Насос форсунка дизельных двигателей

Устройство и принцип работы топливной системы с насос-форсунками

Насос-форсунки предназначены преимущественно для использования в системах впрыска дизельных двигателях. Они представляют собой одновременно и насос, и распылитель топлива. Их применение позволяет добиться снижения расхода, повышения мощности автомобиля, уменьшения количества вредных выбросов в отработавших газах и снижения уровня шума двигателя. О том, как работают насос-форсунки, вы узнаете из статьи.

Устройство насос-форсунок

Насос форсунки дизельных двигателей устанавливаются индивидуально для каждого цилиндра. Они крепятся в головке блока цилиндров, при этом очень важно выполнить правильный монтаж.

Привод насос-форсунки осуществляется от распредвала двигателя. Состоит насос форсунка из следующих элементов:

• Винт с шаровой головкой.
• Плунжер, оснащенный пружиной – создаёт рабочее давление внутри форсунки. Он приводится в движение кулачковым механизмом распредвала и возвращается в исходную позицию под воздействием пружины.
• Приводной кулачок.
• Коромысло.
• Уплотнители – обеспечивают герметичность форсунки.
• Камера высокого давления.
• Игла – выполняет впрыск топлива.
• Клапан – может быть электромагнитным и пьезоэлектрическим. С его помощью осуществляется управление процессом впрыска. Пьезоэлектрический клапан является более современным.
• Магистраль впуска – подает топливо в форсунку.
• Сливная магистраль.
• Обратный клапан и запорный поршень – поддерживают давление топлива на заданном уровне.

Пьезоэлектрический клапан срабатывает намного быстрее электромагнитного, при этом его работа контролируется лишь изменением подаваемого на него напряжения. Конструктивно он состоит из пьезопривода, расположенного в корпусе, оснащенном штекерным разъемом, а также рычажного мультипликатора и иглы распылителя.

Принцип работы насос-форсунки

Формирование и распределение топливовоздушной смеси в системе насос-форсунки происходит в три этапа:

1. Предварительный впрыск – осуществляется для обеспечения плавного сгорания топливовоздушной смеси на основном этапе работы двигателя.
2. Основной впрыск – выполняет образование топливовоздушной смеси в оптимальном для текущего режима соотношении.
3. Дополнительный впрыск – предназначен для очистки системы от остатков сажи в фильтре (регенерации).

Сам процесс работы насос-форсунок заключается в следующем:

Кулачковый механизм, расположенный на распредвале, воздействует на плунжер, перемещая его в нижнюю позицию. Это обеспечивает перетекание горючего по каналам топливной форсунки. Когда клапан закрывается, топливо перестает поступать в камеру и давление начинает повышаться до уровня 13 МПа. При достижении критического показателя игла форсунки преодолевает давление пружины и начинает перемещаться в верхнее положение, что и обеспечивает впрыск топлива.

В отличие от других систем двигатели с насос-форсунками не имеют общего ТНВД (топливного насоса высокого давления). Каждый инжектор сам по себе представляет небольшой ТНВД.

Далее, работа форсунки зависит от вида впрыска. При предварительном впрыске топливо поступает в магистраль впуска, и давление падает. В некоторых случаях этот режим может повториться. Во время основного впрыска топлива плунжер продолжает движение вниз, и клапан закрывается. Давление топлива повышается до 30 МПа и лишь по достижению этого уровня игла начинает подниматься, выполняя впрыск и образуя топливовоздушную смесь.

Регулировка количества топлива происходит в зависимости от уровня давления, максимум которого составляет 220 МПа. Завершение основного впрыска происходит открытием клапана, в результате чего уровень сжатия падает, и игла распылителя опускается в исходное положение. Дальнейшее движение плунжера вниз провоцирует дополнительный впрыск топлива (как правило, их два). При этом работа форсунки аналогична основному этапу.

Достоинства и недостатки систем с насос-форсунками

Положительными сторонами применения насос-форсунок являются следующие качества:

• Возможность впрыска топлива под высоким давлением. Это обеспечивает эффективный распыл горючего, а следовательно, и его полное сгорание. Таким образом, дизельные двигатели, оснащенные насос-форсунками, получаются довольно мощными и отличаются экономным расходом топлива.
• Системы впрыска с насос-форсунками работают с меньшим уровнем шума.
• Высокая устойчивость к остановке двигателя в случае наличия поломок форсунок.
• Более эффективный распыл обеспечивает низкий уровень сажи в выхлопах, а потому такие системы можно назвать более экологичными.
• Отсутствие чувствительности к температуре окружающей среды и погодным условиям эксплуатации двигателя.

