Загрузка...ТНВД двигателя – что это такое
ТНВД двигателя – что это такое
Принципиальное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в том, что топливная смесь в цилиндре воспламеняется в результате резкого уменьшения объёма воздуха, вызванного ходом поршня вверх.
В момент, когда поршень приближается к ВМТ (верхней мёртвой точке), в камеру сгорания впрыскивается горючая смесь, которая воспламеняется от нагретого в результате динамичного сжатия воздуха.
Никаких элементов системы зажигания, подобно тем, которыми оснащаются бензиновые двигатели, у дизеля нет – топливо вспыхивает самопроизвольно.
Для того, чтобы этот процесс был возможен, необходимо, чтобы соблюдались, как минимум, следующие условия:
Соблюдение условий впрыска топлива под давлением обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.
- Топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания под давлением.
- Момент впрыска топлива должен быть строго согласован с фазами ГРМ.
- Количество подаваемого топлива должно регулироваться – иначе невозможно управление двигателем.
Соблюдение этих условий и обеспечивает ТНВД — топливный насос высокого давления.
Если провести для аналогии параллель с бензиновым двигателем, то ТНВД выполняет функции системы питания и системы зажигания одновременно.
Подробнее о назначении и устройстве ТНВД попытаемся рассказать, что называется, «на пальцах» — подробное изучение топливной аппаратуры дизелей потребовало бы объёма отдельного учебного курса.
Когда требуется регулировка топливной аппаратуры
Если наблюдаются проблемы, связанные с запуском, неритмичная работа или падение мощности дизельного мотора, то это говорит о том, что требуется оперативное вмешательство. Также в дизельный автосервис необходимо обращаться в случае изменения цвета выхлопных газов.
Причин возникновения указанных проблем может быть несколько. К сбоям в функционировании топливной системы кроме неисправности самой топливной аппаратуры, может приводить низкое качество топлива, засорившийся топливный фильтр. Зачастую падение мощности двигателя может быть сопряжено с выходом из стоя турбины.
Чаще всего проблема вызывается неполадками с форсунками, которые перестают правильно распылять топливо. Форсунка – это довольно сложный и точный механизм. Если начинает некорректно работать хотя бы одна из форсунок, то, как следствие, начинается нестабильная работа всей системы.
Топливные форсунки для дизельных двигателей функционируют при повышенных температурах и в условиях высокого давления, подаваемого от насоса (ТНВД). Изготавливаются они из специальных сплавов, которые на протяжении длительного периода времени могут выдерживать повышенные нагрузки. Неполадки в работе форсунок могут быть вызваны разными причинами, в том числе попаданием металлической стружки, если топливный насос высокого давления начинает разрушаться. А происходит это как в следствии естественного временного износа или очень большого пробега, так и после того, как автовладелец решил съэкономить и залил некачественную солярку.
В чем состоит ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей?
Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей, в основном, заключается в диагностике и ремонте форсунок, а также ТНВД. Провести ее самостоятельно довольно сложно, так как мало того, что данная процедура требует особых знаний и навыков, так еще нужен будет дополнительно специальный стенд. На них производится проверка следующих параметров: каково давление в самом начале впрыска, насколько надежна герметизация запорного конуса и качество распыла топлива.
Проведя данную операцию своевременно, можно оградить себя от ряда проблем, возникающих с самим двигателем и ТНВД, а значит, значительно сократить свои расходы на их последующий ремонт.
Если же момент был упущен, и без ремонта не обойтись, то первым делом следует осуществить диагностику абсолютно всех элементов, из которых состоит топливная система. И только после выявления, так сказать, «слабого звена» можно приступать к активным действиям. В принципе ремонт данной аппаратуры заключается в следующем:
- замена фильтров очистки;
- замена и настройка новых форсунок;
- ремонт турбины;
- ремонт ТНВД;
- промывка специальным раствором всей системы.
Конечно, некоторые операции можно попробовать осуществить и самостоятельно, но, в основном, необходимо специальное дорогостоящее оборудование, покупать которое ради единичного случая будет нецелесообразно.
Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят
С момента окончательной прописки дизельных моторов на легковых автомобилях не только владельцы, но и мастера с небольшой опаской смотрели на это «чудо техники». Да, выигрыш на топливе и на тяге очевиден – но что будет, если мотор сломается? Особенностью всех без исключения двигателей на тяжелом топливе является прецизионность сборки самых ответственных деталей, а также величина рабочего давления – разумеется, если мы говорим о современных моторах. Глядя на нормо-часы в сервисе, касающиеся ремонта и обслуживания топливной аппаратуры, каждый невольно задастся вопросом: «Стоит ли игра свеч?». И да, и нет.
