Устройство системы питания автомобиля

Система питания автомобиля -  предназначена для питания двигателя автомобиля топливом (бензином или дизельным топливом), а также для хранения топлива и его очистки. Устройство системы питания показано на схеме. Если вы хотите понять как изучить устройство системы питания следуйте по материалу. Приятного вам обучения. На современных автомобилях подачу топлива осуществляет система впрыска топлива, основным элементом, которой является форсунка.  

Основные задачи системы питания автомобиля:

Устройство системы питания двигателя

Схема устройства системы питания: 1 - передняя трубка топливопровода; 2 - фильтр тонкой очистки топлива; 3 - рычаг ручной подкачки топливного насоса; 4 - топливный насос; 5 - топливный шланг; 6 - шланг воздухозаборника теплого воздуха; 7 – заборник холодного воздуха;   9 - корпус воздушного фильтра; 10 - патрубок для отвода картерных газов к золотниковому устройству карбюратора; 11 – вытяжной коллектор картерных газов; 12 - карбюратор; 13 – фланец датчика указателя уровня и резерва топлива; 14 – топливозаборник; 15 - поплавок датчика; 16 - задняя трубка топливопровода; 17 - пробка топливного бака; 18 - шланг сообщения топливного бака Устройство системы питания инжекторного двигателяс атмосферой; 19 - топливный бак.

Устройство системы питания инжекторного двигателя. Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя.

 

 

Система питания включает в себя следующие основные элементы:

1. Топливный бак (располагается в нижней, наиболее безопасной части автомобиля и служит для хранения топлива). Топливный бак представляет собой емкость, где хранится топливо (бензин или дизельное топливо), которая крепится к кузову легкового автомобиля. Топливный бак автомобиля состоит из герметичного корпуса с заливной горловиной, которая закручивается запорной крышкой. На корпусе топливного бака имеется отверстие для введения датчиков контроля уровня топлива.

Ремонт топливного бака

Ремонт топливного бака

2. Топливопроводы (топливные шланги проходят под днищем автомобиля и служат для перетекания топлива по ним). Вместо шлангов могут быть стальные трубки, соединяющие все приборы топливной системы двигателя. Топливопроводы бывают высокого и низкого давления.

Топливопроводы в инжекторной топливной системе бывают двух типов: прямой и обратный. Первый служит для подачи топлива с топливного бака в рампу, а второй служит для обратной доставки лишнего топлива в бак.

Топливопроды системы питания

3. Топливный насос (служит для подачи топлива в двигатель). Топливные насосы служат для подачи бензина в цилиндры бензинового двигателя или дизельного топлива дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно дозированных порций топлива, соответствующих нагрузке при данном режиме работы двигателя. Топливные насосы различаются по способу впрыска непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В инжекторной топливной системе применяются электробензонасосы, которые размещаются в модуле топливного бака, вместе с датчиком указания уровня топлива, фильтром и завихрителем.

3.1 Топливный насос дизеля - в системах топливоподачи дизелей применяют поршневые насосы, которые служат для подачи топлива через фильтры к топливному насосу высокого давления (ТНВД).

3.2 Топливный насос высокого давления - (18—20 МПа) подает топливо через форсунки в камеру сгорания в строго определенные моменты и в определенном количестве в зависимости от режима работы двигателя. На автомобильных двигателях применяют ТНВД золотникового типа с постоянным ходом плунжера и регулировкой окончания подачи топлива.

3.3 ТНВД КАМАЗ - зарекомендовал себя, как насос высокого давления отличного качества. Продажа ТНВД КАМАЗ осуществляется профессионалами и представлена в широком ассортименте.

3.4 Топливный насос с электроприводом - служит для подачи топлива, поддерживает оптимальное давление в системе и обеспечивает правильный впрыск топлива при разных режимах работы.

4. Топливный фильтр (служит для очистки топлива).

4.1Фильтр тонкой очистки топлива ямз

5. Воздушный фильтр (очищает воздух, который используется для приготовления горючей смеси).

5.1Воздухоочиститель

6. Карбюратор (используется для приготовления горючей смеси).

6.1 Простейший карбюратор

6.2 Вспомогательные устройства карбюратора

6.3 Управление карбюратором

6.4 Устройство карбюратора

6.5 Поплавковая камера карбюратора

6.6 Системы карбюратора

6.7 Карбюраторный двигатель

7. Инжектор

Устройство топливного насоса высокого давления

Устройство ТНВД  КАМАЗ

Устройство ТНВД КАМАЗ

Чем инжекторный двигатель лучше карбюраторного?

