Саморемонт: Замена мембранного бензонасоса на плунжерный
Давненько меня мучил бензонасос. Летом вообще без мокрой тряпки машина не ехала. Приобрел новый уже давно, но вот установить его все как-то руки не доходили. А приобрел я по совету друзей-тавроводов плунжерный, производства Российской фирмы ПЕКАР.
Сегодня, наконец, (спасибо, что никуда не надо было торопиться) Лягушонка сказала: «Хозяин, ты достал, без обновы не поеду!» — и отказалась заводиться. Мой старенький «колокольчик» вообще отказался качать.
Ну, что же, вперед за орденами 🙂
Снимаем два хомута, отсоединяем подающий и приемный шланги, и откручиваем две гайки крепления бензонасоса.
Теперь видим с торца цилиндрический шток. Домкратим переднее левое колесо, устанавливаем на четвертую или пятую передачу, и прокручиваем колесо по ходу движения автомобиля, добиваясь минимального вылета штока.
Одеваем тоненькую паранитовую прокладку
, затем термоизоляционную, а потом берем вот такой набор щупов
, из них складываем вместе на 0,7 и 0,65 мм (в сумме 1,35) и прикладываем к торцу крепления бензонасоса. Тонкими прокладками добиваемся, чтобы минимальный вылет штока был близким к толщине этих двух щупов (блин, не сделал фотку, но надеюсь, что понятно). После этого, устанавливаем новый бензонасос. Стараемся прикручивать гайки равномерно, чтобы не было перекоса. Одеваем шланги, зажимаем хомуты.
Машина завелась с пол-оборота.
Всем ровных дорог и удачи в саморемонте!
PS: Традиционно, если не лень — кликните снизу по кнопочкам «Нравиться» и/или «Рекомендую», Вам все равно, а мне будет приятно 🙂
Рад буду также комментариям.
Бензонасос Пекар (взято с club.azlk.ru/index.php3?mode=article&id=164299 )
Бензонасос «Пекар»
Что это такое, и как с ним бороться.
Устройство и баги
Прежде всего, хочется разоблачить одну авторыночную легенду. См. фото
Как мы видим, «Пекар» — обычный мембранный насос, с двумя клапанами в крышке (впуск и выпуск). Никакой он не «поршневой» и не, прости хосподи, «плунжерный».
При случае, можете блеснуть знаниями перед авторыночным барыгой. Но, надеюсь, вам это долго не понадобится. Иначе, я зря старался.
Итак, теперь, досконально изучив устройство, перейдем к типичным багам.
1. И самый опасный баг. Самовыпрессовывающийся штуцер выпуска.
Я разбирал два «Пекара»: один более ранних, другой, соответственно, более поздних годов выпуска. С удивлением заметил, что инженеры завода стали использовать клей при посадке штуцера!
̶А̶х̶у̶е̶т̶ь̶, Как далеко зашел технический прогресс! Эдак, лет через 25 они догадаются воспользоваться советом Клуба АЗЛК. А именно, нарезать резьбу.
Удивительно и то, что всасывающий штуцер изначально идет с резьбовым креплением. Может, технолог смотрел чертежи вверх ногами?
Итак, выпрессовываем штуцер легким движением руки и нарезаем резьбу. В посадочном гнезде штуцера. Я нарезал резьбу 1/8″ NPT (хоть она и более мелкая, чем М10х1,5, зато имеет большую плотность витков).
Далее. Можно использовать выпрессованный штуцер, и нарезав на нем резьбу, вкрутить в крышку насоса.
Можно приобрести штуцер с соответствующей резьбой отдельно. Я использовал старый. Хотя предварительно запасся 🙂 Не был уверен, что старый будет хорошо держаться. Однако, мои страхи не подтвердились.
Совет. Запаситесь медными уплотнительными шайбочками №10 разной толщины! Они, малого того, что уплонят соединение штуцер-крышка, но их подбором можно правильно ориентировать Г-образный штуцер в пространстве! Иначе, может получиться так, что он будет «смотреть» не в сторону карбюратора, а в сторону двигателя.
Кроме того, я, при заворачивании штуцера, использовал фиксатор резьбы для неразъемных соединений. В народе — «красный». Люблю я всяческую химию! 🙂
2. Течь масла из-под прокладки и бензина из-под крышки.
Если на первую неприятность давно забили, то на вторую уж точно следует обратить внимание.
Майн кампф.
