Клапан насоса топливного
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Клапан насоса топливного

Клапан перепускной ТНВД: давление топлива – под контролем

Поддержка постоянного давления топлива в ТНВД дизельных двигателей — обязательное условие работы данного агрегата и всей системы питания. Постоянство давления достигается применением перепускных (редукционных) клапанов — все об этих деталях, их типах и конструкции, работе и замене читайте в статье.

Что такое перепускной клапан ТНВД

Перепускной клапан ТНВД (редукционный клапан) — узел топливного насоса высокого давления систем питания дизельных двигателей, регулируемый клапан (гидравлический дроссель) для слива излишков топлива и поддержания необходимого давления топлива в насосе.

Перепускной клапан выполняет несколько функций:

  • Слив избыточного топлива из насоса;
  • Удаление воздуха, попавшего в топливную систему;
  • Поддержка постоянного давления топлива внутри насоса (в каналах насосных секций многосекционных ТНВД и в корпусе распределительных ТНВД).

Редукционный клапан представляет собой автоматический гидравлический дроссель — устройство, создающее сопротивление потоку жидкости и обладающее возможностью изменять интенсивность этого потока в зависимости от гидравлического давления. В определенном диапазоне давлений перепускной клапан закрыт или создает высокое сопротивление потоку жидкости, при превышении некоторого порогового давления клапан открывается и сбрасывает излишки топлива из насоса, предотвращая дальнейший рост давления.

Перепускной клапан входит в состав секции низкого давления ТНВД, он работает автоматически и лишь нуждается в регулировании для установления порога срабатывания.

Типы, конструкция и принцип работы перепускного клапана ТНВД

Прежде всего, следует отметить, что сегодня существует несколько типов клапанов, обеспечивающих перепуск топлива в ТНВД:

  • Перепускной (редукционный) клапан в многосекционных насосах;
  • Перепускной (редукционный) клапан регулирования давления внутри корпуса (на входе в насосную секцию топливоподкачивающего насоса) в ТНВД распределительного типа;
  • Клапан дросселирования перепуска в насосах распределительного типа.

Каждый из клапанов имеет свои конструктивные особенности и занимает определенное место в топливном насосе высокого давления.

Перепускной клапан в многосекционных ТНВД. Данный клапан устанавливается в передней стенке корпуса насоса, он связан с каналами подачи топлива от топливоподкачивающего насоса на нагнетательные секции. Конструктивно клапан очень прост: его основу составляет корпус, внутри которого располагается подпружиненный запорный элемент в виде шарика или диска. Корпус может быть двух типов:

  • Болт. Клапан выполнен в виде болта, внутри которого располагается запорный элемент, а на стенках выполнено два или более отверстий для отвода топлива в обратную магистраль. Болт вворачивается в корпус насоса, он удерживает соединительный ниппель, к которому присоединяется обратная магистраль;
  • Штуцер. Клапан выполнен в виде штуцера, внутри которого располагается запорный элемент. Штуцер вворачивается в корпус насоса, а к наружной резьбе присоединяется обратная магистраль.

Работает перепускной клапан этого типа следующим образом. При низком давлении в подводящей магистрали клапан закрыт за счет усилия пружины — топливо подается к нагнетательным секциям. При изменении режима работы двигателя меняется и работа ТНВД и топливоподкачивающего насоса, в какой-то момент давление топлива в подводящей магистрали повышается, что может затруднять работу нагнетательных секций. При превышении порогового давления (которое лежит на уровне 58-80 кПа) преодолевается усилие пружины и клапан открывается — происходит сброс излишков топлива в бак через обратную магистраль. При падении давления клапан вновь закрывается.

Следует отметить, что в многосекционных насосах редукционный клапан отвечает, в основном, за отвод излишком топлива, а удаление воздуха из системы осуществляется клапаном-жиклером, установленным на фильтре тонкой очистки топлива.

Перепускной клапан распределительных ТНВД. Данный клапан выполняет те же функции, что и перепускной клапан многосекционных насосов. Он устанавливается сразу за топливоподкачивающим насосом и осуществляет сброс излишков топлива при повышении давления. Клапан может выполняться в виде болта или штуцера, также он может встраиваться непосредственно в корпус насоса.

Клапан дросселирования перепуска распределительных ТНВД. Данный узел объединяет в себе две детали — жиклер слива топлива и собственно перепускной клапан. В насосах распределительного типа присутствует сливной жиклер — отверстие малого диаметра, через которое постоянно осуществляется слив топлива в обратную магистраль. Жиклер обеспечивает циркуляцию топлива через насос, за счет чего происходит охлаждение деталей агрегата и удаление из него воздуха. В некоторых насосах жиклер как таковой отсутствует, он объединяется с клапаном дросселирования перепуска, который при низком давлении всегда пропускает некоторое количество топлива, а при росте давления открывается и сбрасывает излишки топлива в обратную магистраль.

Клапан дросселирования перепуска имеет конструкцию, аналогичную обычному перепускному клапану, однако в его корпусе выполнено дополнительное отверстие малого диаметра — жиклер, постоянно соединенный с обратной магистралью. Запорный элемент клапан находится выше жиклера и не закрывает его. При росте давления запорный элемент преодолевает упругость пружины, поднимается и открывает основное сливное отверстие — в этом случае излишки топлива поступают в обратную магистраль. При падении давления запорный элемент возвращается в первоначальное положение и слив топлива происходит только через жиклер.

Клапан дросселирования перепуска обычно выполняется в виде болта, который вворачивается в резьбу на корпусе ТНВД и соединяется с обратной магистралью с помощью ниппеля.

Правильный выбор и замена перепускного клапана ТНВД

Редукционные клапаны имеют крайне простое устройство, однако они постоянно подвергаются высоким нагрузкам и довольно часто выходят из строя. Неисправность клапана проявляется ухудшением работы двигателя — он теряет приемистость и на некоторых режимах заметны ухудшения его характеристик. В этих случаях необходимо демонтировать и проверить клапан, и, если он неисправен — произвести замену.

Для замены необходимо выбирать перепускной клапан того же типа и модели, что установлен на ТНВД производителем — только в этом случае есть гарантии, что клапан имеет необходимые характеристики и обеспечит нормальную работу насоса. Многие клапаны допускают регулировку давления, при котором происходит перепуск топлива — данную регулировку необходимо производить в строгом соответствии с инструкцией по ТО и ремонту автомобиля/трактора. Как правило, регулировка сводится к изменению числа шайб, подкладываемых под головку клапана, хотя здесь есть и исключения — все зависит от конкретного типа устройства.

При верном выборе, замене и регулировке редукционного клапана топливный насос будет эффективно работать на всех режимах, обеспечивая нормальные рабочие характеристики силового агрегата.

Обратный клапан топливной системы:функции,виды,устройство и принцип действия

Топливные системы двигателей современных автомобилей представляют собой сложные системы механизмов и агрегатов. Среди них встречаются такие системы, работу с которыми можно доверить только специалисту. Однако и более простые системы, вроде тех, что присутствуют, например, в старых моделях автомобилей ВАЗ, могут быть более сложными в ремонте, чем системы современных автомобилей. Выход из строя даже самых незначительных частей топливной системы может серьезно ухудшить работу транспортного средства. Обратный клапан топливной системы не является исключением. Но, прежде чем приступать к каким-либо ремонтным работам, необходимо разузнать об устройстве и функциях этого агрегата.

Функции обратного клапана

Топливные насосы современных автомобилей обладают высокой производительностью и при должном уходе обеспечивают непрерывную подачу топлива, невзирая на производящуюся нагрузку. Функционирование двигателя на холостых оборотах невозможно без наличия обратного клапана топливной системы.

