1. Пристрій ТНВД дизельного двигуна
2. Роторні розподільні насоси
3. Пристрій і принцип роботи ТНВД в системах уприскування Common Rail
4. Діагностика і ремонт ТНВД
5. Ремонт ТНВД дизельних двигунів своїми руками

принципове відміну дизельного двигуна від бензинового полягає в тому, що паливна суміш в циліндрі запалюється в результаті різкого зменшення обсягу повітря, викликаного ходом поршня вгору.
У момент, коли поршень наближається до ВМТ (верхньої мертвої точки), в камеру згоряння впорскується горюча суміш, яка запалюється від нагрітого в результаті динамічного стиснення повітря.
Ніяких елементів системи запалювання, подібно до тих, якими оснащуються бензинові двигуни, у дизеля немає - паливо спалахує мимовільно.
Для того, щоб цей процес був можливий, необхідно, щоб дотримувалися, як мінімум, наступні умови:

Дотримання умов вприскування палива під тиском забезпечує ТНВД - паливний насос високого тиску.

1. Паливо повинно впорскуватися в камеру згоряння під тиском.
2. Момент уприскування палива повинен бути строго узгоджений з фазами ГРМ.
3. Кількість палива, що подається повинно регулюватися - інакше неможливо управління двигуном.

Дотримання цих умов і забезпечує ТНВД - паливний насос високого тиску.
Якщо провести для аналогії паралель з бензиновим двигуном, то ТНВД виконує функції системи харчування і системи запалювання одночасно.
Детальніше про призначення і пристрої ТНВД спробуємо розповісти, як то кажуть, «на пальцях» - докладне вивчення паливної апаратури дизелів зажадало б обсягу окремого навчального курсу.

Пристрій ТНВД дизельного двигуна

Механічний рядний ТНВД

Паливний насос рядного типу

Рядний ТНВД має число плунжерних пар, що відповідає кількості циліндрів двигуна.

У недавньому минулому практично всі дизельні мотори оснащувалися такими насосами, по суті, представляють кілька насосів (по одному на циліндр), що мають загальний приводний кулачковий вал. Пари плунжер-втулка розташовані в ряд, звідси і назва - «рядний ТНВД». Ще такий насос називають розподільним, або насосом безпосереднього вприскування.
Рядний ТНВД має число плунжерних пар, що відповідає кількості циліндрів двигуна. Плунжерная пара - це насос, що нагнітає паливо в паливну трубку форсунки. У рух плунжер приводиться кулачковим механізмом, подібно до того, як клапани двигуна - розподільним валом. Після закінчення робочого ходу поршень повертається у вихідне положення під дією пружини.
Кожен робочий хід плунжера подає під тиском паливо в форсунку. Для того, щоб паливна суміш потрапила в камеру згоряння вчасно, тобто впорскування палива був узгоджений з роботою шатунно-поршневої групи і ГРМ, кулачки на валу насоса встановлені відповідно до фазами газорозподілу - кути, під якими вони розташовані, як би повторюють кути взаємного розташування кулачків распредвала і робочий хід кожного плунжера відбувається під час такту стиснення того циліндра, в форсунку якого цей плунжер подає паливо.
Привід кулачкового валу ТНВД здійснюється через муфту з відцентровим регулятором випередження впорскування. При збільшенні числа обертів важки муфти під дією відцентрової сили повертають вал ТНВД проти напрямку обертання - для зміни моменту випередження спалаху. Подібним чином на бензинових карбюраторних двигунах змінюється кут випередження запалювання - за рахунок вантажників на валу розподільника (трамблера).

Цикл роботи плунжерній пари

Регулювання подачі палива ТНВД здійснюється поворотом плунжеров навколо своїх осей.

Плунжери мають на бічних поверхнях спіралеподібні канавки, з'єднані з канавками поздовжніми. Регулювання подачі палива ТНВД здійснюється поворотом плунжеров навколо своїх осей. В результаті повороту відбувається зміна кількості палива, що надходить в перепускний канал.
Канавка, виконана у вигляді спіралі, при різних кутах повороту плунжера поєднується з перепускним каналом на різній висоті, що сприяє зміні обсягу палива, що впорскується.
Плунжер повертається за рахунок поступального руху зубчастої рейки, що входить в зачеплення із зубчастим сегментом плунжера. Зубчаста рейка є складовою частиною всережимного регулятора ТНВД, що дозволяє управляти двигуном. За допомогою додаткових механізмів вона з'єднана з педаллю «газу» (на тракторах - ще й з ручним важелем, які мають таке ж призначення).
Крім рейки, всережімний регулятор має механізм, який встановлює її в положення максимальної подачі, після того, як двигун заглушений. Робиться це для полегшення подальшого запуску. Після того, як запущений двигун набере обертів, всережімний регулятор зменшує подачу палива.
Подачу палива на ТНВД здійснює насос низького тиску, тому паливні магістралі діляться на два типи:

1. Низького тиску - від паливного бака до насоса низького тиску і до ТНВД; від ТНВД до паливного бака - зворотний паливопровід.
2. Високого тиску - від плунжерних пар до форсунок.

