Устройство и принцип работы ТНВД дизельного двигателя

Отличительной чертой дизельных двигателей является высокая топливная экономичность. Первый серийный ТНВД Bosch был выпущен в 1927 году. С тех пор системы впрыска постоянно совершенствуются. Дизельные двигатели выпускаются в различных модификациях и устанавливаются на:

• мобильные дизель-генераторы;
• легковые и грузовые автомобили, автобусы;
• строительные и сельскохозяйственные машины;
• тепловозы и суда.

Точность изготовления одного из важнейших узлов дизельного двигателя – ТНВД, была уникальной для того времени. Не последнюю роль в этом сыграл опыт фирмы Bosch, полученный при разработке и производстве маслянных насосов. ТНВД были малогабаритными и легкими, а также позволяли дизельному двигателю работать с большими нагрузками. Первые серийные ТНВД Bosch назывались рядными и начали устанавливаться с 1932г. на грузовых, а с 1936 г. – на легковых автомобилях. Рассмотрим более подробно конструкцию и принцип действия рядного ТНВД.

Стандартные рядные ТНВД (по классификации Bosch - типа PE) комплектуются расположенными в ряд несколькими плунжерными парами – по одной на каждый цилиндр двигателя. Плунжерная пара состоит из плунжера (поршня) и гильзы, изготовленных из высокопрочных материалов и точно подогнанных друг к другу. Плунжер толкается в направлении подачи встроенным в ТНВД кулачковым валом (также называемым - эксцентриком), приводимым от двигателя. Возвратная пружина плунжерной пары отжимает плунжер назад. Отдельные секции таких ТНВД располагаются, как правило, в ряд (поэтому насос и носит название "рядный").

Когда верхний торец плунжера при движении вверх перекрывает впускное окно (этот момент называется началом нагнетания), давление топлива в гильзе начинает резко повышаться. Плунжер, толкаемый кулачковым валом, продолжает двигаться в направлении подачи, создавая избыточное давление топлива в гильзе, под действием которого подвижная игла форсунки открывает отверстие распылителя и топливо впрыскивается в камеру сгорания.

При дальнейшем перемещении плунжера под действием кулачкового вала наступает момент, когда регулирующая кромка спиральной канавки плунжера открывает впускное окно. Тогда топливо через канавку перетекает обратно и давление в гильзе падает. Игла распылителя форсунки перекрывает отверстие, и впрыскивание топлива в цилиндр прекращается. Ход плунжера между закрытием верхним торцом плунжера впускного окна и его открытием регулирующей кромкой спиральной канавки - называется активным ходом. Есть возможность изменить положение регулирующей кромки плунжера относительно впускного окна путем поворота плунжера вокруг своей оси рейкой ТНВД. При таком повороте изменяется величина активного хода плунжера, а следовательно – время и объема впрыска. Рейка ТНВД управляется механическим центробежным регулятором или электрическим приводом.

Следующим этапом в развитии конструкции рядных ТНВД стали рядные ТНВД с дополнительной втулкой. Отличие этих насосов от стандартных заключается в наличии дополнительной втулки, подвижно размещенной на плунжере. Изменение ее расположения приводит к изменению положения впускного окна, что дает возможность обеспечить "предход" – т.е. изменить ход плунжера до закрытия впускного окна. Благодаря этому можно запрограммировать момент начала впрыска и количество впрыскиваемого топлива в зависимости от различных факторов. В конечном итоге, такая схема позволяет оптимизировать топливную экономичность двигателя во всех рабочих режимах, точно дозировать подачу топлива и улучшить фазу запуска и прогрева двигателя, а также, что немаловажно, снизить до минимума количество вредных выбросов в атмосферу.

вернуться в раздел