Как работает конструкция

Топливная рампа устройство и принцип работы определяет конструкционная схема, которая применяется в транспортных средствах с инжектором распределяющего впрыска топлива, бензиновом или дизельном ДВС. Алгоритм функционирования один и тот же. Топливо отправляется в специальный насос с высоким давлением (ТНВД), где происходит нагнетание до определенной отметки. Далее бензин подается на рампу, затем в форсунки и камеру сгорания. Если присутствуют излишки, то они сливаются через специальный штуцер топливопровода. В дизеле может использоваться ТНВД клапан дозирования.

Топливная система является важнейшим функциональным элементом в транспортном средстве. С ее помощью происходит подача топлива в специальную камеру с наступлением нужного временного промежутка. В нее входит несколько функциональных элементов, которые отвечают за транспортировку, фильтрацию, учет и отвод.

 перенос топлива с фильтрацией и организацией должного давления в системе посредством гидравлических и механических устройств;

 рассчитывается количество и момент подачи топлива через инжекторы с дальнейшим распределением по цилиндрам. Осуществляется посредством электронных элементов системы.

Топливная система включает следующие элементы:

 бак – емкость, отличающаяся надежной герметичностью, чтобы хранить топливо в безопасных условиях;

 прямой и обратный трубопроводы. Шланги отличаются гибкостью, посредством которых топливо транспортируется;

 фильтры, осуществляющие тонкую и грубую очистку. Позволяют избавиться от крупных фракционных загрязнений;

 регулятор давления. Нужен для того, чтобы задавать определенный показатель давления;

 насос. Чаще всего используется погружной тип, который приходит в движение посредством электродвигателя;

 ТНДВ. Предназначен для дизельных двигателей для впрыска;

 форсунки.

Преимущества

Тогда как в системе «Коммон рейл» применяется аккумуляторный впрыск, насос-форсунка осуществляет подачу топливной смеси под более высоким давлением за счет отсутствия длинных магистралей.

Они часто могут разрушаться в процессе эксплуатации автомобиля. Это слабое звено в классических системах питания. Насос-форсунка позволяет подать в камеру сгорания больше топлива. При этом распыление будет эффективней. Моторы, оснащенные такими узлами, отличаются большей мощностью.

Кроме этого, двигатели с таким впрыском работают менее шумно, чем их аналоги. Но с «Коммон рейл» или ТНВД насос-форсунка все равно будет компактней.

Принцип работы

Процесс впрыска топлива в топливную систему берет на себя ответветственность подачи горючего вещества в цилиндр или коллектор впуска двигателя. Чтобы разобрать весь процесс работы форсунки, то для начала следует рассмотреть механизм системы подачи топлива. Таким образом, процесс управления подачи горючего вещества немаловажная часть, тем самым обеспечивая работу двигательной системы. Инжекторная система форсунок устанавливается перед тем как расположить заслонку дросселя, именно на том месте старой модели установлен карбюратор.

https://youtube.com/watch?v=sF2BjldN0qI

Распределительный процесс системы впрыска топлива присущ большому количеству новеньких автомобилей.

Существуют несколько типов форсунок, принцип работы которых имеет свои особенности:

• Одновременные — подается горючее за счет осуществления на все цилиндры, что характерно равными показателями расходного количества топлива на все инжекторы.
• Попарно-параллельные — открывается канал, который выполняет работу парно, тем самым одна форсунка осуществляет систему подачи топлива перед впуском, а другая наоборот.
• Фазированные — инжекторы по автоматической системе открываются, обеспечивают таким образом, лучшую четкость впрыска.
• Прямые — топливо подается напрямую за счет камеры сгорания, что является наилучшим вариантом продуктивность.

