Тнвд бош с электронным управлением
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Тнвд бош с электронным управлением

Электронные системы управления рядными ТНВД

Как и в обычном рядном ТНВД, оснащенном механическим регулятором, количество впрыскиваемого топлива является функцией положения управляющей рейки подачи топлива 3 и частоты вращения вала привода ТНВД. Управление рейкой осуществляется с помощью специального электромагнитного регулятора количества топлива 8, присоединенного непосредственно к ТНВД. Электромагнитный регулятор состоит из катушки и сердечника, воздействующего на рейку ТНВД. Положение рейки насоса определяется индуктивным датчиком положения рейки 9, закрепленным на ней. В катушку электромагнитного регулятора, в зависимости от сигналов входных датчиков температуры двигателя, частоты вращения вала насоса, положения педали управления рейкой и др. от блока управления поступает ток возбуждения различной величины. При этом сердечник регулятора, втягиваясь под воздействием магнитного поля, воздействует на рейку насоса преодолевая усилие пружины, изменяя количество впрыскиваемого топлива. С увеличением силы тока поступаемого от блока управления, сердечник, втягиваясь на большую величину и воздействуя на рейку, увеличивает подачу топлива. При отключении соленоида пружина прижимает рейку в положение остановки двигателя и прекращает подачу топлива.

Общий вид рядного ТНВД с электронным управлением показан на рисунке:

Рис. Рядный ТНВД с электронным управлением:
1 – гильза; 2 – втулка управления; 3 – рейка подачи топлива; 4 –плунжер; 5 – кулачковый вал; 6 – электромагнитный клапан начала подачи топлива; 7 – вал управления регулирующей втулкой; 8 – электромагнитный регулятор количества топлива; 9 – индуктивный датчик положения рейки; 10 – вилочное соединение; 11 – диск; 12 – топливоподкачивающий насос

На кулачковом валу ТНВД устанавливается зубчатый диск 11, который при вращении подает импульсы на индуктивный измерительный преоб­разователь. Электронный блок управления использует импульсные ин­тервалы для вычисления частоты вра­щения коленчатого вала двигателя.

Датчик положения рейки подает сигналы для различных устройств на двигателе и автомобиле:

  • сигнал о моменте переключения передач для гидравлической коробки передач
  • сигнал для подачи максимальной порции топлива скоординированной с давлением наддува для соблюдения норм на дымность отработавших газов
  • сигнал о нагрузке, как указание момента переключения для переключения передач в механической коробке передач
  • сигнал для измерения расхода топлива
  • сигнал для запуска рецеркуляции отработавших газов
  • сигнал диагностики и др.

Рис. Датчик положения рейки:
1 – контрольная катушка; 2 – сердечник; 3 – короткозамкнутый подвижный контур; 4 – рейка; 5 – лыска; 6 – возвратная пружина; 7 – измерительная катушка; 8 – магнитопровод; 9 – неподвижный контур

Датчик состоит из пластинчатого стального сердечника 2 с двумя наружными открытыми концами. На одном конце закреплена измерительная катушка 7, которая запитывается переменным током 10 кГц, на другом конце контрольная катушка 1. Короткозамкнутый подвижный контур 3, предназначенный для регистрации хода рейки крепится к ней. Датчик хода рейки соединен с блоком управления.

Принцип работы датчика состоит в том, что короткозамкнутый неподвижный контур 9, окружающий конец сердечника, экранирует переменное магнитное поле (индукцию), вырабатываемое контрольной катушкой 1. Распространение магнитного поля ограничивается пространством между катушкой и короткозамкнутым кольцом. Учитывая то, что короткозамкнутое подвижное кольцо перемещается вместе с рейкой и изменяет своё положение относительно измерительной катушки, магнитное поле воздействующее на измерительную обмотку изменяется. Реагирующая цепь преобразует отношение индукции измерительной катушки 7 к индукции контрольной катушки 1 в отношении напряжений, которые пропорциональны ходу рейки. Величина измеряемого напряжения постоянно сравнивается с напряжением контрольной катушки.

Датчик информирует о текущем положении рейки с точностью 0,2 мм.

Электронный блок управления сравнивает частоту вращения и другие параметры работы двигателя с целью определения оптимального ко­личества подаваемого топлива (выра­жаемого как функция положения рей­ки). С помощью электронного контрол­лера сравнивается положение рейки насоса с конкретной точкой для опре­деления значения тока возбуждения соленоида, который сжимает возврат­ную пружину. Когда отклонения опре­деляются, регулируется ток возбужде­ния, обеспечивая смещение рейки насо­са к более точному положению.

Подача топлива к форсункам принципиально не отличается от механических ТНВД. Однако в насосах с электронным управлением отсутствует муфта опережения впрыска и в них угол опережения впрыска управляется по сигналам, подаваемым от блока управления в электромагнитный клапан начала подачи топлива. В зависимости от величины силы тока поступающего в катушку электромагнитного клапана начала подачи топлива 6, его сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается в катушку на определенную величину, поворачивая при этом вал управления 7 регулирующей втулкой. В свою очередь вал управления связан с втулкой управления. При повороте вала управляющая втулка может приподниматься или опускаться. При обесточивании электромагнитного клапана вал под воздействием пружины переводит втулки в верхнее положение (поздний впрыск).

Начало подачи может регулироваться при изменении положения втулок в пределах до 40° поворота коленчатого вала.

