилиндры. Это один из важнейших элементов системы электроснабжения. Мы выделяем несколько его видов.

Секционные насосы - первые насосы, используемые для гидравлического впрыска топлива . Такой насос состоит из набора насосов, перекачивающих топливо (так называемые секции впрыска). Каждая секция обслуживает один цилиндр, но все они соединены друг с другом зубчатым стержнем, который, поворачивая все поршни вдоль продольной оси, регулирует дозу топлива и, следовательно, мощность приводного устройства.
Эти насосы состоят из таких элементов, как:
• топливопроводы,
• цилиндры насоса,
• поршни,
• запорные клапаны,
• магистрали высокого давления,
• корректор дозы топлива,
• форсунки и рейка.

Мы делим секционные насосы на насосы с фиксированным началом и концом впрыска, переменным началом и концом впрыска и переменным началом и концом впрыска.
Их основным преимуществом является простой ремонт, а недостатками являются:
• проблемы с соблюдением норм выбросов вредных веществ ,
• волнообразная частота вращения двигателя,
• проблемы с регулировкой дозы топлива на отдельные секции насоса,
• более высокий расход топлива по сравнению с другими технологиями и высокие производственные затраты ( необходимость изготовления множества деталей с высокой точностью).
Поскольку у секционных насосов больше недостатков, чем преимуществ, от них отказались.

Гидравлические топливные насосы
Лучшим и менее аварийным решением было использование гидравлических топливных насосов в дизельных двигателях . Мы различаем два типа этих насосов: рядные и роторные. Они используются в современных постройках. Второй тип более распространен благодаря небольшим размерам, весу, меньшей стоимости производства и современности.
ТНВД
В насосах этого типа различают рядное или последовательное расположение нагнетательных секций. Он оборудован отдельной нагнетательной секцией, состоящей из цилиндра и поршневого штока, отдельно для каждого цилиндра. Он приводится в движение кулачком вала насоса с помощью роликового толкателя. Другой элемент системы - регулировочная втулка, установленная на цилиндре и соединенная с ножкой плунжера. Вращение регулировочной втулки возможно благодаря зубчатой ??рейке, которая взаимодействует с зубчатым кольцом, закрепленным на регулировочной втулке.
В верхней части цилиндра имеется нагнетательный клапан и радиальные отверстия. Одно из этих отверстий соединяет пространство с каналом подачи, а другое - с каналом отвода. Топливо начинает откачиватькогда верхний край плунжера закрывает отверстие подачи. Это продолжается до тех пор, пока не откроется контрольный край сливного отверстия.

Роторный ТНВД (распределитель)
Роторный впрыскивающий насос используется в системах впрыска низкого давления. Он состоит из следующих элементов:
• топливопроводы,
• подающий насос,
• корпус,
• перекачивающий насос,
• ротор с цилиндром и поршнями,
• система воздуховодов (впускной, распределительный, выпускной),
• линии высокого давления, питающие форсунку и форсунки.
Принцип действия
Принцип работы этого типа насоса заключается в том, что ведущая пластина приводится в движение валом электродвигателя. Ролики, расположенные в вырезах диска, прижимаются к дорожке. Между ними находится топливо, которое складывается для увеличения его давления. Перепускной клапан защищает от чрезмерного повышения давления. Его основная функция, как следует из названия, заключается в перекачке топлива в случае слишком сильного повышения давления. Он также обеспечивает циркуляцию потока топлива внутри насоса. Дополнительно используется пусковое устройство, изменяющее угол опережения впрыска.
Преимущества и недостатки
Недостатками распределительного насоса являются:
• несоответствие действующим стандартам чистоты выхлопных газов, • требования к чистоте топлива,
• снижение скорости откачки в конце дозы (что способствует протечке форсунки),
• высокие требования к материалам и необходимость очистки поверхности из-за рабочих ударов поршней по поверхности кулачка,
• повышенная доза топлива при пуске.
Распределительные насосы имеют больше преимуществ, чем секционные. Примеры включают:
• более точное дозирование топлива,
• меньший удельный расход топлива,
• стабильность работы,
• большую чистоту выхлопных газов,
• меньшее количество элементов, требующих точной обработки,
• довольно низкая цена,
• небольшие размеры.

Большинство компаний сейчас используют систему Common Rail . Он более эффективен за счет большей возможности корректировки дозы топлива, а также позволяет соблюдать действующие нормы выбросов.
Принцип работы системы Common Rail
Система Common Rail оснащена насосом высокого давления. В современных конструкциях поршневой топливный насос сжимает их до очень высокого давления. Он нагнетается из насоса в резервуар под давлением (так называемый рельс), соединенный с форсунками.
Внедрение системы Common Rail потребовало владения передовыми технологиями производства и соответствующей системы управления. Насос высокого давления, как следует из названия, производит давление около тысячи бар. Форсунки, в свою очередь, доставляют топливный туман за несколько миллисекунд. Это показывает, насколько точными должны быть эти компоненты. Управление осуществляется через электронный контроллер. В режиме реального времени он рассчитывает требуемую дозу впрыска топлива за цикл и делит ее на несколько более мелких частей, так что вся доза впрыскивается не сразу.
Преимущества и недостатки системы Common Rail
Основное преимущество этой системы - возможность произвольно формировать инъекционную дозу. Он разделен на несколько более мелких, поэтому КПД двигателя выше. Благодаря хорошему распылению дозы процесс горения более эффективен, а регулировка угла опережения зажигания и давления впрыска более точна. Это приводит к снижению шума и сокращению выбросов вредных веществ.
В новых автомобилях необходимо устанавливать сажевые фильтры . Их правильная работа оплачивается процессом регенерации. Благодаря разделению дозы инъекции в системах Common Rail, так называемые пост-впрыск, то есть впрыск топлива во время такта выпуска. Топливо с выхлопными газами поступает в фильтр DPF, который обеспечивает саморегенерацию.
К недостаткам этой системы можно отнести высокую стоимость изготовления и высокую чувствительность к качеству топлива . Он изготовлен точно, поэтому использование некачественного топлива может привести к его заеданию.