Износ плунжерной пары
В качественных деталях вероятность протечки топлива равна нулю. Чтобы максимально снизить вероятность утечки топлива, зазор между втулкой и плунжером делают равным 1-3 мкм. По причине такой высокой точности каждый плунжер подбирается отдельно к втулке. После этого на заводе выполняется подгонка обеих деталей. В ходе изготовления поверхность этих элементов дополнительно закаляется
Это делается для того, чтобы обеспечить максимально долгий срок эксплуатации данной детали.Важно!
Необходимо учесть, что большинство плунжерных пар собираются методом селективной сборки и прецизионное сопряжение между поршнем и цилиндром составляет 0,0018 мм. Замена одной плунжерной пары должна быть сделана комплексно, так как замена лишь одной определенной детали на другую при возможном будущем ремонте не возможна.Есть несколько основных симптомов, свидетельствующих о неисправности данной детали: • Плохой запуск двигателя; • Отказ запуска двигателя; • Нестабильная работа и работа с перебоями; • Потеря мощности. Если вы заметили хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо произвести диагностику топливной системы автомобиля. Стоит отметить, что для этого нужно иметь специальное диагностическое оборудование. Поэтому собственными руками и без соответствующей аппаратуры вы вряд ли сможете определить исправность плунжера. После диагностики мастера принимают решение о том, нужна ли регулировка плунжерной пары либо ее следует заменить полностью на новую. При ремонте используется определенное оборудование, которое восстанавливает заводские герметичные размеры плунжера и втулки. Сама же замена тоже требует особой аккуратности, знаний и опыта, поэтому что-то делать в ТНВД своими руками крайне опасно, так как это может вывести из строя всю систему в автомобиле.
Знаете ли вы?
Давление в плунжерной паре в момент впрыска топлива в дизельный двигатель может достигнуть 200 МПа!
О нагнетательном клапане
Основная задача данного элемента заключается в перекрытии магистралей высокого давления между плунжером и топливопроводом. Благодаря этому происходит снижение давления топлива, что необходимо для более точного и быстрого закрытия распылителей форсунки. Это предотвращает образование капель топлива, а их наличие там крайне нежелательно. Во время впрыска то давление, которое создается в пространстве над плунжером, производит подъем конуса нагнетательного клапана. Далее горючее под давлением попадает к распылителю через топливопровод и держатель клапана. Как только канавка плунжера открывает сливной канал, уровень давления в камере падает, а пружина нагнетательного клапана прижимает корпус устройства к седлу обратно. Такое действие происходит в системе до тех пор, пока плунжер не начнет новый рабочий ход.
Нагнетательные клапаны в плунжерных насосах
В любом ТНВД присутствуют нагнетательные клапаны. Их задача – перекрывать часть магистрали, где горючее содержится в состоянии покоя, и отделять это топливо от той части магистрали, где оно находится под давлением. Помимо этого, клапаны поддерживают статическое давление в топливопроводе, а излишек солярки сбрасывается в топливный бак.
Существует несколько типов нагнетательных клапанов, которые применяются в плунжерных насосах. Вот их разновидности с отличительными особенностями.
Клапан, обеспечивающий постоянный объем, без ограничения обратного потока
Частью конструкции клапана является втягивающий поршень. При поднятии пальца плунжера корпус втулки перекрывает спиральную прорезь, и нагнетательный клапан закрывается, а поршень перемещается обратно по направляющей втулке.
Часть магистрали с высоким давлением оказывается отсеченной от полости над плунжером, и поэтому объем горючего в емкости с высоким давлением хоть и увеличивается, но незначительно – лишь на объем, поступивший через поршень во время втягивания топлива в полость рабочего хода.
Клапан, обеспечивающий постоянный объем, с ограничением обратного потока
Когда игла форсунки поднимается, топливо распыляется в камеру сгорания. Затем игла закрывает микрозазор в форсунке, и в ней (а также во всей магистрали) образуется гидравлическое давление обратного потока. Для всех узлов и деталей, которые испытывают на себе данную перегрузку, это означает повышенный износ. Клапан с ограничением обратного потока играет роль демпфера, который не позволяет гидроудару повредить клапаны.