Принцип работы прецизионных деталей гильзы, плунжера и управляющей втулки показан на рисунке:

Рис. Принцип работы плунжерной пары с управляющей втулкой:
a – НМТ плунжера; b – начало подачи топлива; c – завершение подачи топлива; d – ВМТ плунжера; h1 – предварительный ход; h2 – полезный ход; h3 – холостой ход; 1 – нагнетательный клапан; 2 – полость высокого давления; 3 – втулка плунжера; 4 – управляющая втулка; 5 – винтовая канавка плунжера; 6 – распределительное отверстие в плунжере; 7 – плунжер; 8 – пружина плунжера; 9 – роликовый толкатель; 10 – кулачок; 11 – разгрузочное отверстие; 12 – камера низкого давления

Плунжер кроме обычной спиральной канавки изменяющей подаваемую порцию топлива к форсункам имеет распределительное отверстие 6, которое может быть закрыто или открыто управляющей втулкой 4. При движении плунжера вниз топливо поступает в надплунжерное пространство.

При движении плунжера 7 вверх, до тех пор, пока распределительное отверстие 6 находится в полости всасывания камеры низкого давления 12, давление в полости нагнетания 2 выравнивается с давлением во всасывающей полости через центральный канал.

Как только распределительное отверстие 6 плунжера перекрывается кромкой управляющей втулки 4 полость всасывания и полость высокого давления разобщаются и давление в полости нагнетания начинает расти. После того как под воздействием высокого давления открывается нагнетательный клапан 1, давление в трубопроводе высокого давления растет до величины открытия иглы форсунки (начало впрыска).

Впрыск продолжается при движении плунжера вверх пока кромка спиральной канавки 5 не достигнет разгрузочного отверстия 11 в управляющей втулке 4. После этого давление в полостях выравнивается, и нагнетательный клапан 1 под воздействием пружины и давления топлива закрывается.

Регулирование начала впрыска топлива зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки на двигатель и его температуры. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, размещенной в кольцевой выточке гильзы. Изменение начала впрыска происходит одновременно во всех секциях насоса за счет поднятия или опускания управляющих втулок. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, так как нагнетание может произойти только после перекрытия распределительного отверстия плунжера 6, в противном случае топливо через вертикальный канал и отверстие 6 будет вытесняться полость 12 и давление в надплунжерном пространстве возрастать не будет. В момент перекрытия отверстия 6 полость в надплунжерном пространстве становится герметичной и давление топлива начинает резко возрастать, открывая при этом нагнетательный клапан. Если втулка находится относительно отверстия плунжера 6 выше, впрыск начинается позже, так как позже будет перекрываться окно плунжера. При более низком положении втулки относительно окна плунжера перекрытие окна плунжера будет более ранним и впрыск начинается раньше. Ход втулки составляет около 5,5 мм при изменении угла опережения впрыска топлива 12° по углу поворота коленчатого вала.

Регулирование количества подаваемого топлива осуществляется как и у обычных механических ТНВД поворотом плунжера 7, на котором распределительное отверстие 6 соединено с винтовой канавкой 5 плунжера. Если плунжер повернут на небольшой угол, количество подаваемого топлива будет малым, так как спиральная канавка очень быстро после закрытия распределительного отверстия в плунжере 6 управляющей втулкой достигает разгрузочного отверстия 11 втулки. При большем повороте плунжера подача топлива соответственно увеличивается.

Прекращение подачи топлива осуществляется при останове двигателя. При этом плунжер устанавливается в такое положение, при котором в любой позиции между мертвыми точками полости всасывания и нагнетания соединены через центральное отверстие плунжера.

Методика ремонта централизации ТНВД VE EDC БОШ (VP36/37)

В статье описывается методика проверки и восстановления работоспособности комбинированного механизма управления количеством топлива (МУКТ, централизация) (напримере, VAG 1.9 TDI, 90 и 110 лс).
  • · Автомобили VAGcom-om на не VAG-овских моторах настраивать не получится, придется замерять напряжения вручную. В принципе инструкция годится для любых vp с индуктивным или ползунковым G149.

Для выполнения этой работы крайне рекомендуется моторный тестер типа VAGcom. Написано по материалам dieselschrauber.de

Симптомы, неисправности и другие показания к данной работе

  • · Детонационный звук мотора на разгоне, особенно на оборотах 1800-2500, с повышенным черным дымлением.
  • · Слабая, замедленная реакция на педаль газа .
  • · Иногда зависающие обороты при отпускании педали газа и движении накатом.
  • · Трудности с запуском холодного мотора, мотор плохо держит обороты после запуска.
  • · Ошибка ЭБУ о достижении границ регулировки актуатора N146, например, номер 01268.
  • · Ошибка ЭБУ о неисправности датчика G149, например, номер 00765.
  • · Прочие симптомы слишком обогащенного или обедненного сгорания.

Прежде всего стоит убедиться, что вышеперечисленные симптомы действительно вызваны неисправным МУКТ. А также стоит учесть, что подобные симтомы могут быть вызваны неверными статическим и/или адаптированным динамическим моментом впрыска. Для этого разумно будет произвести следующие тесты:

  1. Скинуть фишку с датчика скорости на коробке передач. Исчезновение симптомов (кроме, пожалуй, затрудненного холодного старта) и резкое улучшение динамики свидетельствуют о необходимости ремонта МУКТ. После одевания фишки, необходимо стереть возможные ошибки из мозгов.
  2. Убедиться, что детонационное сгорание не вызвано дефектом регулятора опережения впрыска N108. Для этого стоит VAGcom-ом понаблюдать в динамике значения 1-2 (группа 1, значение 2 = количество топлива в мг/Х), 1-3 (напряжение на G149) и всю группу 4 (значения 2=программный момент впрыска, 3=реальный момент впрыска, 4=тактсигнал на N108) на предмет “ступенчатости”, зависаний и прочих инертностей значений. Достижение и насыщение “потолочных” значений свидетельствуют либо о неправильном статическом моменте впрыска, либо о дефекте N108.
  3. Убедиться в исправности датчика иглы.
  4. На холодном и на горячем моторе при ХХ замерить количество топлива 1-2. При этом стоит учесть, что “большие значния” этой группы означает в деиствительности обедненное сгорание и наоборот, “малые значения” = богатая смесь. Значения меньше 2,3 мг/Х и больше 6 мг/Х на ХХ в сочетании с вышеперечисленными симптомами свидетельствуют как минимум о неоптимальной регулировке МУКТ.
  5. Убедиться, что статический момент впрыска в норме и в динамике не “передвигается” засчет, например, забитого топливного фильтра, воздуха в топливной системе и пр.
  6. Убедиться, что никакие шаловливые ручки не поигрались до Вас с адаптационными каналами ЭБУ и не изменили расчетное количество топлива электронным образом (например, в канале 1 должно быть значение

В чем смысл ремонта?

