Что за дизельный двигатель с электронными насос форсунками

Дизельный двигатель HDI

Данная система гарантирует подачу топлива под давлением две тысячи бар по единственной рампе. Оптимизация состава воздушной топливной смеси за счет электронной системы контроля при любых режимах эксплуатации, значительно сокращает затраты топлива и выбросы.

Для повышения значительной эффективности топливная система высокого давления последнего поколения позволяет определять новые стандарты точности. Данная дизельная система имеет общепризнанные характеристики: акустический комфорт, пониженный объем выбросов загрязняющих элементов, пониженный расход топлива, надежность, крутящий момент, на малых оборотах двигателя.

Система питания дизельного двигателя HDI

И так, система питания дизельных двигателей HDI, в которой топливо непосредственно нагнетается под высоким давлением прямиком в камеру сгорания. А совместная система «Common rail» соединяет форсунки, топливо к которым передается через совместную топливную трубку. Соответственно и к электромагнитным инжекторам топливо под давлением до двух тысяч бар подается по этой трубе.

Рассмотрим на примере достаточно удачный дизельный двигатель HDI с объемом 1.6. Выпуск данного двигателя представлен в двух вариантах. В 2002 году были выпущены 16-клапанные двигатели, а восемь лет спустя, т.е. в 2010 году на свет появились 8-клапанные двигатели.

Несомненно, наибольшее распространение получили 16-клапанные двигатели. В них один распределительный вал приводится в действие за счет зубчатого ремня газораспределительного механизма, а другой приводится в движение с помощью цепи ГРМ.

Завод изготовитель рекомендует проводить подмену ремня ГРМ через 240 000 км, но на практике лучше произвести замену в два раза меньше. Опытные механики производят замену через 120 000 км. Цепь ГРМ меняется до 200 000 км, если не произвести замену, то цепь растянется и появится шум.

Как было написано выше, дизельные двигатели HDI оснащены системой Common Rail. Топливная аппаратура на большинстве двигателей производителя марки Bosch, что обеспечивает снижение цен на любые виды работ. А вот оборудование марки Siemens более дорогое в обслуживании, но более долговечное.

Проблема данной системы заключается в не ремонтируемых форсунках. Поэтому перед приобретением автомобиля надлежит обращать интерес на двигатели с той или иной системой. Отличие можно рассмотреть на топливном насосе по надписям или по VIN коду.

В зависимости от разновидности турбонагнетателя, маховика и присутствия сажевого фильтра система HDI существует в нескольких вариантах мощности и комплектации оборудования. Самый простой набор оборудования имеют 75-и и 90-сильные двигатели.

Эксплуатационные характеристики и типовые неисправности

Склонность к подтеканию масла – это существенный недостаток двигателей HDI, на который постоянно указывают владельцы и специалисты в автосервисах. Достаточно редко встречаются более серьезные проблемы и неисправности.

По сути если взять модификацию с комбинированным приводом, т.е. цепь и ремень, то на практике были зафиксированы только единичные эпизоды растяжения цепи. Наиболее учащенно встречающиеся неисправности:

– турбокомпрессор. Долговечность нагнетателя подтвержденная, но есть уязвимое место-система смазки, а именно магистраль для подвода масла к роторным подшипникам. По истечении некоторого времени канал загрязняется и подача масла уменьшается, а это приводит к износу подшипников.

Для того чтобы не встретиться с такой неисправностью необходимо своевременно делать чистку канала или просто производить замену трубки;

– сажевый фильтр. Некоторые модели двигателей имеют в своей конструкции сажевый фильтр. При эксплуатации автомобиля в городском режиме происходит увеличение уровня масла. Это происходит из-за избытка топлива, которое попадает из цилиндров в масленый поддон. На более поздних моделях двигателя такого недостатка не замечено, а если и было то очень нечасто;

– форсунки. Не регулярно происходит и выход из строя форсунок. Но всегда надо быть на чеку. Если автомобиль оборудован системой Bosch, то ремонт обойдется владельцу порядка от 100 до 500 долларов. А вот если Siemens, то придется потратить около 1000 долларов.

