Плунжерная пара в дизельном двигателе

Под плунжерной парой понимается один из основных рабочих узлов ТНВД (топливного насоса высокого давления), широко применяемого в дизельных двигателях. Кроме того, аналогичные механизмы используются в различных гидромашинах, обычных насосах, гидрокомпенсаторах и другом подобном оборудовании. Популярность и востребованность плунжерной пары объясняется сочетанием впечатляющих эксплуатационных характеристик, в числе которых надежность, долговечность и простота конструкции.

Определение и история появления

Плунжерная пара представляет собой механизм, состоящий из двух элементов. Первый из них, давший наименование всему узлу, называется плунжер или поршень, а второй – так называемая гильза или втулка. Принцип работы пары основан на том, что плунжер совершает возвратно-поступательное движение внутри втулки. В результате, при помощи каналов, расположенных внутри механизма, топливо или другая рабочая жидкость под высоким давлением подается в пространство, расположенное над поршнем.

Необходимость в разработке ТНВД на основе одной или нескольких плунжерных пар появилась после изобретения дизельного двигателя, совершенного Рудольфом Дизелем. В число ключевых особенностей агрегата входила подача топлива в камеры внутреннего сгорания под давлением, что выступало обязательным условием его гарантированного самовоспламенения. На первых моделях для решения этой задачи использовался громоздкий и тяжелый компрессор, наличие которого заметно снижало общий КПД дизельного двигателя.

Разработка в 20-х годах прошлого века Робертом Бошем ТНВД, использующего в качестве основного рабочего узла плунжерную пару, позволило значительно сократить габариты дизельного двигателя, сохранив его впечатляющие эксплуатационные характеристики в виде экономичности, эффективности и высокого уровня мощности. Дальнейшее совершенствование плунжерной пары состояло в повышении качества изготовления поршня и гильзы, а также использовании более современных материалов.

Устройство и требования к изготовлению

Как уже было отмечено выше, плунжерная пара состоит из двух элементов, каждый из которых предназначен для выполнения четко определенных функций:

1. Плунжер. Изготавливается в виде металлического цилиндра, длина которого существенно превосходит диаметр. Основное назначение детали – возвратно-поступательное движение внутри втулки.
2. Втулка. Также изготавливается из высокопрочного металла в виде полого цилиндра. Внутри детали располагаются отверстия, предназначенные для подачи или отвода топлива (для ТНВД дизельного двигателя) или других рабочих жидкостей (для обычного насоса и различных гидромашин).

Ключевое требование к плунжерной паре состоит в обеспечении герметичности узла при одновременном свободном перемещении плунжера внутри поршня. Для решения задачи при изготовлении деталей требуется тщательно соблюдать геометрические размеры, а в дополнение к этому поверхности обоих элементов тщательно обрабатываются, благодаря чему достигается плотность примыкания друг к другу. Стандартным считается зазор между поршнем и втулкой составляющий 1-3 мкм. Сказанное объясняет, почему плунжерную пару нередко называют прецизионной, что буквально означает «высокоточная».

Эксплуатация рассматриваемого узла сопровождается высоким давлением и серьезным уровнем сопутствующих нагрузок. Поэтому, помимо герметичности, к плунжерной паре предъявляются серьезные требования в части прочности и устойчивости к различным физическим воздействиям. Как следствие – для изготовления узла применяются высокопрочные и износоустойчивые марки стали и современное оборудование, способное обеспечить нужную степень точности геометрических размеров деталей и необходимые технологии обработки металла. Долговечность и надежность плунжерной пары являются одним из ключевых факторов, благодаря которым обеспечиваются впечатляющие характеристики дизельного двигателя в целом.

Принцип работы и разновидности

Стандартная схема работы плунжерной пары выглядит следующим образом:

1. Стартовое положение плунжера – в нижней части гильзы. Оно достигается за счет действия пружин.
2. Кулачковый вал оказывает давление на поршень.
3. Плунжер перемещается по втулке в верхнее положение, что вызывает увеличение давления топлива в пространстве над поршнем, куда оно поступает через специальные каналы в гильзе.
4. Повышение уровня давления приводит к открыванию клапана, следствием чего выступает дальнейшее перемещение горючего через форсунки в камеры внутреннего сгорания.
5. Завершает рабочий цикл перемещение плунжера в стартовую позицию, осуществляемое за счет действия пружин.

Простота описанного принципа действия плунжерной пары выступает важным объяснением надежности и долговечности основного рабочего узла ТНВД. В настоящее время применяются две основные разновидности рассматриваемого механизма. Отличие между ними заключается в наличии в плунжере специальной кольцеобразной просечки. Она используется для сбора и возврата утечек горючего в основную магистраль топливного насоса. Изготовление плунжерной пары в этом случае требует несколько больших расходов, которые компенсируются повышением эффективности работы двигателя.

Область применения и функциональное назначение

Основной сферой применения плунжерной пары является ТНВД, используемый в дизельных двигателях. Функциональное назначение механизма в данном случае заключается в следующем:

• подача дизельного топлива к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
• определение необходимого количества горючего, которое требуется переместить к форсункам;
• установление оптимального режима впрыска дизельного топлива в камеры сжигания двигателя.

Эффективное выполнение указанных функций достигается за счет совместной работы плунжерной пары и современных систем автоматизации и контроля, повсеместно используемых в ТНВД. Рабочий узел предназначен для физического воплощения в практической деятельности параметров и характеристик, определяемых при помощи автоматики.

Помимо дизельных двигателей, плунжерные пары часто применяются в различных по устройству и назначению насосах, а также гидромашинах и другом подобном оборудовании. Настолько широкое использование рассматриваемого механизма связано с сочетанием относительной простоты конструкции и принципа действия с надежностью, эффективностью и долговечностью узла.

Основные достоинства и недостатки

Появление ТНВД, использующего в качестве основного рабочего узла плунжерную пару, стало одной из ключевых причин стремительного роста популярности дизельных двигателей. Такое развитие событий стало возможным, благодаря впечатляющим эксплуатационным и техническим характеристикам агрегата, значительная часть которых является непосредственным результатом применения рассматриваемого механизма. Ключевыми достоинствами плунжерной пары в частности и ТНВД в целом выступают:

• надежность. Нередко именно это слово выступает в качестве первой ассоциации при упоминании дизельного двигателя. Данная характеристика вполне заслуженно считается одной из визитных карточек агрегата;
• универсальность. Наличие ТНВД и плунжерной пары позволяет разом решить многочисленные задачи, обеспечивающие эффективную работу дизельного двигателя. К ним относятся: подача топлива под высоким давлением, его дозировка и определение наиболее подходящего режима впрыска горючего для последующего сжигания;
• высокий КПД. Ключевое преимущество агрегатов на дизельном топливе, которое в сочетании с экономичностью приобретает в современных условиях особенно важное значение;
• экологичность. Двигатель внутреннего сгорания достаточно сложно назвать полностью безопасным для состояния окружающей среды механизмом. Тем не менее, современные дизельные агрегаты отвечают самым строгим экологическим стандартам, что достигается за счет полного сжигания топлива, его небольшого расхода и, как следствие, минимального количества вредных выбросов.

По сути, единственным существенным недостатком плунжерной пары в современном дизельном двигателе выступает износ механизма, связанный со сложными условиями его эксплуатации. Важно отметить, что качественное изготовление и использование высокопрочных марок стали позволяет существенно увеличить нормативный срок службы основного рабочего узла ТНВД. Тем не менее, полностью исключить износ, конечно же, невозможно.

Признаки неисправности

Возникновение проблем, вызванных износом плунжерной пары, обнаружить достаточно просто. Основными симптомами их появления становятся:

• трудности с запуском двигателя;
• уменьшение мощности агрегата или плавающее значение параметра, характеризующего количество оборотов;
• посторонние шумы при работе двигателя;
• повышенный расход горючего.

Частой причиной повышенного износа плунжерной пары становится использование некачественного топлива. При этом необходимо помнить, что своевременное выявление проблем и грамотно проведенный квалифицированными специалистами ремонт, который заключается в замене обоих элементов рабочего узла, могут обеспечить дальнейшую длительную и беспроблемную эксплуатацию дизельного двигателя. Главное при этом – обратиться к профессиональным и опытным специалистам. Такой подход является вполне оправданным, так как небольшая экономия на стадии диагностики и ремонта нередко оборачивается намного более серьезными финансовыми потерями в ближайшем будущем, связанными с необходимостью замены или полного перебора агрегата.

Плунжер: что это?

Плунжер является специальным вытеснителем, который имеет цилиндрическую форму. Длина плунжера намного больше диаметра. Другими словами, плунжер представляет собой специальный поршень, который используется в таких механизмах, где требуется создание более высокого давления сравнительно с обычными поршневыми насосами. Отличительной особенностью выступает то, что уплотнитель находится на цилиндре и перемещается по поверхности плунжера в тот момент, когда совершается возвратно-поступательное движение. Такое решение получило название плунжерная пара.

Что касается автомобиля, в его конструкции широко известными механизмами с плунжером (плунжерные пары) являются топливные насосы высокого давления для дизельных агрегатов, гидрокомпенсаторы механизма газораспределения и другие. Далее мы рассмотрим принцип действия плунжера и особенности конструкции на примере плунжерной пары топливного насоса дизельного двигателя.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое топливный насос высокого давления (ТНВД). Из этой статьи вы узнаете о конструктивных особенностях и принципах работы данного элемента топливной системы дизельного двигателя.

Содержание статьи

• Плунжерная пара ТНВД
• Особенности эксплуатации плунжерных пар топливного насоса
• Как самому определить неисправность плунжерных пар

Плунжерная пара ТНВД

Топливный насос является устройством, которое нагнетает дизтопливо в двигатель под большим давлением. Одним из важнейших составных элементов ТНВД выступает плунжерная пара, в результате работы которой обеспечивается подача горючего и его последующее распределение по цилиндрам дизельного силового агрегата. Указанная плунжерная пара состоит из следующих элементов:

• втулка;
• плунжер;

Плунжер в данной конструкции представляет собой длинный цилиндрический поршень, который перемещается внутри втулки во время работы топливного насоса. Плунжер во втулке совершает возвратно-поступательное движение, реализуя нагнетание и всасывание дизельного топлива. На втулке плунжерной пары ТНВД имеются отверстия, через которые топливо попадает в устройство для нагнетания. Плунжер также служит регулятором, который дозирует топливо.

Получается, плунжерная пара точно отмеряет количество дизтоплива, которое подается в цилиндры двигателя, а также обеспечивает необходимое давление в строго определенный момент подачи. Для достижения необходимых показателей к плунжерным парам выдвигаются отдельные требования.

Как поверхность втулки, так и плунжера изготавливается из предельно твердых материалов, которые также закаляют. Характеристиками плунжерной пары ТНВД является твердость плунжера после прохождения процесса термической закалки в заводских условиях на приблизительной отметке от 58 до 62 единиц.

Применение дополнительных улучшений позволяет существенно увеличить это значение в среднем до 75 единиц. Такой подход обеспечивает долговечность и прочность полученных плунжерных пар. Готовая прецизионная пара втулка-плунжер является элементом, который способен создавать необходимое для нормальной работы двигателя высокое давление впрыска дизтоплива.

Главной задачей является свободный ход плунжера и одновременное исключение малейших протечек солярки в плунжерных парах. Для этого допустимый зазор, который образуется между втулкой и самим плунжером, очень мал и находится в рамках от 1 до 3 мкм. Для обеспечения такого зазора осуществляется индивидуальный подбор каждого отдельно взятого плунжера в соответствии с диаметром втулки. После этого детали проходят процесс дополнительной подгонки друг к другу.   

Особенности эксплуатации плунжерных пар топливного насоса

С учетом особенностей конструкции плунжерной пары (микроскопический зазор между втулкой и плунжером) в процессе эксплуатации агрегатов на солярке повышенное внимание уделяется состоянию системы питания дизельного двигателя.

Для поддержания работоспособности плунжерных пар в ТНВД необходимо заправлять дизтопливо надлежащего качества. В солярке не допускается наличие воды и других примесей, а также мелкой пыли и других частиц.

Если вода проникнет в зазор между втулкой и плунжером, тогда происходит разрыв топливной пленки, выполняющей функцию смазочного материала для указанной детали. Работа «на сухую» приводит к высокому трению и значительному перегреву.

Плунжер может заклинить, что вызывает повреждения чувствительного элемента. Даже незначительное содержание воды в топливе приводит к тому, что на поверхностях плунжера и втулки активно развивается процесс коррозии. Наличие механических частиц в солярке быстро выведет ТНВД из строя, так как плунжер просто заклинит.

Как самому определить неисправность плунжерных пар

Неполадки, связанные с плунжерными парами, проявляются в виде затрудненного пуска дизельного двигателя. Также после запуска обороты дизеля могут плавать, двигатель работает неустойчиво и «троит». Также может быть отмечен повышенный уровень шума или даже стук плунжеров во время работы ТНВД.

Под нагрузкой дизель теряет мощность, автомобиль может двигаться рывками. В отдельных случаях неисправность плунжерных пар может привести к тому, что дизельный двигатель идет в разнос. 

Для проверки работоспособности ТНВД используется специальное оборудование, при помощи которого специалисты определяют степень износа плунжерных пар.   Последующее устранение неполадок предполагает как замену вышедших из строя элементов, так и ремонт плунжеров топливного насоса. В процессе ремонта главной задачей становится точная подгонка зазора втулки и плунжера под рекомендуемые параметры.

Можно ли удалить вмятины на машине с помощью вантуза и горячей воды?

С 1970-х годов большинство автомобилей разрабатывались таким образом, чтобы при ударе они деформировались, поглощая как можно больше энергии при аварии. Причина в безопасности. Большее поглощение силы означает меньший побочный ущерб и большую вероятность того, что пассажиры останутся целыми и невредимыми.

Проблема в том, что эта философия дизайна означает, что многие детали современных автомобилей стали гораздо более хрупкими, чем когда-то. Особенно это касается переднего и заднего бамперов. Бамперы, обычно изготовленные из тонкого формованного пластика, подходящего по цвету к окружающим стальным панелям кузова, печально известны тем, что на них остаются вмятины даже от самых легких ударов.

Это проблема, которую пытается решить этот модный взлом TikTok. Он предлагает быстрый и простой метод удаления вмятин средней тяжести с пластиковых бамперов автомобилей без использования специального оборудования.

@barstoolsports

Автомагазины, увидев это 👁👄👁@chicks (через: marcolivierblack/ig)

♬ оригинальный звук – Barstool Sports

На этой странице

Как это работает

Если вам уже приходилось сталкиваться с сильно помятым бампером, то вы знаете, как дорого стоит профессиональный ремонт. Ремонт даже пластиковых бамперов стоит дорого. Причина сводится к философии большинства автомастерских.

По моему опыту, они часто не пытаются ремонтировать сильно помятый бампер. Вместо этого они найдут заводскую замену, что недешево. Добавьте стоимость рабочей силы и возможную замену любых внутренних компонентов бампера, поврежденных в результате удара, и счет может быстро вырасти до болезненного уровня.

Этот лайфхак призван обойти эти проблемы и расходы, используя только чайник, немного кипятка и вантуз для унитаза. Вот необходимые шаги:

1. Вскипятите полный чайник воды, затем доставьте его в машину. Убедитесь, что автомобиль припаркован в таком месте, где много горячей воды на земле не будет проблемой.

2. Медленно залейте всю вмятину кипятком. Затем воткните вантуз в вмятину и попытайтесь прижать его к пластиковой поверхности.

3. Одновременно слегка потяните поршень, залезая под автомобиль и выдавливая вмятину изнутри пластика. (Это намного проще сделать с помощником.) Будьте осторожны, чтобы не обжечься капающей водой.

Results

У меня этот хак вообще не сработал — по крайней мере, не метод, предложенный в видео. Я попробовал это на Toyota Sienna моих родителей, у которой была вмятина такого же размера, формы и расположения, что и в сообщении TikTok.

Во-первых, кипящая вода не прогрела и не смягчила пластиковый бампер в достаточной степени, чтобы можно было вдавить и вытащить вмятину. Я едва мог просунуть руку за вмятину, чтобы надавить на нее, но в конце концов я это сделал. Я надавил на него изо всех сил сразу после нанесения воды, но он остался твердым как камень. Я даже немного не мог сдвинуться с места.

Второй чайник с кипящей водой не имел значения. Когда я попытался отсосать вмятину с помощью вантуза для унитаза, я не смог заставить вантуз плотно прилегать к неровной поверхности бампера.

Мой вывод: это, вероятно, не сработает для большинства людей. Людям на видео повезло: несколько обстоятельств сделали их попытку успешной:

• Пластик бампера был достаточно тонким, чтобы кипящая вода достаточно его смягчила.
• Расположение вмятины и форма автомобиля позволили им просунуть руку и руку за бампер, чтобы надавить на вмятину изнутри, что необходимо для любой надежды на успех.
• Форма и размер вмятины на видео как раз подходили для того, чтобы вантуз унитаза плотно прилегал к пластиковой поверхности. Это придавало вмятине некоторую силу тяги.

Эти три маловероятных условия необходимы для того, чтобы этот хак сработал, и, вероятно, не будут присутствовать для большинства помятых бамперов.

Альтернативные решения

После неудачной попытки я попробовал модифицированный подход.

Я медленно водил тепловым пистолетом на максимальном режиме нагрева над помятым пластиком в течение примерно пяти минут, сохраняя расстояние около восьми дюймов между инструментом и транспортным средством. Это смягчило пластик достаточно, чтобы добраться до бампера и вытолкнуть вмятину.

Так что, если у вас есть тепловая пушка и автомобиль с помятым бампером, этот подход, безусловно, стоит попробовать. Только не держите тепловую пушку слишком близко, иначе вы расплавите краску на бампере.

Примечание. Даже после успешного удаления вмятины бампер моих родителей не был как новый. Там, где была вмятина, все еще были складки, и не хватало краски. Если вы не возражаете против такого рода результатов, попробуйте этот подход. В противном случае меняйте бампер.

После того, как вы отремонтировали или заменили помятый бампер, подумайте о покупке протектора бампера.

Популярные видео

ⓘ

Роберт Максвелл

Роберт Максвелл — писатель, видеооператор, фотограф и онлайн-тренер по силовым упражнениям из Северного Онтарио, Канада. Он вырос в сельской самодостаточной усадьбе, где научился строить свой собственный дом с нуля, самостоятельно ремонтировать автомобили и работать с деревом, камнем и металлом, чтобы найти практические решения многих повседневных проблем своими руками. .

Как удалить вмятину на машине с помощью вантуза?

Может ли поршень выбить вмятину на моей машине? Я попал в небольшой прогиб крыла, и на моем бампере есть вмятина, но она не настолько серьезная, чтобы обратиться в автомастерскую, чтобы ее починить. Я слышал, как люди использовали вантуз, чтобы выдавливать вмятины из своей машины. Как это работает?

Фиби Мах · Ответ дан 11 ноября 2021 г.

Отзыв от Шеннон Мартин, лицензированного страхового агента.

Как бы глупо это ни звучало, поршень может служить более чем одной цели; Вы также можете использовать вантуз, чтобы удалить автомобильную вмятину! Этот метод лучше всего подходит для ремонта пластиковых деталей вашего автомобиля, поэтому вы можете применить этот метод, чтобы выпрямить бампер.

Чтобы использовать вантуз для удаления автомобильных вмятин, вам понадобится кастрюля с горячей водой и чистый вантуз .

Когда все необходимое будет готово, выполните следующие действия:

• Залейте горячей водой вмятину, которую вы хотите исправить. Горячая вода размягчит пластик.
• Поместите вантуз на вмятину. Вытяните поршень, чтобы вытолкнуть вмятину. Вы должны увидеть, как вмятина сгладилась.
• Вы также можете попробовать возьмитесь за бампер плунжером , чтобы вытолкнуть вмятину.
• Повторите шаги столько раз, сколько необходимо, чтобы исправить вмятины.

Чтобы избежать риска повреждения отделки вашего автомобиля, используйте этот метод в более теплую погоду, так как более высокие температуры сделают пластиковые поверхности вашего автомобиля более гибкими.

Хотя этот метод подходит для небольших вмятин, не пытайтесь починить сколотые ветровые стекла или отремонтировать поврежденную крышу с помощью вантуза. Эти сценарии требуют опытного механика.

Если вы обнаружите на своем автомобиле повреждение, для устранения которого требуется нечто большее, чем ремонт своими руками, подумайте о том, чтобы просмотреть свой полис страхования автомобиля в приложении Jerry, чтобы убедиться, что у вас есть наилучшее покрытие в любой ситуации. Джерри сравнивает персонализированные тарифы 50 ведущих провайдеров и доставляет на ваш телефон лучшие предложения за считанные минуты по бесплатно . Средний водитель Джерри экономит 879 долларов в год на страховке автомобиля!

ЕЩЕ : Что делать после изгиба крыла

Ремонт автомобилейВладение автомобилем

ПОЧЕМУ ВЫ МОЖЕТЕ ДОВЕРЯТЬ ДЖЕРРИ

Джерри сотрудничает с более чем 50 страховыми компаниями, но наш контент независимо исследуется, пишется и проверяется нашей командой редакторов и агентов. Нам не платят за обзоры или другой контент.

Просмотреть больше контента

Ресурсы по ремонту автомобилей

• Замена натяжителя приводного ремня

• Что делать, если дворники не отключаются

9004 Стоимость замены водяного насоса

003

• Замена пружинной катушки подвесной пружинной катушки

• CAR Condition Conditioning High Date Hose Замена шлажки

Страхование для вашего автомобиля

• FORD FOCUS SE Страхование

• 9002. Стоимость страховки Lexus Sc 430

• Стоимость страховки Audi A8 L Quattro

• Стоимость страховки Volkswagen Rabbit

Insurance in Your State

• Cheap Car Insurance in Wyoming

• Cheap Car Insurance in Maine

• Cheap Car Insurance in Pennsylvania

• Cheap Car Insurance in North Dakota

• Cheap Car Страхование в Айдахо

Страхование в вашем городе

• Страхование автомобилей в Вашингтоне

• Страхование автомобилей Eaton

• Страхование автомобилей Watertown

• Страхование автомобилей Black Mountain

• Страхование автомобилей Южного Китая

Что спрашивают другие

Законно ли страхование автомобилей Root?

Мне кажется, что я сильно переплачиваю за свою минимальную страховку автомобиля. Я слышал о Root Insurance и совершил тест-драйв, чтобы узнать цену. Сумма денег, которую я буду экономить каждый месяц, переключаясь, невероятна. Это правда или слишком хорошо, чтобы быть правдой?

Джонни Пакетт

11 ноября 2021 г.

Как предотвратить запотевание стекол автомобиля?

Погода снова становится холодной, и мне очень трудно удержать стекло в машине от запотевания, когда я еду утром на работу. Какие-нибудь советы?

Chloe Jenkins

11 ноября 2021 г.

Как предотвратить запотевание стекол автомобиля изнутри?

В последнее время у меня постоянно запотевают окна, когда идет дождь. Это сводило меня с ума — я ничего не вижу! Как лучше всего предотвратить запотевание окон?

Chloe Jenkins

11 ноября 2021 г.

Просмотр всех вопросов

Читать советы экспертов на автомобиле на Jerry

Как заменить гидристое рулевое управление для Pontiac G6

Вы можете заменить свой Pontiac G6. жидкости, сняв крышку бачка, слив старую жидкость и заполнив ее жидкостью Prestone.

Kara Vanderbeek

09 августа 2022 г.

Как заменить жидкость гидроусилителя руля на Honda Pilot 9 2006 г.0017

Замените жидкость гидроусилителя рулевого управления Honda Pilot 2006 года, сняв красную крышку бачка, спустив старую жидкость и заправив ее оригинальной жидкостью Honda.

Kara Vanderbeek

3 августа 2022 г.

Как найти код радиостанции Honda Element 2003 года

Ищете код радиосистемы Honda Element 2003 года выпуска? Найдите все способы получить код радио здесь!

Кара Вандербик

26 июля 2022 г.

Поиск по темам

Национальный общий общий

Прогрессивный

Комплексное покрытие

Парковка

Обзоры автомобилей

Страховые экскурсии

21 -й век

Хранение.