Тнвд toyota 22100 6e260 устройство и принцип действия

Обновлено: 05.07.2024

Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя

Топливный насос высокого давления (Injection pump в английских источниках) — узел системы питания автомобиля. Родоначальник ТНВД - Роберт Бош. Изначально устанавливался исключительно на дизельных силовых агрегатах. На легковых машинах стал использоваться с конца 30-х годов XX века. Современные автогиганты применяют этот технически сложный блок на бензиновых моторах, имеющих распределенный впрыск топлива.

Что такое ТНВД и для чего он нужен?

ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:

точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
нагнетание топлива в форсунки;
определение момента впрыска горючего в цилиндры.

Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).

Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.

Устройство и принцип работы

Схематически устройство простого рядного ТНВД можно представить следующим образом:

поршень (плунжер), сопряженный с цилиндром (втулкой), которые работают как единое целое — плунжерная пара;
канавки для подачи топлива к плунжерным парам;
кулачковый вал с центробежной муфтой; вращение вала происходит посредством ремня ГРМ;
толкатели плунжера, на которые давит кулачковый вал;
возвратные пружины, обеспечивающие возврат плунжера;
клапаны нагнетательные;
штуцеры;
рейки зубчатые;

Представляя устройство узла, несложно понять его принцип работы, схожий с работой двухтактного ДВС:

вращается кулачковый вал;
кулачки вала давят на толкатели плунжера;
происходит движение плунжера по цилиндру;
повышение давления приводит к открытию нагнетательных клапанов;
топливо поступает через клапан к форсункам.

Конструкция насоса предусматривает подачу к форсункам не всей воздушно-топливной смеси, но только строго определенной порции. Остатки отправляются в сливные клапаны. Центробежная муфта обеспечивает подачу дизельного горючего в конкретный момент. Всережимный регулятор необходим для определения количества смеси: давление на педаль газа увеличивает объем, ослабление — уменьшает.

От механики к электронике

Механические насосы постепенно вытесняются агрегатами с электронной начинкой. Устройство и принцип работы узлов отличается тем, что все происходящие в ТНВД процессы регулируются электроникой. Здесь обеспечение максимально точного количества смеси, моментальная реакция на малейшее изменение динамики. Механическим насосам такие параметры недоступны. Электроника позволила снизить циклы нестабильного сгорания топлива, уменьшить нестабильность работы дизеля на холостом ходу.

Следующий шаг — двухфазный впрыск топлива, обеспечивающий полноту сгорания. Следствие — уменьшение выброса в атмосферу токсичных продуктов и увеличение КПД двигателя. При этом система контролирует:

положение педали газа;
частоту вращения распредвала двигателя;
температуру двигателя (охлаждающей жидкости);
скорость движения;
величину подъема иглы форсунки;
давление наддува воздуха;
температуру воздуха на впуске;
работу свечей накаливания.

ТНВД с электронными блоками управления снабжены программами самодиагностики, значительно расширяющими возможности использования насосов. Так, при возникновении ряда отказов система будет работать, обеспечивая движение транспортного средства. Полный отказ происходит при выходе из строя микропроцессоров.

Виды ТНВД

В машиностроении используются следующие виды ТНВД:

рядные;
распределительные;
магистральные.

По принципу действия ТНВД делят:

непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
с аккумуляторным впрыском.

Конструкция агрегатов различна, но неизменным является основной рабочий узел — плунжерная пара.

Рядные ТНВД используются на тяжелых и средних грузовиках, активно применяются в машиностроении. Неоспоримое преимущество — способность функционировать на топливе низкого качества. Простота конструкции — это надежность и неприхотливость в обслуживании. В рядных моделях количество плунжерных пар соответствует количеству цилиндров. Недостаток — громоздкость.

В распределительных насосах одна или две плунжерные пары (зависит об объема двигателя) обслуживают все цилиндры. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты и массу узла и обеспечивает равномерную подачу топливной смеси. Применяют агрегаты этого типа на легковых автомобилях. Популярные модели - Bosch, Lucas. Распределительные ТНВД различаются по исполнению кулачкового привода: торцевой, внутренний или внешний. Последний вариант практически не производится. Недостаток распределительных насосов — недолговечность.

Магистральные ТНВД имеют отличную от предыдущих вариантов схему. Нагнетание топлива производится плунжерами (от одного до трех), приводимыми в движение кулачковой шайбой либо валом. Дозирующий клапан отвечает за регулировку подачи топлива. Открытие и закрытие клапана обеспечивается электроникой. Агрегаты этого типа используются в топливной системе Common Rail.

Как понять, что ТНВД неисправен

Производители постоянно улучшают качество насосов, проводя испытания агрегатов в сборе и отдельных элементов. Но от возникновения неполадок никто не застрахован. Протестировать ТНВД, напичканный электроникой, без специального оборудования и программного обеспечения не представляется возможным. Как же понять, что проблемы возникли именно с этим узлом? Общие признаки таковы:

резкое увеличение расхода топлива;
проблемы с запуском двигателя;
выхлопные газы черного цвета;
едкий запах и повышенная дымность выхлопа;
регулярное соскальзывание ремня ГРМ;
утечки топлива;
падение мощности ДВС;
нестабильная работа мотора на холостых обортах.

Основная причина поломок — загрязнение плунжеров насоса (некачественное топливо, смазка и т. д.). Опасна для микронных допусков плунжера и вода, которая может содержаться в горючем.

Подводя итоги, можно сказать, что при соблюдении несложных правил эксплуатации (своевременный сервис, использование качественных ГСМ), ТНВД — надежный узел, позволяющий экономно расходовать топливо.

ЛИКБЕЗ. Устройство и принцип работы электронного ТНВД.

