ТНВД Denso
Со временем, из-за достаточного количества факторов, в том числе и морального устаревания. Устаревшие топливные насосы высокого давления (ТНВД), устройство которых значительно отставало от развития двигателей сталид потихоньку исчезать. По мере их исчезновения стали разрабатываться новые варианты насосов, и кампания Denso стала, и остается флагманом развития.
Denso разработали ТНВД, который подчиняется электронному блоку управлению. Благодаря такому решению удалось добиться ощутимого повышения точности дозировки топлива и значительного повышения равномерности и плавности работы двигателя.
На некоторых насосах от Denso можно найти быстродействующий клапан, устройство которого позволяет разделить на две фазы процесс впуска топлива в цилиндры, за счет чего значительно повышается качество сгорания топливной смеси. Также точная работа ТНВД способствует снижению выброса негативных веществ в атмосферу.
Электронная система
Как правило, в таких электронных системах принято использовать насосы распределительного типа так как в них установлены дополнительные устройства. Они регулируют положение дозатора и клапана автоматического опережения на впрыске топлива.
Блок управления ТНВД Denso и само его устройство очень похоже на принцип работы инжекторного двигателя и его ЭБУ. Блок управления воспринимает сигналы от большого количества датчиков, которые также присущи известному нам инжекторному двигателю. Это датчик положения педали акселератора, частоты вращение распределительного и коленчатого валов, температуры воздуха и прочие.
Зачем нужны сигналы
Эти сигналы обрабатывает блок управления и складываются в определенный посыл для топливного насоса после чего и отправляются туда. Получая сигнал, он обеспечивает соизмеримую подачу топлива в цилиндры, выбирает давление форсунки и, определяет нужный и лучший угол опережения впрыска. Система, основанная на датчиках довольно эффективна. К примеру, если на двигатель опускается дополнительная нагрузка, печка, например, или кондиционер, то ЭБУ моментально это замечает по поступающим сигналам и в режиме реального времени корректирует работу ТНВД так, чтобы компенсировать новую нагрузку.
Устройство системы
Устройство такого сложного электронного насоса начинается с самого главного — с исполнительного механизма. Принцип его основан на действии электрических магнитов, а задача заключается в изменении положения дозирующей муфты. Управляет ей непосредственно электронный блок. Теперь нужно понять устройство и разобраться в том, с каких же конкретно датчиков блок воспринимает сигналы, так как это может серьезно помочь в решении неполадок и диагностике появившихся проблем. В блок поступает информация с датчика начала впрыска, который расположен в одной из форсунок насоса Denso, с датчика ВМТ и частоты вращения коленчатого вала, он нашел себе место в головке блока. По этому же датчику водителю сообщаются и показания тахометра. Также участие принимают датчики массового расхода воздуха, температуры воздуха и температуры охлаждающей жидкости, положения педали газа. Далее, компьютер основываясь на заданных характеристиках и показаниях датчика создает сигналы, которые уходят в насос. Если конкретнее, то эти сигналы получают механизм цикловой подачи топлива и механизм контроля опережения. Таким образом, работа ТНВД Denso корректируется в зависимости от режима работы: от холостого хода до работы на полную мощность. Для большей надежности каждый из механизмов получил встроенный потенциометр, который отправляет сигнал в обратную сторону для получения надежных сведений о положениях муфты и необходимого угла опережения.
Также в обязанности ЭБУ (электронный блок управления) на дизельном двигателем входит и контроль всех рутинных процессов. То есть его устройство позволяет с помощью тех же электронных сигналов полностью управлять, к примеру, стабилизацией частоты вращения коленчатого вала или же рециркуляцией охлаждающей жидкости. Помимо этого, в блоке также сохранены все оптимальные значения абсолютно всех показателей двигателя, сделано это для того, чтобы по мере изменения показателей в сторону от эталонных блок мог корректировать процессы, чтобы двигатель работал «идеально». Также любопытно то, что Denso заложили в устройство ЭБУ программу быстрой диагностики всех систем мотора. Эта программа позволит контролировать и поддерживать работу двигателя при большинстве даже аварийных неполадок, чтобы машина даже в экстремальной ситуации не подвела своего хозяина. Соответственно если что-то случится с блоком управления, то тут уже ничего не поможет запустить двигатель и поехать.