Инжектор

Инжектор KE-Jetronic

Система питания воздухом

Система питания воздухом

Система питания воздухом предназначена для очистки воздуха от пыли и подачи его в цилиндры дизеля.

В систему питания воздухом входит воздухоочиститель, впускной коллектор и турбокомпрессор.

Воздухоочиститель

Для очистки всасываемого в цилиндр воздуха на дизеле установлен воздухоочиститель сухого  типа с применяемым в качестве фильтрующего элемента бумажных фильтр – патронов.

Воздух проходит предварительную в предочистители типа “Инерционная щетка” с эжекционным удалением отсепарированной пыли.

Предочиститель устанавливается на переходную трубу воздухоочистителя и крепится стяжным хомутом.

Для предотвращения засорения сетки воздухоочистителя пожнивными остатками на воздухоочиститель одевается защитный чехол.

Окончательную очистку воздух проходит в воздухоочистителе, который состоит из корпуса, внутри которого с помощью стяжного болта закреплены два фильтр – патрона: основной и предохранительный. Уплотнение фильтр – патронов с корпусом обеспечивается уплотнительными кольцами, приклеенным к торцам фильтр – патронов, а по стяжному болту – уплотнительными шайбами. Крышка поджимается к корпусу маховичком или барашковой гайкой с уплотнительной шайбой, наворачиваемой на стяжной болт. Фильтр – патроны воздухоочистителя состоят из наружной и внутренней сеток, бумажной фильтрующей шторы, заключенной внутри сеток и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой или  полиэтиленом.

Воздух под действием разряжения, создаваемого во всасывающем коллекторе, пройдя через предочиститель, попадает внутрь корпуса воздухоочистителя. Проходя последовательно через фильтр – патроны, воздух очищается от пыли через выходной патрубок и поступает в турбокомпрессор. При этом предохранительный фильтр – патрон выполняет роль гарантийного элемента для защиты от пыли, в случае повреждения основного фильтр – патрона.

Турбокомпрессор

На дизеле установлен турбокомпрессор ТКР 8,5Н использующий энергию выпускных газов для наддува воздуха в цилиндры дизеля. Увеличивая весовое количество воздуха, поступающего в цилиндры, турбокомпрессор способствует повышению мощности дизеля.

Турбокомпрессор состоит из центробежного одноступенчатого компрессора с лопаточным диффузором и радиальной центростремительной турбины.

Корпус турбины отлит из чугуна, имеет газопроводящий спиральный канал (улитку) и фланец для крепления к выпускному коллектору. Проточная часть турбины для прохода выпускных газов образована корпусом турбины, сопловым венцом и колесом турбины.

Корпус компрессора отлит из алюминиевого сплава, имеет центральный входной патрубок и спиральный канал с выходным патрубком. Проточная часть компрессора образована корпусом компрессора, диском диффузора и колесом компрессора.

Корпусы турбины и компрессора крепятся  к  среднему корпусу, отлитому из алюминиевого сплава. Вал ротора турбокомпрессора вращается в бронзовом подшипнике типа качающейся  втулки. Подшипник установлен  в центральной бабышке среднего корпуса с определенным зазором. От вращения и осевого перемещения он удерживается фиксатором.

Подшипник турбокомпрессора смазывается маслом поступающим из масляного фильтра турбокомпрессора по каналу, просверленного в фиксаторе. Из турбокомпрессора масло по маслоотводящей трубке сливается в картер дизеля.

Колесо турбины отлито из жаропрочной легированной стали и приварено к валу ротора. Колесо компрессора отлито из алюминиевого сплава и крепится на валу ротора специальной гайкой.

В турбокомпрессоре предусмотрены контактные газомасленые уплотнения состоящие из втулки, втулки уплотнения, маслоотражателя, диска уплотнения и уплотнительных колец.

Система питания топливом

Система питания топливом

Система питания топливом предназначена для очистки и подачи в цилиндры дизеля распыленного топлива в количествах соответствующих режиму его работы.

Устройство системы питания

В систему питания топливом входят: фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливный насос  с регулятором и подкачивающим насосом, форсунки, топливопроводы низкого и высокого давления, топливный бак.