Недавно набрёл на неплохую статью, в которой популярно и понятно описаны принципы работы электронного ТНВД. Материал содержит цветные иллюстрации на примере многим знакомого "Бошевского" ТНВД. Может оказаться интересным и полезным многим обладателям дизельных машин и просто интересующимся, так как знание принципов работы любого механизма необходима особенно тем автовладельцам кто самостоятельно осуществляет ремонты и диагностику неисправностей и сбоев работы разнообразных узлов.
---------

Радиально-поршневой распределительный ТНВД представляет собой насос впрыска с электронным регулированием, имеющий собственный блок управления. Насос создаёт давление впрыска 1500 бар. Высокое давление впрыска позволяет достичь мелкодисперсного распыления топлива. Это приводит к более полному сгоранию топливно-воздушной смеси и меньшему
содержанию вредных веществ в ОГ

Подача топлива
Основные задачи радиально-поршневого распределительного ТНВД:
-забор топлива из топливного бака
-сжатие топлива до 1500 бар
-распределение топлива по цилиндрам

Движение топлива
Всасывание
Радиально-поршневой распределительный ТНВД расположен там, где раньше был установлен пластинчатый насос, всасывает топливо из топливного бака и создаёт давление в ТНВД.

За счёт давления, созданного в ТНВД, при открытом электромагнитном клапане топливо подаётся в камеру сжатия.

Сжатие
Топливо сжимается двумя плунжерами, которые приводятся от кулачковой обоймы через ролики. Привод осуществляется приводным валом.

За счёт вращательного движения приводного вала ролики нажимают на кулачки обоймы и перемещают плунжеры вовнутрь. Это приводит к сжатию топлива между плунжерами.

Распределение
Если электромагнитный клапан закрыт, топливо распределяется по отдельным цилиндрам с помощью вала распределителя и распределительной головки через обратный дроссель нагнетательного клапана и форсунку впрыска.

В распределительной головке имеются отверстия, соответствующие отдельным цилиндрам. Вал распределителя проворачивается приводным валом и соединяет камеру сжатия попеременно с каждым отверстием в распределительной головке

Радиально-поршневой распределительный ТНВД имеет собственный блок управления. Задачей блока является управление и контроль исполнительных элементов насоса впрыска. Для этого в блоке управления сохранены характеристики, точно соответствующие характеристикам насоса впрыска. Блок управления и насос впрыска образуют единый блок и прочно соединены друг с другом

Регулирование количества подаваемого топлива
На приведённом ниже обзоре системы показаны датчики, на основании сигналов которых определяется количество подаваемого топлива Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива. Задачей регулирования количества подаваемого топлива является точная адаптация количества топлива к различным режимам работы двигателя.

Принцип действия:
Процесс наполнения Если электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива открыт, топливо из внутреннего пространства насоса подаётся в камеру сжатия.

Впрыск
Блок управления топливного насоса подаёт сигнал управления на электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива, клапан перекрывает подачу топлива. Все время, пока электромагнитный клапан закрыт, топливо сжимается и подаётся на форсунки впрыска. При достижении заданного блоком управления двигателя количества топлива электромагнитный клапан открывает подачу топлива из внутреннего пространства насоса. Давление падает; впрыск завершён.

При полной нагрузке двигателя объём топлива на каждый цикл впрыска составляет ок. 50 мм3.
Это равно объёму одной капли воды.

На оборотах холостого хода на каждый цикл впрыска требуется ок. 5 мм3 топлива.
Это соответствует размеру булавочной головки диаметром 2 мм.

Дополнительной задачей электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива является остановка двигателя. При выключении зажигания электромагнитный клапан открывается, сжатие топлива не происходит.

Регулирование момента впрыска
На приведённом ниже обзоре системе представлены датчики, на основании сигналов которых определяется момент начала впрыска. Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для клапана управления опережением впрыска. Задачей регулирования момента впрыска является адаптация момента впрыска к частоте вращения двигателя.

Принцип действия:
При увеличении частоты вращения впрыск должен происходить раньше. Опережение впрыска осуществляется регулятором впрыска. За счёт силы действия пружины управляющий поршень прижимается к поршню регулятора впрыска. В кольцевую полость управляющего поршня через отверстие из внутреннего пространства ТНВД поступает топливо под давлением. Клапан управления опережением впрыска определяет давление топлива в кольцевой полости управляющего поршня.

При увеличении частоты вращения клапан управления опережением впрыска увеличивает давление топлива в кольцевой полости. За счёт этого управляющий поршень отжимается от поршня регулятора впрыска, преодолевая силу действия пружины, и открывает канал. Топливо поступает в полость за поршнем регулятора впрыска.

За счёт давления топлива поршень регулятора впрыска перемещается вправо. Поршень регулятора впрыска соединён с кулачковой обоймой так, что горизонтальное движение регулятора впрыска проворачивает кулачковую обойму в направлении опережения впрыска.

Насос ТНВД для автомобиля: принцип действия, разновидности устройства

Насосы ТНВД – это топливные насосы высокого давления, которые применяются для дизельных двигателей. Дизельные автомобили очень сильно отличаются от бензиновых. Разница именно в том, каким образом происходит воспламенение топлива.

Многие производители, такие как Бош, Тойота, Мицубиси, Ниссан, Форд и другие с каждым годом усовершенствуют свои линейки техники с применением насосов высокого давления. Лучшими производителями ТНВД считаются Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel.

1 Принцип действия

Воздух, нагнетаемый в камеру сгорания дизеля, сжимается под давлением. Кроме того, он нагревается. Таким образом, в камере сгорания дизельного двигателя находится горячий сжатый под давлением воздух.

В тот момент, когда впрыскивается топливо, при соприкосновении с горячим сжатым воздухом оно воспламеняется. И подают дизель в цилиндры мотора под давлением и с определенными промежутками времени, чтобы топливная смесь нормально воспламенялась, именно насосы ТНВД.