Роторні розподільні насоси

роторний ТНВД

У роторних насосах застосовується керуюча електроніка.

На відміну від рядних, плунжери в таких насосах встановлюються в роторі, що є продовженням приводного вала. Ротор з плунжерами обертається в кулачковому кільці, виконаному з високою точністю. У момент робочого ходу поршень, притискуваний до кулачку, рухається всередину, штовхаючи паливо в нагнітальний канал ротора-розподільника. Впорскування палива відбувається, коли отвори нагнетательного каналу ротора (канал розташований по центру ротора) і корпусу ТНВД збігаються. Зрозуміло, форма кулачкового кільця, розташування отворів в роторі-розподільнику узгоджені з фазами газорозподілу, що дозволяє здійснювати впорскування в заданий момент часу.
Обертання приводного вала забезпечує роботу областей низького (на впуску) і високого (при нагнітанні) тиску одночасно.
У таких насосах застосовується керуюча електроніка, що, в поєднанні з конструктивними особливостями, дозволяє домогтися невеликих розмірів при високій продуктивності.

Пристрій і принцип роботи ТНВД в системах уприскування Common Rail

ТНВД системи Common Rail

ТНВД системи Common Rail нагнітає паливо в загальну паливну рейку, або гідроакумулятор.

Паливні системи Common Rail називають ще акумуляторними. У них ТНВД не провадить уприскування палива безпосередньо в камери згоряння, а нагнітає його в загальну паливну рейку, або гідроакумулятор.
Паливо, що знаходиться в гидроаккумуляторе під тиском, впорскується в циліндри форсунками, клапани яких управляються електромагнітами. Застосування такої системи дозволяє зробити впорскування більш точним - як за часом, так і по дозуванні. Крім того, керуючий імпульс на відкривання клапана форсунки може бути імпульсним - до 9 спрацьовувань за одне впорскування. Це дозволяє домогтися більш стійкого і «плавного» поширення фронту горіння суміші, що сприятливо позначається на потужних характеристиках горіння; до всього іншого значно знижується детонація.
Застосування загальної магістралі високого тиску дозволило зробити ТНВД більш компактним - тепер досить одного або двох плунжерів для забезпечення вприскування в усі циліндри мотора.
Компактним ТНВД став і застосування електричних виконавчих механізмів, що працюють під управлінням ЕБУ двигуна. Такими механізмами є:

1. Дозуючий клапан на ТНВД.
2. Зворотний клапан ТНВД.
3. Клапан випередження впорскування палива ТНВД.

Діагностика і ремонт ТНВД

Ознаки несправності ТНВД

Усунення несправності рядного ТНВД

Ремонту піддаються лише рядні ТНВД і то в плані очищення і заміни зношених деталей.

Несправний насос, в першу чергу, проявляє себе через погіршення потужних характеристик двигуна. Крім того, при порушеннях моменту випередження спалаху, що задається насосом, порушується робота двигуна на холостому ходу і ускладнюється його пуск. Але для виявлення причин порушення роботи двигуна потрібна комплексна діагностика паливної системи, так як симптоми несправностей, наприклад, форсунок або різних датчиків (в разі електронного управління двигуном) характерні і для насоса високого тиску.
У домашніх умовах перевірити ТНВД належним чином не представляється можливим. Винятком можуть бути рядні механічні ТНВД - при перевірці паливної системи їх несправність легше виділити, так як несправні форсунки або інші елементи перевірити набагато простіше, ніж при перевірці паливного обладнання систем уприскування Common Rail.

Ремонт ТНВД дизельних двигунів своїми руками

У спеціалізованих майстерень настройка ТНВД здійснюється на спеціальних стендах для перевірки і регулювання ТНВД.
Самостійний ремонт рядних ТНВД зводиться до його очищення і заміни зношених деталей. Ремонту зношені плунжерні пари ТНВД не підлягають - подібні деталі виготовляються з прецезіонного точністю.
При виявленні витоків масла або палива через насос, а також при виявленні при діагностиці паливної системи незначних відхилень в його роботі, можна здійснити його ремонт, пов'язаний з очищенням від забруднень і заміною ущільнень. Для цієї мети продаються ремкомплекти ТНВД, але відновити виробив свій ресурс вузол з їх допомогою не вдасться.