При проведении технического осмотра автомобиля необходимо внимательно слушать двигатель, если работа его неравномерна на холостом ходу, то это может быть проблема с форсунками;

– запах выхлопных газов в салоне и утечки масла. Наиболее вероятное место протекания масла находится в районе форсунок. Но это не так критично. Запах в салоне также связан с этим недугом. Это указывает на замену уплотнительных шайб под форсунками. Специалисты рекомендуют производить данную замену шайб 1 раз в 2-3 года.

Насос-форсунка — устройство, принцип работы и ремонт

Насос-форсунка — гибридная система подачи топлива, соединившая в одном агрегате насос высокого давления и устройство впрыска.

Насос-форсунки расположены в головке блока цилиндров. Каждый цилиндр в системе оснащен персональной насос-форсункой.

Устройство насос-форсунки дизельного двигателя

Плунжер создает необходимое давление внутри инжектора. Специальные кулачки распределительного вала приводят плунжер в действие, воздействуя на него в определенные моменты времени.

Клапан управления отрывается и закрывается при движении плунжера, пропуская топливо из топливной магистрали в камеру высокого давления. Главной деталью клапана является игла распылителя, которая плотно прижимается пружиной распылителя отвечает за быстродействие всей системы.

Принцип работы топливных насос-форсунок

Давление в форсунке создается с помощью плунжера, под контролем электронного блока управления, который находится на корпусе насос-форсунки. Клапаны управления бывают электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические форсунки срабатывают в 4 раза быстрее, чем устройства с электромагнитным клапаном, и не допускают образования излишков топлива. Количество подаваемого топлива может достигать 10 порций за один такт, которые распределяются на три фазы:

1. Предварительный впрыск. Когда плунжер двигается вниз под действием специальных кулачков распределительного вала, топливно-воздушная смесь попадает в каналы форсунки, когда клапан закрывается горючее перестает поступать. Когда давление смеси достигает 13 мПа, распылитель преодолевает усилие пружины и подает горючую смесь в камеру сгорания. Предварительный впрыск помогает достигнуть плавного сгорания смеси на следующем этапе.
2. Основной впрыск. Плунжер опускается вниз, клапан управления закрывается и давление топлива увеличивается до 30 мПа. Распылитель пересиливает действие пружины и поднимается вверх. Горючее подается в камеру сгорания под большим напором, поэтому сжимается и сгорает эффективнее. Каждый раз сжатие сопровождается увеличением давления до максимального 220 мПа. Основной впрыск служит для качественного образования смеси горючего на разных режимах работы двигателя.
3. Дополнительный впрыск осуществляется при движении плунжера вниз для очистки сажевого фильтра от накопленной копоти.

Ремонт дизельных насос-форсунок

При нарушении нормальной работы иглы форсунки, система не закрывается вовремя и подача топлива не осуществляется в положенное время. Инжектор не справляется со своей задачей, двигатель работает резко и подаваемые на него нагрузки могут вывести его из строя. Чаще всего в форсунках засоряется распылитель, стираются резиновые прокладки.

Внимание! Подбирая ремонтный комплект для насос-форсунки, приобретайте детали одного производителя, соблюдая марку и модель. Использование прокладок, которые предназначены для форсунки другой марки, приведет к некорректной работе инжектора.

Любой ремонт форсунок или их полная замена требует начинается с демонтажа старых насос-форсунок.

Владельцам дизелей с насос-форсунками

В этой теме 2 ответа, 1 участник, последнее обновление Rick Sanchez 2 года/лет, 6 мес. назад.

дизельные моторы с насос-форсунками отличаются от прочих тем, что не имеют насоса высокого давления в привычном нам понимании, оно (давление) создаётся в самой форсунке при нажатии кулачка распредвала.

В такой конструкции есть и плюсы и минусы, и о последних можно судить по статистике обращения в ремонт. К сожалению, за счёт достаточно высокой надёжности ВАГ-овских конструкций, и особенности системы управления таким двигателем, о неисправностях владелец узнаёт, когда стоимость восстановительного ремонта превысит все разумные пределы.

Не погружаясь в высокие материи, рассмотрим «на пальцах», что чаще всего происходит.

Слабым местом можно смело назвать гидрокомпенсаторы. Из-за высокой нагрузки они достаточно быстро перестают выполнять свою роль, но успеть отсечь этот момент в дизельном двигателе весьма сложно

А потом они разбивают посадочное место в головке, перестают вращаться и банально протираются

и иногда до такого состояния

если вовремя не заменить неисправный гидрокомпенсатор, он начинает болтаться в посадочном месте, разбиваясь ещё больше

а так же может повредить головку блока

следующим страдает распредвал. С его поверхности стирается прочный слой

а потом кулачок моментально стачивается, буквально за пару тысяч километров.

Как следствие — перестают открываться клапана, мотор теряет мощность и перестаёт заводиться.

Лечится только заменой распредвала и гидротолкателей. Нужно отметить, что нельзя ставить лишь бы что, большое внимание нужно уделять производителям, если нет возможности купить оригинал

Но и это ещё не весь список. Как я уже писал, кулачек распредвала толкает коромысло, а то через шарнирное соединение давит на форсунку.

Как в любом подвижном сочленении тут присутствует и трение, и потери от него

изменение зазоров приводит к повышению нагрузки на форсунки,а они не вечны

на 8-ми клапанных моторах форсунка крепится одним болтом. И при увеличении ударных нагрузок, она начинает прогрызать головку блока

и всё это опять может привести к необходимости замены головки блока

Как этого избежать? VAG не регламентирует каких-либо профилактических работ, но на основании статистики, которая накоплена за годы работы с этими моторами, можно рекомендовать следующее: при компьютерной диагностике автомобиля следует уделять внимание параметрам работы форсунок. По отклонениям от допуска можно делать косвенные выводы о состоянии привода.

Так же можно рекомендовать хотя бы раз в 100 000 км проводить регулировку привода форсунок, с заменой толкателей и ответной части. А при обнаружении больших зазоров не лишним была бы переустановка форсунок. То есть нужно их вынуть, поменять уплотнения, «поправить» рабочую поверхность (восстановить геометрию) специальными развёртками

ну и не забываем, что основа долговечности мотора — это своевременная замена масла
—————————————————————

Что такое ТНВД и его роль в работе двигателя

Топливный насос высокого давления (Injection pump в английских источниках) — узел системы питания автомобиля. Родоначальник ТНВД — Роберт Бош. Изначально устанавливался исключительно на дизельных силовых агрегатах. На легковых машинах стал использоваться с конца 30‐х годов XX века. Современные автогиганты применяют этот технически сложный блок на бензиновых моторах, имеющих распределенный впрыск топлива.

Что такое ТНВД и для чего он нужен?

ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:

• точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
• нагнетание топлива в форсунки;
• определение момента впрыска горючего в цилиндры.

Преимущество ТНВД перед карбюратором заключается именно в возможности подачи точно отмеренной порции топливно‐воздушной смеси в камеры внутреннего сгорания. Это решение позволяет снизить расход топлива. Насос напрямую связан с коленчатым валом: при разгоне порции увеличиваются, при падении оборотов — уменьшаются.

Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).

Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.

Устройство и принцип работы

Схематически устройство простого рядного ТНВД можно представить следующим образом:

• поршень (плунжер), сопряженный с цилиндром (втулкой), которые работают как единое целое — плунжерная пара;
• канавки для подачи топлива к плунжерным парам;
• кулачковый вал с центробежной муфтой; вращение вала происходит посредством ремня ГРМ;
• толкатели плунжера, на которые давит кулачковый вал;
• возвратные пружины, обеспечивающие возврат плунжера;
• клапаны нагнетательные;
• штуцеры;
• рейки зубчатые;

Представляя устройство узла, несложно понять его принцип работы, схожий с работой двухтактного ДВС:

• вращается кулачковый вал;
• кулачки вала давят на толкатели плунжера;
• происходит движение плунжера по цилиндру;
• повышение давления приводит к открытию нагнетательных клапанов;
• топливо поступает через клапан к форсункам.

Конструкция насоса предусматривает подачу к форсункам не всей воздушно‐топливной смеси, но только строго определенной порции. Остатки отправляются в сливные клапаны. Центробежная муфта обеспечивает подачу дизельного горючего в конкретный момент. Всережимный регулятор необходим для определения количества смеси: давление на педаль газа увеличивает объем, ослабление — уменьшает.

От механики к электронике

Механические насосы постепенно вытесняются агрегатами с электронной начинкой. Устройство и принцип работы узлов отличается тем, что все происходящие в ТНВД процессы регулируются электроникой. Здесь обеспечение максимально точного количества смеси, моментальная реакция на малейшее изменение динамики. Механическим насосам такие параметры недоступны. Электроника позволила снизить циклы нестабильного сгорания топлива, уменьшить нестабильность работы дизеля на холостом ходу.

Следующий шаг — двухфазный впрыск топлива, обеспечивающий полноту сгорания. Следствие — уменьшение выброса в атмосферу токсичных продуктов и увеличение КПД двигателя. При этом система контролирует:

• положение педали газа;
• частоту вращения распредвала двигателя;
• температуру двигателя (охлаждающей жидкости);
• скорость движения;
• величину подъема иглы форсунки;
• давление наддува воздуха;
• температуру воздуха на впуске;
• работу свечей накаливания.

ТНВД с электронными блоками управления снабжены программами самодиагностики, значительно расширяющими возможности использования насосов. Так, при возникновении ряда отказов система будет работать, обеспечивая движение транспортного средства. Полный отказ происходит при выходе из строя микропроцессоров.

Виды ТНВД

В машиностроении используются следующие виды ТНВД:

• рядные;
• распределительные;
• магистральные.

По принципу действия ТНВД делят:

• непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
• с аккумуляторным впрыском.

Конструкция агрегатов различна, но неизменным является основной рабочий узел — плунжерная пара.

Рядные ТНВД используются на тяжелых и средних грузовиках, активно применяются в машиностроении. Неоспоримое преимущество — способность функционировать на топливе низкого качества. Простота конструкции — это надежность и неприхотливость в обслуживании. В рядных моделях количество плунжерных пар соответствует количеству цилиндров. Недостаток — громоздкость.

В распределительных насосах одна или две плунжерные пары (зависит об объема двигателя) обслуживают все цилиндры. Такая схема позволяет значительно уменьшить габариты и массу узла и обеспечивает равномерную подачу топливной смеси. Применяют агрегаты этого типа на легковых автомобилях. Популярные модели — Bosch, Lucas. Распределительные ТНВД различаются по исполнению кулачкового привода: торцевой, внутренний или внешний. Последний вариант практически не производится. Недостаток распределительных насосов — недолговечность.

Магистральные ТНВД имеют отличную от предыдущих вариантов схему. Нагнетание топлива производится плунжерами (от одного до трех), приводимыми в движение кулачковой шайбой либо валом. Дозирующий клапан отвечает за регулировку подачи топлива. Открытие и закрытие клапана обеспечивается электроникой. Агрегаты этого типа используются в топливной системе Common Rail.

Как понять, что ТНВД неисправен

Производители постоянно улучшают качество насосов, проводя испытания агрегатов в сборе и отдельных элементов. Но от возникновения неполадок никто не застрахован. Протестировать ТНВД, напичканный электроникой, без специального оборудования и программного обеспечения не представляется возможным. Как же понять, что проблемы возникли именно с этим узлом? Общие признаки таковы:

• резкое увеличение расхода топлива;
• проблемы с запуском двигателя;
• выхлопные газы черного цвета;
• едкий запах и повышенная дымность выхлопа;
• регулярное соскальзывание ремня ГРМ;
• утечки топлива;
• падение мощности ДВС;
• нестабильная работа мотора на холостых обортах.

Основная причина поломок — загрязнение плунжеров насоса (некачественное топливо, смазка и т. д.). Опасна для микронных допусков плунжера и вода, которая может содержаться в горючем.

Подводя итоги, можно сказать, что при соблюдении несложных правил эксплуатации (своевременный сервис, использование качественных ГСМ), ТНВД — надежный узел, позволяющий экономно расходовать топливо.