Вначале следует разобрать корпус бензонасоса. Для этого соскабливаем «заглушки» из неизвестного состава, разработанного в секретных лабораториях завода «Пекар» (напоминающего по консистенции засохшее тесто) с обеих сторон корпуса насоса.
Как пишут в мануалах, подходящим по диаметру стержнем выбиваем ось рычага привода мембраны насоса. И высыпаем все барахло, которое было внутри, на стол. Предварительно запомнив, как оно там все стояло 🙂
Теперь можно поставить корпус насоса фланцем, прилегающим к ГБЦ, на ровную поверхность и понять, почему тонны герметика, которые вы использовали для ликвидации течи масла, не шибко помогали.
Берем шлифовальную шкурку от 100 и выше, ложим ее на твердую и ровную поверхность — и вперед! Шлифуем фланец насоса, прилегающий к ГБЦ, фланец, прилегающий к крышке насоса, и фланец самой крышки. Кроме того, заранее приобретаем комплект прокладок бензонасоса. И шлифуем самую толстую из них. Шлифуем до ровной поверхности ВСЕЙ прилегающей плоскости.
Интересно, я успею закончить статью до футбола? А может, вообще не стоит ничего писать? Все равно, новый насос стоит недорого. Нахрена возиться со старым? Хотя новый насос будет иметь все те же дефекты. А может, поставить электробензонасос? Правда, это геморройно.
Кроме того, следует снять немного мяса с рычага привода и с шайб, иначе они будут слишком выступать за плоскость насоса и рвать прокладку. А упершись в пластиковую толстую прокладку, опять выгибать фланец насоса. Места, которые следует шлифануть, обозначены красненьким.
Естественно, после всех шлифований, нарезаний резьбы и прочих манипуляций, мы хорошенько чистим и выдуваем стружку из полостей насоса. Иначе, вся эта бяка хлынет в карбюратор.
Заодно почистим подмембранную 🙂 полость корпуса насоса. Это единственный способ борьбы с багом номер
3. Ржавчина под мембраной.
Я думаю, что появляется она из-за того, что масло туда не попадает. Зато прекрасно попадают коррозионно активные картерные газы.
Так что чистка щеткой вкупе с обработкой каким-то преобразователем ржавчины — наверное, единственный эффективный метод борьбы. А бороться не помешает. Ибо из-за коррозии рвется мембрана и ломается пружина.
Далее.
Собираем все до кучи. И имеем баг номер
4. Выпадающие клапана.
Сие от того, что многомудрые используют небензостойкую резину в уплотняющем колечке клапана. И пока мы возились с шлифовкой-полировкой, резина, разбухшая в боях, «скукожилась» самым волшебным образом. Раза в три. И, если нагнетающий клапан можно еще как-то удержать в крышке при помощи стопроного колечка, то всасывающий — просто выпадает. Поэтому, лучше заранее запастись новыми колечками.
Но не пытайтесь впихнуть невпихуемое! Колечки подбирайте без фанатизма. Собранный клапан должен без особых усилий войти в свое гнездо. Иначе, он может просто разобраться от набухшей резины.
Вроде бы всё.
Напоследок — еще несколько советов.
Винты крепления крышки и «высокие» гайки крепления бензонасоса я сажал на «синий» фиксатор резьбы, чтобы избежать из самоотворачивания.
Все прокладки между насосом и ГБЦ мазал тоненьким слоем герметика.
Насос снимал-ставил на холодном двигателе. При установке, гайки насоса затягивал без фанатизма.
В итоге — паровых пробок нет (правда, и температура, собака, снизилась!), огнетушитель под боком не держу, масло не течет. По-крайней мере, на протяжении 2 тыс. км 🙂
Как работает топливный насос и почему он не так прост, как кажется
Топливный насос современного автомобиля редко напоминает о себе водителю. И в этом его коварство: редкий автолюбитель знает, где насос установлен, в чём особенности его работы, как понять, что он неисправен, и что делать, если проблемы возникли в пути. Поможем разобраться в этих вопросах.
Электрический топливный насос со снятой крышкой корпуса. Источник: Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0 (via Wikimedia Commons)
Топливный насос: функции, принцип действия
Функция топливного насоса в системе питания проста — подать топливо из бака в двигатель. Там топливо смешивается с воздухом и полученная горючая смесь дозировано подаётся в двигатель. В двигателях разных типов смесь приготавливается по-разному: в карбюраторных движках этим занят карбюратор, в инжекторных — форсунки, управляемые электроникой. Соответственно, насосы в этих системах питания тоже различаются.
