Предметы:
- Линейный насос высокого давления (ПЭ)
- Роторный распределительный насос (VE)
- Регулировка роторного распределительного насоса
- Распределительные насосы с электронным управлением
- Неисправности из-за длительного простоя
Линейный насос высокого давления (ПЭ):
Рядный насос высокого давления представляет собой первое поколение дизельных топливных насосов. Рядный насос высокого давления состоит из такого количества плунжерных элементов, сколько цилиндров. Каждый плунжер подает топливо в свой цилиндр. Плунжеры высокого давления приводятся в действие внутренним распределительным валом насоса. Когда эти плунжеры поднимаются вверх, они вызывают такт сжатия (который заставляет дизельное топливо проходить по магистрали к цилиндру). Линейный насос высокого давления работает с фиксированным ходом. Поток топлива регулируется поворотом плунжеров. Этот поворот осуществляется тягой управления, косвенно связанной с педалью акселератора. При нажатии педали акселератора плунжеры вращаются, регулируя таким образом подачу топлива.
Насос также содержит регулятор (виден на изображениях ниже), который, помимо прочего, обеспечивает максимально стабильное поддержание частоты холостого хода дизельного двигателя и регулировку подачи топлива по мере увеличения скорости.
Линейный насос страдает от внутренних потерь на утечку. Потери из-за утечек в основном возникают из-за несовершенства уплотнения цилиндра: стенка цилиндра может быть микроскопически неровной, оставляя место для утечек вдоль поршня. На более низких скоростях и низком уровне давления небольшое количество дизельного топлива может просачиваться через уплотнения плунжеров или других внутренних компонентов. Это может произойти из-за того, что уплотнения не закрываются полностью или из-за их износа с течением времени.
По мере увеличения скорости насоса давление внутри насоса обычно увеличивается. Это более высокое давление может помочь уменьшить дефекты уплотнений и компонентов, что может снизить потери от утечек. Это связано с тем, что более высокое давление прижимает уплотнения к движущимся частям и снижает вероятность утечки.
Если подача топлива не регулируется должным образом, что приводит к впрыску слишком большого количества топлива в двигатель, это может привести к чрезмерно высокой скорости регулировки.
- При неисправности системы управления подачей топлива линейного насоса плунжеры могут впрыскивать больше топлива, чем необходимо для текущей скорости. Это может привести к чрезмерной скорости сгорания и превышению рекомендуемой частоты вращения двигателя;
- Если тяга управления, отвечающая за регулировку подачи топлива, выйдет из строя, рядный насос может не реагировать должным образом на педаль акселератора. Это может привести к непреднамеренному увеличению подачи топлива и, следовательно, к увеличению частоты вращения двигателя;
- Физические неисправности встроенного насоса, такие как заедание плунжеров, повреждение деталей или механическая блокировка, могут нарушить нормальный контроль подачи топлива и, возможно, привести к неконтролируемому повышению частоты вращения.
Роторный распределительный насос (VE):
В качестве преемника линейного насоса высокого давления был разработан роторный распределительный насос (CAV DPA и Bosch VE). Этот топливный насос работает полностью механически. Преимуществом ротационного распределительного насоса по сравнению с рядным является меньшее количество плунжеров (и, следовательно, установочный размер) и стандартная регулировка впрыска.
Насос Bosch VE:
Роторный распределительный насос Bosch представляет собой полностью механический насос. Рычаг на насосе напрямую связан с педалью акселератора. Насос работает с плунжером, который перемещается в осевом направлении. Плунжер совершает как вращательное, так и возвратно-поступательное движение (подробно это описано ниже). Управляющая заслонка (соединенная с педалью акселератора) и центробежный регулятор обеспечивают правильную дозировку топлива. При смещении золотника управления влево топливо может выходить из насоса через возвратное отверстие, что уменьшает количество топлива. Как только требуется больше топлива (более высокая скорость или нагрузка), золотник управления смещается дальше вправо, в результате чего объем топлива, поступающего к форсункам, увеличивается. Если нагрузка двигателя остается прежней, частота вращения увеличивается.