Плюсы и минусы подобной организации топливной аппаратуры

Достоинства:

принципиальная возможность достижения очень высокого давления впрыска, соперничающего только с сиcтемами Common Rail, у ТНВД всегда имеются соединительные трубопроводы, которые могут расширяться и не допускать подобных величин;
распределение функций ТНВД по цилиндрам, что даёт отказоустойчивость двигателя, из-за проблем со стороны высокого давления все цилиндры одновременно работать не перестанут;
снижается расход топлива за счёт точного дозирования и повышения общего КПД двигателя;
проще организовать более высокую степень сжатия, что особенно важно в наддувных моторах;
возможность неоднократного впрыска за один такт позволяет добиться более устойчивой работы и снизить шумность;
система поднимается на следующий уровень по экологическим нормам.

Существуют и недостатки:

• возрастает нагрузка на привод газораспределительного механизма, что особенно чувствительно для легковых дизелей с ременным приводом, приходится принимать дополнительные меры;
• стоимость насос форсунок гораздо выше, а их количество определяется числом цилиндров;
• увеличиваются требования к составу и чистоте применяемого топлива, такой всеядности, которой отличались старые ТНВД, уже достигнуть не получится;
• сложности с ремонтом форсунок, далеко не все из них предусматривают применение ремкомплектов, а замена в сборе производится обычно комплектом и обходится очень дорого;
• обслуживание требует специальных стендов.

В некоторых применениях насос-форсунки способны конкурировать с более современной системой Common Rail. В частности, в них проще увеличивать давление впрыска, поскольку отсутствует громоздкая магистраль и сопутствующая арматура. Да и работают такие моторы несколько тише и мягче. Но главным направлением остаётся экология, а тут все преимущества на стороне магистрального впрыска. Поэтому моторов с насос-форсунками становится всё меньше. Сначала отказались от чисто механических устройств, потом пытались увеличить быстродействие установкой дополнительных управляющих клапанов, но сейчас вопрос можно считать решённым, будущее за магистральным впрыском с чисто электронным управлением.

Распространенные поломки и их причины

Частая неисправность
– это выход из строя подшипника. Он изнашивается ввиду большого пробега авто
(обычно через 100 тысяч километров), но не стоит исключать и ускоренный износ.
Сюда можно отнести неправильное натяжение ремня, попадание масла или антифриза
на поверхность ремня.

Следующая поломка – это уплотнения, а
именно сальник. Он выходит из строя из-за некачественного антифриза без
присадок. Сальник «дубеет» и больше не задерживает жидкость внутри системы. Антифриз
попадает не только на ремень, но и на подшипник, вымывая из последнего смазку.

Неправильная установка или брак креплений.
Водяная помпа может плохо прилегать к блоку мотора из-за неровной привалочной
поверхности (грязь, коррозия на металле), либо быть изначально кривой
(заводской брак, что не редкость среди дешевых заменителей). В итоге шкив
вращается с перекосом, нагружая больше подшипник и съедая ремень. Реже
несносность обнаруживается после попадания авто в ДТП.

Еще одна причина неисправности помпы –
это применение герметика для устранения течи радиатора.

Состав данного средства не только забивает
каналы теплообменника, но и прилипает на крыльчатку насоса.

Антифриз медленно циркулирует в
системе. Если вовремя не сделать промывку, вскоре потребуется замена помпы.

Причина, о которой владельцы могут
даже и не догадываться – это качество антифриза. Помпа во время работы должна
смазываться. Если качество антифриза приближено к воде, вскоре придут в
негодность сальники, а затем и подшипники. Негативно влияет на состояние насоса
и образование коррозии. Качественные антифризы имеют пакет смазывающих и
антикоррозионных присадок, что положительно виляет на ресурс помпы.

Коррозия на корпусе помпы
Использование некачественного антифриза приводит к появлению коррозии

Достоинства и недостатки систем с насос-форсунками

Положительными сторонами применения насос-форсунок являются следующие качества:

• Возможность впрыска топлива под высоким давлением. Это обеспечивает эффективный распыл горючего, а следовательно, и его полное сгорание. Таким образом, дизельные двигатели, оснащенные насос-форсунками, получаются довольно мощными и отличаются экономным расходом топлива.
• Системы впрыска с насос-форсунками работают с меньшим уровнем шума.
• Высокая устойчивость к остановке двигателя в случае наличия поломок форсунок.
• Более эффективный распыл обеспечивает низкий уровень сажи в выхлопах, а потому такие системы можно назвать более экологичными.
• Отсутствие чувствительности к температуре окружающей среды и погодным условиям эксплуатации двигателя.