В конструкцию такого клапана входят:
- корпус с резьбой (он является составной частью конструкции ТНВД);
- демпфирующая пружина, принимающая на себя обратное давление топлива на заслонку клапана;
- отсекающая пластина (она отделяет полость высокого давления от надплунжерного пространства);
- держатель пластины клапана с полостью, в которой поступательно движется нагнетательный поршень.
Эти клапаны задействуются как вспомогательные узлы, в задачу которых входит облегчение работы обратного клапана.
Клапан, обеспечивающий постоянное давление
Стандартная комплектация клапана в данном случае дополнена еще шариком и ограничительным каналом. Клапан рассчитан на то, чтобы выдерживать давление более 800 бар. Фактически конструкция данного узла содержит сразу два клапана поменьше: стабилизирующий и нагнетательный. Последний осуществляет подачу горючего, давление которого поддерживается первым. В итоге давление в магистрали не скачет между впрысками.
Современные модели этих клапанов работают не от механического воздействия, а от электропривода, который активируется электронным блоком управления.
Для повышения эффективности работы плунжерной пары этот узел дополняется различными обеспечивающими узлами и механизмами. В их задачу входит автоматизация подачи горючего в магистраль, а также контроль за этим процессом. ТНВД способен создать давление в топливной системе, превышающее 800 бар за счет некоторых конструкционных особенностей.
Но вот функция поддержания столь высокого давления в магистрали, а также сглаживание всех возможных эффектов (например, давления обратного потока) ложится на обеспечивающие механизмы.
Способность плунжера создавать высокое давление является незаменимым не только в дизельных двигателях, но также и в гидронасосах, да и вообще во всех гидравлических системах различной функциональности, где требуется высокий напор в сочетании с увеличенной надежностью.
Плунжерная пара ТНВД
Одним из основных и самых сложных узлов дизельного двигателя является топливный насос высокого давления (ТНВД), агрегат, с помощью которого топливо подается таким образом, чтобы образовывать горючую взвесь, смешанную с воздухом. В свою очередь, самым важным элементом ТНВД является плунжерная пара, с помощью осуществляется подача и распределение топлива.
Плунжерная пара состоит из двух элементов: втулки и самого плунжера (удлиненного поршня, имеющего цилиндрическую форму). При работе ТНВД плунжер движется внутри втулки. Производимые им возвратно-поступательные движения обеспечивают нагнетание, а затем всасывание топлива. Плунжерная пара ТНВД имеет специальные отверстия на втулке — через них осуществляется подача топлива для нагнетания. Сам плунжер выполняет функцию золотника, с помощью которого регулируется количество подаваемого топлива.
Таким образом, плунжерная пара служит для того, чтобы отмерить точное количество топлива для подачи в цилиндр двигателя. Кроме того, с помощью плунжерной пары ТНВД обеспечивает подачу топлива под нужным давлением в определенный момент. Для того, чтобы обеспечивать качественное решение этих задач при эксплуатации дизельных двигателей, плунжерные пары должны соответствовать ряду требований.
Основное из них — необходимость исключить вероятность протечки топлива. Для этого зазор между плунжером и втулкой делается предельно малым — в пределах от 1 до 3 мкм. Чтобы обеспечить именно такой зазор, каждый плунжер подбирается к втулке индивидуально, после чего выполняется подгонка деталей друг друга.
Кроме того, поверхность втулки и плунжера закаляется до очень высокой твердости так, чтобы обеспечить долговечность такой детали. В итоге втулка и плунжер представляют собой прецизионную пару деталей, которая способна обеспечивать высокое давление впрыска топлива одновременно с подвижностью плунжера во втулке.
Требования к эксплуатации плунжерных пар ТНВД.
Плунжерная пара является тем элементом, который требует особого внимания при эксплуатации дизельного двигателя и, в частности, его топливной системы. Важнейшим требованием со стороны плунжерной пары ТНВД является использование только качественного топлива
Важно исключить вероятность попадания примесей воды, а также микроскопических частиц пыли, могущих содержаться в топливе
Так, при попадании воды в зазор между плунжером и втулкой происходит нарушение целостности защитной смазывающей пленки. В результате плунжерная пара начинает работать без смазки, с увеличенным трением, что может привести к нагреву, заклиниванию, деформации деталей. Кроме того, вода может стать причиной коррозии втулки и плунжера. В этом случае потребуется либо дорогостоящий ремонт, либо замена таких деталей.
