Какая деталь плунжерного тнвд при работе двигателя совершает вращательное движение

Тестовые задания по теме «Система питания дизельного двигателя»

Тесты к теоретическим занятиям по теме « Система питания дизельного двигателя », входящей в состав МДК 01.01 «Устройство автомобилей» специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» .

Целью настоящих тестов является закрепление студентам знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме « Система питания дизельного двигателя », входящей в состав МДК 01.01 «Устройство автомобилей» специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» .

Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 « Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта » специальности 23.02.03 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» дневной формы обучения.

Организация-разработчик: Морской колледж ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет».

Разработчик: Минаев Николай Александрович, преподаватель.

1. Какая деталь плунжерного ТНВД при работе двигателя совершает вращательное движение?

б) кулачковый вал

2. Когда начинает увеличиваться давление в надплунжерном пространстве секции ТНВД?

а) после того как торцовая кромка плунжера перекроет впускное окно

б) после того как торцовая кромка плунжера перекроет отсечное окно

в) после того как торцовая кромка плунжера перекроет оба окна

3. Каким способом заполняют топливо подводящие каналы ТНВД перед пуском дизеля?

а) проворачивая коленчатый вал пусковой рукояткой

б) возвратно-поступательным перемещением кнопки топливоподкачивающего насоса

в) проворачивая коленчатый вал двигателя стартером

4. С каким узлом ТНВД тягами и рычагами соединена педаль управления подачей топлива?

а) с всережимным регулятором ТНВД

б) с топливоподкачивающим насосом

в) с муфтой опережения впрыска топлива

г) с рейками ТНВД

5. До какого момента продолжается впрыск форсункой дизеля?

а) когда плунжер переместится в крайнее верхнее положение

б) когда произойдет закрытие нагнетательного клапана

в) когда кромка винтовой канавки плунжера совместится с отверстием во втулке

г) когда плунжер начнет перемещаться вниз

6. Какая деталь секции ТНВД обеспечивает движение плунжера вниз?

б) пружина плунжера

в) нагнетательный клапан

г) кулачковый вал

7. Каким способом регулируется количество топлива, подаваемого к форсунке секцией ТНВД за один оборот кулачкового вала?

а) изменением хода плунжера

б) изменением частоты вращения кулачкового вала

в) поворотом плунжера

8. Какая деталь форсунки устанавливается своим концом в камере сгорания?

а) корпус распылителя

г) корпус форсунки

9. Какая деталь ТНВД воздействует на поворотные втулки насосных секций?

а) толкатель плунжера

в) кулачковый вал

г) муфта опережения впрыска топлива

10. Какое устройство предназначено для изменения момента начала подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленвала дизеля?

а) топливная секция ТНВД

б) топливоподкачивающий насос

в) муфта опережения впрыска топлива

г) всережимный регулятор ТНВД

11. Какая деталь секции ТНВД открывает путь топливу из надплунжерного пространства к форсункам?

в) пружина плунжера

г) нагнетательный клапан

12. Какое устройство ТНВД предназначено для поддержания оборотов коленчатого вала на заданном педалью значении?

а) муфта опережения впрыска топлива

в) топливоподкачивающий насос

г) нагнетательный клапан топливной секции ТНВД

д) всережимный регулятор

Ответы на тестовые задания

Критерии оценивания

Оценка «неудовлетворительно» – 6 правильных ответов и меньше

Оценка «удовлетворительно» – 7-8 правильных ответов

Оценка «хорошо» – 9-10 правильных ответов

Оценка «отлично» – 11-12 правильных ответов

Список используемой литературы

1. Устройство автомобилей : учеб. пособие / В.А. Стуканов, К.Н. Леонтьев. — М.: ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 496 с. — (Профессиональное образование). — Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/911994

2. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей : учеб. пособие / В.М. Виноградов. — М.: КУРС: ИНФРА-М, 2018. — 376 с. — Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/961754

3. Устройство автомобилей. Сборник тестовых заданий: Учебное пособие / В.А. Стуканов. — М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2014. — 192 с.: ил.; 60×90 1/16. — (Профессиональное образование). (обложка) ISBN 978-5-8199-0457-2 — Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/430327

4. Устройство автомобилей : учеб. пособие / В.А. Стуканов, К.Н. Леонтьев. — М.: ИД «ФОРУМ» : ИНФРА-М, 2018. — 496 с. — (Профессиональное образование). — Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/911994

5. Гладов Г.И. Устройство автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Г.И. Гладов, А.М. Петренко. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2014. – 352 с.

Устройство топливного насоса высокого давления (ТНВД): виды топливных насосов высокого давления, и принцип работы топливного насоса

Топливный насос высокого давления имеющий сокращенную аббревиатуру (ТНВД) выполняет следующие основные функции:

— подает топливо под высоким давлением в топливную систему ДВС;

— регулирует моменты впрыска топлива.