При использовании некачественного топлива, биодизеля, растительного масла в качестве топлива в механизме МУКТ собирается плохо растворимая грязь, затрудняющая работу индуктивного датчика G149. Другой, не менее важный источник загрязнения – металлическая стружка от трущихся элементов насоса. Для примера, так может выглядеть исправный МУКТ:

А так выглядит МУКТ после годовалого использования биодизеля и других альтернативных видов дизтоплива:

Подготовка к работе

Прежде всего следует как можно точнее заметить положение МУКТ на ТНВД, нацарапав острым предметом несколько вертикальных линий на корпусе ТНВД и МУКТ, как минимум на двух соседних боках насоса. Этот шаг очень важен для последующей сборки и должен быть проведен маскимально ответственно. Неправильно установленный МУКТ может впоследствие вызвать неконтролируемое повышение оборотов мотора вплоть до коллапса, пилящие ХХ или ухудшить динамические качества автомобиля.

Второй, не менее ответственный шаг заключается в замере значений напряжения датчика G149 (VAGcom значение 1-3) при включенном зажигании, но неработающем моторе. Например, на моторе AEL это значение может быть на неработающем моторе 0,740 В. Далее следует убедиться, что мотор прогрет, либо прогреть мотор до рабочей температуры (проехать пару километров) и замерить значние количества топлива на ХХ в поле 1-2, отключив все мощные электропотребители и кондиционер. Например, для мотора AEL это значение может составлять 4,5-5,0 мг/Х. Поскольку это значение немного осциллирует, можно сделать небольшой лог и вычислить среднее значение. Данные значения необходимо обязательно записать/запомнить ввиду их важности при сборке насоса.

Поскольку при снятии МУКТ неизбежно вытекает некоторое количество топлива, следует принять соответствующие меры, например, подложить под ТНВД достаточное количетсво тряпок, салфеток итд. На некоторых автомобилях разумно будет снять защитный поддон мотора снизу.

Снятие и разборка МУКТ

Выкручиваем 4 болта крепления МУКТ к ТНВД. Один из болтов имеет трехугольную головку, начинаем выкручивание с него ;о). Если подоходящего инструмента под рукой нет, можно изготовить самодельный, например из накидной головки (-звездочки) на 7, выточив три паза. В качестве альтернативы можно выфрезеровать на головке болта шлиц для мощной отвертки. Крайний случай – высверливание головки.

Снимаем мешающие шланги, отсоеднияем электрические разъемы, осторожно вынимаем МУКТ, стараясь не повредить прокладку. В итоге снятый механизм должен выглядеть как на фото:

Далее выкручиваем 3 болта крепления крышки к корпусу МУКТ, не забываем про прокладку:

Выкручиваем болт с головкой торкс на оси датчика и аккуратно с помощью шестигранника на датчике крутим его до упора, работая рычагом, страгиваем датчик с оси. Откручиваем две гайки пластикового кожуха и снимаем его. Под кожухом видны электрические контакты, соединенные между собой точечным методом. Для рассоединения этих контактов достаточно работать с небольшим усилием маленькими ножницами или другим подходящим инструментом, вставляя острие ножниц между пластинкой и проводом. Результат должен выглядеть как на фото:

Отркучиваем 2 торкса (слева на фото внизу), на некоторых версиях насосов на этих болтах может быть левая резьба. Отгибаем подходящий провод вверх:

После этого откручиваем остальные торксы и снимаем всю плату:

Под платой хорошо видна металлическая стружка между электомагнитом и рычагом привода. Снимаем пружинки:

Далее разбираем э/м-механизм до последнего болтика. Внимание длина болтов может быть минимально разной, поэтому запоминаем их местоположение! В итоге получаем следующее.

Под правой пружинкой на фото видно входное намагниченное отверстие для дизтоплива – его необходимо тщательно промыть, как и все снятые детали. Еще раз для сверки все детали:

Сборка и настройка,

Сборка происходит в обратном порядке. Электрические контакты следует хорошо облудить и тщательно спаять паяльником средней мощности (не менее 60 ватт). Удаляем остатки флюса.

Внимание: пока не затягиваем торкс на оси датчика, поскольку его положение еще полежит регулировке. В собранном состоянии, но со снятой крышкой МУКТ, подключаем механизм к бортовой сети автомобиля. Включаем (только!) зажигание. Замеряем значение 1-3 и сравниваем его с замеренным значением до разборки МУКТ. При неодходимости крутим датчик до достижения нужного значения. Слегка прикручиваем торкс. Накидываем крышку и замеряем зачение 1-3 еще раз. Скорее всего значение окажется слегка другим, поскольку крышка оказывает некоторое индуктивное влияние на G149. Опять снимаем крышку и корректируем занчение 1-3 с учетом влияния крышки. После этого закручиваем торкс на оси датчика и одеваем крышку.