На карбюраторных моторах устанавливают механический насос, приводимый в действие от распредвала. Давление, которое создаёт механический насос, невелико, но его хватает для наполнения поплавковой камеры карбюратора. А больше ничего и не требуется. Такой бензонасос работает только вместе с двигателем. Поскольку в карбюраторе всегда есть некоторое количество бензина, двигатель запускается при неработающем насосе. Если необходимо, водитель перед запуском мотора подкачивает топливо вручную.
Классика: механический топливный насос вазовского движка (шланги отсоединены). Источник: Paintforge / DRIVE2
В инжекторных моторах система питания работает иначе. Бензин подаётся под довольно большим давлением к форсункам (в разных моторах от 2,5 до 5 атм.), которые в заданный момент открываются — топливо распыляется (впрыскивается) во впускной тракт или непосредственно в камеру сгорания. То есть здесь два принципиальных отличия: бензин подаётся к форсунке под давлением и это давление должно быть создано в системе до запуска двигателя.
Механический насос ни одно из этих условий не создаст — поэтому стал нужен электрический топливный насос. Электрические бензонасосы пошли в массы в 80-х годах прошлого века вместе с инжекторными моторами.
Где топливный насос находится и как работает
Электрический топливный насос размещается, как правило, в бензобаке. Такое решение имеет несколько преимуществ:
— механизм насоса расположен в закрытом, защищённом от пыли и механических воздействий пространстве;
— отпадает необходимость во впускном трубопроводе, что упрощает конструкцию системы питания;
— перегрев электродвигателя насоса практически исключён — он охлаждается топливом;
— смазывается насос тоже топливом, поэтому необходимость в дополнительной смазке отпадает.
Устройство электродвигателя насоса ясно из этого рисунка:
Устройство двигателя топливного насоса: 1— выпускной топливный штуцер, 2 — клемма для присоединения проводов, 3 — угольные щётки, 4 — постоянный магнит, 5 — корпус насоса, 6 — ротор, 7— впускной штуцер, 8 — фильтр, 9 — клапан сброса давления, 10 — якорь, 11 — обратный клапан. Источник: Sergeevich0001 / DRIVE2
Обратите внимание, что внутренняя полость насоса заполнена бензином. С точки зрения безопасности здесь нет ничего удивительного. Бензин обладает высоким электрическим сопротивлением, поэтому искрение щёток невозможно.
Загореться здесь тоже ничего не может. Опасность представляют пары бензина в смеси с воздухом, причём в определённой концентрации. В бензобаке концентрация паров для воспламенения слишком велика.
Топливный насос в сборе с датчиком уровня топлива: 1 — входная и выходная топливные магистрали, 2 — датчик уровня топлива, 3 — поплавок датчика уровня топлива. Бензонасос находится внутри. Фото: Hella
Конструктивно топливный насос объединён в одном устройстве с датчиком уровня топлива. Чтобы при движении автомобиля в повороте насос не оказался без топлива, в нижней части насоса сделан пластиковый стакан, уровень бензина в котором слабо меняется при любых кренах.
Конфигурация этого устройства зависит от формы бензобака, поэтому вариантов исполнения погружного топливного насоса очень много: фактически, у каждой модели автомобиля насос свой и они между собой не взаимозаменяемы. А вот электромоторов выпускается всего несколько видов и они очень схожи по устройству.
Чем они различаются заметно, так это качеством исполнения и материалов. Для примера рассмотрим два электромотора топливного насоса, очень близких по характеристикам, — один производства Hella, другой безымянный, который мы специально для подготовки этого материала приобрели в ближайшем магазине автозапчастей. Второй немного отличается от первого размерами и несколько больше — ценой: ноунейм дешевле.
Перед вскрытием мы проверили их работоспособность, подключив на несколько секунд к питанию. Разобрав затем оба электромотора, мы обнаружили следы искрения на коллекторе якоря дешевого аналога и ещё кое-какие различия.