Нормальная работа дизеля зависит от чистоты топлива, отсутствия в нем воды и воздуха. Поэтому топливо из бака поступает в фильтр грубой очистки, в котором происходит очистка топлива от крупных механических примесей и отстой воды. Из фильтра грубой очистки топливо засасывается подкачивающимся насосом и нагнетается под давлением в фильтр тонкой очистки. Очищенное топливо поступает в топливный насос, который нагнетает его по топливопроводам высокого давления к форсункам. Когда давление топлива достигает давления затяжки пружины форсунки, игла распылителя форсунки приподнимается, и топливо прыскивается в камеру сгорания в поршне.

Топливо, просачивающиеся по зазорам в верхнюю часть корпуса форсунки отводится по сливным топливопроводам. На дизелях СМД – 19Э  из 2, 3 и 4-й форсунок топливо сливается в фильтр тонкой очистки, а из 1-й форсунки в патрубок воздухоочистителя. Из головки топливного насоса излишек топлива через перепускной клапан смонтированный в штуцере насоса перетекает в подкачивающий насос.

Фильтр грубой очистки топлива

Для предварительной фильтрации топлива на дизеле установлен фильтр грубой очистки топлива ФГ – 25, который представляет собой корпус с установленным  на нем  распределителем и отражателем выполненными в виде конуса. Отражатель закрыт металлическим стаканом, который прикреплен к корпусу нажимным кольйом и болтами. В стыке между стаканом и корпусом установлено уплотнительное кольцо. Внутри стакана размещен успокоитель, а в нижней части стакана имеется отверстие, закрытое пробкой для слива отстоя топлива.

Топливо, поступающее в фильтр по топливопроводу через сверление в корпусе, попадает на распределитель. Под успокоителем происходит отстой воды и крупных механических примесей. Отстоявшееся топливо поднимается через центральное отверстие успокоителя и с основным потоком проходит через отражатель, задерживающий механические частицы размером более 0,25 мм в поперечнике. Прошедшее через отражатель топливо через болт по топливопроводу поступает к подкачивающему насосу и дальше – к фильтру тонкой очистки.

Фильтр тонкой очистки топлива

Для окончательной  очистки топлива на дизеле установлен фильтр тонкой очистки ФТ – 75А.

Который представляет собой чугунный корпус, в который ввернут штуцер. На штуцер устанавливается неразборной бумажный фильтрующий элемент ЭФТ – 75А. Фильтрующий элемент закрывается стаканом, который поджимается к корпусу стяжным болтом. Для уплотнения между корпусом и стаканом установлено кольцо. Отверстие для стяжного болта для слива топлива из фильтра закрыто пробкой. В отверстия корпуса фильтра ввернуты болты крепления топливопровода. На корпусе фильтра для выпуска воздуха при заполнении системы топливом имеется продувочный вентиль, состоящий из специального болта, шарика и иглы.

Нагнетаемое подкачивающим насосом топливо по топливопроводу поступает в фильтр. Пройдя через фильтрующий элемент, чистое топливо по каналу стяжного болта поступает в топливопровод подвода топлива к ТНВД.

Топливный насос

Для подачи в цилиндры в строго определенные моменты дозированные порции топлива на дизеле установлен топливный насос.

Топливный насос секционный, четырех плунжерный правого вращения. Насос крепится четырьмя болтами к картеру распределительных шестерен и дополнительно снизу двумя болтами к специальному кронштейну.

В корпусе насоса на двух шариковых подшипниках вращается кулачковый валик. Валик насоса получает вращение от шестерни привода, с которым в зацеплении находится шлицевая втулка, установлена на переднем конце валика. На хвостовике валика установлена шестерня привода регулятора, а между вторыми и третьими кулачками расположен эксцентрик для привода подкачивающего насоса. Валик насоса вращается в два раза медленнее, чем коленвал дизеля. Положение кулачков на валике соответствует порядку работы цилиндров дизеля. Над кулачковым валиком в корпусе насоса поступательно перемещаются толкатели, передающие движение от кулачков к плунжерам.

Четыре плунжерные пары вместе с возвратными пружинами, нагнетательными клапанами с седлами и штуцерами смонтированы в головке, которая крепится на верхней плоскости корпуса насоса. Штуцера удерживаются от проворачивания накладками. К штуцерам подсоединяются топливопроводы высокого давления. Для подвода топлива к плунжерным парам в головке насоса выполнен П – образный канал. К одному концу канала подсоединен топливопровод подачи топлива от фильтра тонкой очистки, а к другому – топливопровод перепуска излишков топлива из головки насоса в подкачивающий насос. В штуцере этого топливопровода смонтирован перепускной клапан.

Толкатель состоит из корпуса, внутри которого на оси вращается ролик. Сверху в корпус толкателя ввернут регулировочный болт с контр – гайкой, с помощью которого регулируется момент начала подачи топлива плунжером.

