Ремонт топливных насосов высокого давления бензиновых двигателей

Особенности ремонта топливных насосов высокого давления

Топливный насос высокого давления — это главная деталь в системе подачи топлива дизельных автомобилей. Главная задача таких топливных насосов — подготовка заданного количества горючего, регулировка и подача его в двигатель. Главными элементами в конструкции являются цилиндры и поршень, которые помещаются в единый корпус. Выделяют различные виды ТНВД:

• Магистральный;
• Рядный;
• Распределительный.

Это довольно сложный механизм, без исправной работы которого эксплуатировать машину не получиться.

Топливный насос высокого давления

Диагностика

Как и любой элемент в автомобиле, поломки топливных насосов высокого давления случаются нередко, а ремонт приходится проводить сразу же. Для того чтобы правильно и четко определить проблемы, необходимо обращаться в специализированные сервисы, которые смогут разобраться, используя современное оборудование. С его помощью можно определить состояние системы, выявить неполадки и эффективно их устранить.

Если по какой-то причине отправиться на СТО нет возможности, то можно выявить неисправности насосов самостоятельно. Существуют определенные признаки, которые могут подсказать, что нужен ремонт:

• Ухудшенная динамика, автомобиль разгоняется очень медленно;
• Изменение звука работы мотора;
• Проблемы с запуском.

Если что-то из того, что описано выше вы наблюдаете в своем автомобиле, то вам необходим ремонт. Хочу предостеречь, что они могут возникать также из-за неисправностей проводки или загрязненности фильтров. Поэтому достоверную информацию вы сможете получить в сервисе, где ТНВД протестируют на специальном стенде. При этом бывает несколько видов диагностики:

1. Номинальная, когда проверяются углы нагнетания и впрыска, очередность подачи топлива, поведение системы на разных оборотах мотора;
2. Перегрузочная, когда диагностика проводится на холостых оборотах, и проверяются вращения вала и подача горючего.

Эксперты рекомендуют проводить периодическую диагностику топливной системы вне зависимости от ее работоспособности и функциональности.

Ремонт

После того как проблема была найдена, то следующий шаг — это ремонт. Большинство насосов высокого давления на автомобилях имеют схожую конструкцию. Поэтому для их ремонта используется одинаковое оборудование.

Если проблема заключалась в какой-то отдельной детали, то ее можно заменить оригинальной или найти более дешевую альтернативу. Главное чтобы она подходила по всем характеристикам. Правильная регулировка топливных насосов возможна на специальном стенде, который проводит контроль и настройку параметров работы системы.

Если вы желаете сделать ремонт самостоятельно, то насос нужно будет снять и заменить неисправную деталь или его целиком. Большинство насосов высокого давления снимаются таким образом:

• Убираем и отсоединяем все трубки и шланги, которые подсоединены к насосу (чтобы не запутаться, помечайте их);
• Откручиваем штуцер от ТННД;
• Аккуратно отключаем датчик высокого давления;
• Снимаем крепления регулятора давления;
• Откручиваем болты крепления и снимаем насос.

Помимо стандартного набора инструментов вам могут понадобиться дополнительные вещи. Подготовьте заранее чистую коробочку для деталей, ватные палочки, новые тряпки, наждачную бумагу и чистый бензин.

Помните, что при проведении ремонта топливных насосов необходимо соблюдать идеальную чистоту. Если грязь попадет в систему, то это может привести к серьезным проблемам, в том числе и с самим двигателем.

После снятия насоса, его необходимо будет разобрать. Для этого необходимо:

1. Снять болты крепления крышки, придерживая ее рукой;
2. Снять кольца из резины;
3. Снять кольцо из паза стенки колодца камеры;
4. Демонтировать гофру;
5. Снять плунжер;
6. Разобрать и снять пружину со штоком;
7. Демонтировать центрирующий штифт;
8. Снять пластины.

Схема топливного насоса высокого давления

Все детали нужно положить в емкость со специальной жидкостью (чистый бензин и ацетон). Перед тем как собирать все на место, необходимо тщательно промыть и очистить каждый отдельный элемент. При этом нужно не переусердствовать, чтобы не нанести никаких повреждений.

