Топливный насос высокого давления bosch на дизельных двигателях

Устройство ТНВД BOSCH (Бош) VE. Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления ⭐ (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одно­плунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера показана на рисунке:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

  • роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
  • блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
  • автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
  • электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
  • автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Читайте также:  Расход гсм при обкатке двигателя

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2.

Источник

ТНВД Bosh

Группа компаний Bosch является одним из ведущих поставщиков различных технологий в области автомобилестроения. К числу наиболее востребованных видов выпускаемой продукции относятся различные модели ТНВД или топливных насосов высокого давления от Бош, которые используются в дизельных и карбюраторных бензиновых двигателях самых различных автомобилей, включая такие известные в России бренды, как Audi, BMW, Ford, Isuzu, Nissan, Opel, Volkswagen и многие другие. Поэтому нет ничего удивительного в том, что ТНВД Bosch заслуженно входит в число наиболее востребованных и широко применяемых систем и узлов разнообразных транспортных средств.

История создания

Первые модели дизельных двигателей были созданы в 90-е годы позапрошлого века Рудольфом Дизелем. Силовая установка постоянно совершенствовалась, особенно сильным толчком к росту ее популярности стало изобретение топливного насоса высокого давления. Чрезвычайно серьезный вклад в его появление и совершенствование внес основатель концерна Bosch выдающийся немецкий инженер и руководитель Роберт Бош. Именно он создал в 20-е годы модель ТНВД, которая с незначительными усовершенствованиями и доработками активно используется и в настоящее время.

Следствием существенного роста эксплуатационных и технических свойств дизельных двигателей в целом и ТНВД в частности стало увеличение сферы их практического применения. В 50-60-е годы прошлого века силовые агрегаты на дизельном топливе устанавливаются на грузовых автомобилях и общественном транспорте, а в 70-е – на легковые автомобили массовых промышленных серий. Причина популярности дизельных двигателей состоит в сочетании высокого КПД с экономичностью и экологичностью работы. В значительной степени впечатляющие характеристики агрегата достигаются за счет ТНВД.

Очередным шагом, который еще больше расширил сферу применения дизельных двигателей, стало изобретение системы впрыска топлива Common Rail, также сделанное специалистами компании Bosch. Сегодня она используется на подавляющем большинстве выпускаемых транспортных средств, рассчитанных на использование в качестве горючего дизельного топлива. Логичным следствием этого является неуклонный рост продаж ТНВД Bosch, а также различных комплектующих, запасных деталей и частей к топливным насосам высокого давления, выпускаемых группой компаний из Германии. В настоящее время работниками концерна числятся почти 300 тыс. человек, а продукция Бош реализуется в 150 государствах мира.

Читайте также:  Двигатель cwva какое масло лить

Особенности и функциональное назначение ТНВД дизельного двигателя

ТНВД Бош выполняется стандартные для подобного узла дизельного двигателя функции. В их число входят:

· подача топлива под давлением к форсункам;

· дозирование горючего, учитывающее определенный водителем автомобиля режим работы;

· определение промежутков между циклами впрыска топлива в камеры сгорания.

Таким образом, именно топливный насос высокого давления отвечает за такие важные параметры эксплуатации дизельного двигателя, как расход топлива, устойчивость самовоспламенения, качество сгорания и т.д. Логичным следствием этого становится важность надежной и долговечной работы ТНВД, которые гарантируются качеством изготовления от Бош.

Важно понимать, что в современных условиях — после изобретения Common Rail, постоянного ужесточения экологических стандартов и стабильно высоких цен на топливо – роль ТНВД в дизельном двигателе еще более возрастает. Поэтому серьезные автомобилестроительные компании предпочитают приобретать и устанавливать топливные насосы от самых надежных и проверенных временем производителей, одним из которых является концерн из Германии Bosch.

Устройство ТНВД Bosch

Группа компаний Бош выпускает различные модели ТНВД. Стандартное устройство топливного насоса предусматривает наличие следующих основных деталей и частей:

· плунжерная пара, которая является главным рабочим узлом любого ТНВД;

· канавки и отверстия для подачи топлива к плунжерной паре;

· кулачковый вал, движение которого осуществляется за счет ремня ГРМ;

· центробежная муфта, которая устанавливается на кулачковый вал;

· толкатели поршня, предназначенные для передачи энергии кулачкового вала плунжеру;

· пружины, назначением которых выступает возврат поршня в исходное положение;

· клапаны нагнетательного типа, задача которых состоит в обеспечении перемещения горючего в правильном для работы дизельного двигателя направлении;

· штуцеры, зубчатые рейки, всережимный регулятор и другие комплектующие ТНВД.

Основным узлом, обеспечивающим работу топливного насоса высокого давления, выступает плунжерная пара. Она состоит из двух элементов. Первый – это плунжер или поршень, предназначенный для перемещения и нагнетания топлива, а второй – гильза или втулка, внутри которой он двигается. Основные требования, предъявляемые к плунжерной паре, состоят в долговечности, надежности и герметичности узла.

Поэтому для производства поршня и втулки применяются высокопрочные стали и современное оборудование, обеспечивающее необходимый уровень обработки и точности изготовления деталей. Как следствие – зазор между элементами плунжерной пары в ТНВД Бош составляет 1-3 мкм. Неудивительно, что данный узел часто называют прецизионным. Термин буквально переводится как «высокоточный» и весьма красноречиво описывает высокотехнологичное изделие.

Принцип работы ТНВД Bosch

Несмотря на определенные различия в схеме работы различных моделей топливных насосов от Бош, можно выделить общий принцип их эксплуатации. Он предусматривает последовательную реализацию следующих этапов:

1. Исходная позиция поршня, располагающегося в нижней части втулки. Обеспечивается действием пружин.

