Подкачка топлива на двигателях Cummins, зачем нужна и как выполняется?
Силовые агрегаты американского концерна Камминз устанавливаются на разнообразную автотехнику, применяемую в различных секторах экономики. Это и относящиеся к среднему тоннажу ГАЗели, и большегрузные КАМАЗы, и перевозящие пассажиров НЕФАЗы и т.д. «Американцы» здорово помогают в решении задач на строительстве, в сельскохозяйственных холдингах, на лесозаготовках и т.п. Мотор добротно выполнен из крепчайших материалов с весомой долей металлов, развивает высокую мощность, потребляя при этом минимальное количество ДТ. Его несложно отремонтировать, так как создатели тщательно продумали удобное расположение деталей, которые можно заменять. Эффективная топливная система, в основном это Коммон Рейл, помогает получать хорошую проходимость. Топливный насос высокого давления (ТНВД) работает в паре с подкачивающим ТННД. Об этой подкачке и будет наша статья. Каковы её цели, как она осуществляется? Вместе с ответами на эти вопросы затронем и тему профилактики неисправностей ТС.
Как работает топливная система?
Эффективность топливной системы в ДВС определяется возможностью получения высокой мощности при минимальном потреблении горючего, идущего на сгорание в специально организованной камере. Это сгорание топлива, смешанного для повышения эффективности с воздушной массой, становится источником выработки газовой энергии, преобразуемой цилиндропоршневой группой в механическую, благодаря которой запускается колёсная группа.
Common Rail является совместной разработкой концерна с фирмой Бош, она до сих пор считается одной из самых передовых. Одно из решений — это внедрение нагнетающего высочайшее давление топливного насоса, ТНВД. Благодаря его действиям горючее доставляется на сгорание по трубам ускоренно, измельчается до состояния, близкого к консистенции тумана. Сам впрыск производится инжекторами форсунок. Взаимодействие всех составляющих контролируется электроникой, что даёт возможность выбора наиболее подходящего момента вливания с точным расчётом необходимого объёма. Это и позволяет оптимизировать расход ДТ с возможностью набора максимальной мощности.
На основе этой ТС Cummins применяет и собственные, используя те же принципы. Есть и альтернативные, с применением форсунок, имеющих дополнительную функцию насосного устройства. В любом случае без подъёма давления сегодня ни одна применяемая американскими разработчиками ТС не обходится, а это значит, что есть потребность и в подкачке топлива.
Зачем нужна подкачка?
Подкачка топлива в ТС Коммон Рейл и подобных системах, применяемых американским производителем Камминз, обычно связана с понижением давления горючего, разгоняемого в целях ускорения доставки до места сгорания и соответствующей оптимизации дизельного расхода. Как правило, это необходимо для предотвращения разрыва труб и шлангов на топливопроводе и в прочих составляющих ТС. Горючее в рамках движения по контуру проходит несколько этапов, в том числе и фильтрацию. Если постоянно держать давление на высочайших значениях, то такие разрывы становятся неизбежными. Поэтому давление понижается применением дополнительного насоса низкого давления (ТННД), выполняющего и подкачку горючего для ТНВД. Но есть модели, обходящиеся без этого дополнительного насоса, тогда подкачка осуществляется вручную, дополнительно вводится обычный накачивающий насос.
В этом случае рукояточное поднятие создаёт разряжение, так как механизм связан с поршнем, открывается спецклапан, происходит всасывание горючего, оно уходит под поршневой компонент. Обратный ход поршня вниз повышает давление и закрывает обозначенный клапан, одновременно открывается другой клапан, позволяющий нагнетать давление, топливо уходит на фильтрацию. В ТННД же эти процессы автоматизированы, пользователь избавлен от необходимости ручной подкачки.
Но даже при наличии ТННД имеются и другие подкачивающие насосы, действующие на автоматике. Например, так устроена ТС на двигателях среднетоннажных автомобилей ISF. Тонкая фильтрация топлива сопровождается подкачиванием насосным устройством. Расположение этого насоса — моторный отсек, левая сторона, рамный ланжерон. Размещение же ТННД в этой модификации ДВС — непосредственно корпус ТНВД, что создаёт дополнительное удобство применения обоих устройств.
В двигателях Cummins ISLe подкачивающий насос применяется, чтобы заполнить шестеренчатый на запуске. Он запускается поворотом включателя на полуминутный промежуток, после запуска мотора необходимости в подкачке уже нет.
Доступ к подкачивающему насосу в этой и других сходных моделях ДВС открывается только после снятия управляющего электромодуля вместе с его охлаждающей пластиной, так как он собран вместе с ними. Для этого отсоединяется проводной жгут, выворачиваются болты крепежа пластины и вынимается единая конструкция.