При попадании пыли, содержащейся в горючем, плунжерная пара ТНВД также может выйти из строя — в результате заклинивания
Именно поэтому важно пользоваться только качественным топливом, а также своевременно проводить диагностику всех элементов топливной системы дизельного двигателя
В каких случаях плунжерная пара ТНВД требует ремонта или замены?
Существует несколько признаков того, что плунжерная пара вышла из строя. Так, ее неисправность может служить причиной отказа запуска дизельного двигателя. В случае, если после пуска двигатель работает нестабильно, с перебоями, также есть вероятность того, что проблема заключается в плунжерной паре. Неравномерная работа двигателя, его неспособность развить требуемую мощность, наличие постороннего звука при эксплуатации двигателя либо превышение пиковой частоты вращения — во всех этих случаях может потребоваться замена плунжерной пары ТНВД.
Для того, чтобы точно узнать причину неисправности двигателя, необходимо провести диагностику плунжерных пар. С этой целью используется специальное диагностическое оборудование, которое позволяет проверить работоспособность детали, а также выяснить степень ее износа.
В случае необходимости выполняется либо замена, либо ремонт плунжерной пары. Стоит отметить, что восстановление такого элемента требует профессионального использования специального оборудования, которое может привести геометрические размеры втулки и плунжера в исходное состояние.
Индикаторная диаграмма плунжерного насоса
На рисунке показа индикаторная диаграмма плунжерного насоса с учетом времени t 1 запаздывания открытия и закрытия клапанов.
Процесс всасывания протекает по линии cd, скачкообразное изменение давление в начале процесса всасывания вызвано, тем, что открытие всасывающего клапана происходит не мгновенно, а жидкость обладает инерцией.
Процесс нагнетания протекает по линии ab, скачок давления в начале процесса нагнетания вызван открытия напорного клапана, а также инерционностью жидкости.
Площадь индикаторной диаграммы отражает работу, которую поршень сообщает жидкости за один оборот.
Как самому определить неисправность плунжерных пар
Неполадки, связанные с плунжерными парами, проявляются в виде затрудненного пуска дизельного двигателя. Также после запуска обороты дизеля могут плавать, двигатель работает неустойчиво и «троит». Также может быть отмечен повышенный уровень шума или даже стук плунжеров во время работы ТНВД.
Под нагрузкой дизель теряет мощность, автомобиль может двигаться рывками. В отдельных случаях неисправность плунжерных пар может привести к тому, что дизельный двигатель идет в разнос.
Для проверки работоспособности ТНВД используется специальное оборудование, при помощи которого специалисты определяют степень износа плунжерных пар. Последующее устранение неполадок предполагает как замену вышедших из строя элементов, так и ремонт плунжеров топливного насоса. В процессе ремонта главной задачей становится точная подгонка зазора втулки и плунжера под рекомендуемые параметры.
https://youtube.com/watch?v=xeNTBQ8IRBw
Сферы применения
Жидкостный насос может применяться для решения самых различных задач. Создаваемая конструкция характеризуется высокой универсальностью. Однако, наличие подвижного элемента и применение уплотнительных колец при создании поршня определяет отсутствие возможности использования поршневого насоса для перекачивания большого объема жидкостей.
Рассматривая область применения отметим нижеприведенные моменты:
- Применяемые материалы при изготовлении могут выдерживать воздействие различных химических веществ. Именно поэтому поршневые насосы применяются для работы с различными видами топлива, взрывоопасными смесями и химически агрессивными средами.
- В продаже встречается довольно большое количество моделей, которые можно использовать для работы в домашних условиях.
- В пищевой промышленности конструкция также применяется крайне часто. Это связано с деликатным воздействием на перекачиваемую среду.
Поршневой насос в нефтедобывающей промышленности
При изготовлении конструкции могут применяться самые различные материалы, которые и определяют область применения.