Установка на ТНВД

Внимание: следующий шаг явлается самым ответственным во всей работе. При невыполнении данных инструкций есть риск сломать не только МУКТ но и весь ТНВД. Внутри ТНВД хорошо видно кольцо, куда должен вставляться приводной палец механизма МУКТ. Это кольцо очень подвижно и может быть легко смещено при неаккуратном опускании МУКТ. В этом случае приводной палец может погнуться или обломаться при следующем старте мотора. Вот так выглядит кольцо с круглой дыркой в ТНВД:

Приводной палец хорошо виден на фото 3, а обломанный палец на фото внизу:

В случае неуверенности в верности установки МУКТ на теле ТНВД, лучше еще раз снять его и, как можно дольше наблюдая через щель, повоторить попытку. Далее следует выставить положение МУКТ по меткам-црапинам на корпусе ТНВД.

Предварительная настройка

Запускать мотор пока еще нельзя!

С помощью VAGcom-а (зажигание включено) возможна дополнительная проверка установки МУКТ на ТНВД. Для этого опять сравниваем значения 1-3 до снятия МУКТ, после чистки МУКТ и с установленным чистым МУКТ. В идеальном случае значение должно быть во всех трех случаях абсоилютно одинаковым, что дает некоторую гарантию правильности сборки. Другими словами, кольцо в ТНВД не должно действовать какой-либо силой на проводной палец механизма МУКТ и тем самым изменять значение напряжения в поле 1-3. Рассмотрим 2 примера.

(1) Напряжение до снятия 0,74 В, после чистки 0,74 В, после установки 2,15 В. Запускать мотор нельзя ни в коем случае! Повторить установку МУКТ!

(2) Напряжение до снятия 0,74 В, после чистки 0,74 В, после установки 0,76 В. С большой вероятностью установка верна, но для очищения совести лучше повторить установку МУКТ.

Тестовый старт мотора

Затягиваем ручник, включаем 4-5-ю передачу, нажимаем сцепление и делаем попытку запуска мотора. Ждем, пока ТНВД выгонит воздух и мотор заработает. В случае неконтролируемого повышения оборотов мотора, немедленно отпустить сцепление чтобы заглушить мотор и проверить правильность установки МУКТ на теле ТНВД (только совпадение меток, не снимая МУКТ). То же самое делаем, если мотор долгое время даже после прогазовки не держит оборотов. Если все работает нормально, мотор хорошо берет газ, проверить на работающем моторе ТНВД на предмет течи.

Настройка

Сильно “пилящий” ХХ и повышенные обороты ХХ указывают на увеличенное количество топлива. В этом случае необходимо передвинуть МУКТ в сторону шкива РГРМ!

Опять же сильно пилящий ХХ и пониженные обороты ХХ или же невозможность завести мотор вообще указывают на пониженное количество топлива. В этом случае передвигаем МУКТ в сторону топливных трубок.

Передвигать предстоит в пределах нескольких десятых миллиметра, поэтому для этой работы бывает удобно воспользоваться легким резиновым молоточком.

После проведения “грубой настройки” переходим к точной настройке.

Замеряем VAGcom-ом значение количества топлива на ХХ 1-2 и сравниваем его со значением до ремонта. При отклонении свыше 0,5 мг/Х вверх или вниз от первоначального значения, стоит вышеописанным методом провести тонкую настройку.

Внимание, важно:

  • · VAGcom показывает увеличенное значение 1-2, на самом деле количество топлива уменьшено, т.е. МУКТ необходимо двигать в сторону топливных трубок.
  • · VAGcom показывает уменьшенное значение 1-2, на самом деле количество топлива увеличено, т.е. МУКТ необходимо двигать в сторону шкива РГРМ.

В случае если значения 1-2 до ремонта лежали ниже 2,3 мг/Х и выше 6 мг/Х, не стоит пытаться точно выставить значание 1-2 до ремонта, а больше ориентироваться на динамические и шумовые качества работы мотора на ХХ и в движении.

Электронные системы управления ТНВД распределительного типа BOSCH VE

Упрощенная схема электронного регулирования одноплунжерного топливного насоса типа VE фирмы Bosch дизельного двигателя приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема системы электронного управления одноплунжерного ТНВД:

1 – датчик начала впрыска; 2 – датчик ВМТ и частоты вращения коленчатого вала; 3 – расходомер воздуха; 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 5 – датчик положения педали подачи топлива; 6 – блок управления; 7 – исполнительное устройство ускорителя пуска и прогрева двигателя; 8 – исполнительное устройство управления клапаном рециркуляции отработавших газов; 9 – исполнительное устройство управления углом опережения впрыска; 10 – исполнительное устройство привода дозирующей муфты; 11 – датчик хода дозатора; 12 – датчик температуры топлива; 13 – ТНВД

Основным регулирующим элементом системы является электромагнитное исполнительное устройство 10, которое перемещает дозирующую муфту ТНВД.

Управление процессами топливоподачи осуществляется с помощью блока управления 6. В блок управления поступает информация от различных датчиков: начала впрыска 1, установленного в одной из форсунок впрыска топлива; верхней мертвой точки и частоты вращения коленчатого вала 2; расходомера воздуха 3; температуры охлаждающей жидкости 4; положения педали топлива 5 и др. В соответствии с заданными в памяти блока характеристиками управления и полученной информацией от датчиков блок управления выдает выходные сигналы на исполнительные механизмы управления цикловой подачей и углом опережения впрыска топлива. Таким образом, регулируется величина цикловой подачи то­плива от холостого хода до режима полной нагрузки, а также во время холодного пуска.

Потенциометр исполнительного устройства посылает сигнал обратной связи в электронный блок управления, определяя точное положение дозирующей муфты. Угол опережения впрыскивания топлива регулируется подобным же образом.

Электронный блок управления формирует сигналы, обеспечивающие протекание регуляторных характеристик, стабилизацию частоты вращения холостого хода, рециркуляцию ОГ, степень которой определяется по сигналам датчика массового расхода воздуха. При этом в блоке управления сопоставляются реальные сигналы датчиков со значениями в запрограммированных полях характеристик, в результате чего на сервомеханизм исполнительных устройств передается выходной сигнал, обеспечивающий требуемое положение дозирующей муфты с высокой точностью регулирования.