В числе недостатков можно отметить:

• Сложное устройство форсунки и следовательно ее высокую стоимость. Также они практически не подлежат ремонту и в случае неисправности требуют полной замены.
• Так же, как и для системы Common Rail, для корректной работы насос-форсунок требуется применение качественного топлива с минимальным количеством примесей и присадок.

Частой неисправностью форсунок является их загрязнение. Определить последнее можно по следующим симптомам:

• Резкое повышение расхода топлива.
• Существенное падение мощности двигателя автомобиля.
• Ощутимые сложности при запуске мотора.

Несмотря на то что системы с насос-форсунками постепенно вытесняются двигателями Common Rail, они имеют несомненные преимущества, которые и обеспечивают их сферу применения в современном автомобилестроении.

Насос-форсунка

Насос-форсунка — это механизм системы непосредственного впрыска современных дизельных двигателей, когда в одном корпусе совмещены функционалы насоса и форсунки. В комплекте с форсункой работает одноплунжерный насос, который приводится в движение кулачками распредвала.

Зачем нужны насос-форсунки

Основная функция насос-форсунок — это создавать высокое давления дизельного топлива для впрыска в камеру сгорания, причем в определенный момент и четкое его количество, которые задаются ЭБУ.

Их конструкция позволяет разбивать процесс подачи топлива на фазы предварительного, основного и дополнительного впрыска, а также еще больше увеличить давление впрыска (200-250 МПа). Что в свою очередь приводит к более эффективному и экономному расходу топлива.

Где находится насос-форсунка

Насос-форсунка устанавливается непосредственно в головке блока цилиндров. Часть с насосом находится снаружи блока и крепится к кулачкам распредвала, которые регулируют работу насоса. Часть с форсункой устанавливается внутрь блока — распылитель во время работы как бы “выглядывает” в камеру сгорания, рядом с выходом свечи накала, которая помогает воспламенить смесь.

Так как привод насоса идет от распредвала, насос-форсунки стоят под клапанной крышкой, поэтому снаружи собранного двигателя их не видно.

Конструкция насос-форсунки

Конструкционно насос-форсунка состоит из плунжера, управляющего клапана, запорного и обратного поршней, обратного клапана и иглы распылителя.

Плунжер отвечает за создание давление — именно он крепится к кулачкам распредвала и от них получает энергию для поступательного движения. Возврат в исходную позицию осуществляет плунжерная пружина.

Управляющий клапан регулирует впрыск топлива, а его основным элементом является игла. Сигналы клапану отправляет ЭБУ автомобиля, который полностью управляет работой двигателя.

У форсунки тоже есть пружина, которая прижимает распылитель к седлу в момент впрыска топлива. Пружина сжимается за счет давления топлива. Корректную работу системы обеспечивают запорный поршень и обратный клапан. В нужный момент через иглу распылителя в камеру сгорания под высоким давлением попадает топливо.

Как работает насос-форсунка

В начале процесса работы двигателя кулачковый механизм распредвала инициирует движение коромысла и плунжера вместе с ним. Топливо течет по каналам форсунки. Отсечка топлива осуществляется закрытием клапана. Когда давление топлива в форсунке составляет 13 МПа — подпружиненная игла распылителя занимает верхнее положение, начиная первичный впрыск горючего.

Первичный впрыск топлива инициируется управляющим клапаном. Давление падает по мере увеличения потока топлива по питающей магистрали. Предварительных впрыска может быть два — это определяется режимом работы мотора. Далее плунжер продолжает идти вниз. Закрытие клапана повышает рабочее давление в камере сгорания до 30 МПа. После чего происходит следующий ход иглы распылителя, совершая впрыск основной порции топлива в магистраль.

Количество топлива для каждого впрыска регулируется давлением. После нагнетания до уровня около 220 МПа подача топлива становится наиболее интенсивной, а мощность мотора выходит на пиковые значения. Завершает подачу основной порции топлива открытие клапана. Давление топлива в системе понижается, а игла распылителя закрывается.

