Общие сведения о системе питания Hyundai HD 35 / HD 45 / HD 65 / HD 72 / HD 75 / HD 78 с 2003 года

Общие сведения

Топливная система

Топливная система состоит из топливного насоса высокого давления в сборе (топливного насоса высокого давления, регулятора, подкачивающего насоса), автоматического регулятора опережения впрыска, топливного фильтра, влагоотделителя, топливных форсунок, топливопровода высокого давления и других частей.

Топливо подается из топливного бака через всасывающий топливопровод в подкачивающий насос, а затем через топливный фильтр в топливный насос высокого давления и форсунки. Избытки топлива возвращаются из топливного насоса высокого давления в топливный бак.

Топливный насос высокого давления

Используемый топливный насос высокого давления Bosch типа А имеет показанную на рисунке конструкцию. Топливный насос высокого давления, подающий топливо под давлением в форсунки, снабжен механизмом, позволяющим увеличивать или уменьшать количество подаваемого топлива. На насосе установлено по одному плунжеру и одному нагнетательному клапану на каждый цилиндр.

Плунжер, толкаемый вверх кулачковым валом и возвращаемый вниз пружиной, перемещается во втулке плунжера, совершая ход заданной величины, и подает топливо под давлением. Во время своего перемещения, плунжер открывает и закрывает всасывающее и выпускное отверстие, изменяя параметры впрыска топлива.

Кулачковый вал закреплен на концах в двух конических роликовых подшипниках и снабжен кулачками, перемещающими плунжеры, и одним кулачком, приводящим в движение подкачивающий насос.

Кулачковый вал приводится в движение шестерней топливного насоса высокого давления, вращающейся с частотой в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Плунжер

Сбоку в плунжере наискось прорезана канавка, как показано на рисунке. В верхней части имеется отверстие, ведущее к этой канавке. Во втулке плунжера прорезано всасывающее/ выпускное отверстие.

Топливо, поступающее в ТНВД, выбрасывается из него под давлением описанным ниже способом, благодаря вращательному движению кулачкового вала или возвратно-поступательному движению плунжера.

По мере вращения кулачкового вала плунжер перемещается вверх, и когда верхняя поверхность плунжера доходит до всасывающего/ выпускного отверстия, топливо начинает сжиматься.

При дальнейшем движении плунжера давление топлива увеличивается до тех пор, пока не поднимается вверх нагнетательный клапан, преодолевая сопротивление своей пружины. Пока нагнетательный клапан поднят, топливо подается под давлением через впрыскивающую трубку в форсунку.

Когда плунжер понимается еще дальше вверх и прорезанная в нем канавка доходит до всасывающего/ выпускного отверстия, топливо под большим давлением начинает выходить через отверстие в плунжере и канавку обратно во всасывающее/ выпускное отверстие, прекращая подачу топлива под давлением в форсунку.

Часть хода плунжера, во время которого топливо подается под давлением, называется эффективным ходом. Количество впрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается в зависимости от нагрузки на двигатель путем поворота плунжера на определенный угол, благодаря чему изменяется момент совмещения канавки с отверстием во время движения плунжера вверх, и соответственно изменяется эффективный ход плунжера.

На приведенной иллюстрации показан механизм изменения активного хода плунжера.

Регулирующая зубчатая рейка соединена с плавающим рычагом регулятора. По мере перемещения регулирующей рейки вправо или влево при нажатии на педаль акселератора или изменении положения рычага регулятора, вращается управляющая втулка, находящаяся в зацеплении с рейкой. Так как нижняя часть управляющей втулки соединена с выступом плунжера, он поворачивается вместе с управляющей втулкой, благодаря чему изменяется активный ход и увеличивается или уменьшается количество впрыскиваемого топлива. Чем больше перемещается регулирующая рейка в сторону регулятора, тем меньше активный ход и количество впрыскиваемого топлива.

Все плунжеры соединены с одной общей регулирующей рейкой и поворачиваются на один и тот же угол.