В систему заложена программа самодиагностики и отработки аварийных режимов, что позволяет обеспечить движение автомобиля при большинстве неисправностей, кроме выхода из строя микропроцессора.

В большинстве случаев для одноплунжерных насосов распределительного типа в качестве исполнительного устройства, регулирующего цикловую подачу используется электромагнит 6 (рисунок 5) с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 5. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту 5, с помощью которой происходит изменение цикловой подачи.

Рисунок 5 – Развернутая схема одноплунжерного насоса с электронным управлением

1 – ТНВД; 2 – электромагнитный клапан управления автоматом опережения впрыскивания; 3 – жиклер; 4 – цилиндр автомата опережения впрыскивания; 5 – дозатор; 6 – электромагнитное устройство изменения подачи топлива; 7 – электронный блок управления; 8 – датчики температуры, давления наддува, положение подачи топлива; 9 – педаль управления; 10 – возврат топлива; 11 – подача топлива к форсунке

Управление автоматом опережения впрыска осуществляется быстродействующим электромагнитным клапаном 2, который регулирует давление топлива, действую­щего на поршень автомата. Клапан работает в импульсном режиме «открыт – закрыт», модулируя давление в зависимости от частоты вращения вала двигателя. Когда клапан открыт, давление уменьшается, и угол опережения впрыскивания также уменьшается. Когда клапан закрыт, давление увеличивается, перемещая поршень автомата в сторону увеличения угла опережения впрыска. Отношение импульсов определяется электронным блоком в зависимости от режима работы и температурного состояния двигателя. Для определения момента начала впрыска одна из форсунок имеет индукционный датчик подъема иглы.

В качестве исполнительных механизмов, воздействующих на органы, управляющие подачей топлива в ТНВД, применяются пропорциональные электромагнитные, моментные, линейные или шаговые электродвигатели, которые служат в качестве непосредственного привода дозатора топлива в насосах распределительного типа.

В качестве примера на рисунке 6 приводится исполнительный механизм, управляющий подачей топлива, в котором используется электромагнит 2 с поворотным сердечником, конец которого соединен через эксцентрик с дозирующей муфтой 3. При прохождении тока в обмотке электромагнита сердечник поворачивается на угол от 0 до 60°, соответственно перемещая дозирующую муфту. Контроль за ее перемещение производится с помощью датчика 1.

Рисунок 6 – Электромагнитный исполнительный механизм ТНВД распределительного типа

1 – датчик хода дозатора; 2 – исполнительное устройство (электромагнит); 3 – дозирующая муфта; 4 – клапан изменения угла начала впрыска с электромагнитным приводом

DataKnight › Блог › ЛИКБЕЗ. Устройство и принцип работы электронного ТНВД.

Недавно набрёл на неплохую статью, в которой популярно и понятно описаны принципы работы электронного ТНВД. Материал содержит цветные иллюстрации на примере многим знакомого “Бошевского” ТНВД. Может оказаться интересным и полезным многим обладателям дизельных машин и просто интересующимся, так как знание принципов работы любого механизма необходима особенно тем автовладельцам кто самостоятельно осуществляет ремонты и диагностику неисправностей и сбоев работы разнообразных узлов.
———

Радиально-поршневой распределительный ТНВД представляет собой насос впрыска с электронным регулированием, имеющий собственный блок управления. Насос создаёт давление впрыска 1500 бар. Высокое давление впрыска позволяет достичь мелкодисперсного распыления топлива. Это приводит к более полному сгоранию топливно-воздушной смеси и меньшему
содержанию вредных веществ в ОГ

Подача топлива
Основные задачи радиально-поршневого распределительного ТНВД:
-забор топлива из топливного бака
-сжатие топлива до 1500 бар
-распределение топлива по цилиндрам

Движение топлива
Всасывание
Радиально-поршневой распределительный ТНВД расположен там, где раньше был установлен пластинчатый насос, всасывает топливо из топливного бака и создаёт давление в ТНВД.

За счёт давления, созданного в ТНВД, при открытом электромагнитном клапане топливо подаётся в камеру сжатия.

Сжатие
Топливо сжимается двумя плунжерами, которые приводятся от кулачковой обоймы через ролики. Привод осуществляется приводным валом.

За счёт вращательного движения приводного вала ролики нажимают на кулачки обоймы и перемещают плунжеры вовнутрь. Это приводит к сжатию топлива между плунжерами.

Распределение
Если электромагнитный клапан закрыт, топливо распределяется по отдельным цилиндрам с помощью вала распределителя и распределительной головки через обратный дроссель нагнетательного клапана и форсунку впрыска.

В распределительной головке имеются отверстия, соответствующие отдельным цилиндрам. Вал распределителя проворачивается приводным валом и соединяет камеру сжатия попеременно с каждым отверстием в распределительной головке

Радиально-поршневой распределительный ТНВД имеет собственный блок управления. Задачей блока является управление и контроль исполнительных элементов насоса впрыска. Для этого в блоке управления сохранены характеристики, точно соответствующие характеристикам насоса впрыска. Блок управления и насос впрыска образуют единый блок и прочно соединены друг с другом

Что чем управляет?
Датчики отправляют на блок управления двигателя информацию о режиме работы двигателя и о положении педали акселератора. Блок управления двигателя анализирует эту информацию и рассчитывает момент начала впрыска и необходимое количество подаваемого топлива. Полученные значения блок управления двигателя отправляет на блок управления топливного насоса. Блок управления топливного насоса рассчитывает команды управления для электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива и клапана управления опережением впрыска. При этом учитываются сигналы, поступающие в насос впрыска от блока управления двигателя и датчика угла поворота. Для контроля управления двигателя блок управления топливного насоса отправляет на блок управления двигателя обратное сообщение о режиме работы насоса впрыска. Передача сигналов между блоком управления двигателя и блоком управления топливного насоса осуществляется по шине CAN. Преимуществом шины CAN является то, что обмен всей информацией между блоком управления топливного насоса и блоком управления двигателя может осуществляться по двум проводам. Блок управления двигателя выполняет и другие задачи, например, управление исполнительными элементами системы рециркуляции ОГ и регулирование давления наддува.