Коллектор дешёвого аналога (слева) подгорел, тогда как коллектор электромотора оригинального насоса Hella чистый. Причина — в наличие у мотора Hella конденсатора, которого у дешёвого аналога нет. Фото: Hella
Щётки и токоподводящие элементы дешёвого аналога (вверху) и оригинального электромотора. Качество элементов питания (проволока, проводка, разъемы и т.д.) щёток у изделия Hella выше, они выполнены из более качественных материалов. Фото: Hella
Корпус более дешёвого насоса (на фото) имеет коррозию еще до установки, тогда как корпус оригинального электромотора защищён от коррозии. Фото: Hella
Вывод очевиден: правильно сделанный электромотор — и насос в целом — проработает дольше и с меньшей вероятностью станет причиной внеплановой остановки на дороге, буксировки до ближайшего сервиса, ремонта и прочей необязательной потери денег, времени и нервов. Затраты на круг в случае поломки получатся больше, чем разница в стоимости дешёвого и дорогого компонентов.
По принципу действия электрические топливные насосы бывают объёмные и центробежные. В центробежных давление топлива создаётся вращающейся крыльчаткой. Это простая и надёжная конструкция, но создаваемое ею давление относительно невелико.
Для высоких давлений используют конструкции объёмного типа — роликовые и шестерёнчатые. Действие обоих типов основано на циклическом изменении объёмов всасывающей и нагнетающей полостей.
Устройство топливных насосов для дизельных моторов принципиально такое же. Поскольку степень сжатия дизелей гораздо выше, то и давление впрыска требуется большее. Поэтому в системе питания дизельных двигателей используют два топливных насоса: один размещён в баке и служит для подачи топлива к насосу высокого давления, который расположен на двигателе и обеспечивает работу форсунок.
Важной частью системы питания является регулятор давления топлива (РДТ). Он поддерживает давление в системе в необходимых для правильной работы форсунок пределах. Очень часто РДТ устанавливается на корпусе топливного насоса, иногда — на двигателе. Неисправности регулятора проявляются в затруднённом пуске двигателя, нестабильных оборотах, снижении мощности и приемистости. Работу РДТ может нарушить коррозия, вызванная попавшей в топливо водой.
Как понять, что топливный насос неисправен
Поскольку топливный насос является частью системы питания, его неисправности приводят к нарушениям в её работе. Как правило, проблемы с подачей топлива заметны по характерным признакам — мотор теряет мощность, появляются рывки и провалы, падают обороты и т.п.
Иногда насос начинает шуметь (исправный насос работает почти бесшумно). Выработайте привычку прислушиваться к работе насоса перед запуском двигателя (при работающем моторе ничего не услышите): если со стороны насоса появились необычные, нехарактерные звуки, это может сигнализировать о «начале конца», то есть о скором выходе его из строя — диагностику и ремонт откладывать нельзя. Для полной и точной диагностики требуется специальное оборудование, поэтому его лучше делать на СТО.
Как проводят диагностику топливного насоса на СТО
Насосы разных моделей отличаются по характеристикам и величине конкретных параметров. Однако в общем процедура диагностики одинакова для всех:
1) специальным манометром проверяют давление, создаваемое насосом;
2) с помощью мензурки определяют его производительность;
3) амперметром замеряют потребляемый электрический ток.
Отклонение от нормы любого из этих параметров говорит о неисправности насоса.
Набор для измерения давления топлива. Фото: Valentinos / DRIVE2
Как провести диагностику в дороге
Допустим, проблемы начались в дороге: тяга мотора упала, машина задёргалась, увяла. Вы останавливаетесь на обочине и думаете: «Что делать? Искать подмогу или пытаться справиться своими силами?» Разумно попытаться найти проблему и уж потом принимать решение.
Начинаем искать. Отмотаем назад к теории: мотору для работы нужна топливовоздушная смесь. Электроника по сигналам датчиков обеспечивает необходимую пропорцию воздуха и бензина. Бензин подаётся насосом и отмеряется форсункой; воздух засасывается в камеру сгорания под действием атмосферного давления, а его количество измеряется датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ).
Важно! Неисправность датчика массового расхода воздуха может сопровождаться перебоями в работе двигателя и потерей мощности такими же, как при неисправности топливного насоса.
Датчик массового расхода воздуха, снятый с автомобиля. Фото: Аркадий Боралов
Ещё один тонкий момент: бортовой компьютер зафиксирует полный отказ датчика (загорится лампочка «check engine»), но если датчик «всего лишь» забарахлил, лампочка не загорится сразу. Мотор с неисправным датчиком расхода воздуха заводится и тут же глохнет — всё выглядит так, будто ему не хватает бензина.