Нагнетательный клапан

Топливо, сжатое до высокого давления плунжером, поднимает нагнетательный клапан и выбрасывается через него. По окончании подачи топлива под давлением, нагнетательный клапан опускается обратно в исходное положение под действием пружины и закрывает отверстие, через которое выходит топливо, не давая ему перемещаться обратно. Нагнетательный клапан опускается вниз до тех пор, пока он плотно не прижимается к седлу. Во время обратного хода клапана топливо засасывается из топливопровода высокого давления, из-за чего остаточное давление между нагнетательным клапаном и форсункой мгновенно падает. Это явление улучшает процесс завершения впрыска топлива из форсунки, предотвращая поступление топлива после завершения впрыска.

Упор нагнетательного клапана установлен сверху на пружине нагнетательного клапана. Упор ограничивает подъем нагнетательного клапана и предотвращает его неконтролируемые колебания при работе двигателя с высокими оборотами. Он также уменьшает неиспользуемый объем между нагнетательным клапаном и форсункой, стабилизируя частоту впрыска топлива.

Перепускной клапан

Перепускной клапан, установленный в верхней части насоса, стабилизирует температуру топлива в топливном насосе высокого давления и распределение температуры, поддерживая постоянным количество топлива, впрыскиваемое в каждый цилиндр.

Клапан является шариковым. Когда давление топлива в корпусе насоса превышает заданный уровень, клапан открывается, и излишки топлива вытекают обратно в топливный бак.

Топливоподкачивающий насос

Подкачивающий насос приводится в движение кулачковым валом топливного насоса высокого давления.

Насос подкачки позволяет вручную поднимать топливо из топливного бака, когда топливный насос высокого давления неподвижен. Он может использоваться при стравливании воздуха из системы. Сетчатый фильтр удаляет крупные частицы грязи из топлива, подаваемого из топливного бака, защищая подкачивающий насос от засорения. Фильтр необходимо периодически промывать в дизельном топливе.

Когда толкатель (В) и поршень (С) перемещаются вверх кулачковым валом (А), топливо во всасывающей камере открывает выходной обратный клапан (D) и перетекает в напорную камеру. Когда выступ кулачкового вала (А) заканчивается, поршень (С) возвращается в исходное положение пружиной поршня (Е), выталкивая топливо из нагнетательной камеры в топливный фильтр. В этот момент во всасывающей камере образуется разрежение, благодаря чему открывается входной обратный клапан (F) и через него поступает топливо.

Если давление топлива в топливном фильтре или в топливном насосе высокого давления превышает заданный уровень, поршень (С) не может вернуться в исходное положение из-за действия пружины поршня (Е), и подача топлива под давлением прекращается.

Топливная форсунка

На данные двигатели устанавливаются форсунки полого типа и дроссельного типа. Топливо из топливного насоса высокого давления попадает в корпус форсунки. При достижении заданного давления, превышающего усилие пружины, топливо поднимает игольчатый клапан наконечника форсунки и распыляется из отверстия на конце форсунки в цилиндр (форсунка полого типа). Давление впрыска может регулироваться увеличением или уменьшением количества шайб под пружиной.

Топливная форсунка полого типа

Топливный фильтр

При выходе из строя корпусный топливный фильтр заменяется целиком.

Влагоотделитель

Влагоотделитель отстойного типа разделяет дизельное топливо и воду центробежным способом за счет разности их удельного веса. Топливо, поступающее в влагоотделитель из входного штуцера, попадает в сужающийся канал головки, благодаря чему увеличивается его скорость, и закручивается его поток. Отделенная вода оседает в корпусе, тогда как очищенное от воды топливо выходит через канал в центре головки и поступает в подкачивающий насос.

Влагоотделитель отделяет не только воду, но и грязь. Красный поплавок поднимается вместе с водой в полупрозрачном корпусе влагоотделителя, позволяя визуально определить количество воды в нем.

Топливный бак

Внутри топливного бака имеется перегородка, препятствующая перемещению топлива в баке и улучшающая жесткость конструкции корпуса бака. На баке также установлена трубка сапуна, позволяющая воздуху попадать в бак, и датчик уровня топлива, с помощью которого водитель может узнавать, сколько топлива осталось в баке.

Трубка сапуна

Когда подкачивающий насос выкачивает топливо из бака, в нем создается разрежение, которое может стать причиной деформации бака и трубок. Трубка сапуна позволяет воздуху попадать внутрь бака, поддерживая давление в баке равным атмосферному.

Датчик уровня топлива

Датчик уровня топлива, установленный в верхней части топливного бака, передает информацию об уровне топлива на указатель, установленный на приборной панели.