6.2.2.3. Топливная система разделенного типа с индивидуальными насосными секциями с электромагнитными клапанами

Данный тип топливоподающей системы дизеля является дальнейшим развитием рядных многоплунжерных ТНВД.

Одним из существенных недостатков рядных ТНВД является наличие относительно длинных топливопроводов высокого давления, что приводит к возникновению в них волновых явлений, связанных с работой нагнетательной секции ТНВД и форсунки. В результате этого в процессе подачи топлива происходят изменения угла опережения впрыска и возможно появления неуправляемых подвпрысков топлива, что крайне негативно сказывается на токсичности отработавших газов дизеля.

Конструктивно индивидуальные ТНВД представляют из себя отдельные насосные секции для каждого цилиндра двигателя, разнесенные по всей длине двигателя и максимально приближенные к топливным форсункам. Таким образом, индивидуальные насосные секции, по сравнению с рядными ТНВД, максимально сокращается длина трубопроводов высокого давления.

Кроме того, из конструктивных преимуществ данного типа топливной аппаратуры выделяются следующие:

• не требуется изменения конструкции головки блока цилиндров;

• непосредственный привод от распределительного вала;

• облегченный доступ при обслуживании ТНВД (упрощен демонтаж ТНВД с двигателя).

Схема системы топливоподачи с индивидуальными насосными секциями представлена на рисунке 12.

Каждый индивидуальный ТНВД приводится в действие непосредственно от собственного кулачка на распределительном валу двигателя. Связь с плунжером осуществляется через возвратную пружину и роликовый толкатель. Все ТНВД крепятся через фланцы к блоку цилиндров.

6.2.3. Топливоподающие системы неразделенного типа.

Системы разделенного типа имеют относительно простую конструкцию, а для их изготовления имеется отработанная технология и оборудование на всех профильных предприятиях. Однако, наряду с этим им присущ ряд недостатков, например, давление и характеристика впрыскивания нежелательно меняются при изменении скоростного и нагрузочного режимов системы. В результате плохое распыливание на режимах холостого хода, на малых частотах при пуске. В деталях привода возникают большие нагрузки. Имеются трудности обеспечения идентичности характеристик топливоподачи по секциям многоплунжерного насоса. Поэтому на современных (особенно грузовых) дизелях часто применяют системы неразделенного типа.

6.2.3.1. Насос форсунки

В насос-форсунке ТНВД и форсунка объединены в единый агрегат. Насос-форсунка устанавливается на каждый цилиндр двигателя. Она приводится в действие от кулачка распределительного вала двигателя непосредственно толкателем или через коромысло. Так как здесь отсутствуют магистрали высокого давления, то в форсунке могут быть достигнуты существенно более высокие (до 220 атм) величины давления впрыскивания, чем в других системах.

Протекание впрыскивания регулируется электромагнитным клапаном высокого давления.

Насос-форсунки имеют следующие преимущества перед традиционной системой:

• Отсутствие трубопроводов высокого давления и, соответственно, волн давления/разряжения, негативно влияющих на протекание процесса впрыска топлива.

• увеличение кпд двигателя до 45%;

• более низкий расход топлива;

• высокое давление впрыска (2200 бар), что способствует полному сгоранию топлива;

• дозированный впрыск топлива снижает уровень шума при сгорании топлива и минимизирует содержание оксидов азота и угарного газа в выхлопе;

• двигатели с насос-форсунками характеризуются высоким крутящим моментом и улучшенной эластичностью двигателя.

Совершенствование конструкций насос- форсунок идет по пути уменьшения габаритных размеров с параллельным увеличением скорости и точности работы. До последнего времени в связи с проблемами с размещением насос-форсунок в головке блока цилиндров, их применяли в основном для дизелей грузовых автомобилей, но фирма Volkswagen применяет их и для дизелей легковых автомобилей - на пяти- и десятицилиндровых дизелях нового поколения.