ТНВД

ТНВД для 12-цилиндрового дизельного двигателя

ТНВД — это устройство, которое перекачивает топливо в цилиндры дизельного двигателя . Традиционно ТНВД приводился в движение косвенно от коленчатого вала с помощью шестерен, цепей или зубчатого ремня (часто ремня ГРМ ), который также приводит в движение распределительный вал . В обычном четырехтактном дизельном двигателе он вращается со скоростью, равной половине скорости коленчатого вала . Его момент таков, что топливо впрыскивается лишь немного раньше верхней мертвой точки такта сжатия этого цилиндра. Ремень насоса на бензиновых двигателях также часто приводится непосредственно от распределительного вала. В некоторых системах давление впрыска может достигать 620 бар (8992 фунтов на квадратный дюйм).

Безопасность

Из-за необходимости принудительного впрыска в среду с очень высоким давлением насос развивает большое давление — обычно 15 000 фунтов на квадратный дюйм (100 МПа) или более в новых системах. Это хороший повод проявить большую осторожность при работе с дизельными системами; топливо, вытекающее под таким давлением, может легко проникнуть через кожу и одежду и попасть в ткани тела, что приведет к достаточно серьезным медицинским последствиям, требующим ампутации .

Строительство

Рядный дизельный ТНВД

Ранее в дизельных насосах использовалась рядная компоновка с рядом кулачковых впрыскивающих цилиндров, расположенных в ряд, что напоминало миниатюрный рядный двигатель. Поршни имеют постоянный рабочий объем, а объем впрыска (т. е. дросселирование) регулируется вращением цилиндров напротив отсечки, совмещенной со спиральной прорезью в цилиндре. Когда все цилиндры вращаются одновременно, они одновременно изменяют объем впрыска, чтобы обеспечить большую или меньшую мощность двигателя. Рядные насосы по-прежнему используются в больших многоцилиндровых двигателях, например, на грузовиках, строительных предприятиях, статических двигателях и сельскохозяйственной технике.

Распределительный ТНВД дизельного топлива

Для использования на легковых и легких грузовиках был разработан роторный насос или насос-распределитель. В нем используется одинарный цилиндр впрыска, приводимый в движение осевой кулачковой пластиной, который впрыскивает топливо в отдельные топливопроводы через поворотный распределительный клапан. В более поздних версиях, таких как насос Bosch VE, момент впрыска изменяется в зависимости от скорости коленчатого вала, чтобы обеспечить большую мощность при высоких оборотах коленчатого вала и более плавную и экономичную работу при более медленном вращении коленчатого вала. Некоторые варианты VE имеют систему, основанную на давлении, которая позволяет увеличивать объем впрыска по сравнению с обычным, что позволяет двигателю, оснащенному турбокомпрессором или нагнетателем, развивать большую мощность в условиях наддува.

Линейный насос-дозатор дизельного топлива

Все ТНВД оснащены регулятором, отключающим подачу топлива, если частота вращения коленчатого вала угрожает двигателю - тяжелые движущиеся части дизельных двигателей плохо переносят превышение скорости, и если они превышают обороты, могут возникнуть катастрофические повреждения. Плохо обслуживаемые и изношенные двигатели могут расходовать смазочное масло через изношенные системы вентиляции картера и «убегать», вызывая увеличение оборотов двигателя до тех пор, пока двигатель не выйдет из строя. Это связано с тем, что большинство дизельных двигателей регулируют свою скорость только за счет управления подачей топлива, и большинство из них не имеют дроссельной заслонки для управления впуском воздуха, за исключением двигателей с системами EGR .

Новые типы

Механические насосы постепенно выводятся из эксплуатации, чтобы соответствовать международным директивам по выбросам, а также повысить производительность и экономичность. С 1990-х годов промежуточным этапом между полным электронным управлением были насосы, в которых использовались электронные блоки управления для управления некоторыми функциями ротационного насоса, но которые по-прежнему синхронизировались механически и приводились в движение двигателем. В четырех- и пятицилиндровых двигателях VW/Audi TDI первого поколения использовались эти насосы до перехода на насос-форсунки . Эти насосы использовались для обеспечения лучшего контроля впрыска и улучшения качества автомобильных дизельных двигателей, когда в 1990-х годах они перешли от непрямого впрыска к гораздо более эффективным, но по своей сути менее совершенным двигателям с прямым впрыском. ЭБУ могут даже изменять демпфирование гидравлических опор двигателя, чтобы облегчить доработку. BOSCH VP30 VP37 VP44 — примеры насосов. С тех пор произошли широкомасштабные изменения в дизельных системах Common Rail и системах прямого впрыска с электронным блоком. Они позволяют создавать более высокие давления, гораздо точнее контролировать объемы впрыска и использовать несколько стадий впрыска по сравнению с механическими системами.

См. также

• насос-форсунка

Давление впрыска в течение всего процесса должно быть выше 1000–1200 бар для хорошего формирования струи и топливовоздушной смеси; на практике отмечается тенденция к 1600–1800 бар и выше.