Плунжер в роторном насосе Bosch VE отвечает за подачу, впрыск и распределение топлива. Эти три шага объяснены ниже с помощью трех иллюстраций.
1. Подача топлива:
Плунжер повернут влево, позволяя топливу из нагнетательного насоса течь через впускной канал над плунжером в напорную камеру справа от плунжера.
2. Впрыск топлива:
Кулачковый шкив толкает плунжер вправо. Таким образом, впускной канал в пространство пресса закрывается, и объем пространства пресса становится меньше. Давление на топливо увеличивается до тех пор, пока не будет создано соединение с выхлопным каналом за счет скручивания. Через каждые 90 градусов имеется выпускное отверстие, к которому топливо поступает под давлением.
3. Дозирование количества топлива:
Положение управляющего золотника определяет окончание впрыска, а значит, и количество топлива, которое подается на форсунку через выход.
Положение управляющего золотника определяется центробежным контроллером. Эта часть описана ниже.
Центробежный регулятор:
Педаль акселератора опосредованно связана через пружину 4 и систему рычагов (6, 7, 8, 9) с управляющим ползунком 10. В показанном положении (слева) педаль акселератора полностью нажата, и управляющий ползун будет перемещаться в право на максимальную производительность. М2 — точка поворота. Когда будет достигнута регулируемая скорость, центробежная сила будет стремиться переместить управляющую втулку II вправо, заставляя управляющий золотник 10 перемещаться влево. Таким образом, между пружиной 4 и центробежной силой создается ситуация равновесия. Скорость регулируется регулятором урожайности.
На правом изображении показано управление на холостом ходу. Педаль акселератора не нажата, а рычаг полностью находится в правильном положении. Слабая пружина (14) теперь обеспечивает положение равновесия.
Опережение впрыска:
Роторные топливные насосы в стандартной комплектации всегда оснащены опережением впрыска. При увеличении скорости впрыск должен будет происходить раньше, чтобы обеспечить хороший рабочий ход. В противном случае дизельный туман, впрыскиваемый через инжектор, не успеет правильно смешаться с воздухом на более высокой скорости. Поэтому форсунка всегда должна будет впрыскивать на несколько градусов раньше ВМТ (верхней мертвой точки) раньше, чем увеличивается скорость. Система опережения впрыска состоит из плунжера, соединенного с роликовым кольцом. По мере увеличения скорости это роликовое кольцо поворачивается в направлении вращения, так что плунжер впрыска начинает ход насоса (и, следовательно, впрыск) раньше. Для этого опережения впрыска не используется никакая электроника.
Регулировка ротационного распределительного насоса:
Важно, чтобы повышение давления в насосе происходило в нужный момент. Повышение давления определяет время впрыска дизельного топлива через форсунки. Положение топливного насоса можно изменить относительно блока двигателя. В блоке двигателя имеются шлицевые отверстия, в которые можно вставить топливный насос. Вращение помпы не влияет на шестерню, приводящуюся в движение ремнем ГРМ. Шестерня остается неподвижной, но насос за ней меняет положение. Для распределения, которое вращается по часовой стрелке (по часовой стрелке), применяется следующее:
- Перемещение насоса против часовой стрелки приводит к более раннему впрыску;
- Перемещение насоса по часовой стрелке приводит к более позднему впрыску;
Поэтому топливный насос необходимо регулировать в зависимости от положения коленчатого вала и положения регулирующего золотника. Это необходимо осуществлять с помощью циферблатного индикатора.
Ниже представлен пошаговый план, с помощью которого можно отрегулировать роторный распределительный насос.
1. Установите поршень цилиндра 1 в ВМТ.
Проворачивайте коленчатый вал до тех пор, пока поршень цилиндра 1 не окажется в верхней мертвой точке.