Мощность двигателя и его крутящий момент регулируются количеством топлива, которое насос впрыснул в камеру сгорания. Насосы ТНВД бывают:

непосредственного действия, т.е. механический вариант;
аккумуляторные, т.е. с аккумуляторным впрыском, или автоматический вариант.

В первом случае срабатывает принцип механического плунжера, при котором нагнетание воздуха и топливный впрыск происходят одновременно. Во втором случае гидравлический аккумулятор или система пружин и форсунок сначала нагнетает давление впрыснутого топлива в аккумулятор, а затем происходит процесс зажигания.

В зависимости от метода подачи топлива в цилиндры двигателя есть три разновидности нопорных установок:

рядные;
многосекционные или магистральные;
распределительные.

Рядные напорные установки – подают в расположенные один за другим цилиндры топливную смесь строго по очереди в каждый из цилиндров. В распределительных вариантах одна и та же секция может подавать топливо сразу в несколько цилиндров. К слову, распределительные установки могут быть одноплунжерными и двухплунжерными. Магистральные только нагнетают топливо внутрь аккумулятора.

Рядные модели различают по количеству цилиндров и давлению при впрыске топлива:

М – это 4-6 цилиндровый, при давлении впрыска в 550 бар;
А – это 2-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
P-3000 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
P-7100 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
P-8000 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1300 бар;
P-8500 – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1300 бар;
R – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1150 бар;
P-10 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
ZW (M) – это 4-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 950 бар;
P-9 – это 6-12 цилиндровый, при давлении впрыска в 1200 бар;
CW – это 6-10 цилиндровый, при давлении впрыска в 1000 бар;
H-1000 – это 5-8 цилиндровый, при давлении впрыска в 1350 бар.

Топливный Насос Т 25 Рядный

1.1 Внутреннее устройство

Через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу коленвала на кулачковый вал передается вращение. Кулачок смещает толкатель, толкатель сжимает пружину и толкает плунжер. Плунжер поднимается, толкает заслонку впускного канала и начинает вытеснять топливо через нагнетательный клапан к форсунке. Чтобы впрыск топлива происходит нормально, нужно, чтобы винтовой и сливной каналы совмещались вовремя.

Распределительная установка ТНВД состоит из:

редукционногоклапана;
всережимного регулятора;
дренажного штуцера;
корпуса напорной секции высокого давления в комплекте с плунжерной парой (золотникового устройства) и нагнетательными клапанами;
топливоподкачивающего насоса;
лючка регулятора (муфты) опережения впрыска;
корпуса ТНВД;
крышка;
электромагнитного клапана выключения подачи топлива;
кулачково-роликового устройство привода плунжера.

Муфта впрыска изменяет в зависимости от количества оборотов двигателя угол впрыска топлива. Назначение всережимного регулятора — изменять количество подаваемого топлива в зависимости от режима работы двигателя (запуск, уменьшение или увеличение оборотов, холостой ход, остановка и т.д.).
к меню ↑

1.2 Возможные причины поломок

Как только вы заметили отклонения в привычной работе насоса ТНВД нужно выяснить и по возможности как можно быстрее устранить причину поломки. Визуально поломку можно определить по утечкам топлива из корпуса насоса, по затрудненному запуску двигателя, по нехарактерным шумам при работе насоса и по тому, как при уменьшении мощности двигателя увеличивается расход топлива.

Насос ТНВД магистрального типа

Среди самых распространенных поломок можно выделить износ комплектующих и использование топлива низкого качества. И то и другое для уязвимого насоса крайне нежелательно.

Износ приводит к деформации деталей, образованию пустот и снижению надежности напорного аппарата. А примеси в топливных смесях низкого качества приводят к постепенному загрязнению деталей, и, в итоге, к выводу насоса из строя. Если устройство подъедает масло, значит, износились уплотнители. А если заклинит плунжерную пару, то на форсунки перестанет поступать топливная смесь.

В качестве обязательной профилактики стоит всегда следить за качеством топлива, которое вы заливаете в бак. Кроме того, всегда следите за уровнем масла. Периодически, загоняя машину на стенд, нужно регулировать количество и равномерность впрыскивания топлива в ТНВД. Для этого разбирают муфту впрыскивания и соединяют с приводом на стенде кулачковый вал машины.
к меню ↑

1.3 ДИАГНОСТИКА И РЕМОНТ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ВИДЕО)

2 Модельный ряд

Различные компании и корпорации выпускают модели рядных, магистральных и распределительных насосов ТНВД для любых сфер применения. Грузовые и легковые автомобили, трактора, погрузчики и экскаваторы, комбайны и многая другая техника используют все преимущества дизельных насосов ТНВД.
к меню ↑

Это одни из самых надежных производителей напорной техники ТНВД. Модельный ряд установок ТНВД компании Бош достаточно обширен. Модели ТНВД представлены на рынке линейкой рядной и распределительной техники с маркировками: A, M, ММС , P, MW, H, VP29, VP30, VP44. В модельный ряд включены также насосы-форсунки PDE и индивидуальные насосы PLD, VE, Lucas DPS, DPCN.

Особое внимание стоит уделить модели ESR. Это – последняя разработка компании Lucas, которая фактически является роторной моделью ТНВД для высокоскоростных двигателей с системой непосредственного впрыска. Так же внимание производителей внедорожников с системой непосредственного впрыска привлекла модель DP200.

Насос ТНВД и его комплектующие

ТНВД с аккумуляторной топливной системой воплощена в моделях Common Rail.