Регулировка

Когда ремонт закончен, необходимо провести регулировку, чтобы обеспечить стабильную и эффективную работу системы подачи топлива. Если этого не будет сделано, то внезапно посреди дороги двигатель может перестать работать, так как горючее перестанет подаваться. Регулировка позволяет настроить равномерную подачу топлива, частоту движения вала и прочие важные показатели.

В противном случае, если регулировка не выполнялась или была неточная, возрастает расход топлива. Объясняется это тем, что начинает выделяться повышенное количество выхлопных газов, а топливопровод и форсунки, в свою очередь, не выполняют пропускную функцию. То есть топливо направляется в цилиндры неравномерно и его используется больше нормы.

Источник

ТНВД: как работает, как ломается, как восстанавливают

13 сентября 2019 Категория: Полезная информация.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) — самый сложноустроенный и дорогостоящий элемент топливной системы дизельных двигателей.

Назначение этого узла — подавать топливо под большим давлением в форсунки (или топливную рампу, затем в форсунки), откуда оно затем будет впрыскиваться в цилиндры. Поэтому при возникающих неисправностях с ТНВД владельцу грозят серьёзные проблемы со стабильной работой мотора или тот просто откажется заводиться.

Принцип работы ТНВД

Основная задача ТНВД — нагнетать под давлением порядка 500-1400 бар (зависит от конструкции и типа насоса) топливо и подавать его к форсункам, которые открываются в нужный момент и быстро выпускают (распыляют) топливо в цилиндр.

Поддержание высокого давления в системе — другое важнейшее назначение ТНВД, ведь без этого форсунка не сработает и опоздает с распылением горючего до мельчайших частиц, а ведь мгновенное смешивание распыляемого ДТ и воздуха является условием образования однородной топливовоздушной смеси. Другими словами — гарантирует стабильную и культурную работу дизельного двигателя.

Изначально ТНВД выполнял практически все функции по подаче топлива в цилиндры: создавал давление, нагнетал топливо и распределял его по форсункам. Так действовали насосы рядного и распределительного типа.

Затем появилась система впрыска Common Rail и магистральные ТНВД. В таких современных системах впрыска дизельных ДВС насос высокого давления не распределяет топливо по форсункам, а нагнетает его в топливную магистраль (рампу): металлическую трубку, запаянную с обеих сторон, своеобразный резервуар для хранения горючего. От рампы топливо по трубкам (одна форсунка — один топливопровод к рампе) подводится к электромагнитным / пьезоэлектрическим форсункам.

В системе Common Rail, таким образом, топливо подаётся ко всем форсункам одновременно, из общей магистрали под давлением порядка 1 600 – 1 800 бар.

Конструкция топливной рампы CR такова, что топливо, которое ТНВД в неё нагнетает, не запирается в рампе: излишки отводятся через сливной канал. Так обеспечивается циркуляция ДТ в системе, но как только электрический клапан форсунки открывается, топливо распыляется в цилиндр. И по-прежнему высокое давление играет важную роль в мгновенном приготовлении топливовоздушной смеси и последующем полном её сгорании.

Плунжерная пара — главный узел в конструкции ТНВД

Наиболее распространённый вид ТНВД для систем Common Rail — плунжерный. Основный рабочий элемент такого ТНВД — плунжерная пара: поршень (плунжер) и цилиндр (втулка, стакан).

Подпружиненый плунжер двигается благодаря кулачковому валу внутри втулки, набирая и выталкивая из полости над ним топливо. Высокое давление в системе обеспечивает прецезионное сопряжение: минимальный, точно выверенный зазор в 1-3 мм между плунжером и стаканом.

Часто в один корпус ТНВД устанавливают три плунжера. В полости над плунжером размещаются односторонние клапаны — на впуск и на выпуск топлива. Можно провести аналогию плунжерной пары ТНВД с сердцем, которое перекачивает кровь по организму похожим образом.