Топливный насос относится к наиболее важным устройствам, как бензиновых, так и дизельных двигателей.

ТНВД обычно применяются в дизельных двигателях. В бензиновых двигателях применение ТНВД нецелесообразно, ввиду того, что в нем не требуются такие высокие давления, как в дизельном двигателе.

Можно выделить следующие основные конструктивные элементы топливного насоса:

1. Плунжер (поршень) + Цилиндр (втулка) = Плунжерная система (пара)

Плунжерная система изготавливается из высокопрочной стали на высокотехнологическом оборудовании (станках), в связи с необходимостью высокой точности.

Всего один завод на все пост Советское пространство изготавливал плунжерные пары. Изготовление плунжерных пар сегодня происходит таким образом.

Если внимательно изучить процесс производства плунжерных пар, то отчетливо видно, что огромное значение уделяют прецизионному сопряжению (зазор между плунжерной парой). Плунжер плавно входит в цилиндр под действием собственного веса.

Как изначально упоминалось, топливный насос служит не только для подачи топлива в топливную систему, но и подает его к форсункам на каждый цилиндр на бензиновом двигателе.

Форсунки являются связующим звеном этой цепи и соединяются с насосом специальными трубопроводами. Для эффективного впрыска топлива форсунки соединяются с нижней распылительной частью с специальными отверстиями для увеличения эффективности впрыска топлива с дальнейшим воспламенением. Момент впрыска топливной смеси в камеру сгорания регулируется углом опережения зажигания.

Типы топливных насосов

1. распределительный ;
2. рядный
3. магистральный.

Рядный ТНВД

Рядный топливный насос высокого давления оснащен плунжерными парами, которые располагаются друг с другом. Их количество зависит от количества рабочих цилиндров двигателя и соответствует ему. Одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива только для одного цилиндра.

Пары устанавливаются в корпусе насоса, в котором имеются каналы входа и выхода. Плунжер приводится в работу при помощи кулачкового вала, который имеет привод от коленчатого вала.

При вращении кулачкового вала топливного насоса, кулачки воздействуют на толкатели плунжеров приводя их в движении внутри втулок насоса. Вследствие впускные и выпускные отверстия начинают последовательно открываться и закрываться. Когда плунжер движется вверх во втулке создается давление, которое приводит к открытию нагнетательного клапана, через который топливо подается к форсунке по топливопроводу.

Момент подачи топлива регулируется специальным устройством (муфтой центробежного типа). Работа муфты центробежного типа основана на перемещении грузиков под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется по мере роста (или уменьшения) величины оборотов коленчатого вала двигателя, вследствие чего грузики расходятся к внешним краям муфты, либо сближаются к оси. Происходит смещение кулачкового вала относительно привода, что приводит к изменению работы плунжеров.

Когда обороты коленчатого вала увеличиваются – происходит ранний впрыск топлива, когда уменьшаются – поздний впрыск топлива.

Рядные топливные насосы зарекомендовали себя своей надежностью. Они совсем не привередливы к качеству топлива и смазка ТНВД осуществляется обычным моторным маслом.

Недостатки рядных топливных насосов высокого давления – их размер.

Распределительный ТНВД

Распределительный ТНВД включает в себя один или два плунжера, что зависит от объема двигателя.

И эти один или два плунжера работают на все цилиндры двигателя. Таким образом удалось не только обеспечить более равномерную подачу топлива, но и уменьшить габариты топливного насоса высокого давления. Недостатки распределительных ТНВД в их надежности и долговечности.

1. торцевой привод;
2. внутренний привод;
3. внешний привод;

Наиболее эффективными себя показали торцевые и внутренние приводы ТНВД, с меньшей нагрузкой.

Кстати, такие импортные насосы, как Bosch, оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы отечественного производства.

Основным элементом в торцевом приводе Bosch является распределительный плунжер, который создает давление и распределяет горючую смесь по цилиндрам. Плунжер распределитель при этом совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Плунжер совершает возвратно-поступательно движение одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая обегает кольцо. Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в начальное положение осуществляется с помощью возвратного механизма.

Именно вращательное движение плунжера, что приводится от приводного вала, способствует распределению топлива в цилиндрах. Величина подачи топлива обеспечивается с помощью электромагнитного клапана или центробежной муфты.

1. Закачка порции топлива в надплунжерное пространство;
2. Нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам.
3. Возвращение плунжера в исходное положение. Повторение цикла работы.

Внутренний кулачковый привод ТНВД

Такой привод топливных насосов применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например, Bosch VR, Lucas DPC. В данном типе ТНВД распределение горючей смеси происходит за счет плунжера и распределительной головки.

