Что такое плунжер
Что такое плунжер
Плунжер
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра.
В отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера. Плунжеры используются главным образом в гидравлических аксиально-плунжерных, радиально-плунжерных гидромашинах, а также в плунжерных насосах. Также в системах подачи топлива дизельных двигателей (топливные насосы высокого давления) получили распространение плунжерные пары.
Плунжерные насосы способны работать при бо́льших давлениях, чем поршневые насосы. Причиной этого является то, что в плунжерах высокая чистота обработки должны быть у внешней цилиндрической поверхности, а у поршневых насосов наиболее важным является обработка внутренней цилиндрической поверхности, что технологически осуществить сложнее.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм.
Давления, которые способны выдерживать плунжерные пары, очень высоки. Так, например, в момент впрыска топлива в дизельных двигателях развиваемое давление в плунжерной паре может достигать 200 МПа.
Также понятие «плунжер» используется в трубопроводной арматуре. В этой области плунжером называется подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение его пропускной способности. [1] В арматуростроении различают игольчатые, тарельчатые и стержневые плунжеры.
Примечания
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Плунжер» в других словарях:
плунжер — ползун; скалка, поршень, ныряло Словарь русских синонимов. плунжер сущ., кол во синонимов: 3 • ныряло (3) • поршен … Словарь синонимов
плунжер — Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности. [ГОСТ Р 52720 2007] плунжер Устройство, регулирующее движение стрелы относительно лука при метании. [ГОСТ Р 51549… … Справочник технического переводчика
ПЛУНЖЕР — (англ. plunger от plunge нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п … Большой Энциклопедический словарь
ПЛУНЖЕР — ПЛУНЖЕР, плунжера, муж. (англ. plunger) (тех.). Поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня, плотно примыкающего к стенкам цилиндра, ныряло. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ПЛУНЖЕР — (Plunger) см. Ныряло. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ПЛУНЖЕР — удлинённый массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями, точно пришлифованный к стенкам цилиндра; применяется обычно в плунжерных насосах, компрессорах, золотниках высокого давления (гидравлических и разовых) и др. устройствах, в… … Большая политехническая энциклопедия
плунжер — 3.1 плунжер: Выдвижное звено (ступень) одностороннего действия. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плунжер — а; м. [англ. plunger] Спец. Поршень в виде удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью, без задоров входящего в цилиндр и там совершающего движения (применяется в гидравлических насосах). ◁ Плунжерный, ая, ое. П. зажим. П. насос. * *… … Энциклопедический словарь
Что такое плунжер, его назначение и особенности ремонтных работ
Плунжерная пара – один из главных рабочих элементов в топливных насосах высокого давления дизельных двигателей. Широкое применение данного узла обусловлено простотой конструкции, большим ресурсом и бесперебойной работой в течение длительного времени. Деталь встречается и в других механизмах: гидрокомпенсаторах, гидравлических и стандартных насосах.
Что такое плунжер
Конструкция состоит из двух частей и называется плунжерная пара. Первая – плунжер, от которого и прошло название – представляет собой одну из разновидностей поршня. Узел может обеспечить очень высокие рабочие параметры за счет точной подгонки элементов. Вторая часть – втулка плунжера или гильза, внутри которой и ходит основная деталь.
В процессе работы внутренний элемент совершает движения вверх-вниз в полости внешнего. Обычно в корпусе есть каналы, через которые в систему заходит дизельное топливо, а затем подается в цилиндры под высоким давлением. Поршень и гильза – это высокоточные изделия, плунжерная пара – основной рабочий элемент топливного насоса высокого давления (ТНВД).
В некоторых моделях авто (в частности, в двигателях Рено) есть блок термоплунжеров, они отвечают за нагревание охлаждающей жидкости, чтобы быстрее поднять температуру ТНВД до рабочих показателей.
Принцип работы и разновидности
Чтобы разобраться во всех особенностях плунжерной пары, необходимо понять принцип ее действия. Все достаточно просто:
Что касается разновидностей, в дизельных двигателях используется два основных варианта. Первый – стандартный, со сплошным плунжером. Второй отличается особой просечкой кольцеобразной формы. Благодаря ей в процессе работы поршень не только подает топливо в цилиндры, но и собирает остатки и возвращает их в основную магистраль. Такой вариант сложнее в изготовлении и обходится дороже, зато солярка расходуется на порядок эффективнее.
Узнать о типе плунжера можно из технической информации по марке двигателя автомобиля. Можно посмотреть фото в сети, чтобы точно знать, как выглядит плунжерная пара на вашем авто.
Эксплуатационные особенности
Чтобы плунжер в ТНВД работал как можно дольше, необходимо обеспечить оптимальные условия эксплуатации узла. Это несложно: достаточно соблюдать несколько рекомендаций, они подходят для всех дизельных двигателей с топливным насосом высокого давления:
Время от времени загоняйте машину на диагностику и проверяйте топливную систему на специальном стенде. По сути, если использовать качественное топливо и вовремя менять расходники, можно обеспечить максимально возможный ресурс плунжерной пары.
Основные плюсы и минусы
В свое время разработка плунжера и создание топливного насоса высокого давления специалистами компании Бош обеспечили быстрый рост популярности транспорта с дизельными двигателями. Использование конструкции позволило обеспечить оптимальный режим подачи топлива в цилиндры. Что касается преимуществ, основные из них таковы:
Что касается недостатков, их намного меньше, чем достоинств, именно поэтому плунжерная пара и завоевала такую популярность. Главные минусы:
В целом можно назвать плунжер надежным и долговечным узлом. Это связано с простотой его конструкции, огромным опытом производителей, так как деталь производится уже более 90 лет. Это лучшее решение для дизельных двигателей на сегодняшний день и качественной альтернативы пока не предвидится.
Признаки неисправности
Практически всегда вы можете самостоятельно определить нарушение работы плунжерной пары. Есть несколько основных признаков, которые укажут на то, что пора провести диагностику и выявить, какой узел спровоцировал неисправность. Нередко одну и ту же проблему могут вызвать неполадки разных систем, поэтому сразу менять узел или отдавать его в ремонт не стоит. Что касается симптомов, самые типичные из них такие:
Все признаки характерны для разных неисправностей. Невозможно определенно сказать, что виновата плунжерная пара, пока не будет проведена диагностика.