Важно. Плунжер во время работы смазывается топливом, которое через него проходит.

Конструкция разных видов плунжерных пар отличается. Встречаются ТНВД с плунжерными парами, где плунжер извлекается из корпуса и меняется в сборе.

Основные виды ТНВД

Существует три типа ТНВД.

Рядные и распределительные относятся к ТНВД предыдущих поколений автомобилей, имеют относительно простую конструкцию, не отличаются повышенной чувствительностью к качеству топлива. Среди недостатков — сравнительно шумная работа и высокие потери на трение, особенно у рядных ТНВД.

В системах впрыска Common Rail используются магистральные насосы. Они способны создавать высокое давление и обеспечивать наиболее эффективный впрыск, но весьма привередливы к качеству топлива и дороги в обслуживании и ремонте.

Рассмотрим особенности разных видов ТНВД подробнее.

Рядные ТНВД применялись на легковых автомобилях, выпущенных до 2000 года. Это неприхотливые выносливые насосы, которые смазываются моторным маслом. Количество плунжеров равно количеству цилиндров, топливо подаётся по принципу каждой камере сгорания — свой плунжер. К недостаткам относятся большие потери на внутреннее трение и недостаточно высокое давление для эффективного распыления топлива.

Распределительные ТНВД устанавливаются на дизельные двигатели с количеством цилиндров от трёх до шести. В отличие от рядных насосов, в конструкции распределительных есть только один или два плунжера, и они обеспечивают одинаковое давление при подаче топлива для всех цилиндров. Это более лёгкие компактные насосы. Работают экономичнее, культурнее и мощнее, чем рядные ТНВД. Недостаток — выше требовательность к качеству топлива.

Магистральный насос — самый современный тип ТНВД для систем впрыска Common Rail. Такой насос содержит до трёх плунжеров, а в современных типах — часто только один. Существуют магистральные насосы и роторного типа. Магистральные ТНВД созданы с высокой точностью. Они ещё легче, компактнее, имеют минимальные потери на трение, создают высокое давление и. Но плунжеры таких ТНВД смазываются топливом, поэтому насосы крайне привередливы к качеству ДТ.

Признаки неисправности ТНВД

Владельца должны насторожить такие признаки неисправностей в работе дизельного двигателя, как:

• неуверенный запуск;
• падение мощности;
• увеличение расхода топлива;
• дымный выхлоп.

В этих случаях очень рекомендуется провести комплексную компьютерную диагностику двигателя и проконтролировать параметры наддува, подачи топлива, давления в топливной системе. А также параметры работы датчиков (в частности, расходомера, датчиков положения распредвала / коленвала), системы EGR и вихревых заслонок впускного коллектора.

Такое пристальное изучение всех параметров работы мотора связано с тем, что дизельная топливная аппаратура — это не только форсунки и ТНВД, но и ряд вспомогательных и контролирующих систем.

Бывает, проблема, которую ищут в неполадках с ТНВД, кроется в другом. Например, имеет место:

• поломка подкачивающего насоса;
• грязный топливозаборник в баке;
• выход из строя насоса, перекачивающего топливо из одной части бака в другую;
• изношенный регулятор низкого давления;
• форсунка, льющая топливо в «обратку».

Внутренние поломки ТНВД и их причины

Из-за чего топливный насос высокого давления действительно может выйти из строя раньше времени — так это из-за некачественного топлива. Точнее из-за примесей в составе и попадания воды.

Примеси в составе топлива — смолы, парафины, механические взвеси, сомнительные присадки — ухудшают смазывающие свойства ДТ, что вызывает отложение на подвижных частях насоса.

Вода в случае попадания на подвижные элементы ТНВД (вместе с конденсатом с пустых стенок топливного бака или в составе некачественного ДТ), вызовет коррозию деталей. Плунжер и односторонние клапаны начнут подклинивать, нормальная циркуляция топлива нарушится, износ втулок и сальников ускорится в разы. В результате медленно, но верно, ТНВД выйдет из строя.