Принцип роботы исполняющих механизмов
Чаще всего для ТНВД Denso устройство исполняющих механизмов представляет собой сложный электромагнит у которого поворотный сердечник. Конец этого сердечника особым образом соединяется с эксцентриком дозирующей муфты. Когда блок пускает по цепи электрический сигнал, то электромагнит его воспринимает и делает поворот сердечника на угол от 0 до 60 градусов, соответственно перемещая дозирующую муфту, которая и изменяет характеристики цикла подачи.
Опережение угла впрыска осуществляется также электромагнитом, только здесь это специальный клапан, который изменяет показатель давления топлива. Клапан работает с огромной скоростью, он всегда либо открыт, либо закрыт. На скорость движения клапана влияет частота вращения распределительного вала. Когда электромагнитный клапан полностью открывается, то давление очень низкое, соответственного и угол опережения также уменьшается. Когда клапан закрывается все происходит с точностью наоборот. На положение клапана воздействует импульс из блока, а ЭБУ формирует его в соответствии с режимом работы двигателя и его температурными показателями. Чтобы компьютер мог определять момент начала впрыска топлива в одной из форсунок есть индукционный датчик подъема иглы форсунки.
Электромагнитные движущие механизмы
В различных видах ТНВД Denso в качестве исполняющих механизмов могут применяться различные электромагнитные устройства, моментные, линейные или шаговые электродвигатели. Они выполняют роль движущего механизма, то есть привода дозатора топлива в насосах. Рассмотрим несколько иной принцип работы электромагнитного клапана, чем был приведен ранее. Для хорошей работы такой системы в корпусе каждой форсунки находится катушка возбуждения, на которую компьютер подает напряжение. Это делается для того, чтобы поддерживать постоянное напряжение в цепи независимо от остальных показателей. Ток, проходящий по этой цепи создает магнитное поле вокруг катушки возбуждения. В один момент, когда точка подъёма иглы достигает своего пика возникает мощный импульс, который сразу же передается в компьютер, который его анализирует и корректирует необходимый угол опережения впрыска. Также на коррекцию влияет и сохраненный в памяти блока эталонный сигнал, его значение учитывается при расчете соответствующих условий работы дизеля. Обработав сигнал, проанализировав и сравнив с эталонным вариантом, ЭБУ посылает обратный сигнал в форсунку. Клапан в форсунке соединён с автоматом, если конкретнее, то с его рабочей камерой. Когда автомат принимает определенный сигнал, то давление, что действует на поршень автомата повышается или уменьшается, и как результат поршень меняет свое положение вследствие чего изменяется и угол опережения.
Особенности работы ТНВД Denso
Далее, разберемся в устройстве непосредственно данного типа ТНВД от Denso. Мы уже разобрались в том, что всеми системами двигателя управляет ЭБУ, который к тому же еще и совмещен, т.е. ему подчиняются и все остальные системы мотора. Начнем с контура низкого давления. Обычно в таких системах применяется топливоподкачивающий насос шиберного типа, он также подчиняется компьютеру. В частности, давления топлива создаваемое им зависит от частоты вращения насосного колеса. Однако ЭБУ так корректирует его работу, что при увеличении частоты его вращения давление растет не пропорционально. В насосе есть отверстие, через которое топливо выходит на клапан, из чего следует, что клапан располагается в непосредственной близости от самого насоса. Клапан изменяет характер своей работы в зависимости от того, сколько топлива потребляет двигатель в данный конкретный момент времени. Соответственно при резком изменении условий работы двигателя, например, при резком разгоне, клапан четко на это отреагирует. Пройдя клапан топливо попадает в соответствующие секции ТНВД и к устройству опережения впрыска.
Также в насосе существуют специальные дренажные отверстия. То есть, если давление, что создает насос слишком высоко для потребляемого в эту секунду топлива, то торцевая кромка поршня отодвигается и открывает эти самые отверстия. Они радиально расположены и благодаря этому солярка сливается обратно по этим каналам. Также очень интересной является система удаления воздуха и охлаждения насоса. В насосе существует специальный клапан дросселирующего перепуска. Топливо проходит сквозь этот специальный канал, в нем есть специальный подпружиненный шарик, который дает вытекать топливо только при наличии определенного его объёма. Это немного похоже на работу поплавковой камеры обычного карбюратора. Далее по каналу располагается дроссель очень маленького диаметра, который обеспечивает автоматический отвод воздуха из корпуса насоса. Собственно, весь контур именно низкого давления рассчитан на то, что под определенным воздействием через него всегда протекает определенное количество солярки.
