Система подачи топлива С ТНВД распределительного типа BOSCH VE представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Система подачи топлива.
Система состоит из топливного бака (1), топливопровода (2), фильтра
топливного (3), собственно распределительного ТНВД (4), трубопроводев
высокого давления (5), форсунок (6), обратного сливного трубопровода
(7), свечей накаливания (8). Топливный бак -
обеспечивает запас топлива. Изготавливается из пластика (реже -
металла). Имеет внутри переборки, для предотвращения расплескивания
топлива. Топливопроводы - их задача - подвод
топлива к фильтрам, ТНВД, и также, отвод топлива. На практике часто
возникают проблемы, связанные с засорением заборника топлива, засорением
сливного трубопровода, обмерзанием, негерметичностью. Топливный фильтр -
должен очищать топливо от частиц Ø более 5...7 мкм. Как правило,
применяется предварительный (грубый) и тонкий фильтр. На практике часто
возникают проблемы, связанные с негерметичностью, потерей пропускной
способности, скоплением большого количества воды, обмерзанием. ВНИМАНИЕ!
фильтр ПРОПУСКАЕТ воду! Но благодаря своей форме работает как
отстойник. Многие фильтра снабжаются датчиком наличия воды и сливной
пробкой. Топливный насос - подает заданную дозу
топлива в заданное время - т. е. выполняет определенный закон подачи
топлива. За счет того, что VE-насос имеет встроеный насос низкого
давления - дополнительный подкачивающий насос может не применяться.
Смазка VE-насоса осуществляется дизельным топливом, проходящим через
него. Соответственно, некачественное топливо является самой
распространенной причиной выхода из строя ТНВД такого типа. Трубопровод высокого давления - соединяет
выводы высокого давления ТНВД с форсунками. При кажущейся простоте -
важная деталь системы. Длина, толщина стенок, проходное сечение и
материал рассчитывается строго под определенный тип ТНВД и форсунок.
Нельзя применять различные топливопроводы для соединений на одном
двигателе - здесь сильно сказываются волновые явления, происходящий в
трубопроводе. Это может стать причиной разной дозы (вплоть до полного
отсутствия!) и момента впрыска по цилиндрам. Форсунка
- окончательно подготавливает и подает топливо в камеру сгорания. Для
двигателей IDI (indirect injection) - с разделенной камерой сгорания -
как правило, применяется штифтовая форсунка, для двигателей DI (direct
injection) - с прямым впрыском - бесштифтовая (многодырчатая). Свеча накала
- служит для разогрева камеры сгорания при пуске двигателя. Применяется
на двигателях IDI - обязательно, на двигателях DI - не всегда.
2. Описание ТНВД Bosch VE
Фирма Bosch выпускает распределительные ТНВД с 1950 года. Первые насосы такого рода имели обозначение VM; далее с 1960-го - VA; c 1975-го начали производиться насосы VE; и с 1996-го года - роторные насосы VR. Последние, также, часто обозначаются VP44 (по типу системы).
ТНВД VE-типа получили широкое распространение на дизелях малой и
средней мощности за счет своей компактности, отсутствия специальной
системы смазки, хорошей равномерности подачи топлива по цилиндрам. Фирма Bosch применяет два вида обозначений своих изделий - типовую формулу VE4/9F2200L12 и заказной номер0 460 494 001. Расшифруем эти обозначения. V - тип ТНВД - распределительный; E - серия (бываютM, A, E, R) 4 - количество выводов высокого давления. Минимум 2, максимум 6; / - ничего, просто разделитель; 9 - Ø плунжера в мм; F - вид регулятора оборотов: F - механический, E - электронный 2200 - номинальные обороты вала ТНВД; L - направление вращения вала тнвд. L - левое, против часовой стрелки, R - правое, по часовой; 12 - тип исполнения;
0 - тип изделия Bosch. 0 = агрегат, 1 = запчасть, 9 = малая серия и др.; 460 - тип ТНВД, 460 - для распределительных, 470 - для роторных; 4 - тип распределительного ТНВД, 4 - VE, 3 - VA; 9 - Ø плунжера в мм, в данном случае 9мм (0 = 10 мм, 1 = 11 мм, 2 = 12 мм); 4 - количество выводов высокого давления; 001 - серийный номер;
На рисунке 2 представлен простой VE-насос с разрезом. Указаны его основные компоненты.