Признаки неисправных насос-форсунок

О поломках в системе впрыска говорят следующие факторы:

• двигатель не заводится вообще, либо заводится с трудом;
• резкое увеличение расхода топлива;
• двигатель работает неравномерно;
• мощность работы двигателя падает на любых оборотах;
• сильное задымление выхлопа.

Какие могут быть неисправности

Загрязненный распылитель насос-форсунки

Если диагностика выявит что проблемы с двигателем возникают из-за неисправностей в работе насос-форсунок, то выйти из строя могли следующие компоненты:

• клапанный узел (наиболее часто встречающаяся проблема);
• распылитель (примерно каждый третий случай);
• электромагнитные компоненты, плунжер, пружины или корпус (выходят из строя очень редко).

Обслуживание и ремонт насос-форсунок

Специфика современных впрысковых систем заключается в высокой механической сложности узлов. Поэтому насос-форсунка не имеет срока службы и четко определенного перечня регламентных работ.

Спорным вопросом остается применение очищающих присадок в топливо и сама процедура чистки форсунок. Как и в случае с чисткой двигателя вообще, на результат могут повлиять разные факторы — в итоге можно как окончательно угробить насос-форсунки, так и наоборот продлить им жизнь. По сути если работа двигателя вас не беспокоит, то и делать ничего не нужно.

Если какие-то из признаков неисправности заставили Вас обратиться на специализированный сервис, то они могут попробовать отремонтировать насос-форсунку с помощью следующих действий:

и исправить параметры работы насос-форсунки на стенде;
• провести чистку в ультразвуковой ванне только нижней форсуночной части или всех деталей насос-форсунки в разобранном виде;
• продефектовать и заменить изношенные компоненты;
• отрегулировать насос-форсунку на стенде после сборки.

Очистка насос-форсунок в ультразвуковой ванне

Регулировка насос-форсунок на стенде после сборки

Если ремонт не помогает, насос-форсунка меняется целиком. Самостоятельно отремонтировать насос-форсунку вряд ли возможно. Во-первых, компоненты и ремкомплекты в основном продаются только специализированным сервисам и найти их очень сложно. Во-вторых, для работы нужен специнструмент и специализированное оборудование. В-третьих, настроить параметры работы форсунки невозможно без специального регулировочного стенда.

Подбор и покупка насос-форсунок

Для надежной работы системы впрыска топлива насос-форсунку подбирают по артикулу, который можно определить по коду детали, или используя VIN-код автомобиля. На каждый мотор устанавливаются только форсунки определенной модели, поэтому выбор сводится только к бренду производителя, которых не так много. Основные мировые производители, продукция которых устанавливается на конвейере — это Bosch, Denso, Siemens, Delphi.

Насос-форсунка: устройство и принцип работы

Насос-форсунки – система впрыска, предназначена для подачи топливной смеси в дизельных двигателях. Использование подобной системы дает возможность увеличить мощность мотора, уменьшить топливные расходы и токсичность, уровень шума.

В системе впрыска данного типа за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство – насос-форсунка. При этом каждой цилиндр оснащен своей собственной форсункой.

Система приводится в действие от распредвала, оснащенного специальными кулачками, которые через коромысло воздействуют на насос-форсунку, обеспечивая ее работу.

Как устроена система насос-форсунки

В состав системы насос-форсунка входят такие элементы, как: плунжер, поршень запорный, управляющий и обратный клапаны, игла распылителя.

Плунжер предназначен для создания рабочего давления внутри форсунки. При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение – пружиной.

Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском. В подобных системах может применяться два вида клапанов – электромагнитные и пьезоэлектрические.

Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия. Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.

Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.

Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя.

Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.

Как работает система насос-форсунки

Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа – предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.

Предварительный впрыск

Этап предварительного впрыска предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Этап основного впрыска в свою очередь обеспечивает бесперебойную подачу топливной смеси на всех рабочих режимах ДВС.

Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по следующей схеме. Кулачек распредвала передает механическое усилие на коромысло, которое опускает плунжер вниз.

Топливная смесь начинает подаваться по каналам, расположенным в корпусе форсунок. Далее происходит закрытие клапана с временным прекращением подачи топлива. При этом создается высокое давление ТС, достигающее 13 МПа.