Плунжерная пара является основным насосным элементом и состоит из плунжера и гильзы. Плунжер и гильза представляют собой прецизионную пару и проходят специальную притирку. На нижнюю часть плунжеров напрессованы поводки, которые посредством хомутов соединены с рейкой. Хомуты на рейке зажимаются болтами. Седло с нагнетательным клапаном поджимается к гильзе плунжера штуцером, внутри которого находится пружина. Между седлом и штуцером установлена уплотнительная прокладка. На нижние заплечики плунжеров опираются тарелки, которые служат упором для пружин.

В нижней части корпуса насоса имеется фланец для установки подкачивающего насоса, а также отверстие для залива и слива масла, закрытое пробками. Для осмотра и регулировки насоса на корпусе имеются люки закрытые крышками. Масляная полость насоса объединена с масляной полостью регулятора.

Смазка топливного насоса циркуляционная от смазочной системы дизеля.

Подкачивающий насос

Подкачивающий насос поршневого типа предназначен для подачи топлива из топливного бака к топливному насосу.

Насос состоит из корпуса, в  котором располагается со штангой и толкателем. Поршень прижимается к штоку пружиной. В корпусе расположены впускной и нагнетательный клапаны. На корпусе  размещен также насос ручной подкачки топлива, который состоит из цилиндра, поршня, рукоятки, крышки цилиндра и прокладки для уплотнения полости цилиндра, когда насосом не пользуются.

При вращении валика топливного насоса кулачок, налегая на ролик толкателя, перемещает толкатель. Движение через шток передаётся поршню, который перемещаясь сжимает пружину. При этом в полости над поршнем топливо сжимается и  нагнетается через клапан в пространство под поршнем, где в это время создается разряжение. При обратном движении толкателя топливо, находящееся под поршнем, нагнетается в топливопровод, идущий к фильтру тонкой очистки, а в полость над поршнем поступает новая порция топлива.

Для заполнения системы питания топливом перед пуском и удаление из нее воздуха пользуются насосом ручной прокачки. Для прокачки топлива отворачивают рукоятку и перемещают поршень в цилиндре вверх – вниз. При этом топливо нагнетается через клапан в систему. После прокачки рукоятку наворачивают на крышку цилиндра. Поршень плотно прижимается к резиновой прокладке и запирает полость цилиндра.

Форсунка

Форсунка предназначена для впрыска топлива в цилиндр дизеля. Она  обеспечивает необходимый распыл топлива и ограничивает начало и конец подачи.

На дизеле установлены форсунки ФД – 22 закрытого типа. Форсунка состоит из корпуса, в нижней части которого при помощи гайки присоединен распылитель. В корпусе распылителя имеются четыре несимметрично расположенных сопловых отверстия. Расположение  отверстий выбрано с расчетом равномерного распределения топлива в камере поршня. Поэтому распылитель фиксируется относительно корпуса форсунки в определенном положении двумя штифтами. Игла распылителя прижимается к отверстию в корпусе штангой и  пружиной. Усилие пружины регулируется винтом, ввернутым в регулировочную гайку. Регулировочный винт удерживается от проворачивания контровочной гайкой. Уплотнение между корпусом форсунки и колпаком обеспечивается прокладкой. Корпус  форсунки имеет фланец с двумя отверстиями под шпильки крепления.

Системы карбюратора автомобиля

Системы карбюратора

Карбюратор состоит из таких основных систем:

- главная дозирующая система ( обеспечивает смешивание топлива с воздухом в определенных пропорциях с помощью специальных калиброваных  жиклеров: главных топливных и жиклеров и воздушных)

- система холостого хода ( обеспечивает работу двигателя на малых оборотах коленчатого вала)

- система пуска ( за систему пуска отвечает воздушная заслонка, которая в свою очередь обеспечивает подачу воздуха в эмульсионные трубки ( смесительные камеры) через жиклеры)

- система экономайзера ( обеспечивает обогащения горючей смеси при долгосрочном нагружении)

- ускорительный насос ( обеспечивает обогащения смеси при кратковременном ускорении)

Системы карбюратора

Для приготовления горючей смеси используют топливо и воздух, причем оба компонента, входящие в состав смеси, должны быть тщательно очищены от механических и других примесей. Горючая смесь - это смесь, приготовленная в карбюраторе из паров мелкораспыленного топлива и воздуха. Горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, смешивается с отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Состав горючей смеси

Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением масс топлива и воздуха. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха. ( обычно принимают 15). Однако количество воздуха, действительно расходуемого на приготовление горючей смеси, может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха это отношение действительного количества воздуха участвующего в процессе сгорания бензина, к теоретически необходимому количеству воздуха.

