Система впрыска топлива с механическим ТНВД

Впрыск топлива с механическим ТНВД – устаревшая, но надежная и хорошо зарекомендовавшая себя система, которая применялась преимущественно на атмосферных дизельных двигателях 80-х - 90-х годов.

 

Топливный насос высокого давления (ТНВД) – один из главных составляющих элементов системы впрыска дизельных двигателей. Насос высокого давления один из самых сложных узлом во всей системе подачи топлива, так как он служит не только для подачи топлива под высоким давлением, но и для его дозирования, выполняя в системе впрыска дизельных двигателей ту же функцию, которую выполняет дроссельная заслонка. Механический ТНВД применялся преимущественно в системах впрыска дизельных двигателей легковых автомобилей конца прошлого века, но были и прецеденты установки его в качестве элемента системы непосредственного впрыска бензиновых двигателей.

Насос высокого давления предназначен для регулирования нужного момента начала впрыскивания и для подачи определенного количества топлива под давлением в цилиндры мотора.

По способу впрыска топлива ТНВД бывают двух видов: непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. Именно про первый вид насосов и пойдет речь далее. В этих устройствах процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно, а привод плунжера - механический.

История создания механического ТНВД

Еще при конструировании первых стационарных силовых агрегатов Рудольф Дизель предположил, что для того, чтобы топливо самовоспламенялось, оно должно нагнетаться в цилиндры под высоким давлением. Дизель создал свою версию двигателя, работающего на основе принципа воспламенения. В системе впрыска он  использовал громоздкий, но довольно мощный компрессор. Позже, в 20-е годы ХХ века, Роберт Бош создал первый надежный и в то же время компактный механический ТНВД. На серийных грузовых автомобилях Mercedes этот узел был опробован в 1927 году, а на легковых автомобилях появился только в 1936-м.

Устройство и принцип работы механического ТНВД

В зависимости от конструкции ТНВД бывают следующих видов: рядный, распределительный и магистральный. В конструкции рядного ТНВД используются плунжерные пары, в соответствии с числом цилиндров в двигателе. Плунжерные пары располагаются в корпусе насоса, имеющем каналы для отвода и подвода топлива. Плунжер приводится в движение от кулачкового вала, а тот в свою очередь от коленвала. Плунжеры прижаты к кулачкам вала при помощи пружин.

Кулачок вращающегося вала воздействует на толкатель плунжера. Тот в свою очередь перемещается вверх по втулке, последовательно закрывая выпускное и впускное отверстия. При этом создается давление, необходимое для открытия нагнетательного клапана, после чего топливо поступает к определенной форсунке. Такой насос применялся, к примеру, на дизельном двигателе CD20 компании Nissan - настоящей "рабочей" лошадке конца восьмидесятых - начала девяностых. CD20 и его модификации можно увидеть под капотом большого количества машин - к примеру Nissan Sunny, Serena, Bluebird и так далее. Существовали и другие дизельные двигатели Nissan с механическим ТНВД. При этом, Nissan - далеко не единственный пример. Механические ТНВД можно встретить на старых моделях практически любого производителя.

Плюсы и минусы механического ТНВД

Механический ТНВД имеет несколько преимуществ. К примеру, его работа не зависит от состояния бортовой сети автомобиля, за что его очень любят поклонники ралли-рейдов на внедорожниках, которым приходится нередко штурмовать в брод реки, заливая двигатель водой. Есть у таких насосов и недостатки: несоответствие современным эко нормам, низкий КПД, низкое давление впрыска. Основным недостатком является зависимость работы насоса от качества дизельного топлива - дело в том, что в механическом ТНВД топливо играет роль смазки, и при попадании любых посторонних примесей или воды износ насоса стремительно растет. ТНВД сложный высокоточный узел, и стоимость его ремонта сильно бьет по карману.

Вопросы эксплуатации механического ТНВД

Как уже упоминалось, ТНВД с механическим впрыском долговечны и надежны. Неполадки дают о себе знать довольно редко и, главным образом, это происходит из-за использования низкокачественного дизельного топлива, моторного масла, либо из-за большого пробега. Чаще всего изнашиваются детали механического регулятора и плунжерные пары. Основными признаками поломки форсунок и насоса высокого давления являются: дымность, трудный запуск, увеличение расхода топлива, неустойчивая работа на холостом ходу, посторонние шумы, в виде рывка или с запаздыванием реагирует на нажатие педали газа, снижение мощности.