Паливний насос високого тиску

Паливний насос високого тиску - один з основних механізмів системи подачі палива в дизельних двигунах. Саме цей вузол є головною відмінністю дизельних двигунів від бензинових побратимів. Однак через свою складність та чутливість до якості палива паливний насос високого тиску (скорочено ТНВД) нерідко виходить з ладу, що може загрожувати ремонтом або заміною вузла.

Принцип роботи ТНВД

Незважаючи на велику кількість різних видів насосів, всі ТНВД працюють за подібним принципом і забезпечує подачу порцій дизельного палива в циліндри двигуна автомобіля під високим тиском в строго відведені моменти часу. Розмір порцій палива визначається навантаженням циліндрів до колінчастого валу. Основу будь-якого виду ТНВД становить плунжерна пара, що складається безпосередньо з плунжера (поршня) і втулки (циліндра).

Виділяється 2 основні різновиди ТНВД за принципом дії:

• ТНВД безпосередньої дії з механічним приводом плунжера;
• ТНВД з акумуляторним упорскуванням.

По устрою також різняться кілька видів ТНВД:

• рядні - секції насоса розташовані в ряд і подають паливо у певний циліндр мотора;
• розподільні - одна секція насоса може подавати паливо в кілька різних циліндрів;
• багатосекційні (V-подібні) – для високошвидкісних дизельних двигунів.

У свою чергу розподільні ТНВД можуть бути одноплунжерними та двоплунжерними.

Усі ТНВД безпосереднього упорскування працюють за одним принципом:

• механічний привід плунжера;
• одночасно протікають процеси нагнітання та упорскування;
• тиск для упорскування палива створюється рухом плунжера.

ТНВД з акумуляторним упорскуванням забезпечують подачу палива в окремих циклах: спочатку паливо нагнітається в акумулятор насоса, потім надходить у паливні форсунки. Насоси з електронним керуванням форсунками отримали назву системи Common Rail.

Коротко принцип роботи паливного насоса високого тиску має такий вигляд.

1. Паливо з бака надходить у ТНВД завдяки насосу, що підкачує. Тиск палива на вході в насосну секцію ТНВД підтримується редукційним клапаном.
2. Рух плунжера, що подає паливо в циліндри мотора, забезпечується кулачковим валом, що у свою чергу має привід від колінчастого валу автомобіля.
3. Обертання кулачкового валу змушує рухатися плунжер, який піднімається вгору по втулці. При цьому послідовно відкриваються випускний та впускний отвір.
4. Тиск, що створюється рухом плунжера, відкриває нагнітальний клапан, після чого паливо надходить до паливної форсунки циліндра дизельного двигуна.
5. Надлишки палива через зливний, гвинтовий, радіальний та осьовий канали зливаються з плунжера в бак за допомогою дренажного штуцера.

Ознаки несправності ТНВД

ТНВД — дорогий і досить «примхливий» вузол дизельного двигуна, вкрай вимогливий до якості палива та матеріалів, що змащують. Основна причина виходу з ладу ТНВД - забруднення плунжерів насоса, встановлених у втулки з мінімальними допусками, що вимірюються в мікронах. Забруднення плунжерної пари твердими частинками, що міститься в неякісному дизельному паливі, може призводити до виходу з ладу ТНВД. Не менш небезпечна і вода, яка може міститись у паливі. Волога розмиває захисну масляну плівку деталей вузла, що може призвести до заклинювання деталей ТНВД. Також несправність ТНВД може полягати у фізичному зносі деталей та пошкодження корпусу насоса.

Несправність ТНВД зазвичай призводить до нерівномірності подачі палива у форсунки двигуна і до зниження його обсягу, що надходить. Щоб зрозуміти те, що ТНВД не працює у штатному режимі, не обов'язково чекати на його поломки. Ознаками проблем з ТНВД та з паливною системою в цілому є:

• підвищена витрата палива;
• нестабільна робота двигуна на малих обертах;
• утруднення із запуском двигуна;
• перегрів двигуна;
• витік пального;
• падіння потужності та віддачі дизельного двигуна;
• збільшена димність вихлопу;
• поява сторонніх шумів у процесі роботи двигуна.

Перевірка ТНВД

Симптоми несправності насоса подібні до поломок деталей двигуна, а також можуть мати схожість з несправністю охолоджувальної системи автомобіля. Тому для діагностування поломки безпосередньо ТНВД необхідно перевірити та переконатися у справності деталей насоса.

В ідеалі діагностика ТНВД та пошук несправностей може проводитися лише на стенді – пристрої, що дозволяє імітувати роботу ТНВД у робочих діапазонах. Однак так як вартість стенду можна порівняти з ціною автомобіля, а для діагностики необхідно демонтувати ТНВД з автомобіля, то такі операції проводяться тільки в автосервісах.