Основной задачей этого клапана является предотвращение образования слишком высокого давления в топливной системе, в результате которого может произойти обрыв топливных шлангов. В принципе предназначением любого клапана является обеспечение движения разных жидкостей в одном главном направлении. Находясь в топливной системе, этот клапан предотвращает целый ряд проблем, которые могут возникнуть в системе в результате обрыва шлангов.

Например, если вы передвигаетесь на автомобиле с дизельным двигателем, то поломка обратного клапана в пути может привести к тому, что топливная система начнет наполняться воздухом

Если водитель останавливает двигатель, а топливо при этом стекает в бак по рабочей магистрали, то освободившееся пространство быстро занимается воздухом. В таких ситуациях придется крутить мотор стартером не менее пятидесяти секунд.

Разновидности клапанов

  • 1 Разновидности клапанов
  • 2 Немного о ТНВД

В современных ТНВД используется несколько клапанов. Один из главных – нагнетательный. Рассмотрим его функции и задачи.

  1. В одну из задач нагнетательного клапана входит препятствование проникновению газов из двигателя внутрь ТНВД.
  2. Благодаря этому клапану уменьшается подтекание форсунок, остановка впрыска форсунок проводится резко и моментально.
  3. Он обеспечивает улучшение наполнения насоса топливом.
  4. Создаёт в системах остаточное давление и позволяет уменьшать его, что даёт возможность чётче выдерживать фазы впрыска, и лучше контролировать процесс.
  5. Нагнетательный клапан корректирует подачу горючего, приближая характеристику к идеальной.

Принято различать нагнетательные клапаны по типу: цилиндрический вариант, комбинированный, грибовидный и т. д.

Грибовидный нагнетательный клапан
Наибольшее распространение Дизельные системы
Клапанс отсасывающим пояском Прижимается к гнезду пружиной а его подъем зависит от ограничителя
Принцип действия В процессе нагнетания топливо давит снизу на грибок клапана, вследствие чего он поднимается и открывает доступ к форсунке. При прекращении подачи пружина опускает клапан вниз, а затем плотно прижимает его к гнезду. При входе отсасывающего пояска в направляющую происходит увеличение объема нагнетательной линии и снижение давления в системе.
Цилиндрические клапаны
Форма Стакан
Масса Масса цилиндрических клапанов по сравнению с грибовидными меньше. Они позволяют обеспечить заметное уменьшение объема штуцера.
Пластинчатые клапаны
Устройство Просты по устройству, обладают малой массой, поэтому малоинерционны.
Принцип действия При повышении давления поднимаются обе пластины. Когда нижняя пластина упирается в выступ гайки, верхняя продолжает передвигаться вверх и открывает доступ топливу к штуцеру.
Комбинированные клапаны
Назначение Комбинированные клапаны применяют для устранения колебаний в нагнетательном топливопроводе.
Принцип действия Клапансостоит из двух пластиодна из которых нагружена пружиной. При ходе нагнетания пластина 1 передвигается вверх и выступами упирается в корпус. Топливо проходит через отверстие в нижней пластине, обтекает верхнюю пластину и поступает в нагнетательный топливопровод. После отсечки давлением топлива верхняя пластина прижимается к нижней, разобщая топливопровод и насос высокого давления.
Двойные клапаны
Сфера применения Двойные клапаны устанавливают в ответственных тяжелых дизелях.
Назначение Наличие двух последовательно расположенных клапанов обеспечивает большую надежность работы топливной системы, так как создается большая герметичность узла. Кроме того, в случае выхода из строя одного из них при заедании или попадании под конус твердых загрязнений другой продолжает самостоятельно выполнять функции разобщения трубопровода и насоса.

Где находится обратный клапан топливной системы

Расположение регулятора напрямую зависит от конструкции системы. Он может находиться между топливными форсунками и баком, на рампе либо монтироваться в конструкцию бензонасоса. Тип топлива также влияет на то, где будет расположен обратный клапан топливной системы. Дизель имеет отличительную конструкцию, и в нем регулятор помещается рядом с ТНВД и насосом низкого давления для обеспечения стабильного давления на входе в насос. Помимо этого он может устанавливаться перед подогревающей системой, такой вариант распространен в транспорте, имеющем предпусковой нагрев топлива.

Устройство и принцип действия

Устройство обратного клапана несложное. Весь механизм состоит из пружины, мембраны и непосредственно клапана. Клапан шарикового типа оборудован специальным седлом, которое выполняется из мягкого металла и максимально точно калибруется.

Корпус клапана снабжен тремя выходами: первый предназначен для впускного коллектора, а остальные — для выведения топлива. Топливо беспрепятственно передвигается по клапану только в одном из направлений.

Оно не имеет возможности поступать обратно в клапан благодаря создаваемому на него давлению, из-за чего он запирается. Клапан открывается благодаря перемещению пружины, возникающего в результате разряжения при увеличении оборотов двигателя. Лишнее топливо возвращается обратно в топливный бак.

Обратный клапан для дизельного топлива по принципу работы ничем не отличается от своего «собрата», используемого в бензиновых двигателях, различия могут возникнуть лишь в местах расположения этого агрегата.

Чего ждать от нерабочего обратного клапана

Хорошего — ничего. Как минимум это затрудненный пуск. Завоздушивание системы питания дизеля — это довольно проблематичная поломка в дороге. Инжекторные системы питания тоже не любят воздуха в системе. Неприятности начинаются тогда, когда мы глушим мотор, а топливо, которое должно ждать следующего пуска (в системе должно сохраняться рабочее давление), уходит в бак по рабочей магистрали, а его место занимает воздух. Теперь, чтобы запустить двигатель, необходимо привести в норму давление в системе и подать топливо к форсункам. Для этого нужно крутить мотор стартером секунд 40-50, поэтому о пуске с полоборота речи быть не может.

Непонятные ситуации возникают и тогда, когда путают обратный клапан с регулятором давления, который установлен на топливной рампе у большинства инжекторных двигателей — 2110, 2114, Киа Спортэйдж 3.

Завоздушивание системы питания дизеля — крайне сложная поломка в дороге

Его работа заключается в выравнивании давления на участке топливной рампы, иначе форсунка просто не получит топлива под нужным давлением, и не сможет подать его в камеру сгорания. В тот момент, когда мы отключаем зажигание, регулятор прекращает подачу топлива на форсунки, срабатывает запорный механизм, таким образом отсекается часть топливной магистрали от бензонасоса с обратным клапаном до топливной рампы. И вот теперь только обратный клапан отвечает за наличие топлива в системе. А проверить, кто виноват в этой ситуации просто. Если давление в топливной рампе в норме, а в большинстве автомобилей оно должно быть в пределах 2-3 атм, тогда виноват именно обратный клапан.

Как видим, один малюсенький клапан может натворить таких дел. Это лишний раз подтверждает то, что мелочей в устройстве автомобиля нет и быть не может, а каждая поломка устраняется сначала головой, а только потом — руками.

Характерные признаки неисправности обратного клапана

Это может быть: неожиданная смена оборотов силового агрегата при запуске или во время движения; пуск двигателя возможен при нажатии на педаль акселерата. Хотя до этого силовой агрегат приводился в действии с помощью стартера; нестабильная работа мотора на низких или холостых оборотах; потеря топлива, которая уходит через подающие или обратные трубки. При этом герметизация топливных шлангов не нарушена. В нашем случае неразборная механическая конструкция поддаётся лёгкой починке. Это с одной стороны. С другой стороны, проблему невозможно определить с помощью сканирования. Далее рассмотрим варианты проверки устройства.

