Электромагнитный клапан регулировки давления топлива на тнвд

Ремонт Nissan Patrol

Сайт по ремонту Ниссан Патрол

Назначение и принцип действия электромагнитных клапанов и нагнетательной секции ТНВД VP44

Клапан управления наполнением ответственен за дозирование топлива и обеспечение высокого давления впрыска, открывающего топливные форсунки через нагнетательный клапан. Дозирование топлива обеспечивается программными средствами при помощи изменения времени действия импульса тока, поступающего в электрическую обмотку клапана управления наполнением. В течение времени действия импульса происходит нагнетание давления и впрыск топлива топливными форсунками. Время действия клапана поддерживается в требуемом диапазоне электронным модулем за счёт формирования им длительности сигнала управления.

Клапан опережения впрыска приводит в действие устройство, изменяющее действитель­ное значение угла опережения впрыска топлива — автомат опережения. Клапан управля­ется импульсным током переменной скважности, благодаря изменению которой регулируется величина управляющего давления топлива, действующего на исполнительный эле­мент автомата — подвижный поршень. Изменение положения поршня приводит к некото­рому развороту кулачкового кольца нагнетательной секции относительно корпуса ТНВД и изменению момента впрыска топлива. В зависимости от направления разворота кольца различают опережение и запаздывание момента впрыска.

Таким образом, параметрами дозирования и момента впрыска топлива в ТНВД являются:

> давление топлива, развиваемое топливоподкачивающим насосом во внутренних полостях ТНВД в зависимости от частоты вращения;

> длительность импульса тока управления электромагнитным клапаном наполнения, изменяющая продолжительность впрыска топлива;

> переменная скважность тока управления электромагнитным клапаном опережения впрыска, регулирующая опережения запаздывания впрыска.

Управляемые электромагнитные клапаны применяются в качестве регулирующих и запор­ных устройств в каналах ТНВД VР44. Исполнительным рабочим элементом клапана является подвижный магнитный сердечник — соленоид, расположенный внутри электрической обмотки или ка­тушки, выполненной из проводника электрического тока в форме большого количества витков. Электромагнитные клапаны управляются постоянным или импульсным токами, управление клапанами в ТНВД обеспечивается только импульсными токами. Клапаны работают в режиме, открыт или закрыт, и исполнительный элемент занимает одно из крайних положений, без регулирования сечения проходного каната. Функциональные схемы электромагнитных клапанов приведены на следующих рисунках.

Функциональная схема электромагнитных клапанов

На торце соленоида изготавливается клапан, которым соленоид запирает или открывает выполненный в корпусе канал, пропускающий рабочее вещество, конкретно в ТНВД — ди­зельное топливо. Открытие канала происходит в результате перемещениясоленоида внутрь катушки, при этом соленоид может занимать различные положения, чем изменяет­ся проходное сечение у клапана и пропускная способность канала.

Клапаны имеют входное и выходное отверстая, через которые они встраиваются в управ­ляемые магистрали.

Действующая магнитная сила втягивает соленоид внутрь катушки, при этом магнитная сила преодолевает сопротивление упругости возвратной пружины. Сила магнитного поля и соответственно, величина хода соленоида прямо пропорциональна силе электрического тока. Чем выше сила тока, тем выше магнитное действие.

В результате действия тока на соленоид начинают действовать противоположно направ­ленные силы, и он занимает внутри катушки положение, определяемое балансом магнитной силы и силы упругости сжатой пружины. Таким образом, проходное сечение у клапана и пропускная производительность канала зависят от силы действующего электри­ческого тока.

При обрыве тока обмотки на соленоид прекращают действовать магнитные силы, и он под воздействием возвратной пружины занимает исходное положение, при котором клапан за­пирает проходное отверстие канала. Прохождение по каналу рабочего вещества прекра­щается.

Клапан управления впрыском является регулируемым гидравлическим клапаном низкого давления, управляемым импульсным током переменной скважности. Клапан обеспечивает изменение проходного сечения управляемого топливного канала, благодаря чему регули­руется величина давления топлива, действующего на исполнительный автомат опереже­ния впрыском топлива. Величина управляемого давления зависит от значения скважности импульсного тока.