Помните о том, что различные нарушения в работе дизельного мотора могут быть спровоцированы и низким качеством топлива. Не рекомендуется заправляться в сомнительных местах, а если вдруг неожиданно появились какие-то отклонения от нормы, лучше в первую очередь израсходовать солярку и заправиться свежей. Если проблема исчезнет, ничего делать не нужно, хотя иногда после этого стоит заменить топливный фильтр.
Диагностика неисправностей
Не пытайтесь самостоятельно установить причину нарушений в работе двигателя и не проводите ремонт, если не имеете опыта в данной сфере. Когда появились признаки неисправностей, провести простейшую диагностику не составит труда. Если вы выявите хотя бы некоторые признаки, пройдите диагностику на автосервисе с целью выявления точной причины. Самые частые варианты:
Говорить о том, что проблема в плунжерной паре, можно только тогда, когда исправны форсунки (не переливают топливо в цилиндры) и работают все датчики.
Неисправность может проявиться и иначе, выше перечислены лишь типичные причины и признаки, которые проявляются чаще всего. Исходить стоит и из пробега автомобиля – чем он больше, тем выше вероятность износа плунжера, для «свежих» машин подобные проблемы нехарактерны.
Разобраться в принципе работы и устройстве плунжерной пары несложно. Узел достаточно прост, но при этом имеет огромное значение в нормальной работе дизельного двигателя. Любые нарушения и износ проявляются сразу, поэтому устранять неисправности стоит как можно быстрее.
Значение слова «плунжер»
Источник (печатная версия): Словарь русского языка: В 4-х т. / РАН, Ин-т лингвистич. исследований; Под ред. А. П. Евгеньевой. — 4-е изд., стер. — М.: Рус. яз.; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
В отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера. Плунжеры используются главным образом в гидравлических аксиально-плунжерных, радиально-плунжерных гидромашинах, а также в плунжерных насосах. Также в системах подачи топлива дизельных двигателей (топливные насосы высокого давления) получили распространение плунжерные пары.
Плунжерные насосы способны работать при бо́льших давлениях, чем поршневые насосы. Причиной этого является то, что у плунжеров высокая чистота обработки должна присутствовать со стороны внешней цилиндрической поверхности, а у поршневых насосов большее значение имеет более точная обработка внутренней поверхности цилиндра, что технологически осуществить сложнее.
Объём вытесняемой среды напрямую зависит от длины хода плунжера. С помощью изменения этой характеристики насоса происходит регулировка его подачи в промежуток времени.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм.
Давления, которые способны выдерживать плунжерные пары, очень высоки. Так, например, в момент впрыска топлива в дизельных двигателях развиваемое давление в плунжерной паре может достигать 200 МПа.
Также понятие «плунжер» используется в трубопроводной арматуре. В этой области плунжером называется подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение его пропускной способности. В арматуростроении различают игольчатые, тарельчатые и стержневые плунжеры.
Также «плунжер» в стрельбе из лука: деталь олимпийского лука, устройство с пружиной, которое позволяет уменьшить изгибание стрелы во время вылета из лука. Плунжер позволяет регулировать положение стрелы на полочке по отношению к тетиве. При помощи регулировки жесткости и положения плунжера производится настройка лука для оптимального вылета стрелы.
ПЛУ’НЖЕР, а, м. [англ. plunger] (тех.). Поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня, плотно примыкающего к стенкам цилиндра, ныряло.
Источник: «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека
плу́нжер
1. вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра
Плунжерная пара
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:
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:
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:
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:
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:
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.
Что собой представляет плунжер и в чём его отличия по сравнению с поршнем
Если говорить применительно к автомобильной отрасли, то здесь достаточно часто плунжер называют поршнем, а поршень плунжером.
Это не совсем правильная трактовка, поскольку между ними существует определённая разница.
Следует разобраться в конструктивных особенностях и нюансах работы плунжеров, а также понять, чем плунжеры отличаются от поршней, есть ли между ними существенная разница или слова многих автолюбителей об их идентичности справедливые.
Что такое плунжер
Плунжерами называют специальные вытеснители, которые характеризуются своей цилиндрической формой.
Важным аспектом является то, что у плунжера его длина значительно превосходит диаметр детали. Некоторые даже сравнивают его со скакалкой на ручке.
Важно понять отличие обычного поршня от рассматриваемого плунжера. Оно действительно есть. Фактически это своего рода поршень. Только применяться он может в механизмах и устройствах, где требуется создавать более высокие параметры давления в сравнении с классическими насосами поршневого типа.
У плунжера есть ещё одна особенность. Здесь уплотнитель располагается непосредственно на цилиндре и осуществляет своё перемещение по плунжерной поверхности в момент совершения возвратно-поступательных движений. Это принято называть плунжерной парой.
Плунжеры завоевали широкую популярность в области изготовления радиально- и аксиально-плунжерных гидромашин, а также в самих насосах плунжерного типа.
Наиболее ярким примером использования этого элемента является система подачи топлива в дизельных ДВС, реализованной на базе ТНВД.
Именно в топливных насосах высокого давления активно используются плунжерные пары.
Если сравнивать с поршнями, то рассматриваемые элементы позволяют создавать насосы, обеспечивающие более высокие показатели давления. Это специалисты объясняют тем, что для плунжеров требуется повышенная чистота обработки именно со стороны внешней поверхности цилиндра. У поршневых аналогов основной упор делается на точности обработки внутренней цилиндрической поверхности, что технически реализовать намного сложнее.
Это во многом даёт понять, в чём же разница между такими элементами, как плунжер и поршень, и почему их неправильно считать синонимами.
Если говорить простыми словами о том, что такое плунжер, то его можно описать следующим образом. Это разновидность поршня, который может создавать высокое давление в механизмах.