Каким способом можно проверить обратный клапан

Выяснить в каком состоянии находится топливный клапан, можно следующим образом. Используя манометр, проверить давление. Оно должно быть в пределах 3 кг на см2. Это показатели для легковых автомобилей. Выяснить, как работает устройство, можно пережав «обратные» шланги для топлива. Если неразборная механическая конструкция в порядке давление должно вырасти. К сведению. Этот способ только для автомобилей, в которых установлены резиновые шланги. Самостоятельную диагностику можно провести без использования манометра. Это касается проблемы нестабильной работы ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и плохо набирающего обороты. Пережав резиновый шланг перемещающий топливо в обратном направлении необходимо обратить внимание на работу двигателя. Если обороты повышаются, а цилиндры мотора работают в плановом режиме, значит обратный клапан неисправный.

Читать еще:  Сажевые фильтры для дизельных двигателей

Диагностика и устранение неисправностей в работе обратного клапана

Итак, вы имеете подозрение, что работоспособность автомобиля снизилась вследствие неисправности обратного клапана топливной системы, и присутствуют некоторые признаки его неисправности. Для того чтобы выяснить, так ли это, используется несколько методов.

Чаще всего проверяют уровень давления. Адекватный уровень давления должен составлять около 3 кг/см 2 (для легковых автомобилей). Вместе с этим уровень давления не должен резко снижаться при остановке двигателя. В противном случае это тоже будет признаком неисправности обратного клапана.

Как упоминалось выше, иногда используют сжатие шлангов. Но этот метод не всегда подходит, поскольку сжать можно только резиновый эластичный шланг.

Итак, в результате измерений давления вставленным в рампу манометром, вы сделали вывод, что после остановки двигателя оно начинало сильно падать. В этом случае либо присутствует дефект топливной магистрали, либо неисправен сам клапан. Если на выходе из топливного насоса результат отличается, значит, неисправен клапан.

Чтобы устранить неисправность, выберите в магазине запчастей качественный обратный клапан, который подходит по размерам сечения. Если подобрать клапан с неправильными размерами сечения, то он может начать «проскакивать». Перед покупкой проверьте работоспособность клапана на месте, если есть возможность. Обратный клапан необходимо врезать в линию в любом подходящем месте.

Например, это можно сделать между топливным насосом и фильтром. После этого проверьте работоспособность на своем автомобиле, заехав под углом в горку. Если автомобиль не подает признаки снижения мощности, то клапан подошел.

Есть также народный способ устранения неисправности, но он подходит только, если клапан был засорен. Необходимо пару раз ударить по клапану молотком. Силу удара нужно рассчитать так, чтобы избежать механических повреждений. При таком воздействии инородные тела, попавшие в клапан, могут быть измельчены или вообще вылететь из клапана. Но чаще всего гораздо проще заменить клапан на новый.

Обратный клапан топливной системы: предназначение, расположение, неполадки

Предохранительный клапан топливной системы

Не стоит говорить о том, что топливные системы автомобиля (ТС) являются довольно сложными устройствами, к которым без специфических знаний лучше не приближаться. С другой стороны, знание матчасти и кое-какой опыт, уже рассматривается, как возможность самостоятельно отремонтировать тот или иной дефект. Например, если внимания требует обратный клапан топливной системы.

Конструкция

Любой обратный клапан (ОК) – это не что иное, как элемент, обеспечивающий движение топлива в одном направлении. Он может перекрывать слив неиспользуемого горючего обратно в топливный бак.

Конструкция его, как правило, подразумевает наличие откалиброванного седла из мягкого металла. Клапан пропускает бензин или солярку в одном направлении, но при остановке двигателя клапан автоматически запирается, и движение жидкости прекращается.

Клапан топливной системы и трубка

Несмотря на простоту конструкции перепускного клапана, его неполадка или банальное отсутствие в системе способно привести к большим трудностям. К примеру, невозможно нормальное функционирование мотора, его запуск усложняется.

Не нужно при этом путать ОК с редукционным клапаном. Последний отвечает за стабильность давления, хотя и функционирует в паре с обратным клапаном.

Подробнее о редукционном клапане. Он отвечает за выравнивание давления на участке топливной рампы, там где топливная жидкость поступает в форсунки. Если бы не было этого клапан, форсунки получали бы горючее под разными давлениями или без него, вследствие чего не могли бы передавать бензин дальше, в камеру.

Редукционный клапан или регулятор давления

Регулятор прекращает подачу горючего на форсунки, когда останавливается двигатель и отключается зажигание. Просто срабатывает запорный механизм, который отсекает часть линии горючего. Бензин остаётся только на участке между топливным насосом и рампой, если исправен ОК. Если нет, топлива в системе не будет, оно утечёт обратно в бак.

Расположение

Устанавливаться ОК может в разных местах: в корпусе топливного насоса, на рампе или просто между баком и форсунками. Точное местоположение зависит от конкретной модели авто.

К примеру, на большинстве дизельных машин ОК ставится между подкачивающим устройством низкого давления и ТНВД. Здесь он отвечает помимо своих основных функций за стабильность давления на входе ТНВД. Примеры: КАМАЗ, Татра, грузовики Ман и т.д.

Где находится обратный клапан топливной системы

А вот в КамАЗах, предназначенных для эксплуатации в арктических условиях, в системах грузовиков Магирус, обратный клапан установлен перед системой подогрева.

На Вазах с инжекторами, оснащёнными 16-клапанными моторами, ОК устанавливается либо в топливном насосе, либо на рампе. А вот в карбюраторных Ваз старого типа, на «классике» — его нет. Зато функция предусмотрена. Роль ОК играет сам топливный насос, установленный на БЦ.

Заботливые владельцы старых машин, в том числе Мазды 323 и Опеля Кадет сами модернизируют топливные системы, устанавливая обратные клапаны ближе к карбюратору или инжектору. Тем самым, облегчается пуск двигателя, ведь горючее больше не сливается обратно в бак, даже при самых низких температурах или разгерметизации каких-либо соединений.

Неполадки

Почему ОК выходит из строя. Такое происходит довольно часто, так как на рынке сегодня в процентном отношении больше стало брака. Китайские подделки по низкой и средней стоимости привлекают внимание автомобилистов, не подозревающих подвоха. Стоит установить такую деталь, и уже через некоторое время возникают неполадки.

Как проверить обратный клапан топливной системы

Если деталь качественная, то неисправность возникает по естественной причине – вследствие износа. Как правило, портится либо пружина, либо мембрана. Полностью отказывает клапан крайне редко, что делает ему честь.

Ещё одна распространённая причина выхода из строя, наблюдаемся в последнее время, это низкое качество топливо. Бензин или солярка, смешанная с водой, губительны для многих деталей топливной системы.

Характерные признаки неисправности ОК выглядят так:

  • неожиданно меняются обороты в режиме ХХ;
  • запуск мотора происходит только после нажатия на педаль газа, хотя раньше он заводился одним лишь кручением стартера;
  • на низких оборотах двигатель функционирует крайне нестабильно;
  • из подающих и обратных топливных трубок утекает жидкость, хотя герметизация шлангов не вызывает сомнений.

ОК имеет механическую конструкцию. С одной стороны, кажется, что это хорошо, и его можно починить легко, если разбираться в механике. На самом деле элемент неразборный, и невозможно провести диагностику его функциональности с помощью электронных приборов, датчиков, например.

Способы проверки работоспособности ОК

Для определения исправности клапана применяются различные методы. Один из них основан на проверке уровня давления. Измеряется он манометром, подключённым к той части системы, которая обеспечивает подпитку двигателя бензином. Нормальный уровень давления должен составлять 3 кг/см2 (легковые авто). Также, уровень не должен резко снижаться при остановке двигателя. В противном случае это тоже указывает на неисправность клапана «обратки».

Манометр

Некоторые эксперты советуют проверять ОК, путём сжатия шланга «обратки». В этом случае, если с клапаном всё в порядке, уровень давления должен повыситься. Способ подходит для тех машин, в которых «обратка» выполнена из резинового шланга. Однако многие автомобили оснащены металлическими трубками или «обратка» чересчур короткая, пережать её не получается.