При этом оба клапана ТНВД устроены, так что в открытом состоянии клапана управления наполнением обеспечивается нагнетание высокого давления впрыска, а клапана управле­ния моментом впрыска — изменение угла опережения впрыска топлива. В закрытом со­стоянии клапана управления наполнением происходит отсечка (прекращение) нагнетания давления топлива и закрытие топливных форсунок, а клапана управления моментом впры­ска — прекращения регулирования величины управляющего давления топлива, угол впры­ска топлива не регулируется.

Изменение длительности рабочего состояния электромагнитного клапана, зависит от режима работы двигателя и в первую очередь, от числа оборотов и нагрузки на двигатель. В каждом случае контроллер рассчитывает для любого из клапанов оптимальную длитель­ность действия импульса тока управления, определяемую конкретными значениями час­тоты вращения коленчатого вала и величины нагрузки. Измерение време­ни действия и силы импульсного тока, при котором поддерживается рабочее положение электромагнитных клапанов (например, открытое положение клапана автомата опережения впрыска), производится через понятия времени действия и скважности им­пульса.

Нагнетательная секция

От топливоподкачивающего насоса топливо поступает к нагнетательной секции для на­полнения камеры высокого давления. Принцип действия нагнетательной секции роторно­го типа приведен на следующем рисунке.

Читайте также:  Регулировка ручного тормоза на рендж ровер вог

Электромагнитный клапан на нагнетательной секции открывается электрическим сигналом, поступающим от электронного модуля. Открытие клапана означает, что откры­вается нагнетательный канал, по которому топливо под высоким давлением поступает к основным элементам нагнетательной секции, регулирую­щим наполнение топливом и длительность впрыска. Электромагнитный клапан одновременно управляет двумя топливными каналами: каналом управления на­полнением, обеспечивающим наполнение и слив топлива, и нагнетательным каналом, че­рез который топливо под высоким давлением поступает к форсункам. Ротор совместно с плунжерами и роликами вращается внутри кулачкового кольца. Объем между плунжерами образует камеру высокого давления, объем которой может изменяться в результате набегания роликов на кулачки, благодаря чему плунжеры смешаются в ради­альном направлении к центру. Это движение плунжеров соответствует рабочему ходу. В начале встречного движения плунжеров, то есть в момент набегания роликов на возрас­тающий профиль кулачков топливный канал, по которому происходит наполнение и слив, закрывается, В момент открытия клапана осевой канал ротора совмещается с каналом подачи топлива к форсунке. При набегании роликов на кулачки плунжеры перемещаются навстречу друг другу, уменьшая объем полости. В результате уменьшения объема происходит резкое по­вышение давления топлива, которое нагнетается к топливной форсунке. Форсунки откры­ваются давлением топлива, обеспечивая впрыск в камеру сгорания.

Для прекращения подачи топлива кла­пан управления наполнением закрыва­ется. Закрытие клапана означает про­тивоположное состояние элементов: нагнетательный канал закрывается, но открывается канал управления напол­нением и продолжает оставаться от­крытым. Давление в полости между плунжерами и на форсунках резко снижается, и форсунки закрываются. При дальнейшем рабочем ходе плун­жеров топливо вытесняется в направ­лении слива обратно во внутренние полости ТНВД с низким давлением до набегания роликов на вершины кулачков. Клапан управления наполне­нием остается закрытым в результате вращения ротора, когда ролики начинают скользить по сбе­гающему профилю кулачков, плунжеры меняют направление движения на противоположное и расходятся от центра к периферии, увеличивая объем камеры высокого давления. В этом случае топливо начинает поступать в направлении наполнения по открытому каналу наполнения, заполняя увеличивающийся объем камеры высокого давления. Как только плунжеры сместятся на величину высоты профиля кулачка, электромагнитный клапан снова открывается согласно командам элек­тронного модуля для выполнения следующего впрыска. Камера высокого давления при этом будет заполнена топливом. Положение плунжеров относительно профилей кулачков кулачкового кольца зависит от угла поворота вращающегося ротора, поэтому электронный модуль управления постоянно контролирует угловое положение ротора согласно поступающим сигналам с датчика по­ложения ротора ТНВД. Клапан управления наполнением расположен напротив торца ротора, для удобства объяснения принципа его действия на схеме положение клапана показано произвольно. топливоподкачивающего насоса. Необходимое количество топлива сливается из полости над поршнем автомата посредст­вом изменения проходного сечения сливного канала, в котором установлен электромаг­нитный клапан управления впрыском. При подаче тока управления клапан открывает сливной канал на требуемую величину открытия и часть топлива начинает сливаться из полости над поршнем, обеспечивая поддержание необходимого давления. Насосы VР44 не имеют системы смазки трущихся деталей, функцию смазки выполняет топливо, вследствие чего падение давления топлива внутри ТНВД и выход из строя топливоподкачивающего насоса являются недопустимыми.