Значимые характеристики
То, какой объём рабочей среды будет вытеснять механизм, зависит от параметров длины хода используемого поршня. Меняя это значение, можно отрегулировать подачу жидкости за временной промежуток или отрезок.
Если делать акцент на работе плунжерной или роторно-плунжерного механизма, то у этих гидромашин очень высокая точность обработки деталей. В итоге зазор, имеющийся между внешней и внутренней поверхностью цилиндра, в используемых плунжерных парах может не превышать 2-3 мкм.
Плунжерные пары характеризуются способностью выдерживать очень высокие показатели давления.
Опять же в качестве примера стоит рассмотреть процесс впрыска топлива на дизельных ДВС. Здесь давление может достигать значений около 200 МПа.
Плунжеры в ТНВД
Топливный насос, а точнее насос высокого давления, устанавливается на дизельные моторы и предназначен для того, чтобы подавать топливо под высоким давлением. Именно повышенные параметры давления дают понять, для чего здесь нужен плунжер. Тут применяется плунжерная пара, которую справедливо называют одним из ключевых компонентов насоса.
Эта пара состоит из втулки и самого плунжера. Последний выполнен в виде длинного поршня цилиндрической формы. Он движется внутри втулки при работе насоса. Плунжер, установленный в автомобиле в узле насоса, осуществляет возвратно-поступательные движения, тем самым нагнетая и всасывая горючее.
На втулке этой пары предусмотрены специальные отверстия. С их помощью горючее оказывается в устройстве для нагнетания. Параллельно плунжер (вытеснитель) выступает в роли регулятора, дозирующего количество топлива.
Всё это говорит о том, что пара способна точно отмерить объём топлива, подаваемого внутрь цилиндров ДВС, создаёт требуемые параметры давления в конкретный момент подачи жидкости. Чтобы пара могла выполнять возложенные функции, к элементам предъявляются повышенные специальные требования.
Здесь речь идёт о таких требованиях:
Именно так достигается нужный эксплуатационный эффект. И здесь наблюдается ощутимая разница между поршнем, поскольку последний не предназначен для работы в условиях создания повышенного давления. Плунжер с такими задачами справляется великолепно.
Эксплуатационные особенности
Продолжая тему ТНВД, что наиболее актуально для обсуждения плунжера в составе автомобильных узлов, стоит отметить некоторые эксплуатационные особенности.
Конструктивная особенность предусматривает, что в плунжерной паре имеется минимальный зазор между поверхностями двух элементов. Потому при эксплуатации насоса предъявляются повышенные требования к поддержанию оптимального состояния системы питания ДВС.
Чтобы пара плунжер-втулка работали эффективно, в бак рекомендуется заправлять солярку только высокого качества. Наличие воды, как и других посторонних примесей, может негативно отразиться на работе и состоянии плунжера.
При проникновении воды в микроскопический зазор, разрывается топливная плёнка, одновременно выполняющая функции смазки этой детали. Сухая работа способствует возникновению сильного трения и перегрева.
В итоге плунжер способен заклинить, и выйдет из строя весь топливный насос. Даже при небольшом количестве воды в солярки на поверхностях могут образоваться следы коррозии. В случае с попаданием механических частиц плунжер может заклинить.
Диагностика неисправностей
Есть несколько характерных особенностей и признаков, если говорить применительно к двигателям автомобилей, указывающих на выход из строя или износ вытеснителя.
Это может проявляться в виде таких симптомов:
Чтобы проверить плунжер в составе насоса высокого давления, требуется задействовать специальное оборудование. С его помощью можно узнать, насколько износился вытеснитель и втулка.
Восстановить работу ТНВД можно двумя способами:
Суть ремонта заключается в том, чтобы восстановить точную подгонку, обеспечить нужный зазор до требуемых заводских параметров. Но сделать это в гаражных условиях будет крайне проблематично. Придётся обращаться в автосервис.
Подведение итогов
Вытеснители, имеющие цилиндрическую форму и длину, значительно превышающую диаметр детали, действительно отличаются от поршней. Поэтому отдельно различают насосы плунжерного и поршневого типа. Последние не могут справиться с теми задачами, которые без проблем выполняют их коллеги на основе пары плунжер-втулка. В основном речь идёт об условиях работы при высоком давлении.
Самым ярким примером плунжера применительно к авто выступает ТНВД. Это устройство обеспечивает стабильную работу дизельного ДВС. Но при этом предъявляются повышенные требования к изготовлению плунжерной пары, их подгонки друг к другу, а также к обеспечению условий эксплуатации.
Что такое плунжер?
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.
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:
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.
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.
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.
Главные причины затрудненного пуска горячего дизельного двигателя. Проблемы с плунжерной парой ТНВД, перелив топлива через дизельные форсунки, датчики.
Конструкция дизельного топливного насоса высокого давления, потенциальные неисправности, схема и принцип работы на примере устройства системы топливоподачи.
Назначение гидрокомпенсатора. Виды, устройство гидрокомпенсаторов, принципы работы и основные неисправности.
Назначение топливного насоса высокого давления в системе топливного впрыска дизельного двигателя. Виды ТНВД, конструктивные особенности насосов.
Гидрокомпенсаторы : что это такое, какую функцию выполняют, неисправности гидрокомпенсатора и симптомы. Ремонт и промывка гидрокомпенсаторов своими руками.
Появление стуков на разных режимах работы дизеля. Диагностика неисправностей. Характер стуков кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, топливной аппаратуры.