Отличие от поршня
Принцип работы поршня и плунжера одинаковый, однако они существенно отличаются друг от друга. Основные отличия поршня от плунжера такие:
Уплотнительные кольца или манжеты (резинки) расположены на поршне, а у плунжера уплотнение на гильзе;
Плунжер в отличие от поршня имеет длину, многократно больше, чем его диаметр;
Для изготовления поршней применяется алюминиевый сплав или керамика (в суперсовременных моторах), для плунжера высокопрочные стали;
Зазор между поршнем и гильзой для автомобиля ваз составляет 0,05-0,07 мм., для плунжерной пары – 1-3 мкм (0,001-0,003 мм), это в 10 раз меньше.
Классификация плунжерных пар
Прежде чем принимать решение купить запчасти на тнвд в случае поломки данного узла топливной системы, нужно разобраться в классификации плунжерных пар. Итак, плунжерные пары различаются по типу строения насосов на:
— пары, предназначенные для насосов рядного типа (одна пара должна снабжать топливом всего одну форсунку);
— пары, предназначенные для распределительных насосов VE (одна пара должна снабжать топливом абсолютно все форсунки системы).
Кроме этого плунжерные пары классифицируются еще и по типу управления: ― для тнвд без электронного управления (механические);
— для тнвд с системой электронного управления.
Плунжеры в ТНВД
Топливный насос, а точнее насос высокого давления, устанавливается на дизельные моторы и предназначен для того, чтобы подавать топливо под высоким давлением. Именно повышенные параметры давления дают понять, для чего здесь нужен плунжер. Тут применяется плунжерная пара, которую справедливо называют одним из ключевых компонентов насоса.
Эта пара состоит из втулки и самого плунжера. Последний выполнен в виде длинного поршня цилиндрической формы. Он движется внутри втулки при работе насоса. Плунжер, установленный в автомобиле в узле насоса, осуществляет возвратно-поступательные движения, тем самым нагнетая и всасывая горючее.
На втулке этой пары предусмотрены специальные отверстия. С их помощью горючее оказывается в устройстве для нагнетания. Параллельно плунжер (вытеснитель) выступает в роли регулятора, дозирующего количество топлива.
Всё это говорит о том, что пара способна точно отмерить объём топлива, подаваемого внутрь цилиндров ДВС, создаёт требуемые параметры давления в конкретный момент подачи жидкости. Чтобы пара могла выполнять возложенные функции, к элементам предъявляются повышенные специальные требования.
Здесь речь идёт о таких требованиях:
- для изготовления поверхности втулки применяются высокопрочные материалы;
- для плунжеров также должны использоваться материалы высокой прочности с дополнительной закалкой;
- пара проходит процесс термозакалки в заводских условиях;
- в зависимости от технологий, твёрдость может составлять от 58 до 75 единиц;
- пара обязана обеспечивать свободный ход с одновременным исключением даже незначительных утечек рабочей жидкости;
- зазор между втулкой и плунжером не должен превышать 1-3 мкм;
- каждая деталь подбирается индивидуально;
- после подбора втулок к вытеснителям, выполняется их дополнительная подгонка.
Именно так достигается нужный эксплуатационный эффект. И здесь наблюдается ощутимая разница между поршнем, поскольку последний не предназначен для работы в условиях создания повышенного давления. Плунжер с такими задачами справляется великолепно.
Устройство ТНВД
Одним из основных составляющих системы питания дизельной силовой установки является насос, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением на форсунки. Полное название – топливный насос высокого давления (аббревиатура – ТНВД). Помимо дизельных моторов такой насос применяется и в бензиновых агрегатах с инжекторной системой, у которой подача бензина осуществляется непосредственно в цилиндры.
Этот узел системы питания имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку в его задачу входит не только нагнетание дизтоплива, но еще и подача его на форсунки в строго определенные моменты. В общем, от его работы напрямую зависит функционирование силовой установки.
Тнвд системы common rail
Несколько иной тип насосов высокого давления применяется в топливной системе Common Rail. На конструкции ТНВД здесь сказываются особенности работы самой системы.
Одноплунжерный ТНВД Common Rail
В этой системе впрыск контролируется и управляется ЭБУ, поэтому дозировка и момент впрыска топлива в задачу насоса не входят. У него только одна функция – нагнетать топливо в рампу (аккумулятор).
