Никакие другие конструкции ТНВД не ис­пользуются так многосторонне, как ряд­ные ТНВД — «классика» техники впрыскивания дизельного топлива. Эти ТНВД постоянно совершенствовались и приспо­сабливались к соответствующим облас­тям применения, поэтому их многочис­ленные варианты используют и сегодня. Особые преимущества рядных ТНВД — надежность и удобство обслуживания.

 

Области применения рядных ТНВД

 

Система впрыска снабжает дизель топли­вом. С этой целью ТНВД создает необхо­димое для впрыскивания давление и обеспечивает подачу необходимого коли­чества топлива, которое нагнетается через магистраль высокого давления к форсун­кам и впрыскивается в цилиндры двига­теля. Процессы сгорания в дизеле решаю­щим образом зависят от того, в каком ко­личестве и каким способом топливо пода­ется в камеру сгорания. Самыми важны­ми критериями при этом являются:

• Момент начала и продолжитель­ность впрыскивания топлива;
• Распределение топлива в камере сгорания;
• Момент начала сгорания;
• Закон впрыскивания топлива по углу поворота коленчатого вала;
• Общее количество подведенного топлива в соответствии с желаемой мощностью двигателя.

 

Рядные ТНВД во всем мире применя­ются на двигателях средних и тяжелых гру­зовых автомобилей, а также на соответствующих судовых и стационарных агрега­тах. Их управление производится либо ме­ханическим регулятором частоты враще­ния коленчатого вала и муфтой опереже­ния впрыскивания, либо электронным ис­полнительным механизмом (табл. 1, с. 87).

В отличие от всех других конструкций ТНВД рядный ТНВД смазывается мотор­ным маслом от системы смазки двигате­ля. Поэтому он может работать на топли­ве низкого качества.

 

Стандартный рядный ТНВД

 

Ныне изготавливаемый ряд стандартных рядных ТНВД охватывает многочисленные исполнения (табл. 1, с. 87). Их приме­няют для дизелей с числом цилиндров от 2 до 12 с диапазоном мощности от 10 до 200 кВт на цилиндр (см. также табл. 1 в разд. «Обзор систем впрыска», с. 68). Ряд­ные ТНВД применяются как для двигате­лей с непосредственным впрыском, так и для дизелей с разделенными камерами сгорания.

В зависимости от давления и продол­жительности впрыскивания, а также от ве­личины цикловой подачи топлива сущест­вуют следующие модели рядных ТНВД:

• М (4…6 цилиндров, давление впры­скивания — до 550 бар);
• А (2… 12 цилиндров, до 750 бар);
• P3000 (4… 12 цилиндров, до 950 бар);
• Р7100 (4… 12 цилиндров, до 1200 бар);
• Р8000 (6… 12 цилиндров, до 1300 бар);
• Р8500 (4…12 цилиндров, до 1300бар);
• R (4…12 цилиндров, до 1150 бар);
• Р10 (6… 12 цилиндров, до 1200 бар);
• ZW(М) (4… 1Zцилиндров, до 950 бар);
• Р9 (6… 12 цилиндров, до 1200 бар);
• CW (6…10 цилиндров, до 1000 бар).

 

На грузовых автомобилях преимуще­ственно используется ТНВД серии Р.

 

Рядный ТНВД с дополнительной втулкой

 

К рядным ТНВД относится также насос се­рии Н с дополнительной втулкой, в кото­ром может регулироваться, кроме количе­ства подаваемого топлива, также момент начала его подачи. ТНВД серии Н управля­ется при помощи электронного регулято­ра серии RE, который имеет два исполни­тельных механизма. Эта система позволяет регулировать момент начала впрыскива­ния и подачу топлива с помощью двух ре­ек, что делает излишним автоматическую муфту опережения впрыскивания. Суще­ствуют следующие модели:

• Н1 (6…8 цилиндров, до 1300 бар);
• Н 1000 (5…8 цилиндров, до 1350 бар).

 

Конструкция рядных ТНВД

 

Наряду с рядным ТНВД система впрыска дизельного топлива (рис. «Система впрыска топлива с электронным управлением рядным ТНВД с дополнительной втулкой» и «Система впрыска со стандартным рядным ТНВД и механическим регулятором частоты вращения коленчатого вала») содержит:

• Топливоподкачивающий насос для подачи топлива из бака через систе­му фильтров к ТНВД;
• Механическую или электронную систему регулирования частоты вращения коленчатого вала и коли­чества впрыскиваемого топлива;
• Механизм изменения угла опереже­ния впрыскивания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (дополнительное оборудование);
• Соответствующее числу цилиндров количество магистралей высокого давления;
• Соответствующее числу цилиндров количество форсунок.

 

Для безупречной работы дизеля все узлы системы впрыска должны быть сог­ласованы друг с другом.

 

Регулирование рядных ТНВД

 

Соответствие режима работы двигателя условиям эксплуатации обеспечивает ТНВД регулятор, который воздействует на рейку ТНВД. Крутящий момент дви­гателя примерно пропорционален коли­честву топлива, впрыснутого за один ход поршня, т.е. цикловой подаче.

 

Механический регулятор

 

Механический регулятор для рядных ТНВД называется также центробежным. Он связан системой тяг и регулируемым рычагом с педалью газа. На выходе регулятор приводит в действие рейку на­соса. От регулятора, в зависимости от об­ласти его применения, требуются различ­ные поля характеристик:

• Предельный регулятор модели RQограничивает максимальную час­тоту вращения коленчатого вала;
• Двухрежимные регуляторы моде­лей RQи RQU, кроме максималь­ной частоты вращения коленчатого вала, поддерживают также частоту холостого хода;
• Всережимные регуляторы моделей RQV, RQUV, RQV.K, RSV, RSUVдо­полнительно регулируют частоту вращения коленчатого вала в диа­пазоне между максимальной и час­тотой холостого хода.

 

 

Устройство установки угла опереже­ния впрыскивания топлива

 

Устройство установки угла опережения впрыскивания топлива стандартного рядного ТНВД служит для управления моментом начала подачи и для компенса­ции времени прохождения волны давле­ния черед магистраль высокого давления. Устройство способно изменять угол опе­режения впрыскивания, меняя его с рос­том частоты вращения коленчатого вала на более ранний. В особых случаях преду­смотрено изменение угла опережения впрыскивания в зависимости от нагруз­ки на двигатель. Поскольку на дизеле нет дросселирования воздуха во впускном тракте, управление нагрузкой и частотой вращения коленчатого вала дизеля осу­ществляется регулированием величины подачи топлива.

 

Электронный регулятор

 

При применении электронного регулятора на педали газа размещается датчик, кото­рый связан с электронным блоком управ­ления. Датчик определяет положение педа­ли, и, с учетом реальной частоты вращения коленчатого вала, задает исполнительному механизму параметры определенного по­ложения рейки ТНВД.

 

 

Электронный регулятор выполняет существенно более обширные задачи, чем механический. Благодаря использованию электрических сигналов, гибкой элек­тронной обработки данных и контуров регулирования с электрическими испол­нительными механизмами электронный регулятор позволяет осуществлять рас­ширенную оценку влияющих факторов, которые не могли учитываться при ис­пользовании механического регулятора.

Электронное регулирование работы дизеля допускает также обмен данных с другими электронными устройствами (например, противобуксовочной систе­мой, электронным управлением короб­кой передач и т. д.) и интеграцию в борто­вую систему управления автомобилем.

Регулирование работы дизеля точной дозировкой топлива с помощью элек­тронных устройств снижает уровень эмиссии отработавших газов.