2. Давление на плунжер со стороны кулачкового вала.

3. Перемещение поршня в верхнюю часть гильзы, в процессе которого в пространство над плунжером через каналы попадает топливо.

4. Дальнейшее движение плунжера нагнетает давление горючего, что ведет к срабатыванию клапана форсунок и впрыску топлива под давлением в камеры сжигания.

5. Завершающий этап работы ТНВД, заключающийся в перемещении поршня в исходное положение.

Важной особенностью выпускаемых сегодня концерном Bosch топливных насосов высокого давления выступает наличие большого количества разнообразной электроники. Установка современных датчиков в сочетании с приборами контроля и управления обеспечивают эффективность работы как ТНВД, так и дизельного агрегата в целом. За счет качественной высокоточной электроники достигается уменьшение расхода топлива и повышение качества его сжигания. Как следствие – растет КПД и уменьшается количество вредных выбросов, что крайне важно с учетом действующих в настоящее время экологических стандартов, которые становятся все жестче.

Виды ТНВД от Бош

Важным аргументом в пользу работы с концерном Бош для крупнейших мировых автопроизводителей выступает изготовление различных систем подачи топлива для дизельных двигателей. Речь в данном случае идет о следующих видах выпускаемой продукции:

Читайте также:  Почему не падают обороты двигателя на бензопиле

· оборудование для традиционных систем впрыска топлива, предусматривающих установку ТНВД Bosch VE и VR различных модификаций;

· системы с насос-форсунками, которые устанавливаются на мало и средне литражных легковых автомобилях. Наличие нескольких ТНВД, каждый из которых обслуживает одну форсунку позволяет уменьшить размеры двигателя, повысить эффективность и уменьшить издаваемый в процессе эксплуатации шум;

· оборудование для системы Common Rail, которая заслуженно считается самой популярной на сегодняшнем рынке. Причины ее востребованности очевидны и состоят в сочетании эффективности, экономичности и экологичности работы ТНВД и дизельного двигателя в целом.

Сегодня в каталоге продукции Бош представлены самые разные ТНВД моделей CP1, CP2, CP3, CP4, уже упоминавшиеся VE и VR, а также RP и т.д. Важно отметить, что концерн активно занимается разработкой новых модификаций топливных насосов высокого давления, что позволяет регулярно обновлять и дополнять модельную линейку выпускаемой продукции.

Регулировка, диагностика и ремонт

Любая модель ТНВД от Bosch представляет собой сложный и высокотехнологичный механизм. Качество и эффективность его работы в значительной степени определяются КПД всего дизельного двигателя. Поэтому регулировкой, диагностикой и, тем более, ремонтом топливного насоса целесообразно доверять профессионалам, обладающим как достаточным опытом и квалификацией, так и необходимым для сервисного и ремонтного обслуживания ТНВД оборудованием.

Не менее важно отметить, что все настройки ТНВД взаимосвязаны между собой, поэтому любое их изменение может крайне серьезно отразиться на самых разных эксплуатационных и технических параметрах работы топливного насоса. Как следствие – самостоятельная регулировка допускается только в крайнем случае и при очень небольших корректировках в настройках. Намного правильнее при возникновении каких-либо проблем как можно быстрее обратиться в соответствующий сервисный центр, оснащенный необходимым для качественного выполнения работ оборудованием и имеющий штатный персонал достаточной квалификации.

Основания для проведения регулировки и ремонта

Необходимость обращаться в специализированный сервисный центр для регулировки, обслуживания и ремонта ТНВД Бош возникает при выявлении следующих проблем в работе дизельного двигателя:

· заметные перепады или снижение выдаваемой агрегатом мощности. Наиболее частыми причинами в этом случае выступает несвоевременность впрыска горючего или его подача разными по объему порциями;

· рост расхода топлива. Серьезная проблема, причиной которой может стать большой износ деталей ТНВД и двигателя, а также неправильная регулировка электроники, управляющей работой топливного насоса;

· увеличение уровня издаваемого шума или посторонние звуки при запуске и работе двигателя. Чтобы определить характер неисправности в подобной требуется произвести диагностику двигателя и ТНВД на специальном стенде.

Этапы регулировки и обслуживания

Основными этапами сервисного, технического и ремонтного обслуживания ТНВД Бош являются такие:

1. Регулировка цикловой подачи. Позволяет добиться оптимального с точки зрения экономичности и экологичности режима работы дизельного двигателя.

2. Регулировка УОНП. Сложная технологическая процедура, которая может быть выполнена только на современном оборудовании в виде специального стенда.

3. Удаление воздуха из топливной системы. Данная операция выполняется при замене отдельных узлов ТНВД или после длительного простоя транспортного средства, оснащенного дизельным двигателем.

4. Смазка. Предпринимаемые в этом случае действия определяются в зависимости от модели топливного насоса и системы смазки дизельного агрегата.

5. Консервация. Предполагает использование специальных составов, предназначенных для защиты деталей ТНВД от коррозии, а находящегося внутри системы горючего – от загустевания.

Вывод

ТНВД от концерна Бош является одним из самых востребованных в современных условиях узлов, которые устанавливаются на автомобилях и других видах машин и механизмов, оснащенных дизельными двигателями. Популярность продукции группы компаний из Германии объясняется сочетанием высокого качества изготовления, отменных эксплуатационных свойств и разумной стоимости. Дополнительным плюсом ТНВД Bosch является разнообразие выпускаемых моделей топливных насосов высокого давления и их постоянное совершенствование.

Источник

Оцените статью