Распределительный вал оснащается двумя плунжерами, расположенными друг напротив друга, которые нагнетают топливо. Тем выше давление в насосе, чем меньше расстояние между плунжерами. По мере возрастания давления топливо поступает к форсункам через нагнетательные клапана.

Магистральный ТНВД

Магистральный ТНВД используется в известной системе подачи топлива Common Rail. Работа магистрального ТНВД заключается в накапливании топлива в топливной рампе, затем подается на форсунки. Давление в магистральном топливном насосе высокого давления составляет примерно 180 Мпа.

Магистральный насос бывает одно-, двух- или трех плунжерным. Приводится магистральный ТНВД от кулачкового вала.

Когда кулачки воздействуют на плунжер, тот перемещается вниз, происходит расширение компрессионной камеры, давление падает и создается разряжение, которое приводит к открытию впускного клапана, и топливо начинает поступать.

Когда плунжер подымается – давление растет и клапан закрывается. Когда давление достигает необходимой отметки, топливо через выпускной клапан нагнетается в топливную рампу.

Процесс подачи топлива в магистральном ТНВД регулируется дозирующим топливным клапаном, открытие и закрытие, которого осуществляется с помощью электроники.

Плунжер-распределитель и линия высокого давления (ЛВД)

Основным элементом, создающим высокое давление топлива в ТНВД и распределяющим топливо по цилиндрам дизеля, является плунжер, который совершает возвратно-поступательное и вращательное движение по схеме:

двигатель -> вал ТНВД -> кулачковая шайба -> плунжер

Рис. Схема движения топлива в ТНВД: А — вход топлива в насос; В — выход топлива на слив; С — подача топлива к плунжеру; Д — выход топлива к форсунке; 1 — вал; 2 — кольцо с роликами; 3 — ролик; 4 — кулачковая шайба; 5 — пружина; 6 — плунжер

Путь топлива по насосу и элементы, обеспечивающие работу плунжера-распределителя, показаны на рисунке. Выступы кулачки кулачковой шайбы 4 находятся в постоянном контакте с роликами 3, установленными на осях в неподвижном кольце 2. При вращении кулачковой шайбы каждый кулачок, набегая на ролик, толкает плунжер вправо, а возвращение его в прежнее положение осуществляется двумя пружинами 5. Рисунок ниже содержит также более подробную спецификацию нагнетательного блока ТНВД. Количество кулачков на кулачковой шайбе, как и число штуцеров 2 линии высокого давления с нагнетательными клапанами 4, соответствует числу цилиндров двигателя, обычно четыре или шесть. Возвратные пружины плунжера кроме того препятствуют разрыву кинематической связи кулачок-ролик толкателя при больших ускорениях. Обеспечивая возвратно-поступательное движение плунжера, кулачковая шайба формой выступов-кулачков определяет также ход плунжера и скорость его перемещения и, следовательно, характеристику, давление и продолжительность впрыскивания. Все эти параметры, в свою очередь, определяются формой камеры сгорания и особенностями рабочего процесса данного дизеля и должны быть, таким образом, скоординированы. По этой причине для каждого типа дизеля рассчитывается лента профиля кулачков, которая «накладывается» на фронтальную поверхность кулачковой шайбы, установленной в ТНВД. Поэтому кулачковая шайба данного насоса является деталью невзаимозаменяемой, индивидуально соответствующей данному типу дизеля.

Рис. Схема перемещения плунжера: 1 — плунжер; 2 — корпус нагнетательного клапана; 3 — клапан-дроссель обратного хода (демпфирующий клапан); 4 — нагнетательный клапан; 5 — возвратная пружина; 6 — кулачковый диск; 7 — ролик; 8 — насос низкого давления; 9 — вал; 10 — кулачок; 11 — дозирующая муфта; 12 — наконечник рычага регулятора

Плунжер ТНВД создает высокое давление топлива и распределяет его по цилиндрам при осуществлении следующих функциональных этапов процесса топливоподачи: впуск топлива, активный ход плунжера и впрыскивание топлива (нагнетание), отсечка подачи, процесс закрытия нагнетательного клапана и разгрузка линии высокого давления.

Процессы впуска и нагнетания топлива иллюстрируются на рисунках а, б.