В числе недостатков можно отметить:

• Сложное устройство форсунки и следовательно ее высокую стоимость. Также они практически не подлежат ремонту и в случае неисправности требуют полной замены.
• Так же, как и для системы Common Rail, для корректной работы насос-форсунок требуется применение качественного топлива с минимальным количеством примесей и присадок.

Частой неисправностью форсунок является их загрязнение. Определить последнее можно по следующим симптомам:

• Резкое повышение расхода топлива.
• Существенное падение мощности двигателя автомобиля.
• Ощутимые сложности при запуске мотора.

Несмотря на то что системы с насос-форсунками постепенно вытесняются двигателями Common Rail, они имеют несомненные преимущества, которые и обеспечивают их сферу применения в современном автомобилестроении.

</index>

Насос-форсунка — это механизм системы непосредственного впрыска современных дизельных двигателей, когда в одном корпусе совмещены функционалы насоса и форсунки. В комплекте с форсункой работает одноплунжерный насос, который приводится в движение кулачками распредвала.

фотогалерея:

Что такое помпа в автомобиле и её назначение

Охлаждающая жидкость неспособна циркулировать через радиатор и водяную рубашку двигателя самостоятельно. Чтобы побудить ее к движению, в системе задействовано перекачивающее устройство – помпа, чье рабочее колесо (крыльчатка) вращается ременным приводом от коленчатого вала. В зависимости от конструкции автомобиля насос располагается в таких местах:

1. В переднеприводных авто элемент находится на правом торце двигателя (если смотреть по ходу движения). Поскольку помпа входит в состав ременного привода ГРМ, защищенного крышкой, увидеть ее снаружи нельзя.
2. На машинах, оснащенных задним приводом, насос находится на передней части силового агрегата и приводится в действие ремнем газораспределительного механизма или привода генератора.

Помпа, встроенная в конструкцию двигателя, нужна для эффективного охлаждения блока и головки цилиндров за счет создания принудительной циркуляции. Благодаря ей поток антифриза проходит через 2 радиатора – основной и салонный, где отдает львиную долю теплоты.

Жидкость по системе охлаждения самостоятельно передвигаться не может, поэтому в конструкцию жидкостной системы входит водяной насос, он же – помпа. Основная задача его – обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости по системе, что и обеспечивает забор тепла и отвод его.

Больше помпа ничего не выполняет, но от ее работы зависит нормальное функционирование мотора. Без нее силовая установка очень быстро будет перегреваться, поскольку не будет обеспечиваться отведение тепла.

Виды инжекторных систем подачи топлива

В зависимости от количества и расположения форсунок выделяют несколько типов инжекторов. Моновпрыск означает наличие одной форсунки, установленной в устье воздушного коллектора, а распределенный – по форсунке на каждый канал коллектора или поршневой цилиндр (существуют также комбинированные варианты).

Моновпрыск

По сути, такая система представляет собой усовершенствование карбюратора. Но в отличие от него моновпрыск оснащается электронным блоком управления (ЭБУ), считывающим ряд параметров и управляющим форсункой.

Моновпрыск проигрывает распределенному прыску по ряду параметров, поэтому новые авто им уже не снабжаются. Однако на дорогах ещё можно встретить автомобили с данным типом инжектора.

Распределенный впрыск

Наличие форсунки на каждом впускном канале позволяет более точно регулировать потребление топлива. Такая конструкция инжектора также отличается вариативностью. В процессе развития технологии выделилось несколько основных классов распределенного впрыска:

1. Прямой отличается от остальных тем, что форсунки размещены в головке блока цилиндров, и подают топливо непосредственно в камеру сгорания.
2. Одновременный впрыск означает, что работа форсунок синхронизирована, и они все подают топливо одновременно.
3. Попарно-параллельный впрыск работает только во время старта двигателя. Форсунки работают парами: одна открывается на такте впуска, вторая – выпуска.
4. Фазированный впрыск синхронизирует работу форсунки с движением конкретного поршня, она открывается на впускном такте.