Рис. 2. Элементы VE-насоса
1 - редукционный клапан внутреннего подкачивающего насоса; 2 - грузы центробежного регулятора оборотов; 3 - обратный штуцер с тонким дроссельным отверстием, для поддержания внутреннего давления; 4 - распределительная головка (плунжер); 5 - насос подкачки; 6 - муфта опережения впрыска; 7 - отсечная муфта на плунжере (шибер); 8 - электроклапан остановки двигателя (глушилка);
3. Линия низкого давления. Подкачивающий насос.
Давление топлива в распределительно ТНВД создается в 2 этапа: сначала
подкачивающий насос создает давление порядка 5 - 8 бар, которое
необходимо для наполнения плунжерной головки, работы муфты опережения
впрыска, смазки деталей ТНВД. Затем плунжерная головка создает высокое
давление впрыска (≈450 бар). Линия низкого давления представлена на рис. 3, рис. 4 и рис. 5.
Рис.3. Насос подкачивающий, продольное сечение.
1 - вал ТНВД; 2 - редукционный клапан подкачивающего насоса; 3 - шайба-эксцентрик; 4 - крышка; 5 - шестерня привода центробежного регулятора оборотов; 6 - выступы вала, для передачи вращения на кулачек и плунжерную головку;
Рис. 4. Насос подкачивающий, пеперечное сечение.
1 - полость забора топлива, связана со входом ТНВД; 2 - полость нагнетания;
Рис. 5. Подкачивающий насос.
На рисунке 5 хорошо видны элементы подкачивающего насоса: приводной
вал, на нем рабочее колесо с лопатками, эксцентриковая шайба, крышка
насоса.
На рисунке 6 представлен редукционный клапан подкачивающего насоса. Он
вкручен в полость нагнетания, и содержит подпружиненый поршенек 3,
который открывает сбросное отверстие в том случае, если сила, с которой
топливо давит на него с одной стороны превышает силу пружины 2 с другой.
Сила пружины может быть задана ее преднатягом, который регулируется
посредством положения верхней заглушки 1 клапана. Сдесь 1 - заглушка
регулировки давления; 2 - пружина; 3 - поршень; 4 - стопорное кольцо; 5 -
поток топлива.
Перепускной
дроссель (см. рис. 7) служит для обеспечения циркуляции топлива через
ТНВД и создания подпора, для обеспечения внутреннего давления. Он
представляет из себя штуцер с мелким отверстием определенного диаметра
(как правило, применяются 0,55 мм и 0,75 мм). Внутрь него завальцована
сетка, для предотвращения закупорки отверстия. 4. Линия высокого давления. Работа плунжера.
Рассмотрим, каким образом организовано создание высокого давления в
ТНВД. Вся система представлена на рисунке 8. Распределительная головка
(8) представляет собой массивный литой блок, в который запресована
ответная гильза плунжера. Головка имеет выводы высокого давления (9),
пару возвратных пружин (10), которые другими своим концами упираются в
тарелку (6). Плунжер (5) при установке в гильзу ложится пяткой (4) на
тарелку возвратных пружин, а другой стороной пятки входит в углубление
плоского кулачка (3). На плунжере свободно двигается отсечная муфта (7).
Плоский кулачек ложится на неподвижную роликовую обойму (2), вращение
на него передается через крестовую муфту (1). Таким образом, за
счет обкатывания плоским кулачком обоймы с роликами, плунжер совершает
вращательно-поступательное движение. Общий ход плунжера равен подъему
кулачка, и составляет порядка 2,5...3,5 мм.
Движение плунжера, при котором осуществляется сжатие топлива и его распределение по цилиндрам, показана на рисунке 9.
Рис. 9. Движение плунжера.
А - Плунжер в нижней мертвой точке UT, наполнительный канал перекрыт телом плунжера 1, распределительная проточка 2 совместилась с каналом вывода высокого давления. Этот момент считается началом подачи топлива (в литературе "port closing")
B - Плунжер совершил свой рабочий ход, топливо сжалось в полости 3 и через распределительную проточку 2 ушло в канал вывода высокого давления 4.
С - Плунжер закончил свой рабочий ход, который задан положением отсечной муфты 5, при этом сбросной канал 6 открылся. Плунжер совершает свой полный ход, перемещаясь от точки UT до точки OT.
D - продолжая вращаться, плунжер открывает для наполнения полость следующего цилиндра.