Проверить правильность синхронизации коленвала можно, проверив, совпадает ли метка на маховике с меткой на картере коробки передач.
2. Синхронизация топливного насоса
Проверьте правильность синхронизации топливного насоса. Две метки (выделены белым на изображении) должны находиться друг напротив друга. Если топливный насос не установлен вовремя, ремень ГРМ необходимо снять и установить правильно.
Затем вставьте блокирующий штифт (в отверстие, отмеченное красной стрелкой на изображении).
3. Демонтаж деталей
Снимите топливопроводы, шланг охлаждающей воды и корпус термостата, чтобы освободить место за топливным насосом. Это место понадобится вам для установки циферблатного индикатора в насос.
4. Циферблатный индикатор
Найдите стрелочный индикатор, с помощью которого необходимо отрегулировать топливный насос.
Скрутите незакрепленные части циферблатного индикатора вместе. Снимите заглушку топливного насоса и вверните циферблатный индикатор. Облегчите себе задачу, расположив циферблатный индикатор таким образом, чтобы он был хорошо виден при вращении коленчатого вала.
4. Установите предварительную нагрузку.
Поскольку вы хотите, чтобы стрелка циферблатного индикатора всегда касалась внутренней части насоса, вы устанавливаете предварительную нагрузку. Это позволит вам продвинуть циферблатный индикатор немного дальше в корпус насоса.
Установите это натяжение как минимум на 2 миллиметра (см. изображение).
5. Проверните коленчатый вал в нормальном направлении вращения.
Коленчатый вал необходимо провернуть. Указатель циферблатного индикатора будет двигаться. Поскольку делительный поршень совершает движение вперед и назад, указатель в какой-то момент остановится. При дальнейшем повороте коленчатого вала указатель снова переместится назад.
В точке, где указатель остается неподвижным, достигнут максимальный ход делительного плунжера.
6. Установите циферблатный индикатор на 0.
Поверните черное кольцо на циферблатном индикаторе и установите его на 0.
7. Установите поршень цилиндра 1 в ВМТ.
Снова проверните коленчатый вал, пока поршень цилиндра 1 не окажется в ВМТ. Еще раз проверьте метки на маховике и корпусе коробки передач.
Прочтите значение, указанное указателем на циферблатном индикаторе. Указатель переместился против часовой стрелки. Это означает, что распределительный плунжер совершил поворот
0,70 мм. Сравните это значение с заводскими значениями. Если значения совпадают, корректировка не требуется. Если значение неверное, насос необходимо отрегулировать.
8. Отрегулируйте топливный насос.
Отрегулируйте топливный насос, ослабив три болта (показаны на изображениях) на один оборот и сместив положение насоса на блоке цилиндров.
Распределительные насосы с электронным управлением:
В настоящее время дизельные двигатели, как и бензиновые, управляются ЭБУ (управляющим компьютером). С помощью этого компьютера также можно управлять различными функциями топливного насоса высокого давления и регулировать дозировку топлива гораздо точнее, чем при использовании полностью механического топливного насоса. Распределительные насосы с электронным управлением делятся на следующие три типа:
- Насос Лукас ЭПИК
- Насос Bosch VP/VR
- Бош ВП44
Насос Lucas EPIC:
Насос Lucas EPIC представляет собой роторный топливный насос с полным электронным управлением. Контролируются следующие функции; пусковая мощность, контроль холостого хода, контроль выходной мощности при частичной нагрузке, контроль полной нагрузки, контроль момента впрыска, самодиагностика.
Насос Bosch VP:
Насос Bosch VP внутри такой же, как механический насос VE, описанный ранее на этой странице. Такие детали, как нагнетательный насос, кулачковое кольцо, регулирующий золотник, корпус коллектора насоса и плунжер насоса, остались неизменными.
Насос VP имеет следующие новые детали по сравнению с насосом VR:
- Регулировочный узел (привод) для регулирования положения управляющего ползуна.
- Датчик для определения положения управляющего ползуна.