Это системы магистального типа, на которые в последнее время наблюдается достаточно высокий спрос. Delphi DFP 1.x, DFP 3.x и Bosch CP1, CP2, CP3.2, CP3.4. Они применяются для автомобилей марок Вольво FH-12, FM-12, Мерседес Actros, Атего, Скания 114, 124, R, P, T, Рено Магнум, Премиум DXI, DCI, Ивеко Крузор 8, 10, 13, DAF CF, LF, MACK.
к меню ↑

Компания Delphi выпускает серию ТНВД EPIC для автомобилей марок Мерседес, Рено Кенго 1.9, Фиат Добло 1.9, Форд Транзит 2.5. А также серию DP200, 210, 310 для автомобилей и погрузчиков JCB, Перкинс, Катерпиллар и John Deere.

Основной проблемой этих насосов стала металлическая стружка, которая образуется в процессе эксплуатации техники от трения механических деталей друг об друга. Поэтому, в них чаще всего приходится заменять плунжеры. Вал в этих моделях ремонту не подлежит. Он только заменяется на новый.

Дозировочный блок тоже подлежит полной замене, потому что выходит из строя по причине износа деталей в процессе наполнения бака некачественным топливом с примесями бензина, воды или твердых частиц.
к меню ↑

Эта компания специализируется на производстве моделей ТНВД V3, V4, V5 для автомобилей Тойота, Мицубиси, Опель. А их аккумуляторная система Common Rail маркируется как HP0, HP2, HP3, HP4 и успешно применяется в автомобилях Тойота, Мицубиси, Ниссан, Форд Транзит, Пежо Боксер и Ситроен.

Насос ТНВД DENSO

Отличительной особенностью этой марки стали ECD-регуляторы (Electronically Controlled Diesel system). Это система впрыскивает дизельное топливо при полном контроле электроники. Отрегулировать такие ТНВД можно только на специальных стендах, с использованием контроллеров и форсунок.

Славится своим распределительными ТНВД VRZ для Мицубиси Паждеро 3-Canter, Мазды, Коматсу и других автомобилей. В этих моделях ТНВД без труда можно восстановить плунжерные пары. Кроме того, распределительная техника Zexel используется для японских машин, а от моделей Бош их отличает только номера деталей. В остальном строение абсолютно идентично.

Устройство ТНВД

Одним из основных составляющих системы питания дизельной силовой установки является насос, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением на форсунки. Полное название – топливный насос высокого давления (аббревиатура – ТНВД). Помимо дизельных моторов такой насос применяется и в бензиновых агрегатах с инжекторной системой, у которой подача бензина осуществляется непосредственно в цилиндры.

Этот узел системы питания имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку в его задачу входит не только нагнетание дизтоплива, но еще и подача его на форсунки в строго определенные моменты. В общем, от его работы напрямую зависит функционирование силовой установки.

Виды ТНВД

Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:

рядные;
распределительные;
магистральные.

Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.

Основной рабочий узел

Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.

Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.

Работа плунжерной пары

Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость. При передвижении вверх подача прекращается (канал или клапан закрывается) и плунжер начинает сжимать дизтопливо. При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.

В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.

Особенности конструкции и принцип функционирования рядного ТНВД

Рядный вид является «родоначальником» насосов высокого давления, поскольку именно эти ТНВД использовались на первых дизельных установках и применение он, хоть уже и ограниченное, находит и сейчас.

Особенность его заключается в том, что для каждой форсунки предусмотрена своя топливная секция (с одной рабочей парой). Все секции размещены в ряд, отсюда и название типа ТНВД. Разновидностью его является V-образный насос, у которого секции располагаются в два ряда. Также стоит отметить, что он полностью механический, и только в последних модификациях стали использовать электромеханические регуляторы момента подачи топлива.

В нем плунжеры приводятся в действие от кулачкового вала, который получает вращение посредством привода от коленвала. При этом кулачки воздействуют на поршни секции не напрямую, а через роликовые толкатели. Возвратное передвижение плунжера обеспечивается пружиной.

Интересно в этом типе ТНВД организована регулировка количества топлива, подающегося на форсунки после сжатия. Для этого в гильзе проделано два отверстия – впускное и выпускное, причем первое находится ниже второго. Также на рабочей поверхности поршня сделана винтовая проточка. За счет проворота гильзы относительно плунжера и удается регулировать порции топлива.

А работает все так: при движении вверх, поршень перекрывает оба отверстия, и начинается сжатие топлива. Но при поднятии до определенного уровня, проточка на поршне соединяется со сливным отверстием, из-за чего давление падает, поскольку топливо начинает стекать по проточке, и нагнетательный клапан закрывается, прекращая его закачку в магистраль. За счет изменения расположения сливного отверстия относительно плунжера можно регулировать уровень совпадения его с проточкой.

К примеру, при работе мотора под нагрузкой необходимо обеспечить подачу большего количества топлива. Для этого втулка поворачивается так, чтобы отверстие с проточкой совпало как можно позже, тем самым порция дизтоплива, которая пройдет через нагнетательный клапан, будет увеличена.

Для проворота втулки используется рейка, которая имеет постоянное зацепление с зубчатым сектором, установленным на внешней поверхности гильзы. Причем эта рейка воздействует на все топливные секции одновременно, что обеспечивает синхронность регулирования дозировки.

Как уже отмечено, ТНВД помимо сжатия обеспечивает еще и соблюдение момента впрыска. Причем в рядном типе это организовано очень просто – плунжерная пара срабатывает точно на конце такта сжатия. Но здесь имеется очень важный момент – чем крупнее порция впрыскиваемого топлива, тем больше времени нужно, чтобы его подать. То есть, при работе мотора под нагрузкой, впрыск должен начаться раньше.

И это обеспечивает регулятор опережения момента впрыска. В полностью механическом насосе в его качестве выступает центробежная муфта, установленная на кулачковом валу насоса.

В конструкцию этой муфты входят подпружиненные грузики, которые за счет центробежной силы могут расходиться, преодолевая усилие пружин. Это расхождение приводит к тому, что кулачковый вал меняет угол (проворачивается) относительно своего привода. То есть, чем выше скорость вращения этого вала, тем на больший угол грузики его провернут. В результате кулачок будет раньше набегать на толкатель плунжера и момент начала впрыска изменяется.