Поэтому конструкция ТНВД сильно упрощена. По сути, насос состоит только из вала, плунжерных пар (от 1 до 3) и клапанов – впускных и нагнетательных. Регуляторы здесь отсутствуют за ненадобностью.
Двухплунжерный насос высокого давления
Здесь все просто – вал вращается от привода и плунжеры постоянно нагнетают топливо в рампу. Это и все, что требуется от ТНВД.
Изготовление насоса высокого давления своими руками
Наиболее часто берутся изготовить ручной насос высокого давления своими руками для автомоек. Для этого используют плунжерные насосы, для которого привод используют от электрического двигателя (электронасос). Мощность двигателя должна соответствовать необходимым параметрам и номинальная мощность должна быть не ниже 75% от нужного значения. Часто используется в виде насоса помпа.
Если проходимость автомобилей на автомойке не высокая, можно использовать электродвигатель, рассчитанный на напряжение 220В. Для безопасной эксплуатации и уменьшения расхождений в совпадении валов двигателя и насоса при их соединении, рекомендуется выбирать мягкие соединительные муфты. Емкость для жидкости выбирается из расчета достаточного объема воды.
Фильтрующий элемент можно выполнить из нержавеющей сетки с мелким шагом. Важным элементом оборудования служит регулятор производительности или обратный клапан. Он предотвращает перегружать систему и не дает создавать обратное давление назад в источник водоснабжения.
Для установки всего этого оборудования потребуется прочная рама. Для ее удобного перемещения, устанавливаются колеса нужного диаметра, прочный упор для устойчивости и ручка для удобного фиксажа. Для надежности и высокой производительности необходимо использовать армированные резиновые шланги, которые рассчитаны под высокое давление.
Главным элементом такого оборудования является пистолет с форсункой. Изготавливать его собственноручно не целесообразно из-за технических сложностей. Данную деталь лучше приобрести в магазине. Необходимо помнить, что все работы, проводимые с насосами высокого давления, необходимо проводить используя чистую жидкость. Попадание в систему инородных тел приведет к поломке большей части оборудования.
Меры предосторожности при сборке, установке и запуске плунжерного насоса
Если место, где будет установлен плунжерный агрегат будет стационарным, будет целесообразно выбрать для него ровную поверхность. Такое решение позволяет обеспечить плановый осмотр, аварийный ремонт и уход за оборудованием. Поверхности должна быть жесткой и подготовленной к высоким вибрациям, исходящим от установки.
Плунжерный насос высокого давления
Приводной и коленчатый вал должны находится один за другим по прямой линии, не убедившись в этом, запрещается запускать гидравлическую систему в работу. При не соблюдении этого условия, передаточный ремень не будет выполнять весь свой функционал и может выйти из строя весь механизм. Насосный вал должен вращаться свободно, легко от руки. Так же нужно правильно выбрать вращение электропривода насоса, что бы избежать обратного давления.
Дополнительные возможности
В поршневых насосах поршневой шатун, как правило, жёстко закреплён на эксцентрике привода, и регулирование объёма подачи жидкости возможно единственным методом – уменьшением или увеличением количества возвратно-поступательных движений поршня, то есть – управлением частотой вращения ведущего вала. Такая регулировка в большинстве случаев затруднительна и особой точностью не отличается.
В некоторых моделях плунжерных насосов толкатель плунжера к эксцентрику не привязан; его обратный ход обеспечивается воздействием мощной пружины. Таким образом, появляется возможность оперативной регулировки длины хода плунжера – то есть, фактически, ограничения размера рабочей камеры. В результате, объём подачи контролируется с процентной точностью, что позволяет использовать такие модели в качестве промышленных плунжерных насосов-дозаторов.
Напоследок следует упомянуть, что существуют модели с несколькими одновременно работающими парами цилиндр-плунжер, так сказать, «многоствольные» варианты. На данном сайте представлены исключительно одноцилиндровые насосы, но с предусмотренной регулировкой подачи и в крайне широком ассортименте – с несколькими вариантами исполнения головки и/или плунжера по материалу, с различными показателями частот редуктора, мощности привода и, соответственно, с различным противодавлением и производительностью.