ПЛУНЖЕР
Смотреть что такое «ПЛУНЖЕР» в других словарях:
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра … Википедия
плунжер — ползун; скалка, поршень, ныряло Словарь русских синонимов. плунжер сущ., кол во синонимов: 3 • ныряло (3) • поршен … Словарь синонимов
плунжер — Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности. [ГОСТ Р 52720 2007] плунжер Устройство, регулирующее движение стрелы относительно лука при метании. [ГОСТ Р 51549… … Справочник технического переводчика
ПЛУНЖЕР — (англ. plunger от plunge нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п … Большой Энциклопедический словарь
ПЛУНЖЕР — ПЛУНЖЕР, плунжера, муж. (англ. plunger) (тех.). Поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня, плотно примыкающего к стенкам цилиндра, ныряло. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ПЛУНЖЕР — (Plunger) см. Ныряло. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ПЛУНЖЕР — удлинённый массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями, точно пришлифованный к стенкам цилиндра; применяется обычно в плунжерных насосах, компрессорах, золотниках высокого давления (гидравлических и разовых) и др. устройствах, в… … Большая политехническая энциклопедия
плунжер — 3.1 плунжер: Выдвижное звено (ступень) одностороннего действия. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плунжер — а; м. [англ. plunger] Спец. Поршень в виде удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью, без задоров входящего в цилиндр и там совершающего движения (применяется в гидравлических насосах). ◁ Плунжерный, ая, ое. П. зажим. П. насос. * *… … Энциклопедический словарь
Плунжер
Смотреть что такое «Плунжер» в других словарях:
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра … Википедия
плунжер — ползун; скалка, поршень, ныряло Словарь русских синонимов. плунжер сущ., кол во синонимов: 3 • ныряло (3) • поршен … Словарь синонимов
плунжер — Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности. [ГОСТ Р 52720 2007] плунжер Устройство, регулирующее движение стрелы относительно лука при метании. [ГОСТ Р 51549… … Справочник технического переводчика
ПЛУНЖЕР — (англ. plunger от plunge нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п … Большой Энциклопедический словарь
ПЛУНЖЕР — ПЛУНЖЕР, плунжера, муж. (англ. plunger) (тех.). Поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня, плотно примыкающего к стенкам цилиндра, ныряло. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ПЛУНЖЕР — (Plunger) см. Ныряло. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ПЛУНЖЕР — удлинённый массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями, точно пришлифованный к стенкам цилиндра; применяется обычно в плунжерных насосах, компрессорах, золотниках высокого давления (гидравлических и разовых) и др. устройствах, в… … Большая политехническая энциклопедия
плунжер — 3.1 плунжер: Выдвижное звено (ступень) одностороннего действия. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плунжер — а; м. [англ. plunger] Спец. Поршень в виде удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью, без задоров входящего в цилиндр и там совершающего движения (применяется в гидравлических насосах). ◁ Плунжерный, ая, ое. П. зажим. П. насос. * *… … Энциклопедический словарь
Что такое плунжерный насос и как он работает?
Гидравлические системы нашли применение во многих областях промышленности. Важное значение в выполнении их функций имеют гидронасосы, обеспечивающие эффективную работу системы. Они бывают разного вида и предназначения, что объясняет различия в принципах работы механизмов.
Помимо основной функции, выражающейся в подаче необходимой жидкости под определенным давлением, гидронасос может служить приводом для других устройств. Одним из самых распространённых является так называемый плунжерный насос. Он представляет собой аппарат простого действия, повышающий эффективность работы, основная деталь которого создана в виде плунжера.
1 Что такое плунжер?
Определение «плунжер» подразумевает под собой поршень в гидравлической системе, совершающий возвратно-поступательные движения. Его внешний вид отличается цилиндрической формой, характеризующейся длиной, которая существенно превышает диаметр.
Плунжеры используют в гидромашинах, насосах и дизельных двигателях. Уплотнитель, составная часть вытеснителя, находится на самом цилиндре, вследствие чего при движении последнего происходит его перемещение по поверхности плунжера. Эта деталь отличает плунжер от обычного поршня и объясняет преимущество первого при работе в условиях высокого давления. Основным показателем эффективности плунжера является объем вытесняемой им жидкости, он зависит от длины его хода. Регулировка работы вытеснителя происходит благодаря последнему фактору. Подобные механизмы обычно используют для перекачивания большого объема жидкой среды.
к меню ↑
1.1 Принцип работы
Для того чтобы понять принцип работы этого аппарата,для начала нужно пояснить, что такое плунжерный насос. Это агрегат, применение которого обусловлено необходимостью подачи определенной жидкости (смеси) под воздействием высокого давления. Возвратно-поступательное движение плунжера, направленное вправо, вызывает понижение давления в камере нахождения вытеснителя, что ведет за собой раскрытие всасывающего клапана и дальнейшее заполнение камеры требуемой жидкостью.
Камера, в которой находится плунжер, представляет собой замкнутое пространство, по необходимости соединяющееся с трубопроводом с помощью клапанов. Их всего три вида: всасывающие, нагнетательные и предохранительные.
Следующий шаг работы плунжера заключается в его движении влево, вследствие чего давление в специальной камере повышается, тем самым открывая клапан нагнетания, через который вода или другие смеси поступают в трубопровод. Принцип действия заключается в том, что и в первом, и во втором случае появляется разница в давлении, из-за чего система работает четко и без нарушений. При работе происходит передача энергии жидкости для преодоления инерции, сопротивления и статической высоты в трубопроводе. Наиболее популярны трехплунжерные насосы. Повышенный интерес к ним обусловлен их достоинствами и почти полным отсутствием недостатков.
Схема работы плунжерной пары
Изготовить поршневый насос для откачки воды на собственном садовом участке можно своими руками. Для этого понадобятся два клапана, которые не будут давать жидкости самопроизвольно вытекать, прошень, являющийся главной частью механизма и корпус. Корпус можно изготовить из трубы. Длина трубы не менее 60 см, диаметр трубы не менее 8 мм. Свой собственный поршневый насос будет стоить не дорого, но по техническим характеристикам будет уступать моделям, произведенным промышленным путем.
к меню ↑
1.2 Разновидности
Классифицировать аксиально — плунжерные насосы можно по трем основным признакам:
По способу действия:
По числу плунжеров.
По виду перекачиваемой жидкости:
2 Какое применение у аксиально — плунжерного насоса?
Плунжерные насосы высокого давления нашли свое применение во многих сферах. К ним относятся:
Устройство аксильно-плунжерного насоса
Нельзя не отметить то обстоятельство, что в зависимости от применения возможны различные варианты конфигурации насоса плунжерного типа. Например, те модели, что используются в нефтедобывающей промышленности, не предусматривают клапанов нагнетания. Их функции выполняют клапаны в форсунках. Данное обстоятельство позволяет повысить надежность работы плунжера.