Таким образом, некоторые типы распределенного впрыска скорее относятся к режимам работы инжектора, чем к отдельным классам систем подачи топлива. Кроме того, свои нюансы работы есть у комбинированных систем, в которых форсунки устанавливаются и на впускных каналах коллектора, и в ГБЦ.

Основные проблемы топливных форсунок

Понять, что с форсункой возникли проблемы, можно по следующим «симптомам»:

• рывки во время движения;
• существенное ухудшение динамики;
• вибрация или «троение» мотора при переключении передачи или снижении скорости;
• значительное увеличение расхода горючего.

Если речь идет о дизельном моторе, то к перечисленным признакам добавляется появление черного дыма из выхлопной трубы. Он появляется вследствие излишнего поступления топлива в цилиндр, которое просто не успевает полностью сгорать.

Неисправности детали могут возникнуть по самым разным причинам. Вот наиболее распространенные:

• повышенное количество серы в горючем;
• коррозия;
• физический износ;
• засорение;
• неправильный монтаж;
• перегрев;
• попадание воды.

Если неприятности вызваны появлением окислов на внутренних стенках устройства или его засорением, поможет промывка. Ее можно выполнить несколькими способами.

Первый – залитие в бензобак машины специального очищающего состава. Это наиболее простой метод. Он полезен не только для чистки, но и для предотвращения дальнейшего появления загрязнений. Но он подходит только для относительно новых автомобилей. Это обусловлено тем, что таким способом нельзя удалить загрязнения большой интенсивности.

Второй способ – использование специальной промывочной установки. Она есть на каждой станции технического обслуживания. При этом грязь удаляется и с форсунок, и с топливной рамы. Следует помнить, что такой метод не подходит для сильно изношенных моторов. Также в автосервисе можно почистить форсунки с помощью ультразвука.

Наконец, третий способ – это очистка со снятием. Она подразумевает демонтаж форсунок с головки цилиндроблока и последующую ручную очистку. Метод применяют при наличии сильных загрязнений. Кроме того, он позволяет выявить наличие неисправностей.

Если на форсунке обнаружены физические повреждения или сильный износ, единственный вариант – ее полная замена. Произвести ее можно и самостоятельно, не обращаясь в автосервис. Для этого деталь извлекают из головки цилиндроблока, отсоединяют от системы подачи топлива и проводов, ведущих к ЭБУ, а затем в обратном порядке устанавливают на ее место новую.

Конструкция насос-форсунки

Конструкционно насос-форсунка состоит из плунжера, управляющего клапана, запорного и обратного поршней, обратного клапана и иглы распылителя.

Плунжер отвечает за создание давление — именно он крепится к кулачкам распредвала и от них получает энергию для поступательного движения. Возврат в исходную позицию осуществляет плунжерная пружина.

Управляющий клапан регулирует впрыск топлива, а его основным элементом является игла. Сигналы клапану отправляет ЭБУ автомобиля, который полностью управляет работой двигателя.

У форсунки тоже есть пружина, которая прижимает распылитель к седлу в момент впрыска топлива. Пружина сжимается за счет давления топлива. Корректную работу системы обеспечивают запорный поршень и обратный клапан. В нужный момент через иглу распылителя в камеру сгорания под высоким давлением попадает топливо.

Как работает насос-форсунка

В начале процесса работы двигателя кулачковый механизм распредвала инициирует движение коромысла и плунжера вместе с ним. Топливо течет по каналам форсунки. Отсечка топлива осуществляется закрытием клапана. Когда давление топлива в форсунке составляет 13 МПа — подпружиненная игла распылителя занимает верхнее положение, начиная первичный впрыск горючего.