Для более точного определения степени обогащения или обеднения горючей смеси различают следующие смеси:

богатая смесь ( Коэффициент избытка воздуха 0,70-0,85)

обогащенная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 0,85-0,95)

обедненная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 1,05-1,15)

бедная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 1,15-1,20)

Примечание. Двигатель не должен работать на переобагащенных или переобедненных горючих смесях, так как в обоих случаях уменьшается его мощность и снижается экономичность.

Системы карбюратора

Системы карбюратора

Карбюратор состоит из таких основных систем:

-главная дозирующая система ( обеспечивает смешивание топлива с воздухом в определенных пропорциях с помощью специальных калиброваных  жиклеров: главных топливных и жиклеров и воздушных)

- система холостого хода ( обеспечивает работу двигателя на малых оборотах коленчатого вала)

- система пуска ( за систему пуска отвечает воздушная заслонка, которая в свою очередь обеспечивает подачу воздуха в эмульсионные трубки ( смесительные камеры) через жиклеры)

- система экономайзера ( обеспечивает обогащения горючей смеси при долгосрочном нагружении)

-ускорительный насос ( обеспечивает обогащения смеси при кратковременном ускорении)

Для приготовления горючей смеси используют топливо и воздух, причем оба компонента, входящие в состав смеси, должны быть тщательно очищены от механических и других примесей. Горючая смесь - это смесь, приготовленная в карбюраторе из паров мелкораспыленного топлива и воздуха. Горючая смесь, поступающая в цилиндры двигателя, смешивается с отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Состав горючей смеси характеризуется определенным соотношением масс топлива и воздуха. Для полного сгорания 1 кг бензина теоретически необходимо 14,9 кг воздуха. ( обычно принимают 15). Однако количество воздуха, действительно расходуемого на приготовление горючей смеси, может быть больше или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси принято характеризовать коэффициентом избытка воздуха. Коэффициент избытка воздуха это отношение действительного количества воздуха участвующего в процессе сгорания бензина, к теоретически необходимому количеству воздуха.

Для более точного определения степени обогащения или обеднения горючей смеси различают следующие смеси:

богатая смесь ( Коэффициент избытка воздуха 0,70-0,85)

обогащенная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 0,85-0,95)

обедненная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 1,05-1,15)

бедная смесь ( Коэффициент избытка воздуха 1,15-1,20)

Примечание. Двигатель не должен работать на переобагащенных или переобедненных горючих смесях, так как в обоих случаях уменьшается его мощность и снижается экономичность.

Устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД): виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД): виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Топливный насос высокого давления имеющий сокращенную аббревиатуру (ТНВД) выполняет следующие основные функции:

- подает топливо под высоким давлением в топливную систему ДВС;

- регулирует моменты впрыска топлива.

Топливный насос относится к наиболее важным устройствам, как бензиновых, так и дизельных двигателей.

ТНВД обычно применяются в дизельных двигателях. В бензиновых двигателях применение ТНВД нецелесообразно, ввиду того, что в нем не требуются такие высокие давления, как в дизельном двигателе.

Можно выделить следующие основные конструктивные элементы топливного насоса:

  1. Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Плунжерная система изготавливается из высокопрочной стали на высокотехнологическом оборудовании (станках), в связи с необходимостью высокой точности.

Всего один завод на все пост Советское пространство изготавливал плунжерные пары. Изготовление плунжерных пар сегодня происходит таким образом.

Если внимательно изучить процесс производства плунжерных пар, то отчетливо видно, что огромное значение уделяют прецизионному сопряжению (зазор между плунжерной парой). Плунжер плавно входит в цилиндр под действием собственного веса.

Как изначально упоминалось, топливный насос служит не только для подачи топлива в топливную систему, но и подает его к форсункам на каждый цилиндр на бензиновом двигателе.

Форсунки являются связующим звеном этой цепи и соединяются с насосом специальными трубопроводами. Для эффективного впрыска топлива форсунки соединяются с нижней распылительной частью с специальными отверстиями для увеличения эффективности впрыска топлива с дальнейшим воспламенением. Момент впрыска топливной смеси в камеру сгорания регулируется углом опережения зажигания.

Типы топливных насосов

Существует три основных типа ТНВД, которые мы с вами рассмотрим:

  1. распределительный;
  2. рядный
  3. магистральный.