Теперь пришло время контура высокого давления. Непосредственно созданием высокого давления занимаются специальные секции ТНВД с радиальным движением плунжеров. Эта секция включает в себя: башмаки с роликами, специальную соединительную шайбу, кулачковую шайбу и нагнетающие плунжеры. Крутящий момент, воспринимаемый от приводного вала, принимают соединительная шайба и специальные шлицевые соединения. Эти шлицевые пазы служат для того, чтобы сидящие в них ролики обеспечивали работу плунжеров соответственно виду кулачковой шайбы. То есть, сколько кулачков на шайбе столько и цилиндров в двигателе. Далее с помощью вала распределителя топливо попадает в разные плунжеры. Разбивается этот процесс на фазы. Во время фазы наполнения плунжеры выдвигаются, а запирающая игла переходит в свободное состояние тем самым открывая доступ топливу в камеру высокого давления. В фазе нагнетания давления игла запирается, а плунжеры изменяют свое положение тем самым увеличивая давление в камере высокого давления.
Источник статьи: http://autodont.ru/fuel-system/tnnd/tnvd-denso
Тнвд денсо тойота схема
Правовая информация
Мы используем файлы cookie для улучшения функциональности сайта. Продолжая пользоваться нашим сайтом, Вы соглашаетесь на получение файлов cookie.
Правила сайта и ответственность
Размещаемая на страницах сайта ООО СТЭЛ информация предназначена для свободного ознакомления пользователей.
Правила и ограничения изложены в документе Отказ от ответственности.
В случае возникноверния вопросов и претензий по функционированию сайта рекомендуется обратиться к администрации сайта ooo.steldiesel@gmail.com.
Сайт ООО СТЭЛ носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения информации обращайтесь по телефону в контактах.
Copyright © 2008-2019 ООО СТЭЛ. Ремонт дизельной топливной аппаратуры
Источник статьи: http://steldiesel.ru/dokumentatsiya/tekhnicheskaya-dokumentatsiya/73-manual-po-tnvd-denso-v3-v4-v5
Технология COMMON RAIL DENSO
Дизельные системы COMMON RAIL типа DENSO
Японский концерн NIPPON DENSO стал пионером в технологии прямого впрыска дизельного топлива и создал довольно надежную систему, которая прошла несколько поколений. Системы не отличаются высокой экономичностью и выдающимися технологическими показателями, но довольно надежны и получили наибольшее распространение на автомобилях японских производителей, хотя и европейские автоконцерны также охотно применяют эту систему в связи с ее довольно низкой себестоимостью, надежностью и отсутствием больших проблем в обслуживании. В настоящее время компания занимается доработкой и внедрением систем пятого поколения типа I-ART с возможностью создания давления до 2500 бар, 9 открытиями форсунки в пределах одного цикла впрыска и добавлением специфических датчиков с обратным сигналом внутрь форсунки в целях поддержки протоколов Евро 6 и Евро 7.
Тип HP0
Конфигурация системы COMMON RAIL у DENSO состоит из следующих элементов:
— Блок Управления Двигателя (ECU);
— Блок Управления Дизельным впрыском (EDU), может не применяться;
— Датчики, которые определяют состояние работы двигателя (например, температуры, датчик педали газа, датчик скорости, расходомер и др.)
— Активаторы, которыми управляется работа двигателя (например, клапан потока, форсунка)
Конструкция насоса для системы HP0 унаследована от предыдущих поколений рядных насосов для атмосферных дизелей типа ECD с электронным впрыском. Насос имеет два плунжера расположенных в ряд в верхней части корпуса. Клапан контроля количества топлива (PCV-Pump Control Valve) регулирует уровень давления в рампе вместе с датчиком цилиндра (TDC (G) датчик). На задней части корпуса ТНВД расположен механический подкачивающий насос, который подает топливо из бака. ТНВД этого типа имеет отношение к скорости вращения двигателя как 1 к 2, и может быть адаптирован как на 4 цилиндровые двигатели, так и на 6, и на 8 цилиндровые в зависимости от количества эксцентриков на валу насоса. Например, для 4-х цилиндрового двигателя насос имеет два эксцентрика и за один такт двигателя (2 оборота) плунжеры сжимают топливо 4 раза. Для 6-ти цилиндрового двигателя в ТНВД используется три эксцентрика, а для 8-ми цилиндрового — четыре. Этим была достигнута сравнительная компактность конструкции насоса, а также плавная подача топлива и стабильное давление в рампе.