Если вы встали в дороге, проверьте работу топливного насоса и датчика. Действуйте так:
1. Дайте двигателю постоять несколько минут, чтобы в системе питания сбросилось давление. Включите зажигание — в течение нескольких секунд должен слышаться шум работающего бензонасоса. Если шума не слышно, насос не работает.
2. Если насос шумит, в топливной рампе должно быть давление. Для проверки заглушите мотор, отверните на топливной рампе защитный колпачок и нажмите на ниппель — если давление в системе есть, брызнет топливо. (Не забудьте завернуть колпачок обратно). Если при работающем насосе в рампе давления нет, наиболее вероятны проблемы с топливной магистралью.
3. Если бензонасос работает, давление есть, но мотор не запускается или запускается и сразу же глохнет, проверьте ДМРВ: отсоедините от него провода, попробуйте запустить двигатель. Если проблемы в датчике, мотор заработает, и вы сможете продолжить путь и доехать до СТО своим ходом.
Перечисленные проверки — всё, что вы можете сделать «на коленке», если неисправность настигла вас в дороге. С неисправным датчиком вы можете ехать своим ходом (разумеется, расход топлива вырастет, а мощность упадёт). Без насоса ехать нельзя — вызывайте эвакуатор или ищите буксир.
Причины и профилактика неисправностей
Вообще-то, топливный насос современного автомобиля — долговечное и надёжное устройство. Его ресурс — около 200 тыс. км пробега. В процессе эксплуатации он не требует специального внимания, однако совсем забывать про него тоже не стоит.
Если не брать в расчёт производственный брак, то неисправности могут возникнуть по следующим причинам:
— засорение фильтра на впускном патрубке насоса;
— коррозия деталей мотора и регулятора давления из-за воды, содержащейся в топливе;
— окисление соединительных контактов;
— перегрев;
— износ.
Кстати, первыми от воды разрушаются самые «нежные» детали — пружины, прижимающие щётки к коллектору. Зимой вода может замёрзнуть внутри насоса и «прихватить» его механизмы. Грязное топливо — наиболее частая причина болезней насоса.
После нескольких лет эксплуатации фильтр на входе в топливный насос может выглядеть так. Нет, это не чайный пакетик. Фото: rocket-one / DRIVE2
Поскольку насос расположен в топливном баке, случайные механические повреждения практически исключены. Однако могут быть повреждены топливопроводы, соединяющие бак с двигателем, и электрические провода, идущие к насосу. Сам насос при этом исправен, но система питания уже не работает.
Вот что вы можете делать в качестве профилактики неисправностей:
1) заправляйтесь качественным топливом;
2) поскольку насос охлаждается топливом, старайтесь не ездить на пустом баке, особенно летом в жару;
3) заменяйте топливный фильтр по регламенту: забитый фильтр создаёт для насоса дополнительную нагрузку;
4) периодически используйте очистители топливной системы, заливаемые в бак в виде добавки, — выбирайте такие, которые помогают удалить из бака воду; обработку лучше приурочить к сезонному обслуживанию перед зимней эксплуатацией.
Топливный насос инжекторного мотора редко напоминает о своём существовании. Продуманная конструкция, удачное расположение в автомобиле, качественное изготовление — всё работает на его надёжность и долговечность.
Но если вдруг возникла необходимость насос заменить, вы знаете, какой и почему покупать. Поищите нужную модель в каталоге HELLA.
Рассказывайте в комментариях о своём опыте, связанном с топливными насосами, и задавайте вопросы — мы ответим в комментариях или в следующем посте.
Плунжерная пара ТНВД: требования к эксплуатации, виды неисправностей и принцип работы
Конструкция данного элемента предполагает наличие двух основных элементов — втулки и плунжера. Последний состоит из небольшого поршня цилиндрической формы. При работе насоса данная деталь двигается внутри втулки. Благодаря возвратно-поступательным движениям, которые они производят, осуществляется нагнетание топлива, после чего происходит всасывание горючего. Плунжерная пара ТНВД имеет отверстия на втулке. Через них происходит подача дизтоплива для нагнетания.