Рядный ТНВД

Рядный топливный насос высокого давления оснащен плунжерными парами, которые располагаются друг с другом. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива только для одного цилиндра.

ТНВД рядного типа

Пары устанавливаются в корпусе насоса, в котором имеются каналы входа и выхода. Плунжер приводится в работу при помощи кулачкового вала, который имеет привод от коленчатого вала.

Схема устройства рядного ТНВД

 

При вращении кулачкового вала топливного насоса, кулачки воздействуют на толкатели плунжеров приводя их в движении внутри втулок насоса. Вследствие впускные и выпускные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. Когда плунжер движется вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию нагнетательного клапана, через который топливо подается к форсунке по топливопроводу. 

Момент подачи топлива регулируется специальным устройством (муфтой центробежного типа). Работа муфты центробежного типа основана на перемещении грузиков под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется по мере роста (или уменьшения) величины оборотов коленчатого вала двигателя, вследствие чего грузики расходятся к внешним краям муфты, либо сближаются к оси. Происходит смещение кулачкового вала относительно привода, что приводит к изменению работы плунжеров.

Когда обороты коленчатого вала увеличиваются – происходит ранний впрыск топлива, когда уменьшаются – поздний впрыск топлива.

Рядные топливные насосы зарекомендовали себя своей надежностью. Они совсем не привередливы к качеству топлива и смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Недостатки рядных топливных насосов высокого давления – их размер.

Распределительный ТНВД

Распределительный ТНВД включает в себя один или два плунжера, что зависит от объема двигателя.

Устройство распределительного ТНВД насоса

 

И эти один или два плунжера работают на все цилиндры двигателя. Таким образом удалось не только обеспечить более равномерную подачу топлива, но и уменьшить габариты топливного насоса высокого давления. Недостатки распределительных ТНВД в их надежности и долговечности.

 

Распределительные ТНВД имеют различные типы привода:

  1. торцевой привод;
  2. внутренний привод;
  3. внешний привод;

Наиболее эффективными себя показали торцевые и внутренние приводы ТНВД, с меньшей нагрузкой.

Кстати, такие импортные насосы, как Bosch, оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы отечественного производства.

Схема устройства распределительного топливного насоса высокого давления

 

Основным элементом в торцевом приводе Bosch является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет горючую смесь по цилиндрам. Плунжер распределитель при этом совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Плунжер совершает возвратно-поступательно движение одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая обегает кольцо. Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в начальное положение осуществляется с помощью возвратного механизма.  

Именно вращательное движение плунжера, что приводится от приводного вала, способствует распределению топлива в цилиндрах. Величина подачи топлива обеспечивается с помощью электромагнитного клапана или центробежной муфты.

Работа насоса ТНВД

Работа насоса состоит из нескольких этапов:

  1. Закачка порции топлива в надплунжерное пространство;
  2. Нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам.
  3. Возвращение плунжера в исходное положение. Повторение цикла работы.

Внутренний кулачковый привод ТНВД

Такой привод топливных насосов применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например,  Bosch VR, Lucas DPC. В данном типе ТНВД распределение горючей смеси происходит за счет плунжера и распределительной головки.

Схема устройства роторного ТНВД

 

Распределительный вал оснащается двумя плунжерами, расположенными друг напротив друга, которые нагнетают топливо. Тем выше давление в насосе, чем меньше расстояние между плунжерами. По мере возрастания давления топливо поступает к форсункам через нагнетательные клапана.

Магистральный ТНВД

Магистральный ТНВД используется в известной системе подачи топлива Common Rail. Работа магистрального ТНВД заключается в накапливании топлива в топливной рампе, затем подается на форсунки. Давление в магистральном топливном насосе высокого давления составляет примерно 180 Мпа.

Схема устройства магистрального ТНВД

 

Магистральный насос бывает одно-, двух- или трех плунжерным.  Приводится магистральный ТНВД от кулачкового вала.

Когда кулачки воздействуют на плунжер, тот перемещается вниз, происходит расширение компрессионной камеры, давление падает и создается разряжение, которое приводит к открытию впускного клапана, и топливо начинает поступать.

Когда плунжер подымается – давление растет и клапан закрывается. Когда давление достигает необходимой отметки, топливо  через выпускной клапан нагнетается в топливную рампу.

Процесс подачи топлива в магистральном ТНВД регулируется дозирующим топливным клапаном, открытие и закрытие, которого осуществляется с помощью электроники.