Источник

Электромагнитный клапан регулировки давления топлива на тнвд

Регулировка эл.магнитного клапана

Что же делать, если объем подачи топлива так мал, что двигатель не заводится вообще или заводится с большим трудом, как бы «вдогонку»? Предположим, что компрессия при этом хорошая и все форсунки исправны.

Сразу следует отметить, что малый объем подачи топлива у дизельного двигателя при запуске приводит и к уменьшению в какой-то мере объема впрыска при работе двигателя. Заметно это по снижению мощности и по отсутствию «черноты» в выхлопных газах при перегрузке двигателя. В этом случае нужно попробовать подрегулировать ТНВД, а именно его электромагнитный клапан регулировки подачи топлива (речь идет о «ефишных» дизелях фирмы «Toyota» типа 2L-ТЕ, 2L-ТНЕ, 2С-ТЕ, 3С-ТЕ и 1КZ-ТЕ первых разработок).

Это самый большой клапан на всем топливном насосе высокого давления, он вкручен в чугунную часть ТНВД сверху.(РИС20)

Рис. 20. Устройство управляющего импульсного электромагнитного клапана.

Электромагнитный клапан регулировки подачи топлива, как известно, играет роль кольца протечки (кольца перепуска, кольца сброса и т.д.) в механическом ТНВД. Уплотнение клапана (а оно представляет собой маленькую плунжерную пару) должно «дергаться» взад-вперед с большой частотой, поэтому износ плунжерного уплотнения в сравнении с износом главной плунжерной пары подачи топлива, как уже упоминалось, происходит значительно быстрее. И из-за возросших паразитных протечек в плунжерной паре электромагнитного клапана двигателю постоянно чуть-чуть не хватает топлива. Это «чуть-чуть» по мере эксплуатации двигателя постепенно увеличивается до такой степени, что через некоторое время на зимней солярке (более жидкой, чем летняя) двигатель вообще отказывается заводиться. Сначала это происходит только в горячем его состоянии, а потом и в холодном. Если в вашем двигателе присутствует такой дефект, то электромагнитный клапан (или весь ТНВД) следует заменить. Но можно попробовать его и отрегулировать.

Читайте также:  Хонда срв ручной тормоз регулировка

Итак, регулировка. Сначала с помощью пассатижей нужно снять защитный колпачок на торце клапана. При заведенном двигателе (на холостом ходу) на пол-оборота откручиваем контргайку регулировочного винта (гайка на 10 или гайка под спец-ключ) и в шлиц регулировочного винта вставляем плоскую отвертку (реже шестигранник). После этого закручиваем регулировочный винт примерно на пол-оборота. Теперь нужно раскрутить двигатель до красной зоны на тахометре и резко сбросить газ. Обратите внимание на выхлопные газы. Если в них нет черноты, а двигатель правильно, т.е. быстро, как и раньше, сбрасывает обороты, то регулировочный винт можно закрутить еще примерно на пол-оборота. Если ТНВД в хорошем состоянии, то последовательно закручивая винт и развинчивая двигатель, мы добиваемся того, чтобы в выхлопных газах, при ускорении двигателя, появилось немного черноты. Наличие этой черноты указывает, что топлива в цилиндры подается достаточно.