Существует ещё один способ диагностики, без манометра, подходящий для моторов, нестабильно работающих и плохо набирающих обороты. Опять же, пережимается «обратка». Одновременно нужно следить за работой ДВС. Если обороты двигателя повышаются, и все цилиндры нормально функционируют, скорее всего, ОК неисправен.

Очевидно, что от испорченного клапана ничего хорошего ждать не стоит. Падение оборотов двигателя, нестабильная работа цилиндров, затруднённый пуск, завоздушивание – всё это придёт рано или поздно, если не работает клапан.

Пережать обратку

Интересно будет рассмотреть причину завоздушивания системы, которая открывает глаза на принцип работы ОК. После остановки двигателя топливная жидкость в некотором количестве должна оставаться в камере, ожидая следующего пуска. Если клапана нет, или он испорчен, бензин/солярка уходят обратно в бак, а их место занимает воздух. Пока не развоздушить систему, не привести в норму давление, мотор не заведётся.

Установка дополнительного ОК

Рекомендуется, как вариант модернизации системы, в которой родной клапан больше не держит (или его нет вообще). Только нужно постараться выбрать качественный клапан, и размеры сечения должны подходить. Например, некоторые модели вазовских клапанов не подходят на иномарки. Установить их можно, но держат они недолго. Как только резко ускоряешься или поднимаешься в гору, клапан проскакивает, автомобиль начинает захлёбываться.

Лучше будет купить ОК с разбора. Найти топливный насос конкретной модели авто, проверить клапан, если он работает, взять. При этом неважно, работает сам насос или нет. Главное, чтобы держал клапан.

Обратный клапан топливной системы Нексия

Остаётся врезать клапан в линию, в любом удобном месте. Например, между бензонасосом и фильтром. Затем проверить на горке или при ускорении, не захлёбывается ли машина.

Клапаны топливных насосов высокого давления (ТНВД)

В топливных насосах высокого давления современных дизелей применяют следующие клапаны:

Всасывающие клапаны

Всасывающие клапаны обеспечивают поступление топлива в полость насоса высокого давления из подкачивающего топливопровода и разобщение этой полости с топливопроводом при окончании процесса наполнения. Устанавливают клапаны с принудительным управлением и автоматические.

Рис. Конструкции клапанов:
а — всасывающих; б — отсечных; в — демпферного устройства, 1 — клапан; 2 — толкатели; 3 — гайка; 4 — корпус клапана; 5 — каналы подвода топлива; 6 — грибок; 7 — основной клапан; 8 — дросселирующие отверстия; 9 — поршень; 10 — канал отвода топлива

Во всасывающем клапане с принудительным открытием (рис. а) толкатель 2 клапана расположен в корпусе 4 клапана. Его прижимают конусными поверхностями к гнезду гайкой 3. Грибок 6 клапана разобщает каналы 5 подвода топлива с полостью насоса. При нажатии толкателя на торец клапана происходит его открытие и топливо поступает в полость насоса высокого давления. При отсутствии воздействия толкателя пружина плотно прижимает клапан к гнезду.

Отсечные клапаны

Отсечные клапаны обеспечивают управление концом подачи топлива. Конструкция их (рис. б) аналогична конструкции всасывающих клапанов с принудительным открытием. Они могут выполнять одновременно функции всасывания и отсечки. В дизелях с большими цикловыми подачами размеры этих клапанов значительны, поэтому в момент отсечки на тарелку такого клапана действуют большие силы, нагружающие детали привода. Тогда необходимо устанавливать регулятор с большим перестановочным усилием. С целью улучшения работы клапана его выполняют двойным. Толкатель вначале воздействует на внутренний клапан 1 с малыми размерами тарелки. Когда давление в полости насоса понизится, толкатель соприкасается с торцом основного клапана 7 и открывает его, обеспечивая получение большого суммарного сечения, через которое происходит последующая отсечка и наполнение полости насоса.

Вытекающее в момент отсечки топливо имеет высокое давление, поэтому в отсечной полости создаются интенсивные колебания. В случае соединения отсечной и наполнительной полостей эти колебания распространяются по линии наполнения и приводят к резкому ухудшению процесса наполнения. Чтобы устранить эти явления и стабилизировать давление в отсечной полости, на отсечном клапане или рядом с ним устанавливают специальные демпферы или амортизаторы (рис. в), которые воспринимают нагрузки от потока топлива и предотвращают возникновение резких колебаний. При подъеме отсечного клапана 1 топливо из полости высокого давления проходит через канал 5, дросселирующие отверстия 8 в нагруженном пружиной поршне 9 и поступает через канал 10 в нагнетательный топливопровод. В момент прохода топлива через дросселирующие отверстия и объем с пружинами происходит падение давления и гашение колебаний.

Нагнетательные клапаны

Нагнетательные клапаны выполняют следующие функции:

  • в системах с открытыми форсунками препятствуют проникновению газов из рабочего цилиндра в полость насоса высокого давления;
  • разъединяют топливопровод и полость насоса высокого давления в процессе всасывающего кода плунжера насоса, обеспечивая тем самым улучшение наполнения;
  • способствуют получению резкого окончания впрыска и уменьшению подтекания форсунок;
  • обеспечивают создание в системах с закрытыми форсунками остаточного давления в нагнетательном топливопроводе, что способствует в некоторых случаях лучшему управлению процессом впрыска и более строгому выдерживанию фаз впрыска;
  • позволяют уменьшать остаточное давление (клапан с разгрузочным пояском) в нагнетательном топливопроводе и устранять таким образом колебания в нем после окончания нагнетания;
  • дают возможность корректировать характеристику подачи, приближая ее к желательной.

По конструкции различают клапаны:

  • грибовидные
  • цилиндрические
  • пластинчатые
  • комбинированные
  • двойные нагнетательные клапаны

Рис. Конструкции нагнетательных клапанов:
а—г — грибовидных, д, е — цилиндрических, 1 — гайка; 2 — ограничитель; 3 — пружина; 4 — клапан; 6 — корпус насоса; 7 — отсасывающий поясок; 7 — направляющая; 8 — корпус клапана, прокладка

Грибовидные клапаны

Грибовидные клапаны получили наибольшее распространение в дизелях В корпусе 8 (рис. а) расположен клапан 4 с отсасывающим пояском 6 и направляющей 7. Клапан прижимается к гнезду пружиной 3, а его подъем зависит от ограничителя 2. Гайка 1 прижимает через прокладку 9 корпус клапана к втулке насоса высокого давления. В процессе нагнетания топливо давит снизу на грибок клапана, вследствие чего он поднимается и открывает доступ к форсунке. При прекращении подачи пружина опускает клапан вниз, а затем плотно прижимает его к гнезду. При входе отсасывающего пояска в направляющую происходит увеличение объема нагнетательной линии и снижение давления в системе. Корпус клапана имеет резьбу, которая позволяет демонтировать соединение. Натравляющий стержень клапана имеет сечение, которое позволяет легко пропускать топливо в нагнетательный топливопровод.

Читать еще:  Новая модель митсубиси лансер 11

Чаще всего на направляющей выполняют продольные шлицы, образующие продольные канавки, через которые подается топливо (рис. а, в). В клапанах-корректорах фирмы Бош канавки расширяются книзу (рис. г), а вверху они имеют форму острых тупиков. Таким образом, проходное сечение направляющей этого клапана изменяется от максимального в нижней части до нулевого в верхней. При подъеме клапана создается определенное проходное сечение в зависимости от величины подъема. В результате дросселирующего эффекта клапан поднимается тем выше, чем больше давление топлива, действующее на него со стороны полости насоса. Опускаясь с большей высоты, клапан отсасывает больше топлива, поэтому нагнетательный топливопровод разгружается интенсивнее, а остаточное давление в нем уменьшается. При последующем цикле доля активного хода плунжера затрачивается на заполнение системы, поэтому количество подаваемого в цилиндр дизеля топлива уменьшается.

С увеличением скоростного режима работы системы давление топлива в ней увеличивается, поэтому по указанной выше причине подача в цилиндр уменьшается. Это обстоятельство позволяет корректировать характеристику системы и приближать ее к желательной.

Демпфирующий клапан (см. в) предотвращает появление отраженной волны большой интенсивности. Резкая посадка нагнетательного клапана служит источником появления отраженной волны, которая при некоторых условиях может привести к нежелательному дополнительному впрыску. С целью предотвращения этого нежелательного явления грибок клапана располагают в цилиндре так. что между ним и внутренней поверхностью цилиндра создается малый кольцевой дросселирующий зазор. При посадке клапана и заходе его в цилиндр под грибком возникает амортизирующая гидравлическая подушка, уменьшающая скорость посадки клапана и амплитуды отраженной волны.

Грибовидные клапаны устанавливают в топливных насосах дизелей различного назначения. Они сравнительно просты, однако обусловливают наличие большого объема в штуцере, в котором размещают пружину, и имеют повышенную массу в насосах с большими цикловыми подачами. Грибовидные нагнетательные клапаны с принудительным открытием (см. рис. б) устанавливают например, в судовых дизелях.

Цилиндрические клапаны

Цилиндрические клапаны имеют форму стакана, в котором обычно располагают пружину. Внешняя поверхность стакана может иметь лыски, образующие проходы для топлива (рис. д), или строго цилиндрическую форму (рис. е). В последнем случае топливо поступает в нагнетательный топливопровод или через специальные боковые каналы, или через отверстия в самом клапане. Отсасывающий поясок может быть расположен вверху, (см. рис. д), внизу (см. рис. е), либо совсем отсутствовать. В последнем случае степень разгрузки системы определяется ходом клапана и скоростью его посадки, зависящей от затяжки пружины. Пружина клапана свободным концом упирается или в штуцер насоса (см. рис. д), или в специальную шайбу (см. рис. е), или в ограничитель подъема. Во всех случаях стремятся максимально облегчить стакан, чтобы уменьшить массу клапана, обусловливающую силу удара его о гнездо при посадке.

Масса цилиндрических клапанов по сравнению с грибовидными меньше. Они позволяют обеспечить заметное уменьшение объема штуцера.

Пластинчатые клапаны

Пластинчатые клапаны (рис. а) просты по устройству, обладают малой массой, поэтому малоинерционны. Пластина 3, имеющая вырезы для пропуска топлива, находится в нажимном корпусе-гайке 1 и нагружена пружиной 2, которая прижимает ее к пластине 5. При повышении давления поднимаются обе пластины. Когда нижняя пластина упирается в выступ гайки, верхняя продолжает передвигаться вверх и открывает доступ топливу к штуцеру.

Рис. Пластинчатые клапаны:
а—в — варианты конструкции, 1 — корпус гайка, 2 — пружина, 3, 5 — пластины, 4 — направляющая; 6, 7 — части клапана, соответственно внутренняя и наружная

Разгрузочный ход пластинчатого клапана определяется расстоянием между верхним торцом нижней пластины и выступом гайки. Пластинчатый клапан, представленный на рис. б, служит дополнением к сферическому клапану. Работает он аналогично предыдущему, но не нагружается пружиной.

Основным недостатком пластинчатых клапанов является то, что они не обеспечивают достаточную герметичность запирания. Уплотнение по плоскости осуществляется и в конструкции клапана, приведенного на рис. в. Клапан состоит из двух подвижных частей 6 и 7, каждая из которых нагружена собственной пружиной. Обе части клапана прижимаются к торцу седла клапана При повышении давления в надплунжерном пространстве сначала поднимается внутренняя часть 6 клапана, которая, двигаясь вверх, упирается в наружную часть 7 клапана, имеющую лыски на наружной поверхности для пропуска топлива. Отсасывание топлива производится внутренней частью клапана с момента посадки наружной части 7 на гнездо.

Наличие двух подвижных частей, составляющих прецизионный узел, а также необходимость уплотнения по двум поверхностям усложняют конструкцию клапана, его изготовление и эксплуатацию.

Шариковые клапаны еще проще по конструкции. Шарик обычно располагают или в специальном гнезде, или в специальном канале. Он может быть нагружен (устанавливают пружину) или не нагружен. Шариковые клапаны как и пластинчатые не создают надежного уплотнения поэтому применяют их сравнительно редко.

Комбинированные клапаны

Рис. Комбинированные клапаны:
а-в — варианты конструкции; 1, 2 — пластины; 3 — упор; 4, 5 — каналы; 5 — основной клапан

Комбинированные клапаны применяют для устранения колебаний в нагнетательном топливопроводе. При отсасывании топлива из системы столб жидкости, движущейся вслед за клапаном, внезапно останавливается, когда клапан садится на гнездо. Происходит резкое повышение давления у клапана, в результате чего образуется волна давления, распространяющаяся по трубопроводу к форсунке и служащая источником повторных открытий иглы и нежелательных дополнительных вспрысков. Для устранения этих явлений в топливные насосы ставят комбинированные или двусторонние клапаны.

Клапан (рис. а) состоит из двух пластин 1 и 2, одна из которых нагружена пружиной. При ходе нагнетания пластина 1 передвигается вверх и выступами упирается в корпус. Топливо проходит через отверстие в нижней пластине, обтекает верхнюю пластину и поступает в нагнетательный топливопровод. После отсечки давлением топлива верхняя пластина прижимается к нижней, разобщая топливопровод и насос высокого давления. При местном повышении давления у нагнетательного клапана в результате прихода отраженной от форсунки волны давления пластины 1 и 2, преодолевая силу пружины, перемещаются вниз до упора 3, а топливо поступает в штуцер клапана и из него через каналы 4 в полость насоса. Изменяя натяжение пружины, можно регулировать начало обратного открытия клапана. Недостатком этого клапана является наличие значительного сопротивления, создаваемого им на пути движения топлива. Поэтому коэффициент подачи насоса снижается на 8—12%. Ему присущи также недостатки, свойственные всем пластинчатым клапанам.

В клапане (рис. б) прямой поток топлива осуществляется через каналы 4 и сечение под пластиной 1, нагруженной пружиной.

При закрытом клапане отраженная волна давления у насоса действует через кольцевой зазор и каналы 5 на тарелку дополнительного клапана, нагруженного той же пружиной, что и основной пластинчатый клапан. Аналогично работает и клапан, конструкция которого приведена на рис. в. Прямой поток топлива, идущий от насоса к форсунке в процессе нагнетания, действует на основной клапан 6, нагруженный специальной пружиной. На наружной цилиндрической поверхности клапана имеются лыски, поэтому топливо поступает через сечение под запорным конусом в штуцер клапана, а затем в нагнетательный топливопровод. После отсечки клапан 6 садится на гнездо. При появлении отраженной волны повышенного давления топливо через каналы 5 поступает в полость корпуса клапана, действует на тарелку обратного клапана, нагруженного собственной пружиной, открывает его и проходит в полость насоса. Подъем обратного клапана и натяжение его пружины регулируют смещением специальной втулки с радиальными каналами 8 при помощи гайки. Контргайка фиксирует втулку в установленном положении. По сравнению с другими рассмотренными конструкциями клапанов конструкция этого клапана усложнена.

Двойные клапаны

Двойные клапаны устанавливают в ответственных тяжелых дизелях. Наличие двух последовательно расположенных клапанов обеспечивает большую надежность работы топливной системы, так как создается большая герметичность узла. Кроме того, в случае выхода из строя одного из них при заедании или попадании под конус твердых загрязнений другой продолжает самостоятельно выполнять функции разобщения трубопровода и насоса.

Рассмотренные основные конструкции далеко не охватывают все многообразие существующих нагнетательных клапанов. Однако они дают полное представление о их работе и принципах конструирования. Выполненный анализ позволяет более правильно подойти к выбору конструктивного варианта нагнетательного клапана для конкретной топливной системы.

Плохо заводится на горячую 7a

Опции темы
Поиск по теме

Неисправность обратного клапана бензонасоса косвенно подтверждается при следующих условиях:

1) Долго заводится при горячем двигателе при простое более 5 мин, и чем больше стояла тем дольше крутить стартер. При простое менее 5 мин заводится может сразу же.
2) никаких отклонений в динамике разгона( пока насос работает обратный клапан по сути не нужен вообще) .
3)Если машина не работала долгое время и двигатель полностью остыл, например ночь простояла, заводится с пол оборота.
4)При работающем двигателе принудительное отключение бензонасоса приводит к моментальной остановке ДВС, то есть мгновенное падение давления в топивной системе после отключения бензонасоса. (При испранвном клапане ДВС работает еще более 5 сек.)

Стопроцентное подтверждение неисправности обратного клапана бензонасоса даст только подключение манометра непосредственно к бензонасосу(либо к топливному филтру) то есть система должна быть заглушена манометром, влючением бензонасоса, и визуальном наблюдении за давлением создаваемым бензонасосом во время его работы и остаточным давлением после остановки.

Подробнее о работе топливной системы, бензонасоса и об обратном клапане в частности смотреть тут https://enc.drom.ru/3397/

Цитата из статьи: “Выпускной обратный клапан, расположенный в выпускном отверстии, поддерживает остаточное давление топлива в топливной системе, когда двигатель выключен. Это улучшает пусковые характеристики и уменьшает паровую пробку. Без остаточного давления топлива в системе нужно было бы создавать давление каждый раз при запуске двигателя, а это увеличивало бы время запуска (проворачивания коленвала). Когда выключается горячий двигатель, температура топлива в трубопроводе вокруг двигателя возрастает. Удержание системы под давлением повышает точку кипения топлива и предотвращает испарение топлива.

Перепускной клапан давления открывается, если давление в топливной системе повышается. Это защитное устройство для предотвращения разрыва и повреждения насоса топливным трубопроводом.”

Последний раз редактировалось Zank; 26.08.2011 в 10:20 .

to Zank
Мимо, к описанной мною проблеме еще пол года назад, обратный клапан отношения ни какого не имеет . да и не может . ясно же написано, после простоя в жару, можно крутить стартером хоть минуту, даже намека на схватывание не будет (насос полюбому бы накачал за это время заветные 2-3 очка) ..а вот если в это время кручения стартером малеха нажать на газ, то моментально схватывает. Вариант тут один хреново образуется смесь на время старта, и искать какой из датчиков или клапанов дает сбой в этом режиме весьма утомительное занятие.
ЗЫ – я забил на это, шибко не напрягает нажать иногда на педаль газа.
ЗЫ2 – расход масла и бензина остались прежние – 300г/1000км и 7л/100км(трасса 120км/ч) и 11л/100км (город пробки) .. соответственно.

Люди, что делать? Проблема один в один как у ТС.
Все началось с того, что жена вслух спросила, когда выставлять на продажу машину собираюсь.
На след. день, прогретая, отказалась заводиться. Я с перепугу полез под сидушку, бензонасос-предохранители там, как-то настолько расслабила машина за 4 беспроблемных года, что на газульку и не подумал нажать. В общем, немножко подостыла – завелась. Потом, часок по городу – пропали холостые, на Д+тормоз задергалась, на нейтраль переключил – заглохла. Завелась только с педалью. Причем еще чуток по****ничала и больше не повторилось в тот день. Заехал промыл КХХ и форсы. Холостые сразу после промывки один х неадекватные были, температура еще не кажет, а на тахометре 1000, обычно 1200-1500, от мороза. Следующий день – простояла со снятой клеммой, завел без проблем, на улице -7, обороты 1500, падали медленно, но прогрелась – чуть больше 500, как обычно. После часа стоянки – не заводится, педаль жмешь – заводится сразу.
Если заглушить и сразу на старт – схватывает без проблем.
Утром с брелка (-5 градусов) сразу завелась.
Я насколько тут пообщался, с помирающим насосом не заводится, хоть педалируешь, хоть нет.
Разгоняется хорошо, в смысле как обычно, после промывки немножко лучше поехала.

Диагност указал на лямбду, типа больше у него претензий ни к чему нет. Ну и как водится, гарантий того, что с новой лямбдой станет все ОК, не дает. Говорит, что надо с чего-то начинать)))))) Почищу контакты, да буду заказывать новую поди.

Расход 98-го – 10-10,5/100, город/трасса напополам. Может и не париться?

Последний раз редактировалось Игорь Chaser; 21.03.2012 в 14:04 .

Диагност указал на лямбду, типа больше у него претензий ни к чему нет. Ну и как водится, гарантий того, что с новой лямбдой станет все ОК, не дает. Говорит, что надо с чего-то начинать)))))) Почищу контакты, да буду заказывать новую поди.

Расход 98-го – 10-10,5/100, город/трасса напополам. Может и не париться?

Лямбда тут не причем вообще, машина должна заводиться и с Лямбдой и без неё.
Вот свежий пример, я отключил Лямбду , сегодня прошел 350 км . из них 300 трасса, 50 город. расход составил 24л , т.е. около 7л на 100км, так вот я думаю, а надо ли ее подключать обратно?

А по городу скока?
Меня расход-то устраивает, летом на Алтай ездил 90-110 – расход 6/100 вышел. Почему плохо заводицца?

По хорошему-то если у мня причина в лямбде, то если я ее отключу – должна машина заводиться?

Последний раз редактировалось Игорь Chaser; 22.03.2012 в 07:16 .

Кароч, лямбду отсоединил, контакты чистые. Чек не горит с отключенной

А чек и не будет на Лямбду гореть, только при самодиагностики будет показывать код 21. т.е. кислородник.

А по городу скока?
Меня расход-то устраивает, летом на Алтай ездил 90-110 – расход 6/100 вышел. Почему плохо заводицца?

По хорошему-то если у мня причина в лямбде, то если я ее отключу – должна машина заводиться?

По городу не меньше 10л.

Манометром мерил, на хх давление 2,1 (по книжке 2,35), со снятым вакуумным шланчиком обратного клапана рампы 2,8 (по книжке 2,87-2,93). Типа если выше давление, то “замените обратный клапан”.
Падение давления после того, как заглушил: в книжке написано, что в течение 5 минут давление должно опуститься не ниже 1,5. У мня получается, что до 1,5 сбрасывается минут за 15-20, через полчаса на манометре 1. Начинаешь заводить – стартер только вжик-вжик сделал, давление сразу поднимается до 2, т.е. поднимается быстро.

Чего еще поделать бы?

Читать еще:  Из чего состоит выхлопная система автомобиля

Такая же проблема

Неисправность обратного клапана бензонасоса косвенно подтверждается при следующих условиях:

1) Долго заводится при горячем двигателе при простое более 5 мин, и чем больше стояла тем дольше крутить стартер. При простое менее 5 мин заводится может сразу же.
2) никаких отклонений в динамике разгона( пока насос работает обратный клапан по сути не нужен вообще) .
3)Если машина не работала долгое время и двигатель полностью остыл, например ночь простояла, заводится с пол оборота.
4)При работающем двигателе принудительное отключение бензонасоса приводит к моментальной остановке ДВС, то есть мгновенное падение давления в топивной системе после отключения бензонасоса. (При испранвном клапане ДВС работает еще более 5 сек.)

Стопроцентное подтверждение неисправности обратного клапана бензонасоса даст только подключение манометра непосредственно к бензонасосу(либо к топливному филтру) то есть система должна быть заглушена манометром, влючением бензонасоса, и визуальном наблюдении за давлением создаваемым бензонасосом во время его работы и остаточным давлением после остановки.

Подробнее о работе топливной системы, бензонасоса и об обратном клапане в частности смотреть тут https://enc.drom.ru/3397/

Цитата из статьи: “Выпускной обратный клапан, расположенный в выпускном отверстии, поддерживает остаточное давление топлива в топливной системе, когда двигатель выключен. Это улучшает пусковые характеристики и уменьшает паровую пробку. Без остаточного давления топлива в системе нужно было бы создавать давление каждый раз при запуске двигателя, а это увеличивало бы время запуска (проворачивания коленвала). Когда выключается горячий двигатель, температура топлива в трубопроводе вокруг двигателя возрастает. Удержание системы под давлением повышает точку кипения топлива и предотвращает испарение топлива.

Перепускной клапан давления открывается, если давление в топливной системе повышается. Это защитное устройство для предотвращения разрыва и повреждения насоса топливным трубопроводом.”

ZANK скажи пожалуйста. У меня все такие же симптомы, что ты описал. Как вылечить эту проблему? Заменить насос?

Клапаны топливных насосов высокого давления (ТНВД)

В топливных насосах высокого давления современных дизелей применяют следующие клапаны:

Всасывающие клапаны

Всасывающие клапаны обеспечивают поступление топлива в полость насоса высокого давления из подкачивающего топливопровода и разобщение этой полости с топливопроводом при окончании процесса наполнения. Устанавливают клапаны с принудительным управлением и автоматические.

Рис. Конструкции клапанов:
а — всасывающих; б — отсечных; в — демпферного устройства, 1 — клапан; 2 — толкатели; 3 — гайка; 4 — корпус клапана; 5 — каналы подвода топлива; 6 — грибок; 7 — основной клапан; 8 — дросселирующие отверстия; 9 — поршень; 10 — канал отвода топлива

Во всасывающем клапане с принудительным открытием (рис. а) толкатель 2 клапана расположен в корпусе 4 клапана. Его прижимают конусными поверхностями к гнезду гайкой 3. Грибок 6 клапана разобщает каналы 5 подвода топлива с полостью насоса. При нажатии толкателя на торец клапана происходит его открытие и топливо поступает в полость насоса высокого давления. При отсутствии воздействия толкателя пружина плотно прижимает клапан к гнезду.

Отсечные клапаны

Отсечные клапаны обеспечивают управление концом подачи топлива. Конструкция их (рис. б) аналогична конструкции всасывающих клапанов с принудительным открытием. Они могут выполнять одновременно функции всасывания и отсечки. В дизелях с большими цикловыми подачами размеры этих клапанов значительны, поэтому в момент отсечки на тарелку такого клапана действуют большие силы, нагружающие детали привода. Тогда необходимо устанавливать регулятор с большим перестановочным усилием. С целью улучшения работы клапана его выполняют двойным. Толкатель вначале воздействует на внутренний клапан 1 с малыми размерами тарелки. Когда давление в полости насоса понизится, толкатель соприкасается с торцом основного клапана 7 и открывает его, обеспечивая получение большого суммарного сечения, через которое происходит последующая отсечка и наполнение полости насоса.

Вытекающее в момент отсечки топливо имеет высокое давление, поэтому в отсечной полости создаются интенсивные колебания. В случае соединения отсечной и наполнительной полостей эти колебания распространяются по линии наполнения и приводят к резкому ухудшению процесса наполнения. Чтобы устранить эти явления и стабилизировать давление в отсечной полости, на отсечном клапане или рядом с ним устанавливают специальные демпферы или амортизаторы (рис. в), которые воспринимают нагрузки от потока топлива и предотвращают возникновение резких колебаний. При подъеме отсечного клапана 1 топливо из полости высокого давления проходит через канал 5, дросселирующие отверстия 8 в нагруженном пружиной поршне 9 и поступает через канал 10 в нагнетательный топливопровод. В момент прохода топлива через дросселирующие отверстия и объем с пружинами происходит падение давления и гашение колебаний.

Нагнетательные клапаны

Нагнетательные клапаны выполняют следующие функции:

  • в системах с открытыми форсунками препятствуют проникновению газов из рабочего цилиндра в полость насоса высокого давления;
  • разъединяют топливопровод и полость насоса высокого давления в процессе всасывающего кода плунжера насоса, обеспечивая тем самым улучшение наполнения;
  • способствуют получению резкого окончания впрыска и уменьшению подтекания форсунок;
  • обеспечивают создание в системах с закрытыми форсунками остаточного давления в нагнетательном топливопроводе, что способствует в некоторых случаях лучшему управлению процессом впрыска и более строгому выдерживанию фаз впрыска;
  • позволяют уменьшать остаточное давление (клапан с разгрузочным пояском) в нагнетательном топливопроводе и устранять таким образом колебания в нем после окончания нагнетания;
  • дают возможность корректировать характеристику подачи, приближая ее к желательной.

По конструкции различают клапаны:

  • грибовидные
  • цилиндрические
  • пластинчатые
  • комбинированные
  • двойные нагнетательные клапаны

Рис. Конструкции нагнетательных клапанов:
а—г — грибовидных, д, е — цилиндрических, 1 — гайка; 2 — ограничитель; 3 — пружина; 4 — клапан; 6 — корпус насоса; 7 — отсасывающий поясок; 7 — направляющая; 8 — корпус клапана, прокладка

Грибовидные клапаны

Грибовидные клапаны получили наибольшее распространение в дизелях В корпусе 8 (рис. а) расположен клапан 4 с отсасывающим пояском 6 и направляющей 7. Клапан прижимается к гнезду пружиной 3, а его подъем зависит от ограничителя 2. Гайка 1 прижимает через прокладку 9 корпус клапана к втулке насоса высокого давления. В процессе нагнетания топливо давит снизу на грибок клапана, вследствие чего он поднимается и открывает доступ к форсунке. При прекращении подачи пружина опускает клапан вниз, а затем плотно прижимает его к гнезду. При входе отсасывающего пояска в направляющую происходит увеличение объема нагнетательной линии и снижение давления в системе. Корпус клапана имеет резьбу, которая позволяет демонтировать соединение. Натравляющий стержень клапана имеет сечение, которое позволяет легко пропускать топливо в нагнетательный топливопровод.

Чаще всего на направляющей выполняют продольные шлицы, образующие продольные канавки, через которые подается топливо (рис. а, в). В клапанах-корректорах фирмы Бош канавки расширяются книзу (рис. г), а вверху они имеют форму острых тупиков. Таким образом, проходное сечение направляющей этого клапана изменяется от максимального в нижней части до нулевого в верхней. При подъеме клапана создается определенное проходное сечение в зависимости от величины подъема. В результате дросселирующего эффекта клапан поднимается тем выше, чем больше давление топлива, действующее на него со стороны полости насоса. Опускаясь с большей высоты, клапан отсасывает больше топлива, поэтому нагнетательный топливопровод разгружается интенсивнее, а остаточное давление в нем уменьшается. При последующем цикле доля активного хода плунжера затрачивается на заполнение системы, поэтому количество подаваемого в цилиндр дизеля топлива уменьшается.

С увеличением скоростного режима работы системы давление топлива в ней увеличивается, поэтому по указанной выше причине подача в цилиндр уменьшается. Это обстоятельство позволяет корректировать характеристику системы и приближать ее к желательной.