С подробными техническими характеристиками, особенностями и параметрами конкретных моделей и прочими данными можно ознакомиться в специализированных разделах сайта.
- водный;
- кислотный;
- и др.
Поршневые насосы и аксиально плунжерные насосы довольно схожи, но в их конструкции все-таки присутствуют небольшие различия. В первую очередь, это касается формы поршня, во-вторых, его расположения. Плунжер не касается стенок рабочей кабины, чего нельзя сказать о поршне в других моделях. Плунжерные агрегаты вполне возможно эксплуатировать в полевых условиях, это стало реально благодаря их размерам. Такие насосы высокого давления для воды гораздо популярнее чем остальные.
Аксиально плунжерные насосы и электронасосы используют повсеместно. Они эффективно работают в любом производстве и в быту. Производители постоянно улучшают качество за счет модернизации технологии, применения новшеств и изготовления экономичных моделей.
Плунжерный насос – это поршневой насос в особом исполнении. Понятие «плунжер» заимствовано из английского языка и обозначает поршневой шток или вытеснитель.
В отличие от поршневого насоса, в плунжерном насосе поршень не доходит до стенки цилиндра. Поршневой шток служит поршнем. Он ходит в цилиндре без всяких уплотнений. Насос работает по принципу вытеснения.
Нагнетательные клапаны
Каждый топливный насос высокого давления оснащается нагнетательными клапанами, цель которых – перекрыть ту часть магистрали, в которой топливо находится в состоянии покоя от той, где солярка уже находится под давлением. Также клапаны нужны для поддержания статического давления в системе (пока мотор заведен, насос продолжает накачивать солярку в резервуар) – они сбрасывают излишек обратно в топливный бак.
Существует несколько типов нагнетательных клапанов, которые применяются в плунжерных насосах. Вот их отличительные особенности.
Клапан постоянного объема без ограничения обратного потока
В конструкцию такого клапана входит втягивающий поршень (часть конструкции клапана). При поднятии плунжера спиральная прорезь перекрывается корпусом втулки, нагнетательный клапан закрывается. Поршень перемещается в направляющую втулки штока.
В этот момент происходит отсечение той части магистрали, в которой образовано высокое давление от надплунжерной полости. Благодаря этому объем топлива в емкости с высоким давлением увеличивается незначительно – только на то количество, которое поступило через втягивающий поршень в полость рабочего хода плунжера.
Клапан постоянного объема с ограничением обратного потока
Когда происходит распыление топлива через форсунку, после закрытия иглы в магистрали создается давление обратного потока. Этот эффект может привести к износу некоторых элементов самого клапана. По этой причине в некоторых моделях насосов используется клапан с ограничением обратного потока. Он выполняет функцию демпфера, не позволяющему обратному давлению оказывать воздействие на клапана.
В устройство такого нагнетательного клапана входят следующие элементы:
- Корпус клапана с резьбой (он вкручивается в конструкцию насоса);
- Пружина, которая служит демпфирующим элементом, предотвращающим негативное воздействие на саму заслонку клапана;
- Пластина – отсекает полость с высоким давлением от полости надплунжерного пространства;
- Держатель, в который упирается пластина клапана (имеет полую структуру – в полость входит нагнетательный поршень).
Нередко такие клапаны используются в качестве дополнительного механизма, облегчающего работу обратного клапана.
Клапан постоянного давления
Помимо основных элементов клапана в устройство данного механизма входит еще шарик и ограничительный канал. Такие клапаны способны обеспечить нагнетание топлива с давлением свыше 800 бар.
В его конструкцию входят два мини клапана – нагнетательный и стабилизирующий. Первый элемент подает топливо, а второй поддерживает образованное давление. Эта функция позволяет ему поддерживать статику давления между фазами впрыска.
Модификация клапана зависит от того, какими параметрами обладает двигатель в автомобиле. Некоторые клапаны срабатывают не от механики, а от сигнала, который поступает от электронного блока управления.
Принцип работы плунжерного насоса
Конструкция плунжерного насоса проста и состоит из клапанов и системы трубопроводов. Пружина помогает производить работу плунжерного клапана, создавая систематическое нагнетание. При работе с высоким давлением есть вероятность пропусков. Во избежание таких нюансов плунжерный насос высокого давления для воды имеет полную герметичность узлов агрегата.