к меню ↑
2.1 Преимущества
Аксиально — плунжерный насос высокого давления имеет много плюсов. К ним относят:
2.2 Минусы
Помимо плюсов применение аксиально плунжерных конструкций имеет и минусы. Они возникают при интенсивной работе и выражаются в появлении пульсации и вибраций. Их негативное влияние можно предотвратить путем присоединения к насосу высокого давления своими руками дополнительных устройств. Ими могут стать рабочие плунжеры. К примеру, трехплунжерный насос не допускает вибраций.
Плунжерный насос HAWK 610003
Неправильная эксплуатация аппарата грозит частыми поломками, исправить которые будет сложно. Поэтому при неимении подобного опыта не стоит самостоятельно устанавливать или чинить плунжерные насосы. Будет потеряно время и, возможно, пострадает качество.
к меню ↑
3 Эксплуатация
От правильного использования аппарата зависит срок его службы, поэтому необходимо знать все нюансы монтажа и применения аксиально плунжерных насосов.
В любом случае перед началом работы с плунжерным насосом изучение инструкции обязательно и пренебрегать этим правилом не рекомендуется.
к меню ↑
3.1 Как работает плунжерный водяной насос 3WZ 1507C? (видео)
4 Отличия от поршневых насосов
Аксиально плунжерные насосы и электронасосы используют повсеместно. Они эффективно работают в любом производстве и в быту. Производители постоянно улучшают качество за счет модернизации технологии, применения новшеств и изготовления экономичных моделей.
Плунжер
Из Википедии — свободной энциклопедии
В отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера. Плунжеры используются главным образом в гидравлических аксиально-плунжерных, радиально-плунжерных гидромашинах, а также в плунжерных насосах. Также в системах подачи топлива дизельных двигателей (топливные насосы высокого давления) получили распространение плунжерные пары.
Плунжерные насосы способны работать при бо́льших давлениях, чем поршневые насосы. Причиной этого является то, что у плунжеров высокая чистота обработки должна присутствовать со стороны внешней цилиндрической поверхности, а у поршневых насосов большее значение имеет более точная обработка внутренней поверхности цилиндра, что технологически осуществить сложнее.
Объём вытесняемой среды напрямую зависит от длины хода плунжера. С помощью изменения этой характеристики насоса происходит регулировка его подачи в промежуток времени.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм.
Давления, которые способны выдерживать плунжерные пары, очень высоки. Так, например, в момент впрыска топлива в дизельных двигателях развиваемое давление в плунжерной паре может достигать 200 МПа.
«Плунжер» в стрельбе из лука — деталь олимпийского лука, устройство с пружиной, которое позволяет уменьшить изгибание стрелы во время вылета из лука. Плунжер позволяет регулировать положение стрелы на полочке по отношению к тетиве. При помощи регулировки жесткости и положения плунжера производится настройка лука для оптимального вылета стрелы.
Происхождение терминов «поршень» и «плунжер»
Поршневые и плунжерные машины – старейшие представители гидравлической и пневматической техники. Их название напрямую связано с главной деталью качающего узла и отражает его конструктивные особенности.
Характерное сходство поршня и двигателя сандалий: наличие цилиндлический элементов (проточек).
Следует полагать, что термин «поршень» принадлежит славянской группе языков. В английском и латинском словарях термина «поршень» нет, но приведены термины «plunger» и «pistol». В толковом словаре В.И. Даля даны несколько определений «поршня»:
Определения «поршня» напрямую указывают на его конструкцию: деталь цилиндрической формы на стержне («жерди»), на внешней поверхности которой выполнены уплотнения («обшиваемая кожей или шкурой»). Современные поршни насосов, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания внешне очень похожи на описание В.И. Даля с той лишь разницей, что составляющие выполнены из других материалов и по новым технологиям, но «прут» вперед жидкости, газы и автомобили.
Характерное сходство плунжера насоса и скалки ‒ длинная целендрическая часть.
Термин «плунжер» («plunger») в англо-русском словаре переводится как «погруженец», «окунувшийся», «скальчатый поршень». Наблюдается определенное сходство со словом «плуг» как в произношении, так и в работе: плунжер окунается в жидкость или газ, плуг – в землю.
Конструктивное отличие поршня от плунжера становится понятно благодаря описанию плунжера в учебнике Т.М. Башты для технических вузов: «гладкий плунжер перемещается в рабочей камере свободно, а уплотнение неподвижно закреплено в корпусе камеры». Диаметр плунжера одинаков по всей своей длине, уплотнения отсутствуют, высокая герметичность качающего узла достигается благодаря тому, что плунжер «окунается» в камеру практически на свою всю длину.
Интересно, что если переводить с английского на русский слово «баран» («ram»), в русских синонимах записан и «плунжер»! Это можно объяснить с точки зрения технологии производства. Очевидно, что в изготовлении поршень более сложен, поэтому на заре технологий рациональнее было делать плунжер, например, обточив и отшлифовав деревянную заготовку. Однако выдержать постоянный диаметр по всей длине плунжера было невозможно, поэтому цилиндр начали уплотнять доступными материалами: кожей, мехом, тканью. Это привело к тому, что плунжер стал перемещаться с большим усилием, т.е. сопротивляться, как баран.
Когда уровень технологий позволил производить детали цилиндрической формы с высокой точностью и сделал процесс их обработки более простым, плунжеры стали вытесняться поршнями. Для их изготовления требовалось меньше материала, замена уплотнений на поршне оказалась значительно проще замены уплотнения на цилиндре.
Сегодня в качающих узлах применяются как классические конструкции поршней и плунжеров, так и их сочетание – поршень с удлиненной цилиндрической частью (плунжер с лабиринтным уплотнением и шатуном).