PCV клапан находится сверху плунжера. Его задача — следить за количеством подаваемого в область сжатия топлива в соответствии с запросом на мощность двигателя. Клапан регулируется сигналом скважности с блока управления двигателя, который пропорционален уровню нужного давления в рампе. Клапан активируется через реле с включением ключа зажигания в положение ON. На такте впуска клапан открывается и топливо подается к плунжерам высокого давления. Когда плунжер находится в максимально вертикальном положении клапан PCV остаётся открытым и не активируется. В этот момент топливо может вернуться в обратку без сжатия (претактовое состояние). В определенный синхронизированный момент, на клапан подаётся напряжение и он закрывается, закрывая возвратный канал, а плунжер сжимает топливо в сторону подающего клапана. По времени закрытия клапана ЭБУ рассчитывает количество подаваемого к плунжеру топлива для поддержки давления. Когда кулачок вала ТНВД находится в максимально верхнем положении плунжер достигает своей верхней точки, давление в цилиндре насоса падает, закрывается выпускной клапан и сжатие прекращается. PCV клапан открывается и затем ток на клапан с блока понижается. Топливо из магистрали низкого давления снова подается в цилиндр для сжатия. Цикл повторяется.
ТНВД системы НР0 приводится в работу с помощью распредвала двигателя. Вал с эксцентриками нажимает на кулачок, который далее передаёт давление на плунжер и тот сжимает полученное от Подающего насоса топливо. Топливо сжимается в цилиндре, в области близко к Подающему Клапану, который направляет топливо далее в рампу под высоким давлением.
Датчик цилиндра (TDC/G Датчик) передаёт сигнал напряжения на ЭБУ, который создаётся по электромагнитному принципу, схожему с сигналом датчика скорости автомобиля, который расположен в двигателе. В центре вала находится втулка с вырезами под углом в 120 градусов (например, для 6 цилиндрового двигателя). За два оборота двигателя втулка дает на датчик 7 импульсов. Система считает импульсы с датчика скорости двигателя и импульсы верхней мертвой точки, принимая следующий импульс после вреза, как импульс первого цилиндра. Таким образом, если верхняя мертвая точка находится на 75 градусах, то датчик в ТНВД определяет ее на 105 градусах.
Тип HP2
Насос типа НР2 Подающий насос качает топливо из бака в область высокого давления и находится в передней части насоса. Он имеет четыре лопасти, которые вращаясь внутри эксцентрического кольца создают разряжение и черпают подаваемое топливо в область сжатия к SCV клапану. В отличие от предыдущей модели лопасти насоса имеют пружинку, которая прижимает лопасть к внешнему кольцу, сокращая возможность утечки топлива через насос.
Клапан SCV соленоидного типа. ЭБУ контролирует силой тока работу клапана и тем самым регулирует уровень давления в рампе. Контроль объема передаваемого топлива для сжатия позволяет также регулировать нагрузку на ТНВД, улучшая экономичность двигателя. При подачи сигнала тока на катушку, игольчатый клапан поднимается вверх и топливо подаётся для сжатия к плунжерам. При отключении сигнала тока, игла закрывается и подача топлива останавливается.
Распределительный вал насоса интегрирован в приводной вал и их обороты пропорциональны. Внутри кольца распредвала вращаются ролики, которые нажимают на плунжеры, расположенные в тандеме. Плунжер 1 расположен горизонтально, а плунжер 2 вертикально. Их впускные и выпускные каналы находятся в противоположных сторонах. Во время одного оборота распределительного вала плунжер срабатывает два раза. Поэтому при одном обороте топливо подается в рампу четырьмя последовательными сжатиями. На пути из насоса в рампу находится выпускной клапан, который имеет два шарика. Они закрывают два канала с плунжеров и последовательно открывают путь топливу в обратку, когда давление в плунжерах становится больше, чем в топливной рампе. Датчик температуры топлива находится на стороне подачи топлива в ТНВД и представляет собой обычный термистор, сопротивление которого меняется с изменением температуры топлива. Между клапаном SCV и механизмом плунжера находится еще один Контрольный Клапан, который предотвращает слив топлива обратно в клапан SCV. Он открывается после открытия клапана SCV и пропускает топливо к плунжерам. После того, как клапан SCV закрывается, сила давления закрывает Контрольный клапан, предотвращая слив топлива обратно. В системе НР2 используется пара Контрольных клапанов для каждого плунжера.