Рис. Схема процесса подачи топлива при впуске и нагнетании: а — впуск топлива; б — нагнетание топлива; 1 — плунжер; 2 — соленоид клапана выключения подачи; 3 — впускное отверстие; 4 — прорезь для впуска топлива; 5 — камера высокого давления; 6 — нагнетательный клапан; 7 — распределительный паз; 8 — канал подачи топлива к нагнетательному клапану

Для осуществления процесса топливоподачи в плунжере 1 выполнены впускные прорези и центральный канал для прохода топлива, распределительный паз 7 и канал для перетекания топлива (3 на следующем рисунке). Канал 8 служит для подачи топлива к нагнетательному клапану 6. В течение процесса впуска (рис. а) плунжер движется в сторону своей нижней мертвой точки (НМТ), при этом выходное отверстие впускного канала 3 совмещается в результате вращения плунжера с впускной прорезью 4, и топливо поступает в камеру высокого давления 5 и в центральный канал в плунжере. Процесс впуска заканчивается, когда отверстие впускного канала 3 перекрывается плунжером при его вращении, одновременно плунжер начинает перемещаться к ВМТ, сжимая топливо и осуществляя нагнетание. Когда распределительный паз 7 совмещается с каналом 8, топливо под высоким давлением поднимает нагнетательный клапан и поступает по топливопроводу высокого давления к форсунке, через которую впрыскивается в камеру сгорания дизеля.

Активный ход плунжера, определяющий цикловую подачу топлива, зависит от момента, когда канал отсечки подачи в плунжере (1 на рисунке ниже) выходит за пределы дозирующей муфты 2, и топливо из камеры высокого давления по центральному каналу и каналу 1 выходит во внутреннюю полость корпуса насоса, при этом давление подачи резко падает, и впрыскивание топлива прекращается, как это показано на рисунке б. После отсечки подачи топливо по каналу 3 перетекает из линии высокого давления во внутреннюю полость ТНВД, обеспечивая разгрузку ЛВД и быструю посадку нагнетательного клапана на седло. Этот процесс показан на рисунке б. Далее, при совершении вращательного и поступательного движений плунжера процесс топливоподачи повторяется по отношению к другим цилиндрам, в соответствии с порядком их работы. Положение дозирующей муфты насоса, определяющее активный ход плунжера и, следовательно, величину цикловой подачи, зависит от режима работы двигателя. На рисунках а, б показана схема действия антиреверсного механизма насоса VE. Если плунжер 1 вращается в нормальном направлении, то открывается впускное отверстие 2, позволяя топливу поступать во внутреннюю полость. Далее при движении плунжера к верхней мертвой точке (ВМТ). т.е. вправо на рисунке, происходит сжатие топлива с последующим впрыскиванием. Этот процесс был разобран выше.

Рис. Схема процессов отсечки и слива топлива из ЛВД: а — отсечной канал; б — слив топлива из ЛВД: 1 — канал отсечки подачи; 2 — дозатор (дозирующая муфта); 3 — канал перетекания топлива из ЛВД (линия высокого давления)

Если же коленчатый вал двигателя и, соответственно, плунжер начинают вращаться в обратном направлении, впускное отверстие открывается при ходе сжатия, заставляя топливо из полости высокого давления перетекать через впускной канал во внутреннюю полость корпуса насоса, как это показано на рисунке б. В этом случае давление топлива не может повышаться и, следовательно, впрыскивания топлива не происходит, и двигатель немедленно останавливается.

Рис. Схема защиты от обратного вращения: а — нормальное вращение; б — обратное вращение; 1 — плунжер; 2 — впускное отверстие

В плунжере некоторых моделей ТНВД VE выполнена кольцевая канавка 1, расположенная непосредственно за впускными прорезями 2, как показано на рисунке. В этом случае при работе насоса во время процесса впуска топливо заполняет объемы всех прорезей, в том числе и тех, в которых в данный момент не имеет место такт впуска. Таким образом, кольцевая канавка улучшает наполнение полости между плунжером и гильзой, что особенно важно для ТНВД. рассчитанных на высокие цикловые подачи топлива.

Рис. Плунжер с дополнительной кольцевой канавкой: 1 — кольцевая канавка; 2 — прорези для впуска топлива

Рассмотренные выше процессы топливоподачи в плунжере-распределителе целесообразно проанализировать с помощью комплексной схемы на рисунке ниже. На верхней схеме (рис. а) показан процесс впуска, когда плунжер 1 находится в НМТ. Затем осуществляется процесс сжатия и подачи топлива в линию высокого давления через распределительный паз 2 в плунжере (рис. б). Впускное отверстие при этом закрыто плунжером.

Конец активного хода определяется моментом открытия отверстий канала 6, т.е. положением дозирующей муфты (рис. в). Топливо при этом выходит во внутреннюю полость насоса и нагнетание прекращается. При дальнейшем повороте плунжера и движении к НМТ впускное отверстие совмещается с соответствующей прорезью в плунжере, и топливо поступает в камеру высокого давления и центральный канал (рис. г). Процесс формирования заряда топлива и последующего впрыскивания происходит в течение поворота плунжера на 90° в четырехцилиндровом дизеле, 72° в пятицилиндровом и на 60° в шестицилиндровом.

Рис. Фазы процесса топливоподачи: 1 — плунжер; 2 — прорезь распределительная; 3 — камера высокого давления; 4 — канал; 5 — дозирующая муфта; 6 — отверстие отсечки подачи