Также в конструкции используется электромеханический регулятор момента подачи топлива. В такой конструкции электроника посредством датчиков отслеживает параметры работы силовой установки и на их основе через исполнительные механизмы управляет углом начала подачи дизтоплива.

Механический регулятор момента подачи топлива

Насосы рядного типа отличаются высокой надежностью и неприхотливостью к качеству топлива. Но из-за ряда недостатков, среди которых значительные габаритные размеры и сравнительно медлительное реагирование на изменение режимов работы мотора, использование этого вида ТНВД сейчас ограничено. Он пока еще применяется на тяжелой технике, что же касается автомобильного транспорта, то его вытеснили другие типы насосов.

Распределительный тип ТНВД

Следующим этапом в развитии дизельных систем питания стало использование насосов распределительного типа.

Особенность этого вида ТНВД заключается том, что в конструкции используется только одна топливная секция, которая обеспечивает подачу на все форсунки. Примечательно, что секция только одна, но в ней может использоваться разное количество плунжерных пар – от 1 до 4.

Существует несколько типов распределительных ТНВД, отличающихся между собой по особенностям работы прецизионных пар и их приводом. В целом, все насосы этого типа делятся на:

торцевые;
роторные;
с внешним приводом (кулачковым).

Отметим, что последний тип из-за низких показателей надежности особого распространения не получил.

Торцевой тип

Насосы с этим приводом – достаточно распространенный вариант и выпускаются они многими именитыми производителями топливной аппаратуры для дизелей.

Топливный насос высокого давления

Устройство топливного насоса высокого давления с этим видом привода подразумевает наличие только одной прецизионной пары, которая одновременно выполняет и роль распределителя – направляет сжатое топливо к требуемой форсунке.

ТНВД торцевого вида

Особенность работы заключается в том, что поршень выполняет не только возвратно-поступательное перемещение, он еще при этом и вращается. Чтобы обеспечить одновременное выполнение нескольких движений, в конструкции используется специальная кулачковая шайба с закрепленными на ней роликами.

Суть работы очень проста – эта шайба за счет воздействия пружин находится поджатой к неподвижному кольцу (упирается в него роликами). В кольце проделаны выемки под ролики. При вращении ролики периодически попадают в имеющиеся выемки, что приводит к возвратно-поступательному движению самой шайбы, которая связана с плунжером, при этом она его сразу же и вращает.

Схема питания дизельного двигателя

При ходе поршня внутри втулки происходит сжатие дизтоплива, а его вращение обеспечивает открытие того или иного канала, по которому топливо под давлением движется к требуемой форсунке.

Процесс работы плунжера ТНВД

Блок высокого давления

Это была описана только работа топливной секции. Но в конструкцию этого насоса входит еще ряд дополнительных элементов:

топливоподкачивающий насос (роторно-лопастной);
регулятор опережения момента подачи;
дозирующее устройство (механическое или электромагнитное);

Если рассматривать все эти дополнительные устройства, то принцип их работы – не сложен.

Подкачивающий насос располагается на валу ТНВД и представляет он собой ротор, с установленными в нем роликами. Вращается этот ротор в статоре, на внутренней поверхности которого проделаны специальные пазы.

Главный рабочий механизм ТНВД

В качестве регулятора опережения впрыска выступает неподвижное кольцо (к которому поджата шайба с роликами). Проворачивая ее вокруг оси можно менять угол проворота вала, при котором срабатывает рабочая пара. В движение это кольцо приводится исполнительными механизмами электронного блока управления ТНВД.

Дозировка топлива механическим регулятором выполняется за счет срабатывания специальной муфты. В электромагнитном типе роль дозатора выполняет специальный запорный клапан, который по сигналу от блока управления перекрывает подачу топлива в магистраль.

Роторный тип

Еще один ТНВД распределительного вида, получивший неплохое распространение, имеет так называемый роторный привод (он же – внутренний кулачковый). В этом насосе тоже имеется только одна топливная секция, в которой может использоваться 2, 3 или 4 плунжерные пары.

Пары в этом типе насоса расположены радиально. Плунжеры при этом совершая поступательное перемещение, двигаются навстречу друг другу. Надплунжерные пространства объединены в единую полость – камеру высокого давления. Втулки в плунжерных парах, как таковые – отсутствуют. Их роль выполняют отверстия в валу-распределителе насоса.

В целом, конструкция топливной секции включает кулачковую шайбу, с проделанными пазами на внутренней поверхности. Внутри этой шайбы размещен вал-распределитель с установленными в нем плунжерами. В движение поршни приводятся через специальные роликовые башмаки, ролики которых постоянно контактируют с рабочей поверхностью шайбы.

Кулачковый двухплунжерный ТНВД

Суть работы секции такова: при вращении вала, башмаки повторяют форму поверхности шайбы. Попадание на выступ поверхности приводит к вдавливанию башмаков внутрь вала, при этом они толкают плунжеры (происходит поступательное движение). Попавшее ранее в камеру высокого давления топливо сжимается и подается на распределитель, где и перенаправляется на требуемые форсунки.

Но это только принцип работы топливной секции. В конструкцию ТНВД помимо нее входят топливоподкачивающий насос (роторного типа), регуляторы дозировки и момента впрыска, электронный блок управления, который регулирует работу насоса в зависимости от режима работы силового агрегата.

Насосы распределительного типа отличаются компактными размерами и достаточно высоким создаваемым давлением. Но есть и недостатки, главным из которых является короткий срок службы плунжерных пар.

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.

Насосы низкого давления (топливоподкачивающие)

Выше рассматривались ситуации, когда топливо уже находится в ТНВД. Но к нему оно еще должно поступить, причем пройдя несколько этапов очистки. И это выполняет топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий).

