Насос-форсунки

Насос-форсунки

31.03.2019

Одним из современных типов системы впрыска в дизельных двигателях является система, построенная на основе насос-форсунки и так же и именуемая обычно в целом. Эта система чаще всего сравнивается с другой популярной схемой – Common Rail и далеко не случайно, т.к. принцип прямого впрыска реализован и здесь, а отличие, по большому счету, заключается только в способе его воплощения. Система Common Rail имеет общую магистраль высокого давления, а в данной системе насос-форсунка имеется у каждого из цилиндров своя, и высокое давление топлива для впрыска в камеру сгорания создается индивидуально для каждого цилиндраТаким образом, основная идея насос-форсунки – объединение в одном корпусе ТНВД и самой форсунки. Насос-форсунка сегодня находится, пожалуй, на втором месте по частоте применения в двигателях, а в 90-х годах какое-то время она была на пике своей применимости, так в Европе ее доля составляла тогда до 20% от всего рынка легковых дизелей.

История насос-форсунки начинается с выданного в 1911г в Великобритании патента, в котором формулируется ее принцип. С 30-х годов началось практическое использование насос-форсунок в США, но долгое время они применялись лишь в мощных дизелях – для грузовиков, строительной техники и даже для катеров и подводных лодок. Использовались они и в СССР, хотя и по американской лицензии, в двигателях Ярославского автозавода. На легковых автомобилях насос-форсунки стали появляться в конце 80-х. С совершенствованием электронной и компьютерной базы развивались и двигательные дизельные системы, в том числе и на основе насос-форсунок. И сегодня такие системы довольно популярны благодаря достигнутой высокой их надежности и наличию определенных преимуществ.

Поначалу насос-форсунки были механическими, приводились в действие распредвалом, который толкал плунжер (поршень) насоса. Тот, двигаясь, резко уменьшал объем полости с топливом, создавая его необходимое высокое давление. Далее обычная схема работы дизеля – впрыск топлива в цилиндр и его самовоспламенение за счет давления и температуры. Весь алгоритм работы выстраивался с помощью механики, что делало его не таким надежным и гибким в использовании. Всё коренным образом изменилось с появлением надежной и компактной электроники. Теперь роль механики стала выполнять она, подавая управляющие команды, в том числе и для насоса, и для клапана форсунки, который появился в электронной насос-форсунке как новый и самый важный элемент. Появилась возможность реализации самых разнообразных режимов работы двигателя (по сути последовательности впрысков), оптимальных для различных условий езды.


Здесь наблюдается полная аналогия с системой Common Rail – необходимый оптимальный набор впрысков формируется на каждом рабочем цикле из последовательности предварительных, основного и дополнительных впрысков. Предварительные нужны для обеспечения плавности цикла (на холостом ходу и неполной мощности), основной производит основную механическую работу и собственно приводит авто в движение, а дополнительный впрыск устраняет побочные эффекты, в частности очищает сажевый фильтр от недогоревших остатков топлива.

Ввиду наличия, как явных преимуществ, так и существенных недостатков насос-форсунок в сравнении с системой Common Rail, нельзя сказать однозначно, какая из систем является лучшей. Выбор остается за самим будущим владельцем автомобиля на основе в том числе и собственного взвешенного анализа приводимых ниже аргументов.

Основные преимущества насос-форсунки:

ввиду отсутствия длинных топливопроводов высокого давления возможно создание еще более высокого давления по сравнению с другими системами, что повышает мощность, полноту сгорания, а, следовательно, и эффективность, экономичность и экологичность системы;

- ввиду компактности локализации областей высокого давления, насос-форсунка создает меньший уровень шумов в сравнении с той же Common Rail;

- выход из строя одной насос-форсунки дает возможность продолжить движение и добраться до места ремонта, в то время как система Common Rail полностью выходит из строя при поломке одного из своих ключевых элементов (форсунки) или разгерметизации общей магистрали высокого давления.

Основные недостатки насос-форсунки:

- исключительно высокая требовательность к чистоте топлива, при попадании в него воды или твердых частиц очень высока вероятность полного выхода форсунки из строя;

- система более габаритна и содержит больше элементов,сами насос-форсунки весьма дороги и практически не подлежат ремонту в полевых условиях, да и во многих мастерских, что требует дополнительных затрат и финансовых, и временных (на поиск при покупке необходимого узла);

- повышенное давление способствует более быстрому разрушению посадочных мест насос-форсунок в корпусе двигателя.

Среди причин неисправностей самих насос-форсунокпочти 2/3 составляют поломки клапанного узла, еще 1/3 - неисправности инжекторной части и менее 10% поломокприходится на электромагнитный привод, механические части (возвратная пружина плунжера, сам плунжер и др.)

Полный список новостей»