У «бойових» умовах перевірити ТНВД досить складно, проте можливо. Однак потрібно розуміти, що в домашніх умовах вдасться діагностувати деякі несправності ТНВД, а повну картину дасть тільки перевірка на стенді.

1. Перевірити плунжерні пари на наявність у них води можна знявши ремінь ГРМ та обережно покрутивши шківом. Якщо шків провертається із змінним зусиллям (через обертання кулачкового валу), то вода у втулках ТНВД відсутня. Якщо шків не провертається, то в системі ТНВД знаходиться вода, що при запуску двигуна призведе до заклинювання.
2. Тиск у плунжерній парі можна перевірити за допомогою тестера ТАД-01А, КІ-4802 або будь-якого іншого такого інструменту. Такий прилад можна виготовити навіть самостійно, для цього буде потрібний потужний манометр. Тестер вкручується в ТНВД на місце паливної трубки або центральний отвір головки насоса. Показники вимірювання повинні становити щонайменше 300 кг/см². У протилежному випадку плунжерна пара зношена і потребує заміни або відновлення.
3. У дизельних автомобілях з електронним керуванням ТНВД поломка може полягати в обрив датчика оборотів, розташованого на корпусі насоса. У такому разі паливо не надходить з ТНВД у форсунки циліндрів двигуна. Для перевірки датчика необхідно за допомогою мультиметра виміряти опір на роз'єм датчика, розташованого на кришці ТНВД. У разі відсутності опору стався розрив.
4. Якщо несправність ТНВД полягає у витоку палива, то, як правило, винні ущільнювальні кільця вузла. Щоб перевірити ТНВД на витік, необхідно при працюючому двигуні покачати вісь важеля ТНВД. Якщо при цьому спостерігається витік палива, гумовий ущільнювач у місці витоку потрібно замінити. Якщо витікання виникають не на осі, а в інших місцях вузла, наприклад, у місцях посадки плунжерних пар, то діагностики доведеться розбирати ТНВД.

Всі ці методи допомагають перевірити ТНВД на наявність поломок. Однак несправностей насоса набагато більше, тому в більшості випадків доводиться демонтувати ТНВД та розбирати вузол у пошуках механічних та інших пошкоджень у деталях вузла.

Зняття ТНВД із двигуна

Зняття ТНВД може знадобитися не тільки для пошуку та ремонту несправних деталей, а й для перевірки форсунок та регулювання газорозподільного механізму. Зняття ТНВД — досить трудомістке завдання, яке впорається далеко не кожен автовласник. Щонайменше для проведення такої операції необхідно мати чималий досвід у самостійному ремонті автомобіля.

Зняття ТНВД проводиться у кілька етапів. Залежно від виду насоса можуть бути відмінності в послідовності та деяких деталях процесу. Для зняття ТНВД крім стандартних ключів знадобляться спеціальні пристрої — шестерні для провертання колінчастого валу, фіксатори, стапелі, знімники приводних шестерень, шліцеві ключі та спеціальні пристрої для демонтажу. Тому при знятті насоса бажано використовувати комплект інструментів для ремонту ТНВД.

1. Для початку слід злити всю охолоджувальну рідину в автомобілі.
2. Далі від'єднується мінусова клема акумулятора.
3. Знімається вентилятор та кожух вентилятора, що ускладнює доступ до корпусу ТНВД.
4. Потім знімається кришка головки блоку циліндрів.
5. Далі знімається кожух ременя ГРМ.
6. Потім демонтується впускний колектор.
7. Далі перший циліндр двигуна необхідно встановити положення верхньої мертвої точки (максимальна відстань між циліндром і коленвалом). Для блокування циліндра в такому положенні використовується пристрій 11 2300.
8. Потім необхідно демонтувати ремінь ГРМ зі шківів розподільчого валу та валу ТНВД.
9. Далі необхідно від'єднати паливний трубопровід та зливний дріт від насоса. Також від'єднується шланг для зливу оливи.
10. Далі потрібно від'єднати розподільні трубопроводи від форсунок циліндрів за допомогою пристосування 135020.
11. Далі від'єднуються деталі електропроводки.
12. Потім потрібно зняти кріплення ТНВД. Для зняття центральної гайки ТНВД спочатку демонтується ковпачкова гайка, потім відкручується центральна гайка ріжковим ключем на 18.
13. Далі вивертаються болти на корпусі ТНВД.
14. Для від'єднання ТНВД від зірочки використовується гвинт, що виштовхує, і пристосування 135120, яке попередньо вкручується на місце центральної гайки. При знятті ТНВД пристрій повинен залишатися на центральному шківі до моменту встановлення насоса назад, щоб уникнути падіння зірочки.

Після того, як ТНВД відокремлений від центрального шківа та зірочки, його можна обережно вийняти. Подальший розбір пошуку несправних деталей також проводитися за допомогою спеціалізованого набору для ремонту ТНВД.