Они бывают как внешними, так и внутренними, механическими или электрическими.

В топливных системах с рядными ТНВД обычно используются внешние механические подкачивающие насосы поршневого типа. Привод его осуществлялся от эксцентрика вала насоса высокого давления.

Механический топливоподкачивающий насос

Конструктивно он очень прост. Внутри его корпуса имеется поршень со штоком, контактирующим с эксцентриком и двумя клапанами – впускным и выпускным.

При движении поршня вниз, топливо за счет разрежения через впускной клапан закачивалось в надпоршневое пространство. Движение же его вверх сопровождается закрытием впускного клапана и открытием выпускного, через который поршень выдавливает дизтопливо далее – к фильтру тонкой очистки.

Принцип работы ТННД

Поскольку его производительность больше, чем требуется для работы мотора, конструктивно предусмотрен сброс излишков обратно в бак.

В ТНВД распределительного типа уже используется внутренний механический подкачивающий насос роторного типа.

Нередко вместо механических узлов используются электрические, которые могут устанавливаться на корпусе ТНВД, в магистралях низкого давления или же непосредственно в баке. Они зачастую используются и в системе безопасности, которая при аварии подает сигнал на его отключение для прекращения подачи топлива в магистрали.

Электрический топливный насос

Принципиальных изменений в конструкции ТНВД давно уже не было, автопроизводители используют проверенные временем механизмы лишь дорабатывая отдельные детали и системы управления.

Тнвд toyota 22100 6e260 устройство и принцип действия

До того хоть холодный пуск был сразу, а горячий со 2-3 раза.

Снял новый ТНВД, разобрал, сравнил детальки со своим 6Е140. Отличие нашел только в кулачковой шайбе. Стоит № 55, должна быть №36. Установил № 36 и свою плунжерную пару, которая визуально в идеале. Ничего не изменилось. Перебрал все имеющиеся SPV. Все работают по-разному, но на запуск это не повлияло. Если точнее, 1 из всех клапанов дает очень жесткий старт, но работает так же как остальные.

Тяга на ходу примерно как и была. Двигатель работает значительно жестче, чем до замены ТНВД.

Пробовал поворачивать ТНВД к блоку - нет реакции.

Пробовал установить пружину таймера короче, мягче - нет реакции. На жесткость работы это не повлияло. Думал может TCV не работает, отключил разъем двигатель стал грохотать как пулемет.

Предыдущий ТНВД был сделан в корпусе от 22100-5В300. Все отличие в TCV. Остальное перекочевало из штатного 22100-6Е140.

Кто как думает, что можно сделать?

Сегодня снова разобрал пол мотора, достал ТНВД, разобрал, все прецизионные детали и сопрягаемые поверхности отполировал. Собрал ТНВД и двигатель. Вроде одинаково стало запускаться, что горячий, что холодный. с 3-ей длинной прокрутки без удара, как будто вдогон. Немного дымит. В темноте в свете фар заметно. Зато тянуть стало гораздо лучше. Перестал грохотать.

Появился подсос воздуха. Буду искать.

Теперь вопросы к специалистам: осевой зазор насоса подкачки 4мкм. это нормально или маловато? Измерил микрометром. Толщина ротора и лопастей одинаковая.

Еще: если подать питание на SPV, свечи не греть и крутить стартером, мотор не запускается. Это нормально?

Добавлено (14 Ноя 2019, 20:38)
---------------------------------------------
Похоже, у специалистов я в игноре?

Нашел откудо сосет воздух. Русские шланги на топливной магистрали начали рассыхаться (им 2 года), торцы уже в глубокую трещину. Трещины отрезал, скрутил пока так. В выходные куплю новые шланги. Бонусом лягушка цвыркает когда качаеш топливо.

Установил Хундаевский насос с фильтром. Такие фильтры идут на все дизельные Хундаи, в тч Камон Рэйловские. Надеюсь, необходимые 5-7мкм фильтровать будет.. Воздух больше не идет.

Казымыч, Там все перебрано, все проверено. Все, что надо есть, резинки новые железки наполированы, жиклерные отверстия чистые, зазоры на зависть новым изделиям, а проблема не решается.

Добавлено (17 Ноя 2019, 15:43)
---------------------------------------------
Собрал начисто топливный фильтр, поставил новые шланги от бака и до ТНВД.

Приемная трубка, которая к штуцеру ТНВД крепится тоже подверглась некоторой доработке. Была проверена параллельность плоскостей проушины, которая крепится к приемному штуцеру. Поверхности выровнены и отшлифованы до Rz12. Непараллельность плоскостей 5мкм. Трубка встала на свое место без проблем. Гайка так же приторцована и отшлифована до Rz12. установлены новые прокладки и гайка затянута с усилием 20Нм.

Дальше было самое интересное. Сделал прозрачный расходный бачок, установил рядом с ТНВД. Прокачал (сколько там было воздуха это кашмар). Завел. Как только двигатель остановился, бачок начал завоздушиваться, а уровень топлива в нем уменьшаться.

То есть, топливо под своим весом уходит в бак, а воздух сосет сам ТНВД. Не тронутой осталась крышка ТНВД и сопряжение со штуцером обратки. Это уже не сегодня.

Это понятно. Для механического ТНВД это актуально, тк в штуцере обратки ничего нет. А для электронного ТНВД данное утверждение под вопросом, тк штуцер обратки содержит подпружиненный шаровой клапан. Пока давление не достигнет 1.8 бар, клапан не откроется. Соответственно, обратка если и воздушится, то ТНВД через нее, воздуха не наберет. При условии герметичности клапана разумеется. Мой экземпляр проверен, шарик в нем новый, седло наполировано. Давление держит даже насухо.