Регулирование количества подаваемого топлива
На приведённом ниже обзоре системы показаны датчики, на основании сигналов которых определяется количество подаваемого топлива Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива. Задачей регулирования количества подаваемого топлива является точная адаптация количества топлива к различным режимам работы двигателя.

Принцип действия:
Процесс наполнения Если электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива открыт, топливо из внутреннего пространства насоса подаётся в камеру сжатия.

Впрыск
Блок управления топливного насоса подаёт сигнал управления на электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива, клапан перекрывает подачу топлива. Все время, пока электромагнитный клапан закрыт, топливо сжимается и подаётся на форсунки впрыска. При достижении заданного блоком управления двигателя количества топлива электромагнитный клапан открывает подачу топлива из внутреннего пространства насоса. Давление падает; впрыск завершён.

При полной нагрузке двигателя объём топлива на каждый цикл впрыска составляет ок. 50 мм3.
Это равно объёму одной капли воды.

На оборотах холостого хода на каждый цикл впрыска требуется ок. 5 мм3 топлива.
Это соответствует размеру булавочной головки диаметром 2 мм.

Дополнительной задачей электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива является остановка двигателя. При выключении зажигания электромагнитный клапан открывается, сжатие топлива не происходит.

Регулирование момента впрыска
На приведённом ниже обзоре системе представлены датчики, на основании сигналов которых определяется момент начала впрыска. Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для клапана управления опережением впрыска. Задачей регулирования момента впрыска является адаптация момента впрыска к частоте вращения двигателя.

Принцип действия:
При увеличении частоты вращения впрыск должен происходить раньше. Опережение впрыска осуществляется регулятором впрыска. За счёт силы действия пружины управляющий поршень прижимается к поршню регулятора впрыска. В кольцевую полость управляющего поршня через отверстие из внутреннего пространства ТНВД поступает топливо под давлением. Клапан управления опережением впрыска определяет давление топлива в кольцевой полости управляющего поршня.

При увеличении частоты вращения клапан управления опережением впрыска увеличивает давление топлива в кольцевой полости. За счёт этого управляющий поршень отжимается от поршня регулятора впрыска, преодолевая силу действия пружины, и открывает канал. Топливо поступает в полость за поршнем регулятора впрыска.

За счёт давления топлива поршень регулятора впрыска перемещается вправо. Поршень регулятора впрыска соединён с кулачковой обоймой так, что горизонтальное движение регулятора впрыска проворачивает кулачковую обойму в направлении опережения впрыска.

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.

Виды ТНВД

Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:

Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.

Основной рабочий узел

Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.

Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.

Работа плунжерной пары

Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость. При передвижении вверх подача прекращается (канал или клапан закрывается) и плунжер начинает сжимать дизтопливо. При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.

В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.

Особенности конструкции и принцип функционирования рядного ТНВД

Рядный вид является «родоначальником» насосов высокого давления, поскольку именно эти ТНВД использовались на первых дизельных установках и применение он, хоть уже и ограниченное, находит и сейчас.

Особенность его заключается в том, что для каждой форсунки предусмотрена своя топливная секция (с одной рабочей парой). Все секции размещены в ряд, отсюда и название типа ТНВД. Разновидностью его является V-образный насос, у которого секции располагаются в два ряда. Также стоит отметить, что он полностью механический, и только в последних модификациях стали использовать электромеханические регуляторы момента подачи топлива.

В нем плунжеры приводятся в действие от кулачкового вала, который получает вращение посредством привода от коленвала. При этом кулачки воздействуют на поршни секции не напрямую, а через роликовые толкатели. Возвратное передвижение плунжера обеспечивается пружиной.

Интересно в этом типе ТНВД организована регулировка количества топлива, подающегося на форсунки после сжатия. Для этого в гильзе проделано два отверстия – впускное и выпускное, причем первое находится ниже второго. Также на рабочей поверхности поршня сделана винтовая проточка. За счет проворота гильзы относительно плунжера и удается регулировать порции топлива.

А работает все так: при движении вверх, поршень перекрывает оба отверстия, и начинается сжатие топлива. Но при поднятии до определенного уровня, проточка на поршне соединяется со сливным отверстием, из-за чего давление падает, поскольку топливо начинает стекать по проточке, и нагнетательный клапан закрывается, прекращая его закачку в магистраль. За счет изменения расположения сливного отверстия относительно плунжера можно регулировать уровень совпадения его с проточкой.

К примеру, при работе мотора под нагрузкой необходимо обеспечить подачу большего количества топлива. Для этого втулка поворачивается так, чтобы отверстие с проточкой совпало как можно позже, тем самым порция дизтоплива, которая пройдет через нагнетательный клапан, будет увеличена.

Для проворота втулки используется рейка, которая имеет постоянное зацепление с зубчатым сектором, установленным на внешней поверхности гильзы. Причем эта рейка воздействует на все топливные секции одновременно, что обеспечивает синхронность регулирования дозировки.

Как уже отмечено, ТНВД помимо сжатия обеспечивает еще и соблюдение момента впрыска. Причем в рядном типе это организовано очень просто – плунжерная пара срабатывает точно на конце такта сжатия. Но здесь имеется очень важный момент – чем крупнее порция впрыскиваемого топлива, тем больше времени нужно, чтобы его подать. То есть, при работе мотора под нагрузкой, впрыск должен начаться раньше.