Если ТНВД прилично изношен, то прежде наступит другое явление: после раскрутки двигатель начнет сбрасывать обороты с задержкой. Закрутив винт еще на пол-оборота (или меньше, до упора), вы пустите двигатель «в разнос», поскольку на форсунки будет подаваться все топливо, которое способна подать плунжерная пара ТНВД. Можно и ключ зажигания вынуть из замка – он все равно будет продолжать работать. При этом его обороты вряд ли станут больше 3000, поскольку дроссельная заслонка закрыта. Из выхлопной трубы полетит очень густой черно-сизый дым. В такой ситуации надо тут же чуть отвернуть регулировочный винт немного назад. Регулировка клапана и заключается в том, чтобы найти такое положение винта, при котором задержка в сбросе газа едва угадывается. В этом случае объем подаваемого в цилиндры топлива максимален (для данного насоса), и, соответственно, максимальна мощность двигателя. Но если клапан изношен, то особой черноты в выхлопе не будет. И наоборот, если клапан в хорошем состоянии, то выхлоп будет черный. Если форсунки исправны, то, чтобы снизить дымность, следует немного открутить (т.е. вернуть на место) регулировочный винт. Мощность двигателя, естественно также немного снизится. После этого останется затянуть контргайку и защелкнуть защитный колпачок. Так можно в некоторых пределах компенсировать износ ТНВД (вернее его клапана) и поднять эксплутационные характеристики двигателя.

Вышеописанную регулировку объема подачи топлива мы используем постоянно, но только после того, как будут проверены топливный и воздушный фильтры, клапанные зазоры механизма газораспределения, а также исправность всех клапанов и вакуумных серводвигателей системы снижения токсичности. У новых двигателей 1КZ-ТЕ, у которых на торце клапана есть разъем, а съемного колпачка нет, подобная регулировка невозможна. По крайне мере, нам еще не попадался электромагнитный клапан нового образца, который можно было бы разобрать и понять, как он работает и как его можно «улучшить». А рабочие, исправные клапаны, мы разбирать не рискуем.

Если вышеописанная регулировка по поднятию мощности не приводит к хорошим результатам, то, скорее всего, надо менять клапан. Или попробовать его восстановить путем напыления и последующей шлифовки. Однако, найти специалистов, которые возьмутся за эту работу, весьма сложно. Проще купить другой, еще не изношенный, клапан.
Топливные насосы с электронным управлением дизельных двигателей фирм «Isuzu», «Mitsubishi» и «Nissan» в принципе одинаковы и аналогичны ТНВД фирмы «Bosch» серии VE, но при этом несколько отличаются от насосов дизелей фирмы «Toyota». В общем, они почти такие же, как и обычные насосы с механическим управлением типа VE, но кольцом протечки на плунжере управляет электромагнит. Он расположен в верхней части, и через рычаг, как и в механических насосах, по командам блока управления перемещает кольцо протечки. Этим самым регулируется объем подаваемого к форсункам топлива. Там же, наверху, находятся и датчики положения рычага управления.

Основная проблема этих насосов – нечеткая работа электромагнита, из-за чего двигатель трясется, иногда даже глохнет, но тут же заводится вновь. Причина появления этого явления – износ. С одной стороны, у электромагнита слишком мало сил, чтобы пересиливать различные заедания и заклинивания, с другой стороны, этот электромагнит постоянно отслеживает команды блока управления. При этом он постоянно чуть-чуть «дергается», пытаясь управлять дозировкой топлива чуть ли не в каждый цилиндр. Все это служит для повышения экономичности и мощности двигателя, но постоянное дерганье вызывает износ в месте контакта кольца протечки и плунжера. Через некоторое время этот износ начинает проявляться: сначала в снижении оборотов холостого хода, потом в неустойчивой работе двигателя и еще большем снижении оборотов ХХ и, наконец, приводит к периодической остановке двигателя. В таких случаях мы поступаем следующим образом. Во-первых, чуть приотдаем болты крепления проставки (под крышкой ТНВД) и немного сдвигаем проставку вместе с крышкой. Цель – увеличить объем подачи топлива, чтобы установить обороты холостого хода в соответствии с техническими требованиями или чуть выше. Иногда этого бывает достаточно, чтобы избавиться от периодических остановок двигателя. Но на некоторых ТНВД проставка фиксируется относительно корпуса пластиковой пломбой, которая не дает возможности изменить объем подачи топлива. Тогда переходим ко второму этапу.

Читайте также:  Турник с регулировкой высоты перекладин

Снимаем крышку ТНВД и проставку вместе с управляющим электромотором. Все это отмываем в керосине и удаляем пломбу. Справедливости ради надо сказать, что такие пломбы до сих пор нам встречались только у немецких машин («BMW»), у японских их не было, но, возможно, и у них со временем появятся подобные фиксаторы положения проставки.