Тип HP3
SCV Клапан Стандатрного типа
Тип HP4
Концепция i-ART
Топливные рампы в системах DENSO
В функции топливного аккумулятора-рампы входит распределение топлива к каждой форсунке. Формы и разновидности могут отличаться в зависимости от модели автомобиля. На топливной рампе может быть расположен механический Ограничитель Давления, который открывается в случае, если давления превышает установленный лимит. Как правило лимит установлен в диапазоне 1400-2300 бар в случае максимального открытия и 300-500 бар для состояния максимального закрытия, и может отличаться от модели к модели.
Датчик давления передаёт информацию о реальном давлении в рампе. Он сделан по пьезо-электрическому принципу, когда внутреннее сопротивление изменяется в зависимости от степени воздействия давления на силиконовый элемент. В зависимости от этого изменяется выходной сигнал напряжения на ЭБУ. Существуют также датчики давления с двойной системой, которые выдают парный сигнал, и блок управления определяет давление в рампе по разнице сигналов.
Демпфер потока снижает степень пульсации топлива в рампе. Если пульсация слишком сильная, то демпфер перекрывает канал и ограничивает поток топлива. Он в основном используется на авто с большими по объёму двигателями. Также этот демпфер играет роль аварийного клапана, в случае, если через форсунку начинается сильная утечка топлива. Некоторые демпферы могут иметь шариковый механизм, а некоторые поршневой. В шариковом клапане в исправной рейке шарик прижимается к рейке пружиной и создается баланс давления до и после шарика. Если давление со стороны рейки становится выше, то шарик закрывает канал к форсунке, предотвращая утечку. У поршневого демпфера принцип работы аналогичный.
Клапан контроля давления отвечает за управление давлением в рампе. В основном используется на двигателях для легковых автомобилей. Когда давление в рампе превышает заданный уровень или когда это необходимо ЭБУ, ЭБУ подает сигнал на соленоид клапана, который открывает канал для слива топлива в магистраль обратно в бак, уменьшая давление в рампе.
Форсунки системы DENSO
Форсунка Denso X2 Отличие типа Х2 от Х1 в более компактных размерах, лучшей энергоэффективности с более точным контролем впрыска. В этой форсунке клапан TWV напрямую открывает и закрывает выходной канал к топливу под высоким давлением. Каждая форсунка DENSO имеет винт с демпфером, который помогает контролировать количество впрыскиваемого топлива путем снижения пульсации слива в обратку. Он также помогает снизить зависимость впрыска от количества сливаемого топлива. Специальный резистор внутри коннектора форсунки минимизирует разницу количества подаваемого топлива по форсункам.
Для лучшего контроля впрыска каждой форсунке присваивается индивидуальный код (QR-Quick Response). В коде содержится информация о физических свойствах форсунки для корректировки впрыска с ЭБУ двигателя. Калибровка производится на заводе-изготовителе форсунок. После замены форсунки на новую необходимо прописать ID код с новой форсунки в память блока управления с помощью сканера. При замене ЭБУ необходимо прописать ID коды форсунок в память нового блока.
В 2009 году появилось новая форсунка G3 — третье поколение форсунок DENSO. Это G3S с соленоидным клапаном и G3P с пьезоэлементом. Основное отличие форсунки от второго поколения в геометрии распылителя, изменении формы прокладок для поддержания большего давления. Форсунки четвертого поколения от DENSO предназначены для работы под давлением до 2500 бар и адаптацией к системе нового поколения ТНВД типа i-ART. Одна из особенностей форсунок — наличие датчика давления и микрочипа внутри форсунки для передачи информации на ЭБУ, а также способность совершать до 9 открытий в рамках одного цикла впрыска.
Источник статьи: http://murmandiesel.ru/articles/404827