Все о ТНВД: что это за аббревиатура, что делает и какие виды бывают
ТНВД относится к дизельной топливной технике и появился в первой трети 20 века. И сегодня мы пытаемся разобраться в нюансах этой структуры
Фото: Аншель / CC BY-SA 4.0 / Wikipedia Commons
Что такое ТНВД
Топливный насос высокого давления – это сокращение от «топливный насос высокого давления». Он является неотъемлемой частью любой дизельной техники и предназначен для создания и распределения необходимого давления топлива в магистрали перед впрыском на форсунку (в некоторых типах.
От механического ТНВД к электронному
В настоящее время классические механические ТНВД, отвечающие как за создание давления, так и за распределение дизельного топлива между форсунками, активно заменяются насосами с электронным управлением, единственной целью которых является создание давления в системе Masu. Кроме этой общей особенности, современные электронные ТНВД конструктивно имеют мало общего со своими устаревшими аналогами. Таким образом, чисто механический топливный насос высокого давления не имеет деталей с электронным контролем и управлением. С другой стороны, современные ТНВД (вместе называемые Common Rail) также имеют механический привод от коленчатого вала, но также управляются командами блока управления. Форсунки для ТНВД с механическим и электронным управлением также существенно отличаются. Ниже мы более подробно рассмотрим различные типы конструкций насосов.
Прежде чем мы перейдем к этой теме, есть важное замечание. С технической точки зрения ТНВД используются не только в дизельных двигателях. Например, бензиновые силовые системы с непосредственным впрыском также имеют топливные насосы высокого давления. Однако их конструкции существенно различаются, и, говоря о ТНВД, мы чаще всего имеем в виду дизельное оборудование. Давайте поговорим об этом.
Принцип работы ТНВД
Хотя между ТНВД с механическим и электронным управлением существуют существенные различия, принцип работы и основные этапы работы практически схожи. Алгоритм следующий.
Причем все зависит от конструкции топливной системы. Если это классика, то дизель подается в механическую форсунку, которая открывается под давлением и впрыскивает топливо в пространство перед камерой сгорания. В случае Common Rail топливо поступает в общую топливную рампу после плунжера, откуда управляемая форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания по сигналам блока управления.
Устройство ТНВД
Независимо от устройства ТНВД дизельного топлива содержит следующие детали и элементы.
Для рядных и распределительных ТНВД требуется механическая система регулирования скорости для поддержания частоты вращения коленчатого вала, заданной водителем (педалью газа). Это, с одной стороны, не дает двигателю заглохнуть под нагрузкой, а с другой – не дает дизелю выйти из-под контроля. Это явление, при котором неконтролируемая подача топлива приводит к дальнейшему увеличению скорости, что приводит к саморазрушению двигателя.
Виды ТНВД
Поскольку дизельные двигатели наиболее широко применяются в машиностроении и транспортной отрасли, типы топливной аппаратуры также различны. Существует три основных типа конструкций топливных насосов высокого давления.
Рядный ТНВД
рядный ТНВД (Фото:yard76.ru)
Предок всех последующих изменений. Тем не менее, он и по сей день регулярно применяется в тяжелых дизельных установках (морских, промышленных) и дешевой строительно-хозяйственной технике. Это самый неприхотливый тип ТНВД и практически безразличен к качеству топлива. Как следует из названия, линейные инфузионные насосы имеют плунжеры, установленные в ряд, и управляются одной стойкой, подключенной к регулятору скорости. Стойка поворачивает все плунжеры на тот или иной угол в зависимости от режима работы, установленного регулятором. Плунжер имеет канавку, по которой течет топливо. В зависимости от угла, на который рейка поворачивает плунжер, будет меняться положение канавки и соответственно в большей или меньшей степени будет подпитываться линия высокого давления.
Распределительный ТНВД
одноплунжерный распределительный ТНВД (Фото: autoleek.ru)
Более компактный, но менее надежный вариант дизельного топливного устройства. Главной особенностью классического распределительного ТНВД является наличие во всей системе одного плунжера, который движется одновременно в двух направлениях вдоль и вокруг оси. Перемещение плунжера создает необходимое давление топлива (ход задается регулятором оборотов), а при вращении распределяет давление топлива, последовательно открывая выходы на той или иной линии к форсунке.
Многие дизельные двигатели имеют ТНВД-распределитель с радиальным плунжером. Такие насосы имеют от 2 до 4 плунжеров, общее давление, которое они создают, выше, а момент и количество подачи топлива контролируется электронным регулирующим клапаном.
Магистральный ТНВД (Common Rail)
главный ТНВД (Фото: commonrail.kz)
Самый современный и эффективный тип дизельного ТНВД, доступный на сегодняшний день. Практически везде, от всех классов легковых автомобилей до больших грузовиков, частично или полностью заменены более устаревшие схемы. Обычно такие ТНВД имеют несколько плунжеров (два или три), расположенных радиально так, что они сходятся к оси приводного вала. Но главная особенность таких насосов в том, что каждый плунжер подает топливо не в магистраль форсунки, а в общий объем – топливную рампу. Фактически, название Common Rail, впервые использованное компанией Bosch, переводится как «Common Rail». Эта емкость питает каждую форсунку индивидуально и открывается в нужное время и на нужную продолжительность на основе сигналов компьютера. Кроме того, в главном ТНВД плунжер не вращается вокруг своей оси (поскольку нет необходимости дозировать топливо), а лишь совершает возвратно-поступательное движение, перекачивая дизельное топливо в рейку.
такое решение позволяет поддерживать постоянное высокое давление внутри топливной рампы. Это гораздо более высокое давление, чем могут обеспечить традиционные схемы, в которых впрыск осуществляется индивидуально из плунжера. Рабочее давление Common Rail составляет от 1500 до 2500 бар, чего невозможно достичь с помощью рядных и распределительных ТНВД. Кроме того, сверхвысокое давление позволило разместить форсунку непосредственно внутри камеры сгорания (еще одна особенность Common Rail). Этот элемент способствует более точному распылению топлива, аналогичному точности форсунок с электронным управлением. Результатом является повышение производительности, эффективности и экологичности.
Недостатком эффективности ГТНВД является сложность и дороговизна обслуживания и ремонта. Кроме того, Common Rail не терпит некачественной солярки, а ремонт топливной аппаратуры обходится на порядки дороже, чем во всех других энергосистемах.
Неисправности ТНВД: как определить
Фото: Шаттерсток
Среднестатистический автовладелец не в состоянии отремонтировать современную дизельную технику, а точная диагностика вне условий эксплуатации практически невозможна. Однако многие признаки почти наверняка указывают на проблему с ТНВД или другими элементами дизельной топливной системы. В целом симптомы очень схожи с симптомами бензиновых двигателей.
- Трудности с запуском двигателя. Особенно в холодное время года.
- Неровное движение на холостом ходу или под нагрузкой. При ускорении двигатель вздрагивает, скорость колеблется, ощущается провал.
- Выхлопные газы становятся более дымными, имеют более резкий запах и приобретают серый цвет (в сложных условиях он становится черным).
- Расход топлива увеличится.
Также читайте:
- Хотите связаться со мной?