И это обеспечивает регулятор опережения момента впрыска. В полностью механическом насосе в его качестве выступает центробежная муфта, установленная на кулачковом валу насоса.

В конструкцию этой муфты входят подпружиненные грузики, которые за счет центробежной силы могут расходиться, преодолевая усилие пружин. Это расхождение приводит к тому, что кулачковый вал меняет угол (проворачивается) относительно своего привода. То есть, чем выше скорость вращения этого вала, тем на больший угол грузики его провернут. В результате кулачок будет раньше набегать на толкатель плунжера и момент начала впрыска изменяется.

Также в конструкции используется электромеханический регулятор момента подачи топлива. В такой конструкции электроника посредством датчиков отслеживает параметры работы силовой установки и на их основе через исполнительные механизмы управляет углом начала подачи дизтоплива.

Механический регулятор момента подачи топлива

Насосы рядного типа отличаются высокой надежностью и неприхотливостью к качеству топлива. Но из-за ряда недостатков, среди которых значительные габаритные размеры и сравнительно медлительное реагирование на изменение режимов работы мотора, использование этого вида ТНВД сейчас ограничено. Он пока еще применяется на тяжелой технике, что же касается автомобильного транспорта, то его вытеснили другие типы насосов.

Распределительный тип ТНВД

Следующим этапом в развитии дизельных систем питания стало использование насосов распределительного типа.

Особенность этого вида ТНВД заключается том, что в конструкции используется только одна топливная секция, которая обеспечивает подачу на все форсунки. Примечательно, что секция только одна, но в ней может использоваться разное количество плунжерных пар – от 1 до 4.

Существует несколько типов распределительных ТНВД, отличающихся между собой по особенностям работы прецизионных пар и их приводом. В целом, все насосы этого типа делятся на:

  • торцевые;
  • роторные;
  • с внешним приводом (кулачковым).

Отметим, что последний тип из-за низких показателей надежности особого распространения не получил.

Торцевой тип

Насосы с этим приводом – достаточно распространенный вариант и выпускаются они многими именитыми производителями топливной аппаратуры для дизелей.

Устройство топливного насоса высокого давления с этим видом привода подразумевает наличие только одной прецизионной пары, которая одновременно выполняет и роль распределителя – направляет сжатое топливо к требуемой форсунке.

ТНВД торцевого вида

Особенность работы заключается в том, что поршень выполняет не только возвратно-поступательное перемещение, он еще при этом и вращается. Чтобы обеспечить одновременное выполнение нескольких движений, в конструкции используется специальная кулачковая шайба с закрепленными на ней роликами.

Суть работы очень проста – эта шайба за счет воздействия пружин находится поджатой к неподвижному кольцу (упирается в него роликами). В кольце проделаны выемки под ролики. При вращении ролики периодически попадают в имеющиеся выемки, что приводит к возвратно-поступательному движению самой шайбы, которая связана с плунжером, при этом она его сразу же и вращает.

Схема питания дизельного двигателя

При ходе поршня внутри втулки происходит сжатие дизтоплива, а его вращение обеспечивает открытие того или иного канала, по которому топливо под давлением движется к требуемой форсунке.

Процесс работы плунжера ТНВД

Блок высокого давления

Это была описана только работа топливной секции. Но в конструкцию этого насоса входит еще ряд дополнительных элементов:

  • топливоподкачивающий насос (роторно-лопастной);
  • регулятор опережения момента подачи;
  • дозирующее устройство (механическое или электромагнитное);

Если рассматривать все эти дополнительные устройства, то принцип их работы – не сложен.

Подкачивающий насос располагается на валу ТНВД и представляет он собой ротор, с установленными в нем роликами. Вращается этот ротор в статоре, на внутренней поверхности которого проделаны специальные пазы.

Главный рабочий механизм ТНВД

В качестве регулятора опережения впрыска выступает неподвижное кольцо (к которому поджата шайба с роликами). Проворачивая ее вокруг оси можно менять угол проворота вала, при котором срабатывает рабочая пара. В движение это кольцо приводится исполнительными механизмами электронного блока управления ТНВД.

Дозировка топлива механическим регулятором выполняется за счет срабатывания специальной муфты. В электромагнитном типе роль дозатора выполняет специальный запорный клапан, который по сигналу от блока управления перекрывает подачу топлива в магистраль.

Роторный тип

Еще один ТНВД распределительного вида, получивший неплохое распространение, имеет так называемый роторный привод (он же – внутренний кулачковый). В этом насосе тоже имеется только одна топливная секция, в которой может использоваться 2, 3 или 4 плунжерные пары.

Пары в этом типе насоса расположены радиально. Плунжеры при этом совершая поступательное перемещение, двигаются навстречу друг другу. Надплунжерные пространства объединены в единую полость – камеру высокого давления. Втулки в плунжерных парах, как таковые – отсутствуют. Их роль выполняют отверстия в валу-распределителе насоса.

В целом, конструкция топливной секции включает кулачковую шайбу, с проделанными пазами на внутренней поверхности. Внутри этой шайбы размещен вал-распределитель с установленными в нем плунжерами. В движение поршни приводятся через специальные роликовые башмаки, ролики которых постоянно контактируют с рабочей поверхностью шайбы.

Кулачковый двухплунжерный ТНВД

Суть работы секции такова: при вращении вала, башмаки повторяют форму поверхности шайбы. Попадание на выступ поверхности приводит к вдавливанию башмаков внутрь вала, при этом они толкают плунжеры (происходит поступательное движение). Попавшее ранее в камеру высокого давления топливо сжимается и подается на распределитель, где и перенаправляется на требуемые форсунки.

