Непосредственный впрыск топлива
Двигатель системы GDI

Топливный насос высокого давления (трехсекционный)

 

Необходимое предисловие:

Опубликованный ниже материал - это не просто статья о системе непосредственного впрыска топлива.
Во-первых, это большой шаг вперед  для нашего с Вами понимания принципов работы ТНВД GDI, потому что нигде ранее и никогда ранее такой материал не публиковался.
Даже можно сказать громче: это революционная статья, ключ к пониманию многих процессов в ТНВД GDI.
А во-вторых, такой "простенький" на первый взгляд материал говорит об уровне "mek"...
(...мы привыкли, что это ник одного человека, а на самом деле этот ник является начальными буквами фамилий Специалистов, которые "живут с GDI рука об руку").

Большая признательнасть специалистам

"The Moscow center of diagnostics and repair of systems GDI"
(Kublitsky Dmitry Jurjevich)

 

Двигатель системы GDI

Топливный насос высокого давления (трехсекционный)

Принцип работы

1 – топливный бак
2 – топливный фильтр
3 - фильтрик
4 – компенсатор-ограничитель пульсаций топлива (низкое давление)
5 – перепускной клапан шарикового типа (низкое давление)
6 - пластины
7– перепускной клапан шарикового типа (высокое давление)
8 – пластинчатый клапан на линии сброса утечек из надплунжерного пространства
9 – компенсационная камера высокого давления
10 – топливная рейка
11 – фильтрик
12 – регулятор высокого давления

 При запуске двигателя начинает работать топливоподкачивающий насос, расположенный в топливном баке 1.
Под давлением около 3  MPa топливо проходит через топливный фильтр 2 и поступает в ТНВД  через фильтрик 3, конструктивно расположенный в компенсаторе-ограничителе пульсаций
топлива 4.
Именно здесь происходит разделение топливных линий (магистралей).

 Линия низкого давления:

1 – топливный бак

2 – топливный фильтр

3 – компенсатор-ограничитель

4 – перепускной клапан шарикового типа

8 – компенсационная камера (расположена параллельно течению топлива)

9 – топливная рейка

Линия высокого давления:

1 – топливный бак

2 – топливный фильтр

3 – фильтрик

4 – компенсатор -  ограничитель пульсаций топлива

6 – пластины

7 – перепускной клапан шарикового типа (высокое давление)

9 – компенсационная камера (высокое давление)

10 – топливная рейка

11 – фильтрик

12 – регулятор давления

1 – топливный бак

Запуск двигателя

Запуск двигателя происходит  при низком давлении топлива ( около 0.3 MPa) , когда топливо поступает в топливную рейку по линии низкого давления.

Как только датчик давления 12  начинает показывать, что в топливной рейке создалось повышенное давление для работы двигателя в режиме сверхобедненной смеси  ( около 5 MPa), драйвер форсунок переключается на этот режим работы.

Переключение давлений

После  компенсатора-ограничителя 4, топливо идет не только по линии низкого давления (см. выше), а одновременно поступает к  клапанам пластинчатого типа (пластинам) 6.

Возвратно-поступательное движение плунжера в толкателе-нагнетателе  сначала всасывает топливо через специальное отверстие в пластинах, а потом сжимается и через другое отверстие в пластинах поступает  через  перепускной клапан шарикового типа  высокого давления 7 -  в топливную рейку.

При выходе из  этого клапана, высокое давление топлива «запирает» низкое давление через клапан 4 и  практически мгновенно создает в топливной рейке высокое давление, которое регистрируется датчиком давления 12.

Линия сброса утечек топлива

Во время работы плунжера в толкателе-нагнетателе,  какое-то количество топлива просачивается сквозь уплотнения и попадает в околоплунжерное пространство.

В пластинах 6 есть специальное отверстие, напрямую связанное с магистралью сброса излишков топлива ( утечек топлива) -  на схеме линия 6 – 8 – 1.

Однако, если бы эта магистраль сброса излишков топлива была бы напрямую связана с топливным баком, то плунжер толкателя-нагнетателя не смог бы создать требуемое давление вследствии  перепада давлений (грубо говоря, вследствии наличия «дырки» в зоне образования высокого давления).

Для этого магистраль сброса излишков топлива перекрыта клапаном-регулятором давления 8, который открывается и перепускает топливо только при определенном давлении.

 

        "Фильтрики"

Это весьма важный элемент в конструкции ТНВД.

         Цифрами 3 и 11 на вышеприведенной схеме показаны "фильтрики",- так ласково можно назвать фильтрующие элементы вот такого вида :

         Этот снимок уже публиковался, но не лишне повторить его "в тему".
 

Возможные неисправности при "забитости" фильтрика:

 

 - плохой запуск двигателя и не с первого раза
 - неустойчивая работа двигателя на ХХ
 - неуверенное ускорение
 - отсутствии режима "кик-даун"
 - неправильный и нестабильный переход из режима работы на сверхобедненной топливной смеси в режим работы на стехиометрическом составе  ТВС

Лирическое послесловие:

Как показывает практика mek, бывало, и не так уж и редко, что при разборке ТНВД оказывалось, что внутри нет положенного "фильтрика".
Нонсенс, но правда.
А нет "фильтрика" - все....скоро к Вашему насосу придет старуха с косой за плечами и позовет его в дальний путь...
Она придет чуть позже и при таком состоянии фильтрика, как на вышеприведенном фото. Видите почему?
"Дырдочка". Наверняка причиной явились чьи-то "шаловливые ручки".

 

Владимир Петрович

Примечание: этот материал будет далее развиваться и расширяться - "в столе" уже лежат наброски следующих статей, основа которых готовится после 21-00, непосредственно на рабочем столе mek и, что самое удивительное, за разговорами о принципах GDI может пройти и час, и три часа - все незаметно.
Потому что  есть Увлеченность и желание стать Лучшими.
Более Лучшими.