При таком уровне давления игла, преодолевая усилие, которое оказывает на нее пружина, осуществляет предварительный впрыск горючей смеси.

Завершением этапа предварительной подачи топлива служит открытие входного клапана. Топливо попадает в магистраль, одновременно снижается его рабочее давление. На данном этапе может быть произведен один или два впрыска ТС в зависимости от режима работы дизеля.

Основной впрыск

Начало этапа основного впрыска сопровождается последующим опусканием плунжера. После закрытия клапана давление ТС продолжает нарастать и достигает 30 МПа. При таком давлении происходит поднятие иглы и основная подача топлива.

Высокое давление обеспечивает значительное сжатие топлива, вследствие чего в камеру сгорания поступает его большее количество. Самый большой объем горючей смеси подается при максимально возможном давлении в 220 МПа, чем достигается максимальная мощность двигателя.

Завершение этапа основного впрыска происходит аналогично предыдущему этапу после открытия входного клапана. Это сопровождается снижением давления топлива и опусканием распылительной иглы.

Дополнительный впрыск

Завершающим этапом является дополнительный впрыск, который используется для очистки сажевого фильтра от копоти, сажи и загрязнений. Дополнительная подача топлива осуществляется при опускании плунжера по схеме, аналогичной основному впрыску. На данном этапе, как правило, проводится два впрыска дизельного топлива.

Двигатели с насос-форсункой их особенности и проблемы на примере VAG 1,9 TDI (AWX)

Одним из главных направлений деятельности автоконцерна VAG является разработка и реализация новейших видов силовых агрегатов. В начале столетия заводские конструкторы завода приступили к проектированию современных насос-форсунок. Этими разновидностями оборудовали легковые машины практически целое десятилетие.

Началом установки данных моторов стал 1998 год. Силовая установка с литражом 1,9 л и производительностью 115 л. с. маркировался индексом из букв "T","D","I" и обозначался код товаров "A" "J" "M". Двигатель с насос-форсункой использовался при производстве машин Volkswagen модели Bora. Спустя десятилетие, в 2008 году, выпуск данных агрегатов был приостановлен. Для грузовых транспортных средств оснащение турбодизельными версиями с насос-форсункой все также актуально.

О параметрах эксплуатации двигателей VAG с насос-форсунками можно получить представление на базе этого силового агрегата "A" "W" "X".

О болячках моторов VAG с насос-форсунками мы поговорим на примере двигателя 1.9 TDI (AWX). Мы сняли видео об этом двигателе.

Особенности двигателей 1,9 TDI (AWX)

Двигатели 1,9 TDI (AWX) является первым представителей этой серии. За период использования силовых установок было обнаружено существенное количество недостатков и технических особенностей. Промежуток времени 2000-08 годов ознаменован тем, что данные моторы применялись для производства немецких автомобилей, к примеру, для концерна Audi серии A 4 и 6, марки Volkswagen и прочие.

Мотор 1,9 TDI характеризовался производительностью 130 л. с. Также помимо версии AWX, выпускалась модификация AVF. Различия двигателей состоят в крутящем моменте. Базовая модель имеет значение в 285 Нм, второй вариант установки – 310 Нм. Согласно этим параметрам первый тип двигателя обладает более оптимальной тягой на малых оборотах, второй намного эффективнее на средних оборотах.

Схожие габариты и конструктивные особенности, при этом сочетаются с различными версиями прошивки, в частности отличия состоят в настройке углов впрыска топливной смеси. Крутящий момент у AWX существенно сокращен, что его компенсирует более плавная и бесшумная работа. По прочим характеристикам двигатели почти идентичны. Автомобильный производитель VAG спроектировал и применил при техническом оснащении на серийные версии машин оба варианта силовых агрегатов.

Двигатели 1,9 "T" "D" "I" ("A" "W" "X") оборудовались приводным ГРМ, работающим от ременной передачи. В отличие от дизельных моторов других конструкций, ремень в данном случае характеризуется большей шириной на 0,5 см. К техническим новшествам относят то, что в нем не используется натяжитель и демпфер. Уменьшить скорость износа у инженеров получилось за счет повышения интервала между зубьями на диске коленвала. Ремень ГРМ на дизельных моторах с насос-форсункой отличается повышенной прочностью и увеличенной шириной.

Ремень ГРМ на дизеле с насос-форсункой очень прочный и широкий.

Базовые недостатки мотора

С даты начала производства первого двигателя 1,9 TDI насчитывается уже свыше 2 десятилетий. Данный период позволил автолюбителям, купившим машины с такими моторами, удостоверится в их надежности, стойкости к износу и различным видам нагрузок. Базовые недостатки, как и у прочих силовых установок, характеризуются несоблюдением сроков сервисного обслуживания, применением дефектных запчастей, комплектующих и топлива.

Главным образом владельцы авто указывают на уменьшение тяги. Выявить причинно-следственную связь этого параметра возможно в автосервисе, в процессе проведения электронной диагностики. Зачастую определяются поломки, сопряженные с турбиной. Главным фактором является блокировка геометрии, истирание вакуумных патрубков, неисправности управляющего клапана. Если уменьшения тяги появляется исключительно при запуске двигателя, наверняка поломки возникли в управляющем блоке.

Геометрия турбинного элемента зачастую заклинивает. Также возможны неполадки в модуле вакуумного управления.

Моторам 1,9 TDI характерны затруднения со стартом, зачастую именно в прохладный период года. Это может возникать по нескольким причинам. После набора километража автопробега более 150 000 километров требуется замена уплотнителей насос форсунок, иначе снижается герметичность и возникают протечки. Обновление необходимо для всего комплекта. Индикатор положения коленвала также иногда выступает причиной неполадок. Неисправности с подачей топлива зачастую сопряжены с выходом из строя тандемного насоса.

Насос-форсунки – далеко не самый проблемный узел мотор 1.9 TDI (AWX).

В процессе техобслуживания непременно проводится измерение давления. Отработавшие ресурс поршневые кольца и цилиндровые стенки показывают значения как минимум 19 бар. В результате техобслуживания двигателя, давление находится в диапазоне 25-31 бар, между разными цилиндрами в норме различие составляет не выше 5 бар. В случае, когда после техобслуживания отмечены неполадки, то скорее всего понадобится заменить двигатель.

Для установки насос-форсунок в основном модуле блоке цилиндров используется специализированная планка и 1 метиз. Данный метод крепежа является устаревшим и приводит к техническим поломкам. Классическим вариантом неполадки является разбалтывание насос-форсунок, а также раннее истирание посадочных участков в головке модуля цилиндров. Сокращение герметичного состояния насос-форсунки приводит к протеканию топлива. Это сопряжено с тем, что состав вытекает на верхнюю плоскость ГБЦ сквозь полимерные уплотняющие блоки, в форсуночных деталях возникает завоздушивание, сокращается срок службы мотора.

Единичная планка не создает плотного крепежа. Спустя определенный период либо в результате неправильного монтажа происходит разбалтывание форсунки, возникают протечки и поломка посадочного участка в ГБЦ.

Дополнительным недостатком силового агрегата выступает износ кулачков распредвала. Наиболее часто отмечаются дефекты компонентов 1-го цилиндра. Базовыми причинами служат значительный автопробег, применение низкокачественных моторных жидкостей, существенные нагрузки на мотор. Модификации 1,9 TDI отрицательно отвечают на взаимодействие с контрафактными маслами, включая однократную заливку таких составов. Это приводит к увеличению износа, который наиболее явно проявляется на кулачках выпускного распредвала. Данные технические особенности в последующем требуют дорогостоящего сервисного обслуживания и существенным поломкам в процессе эксплуатации силовой установки.

Износ кулачков распредвала приводит к дорогостоящему ремонту и серьезным неполадкам в работе двигателя.

Износ кулачков на распределительном вале очень часто неравномерный. Основными первопричинами этого является применение низкокачественных масел. Сходные неполадки возникают при постоянном передвижении «внатяг», добавлении в смазочную жидкость дизтоплива. При недостатке на поверхностях двигателя масла происходит сухое трение деталей. В участках с максимальной нагрузкой, к примеру, при сопряжении кулачков и таких узлов как толкатели, коромысла, отмечается существенное уменьшение ресурса мотора. Распределительный вал установки 1 и 9 TDI подвергается повышенным нагрузкам и требует качественных смазочных составов.