Но это только принцип работы топливной секции. В конструкцию ТНВД помимо нее входят топливоподкачивающий насос (роторного типа), регуляторы дозировки и момента впрыска, электронный блок управления, который регулирует работу насоса в зависимости от режима работы силового агрегата.

Насосы распределительного типа отличаются компактными размерами и достаточно высоким создаваемым давлением. Но есть и недостатки, главным из которых является короткий срок службы плунжерных пар.

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.

Насосы низкого давления (топливоподкачивающие)

Выше рассматривались ситуации, когда топливо уже находится в ТНВД. Но к нему оно еще должно поступить, причем пройдя несколько этапов очистки. И это выполняет топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий).

Они бывают как внешними, так и внутренними, механическими или электрическими.

В топливных системах с рядными ТНВД обычно используются внешние механические подкачивающие насосы поршневого типа. Привод его осуществлялся от эксцентрика вала насоса высокого давления.

Механический топливоподкачивающий насос

Конструктивно он очень прост. Внутри его корпуса имеется поршень со штоком, контактирующим с эксцентриком и двумя клапанами – впускным и выпускным.

При движении поршня вниз, топливо за счет разрежения через впускной клапан закачивалось в надпоршневое пространство. Движение же его вверх сопровождается закрытием впускного клапана и открытием выпускного, через который поршень выдавливает дизтопливо далее – к фильтру тонкой очистки.

Принцип работы ТННД

Поскольку его производительность больше, чем требуется для работы мотора, конструктивно предусмотрен сброс излишков обратно в бак.

В ТНВД распределительного типа уже используется внутренний механический подкачивающий насос роторного типа.

Нередко вместо механических узлов используются электрические, которые могут устанавливаться на корпусе ТНВД, в магистралях низкого давления или же непосредственно в баке. Они зачастую используются и в системе безопасности, которая при аварии подает сигнал на его отключение для прекращения подачи топлива в магистрали.

Электрический топливный насос

Принципиальных изменений в конструкции ТНВД давно уже не было, автопроизводители используют проверенные временем механизмы лишь дорабатывая отдельные детали и системы управления.

Устройства ТНВД Bosch VE во Владимире

Ремкомплект ТНВД ЯМЗ-7511 (175-1111000-01)

Приспособление для регулировки ТНВД (Bosch и Kiki Nippo.

33-1111282 – Клапан перепускной тнвд (обратки) топливны.

DIESELLAND Муфта для ТНВД Bosch СР1, ТНВД Siemens VDO —.

ТНВД BOSCH VP30 для Perkins 0470006003

CT-S003 Набор для ремонта ТНВД VE типа

Набор c индикатором для регулировки ТНВД Bosch VE Licot.

Клапан перепускной ТНВД (УТН-5-1111220) МТЗ, ЮМЗ, Т-40

Ремкомплект тннд+ТНВД+прокладки СМД-60-72 Т-150, Т-151.

Клапан перепускной Bosch F 00N 200 798 (IVECO F1A,ТНВД)

175-1111006 – Рем. комплект тнвд 175

Пружина сжатия Bosch F 00N 200 700 (IVECO F1A,ТНВД)

CT-N709A Фиксатор плунжера ТНВД Bosch P

ТНВД Bosch 0445020089 КамАЗ ДВС Comon Rail

Клапан нагнетательный топливного насоса Bosch арт. 1418.

Насос топливный электрический модуль 3.5 bar bmw e46 1.

CT-N801 Набор оснастки для ТНВД BOSCH VE

323-1111180 – Рейка тнвд правая (2 зубцов)

324-1111150 – Пара плунжерная (тнвд-324-10-01)

ТНВД 182.1106.010 Прамотроник 182.1106.030

MACTAK Приспособление для регулировки ТНВД, BOSCH VE /.

Плунжерная пара для ТНВД двигателя 4TNV98 YANMAR X5

(0928400607) Bosch Дозировочный блок для ТНВД Ford 1.6.

7482-1111050 -Вал привода ТНВД BOSCH с полумуфтами в сб.

JTC-4493 Набор специальных головок для ТНВД (BOSCH) 5 п.

PROFIT Насос топливный высокого давления (ТНВД) дв.5143.

Ремкомплект ТНВД двигатель ЯМЗ-238 (80.1111005-20) МАЗ.

Набор c индикатором для регулировки ТНВД Bosch VE Licot.

CT-N801 Набор оснастки для ТНВД BOSCH VE

Приспособление для регулировки ТНВД, BOSCH VE / KIKI /.

Набор сухарей регулятора ТНВД 33.110517-10 (4шт.) КамАЗ

Блок дозировочный Bosch 0 928 400 726 (IVECO F1A, ТНВД)

CT-G015 Набор головок для ТНВД Bosch

ATA-0548 Набор c индикатором для регулировки ТНВД Bosch.

33-1111007 – Рем. комплект тнвд (6 наименований)

ТНВД BOSCH VP44 для Audi 2.5 Tdi 0470506002 (106D)

Плунжерная пара для ТНВД для двигателя YANMAR X4 BOSCH

ТНВД BOSCH VP30 Ford Transit 0470004012

Плунжерная пара BOSCH A220 9443610073

Набор головок для ТНВД специальных (BOSCH) 5 предметов.

Набор инструментов для регулировки ТНВД BOSCH-VE на диз.

JTC-4493 JTC Набор головок для ТНВД специальных (BOSCH).

Палец Bosch F 00N 201 509 (IVECO F1A,ТНВД)

ATA-0548B Licota Набор с индикатором для регулировки ТН.

Насос топливный электрический audi, vw, bmw, ford, peug.

ATA-0178 Приспособление для регулировки ТНВД (Bosch и K.

Читать еще:  Тип тормозной системы у легковых автомобилей
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector