Технология впрыска топлива

Дозировка топлива

Для обеспечения правильного процесса сгорания должно быть обеспечено получение качественной топливо-воздушной смеси, для чего ТНВД (1) должен впрыскивать топливо под очень высоким давлением (3 — топливоподкачивающий насос) и дозировать его количество с максимально возможной точностью (2 — регулятор). Точность установки момента впрыска должна быть в пределах 1° поворота коленчатого вала. Это необходимо для оптимального сочетания экономичности состава выхлопных газов и уровня шумов требуемым характеристикам.

В стандартном рядном ТНВД устройство (муфта) опережения впрыска (4) используется для управления началом впрыска и для компенсации времени распространения волны давления топлива в топливопроводах высокого давления. Регулировка начала впрыска топлива непостоянна — величина опережения момента впрыска увеличивается при увеличении числа оборотов. В специальных случаях обеспечивается управление в зависимости от нагрузки на двигатель. Число оборотов и нагрузка на дизель определяются количеством впрыскиваемого топлива.

Для описания количества топлива применяются следующие термины:

• объем впрыскиваемого топлива (ммУход);
• масса впрыскиваемого топлива (мг/ход);
• без дросселирования поступающего топлива.

Работа плунжера ТНВД

При положении плунжера в нижней мертвой точке (НМТ) (1) каналы для поступления топлива в гильзе плунжера открыты. Через них топливо под давлением, создаваемым топливоподкачивающим насосом, из топливной магистрали ТНВД поступает в камеру (секцию) высокого давления (в полость гильзы над плунжером) (7). При движении плунжера вверх, он поднимается до канала для поступления топлива и перекрывает его своим верхним торцом (8). Этот ход плунжера называется предварительным ходом (2). Во время дальнейшего движения плунжера давление топлива возрастает и открывается нагнетательный клапан (9). Если используется нагнетательный клапан постоянного объема, плунжер совершает дальнейшее движение, называемое втягивающим ходом (3). Во время эффективного (рабочего) (4) хода топливо через топливопровод высокого давления подается к форсункам. Рабочий ход заканчивается сразу же, как только спиральная канавка плунжера откроет сливной канал (или входной канал поступления топлива) (10). С этого момента прекращается подача топлива к форсункам, потому что при дальнейшем движении плунжера топливо через вертикальную канавку плунжера проходит обратно в топливную магистраль (холостой ход) (5). Во время дальнейшего хода плунжера в обратном направлении (12) от верхней мертвой точки (ВМТ) (6), топливо продолжает перетекать через вертикальную канавку в гильзу, пока спиральная канавка плунжера не пройдет полностью мимо сливного канала и он не перекроется.

Рис. Работа плунжера ТНВД

При дальнейшем движении плунжера вниз над ним в гильзе возникает разрежение и как только плунжер откроет впускной топливный канал, топливо заполнит гильзу над плунжером и цикл может повториться вновь. (А — общий ход).

Одним из факторов, влияющих на мощность дизеля, является количество впрыскиваемого топлива. Задачей ТНВД является всегда точно дозировать соответствующее количество топлива в зависимости от нагрузки на двигатель. Количество впрыскиваемого топлива изменяется путем изменения рабочего хода плунжера. Для этого управляющая зубчатая рейка (5) поворачивает плунжер насоса в гильзе (1) так, что спиральная канавка (4), проходящая диагональю по окружности плунжера, может открывать входной топливный канал (2) раньше или позже и, таким образом, изменять конец подачи и вместе с ним количество впрыскиваемого топлива. В положении максимальной подачи (с) топливный канал не открывается до тех пор, пока плунжер не пройдет полный ход и не обеспечит максимально возможную подачу топлива. При средней подаче (Ь) топливный канал открывается раньше в зависимости от точного положения плунжера. При положении нулевой подачи (а) вертикальная канавка плунжера находится прямо напротив входного топливного канала. При этом движении плунжера камера высокого давления постоянно соединена с магистралью подвода топлива через вертикальную канавку плунжера. Подачи топлива не происходит. Плунжер поворачивается в это положение при выключении двигателя.

В рядном ТНВД РЕ.. .А применяется зубчатая рейка для поворота плунжера и изменения количества впрыскиваемого топлива.

Рис. 1. Шестерня втулки управления; 2. Втулка управления; 3. Крышка полости для пружины; 4. Держатель нагнетательного клапана; 5. Держатель клапана; 6. Нагнетательный клапан; 7. Гильза плунжера ТНВД; 8. Плунжер ТНВД; 9. Управляющая рейка; 10. Штанга управления плунжером; 11. Возвратная пружина плунжера; 12. Гнездо пружины; 13. Регулировочный винт; 14. Роликовый толкатель; 15. Кулачковый вал.