Демпфирующий клапан (см. в) предотвращает появление отраженной волны большой интенсивности. Резкая посадка нагнетательного клапана служит источником появления отраженной волны, которая при некоторых условиях может привести к нежелательному дополнительному впрыску. С целью предотвращения этого нежелательного явления грибок клапана располагают в цилиндре так. что между ним и внутренней поверхностью цилиндра создается малый кольцевой дросселирующий зазор. При посадке клапана и заходе его в цилиндр под грибком возникает амортизирующая гидравлическая подушка, уменьшающая скорость посадки клапана и амплитуды отраженной волны.

Грибовидные клапаны устанавливают в топливных насосах дизелей различного назначения. Они сравнительно просты, однако обусловливают наличие большого объема в штуцере, в котором размещают пружину, и имеют повышенную массу в насосах с большими цикловыми подачами. Грибовидные нагнетательные клапаны с принудительным открытием (см. рис. б) устанавливают например, в судовых дизелях.

Цилиндрические клапаны

Цилиндрические клапаны имеют форму стакана, в котором обычно располагают пружину. Внешняя поверхность стакана может иметь лыски, образующие проходы для топлива (рис. д), или строго цилиндрическую форму (рис. е). В последнем случае топливо поступает в нагнетательный топливопровод или через специальные боковые каналы, или через отверстия в самом клапане. Отсасывающий поясок может быть расположен вверху, (см. рис. д), внизу (см. рис. е), либо совсем отсутствовать. В последнем случае степень разгрузки системы определяется ходом клапана и скоростью его посадки, зависящей от затяжки пружины. Пружина клапана свободным концом упирается или в штуцер насоса (см. рис. д), или в специальную шайбу (см. рис. е), или в ограничитель подъема. Во всех случаях стремятся максимально облегчить стакан, чтобы уменьшить массу клапана, обусловливающую силу удара его о гнездо при посадке.

Масса цилиндрических клапанов по сравнению с грибовидными меньше. Они позволяют обеспечить заметное уменьшение объема штуцера.

Пластинчатые клапаны

Пластинчатые клапаны (рис. а) просты по устройству, обладают малой массой, поэтому малоинерционны. Пластина 3, имеющая вырезы для пропуска топлива, находится в нажимном корпусе-гайке 1 и нагружена пружиной 2, которая прижимает ее к пластине 5. При повышении давления поднимаются обе пластины. Когда нижняя пластина упирается в выступ гайки, верхняя продолжает передвигаться вверх и открывает доступ топливу к штуцеру.

Рис. Пластинчатые клапаны:
а—в — варианты конструкции, 1 — корпус гайка, 2 — пружина, 3, 5 — пластины, 4 — направляющая; 6, 7 — части клапана, соответственно внутренняя и наружная

Разгрузочный ход пластинчатого клапана определяется расстоянием между верхним торцом нижней пластины и выступом гайки. Пластинчатый клапан, представленный на рис. б, служит дополнением к сферическому клапану. Работает он аналогично предыдущему, но не нагружается пружиной.

Основным недостатком пластинчатых клапанов является то, что они не обеспечивают достаточную герметичность запирания. Уплотнение по плоскости осуществляется и в конструкции клапана, приведенного на рис. в. Клапан состоит из двух подвижных частей 6 и 7, каждая из которых нагружена собственной пружиной. Обе части клапана прижимаются к торцу седла клапана При повышении давления в надплунжерном пространстве сначала поднимается внутренняя часть 6 клапана, которая, двигаясь вверх, упирается в наружную часть 7 клапана, имеющую лыски на наружной поверхности для пропуска топлива. Отсасывание топлива производится внутренней частью клапана с момента посадки наружной части 7 на гнездо.

Наличие двух подвижных частей, составляющих прецизионный узел, а также необходимость уплотнения по двум поверхностям усложняют конструкцию клапана, его изготовление и эксплуатацию.

Шариковые клапаны еще проще по конструкции. Шарик обычно располагают или в специальном гнезде, или в специальном канале. Он может быть нагружен (устанавливают пружину) или не нагружен. Шариковые клапаны как и пластинчатые не создают надежного уплотнения поэтому применяют их сравнительно редко.

Комбинированные клапаны

Рис. Комбинированные клапаны:
а-в — варианты конструкции; 1, 2 — пластины; 3 — упор; 4, 5 — каналы; 5 — основной клапан

Комбинированные клапаны применяют для устранения колебаний в нагнетательном топливопроводе. При отсасывании топлива из системы столб жидкости, движущейся вслед за клапаном, внезапно останавливается, когда клапан садится на гнездо. Происходит резкое повышение давления у клапана, в результате чего образуется волна давления, распространяющаяся по трубопроводу к форсунке и служащая источником повторных открытий иглы и нежелательных дополнительных вспрысков. Для устранения этих явлений в топливные насосы ставят комбинированные или двусторонние клапаны.

Клапан (рис. а) состоит из двух пластин 1 и 2, одна из которых нагружена пружиной. При ходе нагнетания пластина 1 передвигается вверх и выступами упирается в корпус. Топливо проходит через отверстие в нижней пластине, обтекает верхнюю пластину и поступает в нагнетательный топливопровод. После отсечки давлением топлива верхняя пластина прижимается к нижней, разобщая топливопровод и насос высокого давления. При местном повышении давления у нагнетательного клапана в результате прихода отраженной от форсунки волны давления пластины 1 и 2, преодолевая силу пружины, перемещаются вниз до упора 3, а топливо поступает в штуцер клапана и из него через каналы 4 в полость насоса. Изменяя натяжение пружины, можно регулировать начало обратного открытия клапана. Недостатком этого клапана является наличие значительного сопротивления, создаваемого им на пути движения топлива. Поэтому коэффициент подачи насоса снижается на 8—12%. Ему присущи также недостатки, свойственные всем пластинчатым клапанам.

В клапане (рис. б) прямой поток топлива осуществляется через каналы 4 и сечение под пластиной 1, нагруженной пружиной.

При закрытом клапане отраженная волна давления у насоса действует через кольцевой зазор и каналы 5 на тарелку дополнительного клапана, нагруженного той же пружиной, что и основной пластинчатый клапан. Аналогично работает и клапан, конструкция которого приведена на рис. в. Прямой поток топлива, идущий от насоса к форсунке в процессе нагнетания, действует на основной клапан 6, нагруженный специальной пружиной. На наружной цилиндрической поверхности клапана имеются лыски, поэтому топливо поступает через сечение под запорным конусом в штуцер клапана, а затем в нагнетательный топливопровод. После отсечки клапан 6 садится на гнездо. При появлении отраженной волны повышенного давления топливо через каналы 5 поступает в полость корпуса клапана, действует на тарелку обратного клапана, нагруженного собственной пружиной, открывает его и проходит в полость насоса. Подъем обратного клапана и натяжение его пружины регулируют смещением специальной втулки с радиальными каналами 8 при помощи гайки. Контргайка фиксирует втулку в установленном положении. По сравнению с другими рассмотренными конструкциями клапанов конструкция этого клапана усложнена.

Двойные клапаны

Двойные клапаны устанавливают в ответственных тяжелых дизелях. Наличие двух последовательно расположенных клапанов обеспечивает большую надежность работы топливной системы, так как создается большая герметичность узла. Кроме того, в случае выхода из строя одного из них при заедании или попадании под конус твердых загрязнений другой продолжает самостоятельно выполнять функции разобщения трубопровода и насоса.

Рассмотренные основные конструкции далеко не охватывают все многообразие существующих нагнетательных клапанов. Однако они дают полное представление о их работе и принципах конструирования. Выполненный анализ позволяет более правильно подойти к выбору конструктивного варианта нагнетательного клапана для конкретной топливной системы.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector