Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Какой двигатель лучше: дизель или бензин?

Оба типа ДВС являются четырехтактными, т. е. их работа делится на 4 цикла:

• впрыск топливной жидкости в цилиндры;
• сжатие смеси;
• воспламенение смеси;
• выпуск (выход отработанных газов).

Принцип действия моторов отличается лишь на третьем этапе: бензин воспламеняется от воздействия электрической искры, а дизель — из-за высокой температуры предварительно сжатого воздуха.

Здесь кроется основное отличие дизеля от бензина — свечи зажигания у него заменены на свечи накаливания. Также у него выше степень сжатия — до 25 единиц против 10-12 у бензина. Поскольку камера сгорания (и весь ДВС) испытывает большую нагрузку, ее детали должны быть прочнее. Кривошипно-шатунный механизм конструктивно не отличается у обоих «движков». Но у «солярки» (другое название дизеля) из-за высокого давления в камере сгорания поршни оснащены дополнительным уплотнительным кольцом.

Следствие отличий — утяжеление дизельного мотора, которое влияет на стоимость, эксплуатацию, ресурс и многое другое.

В выхлопе дизельного автомобиля меньше окиси углерода

Дизельные моторы производят гораздо меньше окиси углерода чем бензиновые аналоги. Это преимущество особо очевидно в неавтомобильных силовых установках, таких как например дизель-генераторах. Бензиновые установки более опасны так как из-за большой концентрации окиси углерода существует опасность для человека, который может отравиться угарными газами. Вот почему в подводных лодках, подземных шахтах всегда используются только дизельные силовые установки. Ведь при применении бензиновых силовых агрегатов существовала бы опасность для людей.

Тем не менее это не говорит о том, что вы можете безопасно находится долгое время в закрытом помещение при работающем дизельном автомобиле. Помните, что дизельный выхлоп все равно содержит окись углерода. Правда в гораздо меньших количествах чем производят бензиновые моторы.

Не забывайте про эффект накопления концентрации газов в закрытом помещение. Иначе существует опасность отравления угарными газами дизельного автомобиля. 

Какие бывают нюансы дизельного двигателя

Ещё совсем недавно благодаря тому, что дизельное топливо стоило почти вдвое дешевле бензина, на недостатки такого мотора смотрели сквозь пальцы, ведь дешевое топливо сочеталось с его малым расходом и великолепными тяговыми способностями автомобиля.

Сейчас ситуация изменилась в корне, и хорошее дизельное топливо, несмотря на то, что это фактически попутный продукт нефтепереработки, стоит дороже бензина. Помимо этого сам дизельный мотор ощутимо дороже и сложнее в эксплуатации и обслуживании, чем бензиновый.

При таком соотношении факторов выбор уже не ограничивается размеренной экономичной ездой или динамичной, но чуть более расходной. Под вопросом стоит сам факт целесообразности приобретения автомобиля на дизельном топливе, ведь несмотря на огромную работу, направленную на устранение его слабых мест, часть недостатков по-прежнему устранить не получилось.

Мы не будем рассматривать в данной статье грузовой автотранспорт, для которого важнейшим показателем является тяга при высокой нагрузке, а также экономичность, поскольку большинство коммерческого автопарка вообще не предлагает бензиновых версий. Это обусловлено тем, что дизельный двигатель большого объёма при высоких нагрузках гораздо предпочтительнее своего бензинового собрата в плане экономичности. Ведь когда речь идёт о расходе топлива в десятки литров на сто километров, даже незначительная экономия выглядит внушительно в денежном выражении.

Кроме того, для подобных машин езда на высоких оборотах вообще не нужна. Бензиновый двигатель при максимальной нагрузке склонен к существенному увеличению расхода топлива, дизель в этой ситуации отличается большей стабильностью.

Отличия бензинового и дизельного двигателей

Но перед тем, как перейти к описанию принципа действия и конструкции топливной системы дизельного двигателя, целесообразно перечислить основные различия между двумя самыми распространенными видами силовых агрегатов. К их числу относятся такие:

1. Механизм работы. В бензиновом двигателе, включая самую востребованную разновидность – инжектор, воспламенение топливовоздушной смеси происходит посредством искры, вырабатываемой свечой, при температуре около 500 градусов, создающейся за счет нагнетания давления. Аналогичный процесс в дизеле осуществляется за счет самовоспламенения, происходящего при более высокой температуре – на уровне 900 градусов. Последняя достигается за счет сжатия исключительно воздуха, поступающего в камеру сгорания, внутри которой затем распыляется дизельное топливо.
2. КПД. Ключевое отличие, которое выражается в сниженном примерно на 15-20% расходе топлива, характерном для дизеля. В результате – даже с учетом выравнивания стоимости бензина и качественного дизельного топлива, использование рассматриваемого двигателя оказывается заметно экономичнее.
3. Экологичность. Еще один критерий, который в сегодняшних условиях приобретает особую актуальность. Дизельный ДВС в современной комплектации минимизирует количество вредных выбросов.
4. Безопасность. Дизельное топливо испаряется медленнее, что в сочетании с отсутствием системы зажигания сводит к минимуму или полностью исключает риск возгорания.
5. Срок службы. В случае использования качественного горючего дизель намного более долговечен, чем силовой агрегат на бензине.

Приведенный выше перечень содержит преимущества дизельного двигателя над бензиновым. Но можно выделить и несколько недостатков. Главный из них – более сложная конструкция, следствием которой выступают сразу два минуса. Первый – удорожание стоимости, конкретное значение которого зависит от модели ДВС. Второй – высокие требования к качеству и регулярности технического обслуживания транспортного средства, которое предусматривает частую замену фильтров и масла.

Дополнительным недостатком, характерным для российских климатических условий, становится сложность запуска при серьезных отрицательных температурах. Выбор в пользу дизельного или бензинового двигателя зависит от персональных предпочтений будущего владельца автомобиля.

Единственное, что необходимо отметить в завершение раздела – это присутствие весьма внушительного перечня достоинств для каждого из вариантов. Именно благодаря этому дизель широко используется для комплектования самых разных видов транспортных средств и спецтехники.

Низкий расход топлива

У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.

***

Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок. США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.

Самые надежные двигатели (из тех, что еще продаются) мы собрали тут.

Фото: фирмы-производители

Что такое мочевина в двигателе

В системе принято применять не чистую мочевину, а так называемый раствор AdBlue, в составе которого карбамид занимает примерно треть по удельной массе. Остальное – хорошо очищенная от посторонних минеральных примесей вода.

Состав заливается в отдельный бак, откуда и расходуется путём дозированного впрыска во выпускной тракт.

Предназначение

При попадании раствора мочевины в выхлопные газы двигателя происходит несколько реакций:

• выхлопные газы обладают достаточно высокой температурой для разложения карбамида на аммиак и углекислый газ;
• промежуточные продукты реакции, возникающие из-за нестабильной температуры выхлопа, также в конечном счёте образуют аммиак;
• при прохождении через SCR-катализатор аммиак реагирует с окислами азота, в результате чего образуется чистый азот и водяной пар;
• углекислота, водяной пар и азот могут выбрасываться в атмосферу, поскольку являются обычными её составляющими.

Результатом всего происходящего будет значительная нейтрализация вредных окислов азота, с которыми очень трудно бороться в высокофорсированных дизельных моторах с турбонаддувом. Любые другие способы снижают экономичность, удельную мощность, и обходятся ещё дороже.

Состав

Система достаточно сложна и состоит из целого ряда компонентов:

• бак, в котором хранится запас мочевины, пополняемый при заправке автомобиля, горловина выведена наружу с применением мер, максимально исключающих заливание туда дизтоплива;
• блок управления системой впрыска AdBlue;
• насос, создающий давление раствора на клапане впрыска в выхлопную трубу перед катализатором SCR;
• датчики содержания окислов азота до и после катализатора;
• обратная магистраль слива излишков от дозатора с клапаном;
• датчики температуры в баке и магистрали впрыска;
• датчик температуры выхлопных газов;
• датчик уровня мочевины в баке;
• фильтры подаваемого в дозатор раствора;
• датчики и клапаны регулировки температуры циркулирующей жидкости;
• катализатор SCR.

В состав входят два контура регулирования – по количеству впрыскиваемого раствора и его температуре. Компоненты системы могут подогреваться жидкостью из системы охлаждения двигателя, за чем следят соответствующие датчики и блок управления. Нельзя допускать широкого изменения температуры мочевины, тем более её замерзания.

Количество подаваемого раствора определяется блоком управления, куда поступает информация о режиме работы двигателя, в частности о температуре отработанных газов.

Нужное количество измеряется клапанами дозатора при фиксированном давлении насоса, остальное циркулирует по обратной магистрали, одновременно подогревая бак. Возможно применение и электроподогрева магистралей.

Каталитический нейтрализатор представляет собой сотовую конструкцию с нанесёнными на керамику благородными металлами, на поверхности которых и происходят каталитические реакции.

Сам материал катализатора при этом не расходуется. При продувании через него выхлопных газов с активными веществами на выходе получаются допустимые по нормам Евро-5 и Евро-6 компоненты.

Помимо управления процессом, блок ведёт и непрерывный контроль за техническим состоянием системы. При выявлении неисправностей высвечивается соответствующий индикатор на приборной панели, сигнализирующий об отключении системы.

Последствия могут быть разными, от значительного ограничения отдачи двигателя до полной невозможности его пуска.

Безопасность

Об этом редко упоминают, рассказывая про бензин или дизель. Плюсы и минусы более подробно стоит рассматривать, так как тема немаловажная. Итак, солярка является, так сказать, мало летучей субстанцией. И это горючее не воспламенится от искры. Многие люди шутят, что об него и вовсе спички можно тушить (конечно, проверять это утверждение не стоит). И то, что для воспламенения этому топливу нужны невероятно высокие температуры, делает его более безопасным.

В отличие от бензина! Это легко воспламеняемая субстанция, к тому же летучая. Кстати, возгорается не топливо, а только его пары. Если горючее залито в бак, а он, в свою очередь, плотно закрыт, то на 80% его от возгорания защитить удалось. А вообще, не самое безопасное топливо. Все знают случаи, когда происходили серьёзные ДТП, автомобили переворачивались, разбивались, а выжившие старались оттуда поскорее выбраться. Почему? А потому что в таких случаях обычно повреждается бак, детали перегреваются. Не исключено, что возникнет искра, и машина просто подорвётся. В этом плане более безопасен дизель. Плюсы и минусы в этом случае расставлены понятно.

Правильная эксплуатация

Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор.

Продлить ресурс дизельного двигателя, и получать удовольствие от владения автомобилем вам поможет выполнение несложных правил:

• дизельные двигатели с турбонаддувом очень требовательны к качеству масла и топлива. Заливайте только то масло, которое соответствует требованиям, установленным для вашего ДВС. Заправляйтесь только на проверенных АЗС;
• проводите ТО топливной аппаратуры и системы предпускового подогрева в соответствии с заявленными производителем нормами. В этом случае у вас не возникнет проблем с запуском дизельного двигателя в холодное время года. Эксплуатация агрегата с неправильно работающей форсункой впоследствии может привести к дорогостоящему ремонту ДВС;
• после активных поездок турбина нуждается в охлаждении. Не глушите мотор сразу же. Дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах;
• избегайте запуска «с толкача». Такой способ оживления мотора может причинить большой вред кривошипно-шатунному механизму вашего ДВС.

Современные инновационные технологии и прогрессивный маркетинг позволяют людям выбирать из автомобилей, которые они могут себе позволить. Нам всё меньше приходится идти на компромисс и жертвовать отдельными параметрами. Особенно эта тенденция заметна в процессе эволюции дизельных автомобилей.

https://youtube.com/watch?v=iNPYfAR4b7k

Ресурс

Выбираем двигатель бензиновый или дизельный и рассматриваем их ресурсы.

Согласно статистике, срок эксплуатации нового автомобиля в среднем составляет от 5 до 8 лет. Так что вопросов по моторесурсу обоих агрегатов нет, хотя производители автомобилей и держат в секрете данные о максимально возможных моточасах и километраже пробега.

А вот те, кто приобретает подержанные авто, очень интересуются этим моментом. Общий ответ есть: по этому параметру бензиновый вариант уступает дизельному.

Причин две:

• Первая: конструкция бензинового движка – она жестче, чем у дизельного, а значит узлы будут быстрее изнашиваться.
• Вторая: дизтопливо по химическому составу представляет собой дополнительную смазку, что продлевает срок эксплуатации. Среди двигателей, которые смогли пройти миллион километров значительно больше дизельных.

Сравнительные характеристики дизельного и бензинового двигателей

Если сравнить два описываемых нами, одинаковых по объему силовых агрегата, то тот, который работает на бензине, обладает большим количеством «лошадок». Другой параметр — крутящий момент обладает повышенным ресурсом у дизеля.

По этим причинам, если вам необходимо ускорение, а не грузоподъемность, благоразумнее остановиться на машине с силовым агрегатом, работающем на бензине. Если же вам важнее грузоподъемность, а не ускорение — берите транспортное средство, оснащенное дизельным силовым агрегатом.

Дизельные и бензиновые автомобили

%rtb-4%

Расход топлива

1 литр дизельного горючего содержит в себе больший объем энергии, в отличие от 1 литра бензина. Дизель имеет больший КПД (коэффициент полезного действия) в рамках сжигания 1 литра горючего. Дизель выгоднее, рентабельней, но он более шумный, чем бензиновый.

Как включается зимой

Дизельный мотор очень трудно заставить работать при температуре ниже минус тридцать градусов по Цельсию. А такая температура преобладает во многих городах и регионах РФ. Дизельные моторы действительно трудно завести в таких условиях. Чего не скажешь об их модификациях. Новейшие дизельные двигатели обладают следующими атрибутами, помогающими включить агрегат лютыми зимами элементарно:

• сильный стартер;
• свечи;
• нагревательные элементы.

Полностью замерзший автомобиль

Последние поддерживают нужный температурный режим в моторном отсеке. При запуске агрегатов, функционирующих на бензине, в мороз нет особых проблем. Если это не мороз ниже минус сорока градусов по Цельсию.

Стоимость текущего ремонта и обслуживания

Отвечая на риторический вопрос, какой двигатель лучше бензиновый или дизельный, уделим особое внимание их обслуживанию. Существует быстрое и длительное обслуживание обоих типов двигателей. Быстрое обслуживание дизельного мотора будет стоить больше, чем аналогичный параметр бензинового двигателя

Быстрое обслуживание дизельного мотора будет стоить больше, чем аналогичный параметр бензинового двигателя.

Дизельный двигатель дороже в обслуживании, так как в этом типе мотора находится больший объем масла. Большое количество масла провоцирует более частую замену фильтров, а также прокладок.

Ремонт дизельного двигателя автомобиля

%rtb-4%

В рамках долгого или длительного обслуживания (долгого ремонта) дизельный мотор обойдется несколько дешевле бензинового. Причина — отличная износостойкость дизельного двигателя по сравнению с бензиновым. Капитальный ремонт дизелю нужен гораздо позже, чем бензиновому мотору.

Стоимость горючего

На дизель и бензин разница в цене была существенной лишь несколько лет назад. Сегодня эти цифры сравнялись. Если раньше при выборе мотора с точки зрения цены на горючее выбор был очевиден — хотите сэкономить на топливе, используйте дизельный мотор, то сегодня и бензин и дизельное горючее практически одинаковы в цене. Поэтому параметр экономичности горючего уже не принципиален.

Дизельный агрегат вибрирует, шумит, долго прогревается и медленно разгоняет автомобиль

Прочно укоренившаяся в головах людей привычка ассоциировать все дизели с тяжелой или сельскохозяйственной техникой сегодня является пережитком прошлого. Что касается шума и вибраций, то эффект «трактора» на современных дизельных авто полностью отсутствует. Более того, европейские тесты и замеры выявили тот факт, что современные дизели оказались тише бензиновых собратьев в разных режимах работы на 5-6 дБ.

С фактом слабого прогрева дизеля при малых нагрузках приходится смириться, но для решения этой проблемы давно найден качественный выход. В дизельные авто штатно устанавливают дополнительный электрический отопитель, так что дизель не боится обледенелых стекол и холодного салона зимой. Такие отопители встречаются и на малообъемных бензиновых малолитражках с рабочим объемом около 1.0 и 1.2 литра, которые за последние 5 лет набрали огромную популярность. Владельцу не все ли равно, откуда берется в салоне тепло? Главное, чтобы это тепло было!

Разгонных характеристик современного дизельного двигателя вполне хватает для достойной конкуренции с бензиновыми установками. Разница в разгоне составляет не более 0.5 или 1 сек. Слыхали про триумф дизельной Audi R10 в гонке Ле-Ман? Это был далекий 2006 год!

Современный гражданский дизель уступает по удельной мощности бензину, но крутящий момент у дизеля намного выше. В городских режимах «старт-стоп» от светофора к светофору дизель оказывается намного динамичнее, ведь мотор имеет ураганную тягу на низких оборотах сравнительно с бензином. Распространенной ошибкой новичков при знакомстве с дизелем является манера езды аналогично бензиновой установке и привычка крутить мотор до высоких оборотов с постоянным выходом за пределы пика крутящего момента.

Чем бензин отличается от керосина, дизеля и т.д.

Сырая нефть – черная жидкость, добываемая из недр земли – представляет собой смесь углеводородов. Помимо прочего в ее состав входят так называемые алифатические (или ациклические) углеводороды, которые состоят из атомов углерода и водорода, соединенных между собой в цепочки различной длины.

Так уж получилось, что углеводороды с разной длиной цепочек имеют разные свойства, благодаря чему и ведут они себя по-разному. Метан, как простейший пример, имеет самую короткую и самую легкую цепочку. В ее составе только один атом углерода (СН4). Благодаря этому метан представляет собой очень «летучий» газ, примерно такой же летучий, как и гелий (которым часто надувают шары).

Чем длиннее цепочка, тем тяжелее становятся углеводороды.

Если рассматривать цепочки в порядке возрастания их длины, то первые четыре – метан (CH4), этан (C2H6), пропан (C3H8) и бутан (C4H10) – это газы, температура кипения которых -107, -67, -43 и -18 °C соответственно.

Углеводороды с более длинными цепочками (вплоть до C18H32) – при комнатной температуре будут находиться в жидком состоянии. А еще более длинные цепочки (с количеством атомов углерода 19 и больше) при комнатной температуре будут находиться в твердом состоянии.

Чем длиннее цепочка, тем выше температура ее кипения и, соответственно, тем менее летучим становится углеводород.

Такие разные и такие удивительно похожие

Таким образом, с увеличением длины цепочки увеличивается температура кипения каждого последующего из углеводородов. Благодаря этому разные углеводороды легко отделить друг от друга методом перегонки (дистилляции). Именно этот способ используют на нефтеперерабатывающих заводах в качестве начальной стадий переработки нефти. Нефть нагревают, так что углеводороды с разной длиной цепочки испаряются по мере достижения их температуры кипения.

Углеводороды, цепочки которых содержат от 5 до 7 атомов углерода (C5H12 — C7H16), очень легкие и легкоиспаряющиеся, называются нафта

. Такие углеводороды используются в производстве различных растворителей.

Углеводороды с цепочками C7H16 — C11H24 смешивают и используют для производства бензина. Температура кипения таких углеводородов ниже температуры кипения воды. Вот почему, если бензин пролить на землю, он очень быстро испаряется.

Следующий ряд углеводородов с цепочками, количество атомов углерода в которых C12 — C15 – это керосин. Немного более длинные цепочки представляют собой дизельное топливо, еще более длинные — топочный мазут. А еще более длинные – это уже смазочные масла. Масла вообще не испаряются при нормальной температуре. Например моторное масло может работать в двигателе при температуре 120°C без какого-либо испарения.

Далее, с увеличением длины цепочки, масла все больше загустевают, переходя в смазки вплоть до полутвердых густых смазок. К ним, в том числе, относится широко известный вазелин.

Цепочки с количеством атомов углерода 20 и более представляют собой твердые вещества, начиная с парафина, затем по мере увеличения длины цепочки — гудрон, а затем битум, из которого делают покрытие для дорог.

Все эти такие разные вещества производят из сырой нефти. А отличие их по большому счету состоит только в длине углеводородной цепочки!

Преимущества и недостатки

Существует ряд факторов, которые выгодно отличают дизельные двигатели:

• экономичность. КПД в 40% (до 50% с применением турбонаддува) просто недосягаемый показатель для бензинового собрата;
• мощность. Практически весь крутящий момент доступен на самых низких оборотах. Турбированный дизельный двигатель не имеет ярко выраженной турбоямы. Такая приёмистость позволяет получить настоящее удовольствие от вождения;
• надежность. Пробег самых надежных дизельных двигателей доходит до 700 тыс. км. И все это без ощутимых негативных последствий. Благодаря своей безотказности, дизельные ДВС ставят на спецтехнику и грузовики;
• экологичность. В борьбе за сохранность окружающей среды дизельный двигатель превосходит бензиновые моторы. Меньшее количество выбрасываемого СО и использование технологии рециркуляции выхлопных газов (EGR) приносят минимум вреда.

Недостатки:

• стоимость. Комплектация, оснащённая дизельным двигателем, будет стоить на 10% больше, чем такая же модель с бензиновым агрегатом;
• сложность и дороговизна обслуживания. Узлы ДВС выполнены из более прочных материалов. Сложность устройства двигателя и топливной аппаратуры требует качественных материалов, новейших технологий и большого профессионализма в их изготовлении;
• плохая теплоотдача. Большой процент КПД значит то, что при сгорании топлива происходят меньшие потери энергии. Другими словами, выделяется меньше тепла. В зимнее время года эксплуатация дизельного двигателя на короткие расстояния будет негативно сказываться на его ресурсности.

Рассмотренные минусы и плюсы не всегда уравновешивают друг друга. Поэтому вопрос о том, какой из двигателей лучше, будет стоять всегда. Если вы собираетесь стать владельцем такого автомобиля, учтите все особенности его выбора. Именно ваши требования к силовой установке будут тем фактором, который решит что лучше: бензиновый или дизельный двигатель.

Пути развития

Инновации дизельного двигателя заключаются в эволюции топливной аппаратуры. Усилия конструкторов направлены на то, чтобы добиться точного момента впрыска и максимального распыления топлива. Создание топливного «тумана» и деление процесса впрыска на фазы позволило достигнуть большей экономичности и повышения мощности.

Наиболее архаичные экземпляры имели механический ТНВД и отдельную топливную магистраль к каждой форсунке. Устройство двигателя и ТА такого типа обладали большой надежностью и ремонтопригодностью.

Дальнейший путь развития заключался в усложнении ТНВД дизельного двигателя. В нем появились изменяемые моменты впрыска, множество датчиков и электронное управление процессами. При этом использовались все те же механические форсунки. В таком типе конструкции давление впрыскиваемого топлива было от 100 до 200 кг/см².

Основная конструктивная сложность заключается в форсунках. Именно с их помощью регулируется момент, давление и количество ступеней впрыска. Форсунки системы аккумуляторного типа очень требовательны к качеству топлива. Завоздушивание такой системы приводит к быстрому выходу из строя ее основных элементов. Дизельный двигатель с Common rail работает тихо, потребляет меньше топлива и имеет большую мощность. За все это приходится платить меньшим ресурсом и более высокой стоимостью ремонта.

Еще более высокотехнологичной является система с применением насос-форсунок. В ТА такого типа форсунка соединяет в себе функции нагнетания давления и распыления топлива. Параметры дизельного двигателя с насос-форсунками на порядок выше аналоговых систем. Впрочем, как и стоимость обслуживания и требования к качеству топлива.

ТНВД. Устройство и принцип работы

Топливный насос высокого давления 5 предназначен для точного дозирования топлива и его подачи в форсунки 4 под необходимым давлением и в определенный момент. В рядных двигателях такой насос помещают сбоку от двигателя, на верхней половине его картера. У V-образных двигателей его устанавливают в развале цилиндров. Существует множество типов ТНВД. В частности, на дизели сравнительно небольшой мощности, предназначенные для легковых автомобилей, как правило, устанавливают ТНВД распределительного типа с одним нагнетающим плунжером-распределителем. Однако мощные многоцилиндровые дизели чаще всего оборудованы многоплунжерными насосами. Пример такого ТНВД для шестицилиндрового V-образного дизеля представлен на рисунке.

Насос состоит из корпуса 5 с крышками, шести насосных секций, механизма привода насосных секций и механизма поворота плунжеров. Каждая насосная секция включает в себя плунжер 8, возвратную пружину 11 с опорными шайбами, нагнетательный клапан 3 с седлом, пружиной и упором, а также штуцер 2 и другие вспомогательные направляющие и крепежные детали. Механизм привода насосных секций состоит из кулачкового вала 7 и роликовых толкателей 6 с регулировочными болтами. В механизм поворота плунжеров входят поворотные втулки 10 с зубчатыми венцами и зубчатая рейка 9 с втулками и ограничительным винтом. Вдоль секций в корпусе насоса высверлены два продольных канала 1 и 4, соединенных друг с другом поперечными каналами. Каждый плунжер очень точно подогнан к своей гильзе, что обеспечивает достижение высокого давления с наименьшей утечкой топлива через зазоры.

Насос работает следующим образом. Кулачковый вал приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи (угловая скорость кулачкового вала в 2 раза меньше скорости коленчатого). Вращаясь, кулачковый вал перемещает своими кулачками роликовые толкатели 6, которые поднимают плунжеры вверх.

Обратный ход толкателей и плунжеров обеспечивается возвратными пружинами. К каналу 4 подводится топливо от топливоподкачивающего насоса, предварительно очищенное в фильтре тонкой очистки.

Когда плунжер находится в нижнем положении, топливо из канала 4 попадает в образовавшуюся надплунжерную полость. При движении плунжера вверх входное отверстие закрывается, и топливо под большим давлением проходит через нагнетательный клапан, штуцер и топливопровод высокого давления к форсунке.

Нагнетание топлива происходит до тех пор, пока надплунжерная полость не соединится со сливным каналом 1 с помощью осевых, радиальных и винтовых проточек в плунжере. При постоянном ходе плунжера, определяемом высотой выступа кулачка, количество подаваемого к форсунке топлива регулируется поворотом плунжера с помощью зубчатой рейки и поворотной втулки с зубчатым венцом. Винтовая проточка в плунжере выполнена так, что по мере его поворота изменяется расстояние от края перепускного отверстия, связанного с каналом 7, до края отсечной кромки винтовой проточки. При этом длина рабочего хода плунжера, во время которого происходит нагнетание топлива, также изменяется.

Для того чтобы топливо, подаваемое в цилиндры, успевало своевременно сгорать, и двигатель развивал наибольшую мощность, необходимо при росте частоты вращения коленчатого вала несколько увеличивать угол опережения впрыскивания топлива.

Регулирование этого угла у насосов с механическим управлением обеспечивается специальной центробежной муфтой, которая устанавливается в корпусе ТНВД и пропорционально частоте вращения коленчатого вала смещает на некоторый угол кулачковый вал насоса в направлении его вращения.

Симптомы и причины неисправностей

• Плохой запуск дизельного двигателя на холодную, и после длительного простоя – означает плохо работающие свечи накала, воздух в системе, обратный клапан стравливает давление топлива, плохая компрессия, разряженный аккумулятор;
• повышенная шумность, увеличенный расход и чёрный дым из выхлопной трубы – означает засорение или износ распылителей и форсунок, неправильные углы опережения впрыска, грязный фильтр очистки воздуха;
• пропала мощность дизельного двигателя – означает отсутствие компрессии, выход из строя турбины, засорение топливного и воздушного фильтров, некорректные углы опережения впрыска, загрязненный клапан ЕГР;
• серый или белый дым из выхлопной, повышенный расход масла – означает трещину ГБЦ или пробитую прокладку ГБЦ (уходит охлаждающая жидкость, а в масле появляется эмульсия), неисправность турбонагнетателя.