Плунжер является специальным вытеснителем, который имеет цилиндрическую форму. Длина плунжера намного больше диаметра. Другими словами, плунжер представляет собой специальный поршень, который используется в таких механизмах, где требуется создание более высокого давления сравнительно с обычными поршневыми насосами. Отличительной особенностью выступает то, что уплотнитель находится на цилиндре и перемещается по поверхности плунжера в тот момент, когда совершается возвратно-поступательное движение. Такое решение получило название плунжерная пара. То есть главное назначение и функция данного элемента заключается в измерении точного количества горючего для его подачи в цилиндры двигателя. Кроме этого, при помощи данного элемента насос подает топливо под определенным давлением в нужный момент. Но для того чтобы осуществлять все эти операции без сбоя, плунжерная пара должна соответствовать ряду технических требований. Само же ее производство осуществляется на высокотехнологичном оборудовании (как правило, на крупных предприятиях). В домашних условиях подобный элемент изготовить невозможно.
Понятие «плунжерная пара»
Плунжер и его втулка очень точно подогнаны друг к другу, поэтому механизм и называется плунжерной парой. Замену, при выходе из строя, выполняют только парой. Похожие детали сегодня применяют в гидрокомпенсаторах, гидравлических установках, насосах, и прочих агрегатах, создающих давление жидкости. Популярность этих деталей вызвана их надежностью, простотой в конструкции и эффективностью.
Разновидности [ править | править код ]
Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Устройство распределительного ТНВД:
Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).
Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.
Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.
В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:
Когда появился плунжер
Необходимость создания нового насоса появилась, когда изобрели дизельные моторы (изобретатель Рудольф Дизель). Была необходимость подавать горючее под давлением, что обеспечивало его самовозгорание. Изначально применялся тяжеленный и крупногабаритный компрессор, применение которого снижало КПД двигателя.
Первый ТНВД, был разработан Робертом Бошем и выпущен в 1927 году. Предназначался для грузовых машин. С 1936 стали выпускать его аналоги для легковушек. Именно в этом насосе впервые применялась плунжерная пара. Это позволило снизить размеры дизеля без потерь мощности. После изобретения, плунжерные пары усовершенствовались лишь качеством выпуска и применением более прочных материалов.
Характеристики и принцип работы
Характеристики плунжера в ТНВД следующие:
Плунжерный механизм состоит из втулки и плунжера. Плунжер работает как поршень, а втулка как гильза. Плунжер совершает движения вперед и назад внутри неподвижной втулки. От его движения, внутри механизма по каналам перемещается жидкость (в нашем случае топливо), затем выдавливается в пространство, находящееся над плунжером.
Схема работы пары будет такой:
Нагнетательные клапаны
Каждый топливный насос высокого давления оснащается нагнетательными клапанами, цель которых – перекрыть ту часть магистрали, в которой топливо находится в состоянии покоя от той, где солярка уже находится под давлением. Также клапаны нужны для поддержания статического давления в системе (пока мотор заведен, насос продолжает накачивать солярку в резервуар) – они сбрасывают излишек обратно в топливный бак.
Существует несколько типов нагнетательных клапанов, которые применяются в плунжерных насосах. Вот их отличительные особенности.
Клапан постоянного объема без ограничения обратного потока
В конструкцию такого клапана входит втягивающий поршень (часть конструкции клапана). При поднятии плунжера спиральная прорезь перекрывается корпусом втулки, нагнетательный клапан закрывается. Поршень перемещается в направляющую втулки штока.
В этот момент происходит отсечение той части магистрали, в которой образовано высокое давление от надплунжерной полости. Благодаря этому объем топлива в емкости с высоким давлением увеличивается незначительно – только на то количество, которое поступило через втягивающий поршень в полость рабочего хода плунжера.
Клапан постоянного объема с ограничением обратного потока
Когда происходит распыление топлива через форсунку, после закрытия иглы в магистрали создается давление обратного потока. Этот эффект может привести к износу некоторых элементов самого клапана. По этой причине в некоторых моделях насосов используется клапан с ограничением обратного потока. Он выполняет функцию демпфера, не позволяющему обратному давлению оказывать воздействие на клапана.
В устройство такого нагнетательного клапана входят следующие элементы:
Нередко такие клапаны используются в качестве дополнительного механизма, облегчающего работу обратного клапана.
Клапан постоянного давления
Помимо основных элементов клапана в устройство данного механизма входит еще шарик и ограничительный канал. Такие клапаны способны обеспечить нагнетание топлива с давлением свыше 800 бар.
В его конструкцию входят два мини клапана – нагнетательный и стабилизирующий. Первый элемент подает топливо, а второй поддерживает образованное давление. Эта функция позволяет ему поддерживать статику давления между фазами впрыска.
Модификация клапана зависит от того, какими параметрами обладает двигатель в автомобиле. Некоторые клапаны срабатывают не от механики, а от сигнала, который поступает от электронного блока управления.
Достоинства и недостатки
Плунжерные пары имеют много достоинств.
Недостаток только один – износ пар, по причине тяжелых условий их работы. Хотя современные технологии позволяют применять высокопрочные металлы, что повышает сроки эксплуатации, все равно они не дотягивают до полного срока эксплуатации двигателя. Полностью исключить износ пока невозможно.
Стандартные рядные ТНВД
Рядные ТНВД относятся к классической аппарату ре впрыскивания дизельного топлива. Эти надежные агрегаты используются на дизелях с 1927 г. Рядные ТНВД устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин. Они позволяют получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров от 2 до 12. В сочетании с регуляторами частоты вращения коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами они обеспечивают потреби гелю возможность широкого выбора режимов эксплуатации. Рядные ТНВД для легковых автомобилей сегодня не производятся. Мощность дизеля существенно зависит от количества впрыскиваемого топлива. Рядный ТНВД всегда должен дозировать количество подаваемого топлива в соответствии с нагрузкой. Для хорошей подготовки смеси ТНВД должен дозировать топливо максимально точно, впрыскивая его под очень высоким давлением в соответствии с процессом сгорания. Оптимальное соотношение расхода топлива, уровней шума работы и эмиссии вредных веществ в ОГ требует точности порядка 1° угла поворота коленчатого вала по моменту начала впрыскивания. Для управления моментом начала впрыскивания и компенсации времени на проход волны давления топлива через подводящую магистраль в стандартном рядном ТНВД используется муфта 3 опережения впрыскивания см. на рис. ниже, которая с увеличением частоты вращения коленчатого вала изменяет момент начала подачи топлива в направлении «раньше». В особых случаях предусмотрено управление опережением впрыскивания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала регулируются изменением величины цикловой подачи топлива. Рядные ТНВД делятся на два типа: стандартные и с дополнительной втулкой.
Признаки неисправности и причины
При возникновении неисправностей в плунжерной паре, появляются следующие признаки:
Причины
При первых же признаках нужно обращаться к специалистам за помощью. Промедление может обернуться новыми поломками и дорогостоящим ремонтом. Самостоятельно починить ТНВД вы может быть и сможете, а вот отрегулировать его без специального стенда весьма проблематично.
Основные неисправности насосов высокого давления
Устройство любого топливного насоса высокого давления представляет собой сложную конструкцию, значит и потенциальных неисправностей у этого механизма достаточно много. Главной причиной возможных неполадок является плохое качество топлива, что относится как к дизельным системам, так и к бензиновым. Наибольшему износу подвержены плунжеры, и если при осмотре насоса будут установлены потертости на их поверхности, то это первый сигнал о некорректной работе.
Симптоматика поломки ТНВД во многом сходна с неисправностью мотора и системы охлаждения, а потому для более точной диагностики всегда необходимо обращаться в сервисный центр, где будет выполнена проверка на стенде. В бытовых условиях определить возможные нарушения работы насоса можно по следующим проявлениям:
Топливный насос высокого давления можно назвать уникальным агрегатом, который пока не имеет достойных альтернативных решений. Эволюция этого устройства за последние десятилетия затрагивает исключительно совершенствование отдельных деталей и повышение точности их изготовления без внесения кардинальных изменений в общий принцип работы.
Отличие от поршня
Принцип работы поршня и плунжера одинаковый, однако они существенно отличаются друг от друга. Основные отличия поршня от плунжера такие:
ТНВД системы Common Rail
Несколько иной тип насосов высокого давления применяется в топливной системе Common Rail. На конструкции ТНВД здесь сказываются особенности работы самой системы.
Одноплунжерный ТНВД Common Rail
В этой системе впрыск контролируется и управляется ЭБУ, поэтому дозировка и момент впрыска топлива в задачу насоса не входят. У него только одна функция – нагнетать топливо в рампу (аккумулятор).
Поэтому конструкция ТНВД сильно упрощена. По сути, насос состоит только из вала, плунжерных пар (от 1 до 3) и клапанов – впускных и нагнетательных. Регуляторы здесь отсутствуют за ненадобностью.
Двухплунжерный насос высокого давления
Здесь все просто – вал вращается от привода и плунжеры постоянно нагнетают топливо в рампу. Это и все, что требуется от ТНВД.