Плунжерная пара
Конструкция узла и технология изготовления
Плунжерная пара состоит из 2 основных узлов, каждый из которых выполняет свои функции:
Существуют две основные разновидности плунжерной пары, различие между которыми состоит в наличии в плунжере специальной кольцеобразной просечки. Назначение просечки заключается в сборе и возврате части топлива в основную магистраль топливного насоса. Стоимость такой плунжерной пары будет выше стоимости узла с плунжером без просечки. Однако дополнительные расходы на изготовление компенсирует повышение эффективности работы дизельного двигателя.
Основная проблема при изготовлении плунжерной пары состоит в обеспечении герметичности рабочего узла, при этом необходимо добиться свободного перемещения плунжера внутри втулки. Задача решается точным соблюдением геометрических размеров. Рабочие поверхности втулки и плунжера обрабатываются для обеспечения необходимой плотности примыкания элементов между собой. Рабочим зазором между втулкой и плунжером сегодня считают расстояние в 1-3 мкм. Такая точность обработки поверхностей элементов рабочего узла позволяет относить плунжерную пару к прецизионным деталям.
Плунжерная пара при эксплуатации подвергается высокому давлению и другим сопутствующим нагрузкам. Это объясняет требования к прочности элементов плунжерной пары, а также устойчивости к физическим воздействиям. По этим причинам для изготовления элементов узла используются износостойкие и высокопрочные марки стали. Для достижения необходимой точности геометрических размеров двух элементов и соблюдения технологии обработки металла работу выполняют на способном обеспечить эти параметры современном оборудовании. Работа плунжерной пары во многом определяет параметры работы всего дизельного двигателя.
Принцип работы плунжерной пары
Штатная схема работы плунжерной пары:
1. В начале цикла работы плунжер под действием пружин находится в нижней части втулки.
2. Под воздействием кулачкового вала плунжер перемещается в верхнюю часть втулки, увеличивая давления топлива над вытеснителем.
3. При повышении давления топлива открывается клапан и топливо через форсунки поступает в камеру сгорания.
4. В конце цикла плунжер под воздействием пружин возвращается в начальную позицию.
Надежность и долговечность плунжерной пары во многом объясняется именно простотой принципа работы этого узла.
Применение и назначение плунжерной пары
В топливном насосе высокого давления плунжерная пара выполняет следующие функции:
Добиться точного и эффективного выполнения данных функций позволяет совместная работа плунжерной пары совместно с системами амортизации и контроля. Автоматика определяет параметры и характеристики, которые должны быть достигнуты в ходе работы плунжерной пары.
Еще одна сфера применения плунжерных пар – различные по конструкции и назначению насосы, гидромашины, другое аналогичное оборудование.
Преимущества и недостатки плунжерной пары
Востребованность дизельных двигателей значительно возросла после появления топливных насосов высокого давления, в которых одним из основных рабочих узлов стали плунжерные пары. Объяснить такой взрывной рост популярности ТНВД можно техническими и эксплуатационными характеристиками топливного насоса благодаря применению в конструкции плунжерной пары. Основные преимущества рабочего узла и всего ТНВД:
Среди значимых недостатков плунжерной пары следует назвать износ элементов рабочего узла. Износ объясняется сложными условиями эксплуатации рабочего узла. Продлить срок службы плунжерной пары позволяет изготовление элементов узла из высокопрочных марок стали с точным соблюдением технологии производства. Однако даже выполнение этих условий полностью не исключает возможного износа деталей.
ПЛУНЖЕР
Смотреть что такое «ПЛУНЖЕР» в других словарях:
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра … Википедия
плунжер — ползун; скалка, поршень, ныряло Словарь русских синонимов. плунжер сущ., кол во синонимов: 3 • ныряло (3) • поршен … Словарь синонимов
плунжер — Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности. [ГОСТ Р 52720 2007] плунжер Устройство, регулирующее движение стрелы относительно лука при метании. [ГОСТ Р 51549… … Справочник технического переводчика
ПЛУНЖЕР — ПЛУНЖЕР, плунжера, муж. (англ. plunger) (тех.). Поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня, плотно примыкающего к стенкам цилиндра, ныряло. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
ПЛУНЖЕР — (Plunger) см. Ныряло. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ПЛУНЖЕР — удлинённый массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями, точно пришлифованный к стенкам цилиндра; применяется обычно в плунжерных насосах, компрессорах, золотниках высокого давления (гидравлических и разовых) и др. устройствах, в… … Большая политехническая энциклопедия
плунжер — 3.1 плунжер: Выдвижное звено (ступень) одностороннего действия. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плунжер — а; м. [англ. plunger] Спец. Поршень в виде удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью, без задоров входящего в цилиндр и там совершающего движения (применяется в гидравлических насосах). ◁ Плунжерный, ая, ое. П. зажим. П. насос. * *… … Энциклопедический словарь
ПЛУНЖЕР
Смотреть что такое «ПЛУНЖЕР» в других словарях:
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра … Википедия
плунжер — ползун; скалка, поршень, ныряло Словарь русских синонимов. плунжер сущ., кол во синонимов: 3 • ныряло (3) • поршен … Словарь синонимов
плунжер — Подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение пропускной способности. [ГОСТ Р 52720 2007] плунжер Устройство, регулирующее движение стрелы относительно лука при метании. [ГОСТ Р 51549… … Справочник технического переводчика
ПЛУНЖЕР — (англ. plunger от plunge нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п … Большой Энциклопедический словарь
ПЛУНЖЕР — (Plunger) см. Ныряло. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
ПЛУНЖЕР — удлинённый массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями, точно пришлифованный к стенкам цилиндра; применяется обычно в плунжерных насосах, компрессорах, золотниках высокого давления (гидравлических и разовых) и др. устройствах, в… … Большая политехническая энциклопедия
плунжер — 3.1 плунжер: Выдвижное звено (ступень) одностороннего действия. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
плунжер — а; м. [англ. plunger] Спец. Поршень в виде удлинённого цилиндрического тела с гладкой поверхностью, без задоров входящего в цилиндр и там совершающего движения (применяется в гидравлических насосах). ◁ Плунжерный, ая, ое. П. зажим. П. насос. * *… … Энциклопедический словарь
Плунжер
Плунжер (от англ. plunge — погружение, ныряние, окунание) — частная разновидность поршня. Длинный, относительно своего диаметра, вытеснитель, который имеет чаще всего цилиндрическую форму. В литературе и в устной речи можно услышать слова-синонимы: толкало, вытеснитель, поршень, ползун, скало, скалка, ныряло, затвор, водолаз, азартный игрок, кавалерист, скальчатый поршень, стержень.