Теперь пальцем проверяем, как перемещается кольцо протечки. Если оно хоть немного заедает, мы его просто расхаживаем. Периодически заменяя топливо в корпусе ТНВД, пальцем перемещаем кольцо протечки взад-вперед. Через 2-4 часа «расхаживания» кольцо начинает перемещаться более-менее легко, без заеданий. Еще раз меняем топливо в корпусе насоса (мы для этого используем пластиковую бутылку с наконечником из резиновой трубки, но можно пользоваться резиновой грушей) и собираем ТНВД. При установке проставки довольно сложная операция – попасть кончиком рычага в углубление на кольце протечки, но с двух-трех попыток обычно все получается.

После сборки ручным насосом заполняем ТНВД топливом и запускаем двигатель. При необходимости, сняв верхнюю крышку, регулируем величину оборотов холостого хода.

Не увеличивая подачу топлива во всем диапазоне работы двигателя, величину оборотов холостого хода можно изменить, изгибая магнитный экран датчиков. (РИС 21)

Рис. 21. Внешний вид ТНВД с электронным управлением шестицилиндрового двигателя фирмы « Nissan ». Сняв крышку и изгибая экран, можно отрегулировать обороты холостого хода. Ослабив винты с плоским шлицом, можно сместить проставку вперед, увеличив подачу топлива. Вывернув эти болты полностью, можно снять проставку и расходить (притереть) кольцо протечки. Аналогичные ТНВД стоят на большинстве машин фирм « Mazda », « Isuzu » и « Nissan » с электронно-управляемыми дизелями.

После такого ремонта двигатель работает гораздо устойчивей и порой даже его мощность возрастает до паспортных значений. Но еще больше улучшить характеристики ТНВД можно, если вы его обработаете какой-нибудь присадкой. Например «Хадо» или «Форум», который содержит фторопласт. Как это сделать, смотрите в главе «Обработка фторопластом».

У дизельных двигателей фирмы «Nissan» с электронным управлением ТНВД на воздуховоде есть (после воздушного фильтра) датчик потока воздуха (почти такой же, как и у многих бензиновых двигателей с впрыском топлива). Замечено, что, если этот датчик снять и немного поболтать в чистом бензине, после чего дать ему спокойно (т.е. не обдувая сжатым воздухом) высохнуть и вновь установить на место, двигатель на холостом ходу будет работать лучше (ровнее) и мощность его возрастет. Если есть аэрозольный очиститель для карбюраторов, то можно и им промыть датчик. Но не делайте этого при работающем двигателе, поскольку тоненькие спиральки в датчике могут от перепада температур лопнуть. После этого придется искать другой датчик потока воздуха.

Второе слабое место электронных ТНВД фирм «Nissan», «Mitsubishi» и «Isuzu» – контакты. Дело в том, что фирма «Toyota», например, в двигательном отсеке почти не использует многоштырьковые разъемы, у нее разъемы на 2-4 контакта, но их много, поэтому с контактами в ее двигателях практически не бывает проблем. А «Isuzu» для управления ТНВД делает один разъем, и, как следует из практики, надежность этого изделия оставляет желать лучшего.

Исправность контактов в больших разъемах на жгуте управления ТНВД можно проверить следующим образом. Включаем зажигание и, не заводя двигатель, начинаем шевелить все подозрительные разъемы. Если в ходе этой процедуры в корпусе насоса или где-нибудь еще раздастся щелчок или «журчание», то, скорее всего, разъем с дефектом. Еще раз тщательно проверьте его, и если событие (щелчок) повторится, нужно принимать меры. Какие? Очень простые. Разъедините разъем и при помощи иголки поправьте (очистите) все контакты. Половину разъема с «мамами» желательно разобрать, чтобы поправить и почистить все контакты более тщательно. После этого все контакты нужно смазать жидким маслом (например, трансформаторным, но подойдет и любое моторное); проверить уплотняющую резинку (очистить от пыли, поправить и смазать) и соединить разъем.

Корниенко Сергей, г. Владивосток, диагност
© Легион-Автодата

Источник

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Поделиться с друзьями
Настройки и регулировки