С одной стороны, вы получаете неимоверно производительный ДВС с паровозной тягой и уменьшенным расходом, с другой – необходимость повышенного внимания к качеству топлива, более частой замене топливного фильтра и довольно большим расходам в случае необходимости ремонта или замены элементов системы. Но если первая чаша весов все же перевесила, и вы стали обладателем автомобиля «на дизеле» с системой Common Rail, то стоит посмотреть, как ремонтируются элементы этой системы. Сегодня мы выясним, как выполняется ремонт ТНВД.
Кратко об устройстве
Common Rail : это словосочетание у всех на слуху, и многие даже знают, что это такое. Говоря простым языком, это не что иное, как система впрыска дизельного топлива из общей магистрали непосредственно в цилиндр двигателя под очень высоким давлением (1 600 – 1 800 бар). Некоторые скажут: но ведь дизтопливо уже давно впрыскивается непосредственно, в чем же особенность? Ответ лежит на поверхности, в самом названии: это «единая магистраль».
Раньше, до появления Common Rail, дизтопливо под давлением, создаваемым ТНВД (топливным насосом высокого давления) отправлялось сразу к форсунке, через которую впрыскивалось в цилиндр. В новой же системе насос нагнетает топливо в топливную рампу, которая сама по себе является аккумулятором – а уже от рампы топливо по трубкам подводится к форсункам.
Благодаря подобной схеме получается, что все форсунки имеют в своем распоряжение топливо под одинаковым давлением в любое время и в любом количестве – причем давление это довольно высокое. Оно необходимо для лучшего распыления и, следовательно, смешивания топлива с воздухом, а значит, для более полного сгорания. Все это – звенья цепи, ведущей к повышению эффективности работы ДВС.
Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем. Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.
Следующий элемент в схеме – форсунки. В современных моторах они могут быть электромагнитными или пьезоэлектрическими. Вторые, к слову – последнее слово техники в дизелестроении.
Для завершения схематической картины работы Common Rail добавим, что топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал. По сути, топливо в системе постоянно циркулирует, но как только сигнал «приходит» на электромагнитный клапан, он «открывает» форсунку, и топливо распыляется в цилиндр. Кстати, именно об устройстве и работе форсунок мы поговорим в следующей статье.
Устройство ТНВД
Конструктивно насосы могут быть роторными или, как в нашем случае, плунжерными. Так как в наше поле зрения попал плунжерный насос, и на данный момент он более распространен, то и рассматривать мы будем различные вариации этой конструкции.
Принцип работы предельно прост: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу. Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.
Если обратиться к деталям, то можно выделить три типа ТНВД.
Первый – «голый» насос: топливо к нему подкачивается отдельным насосом, смонтированным в баке. Второй – ТНВД с регулятором давления. И, наконец, третий – на котором установлен и подкачивающий насос, и регулятор давления, который в случае необходимости сбрасывает топливо под избыточным давлением в «обратку».
Существуют также небольшие отличия и в конструкции плунжеров. Для наглядности мы разбирали и ремонтировали ТНВД с плунжером, перемещающимся в стакане, который можно извлечь из корпуса и заменить в сборе. Однако есть и конструкции, в которых сам корпус исполняет роль стакана. В принципе, о механике здесь больше ничего и не скажешь – она простейшая.
Что может поломаться?
Первый и чуть ли не единственный враг всех деталей топливной аппаратуры дизельного двигателя – вода. Не исключение здесь и ТНВД с прецизионной подгонкой пары плунжер-стакан и клапанами. Помните статью про дизельный фильтр-отстойник с краном для слива воды? Так вот если не следить за водой в отстойнике, то в один момент ваш автомобиль потеряет тягу «на низах», а может и во всем диапазоне оборотов – как повезет. Впрочем, справедливости ради нужно сказать, что зачастую качество нашего дизтоплива оставляет желать лучшего, потому даже если каждый день сливать воду из отстойника, но при этом заправляться на подозрительных станциях – результат будет такой же.
Еще один момент, который нужно выделить в самом начале: ни в коем случае нельзя давать работать ТНВД «на сухую» – иными словами, надо исключить пуск двигателя без прокачки топливной системы. ТНВД смазывается топливом, а работа без смазки «приговорит» его в считанные минуты.
Любая поломка ТНВД так или иначе связана с коррозией или попаданием посторонних частиц на рабочие поверхности. Именно она может стать причиной подклинившего плунжера или односторонних клапанов. К поломкам также можно отнести износ втулок вала в передней крышке корпуса ТНВД. Не редкость – износ сальника вала. Но втулки и сальник – просто мелочи по сравнению с коррозией.
Конечно, в предыдущем абзаце упомянуты не все возможные поломки. Могут, например, порваться и уплотнительные кольца крышек корпуса или фланца (в зависимости от конструкции) – но это обычно случается только в процессе разборки. Выйти из строя может регулятор давления – как его электрическая, так и механическая часть. Этим список потенциальных неисправностей, пожалуй, можно завершить.
Зато по топливоподкачивающему насосу вопросов обычно не возникает, так как там ломаться попросту нечему. Он являет собой обычный шестеренный насос внешнего зацепления – такой же, как масляный насос на Жигулях.
Начало
В любом уважающем себя и клиента сервисе перед тем, как лезть в «железо», выполняют компьютерную диагностику двигателя и его систем. Благодаря ей можно локализовать поломку – вернее, приблизительно понять, кто именно стал виновником неправильной работы двигателя. Окончательно убедившись, что это ТНВД, его направляют в ремонтный цех.
Здесь первым делом насос устанавливают на специальный диагностический стенд и подключают к нему все необходимые трубки. Выбрав в меню по номеру детали искомый набор букв и цифр, запускают процесс диагностики. Самое удобное здесь то, что работа стенда построена на системе подсказок. Выполняя заданную программу диагностики, мастер видит результаты испытания в реальном времени и на их основании делает выводы.
Установка ТНВД на машину с бензиновым двигателем
Перед монтажом шток с пружиной обрабатывают маслом, рекомендованным автоконцерном. В приведенной инструкции рассматривается установка на автомобиль Ford. На современных иномарках эта процедура не занимает более 5-10 минут.
ТНВД аккуратно ставят на посадочное гнездо. Деталь прикручивают, придерживая сверху и прижимая пружину. Прижимать необходимо, чтобы болты прикручивались равномерно, и деталь не перекашивалась.
К насосу подключают гофрированный шланг и пластиковый тройник белого цвета.
Далее прикручивают два болта, слишком сильно их перекручивать нельзя. Также важно следить, чтобы при проведении манипуляций не вытекал бензин в местах соединений. Для большинства моделей автомобилей подходит головка диаметром 10 мм с насадкой-удлинителем. Подсоединяют разъемы, вначале подключают вилку, зажимая ее с боков.
Затем устанавливают мягкий резиновый чехол, уменьшающий шумы при работе насоса. Прикручивают клемму аккумулятора. Когда все разъемы подсоединены, сверху одевают и прикручивают пластиковую защиту.
Далее на компьютере запускается программа проверки, для автомобилей Ford используется Forscan. Важно проверить со стороны низкого давления и в топливном коллекторе. То есть, производится диагностика обоих установленных насосов. Если при поверке программой состояния узлов авто загорается сигнал SERVICE/чек и прочие уведомления о неполадках, нужно сбросить ошибки.
Окно программы Forscan
После проверки программой можно завести мотор. При первом запуске двигатель работает также плохо, как и с изношенным ТНВД. Это связано с тем, что должен накачаться бензин, и образоваться нужное давление. При повторном включении мотор должен функционировать нормально. Затем в окне программы во вкладке «Приборы» нужно проверить давление в рампе и имеющееся в данный момент. Для этого после выбора нужных пунктов нажимают на кнопку «Play».
Этапы проведения работ по настройке работы моторов
Первым и одним из важнейших этапов по настройке работы силового агрегата является выяснение причины проблем. Для этого проводится базовая компьютерная диагностика, а затем визуальный и технический осмотр на стендовом оборудовании, после чего определяется основная проблема, и проводятся соответственные регуляционные работы. Чаще всего проблема лежит на поверхности и требуется лишь настройка положения угла опережения впрыска.
Комплексная же настройка гораздо сложнее и включает в себя такие этапы:
- регулировку зажигания на дизельном двигателе;
- регулировка турбины и оборотов дизельного двигателя;
- регулировка зазора клапанов дизеля .
Для проведения всех этих процедур производится полный демонтаж мотора и установка его на стендовое оборудование. По окончанию работ по настройке мотор проверяется на стенде, после чего устанавливается обратно в автомобиль.
Стоимость самого устройства составляет примерно триста долларов (типы ТНВД дизельных двигателей описаны в данной статье). Ни в коем случае не игнорируйте диагностику, ведь даже самая незначительная неприятность может сделать вас жертвой или виновником дорожно-транспортных происшествий. Проводите все ремонтные работы только в специализированных сервисах. Доверяйте ваш автомобиль исключительно высококвалифицированным профессионалам. Выполняя замену износившихся деталей, покупайте только оригинальные изделия от производителя.
Своевременная диагностика и использование высококачественных материалов будут залогом долгой жизни дизельного двигателя. Относитесь уважительно к вашему «железному другу» и вовремя диагностируйте все поломки. Только в таком случае он вам прослужит очень долго.