Распредвал двигателя 1.9 TDI крайне нагружен и нуждается в качественной смазке между кулачками и толкателями клапанов и коромыслами насос-форсунок.

Неполадки при эксплуатации двигателя сопряжены с изменением геометрии кулачков. Данные технические неисправности получаются при некорректном открывании клапанов. Зачастую снижается кондиционирование цилиндров — это отрицательно влияет на показатели эксплуатации двигателя. На выпускных клапанах выработанный ресурс кулачков сказывается в виде некорректного функционирования системы отвода выхлопных газов. Эти вещества остаются в цилиндрической емкости, при сдавливании поршнем они отправляются в впускной коллектор. Автолюбитель замечает этот эффект в виде понижения производительности и тяговых характеристик. Также неполадки проявляются в виде черного оттенка выхлопных газов.

При продолжении эксплуатации автомобилем обеспечены затратные ремонтные заботы. Это приводит к повышенному снижению ресурса привода и ремня ГРМ. Повышенные нагрузки сказываются на компрессорном диске турбины. Владельцу машины потребуется ремонт головки модуля цилиндров, а также турбинного блока. Поломка проявляется динамичным или звенящим шумом.

Такие последствия предотвращает использование масел, вязкость которых характеризуется 5W-40, при этом параметры допуска составляют 505.01, либо 506.01. Обновлять их необходимо через каждые 10 000 км.

Износ кулачков распредвала двигателя 1.9 TDI встречается довольно часто.

Однако это не универсальный способ продления срока службы, так как через определенный период возникают такие неполадки, как износ каналов. Это приводит к протечкам жидкости в головку модуля цилиндров. Затем увеличивается износ распределительного вала и гидравлических компенсаторов, прочих деталей двигателя.

Заглушки масляных каналов по боковым сторонам коромысел склонны к отделению. В результате конструкция разгерметизируется и повышается сухое трение деталей.

В моторах 1,9 TDI не устанавливаются топливные насосы высокого давления. Отправку жидкости в форсуночный блок обеспечивает тандемный насос. Его параметры определяются характеристиками распределительного вала. Возникновение поломок приводит к блокировке подачи топлива, возникают неисправности в вакуумной части. Зачастую это проявляется неполадками усилителя рециркуляционной, тормозной системы, турбины.

Также неисправностью 1,9 TDI выступают затруднения в процессе старта силовой установки, понижением тяги. Это характерно при выходе из строя топливной системы. Обычные показатели равны 3 бара для холостого запуска и 7 бар для предельных оборотов. Также двигатель отрицательно реагирует на работу при сухом ходе цилиндров. Снижение ресурса проявляется завоздушиванием каналов для топлива. Дополнительно возникает протекание в участках стыкования прокладки к двигателю.

«АвтоСтронг» предлагает запчасти для профессионального технического обслуживания моторов 1,9 TDI. Доставляем запчасти по всей России транспортными компаниями.

Выбрать и купить контрактный мотор 1.9 TDI в специальном каталоге двигателей.

Тема: Очень хорошщая статья про насос-форсунки.

Очень хорошщая статья про насос-форсунки.

Заодно и объясняется, в чем различие ее от Common Rail.

Думаю, можно бы и у нас разместить со ссылкой на них:

Насос-форсунка

Наряду с традиционной системой "насос — трубопровод — форсунка" в дизельных двигателях Volkswagen получили распространение системы впрыска common-rail (система с общим аккумулятором-распределителем) и насос-форсунки.

В системе впрыска common-rail процессы создания давления и впрыска разделены. Отдельно расположенный насос непрерывно создает давление, которое накапливается в распределителе. Каждая форсунка соединена с распределителем отдельным трубопроводом. В форсунке поддерживается постоянное давление. Количество топлива и момент впрыска задаются магнитными клапанами, установленными на каждой форсунке. Максимальное давление впрыска составляет 1350 бар.

