1.5 Блок высокого давления
Функцией блока высокого давления является создание высокого давления топлива и распределение его по форсункам в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Детали блока высокого давления показаны на рисунок 6.
1 – приводной вал; 2 – соединительная муфта; 3 – роликовое кольцо; 4 – ролик; 5 – кулачковая шайба; 6 – упорные шайбы; 7 – плунжер; 8 – соединительная пластина; 9 – дозирующая муфта; 10 - распределительная головка; 11 – возвратные пружины; 12 – штуцер;
Рисунок 6 – Детали блока высокого давления
Основными элементами блока высокого давления являются плунжер, втулка, дозирующая муфта, распределительная головка и нагнетательный клапан, хорошо видимые на рисунок 7.
1 – дозирующая муфта; 2 – распределительная головка; 3 – плунжер; 4 – пружина нагнетательного клапана; 5 – нагнетательный клапан;
Рисунок 7 – Блок высокого давления в разрезе
Путь топлива в ТНВД и элементы, обеспечивающие перемещение плунжера, показаны на рисунок 8. Основным элементом, создающим высокое давление и распределяющим топливо по цилиндрам, является плунжер 7, который совершает возвратно-поступательное и вращательное движения. Выступы (кулачки) кулачковой шайбы 4 находятся в постоянном контакте с роликами 3, установленными на осях в неподвижном кольце 2. При вращении кулачкового диска каждый выступ, набегая на ролик, толкает плунжер вправо, а возвращение его обратно осуществляется двумя пружинами 5. Возвратные пружины, кроме того, препятствуют разрыву кинематической связи кулачок - ролик при больших ускорениях.
Количество кулачков на кулачковой шайбе, как и число штуцеров линии высокого давления с нагнетательными клапанами 6, соответствует количеству цилиндров. Форма кулачков шайбы определяет ход плунжера и скорость его перемещения и, следовательно, характеристику давления и продолжительность впрыска.
1 – приводной вал; 2 – роликовое кольцо; 3 – ролик; 4 – кулачковая шайба; 5 - возвратная пружина; 6 – нагнетательный клапан; 7 – плунжер
Рисунок 8 – Схема движения топлива в распределительном ТНВД:
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;
- отсечка подачи;
- закрытие нагнетательного клапана;
- разгрузка линии высокого давления.
Данные процессы топливоподачи в блоке высокого давления целесообразно проанализировать с помощью комплексной схемы (рисунок 9).
1 – приводной вал ТНВД; 2 – лопастной топливоподкачивающий насос; 3 – датчик угла поворота приводного вала ТНВД; 4 – блок управления ТНВД; 5 – ТНВД с радиальным движением плунжеров; 6 – вал-распределитель; 7 – электромагнитный клапан высокого давления; 8 - нагнетательный клапан
Рисунок 1 – Узлы распределительного ТНВД с радиальным расположением плунжеров:
На рисунок 9,а показан процесс впуска, когда плунжер 1 находится в нижней мертвой точке. При этом впускной шлиц 3 находится напротив впускного канала 2 и топливо из внутренней полости ТНВД поступает в полость высокого давления 4.
Затем плунжер, вращаясь, под воздействием кулачковой шайбы начинает перемещаться вправо (рисунок 9,б). При этом впускной канал 2 оказывается закрытым боковой поверхностью плунжера. Начинается активный ход плунжера. Топливо через центральный канал и распределительный шлиц 5 плунжера, нагнетательный канал 6 и нагнетательный клапан 6 (рисунок 8) подается по топливопроводу к форсунке.
Активный ход плунжера заканчивается отсечкой топлива через радиальные каналы 8 (рисунок 9,в), ранее закрытые дозирующей муфтой 7. Топливо при этом выходит во внутреннюю полость ТНВД и нагнетание прекращается.
При дальнейшем повороте плунжера и его движении к НМТ впускное отверстие (рисунок 9,г) совмещается со следующим по ходу вращения плунжера впускным шлицем, и процесс впуска повторяется.
Процесс формирования заряда топлива и последующего впрыскивания происходит в течение поворота плунжера на 90 градусов в 4-х цилиндровом двигателе.