- Регулятор момента впрыска; это контролируется с помощью сигнала ШИМ. (ШИМ означает импульсно-с модуляцией). Сигнал ШИМ поступает от ЭБУ.
Блок регулировки регулирует положение управляющего ползуна. Это достигается за счет работы с постоянным магнитом и электромагнитом, управляемым рабочим циклом. Когда на электромагнит подается напряжение от ЭБУ, он становится магнитным и пытается притянуть постоянный магнит. Чем длиннее сигнал рабочего цикла, тем больше магнетизма создается и, следовательно, тем большее движение (регулировка) он совершает. При потере сигнала рабочего цикла пружина втягивает регулятор.
Датчик положения представляет собой индуктивный датчик, который контролирует вращение вала ранее упомянутого управляющего золотника. Таким образом, ЭБУ получает информацию о том, что желаемые положения достигнуты.
Опережение впрыска:
Система опережения впрыска аналогична насосу Bosch VE. Только у этого насоса VP опережение контролируется ШИМ-сигналом от ЭБУ. Короче говоря, ЭБУ определяет положение роликового кольца, а не обороты двигателя, как это было с насосом VE.
Положение роликового кольца контролирует момент впрыска. Положение плунжера определяет вращение роликового кольца. Плунжер прижимается влево против силы пружины давлением топлива, которое регулятор давления допускает в корпусе насоса.
Топливо под давлением поступает в обратку через регулятор давления топлива. Как только ЭБУ посылает сигнал, этот контроллер гарантирует, что внутренний источник питания будет открыт чуть более или менее. Когда подача открыта, давление топлива поступает в корпус насоса, заставляя весь плунжер перемещаться влево против силы пружины. Это обеспечивает поворот роликового кольца вправо (по часовой стрелке). Это означает, что роликовое кольцо повернуто в «раннем» направлении. Впрыск теперь происходит раньше, перед ВМТ. Как только давление топлива в корпусе насоса падает, пружина обеспечивает возврат плунжера в исходное положение. Таким образом, роликовое кольцо возвращается в положение «поздно».
Насос Bosch VP44:
У радиального насоса ВП44 плунжеры насоса, как и у насосов ВЕ и ВП, расположены не в продольном направлении вала, а перпендикулярно приводному валу. Этот насос высокого давления также всасывает само топливо и регулирует опережение впрыска. Максимальное давление впрыска составляет максимум 1850 бар.
При работе насоса плунжеры прижимаются внутрь кулачками на кулачковом кольце. Когда электромагнитный клапан закрыт, давление может быть создано, а подключение к одной из форсунок осуществляется поворотом вала распределителя. В этот момент происходит инъекция.
Неисправности из-за длительного простоя:
При длительной стоянке двигателя в некоторых случаях может привести к проблемам с топливным насосом и топливной системой. Вот несколько возможных сценариев, на которые может повлиять длительный простой:
- Деградация топлива. Если топливо остается в застое в течение длительного периода времени, оно может разложиться и вызвать конденсацию. Это может привести к образованию отложений и примесей в топливе, которые в конечном итоге могут засорить топливный насос и форсунки;
- Испарение и образование смолы. По мере испарения топлива в топливопроводах могут оставаться смолистые отложения, которые могут ограничить свободный поток топлива;
- Уплотнения и резиновые детали: Длительный простой может привести к обезвоживанию и затвердеванию уплотнений, прокладок и резиновых деталей топливной системы. Это может привести к утечкам или нарушению герметичности системы;
- Застрявшие движущиеся части: В результате окисления и загрязнения движущиеся части могут застрять в топливном насосе. Это может помешать насосу создать необходимое давление топлива.
Чтобы избежать подобных проблем во время длительного простоя, рекомендуется принять меры предосторожности, такие как использование топливных присадок, не хранить автомобиль с низким уровнем топлива, чтобы предотвратить образование конденсата в баке, регулярная проверка двигателя. Дать ему поработать, чтобы убедиться во всем. остается смазанным.