На данный момент установлено следующее:

Подающая и обратная магистрали герметичны. От бака до самого ТНВД. Простояли под вакумом целые сутки, уровень топлива в контрольной трубке не изменился.

Воздух содержался в топливном фильтре. Отсюда были все проблемы с заполнением топливом дополнительного фильтрика и ТНВД. Прокачал его в перевернутом положении, открыв штуцер слива воды. На этот штуцер надел шланг и опустил конец в бутылку. Типа как тормоза прокачивают. Качал пока весь воздух не вышел.

На данный момент, величина воздушного пузыря в доп фильтре не изменяется ни при каких обстоятельствах.

Сегодня снял обратный клапан. Посмотрим, что будет.

Тем не менее, проблема с запуском не решилась. Двигатель по-прежнему запускается холодный сразу, а прогретый с 2 или 3 попытки.

Добавлено (22 Ноя 2019, 18:39)
---------------------------------------------
Возник вопрос: не зря ли я заглушил ЕГР? Может он как-то влияет на горячий запуск двигателя этой модели?

Добавлено (24 Ноя 2019, 20:32)
---------------------------------------------
Пока ничего не делал. Просто наблюдаю за машиной. Сегодня температура воздуха -4С, соляра тяжело прокачивается лягушкой. 2 дня назад было -11С, саляра замерзла. Короче, х. пойми.. Холодный двигатель устойчиво запускался только со второй прокрутки, а горячий всегда с первой и с полоборота.. WTF?

Думал, мож вода в топливе. Но тогда датчик воды должен сработать.. Циркуляция топлива между ТНВД и баком постоянно происходит.
Diesel fuel only

Проверяем ТНВД дизеля в домашних условиях

У автомобиля с неисправным ТНВД теряется мощность, увеличивается расход топлива, возникают проблемы при пуске мотора, усиливается задымление из выхлопной системы и прочее. Причин приводящих к нарушениям работы насоса может быть много, от появления влаги в плунжерной паре до проблем в электронике. Лучший способ проверить ТНВД это на стенде в СТО, однако некоторые неисправности можно определить самостоятельно в своем гараже. Чтобы научиться это делать, следует уметь определять признаки, а для этого нужно знать причины приводящие к этому.

Типы топливных насосов

Для начала следует разобраться с видами ТНВД для дизельных автомобилей, так как у каждого из них свои типовые особенности и поломки. Однако у всех насосов, независимо от разновидностей, есть один главный узел, а именно плунжерные пары (поршни и цилиндры).

ТНВД разделены на типы по принципу работы впрыска:

непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
аккумуляторного впрыска.

Кроме этого у насосов высокого давления существует разделение еще и на классы по устройству:

Рядный – рабочие сегменты установлены в ряд, впрыск солярки идет по очереди во все цилиндры.
Распределительный – топливо из одной секции подается на несколько цилиндров. Бывают как одноплунжерными, так и двухплунжерными.
Многосекционный – более известен как V-образный либо гидравлический аккумулятор. Устанавливаются на двигателях с высокой мощностью, но с малыми оборотами.

На ТНВД непосредственного впрыска нагнетание и подача проходит одновременно, посредством механического привода плунжера. На аккумуляторных типах подача топлива идет по раздельным циклам – вначале нагнетается в аккумулятор насоса, а затем в форсунки. У современных моделей весь процесс управляется электроникой.

ТНВД устанавливаются и на бензиновых автомобилях. Применяются на двигателях с непосредственным впрыском. Насос необходим для подачи топлива в камеру цилиндра под высоким давлением, а уже в нем образуется горючая смесь, которую поджигает свеча зажигания.

Признаки неисправностей насоса высокого давления

Большинство признаков появления неисправностей топливного насоса для большинства типов и видов одинаковы либо очень схожи. К ним относятся следующие симптомы:

резкое увеличение потребления топлива;
работа мотора становится нестабильной, особенно на небольших оборотах;
проблемы при пуске мотора, крайне чувствительно в холодные периоды года;
уменьшение мощности авто;
увеличение задымления из выхлопной трубы;
вытекание солярки из ТНВД;
увеличение шума при работе мотора.

Автовладельцы с большим опытом отмечают еще один явный признак нарушений в работе плунжера насоса – на холостом ходу «горячий» двигатель может заглохнуть без видимых на то причин. Запуск его невозможен пока насос не охладится до нормальной температуры. «Холодный» мотор запускается нормально.

Причины поломок ТНВД

Есть несколько наиболее важных причин выхода из строя насоса высокого давления. Обычно это обусловлено поломкой следующих деталей:

Плунжер. Наиболее частой причиной служит загрязнение плунжерной пары. Здесь выделяется два главных фактора. Первый – это характер конструкции (например, слишком маленький зазор). Второй – плохое качество топлива (наличие нежелательных примесей засоряющих устройство). Помимо этого загрязнение может попасть и с мотора – сажа, грязь и т.д. Также на работу влияет износ плунжерной пары, что приводит к сильным перегревам подшипников.
Наличие воды в топливе. Влагой может смыть топливный слой защищающий поверхности прецизионных деталей насоса высокого давления, что ведет к снижению срока его эксплуатации и даже возможному заклиниванию.
Загрязнения топливного фильтра. Ведет к возможному попаданию грязи в плунжерную пару, к тому же насос работает на износ.
Нарушения в подаче и распределении топлива. Также частой причиной этого является неисправность плунжерной пары, а именно износ поводков, зубов на рейке, нагнетательных клапанов и загрязнение форсунок.
Брак деталей. Довольно редко, но все же встречается на дешевых насосах. Сюда можно отнести трещины и сколы корпуса, поврежденные подшипники, заклинивание плунжерных втулок и тому подобное.
Износ подшипника. Чаще вызвано старением либо браком детали. Ведет к нарушениям работы насоса, а сам подшипник и рядом расположенные детали перегреваются, что уменьшает эксплуатационный срок.
Заклинивание поршней и втулок. Приводит к выходу из строя зубчатой рейки, кулачкового вала, шестеренки, регулятора и шпонок. Чаще вызвана попаданием влаги в полость между поршнем и втулкой.
Износ узлов ТНВД. Возникает в результате старения либо после проникновения внутрь воды, что приводит к коррозии деталей насоса.
Коррозия плунжерной пары. Появляется при наличии в топливе большого количества воды.
Нарушения в системе охлаждения. Другими словами при длительном использовании либо больших нагрузках, насос просто перегревается. Неисправность охлаждения может быть вызвана недостаточным количеством антифриза, засорами, поломкой отдельных частей и т.п.