Распространённость цилиндрической формы связана с удобством обработки и с высокой достигаемой точностью. Плунжера могут быть как цельными литыми (полнотелыми), так и пустотелыми. По форме механической связи с приводом могут иметь шатун или же напрямую взаимодействовать с источником преобразования линейного движения. Это относится к двигателям и к различным насосным системам. Т.е. плунжер может быть связан при помощи шатуна с КШМ (кривошипно-шатунный механизм) или же не имея шатуна напрямую взаимодействовать с валом посредством кулачковых выступов. Также в подавляющем большинстве компрессионных установок используется привод косая шайба. В основном передача механической энергии плунжеру через косую шайбу организовано в аксиально-поршневых насосах.
Во многих источниках бытует распространённое мнение, что плунжерная система предъявляет минимальные требования в качеству и точности обработки внутренней поверхности цилиндра, а поверхность плунжера при этом должны быть высокой чистоты обработки. Это не имеющее к практике никого отношения заявление. Да, в плунжерных системах в некоторых случаях действительно пренебрегают чистотой обработки, но это может относиться как к цилиндру, так и к плунжеру. Это позволяется делать при достаточно большой длине плунжера и при работе с веществами повышенной вязкости и/или с содержанием каких либо фракций.
В основном же требования к обработке поверхности стараются максимально повышать (в разумных пределах). Это позволяет добиваться более высоких результатов в эффективности устройства и в увеличении срока службы.
Также есть утверждение, что плунжерные системы отличаются от поршневых наличием уплотнений на цилиндре (смотрите Чем отличается поршень от плунжера ). Это вообще не несёт смысловой нагрузки, ибо есть плунжеры как с уплотнениями (только на цилиндрах, только на плунжерах и одновременно и там и там), так и без них. Есть с углублениями, канавками, бороздами и есть без них.
Плунжер тнвд
Возможно, вам приходилось слышать это название детали топливного насоса, но что такое плунжер, где находится и как работает, остается непонятным.
Плунжер — является специфической формы поршнем, цилиндрической формы. Его длинна превышает диаметр во много раз. Отличительной особенностью этой детали, что его уплотнитель расположен в цилиндре, и не двигается, при возвратном движении. Применяется в механизмах насосов, где необходимо получить высокое давление подачи топлива, по сравнению с простыми клапанными насосами.
Понятие «плунжерная пара»
Плунжер и его втулка очень точно подогнаны друг к другу, поэтому механизм и называется плунжерной парой. Замену, при выходе из строя, выполняют только парой. Похожие детали сегодня применяют в гидрокомпенсаторах, гидравлических установках, насосах, и прочих агрегатах, создающих давление жидкости. Популярность этих деталей вызвана их надежностью, простотой в конструкции и эффективностью.
Когда появился плунжер
Необходимость создания нового насоса появилась, когда изобрели дизельные моторы (изобретатель Рудольф Дизель). Была необходимость подавать горючее под давлением, что обеспечивало его самовозгорание. Изначально применялся тяжеленный и крупногабаритный компрессор, применение которого снижало КПД двигателя.
Первый ТНВД, был разработан Робертом Бошем и выпущен в 1927 году. Предназначался для грузовых машин. С 1936 стали выпускать его аналоги для легковушек. Именно в этом насосе впервые применялась плунжерная пара. Это позволило снизить размеры дизеля без потерь мощности. После изобретения, плунжерные пары усовершенствовались лишь качеством выпуска и применением более прочных материалов.
Характеристики и принцип работы
Характеристики плунжера в ТНВД следующие:
Плунжерный механизм состоит из втулки и плунжера. Плунжер работает как поршень, а втулка как гильза. Плунжер совершает движения вперед и назад внутри неподвижной втулки. От его движения, внутри механизма по каналам перемещается жидкость (в нашем случае топливо), затем выдавливается в пространство, находящееся над плунжером.
Схема работы пары будет такой:
Разновидности
Виды плунжеров в топливном насосе отличаются только наличием или отсутствием кольцевой просечки. Она служит для сбора излишков топлива и возврата их в магистраль насоса.
Достоинства и недостатки
Плунжерные пары имеют много достоинств.
Недостаток только один – износ пар, по причине тяжелых условий их работы. Хотя современные технологии позволяют применять высокопрочные металлы, что повышает сроки эксплуатации, все равно они не дотягивают до полного срока эксплуатации двигателя. Полностью исключить износ пока невозможно.
Признаки неисправности и причины
При возникновении неисправностей в плунжерной паре, появляются следующие признаки:
Причины
При первых же признаках нужно обращаться к специалистам за помощью. Промедление может обернуться новыми поломками и дорогостоящим ремонтом. Самостоятельно починить ТНВД вы может быть и сможете, а вот отрегулировать его без специального стенда весьма проблематично.
Отличие от поршня
Принцип работы поршня и плунжера одинаковый, однако они существенно отличаются друг от друга. Основные отличия поршня от плунжера такие:
Пара является надежным механизмом, из-за чего применяется в агрегатах, где требуется нагнетание давления. Как и все детали изнашивается, но меняется только парой. При первых признаках неисправности, обращайтесь к специалистам, не дожидаясь более тяжких последствий.
Принцип работы плунжерной пары
Плунжер совершает возвратно-поступательное движение внутри втулки. За счет этого топливо через специальные отверстия во втулке под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания.
Что нужно знать водителю о плунжерной паре?
Этот механизм требует особого внимания при эксплуатации.
Имеет значение качество топлива. Вода или частицы пыли в горючем ускоряют изнашивание рабочего узла, что приводит к поломке топливного насоса.
Какие бывают неисправности, связанные с этим элементом?
Заедание плунжера в цилиндре
Выкрашивание или скалывание металла
Как проявляются неполадки?