Если в топливной системе образовалась воздушная пробка, плунжер будет какое-то время работать без смазывания топливом, «на сухую». Механические детали от трения будут истираться друг об друга, а повышенная температура способна быстро деформировать элемент. Работа ТНВД без смазки способна убить узел в считанные минуты.

К другим, не столько фатальным, поломкам ТНВД относят:

• износ втулок вала в передней крышке корпуса;
• износ сальника вала;
• повреждение уплотнительных колец крышек корпуса / фланца;
• выход из строя регулятора давления (механической или электрической его части).

Как диагностируют и ремонтируют ТНВД

Решение сэкономить на своевременном обращении к специалистам по ремонту и обслуживанию дизельной топливной системы, «поездить пока так», обратиться к знакомым гаражникам — всё это в случае поломки ТНВД выйдет боком и сильно ударит по бюджету.

Топливный насос, точнее, его плунжерная пара — действительно дорогостоящий элемент, и не всегда его можно восстановить. Что уж говорить о самостоятельной переборке системы. Тем более что конструкция отдельных ТНВД просто неразборная.

Важно. Мастера, работающие с дизельной топливной аппаратурой, говорят, что на самом деле среди систем Common Rail «больных» ТНВД мало, чаще проблема кроется в клапане ZME, регуляторе (DRV, PCV. ) высокого давления и других сопутствующих элементах. Даже если формально насос в своей работе выходит за параметры диагностического стенда, но работает нормально — нужно дважды подумать, прежде чем вскрывать его и ремонтировать.

Ремонту ТНВД обязательно должна предшествовать компьютерная диагностика, а также стендовая проверка работы форсунок. Если подтверждается, что в неполадках с работой двигателя виноват насос высокого давления, его снимают и отправляют на диагностический стенд, чтобы проверить работу узла в разных режимах «работы двигателя».

Обычно на этом этапе становится понятно, в чём проблема, каков масштаб бедствия и какие варианты исправления ситуации можно предложить владельцу.

Например, если ТНВД «приговорила» коррозия, можно попробовать его разработать (до очередного подклинивания плунжера), но лучше заменить в сборе, купив новую плунжерную пару.

Замена клапанов на новые тоже не представляет труда в случае такой необходимости. Меняют и уплотнительные кольца, и ремкомплекты.

Важно понимать, что возможность ремонта и замены отдельных элементов связана с особенностями конструкции ТНВД. В современных насосах не предусмотрены процедуры шлифовки или расточки деталей, максимум — можно заменить плунжерную пару. А в самых современных насосах системы CR и это невозможно: случись что, придётся менять весь корпус ТНВД. То есть чем моложе автомобиль, тем выше вероятность в случае поломки заменить весь узел целиком.

После проведённого ремонта и замены изношенных деталей мастер отправляет ТНВД на диагностический стенд снова. Если параметры работы выйдут за предел нормативных, насос снова разбирают, ремонтируют, проверяют.

Полностью исправный ТНВД герметично запаковывают, чтобы исключить попадание воды, и возвращают владельцу. Осталось только установить на двигатель.

Итого

Когда кого-то отговаривают от владения дизельным автомобилем, в основном аргументы «почему не стоит» сводятся как раз к дорогостоящей дизельной аппаратуре. Если речь о подержанном авто с большими пробегами, выход из строя ТНВД повлечёт за собой расходы, к которым готов не всякий автовладелец.

Чтобы не столкнуться с подобной ситуацией, не рискуйте с «паленым» топливом, не используйте присадки и добавки для чего бы то ни было, которые добавляются в бак, особенно если на автомобиле Common Rail. Держите бак по возможности полным, а при первых же признаках неисправностей в подаче топлива обращайтесь к квалифицированным специалистам.

Все эти простые меры позволят поддержать работоспособность ТНВД на нормальном уровне годами.

О том, как устроены дизельные топливные форсунки, почему они ломаются и как их ремонтируют, узнаете из этой статьи.

ТНВД найдёте в нашем каталоге

Источник