Насос-форсунка — интегрированная система непосредственного впрыска топлива для дизельных двигателей, представляет собой топливный насос, объединённый с форсункой. Используется одноплунжерный насос, обычно приводящийся в действие от распредвала.
История
правитьВ 1911 году в Великобритании был выдан патент на насос-форсунки, напоминающие те, которые используются сегодня[когда?].[1]
Коммерческое использование насос-форсунок в США началась в начале 1930-х годов на двигателях компании Winton, приводящих паровозы, катера и даже подводные лодки ВМС США.[2] В 1934 году, Артур Филден получил патент США No.1,981,913[3] на конструкцию насос-форсунки.[4] Позже, эта конструкция использовалась двухтактных дизельных двигателях General Motors. Большинство средних дизельных двигателей используют один насос и отдельные форсунки, но некоторые производители, такие как Detroit Diesel[5] и Electro-Motive Diesel стали хорошо известны насос-форсунками, в которых насос высокого давления объединен с форсункой. В 1951 году прошла подробная презентация о развитии современных насос-форсунок.[6]
В 1985 году Detroit Diesel, подразделение General Motors Corporation представила первую электронную насос-форсунку для коммерческого транспорта в своей серии 92 двухтактных дизельных двигателей после появления серии 60, четырёхтактных двигателей в 1987 году[7]. Скоро и другие производители переняли электронные форсунки. В 1995 году, Electro-Motive Diesel изменили дизельные двигатели 710 под электронные насос-форсунки.
В Советском Союзе разработкой и внедрением электронно-управляемых насос-форсунок наряду с разработкой Аккумуляторных топливных систем (Common Rail) активно занимались в 80 годы прошлого века в лаборатории автоматики и систем питания ДВС Коломенского филиала ВЗПИ под руководством профессора д.т.н. Феликса Ильича Пинского (1930-2004) [8].
Сегодня[когда?] крупными производителями, использующими насос-форсунки, являются: Robert Bosch GmbH, CAT,[9] Cummins,[10] Delphi,[11][12] Detroit Diesel, Electro-Motive Diesel.[13]
Конструкция
правитьВажным отличием от систем питания на основе механического впрыска и Common Rail является отсутствие в системе питания на насос-форсунках общего ТНВД. Здесь, фактически, каждая насос-форсунка представляет собой индивидуальный для каждого цилиндра миниатюрный ТНВД, а общее число насос-форсунок всегда равно числу цилиндров мотора — по одной на каждый цилиндр[14].
Насос-форсунка всегда устанавливается в головке блока цилиндров, насосной частью наружу, а форсуночной в корпус головки. Привод насос-форсунок осуществляется либо распредвалом, либо отдельным кулачковым валом, поэтому насос-форсунки всегда расположены под клапанной крышкой и снаружи мотора не видны. Дозирование впрыска осуществляется электромагнитным клапаном. Подвод топлива к насос-форсункам осуществляется общим подкачивающим насосом низкого давления. Топливная система разделена на систему подачи с низким давлением (порядка 5 бар) и систему впрыска с высоким давлением (порядка 2000 бар).
Применение
правитьНаиболее широко системы питания дизельных моторов на насос-форсунках получили распространение в США с начала 1980-х годов, ввиду особо жёстких экологических требований страны и широким применением электроники в моторах. Это — практически все дизельные моторы Caterpillar, Cummins, Detroit Diesel, Volvo-USA производства 1980-2010-х годов.
На легковых машинах наиболее известная разработка — TDI от VW-Audi. Постепенно вытесняется из разработок системой Common Rail[источник не указан 2327 дней].
См. также
правитьПримечания
править- ↑ DeLuca, Frank История топливного впрыска (PDF). www.disa.it. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано из оригинала 16 мая 2011 года.
- ↑ Дизельный двигатель Winton 201A. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано из оригинала 26 июня 2009 года.
- ↑ United States Patent 1981913. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 3 марта 2016 года.
- ↑ A. Fielden Fuel Pump (PDF). Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 4 марта 2016 года.
- ↑ Asmus, A; Wellington B. Дизельные двигатели и топливные системы (неопр.). — ISBN 1-56091-542-0.
- ↑ Kettering, E.W. (29 ноября 1951). История возникновения и развития 567 серии локомотивных двигателей General Motors (PDF). ASME 1951 Annual Meeting. Атлантик-Сити, Нью-Джерси: Electro-Motive Division, General Motors Corporation. Архивировано (PDF) 18 марта 2016. Дата обращения: 17 мая 2016.
- ↑ DDEC Detroit Diesel Electronic Control. doi:10.4271/850542. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 28 января 2016 года.
- ↑ Авторское свидетельство СССР. Электронно управляемая насос форсунка. Дата обращения: 13 декабря 2022. Архивировано 13 декабря 2022 года.
- ↑ HEUI Fuel Systems (PDF). Cat.com. Caterpillar Inc. (1999). Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 12 сентября 2012 года.
- ↑ Fuel Systems - High Pressure Injection (HPI) Systems. Cummins.com. Cummins Inc.. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 30 мая 2016 года.
- ↑ Injection Systems and Components - Delphi E1 Diesel Electronic Unit Injector. Delphi.com. Delphi Automotive LLP. - Manufacturer Products : Commercial Vehicle Industry. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 30 декабря 2009 года.
- ↑ Injection Systems and Components - Delphi E3 Diesel Electronic Unit Injector. Delphi.com. Delphi Automotive LLP. - Manufacturer Products : Commercial Vehicle Industry. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано из оригинала 7 мая 2016 года.
- ↑ Denso targets French, US automakers. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 6 мая 2021 года.
- ↑ Pumpe Düse Einspritzung (PDE - UIS) (нем.). kfztech.de. Дата обращения: 17 мая 2016. Архивировано 2 мая 2016 года.