При возникновении подозрений в неисправной работе рейки ТНВД или связанных с ней элементов, необходимо проверить на исправность следующие узлы:

открепление рейки от деталей регулятора;
проверить хомуты поводков плунжера;
заклинивание винтов зубчатых венцов.

Наиболее опасной причиной поломки является неисправности в подвижности рейки подачи топлива. В случае клина ее на максимальной подаче топлива так, что регулятор не сможет вернуть ее в обратное положение, тогда в моторе резко увеличивается число оборотов коленвала. Это ведет к тому, что двигатель начинает работать на пределе, а это чревато последствиями. При клине рейки в выключенном положении – двигатель не запуститься.

При эксплуатации авто в условиях пониженных температур встречаются случаи перемерзания деталей и узлов ТНВД. Для предотвращения таких ситуаций следует использовать горючее и масло соответствующие температурному режиму.

В системах аккумуляторного впрыска (или Common Rail) бывают случаи поломки управляющего клапана. Чаще сразу заменяется на новый. Иногда его перебирают и меняют некоторые запчасти.

Определение неисправностей в ТНВД

Стоит помнить, что наиболее достоверные данные по состоянию топливного насоса можно получить только после проверки на специальном стенде в автомастерской. Естественно без специального оборудования такая диагностика в домашних условиях невозможно. Но все же есть возможность проверить некоторые элементы и исправность их работы.

Вода в плунжерах

Для этого потребуется снять ремень с газораспределительного механизма (ГРМ), и аккуратно прокрутить шкив. При вращении с переменными усилиями – воды нет. Если при вращении приходится прикладывать значительную силу или вовсе не получается прокрутить – значит есть влага.

Присутствие влаги в ТНВД чрезвычайно вредно как для него, так и для всего мотора. Это ведет к быстрому износу деталей и сокращению срока их службы, к тому же может вызвать появление коррозии и даже полный клин агрегата.

Давление в плунжерной паре

Можно проверить с помощью специального тестера – КИ-4802 или ТАД-01А. Если такового нет, тогда подойдет обычный манометр с большим диапазоном измерений.

Прибор вкручивается вместо топливной трубки или закрепляется в центральном отверстии головки ТНВД. Затем запускается двигатель, и снимаются показания. В нормальных условия значение должно быть близким к 300 кг/см 2 . Это условное значение и зависит от многих факторов, главное, чтобы при испытаниях цифра была максимально близка к указанной. В случае давления системы значительно ниже 300 кг – детали плунжерной пары сильно изношены, необходим ремонт или замена.

Проверка датчиков управления

Чаще у датчика просто вышел срок службы либо случайным образом были повреждены их провода. Это ведет к тому, что на ЭБУ приходит некорректный сигнал и он начинает сбоить.

Утечка топлива

Если топливо течет именно из насоса высокого давления, тогда причина чаще в изношенных уплотнительных кольцах. Чтобы определить это, нужно на заведенном моторе покачать ось рычага насоса. Из под поврежденного уплотнителя потечет соляра.

Бывают случаи утечки топлива из места установки плунжерной пары. Тогда необходимо провести диагностику. Для этих целей насос следует снять с авто.

Герметичность клапана ТНВД проверяется в следующей последовательности:

отвернуть трубку высокого давления от дефектного сегмента;
рейку насоса перевести в позицию выключенной подачи;
ручным насосом создать давление в топливной системе.

При неисправном клапане из отверстия нажимного штуцера появится топливо. Если этого не случилось – клапан исправен.

Схватывание рейки

Перед проверкой рейки от нее следует отсоединить тяги и рычаги регулятора и скобы останова. Затем посредством рычагов управления насосом перевести рейку в крайнее положение. Исходя из усилий при передвижении можно сделать вывод о том, «прикипела» она или нет. В процессе важно сделать несколько оборотов кулачкового вала. Если дефектов нет, рейка будет двигать плавно и без толчков.

На замерзание

Если появились признаки поломки топливного насоса в холодное время года, следует проверить его на замерзание. Если такое произошло, его нужно снять с автомобиля и занести в тепло. Когда он отогреется и подвижность деталей восстановится его необходимо разобрать, слить масло и тщательно промыть чистой соляркой. После этих процедур в картер заливается свежее масло и насос устанавливается обратно на авто.

При замерзании насоса в очень сильные морозы, рекомендуется воспользоваться также и размораживателем.

Профилактика поломок ТНВД

Своевременное проведение необходимых профилактических мер – лучший ремонт. Это позволит сократить финансовые растраты из-за неожиданных поломок и продлит срок службы топливного насоса и всего двигателя. К таким мерам относится:

Соблюдая перечисленные профилактические меры, можно продлить эксплуатационные сроки всех деталей и узлов автомобиля, а также сократить расходы на ремонт. Топливный насос высокого давления является наиболее важным механизмом в системе подачи горючего в дизельных машинах, поэтому поддержание его нормальной работы относится к наиболее важным моментам.

Вывод

Еще раз напомним: полную диагностику ТНВД можно провести только в автосервисах и СТО на специальном стенде. Частичная проверка возможна и самостоятельно, но полной картинки не даст.

Читайте также: