Что такое тнвд в дизельном двигателе ауди

Система питания дизельных двигателей TD Распределительный ТНВД — принцип действия
Audi 80 B4. Силовой агрегат. Питание дизеля

После впуска воздуха в камеры сгорания выполняется его сжатие до 28-34 бар и только в этот момент происходит впрыск топлива. Естественно, впрыск можно осуществить, если давление топлива будет значительно выше, чем давление сжатия воздуха. Топливный насос высокого давления (ТНВД) выполняет эту операцию, создавая давление в 155163 бар (см. иллюстрацию 2.0).

2.0 Топливный насос высокого давления в разрезе
1 — приводной вал
2 — впускной канал топлива
3 — предохранительный клапан
4 — рычаг крепления троса акселератора
5 — центробежный регулятор
6 — возвратное отверстие
7 — клапан отсечки топлива
8 — топливопровод высокого давления
9 — распределительный поршень 10- дисковый кулачок
11 — муфта опережения впрыскивания топлива (для лучшего восприятия повернута на 90°)
12 — ролик толкателя
13 — шиберный насос (также повернут на 90°)

Двигатели TD имеют ТНВД распределительного типа, которые к тому же более долговечны (см. иллюстрацию 2.0а).

Внимание! Распределительный ТНВД особо чувствителен к примесям и загрязнению топлива (вода, грязь), которыми забивается отверстие насоса. Последующий ремонт ТНВД весьма дорог, потому что необходима его проверка на стенде. По этой причине мы рекомендуем регулярно менять топливный фильтр, а также своевременно сливать накопившийся конденсат.

Компонентом распределительного ТНВД является шиберный топливный насос, забирающий топливо из трубопровода от топливного фильтра. Насосное колесо шиберного насоса, вращающееся при работающем двигателе, выдавливает топливо в корпус собственно ТНВД к распределительному поршню. Поршень является главной деталью ГНВД и по своей функции напоминает распределитель зажигания бензинового двигателя.

Распределительный поршень имеет большое число отверстий и выемок, что помогает ему выполнять свою функцию: забирать топливо и впрыскивать его. При такте забора топлива окно поршня устанавливается напротив подающего отверстия (см. иллюстрацию 2.0б).

Нагнетаемое шиберным насосом топливо попадает в приемные камеры распределительного поршня. После этого происходит проворачивание поршня зубчатым ремнем от коленчатого вала и подающее отверстие закрывается Теперь в действие вступают два следующих элемента ТНВД. Распределительный поршень соединен с дисковым кулачком, который начинает движение в сторону роликового толкателя. Как только выступы дискового кулачка доходят до роликов толкателя, дисковый кулачок вместе с распределительным поршнем отжимаются назад. Это происходит в тот момент, когда распределительный канал в поршне совпадает с выпускным каналом клапанной форсунки и топливо уходит к цилиндру, в камере сгорания которого все готово для его приема и воспламенения. Распределительный поршень смещается дальше назад и снова наполняется. После этого цикл повторяется, а топливо впрыскивается в следующий цилиндр (см. иллюстрацию 2.0в).

Прежде чем топливо дойдет до подающего отверстия и попадет в камеру распределительного поршня ТНВД, оно должно пройти через электромагнитный клапан отсечки топлива. Клапан отсечки топлива включается при повороте ключа в замке зажигания в первое положение и открывает путь топливу. При выключении зажигания происходит отключение питания клапана и он закрывает канал подачи топлива.

Учитывая, что во время движения происходит частая смена нагрузок на двигатель, то для их учета и обеспечения двигателя топливом согласно его нагрузке на текущий момент топливный насос высокого давления имеет центробежный регулятор. Грузики регулятора в зависимости от числа оборотов двигателя в большей или меньшей степени смешаются во вне и при этом давят на регулирующий золотник, который открывает отводное отверстие в распределительном поршне и таким образом отводит часть топлива.

В момент запуска отводное отверстие закрыто и двигатель получает максимальный объем топлива. Однако такое положение сохраняется только лишь до того момента, пока число оборотов холостого хода не достигнет номинального значения. С этого момента подача топлива регулируется.

Подобным образом ТНВД ведет себя в режиме полной и частичной нагрузки. Максимальное число оборотов двигателя также ограничивается центробежным регулятором. Как только число оборотов двигателя достигает свыше 5200+100 об/мин, отводное отверстие полностью открывается и двигатель не в состоянии увеличить обороты.

