Топливная система дизельных двигателей грузового транспорта

Мы собираем самые частые вопросы о запчастях, которые покупатели задают нашим продавцам, и отвечаем на них вместе с экспертами торговой сети AUTO3N. Хотите, чтобы мы ответили на ваш вопрос? Спрашивайте в комментариях.

Вопрос: Как устроена дизельная топливная система?

Высоконагруженные дизельные двигатели грузовых автомобилей нуждаются в эффективных системах подачи топлива. Чтобы получить необходимое тяговое усилие и сдвинуть многотонную махину с места, в двигатель должно подаваться строго определённое количество солярки в определённый момент и с определённым давлением.

Современные дизельные топливные системы состоят из шести основных узлов:

• топливного бака,
• топливоподкачивающего насоса,
• магистральных топливопроводов,
• топливных фильтров,
• топливного насоса высокого давления (ТНВД),
• форсунок.

В зависимости от устройства ТНВД, различают три основных типа топливных систем: с рядным ТНВД, с насос-форсунками и магистральный в аккумуляторной системе типа Common rail.
В этой статье мы расскажем о каждом типе подробнее.

Системы с рядным ТНВД
Рядные топливные насосы высокого давления имеют одну из наиболее простых и надёжных конструкций. В них плунжерные пары, которые нагнетают давление в топливной системе, расположены в ряд (отсюда, собственно, название узла), и каждая пара подаёт топливо только в один цилиндр двигателя. То есть, на 6-цилиндровом двигателе устанавливается шестирядный ТНВД, на 8-цилиндровом типа V8 — восьмирядный.

Плунжеры приводятся в работу кулачковым валом. При вращении он приводит в движение плунжер внутри втулки насоса, создавая, таким образом, необходимое давление для открытия нагнетательного клапана и подачи топлива к форсунке по топливопроводу. Сам кулачковый вал, при этом, приводится в действие коленчатым валом. Если обороты коленчатого вала увеличиваются, происходит ранний впрыск топлива, если уменьшаются — поздний.

С развитием электроники на рядных ТНВД появились дополнительные датчики, которые следят за подачей топлива в каждом цилиндре. Если в каком-то цилиндре топлива мало или, наоборот, много, датчик это автоматически отрегулирует.

Топливные системы с рядными ТНВД применялись раньше практически на всём грузовом транспорте, и, в том числе, на КамАЗах, но сейчас считаются устаревшими.

Их несомненное преимущество в простом устройстве, ремонтопригодности и низкой стоимости ремонтных работ. Например, ремонт механической форсунки в среднем может стоить 3 тысячи рублей. Ремонт форсунки в системах с новыми технологиями — 12-15 тысяч рублей. Кроме того, рядный ТНВД непривередлив к качеству дизеля.

Однако по сравнению с другими появившимися на рынке системами, минусов у неё всё-таки больше. Во-первых, у форсунок небольшой ресурс, ремонтировать или менять их приходится чаще. В среднем, между ремонтами автомобили с рядным ТНВД проезжают 250-300 тысяч километров. Во-вторых, рядный ТНВД довольно громоздкий, при этом КПД топливной системы ниже других, существующих на рынке. В-третьих, у систем с рядным ТНВД большой расход топлива.

Рядный топливный насос высокого давления Bosch. Все виды ТНВД можно посмотреть в нашем каталоге.

Системы насос-форсунка
В системах насос-форсунка ТНВД и форсунка объединены в одно устройство, которое устанавливается в каждом цилиндре двигателя. У такой системы есть явное преимущество перед системой с рядным ТНВД: так как каждая насос-форсунка — это отдельный элемент, узел в общем корпусе, то при выходе одной форсунки из строя, двигатель будет работать. Да, он будет троить, машина плохо ехать, но ехать. Тогда как при поломке рядного ТНВД двигатель заглохнет, так как прекратится подача топлива во все цилиндры.

Системы насос-форсунка применяются, например, в грузовиках Sсania и Volvo. Их выпускали достаточно долго, но сейчас и они постепенно уходят в прошлое. Минус топливных систем насос-форсунка в том, что они очень чувствительны к качеству дизеля. Мельчайшие примеси могут вывести насос-форсунку из строя, а её ремонт очень дорогой и может достигать 25-30 тысяч рублей за один узел.

Системы Common Rail
В аккумуляторных системах Common Rail используются магистральные ТНВД. Главное отличие таких систем в том, что перед подачей на форсунки, топливо накапливается в специальной топливной рампе, установленной на двигателе. В так называемом аккумуляторе топливо находится под давлением до 2700 бар и из него подается к форсункам. Благодаря такому устройству, топливо в системе Common Rail сжигается более эффективно, то есть расход дизеля меньше по сравнению с другими системами. Удельная мощность двигателей больше, а их шумность меньше. Кроме того, грузовые автомобили, оснащённые системой Common Rail, соответствуют требованиям экологических норм Евро-4 и Евро-5.

За счёт упрощённой конструкции и устройства самих форсунок, ремонт топливной системы Common Rail относительно недорог. Сами форсунки и насос легко поддаются ремонту, и ремонтировать их можно 2-3 раза. Что особенно важно, новые форсунки могут прослужить достаточно долго до первого ремонта — до 500 тысяч километров пробега, а после ремонта — ещё 300-400 тысяч километров.

Топливная система Common Rail была разработана немецкой компанией Bosch и применяется сейчас как в грузовых, так и в легковых автомобилях. На сегодняшний день, Common Rail является основной топливной системой дизельных автомобилей.

Основные рекомендации по обслуживанию топливных систем
Две главные рекомендации прозвучат банально, но мы не устанем повторять: чтобы топливная система работала долго и бесперебойно, необходимо своевременно менять топливные фильтры и заправляться на хороших заправках известных брендов. Кроме того, мы всегда рекомендуем владельцам грузовых автомобилей пользоваться присадками, повышающими октановое число.