Задача еще больше увеличить давление впрыска в дизельных двигателях Volkswagen возложена на насос-форсунки, в которых насос и клапан впрыскивания объединены в единый блок. Каждая форсунка оснащена небольшим плунжерным насосом, который приводится в движение распредвалом механизма газораспределения. Для этого вал оснастили четырьмя дополнительными кулачками (по одному на каждый цилиндр). Кулачок через коромысло толкает шток насоса. Когда шток идет вниз, давление в форсунке резко возрастает — давление впрыска достигает 2050 бар. Процесс создания давления в полости плунжера и, тем самым, динамика впрыска, регулируется по времени электромагнитным клапаном. Давление может создаваться лишь в замкнутом состоянии электромагнитного клапана. Быстрое открытие клапана обеспечивает резкое прекращения впрыска, что важно для полного и чистого сгорания топливной смеси. Этот клапан и контролирует подачу топлива в цилиндр. Причем для лучшего смесеобразования сначала в камеру подается небольшая порция топлива (1-2 мм3), а после ее сгорания впрыскивается основная доза дизтоплива. Благодаря этому значительно снижается шум при сгорании и содержание СО в отработавших газах.

Насос-форсунки имеют следующие преимущества перед традиционной системой:

увеличение кпд двигателя до 45%;
более низкий расход топлива;
высокое давление впрыска (2050 бар) способствует полному сгоранию топлива;
дозированный впрыск топлива снижает уровень шума при сгорании топлива и минимизирует содержание оксидов азота и угарного газа в выхлопе;
двигатели с насос-форсунками характеризуются высоким крутящим моментом и улучшенной эластичностью двигателя.

Добавлено спустя 11 минут 38 секунд:

Common rail или насос-форсунки?

Наиболее последовательную техническую политику на дизельном фронте в период до 1997 года проводил Fiat, что в конце концов привело итальянцев к разработке системы топливоподачи аккумуляторного типа, получившей название Common rail. Первой моделью с этой системой стала Alfa Romeo 156JTD. В отличие от традиционных схем, в Common rail насос закачивает топливо сначала в общий резервуар-аккумулятор, а уж оттуда оно по коротким трубкам распределяется по форсункам всех цилиндров. Кроме того, поскольку давление топлива в аккумулирующем резервуаре не зависит от нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала, Common rail способен обеспечить высокое давление впрыска даже на самых низких оборотах двигателя.

Правда, сначала и Common rail не смог похвастать большими величинами давления впрыска, которое не превышало 135 МПа. Позднее давление удалось поднять до 160 МПа, но на этом дело пока застопорилось. Тем не менее даже первое поколение Common rail обеспечило дальнейшее снижение расхода топлива и улучшение динамики по сравнению с выпускавшимися до этого дизелями, а по шумам и вибрациям моторы с воспламенением от сжатия наконец-то вплотную приблизились к уровню двигателей с искровым зажиганием. В частности, дизель упомянутой Alfa Romeo 156JTD улучшил показатели динамики автомобиля на 12% при одновременном снижении расхода топлива на 15% по сравнению с предшественником.

Другой пионер непосредственного впрыска — концерн Volkswagen — пошел своей дорогой. В поле зрения немецких инженеров попали насос-форсунки, применявшиеся на моторах грузовиков и представляющие собой мини-насосы, которыми оснащается каждый цилиндр дизеля по отдельности. Здесь проблемы с длинными топливопроводами по причине отсутствия оных и вовсе неведомы. Высокое давление создается в очень малом объеме, а электронное управление позволяет прекращать подачу топлива быстро и четко, что также исключительно важно для полного и чистого сгорания. Но главное, насос-форсунки развивают давление свыше 200 МПа, и в этом плане с ними не могут конкурировать ни распределительные ТНВД, ни Common rail. Впрочем, такое давление — это пока лишь задел на будущее, а сегодня системы с насос-форсунками решающего преимущества над Common rail не имеют. К тому же характеристики насос-форсунок сполна компенсируются сложностью их устройства, сама насос-форсунка — довольно громоздкий узел, и это затрудняет организацию на двигателе многоклапанного газораспределения.

Так за какой же из систем будущее? Фирма Bosch, поставляющая топливную аппаратуру различным автомобильным компаниям, полагает, что к 2007 году Common rail завоюет до 65% рынка, насос-форсунки займут на нем 20%, а доля распределительных топливных насосов сократится до 15%. Косвенно этот прогноз подтверждается тем, что сегодня кроме Fiat за Common rail проголосовали также BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel, PSA и еще ряд компаний, а солидарность с VW проявил только Rover