Первичный впрыск топлива инициируется управляющим клапаном. Давление падает по мере увеличения потока топлива по питающей магистрали. Предварительных впрыска может быть два — это определяется режимом работы мотора. Далее плунжер продолжает идти вниз. Закрытие клапана повышает рабочее давление в камере сгорания до 30 МПа. После чего происходит следующий ход иглы распылителя, совершая впрыск основной порции топлива в магистраль.

Количество топлива для каждого впрыска регулируется давлением. После нагнетания до уровня около 220 МПа подача топлива становится наиболее интенсивной, а мощность мотора выходит на пиковые значения. Завершает подачу основной порции топлива открытие клапана. Давление топлива в системе понижается, а игла распылителя закрывается.

Замер сопротивления при помощи мультиметра

Одним из основных применяемых способов для определения поломок топливных форсунок является замер сопротивления с помощью мультиметра

Перед началом работ важно определить заводской импеданс ТФ

Зажигание при диагностике необходимо выключить, и отключить отрицательную клемму от АКБ. На форсунке отсоединяется соответствующий электрический разъем. Выполнить это можно благодаря отвертке с достаточно тонким концом – отщелкивается зажим на колодке.

Мультиметр нужно перевести в режим омметра и подключить соответствующие контакты. Полученные результаты между центральным и крайним контактом должны попадать в интервал 11–17 Ом для форсунок с высоким импедансом или в диапазон 2–5 Ом для форсунок с низким импедансом.

Наличие каких-либо отклонений от нормы дает основания для более детальной диагностики. В отдельных случаях топливную форсунку меняют на заведомо исправную, чтобы оценить работу силового узла.

Как она устроена

Состоит насос форсунка из нескольких элементов. Рассмотрим, как устроен каждый из них. Что касается плунжера, то он нужен, чтобы создавать в топливном баке давление. Когда кулачки распредвала двигаются, они передают энергию движения на плунжер, в обратном цикле движение осуществляется за счет пружины.

У насос форсунки еще есть клапан управления, который предназначается для того, чтобы управлять впрыском горючего. Привод позволяет иметь как электромагнитные, так и пьезоэлектрические клапаны. Последний все чаще заменяет первый. Он более быстрый, его главной составляющей можно назвать иглу.

Теперь перейдем к пружине насос форсунки. Она удерживает распылитель в правильном положении, чтобы он мог точно распылять горючее. Она тесно связана с давлением топлива.

Обслуживание и ремонт насос-форсунок

Специфика современных впрысковых систем заключается в высокой механической сложности узлов. Поэтому насос-форсунка не имеет срока службы и четко определенного перечня регламентных работ.

Спорным вопросом остается применение очищающих присадок в топливо и сама процедура чистки форсунок. Как и в случае с чисткой двигателя вообще, на результат могут повлиять разные факторы — в итоге можно как окончательно угробить насос-форсунки, так и наоборот продлить им жизнь. По сути если работа двигателя вас не беспокоит, то и делать ничего не нужно.

Помните, что современные топливные системы, особенно дизельные, очень чувствительны к качеству топлива.

Если какие-то из признаков неисправности заставили Вас обратиться на специализированный сервис, то они могут попробовать отремонтировать насос-форсунку с помощью следующих действий:

• проверить и исправить параметры работы насос-форсунки на стенде;
• провести чистку в ультразвуковой ванне только нижней форсуночной части или всех деталей насос-форсунки в разобранном виде;
• продефектовать и заменить изношенные компоненты;
• отрегулировать насос-форсунку на стенде после сборки.

Очистка насос-форсунок в ультразвуковой ванне

Регулировка насос-форсунок на стенде после сборки

Если ремонт не помогает, насос-форсунка меняется целиком. Самостоятельно отремонтировать насос-форсунку вряд ли возможно. Во-первых, компоненты и ремкомплекты в основном продаются только специализированным сервисам и найти их очень сложно. Во-вторых, для работы нужен специнструмент и специализированное оборудование. В-третьих, настроить параметры работы форсунки невозможно без специального регулировочного стенда.