Последствия отсутствия или недостаточной подкачки
При неисправности или частичной потере функциональности подкачивающего насоса топливная система не сможет работать так же эффективно, как раньше. В одних случаях возможны разрывы труб и шлангов на магистрали, в других не получится отфильтровать топливо, что чревато засорами на пути его следования, пока проходы не будут забиты окончательно, тогда возможна и остановка ДВС.
Там, где предусмотрена парная работа ТНВД и ТННД, неисправность последнего неизбежно приведёт к поломке первого насоса. В отдельных случаях без подкачки станет невозможным наполнение шестерёнчатого насоса, что заблокирует деятельность системы.
Всё это означает, что неисправный подкачивающий насос должен быть отремонтирован или заменён.
Неисправности и их решения
Как правило, неисправный топливный насос подкачки, относится он к ручному типу или ТННД, принято заменять новым, так как ремонт редко удаётся оправдать экономически. Со временем у него снижается производительность, это обычно обусловлено износом составляющих. Здесь могут быть и истёртые шестерёнки, заклинивающие подшипники и т.д. Часто это бывает из-за недостатка смазки, что порождает необходимость проверки всей системы. Возможно, используется некачественный масломоторный состав, напомним, что концерн рекомендует для своих СА разработанную им марку Вальволайн. Стоит также проверить и масляный насос, потому что у него тоже со временем падает продуктивность. Ну и, конечно, это может быть последствием недостаточной фильтрации или возникающих вследствие озвученных причин утечек.
Иногда подкачивающий насос попросту перегревается, что становится следствием проблем в системе охлаждения. Возможно, не справляется и вентилятор. Среди отказывающих деталей стоит назвать и валы, которые хотя и крепки, но со временем даже у крепких металлов накапливается так называемая «усталость».
Нельзя скидывать со счетов и качество горючего, от него зависит работоспособность всех составляющих ТС в двигателях Камминз. Последствия применения загрязнённого горючего негативно сказываются и на подкачивающих топливных насосах. Происходит закупорка проходных путей, грязь проникает и в сам насос, ему становится тяжелее работать, ускоряется износ составляющих.
Замена ТННД
Для примера приведём последовательность действий по замене ТННД в двигателях Cummins ISBe и QSB. Отключите аккумулятор, перекройте трубы подачи и слива горючего, проведите очистку фитингов и снимаемых запчастей. Далее нужно демонтировать топливопровод от каналов входа и выхода горючего на ТННД, отсоединить разъём проводки. После этого раскручивается крепёж насоса к пластинке охлаждения модуля, вынимается и сам насос. Закрутка болтов крепежа производится под 24 или 25 Нм, зависит от напряжения, там, где оно подаётся на 24 вольт, идёт последняя цифра. Регулятор напряжения расположен снизу от управляющего модуля, для его закрепления используются два болта.
При тестовом запуске мотора проследите, не появились ли утечки, нет ли посторонних шумов.
Профилактика неисправностей
Чтобы подкачивающий насос в двигателе Cummins работал дольше, необходимо уделять внимание профилактике его неисправностей. В частности, заправляйтесь в проверенных местах, чтобы низкое качество заливаемого горючего не осложняло работу ТС. Для его очистки в конструкции предусмотрены фильтрующие компоненты, их необходимо вовремя заменять. По возможности установите и дополнительное сепарационное устройство, оно будет удалять влагообразования и очищать горючее от крупной грязи.
Отслеживайте и состояние насоса, и работоспособность всей топливной системы, для чего проводите регулярные осмотры, в том числе и со съёмом компонентов, очищайте их при этом от накопившейся грязи, она затрудняет их деятельность и может проникнуть внутрь, нанося вред. Не допускайте утечек, заменяя прохудившиеся трубы и шланги. Для профилактики этого явления установлены различные элементы уплотнения — прокладки, кольца, сальники, не забывайте их вовремя менять, можно практиковать и превентивную замену, например, раз в год.
Во избежание перегревов держите под контролем и систему охлаждения, так же не допускайте утечек и профилактируйте их обновлением уплотнителей, пользуйтесь только качественным тосолом, вовремя меняйте и ремонтируйте водяную помпу. Система жидкостного охлаждения усиливается действием вентилятора, поддерживайте и его работоспособность.
Так как многие составляющие из металла выходят из строя раньше срока из-за недостатка смазки, займитесь и системой маслообеспечения. Заливайте только качественное масло высших сортов, лучше, если это будет разработанный концерном Вальволайн, вовремя меняйте масляные фильтры и поддерживайте работоспособность масляного насоса. Так же не допускайте утечек, меняйте уплотнители.
Таким образом, подкачивающий насос — важный элемент в топливной системе двигателя Камминз, мы рассказали о его деятельности в различных вариантах, привели описание действий по замене в некоторых версиях. Особое внимание уделили и вопросам профилактики. Надеемся, что наши советы будут полезны пользователям и помогут продлить срок жизни мощного мотора. У нас вы можете приобрести все необходимые для ремонта Камминз компоненты, они распространяются с гарантией производителя.