С увеличением числа оборотов двигателя впрыск топлива должен осуществляться с опережением, чтобы воспламенение смеси происходило своевременно. Более ранний впрыск обеспечивает муфта опережения впрыскивания топлива. С увеличением числа оборотов двигателя увеличивается скорость вращения шиберного насоса и давление топлива возрастает. Это было использовано для опережения впрыска. Под давлением топлива происходит сжатие пружины и отжимание поршня, который смещает роликовый толкатель вокруг своей оси. Упоры дискового кулачка быстрее достигают роликов толкателя и впрыск топлива осуществляется раньше. С падением количества оборотов поршень муфты отходит назад, а с ним и роликовый толкатель.

Начало подачи насоса изменяется в зависимости от нагрузки на двигатель. ТНВД распознаёт нагрузку на двигатель следующим образом:

• педаль акселератора нажата, а число оборотов двигателя небольшое — высокая нагрузка;
• педаль акселератора отпущена, а число оборотов двигателя высокое (принудительный холостой ход на спуске) = нагрузки на двигатель нет.

При повышении нагрузки на двигатель начало подачи топлива ТНВД выполняет с опережением, а при малой — с замедлением.

Начиная с 2/92 г. ТНВД оснащается исполнительным клапаном регулирования начала подачи топлива, который отключает регулирование подачи топлива в зависимости от нагрузки на двигатель при достижении им свыше 3000 об/мин. Это способствует снижению содержания вредных веществ в ОТ, а также в некоторой степени уменьшает расход топлива (см. иллюстрацию 2.0г). Управляет исполнительным клапаном блок управления рециркуляцией ОГ.

Источник

Система впрыска топлива дизельного двигателя
Audi A4 B6. Силовой агрегат. Система впрыска

Топливная система дизельного двигателя управляется электронной системой управления двигателя. Она имеет следующие преимущества:

• Самодиагностика системы управления двигателем позволяет производить быстрый поиск неисправности.
• Точное дозирование количества впрыскиваемого топлива обеспечивает сокращение содержания вредных веществ в отработавших газах и низкий расход топлива.
• Регулирование оборотов холостого хода и ограничения оборотов производится автоматически.

При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления. При этом температура воздуха поднимается до 700°С, превышающую температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и воспламеняется. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива не используются.

Воздух в двигатель засасывается или поступает от турбокомпрессора и проходит через воздушный фильтр. Турбокомпрессор сжимает воздух, который затем поступает в интеркулер, где он охлаждается после нагрева в результате сжатия в турбокомпрессоре. Охлаждение способствует лучшему заполнению цилиндров нагнетаемым воздухом, что в свою очередь повышает крутящий момент и мощность двигателя.

Для уменьшения доли вредных веществ в отработавших газах дизельные двигатели имеют дизельный окислительный каталитический преобразователь. Одновременно система рециркуляции обеспечивает существенное снижение в отработавших газах содержания окислов азота. Это достигается благодаря подаче отработавших газов к всасываемому двигателем воздуху, что обеспечивает снижение концентрации кислорода в воздухе, поступающем в цилиндры двигателя. Это приводит к задержке воспламенения и к более низкой температуре сгорания, что в итоге уменьшает образование NOx. Процесс рециркуляции отработавших газов должен однако точно дозироваться, так как в противном случае возрастает содержание копоти в отработавших газах. Для этого количество засасываемого воздуха определяется измерителем, что позволяет электронному блоку управлять процессом рециркуляции.

Впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания.

В днищах поршней находятся вихревые камеры, обеспечивающие завихрение поступающего в камеры сгорания топлива.

Управление прогревом холодного двигателя осуществляется блоком управления двигателем. При холодном двигателе момент впрыска смещается блоком управления. Блок управления двигателем, в свою очередь, управляет работой свечей накаливания. Свечи накаливания установлены в каждый цилиндр и включаются перед запуском двигателя, работают во время проворачивания двигателя стартёром и некоторое время после запуска двигателя. Свечи значительно облегчают запуск холодного двигателя. После включения зажигания на приборной доске загорается лампа (обратитесь к Главе Органы управления и приёмы безопасной эксплуатации), сигнализирующая о включении свечей накаливания. Как только лампа погаснет, Вы можете запускать двигатель. Если температура окружающего воздуха очень низкая, свечи продолжают работать ещё некоторое время после запуска двигателя. Этим достигается стабильная работа двигателя и снижение вредных примесей в отработавших газах.

Вследствие высоких пусковых качеств двигателя с непосредственным впрыском в холодном состоянии предварительный накал требуется только при температуре ниже -10°С.

Топливо проходит через топливный фильтр. В фильтре топливо отделяется от воды и загрязнений. Поэтому важно удалять из топлива воду и производить своевременную замену фильтрующего элемента.

Двигатель 2.5 л с непосредственным впрыском

Расположение элементов системы впрыска в отсеке дизельного двигателя 2.5 л

• 1 — Измеритель массы с датчиком температуры всасываемого воздуха в верхней части корпуса воздушного фильтра
• 2 — Электромагнитный клапан ограничения давления надува
• 3 — Разъём клеммы 50 между выключателем стартёра и стартёром
• 4 — 2-контактный разъём датчика хода иглы. На двигателе BCZ отсутствует
• 5 — 3-контактный разъём датчика числа оборотов двигателя.
• 6 — Датчик давления масла
• 7 — Датчик температуры масла
• 8 — Вакуумный привод регулировки давления надува
• 9 — Механический клапан рециркуляции отработавших газов
• 10 — Коробка электроники в водосборном отсеке с:
  • блоком управления системы непосредственного впрыска, с датчиком высоты
  • блоком управления АТ
  • реле системы непосредственного впрыска
  • реле свечей накаливания
  • предохранителем свечей накаливания
  • реле топливного насоса
• 11 — Датчик числа оборотов двигателя

Топливо всасывается распределительным ТНВД из топливного бака.

ТНВД создает давление около 900 атм. и впрыскивает топливо через многоструйные форсунки в два приёма, в соответствии с порядком воспламенения. Сначала производится предварительный впрыск небольшого объёма топлива, что создает необходимые условия для последующего впрыска основного объёма топлива. Такой процесс обеспечивает более мягкое и менее шумное сгорание топлива, подобно тому, как это происходит при вихрекамерном впрыске.

ТНВД не требует обслуживания. Все подвижные части насоса смазываются дизельным топливом. Привод ТНВД осуществляется от коленчатого вала двигателя зубчатым ремнём.

Двигатель 1.9 л с непосредственным впрыском

Расположение элементов системы впрыска в отсеке дизельного двигателя 1.9 л

• 1 — Механический клапан рециркуляции отработавших газов с заслонкой впускного трубопровода
• 2 — Датчик температуры охлаждающей жидкости
• 3 — Разъём блока насос-форсунка
• 4 — Датчик температуры топлива
• 5 — Датчик давления всасывания с датчиком температуры всасываемого воздуха
• 6 — Разъём датчика числа оборотов двигателя
• 7 — Разъём датчика Холла положения распределительного вала
• 8 — Коробка электроники в водосборном отсеке. Блок управления системы непосредственного впрыска с датчиком высоты
• 9 — Датчик числа оборотов двигателя
• 10 — Датчик Холла положения распределительного вала
• 11 — Электромагнитный клапан ограничения давления наддува
• 12 — Вакуумный привод давления ограничения давления наддува
• 13 — Клапан переключения заслонки впускного трубопровода
• 14 — Клапан 1 системы рециркуляции отработавших газов
• 15 — Измеритель массы воздуха

Здесь впрыск происходит посредством системы «насос-форсунка» (иллюстрация ниже). В отличие от предыдущей системы впрыска, где топливо сжимается одним ТНВД для всех форсунок, система «насос-форсунка» имеет для каждого цилиндра свой собственный ТНВД.

Таким образом, ТНВД, управляющий клапан и форсунка объединены в одном блоке.

Блок насос-форсунка

• 1 — Форсунка
• 2 — Насос давления
• 3 — Блок управления (электромагнитный клапан)
• 4 — Роликовый рычаг
• 5 — Кулачок впрыска
• 6 — Полость высокого давления
• 7 — Пружина поршня
• 8 — Поршень насоса
• 9 — Возврат топлива
• 10 — Подача топлива
• 11 — Свеча накаливания
• 12 — Игла форсунки

Подача дизельного топлива осуществляется электрическим топливным насосом, расположенным в баке, а также механическим топливным насосом, подающим топливо к блоку насос-форсунка. Механический топливный насосвместе с вакуумным насосом закреплён на головке цилиндров и приводится в движение непосредственно от распределительного вала. Четыре топливных насоса блока насос-форсунка приводятся в движение дополнительным кулачком, расположенном на распределительном валу, через роликовый рычаг. Объём впрыскиваемого топлива регулируется блоком управления двигателя через электромагнитные клапаны.

Вследствие высокого давления сжатия в блоке насос-форсунка топливо сильно нагревается, что отрицательно сказывается на работе датчика запаса топлива в баке. Для охлаждения топлива в возвратном трубопроводе находится специальный холодильник.

Перед попаданием топлива в топливный насос оно проходит через топливный фильтр. Там от топлива отделяются вода и загрязнения. Необходимо обратить внимание на важность обслуживания топливного фильтра.

Предостережение: При работе с топливной системой необходимо соблюдать меры безопасности и особую чистоту, обратитесь к Разделу Общие сведения и меры безопасности.

Источник