Во время такого движения приводится в движение плунжер (он же поршень) роликовым толкателем. По своему конструкционному устройству плунжер совершает движение в правую сторону, что обуславливает понижение рабочего давления, которое постепенно становится меньше, чем жидкостное давление в трубе всасывания.
Внутреннее устройство плунжерного насоса-дозатора
Открывается всасывающий клапан из-за разности давления, после чего происходит заполнение жидкостью рабочей камеры. При следующем обороте вала, происходит движение плунжера влево и давление в камере становится больше, чем в трубопроводе нагнетания. В связи с этим нагнетательный клапан открывается и происходит выдавливание жидкости из камеры в напорный трубопровод. Весь этот цикл повторяется постоянно за все время работы агрегата.
Например, у насоса дизельного двигателя, создающего повышающий эффект, отсутствуют нагнетательные клапана. Эту важную роль для перекачки и создания давления выполняют форсуночные клапаны.
В аксиально-радиальных насосах эти функции выполняют вращающиеся блоки в рабочих камерах. Аксиально-радиальные установки устроены так, что перекачивание жидкости происходит при вращении этих блоков. Отсутствие клапанов повышает стоимость таких установок, но это позволяет увеличить их надежность и применять в авиации.
Эксплуатационные особенности
Продолжая тему ТНВД, что наиболее актуально для обсуждения плунжера в составе автомобильных узлов, стоит отметить некоторые эксплуатационные особенности.
Конструктивная особенность предусматривает, что в плунжерной паре имеется минимальный зазор между поверхностями двух элементов. Потому при эксплуатации насоса предъявляются повышенные требования к поддержанию оптимального состояния системы питания ДВС.
Чтобы пара плунжер-втулка работали эффективно, в бак рекомендуется заправлять солярку только высокого качества. Наличие воды, как и других посторонних примесей, может негативно отразиться на работе и состоянии плунжера.
В итоге плунжер способен заклинить, и выйдет из строя весь топливный насос. Даже при небольшом количестве воды в солярки на поверхностях могут образоваться следы коррозии. В случае с попаданием механических частиц плунжер может заклинить.
Конструкция плунжерной пары
Плунжерная пара состоит из плунжера 9 и гильзы 8. Гильза имеет один или два подводящих канала (при двух каналах один из них выполняет функции подводящего и перепускного), которые соединяют полость всасывания с камерой высокого давления плунжерной пары. Над плунжерной парой находится штуцер 5 с посадочным конусом 7 нагнетательного клапана. Двигающаяся в корпусе TНВД рейка 10 вращает зубчатый сектор 2, управляя тем самым регулирующей втулкой 3 плунжера. Перемещение самой рейки определяется регулятором частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет точно дозировать величину цикловой подачи. Полный ход плунжера неизменен. Активный ход и связанная с ним величина цикловой подачи могут изменяться поворотом плунжера, который совершается при помощи регулирующей втулки.
- Полость всасывания
- Зубчатый сектор
- Регулирующая втулка плунжера
- Боковая крышка
- Штуцер нагнетательного клапана
- Корпус нагнета тельного клапана
- Конус нагнетательного клапана
- Гильза плунжера
- Плунжер
- Рейка ТНВД
- Поводок плунжера
- Возвратная пружина плунжера
- Нижняя тарелка возвратной пружины
- Регулировочный винт
- Роликовый толкатель
- Кулачковый вал ТНВД
Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6. Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку.В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива. Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары. Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400… 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.
а – гильза с одним подводящим каналом b – гильза с двумя подводящими каналами
- Подводящий канал
- Продольная канавка
- Гильза плунжера
- Плунжер
- Перепускном канал
- Регулирующая кромка
- Спиральная канавка
- Кольцевая канавка для смазки
ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА С ПРИВОДОМ
а – НМТ плунжера б – ВМТ плунжера
- Кулачок
- Ролик
- Роликовый толкатель
- Нижняя тарелка возвратной пружины
- Возвратная пружина плунжера
- Верхняя тарелка возвратной пружины
- Регулирующая втулка плунжера
- Плунжер
- гильза плунжера