Снижение мощности двигателя
Повышенный расход топлива
Нестабильная работа мотора на холостом ходу
Увеличение дымности выхлопа
Утечка топлива из насоса высокого давления
Появление нехарактерного шума движка
Профилактика поломок плунжерной пары:
Своевременная замена топливных фильтров
Использование качественного топлива
Регулярная диагностика работы ТНВД на специальном оборудовании
Промывка топливной системы 1-2 раза в год
Не допускать перемерзания дизельного двигателя зимой (оставляйте машину на теплой стоянке)
Используйте специальные составы для увеличения текучести солярки зимой
При поломке плунжерная пара всегда меняется комплексно, так как необходима точная стыковка деталей.
Плунжерные насосы
Плунжерный насос,
и чем он отличается от поршневого насоса. Плунжер и поршень
Поршень и плунжер. Поршневой и плунжерный насосы
В соответствии с «ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения» поршневой и плунжерный насосы являются возвратно-поступательными насосами, рабочие органы которых выполнены, соответственно, в виде поршня и в виде плунжера. В каких «взаимоотношениях» между собой находятся поршень и плунжер?
Велик соблазн считать поршень и плунжер синонимами, тем более, что такого же мнения придерживаются многие словари синонимов, ставя в один ряд с ними употребляемый сегодня гораздо реже, чем в недавнем прошлом, термин «ныряло». Кстати, совсем не случайный, ведь слово «плунжер» происходит от английского plunge, что означает погружение, ныряние. О том, что поршень и плунжер не совсем одно и то же, косвенно свидетельствует все тот же ГОСТ 17398-72, определяя роторно-поршневой насос как роторно-поступательный насос с рабочими органами в виде «поршней или плунжеров».
И все же большинство словарей в определении плунжера используют слово поршень, что дает основания рассматривать плунжер не как уникальный вытеснитель, а как частный случай поршня. Согласно Большому Энциклопедическому словарю (2-е издание, 1997 г.) плунжер ─ это «поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр». Толковый словарь под редакцией Д. Н. Ушакова, 1935-1940 гг. ─ «поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня». Большая политехническая энциклопедия под ред. В. Д. Рязанцева, 2011 г. ─ «удлиненный массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями». И, наконец, Большая советская энциклопедия 1969-1978 гг. издания ─ «поршень с гладкой образующей поверхностью или с кольцевыми канавками, имеющий длину, значительно превышающую диаметр».
Т. е. главный отличительный признак, дающий основание назвать поршень плунжером, ─ геометрия и размеры поршня. Когда поршень «вытягивается», и его длина начинает существенно превосходить диаметр, продолжая оставаться поршнем, он становится еще и плунжером. Длина и диаметр поршня могут быть любыми. Диаметр плунжера намного меньше, чем длина плунжера.
Исходя из вышесказанного, плунжерный насос может рассматриваться как один из двух вариантов поршневого насоса, который бывает собственно поршневым и плунжерным.
Плунжерный насос: принцип работы, отличия поршневого и плунжерного насосов
Работа плунжера и поршня в насосе происходит с использованием идентичных принципов вытеснения жидкости, поэтому гидравлические параметры плунжерных и поршневых насосов в целом одинаковы. Но устройство плунжерного насоса имеет некоторые особенности, заключающиеся в уплотнении рабочего органа.
Поверхность плунжера, как правило, гладкая и не содержит канавок для размещения уплотнений, которые устанавливают на внутренней поверхности цилиндра. Это позволяет с большей свободой варьировать их количеством и шириной. К расположенному на поверхности цилиндра неподвижному уплотнению достаточно просто подвести смазку, что позволяет не только увеличить скорость движения плунжера, но и срок службы плунжерных пар.
Уплотняющие кольца на поршне препятствуют ему развивать столь же высокие скорости как гладкому плунжеру. Поскольку плунжер может перемещаться с большой скоростью, увеличивается число его двойных ходов, существенно превышающих технологически и экономически оправданное количество двойных ходов поршня. А чем число двойных ходов больше, тем меньшие габариты и масса насоса достаточны для обеспечения требуемой гидравлической мощности.
Особенности конструкции уплотнений плунжерного насоса облегчают использование современных материалов с улучшенными антикоррозийными свойствами, высокой стойкостью к агрессивным средам и значительным рабочим ресурсом. Применение инновационных решений, например, оксидной керамики (плунжеры керамические), позволило еще более уменьшить износ и увеличить срок службы плунжеров.
Чтобы обеспечить герметичность и достаточность небольших усилий для перемещения поршня, его поверхность тщательно притирают к цилиндру. При изготовлении плунжерных насосов столь же трудоемкая обработка внутренней поверхности цилиндра не требуется. А добиваться высокого класса чистоты наружной поверхности плунжера технологически проще, чем внутренней цилиндра.
В силу особенностей конструкции собственно поршневые насосы используют для малых и средних напоров; плунжерные ─ преимущественно (но не только) для высоких. Если для поршневых насосов давление перекачиваемой жидкости измеряется десятками мегапаскалей, то плунжерные насосы способны перекачивать жидкость с давлением 100 МПа и выше.
Устройство плунжерного насоса-дозатора
Основные части поршневого и плунжерного насосов ─ цилиндр и движущийся в нем поршень (плунжер), благодаря перемещению которого происходит всасывание и нагнетание жидкости. Движение поршня (плунжера) обеспечивает электрический или иной, например, дизельный привод. Своя область применения есть у ручных плунжерных насосов.
Вращательное движение вала двигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма (кривошип, шатун и шток) преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня-плунжера, результатом чего является чередование разрежения и избыточного давления внутри цилиндра. Работа плунжерного насоса координируется всасывающими и нагнетательными клапанами.
Плунжерный дозировочный насос обеспечивает подачу (расход) дозируемой жидкости с очень высокой точностью. Дозировочный одноплунжерный электронасосный агрегат состоит из двух блоков приводного и гидравлического. В состав приводного входят двигатель и редуктор с червячной парой и механизмом регулирования. В гидравлический ─ один или несколько гидроцилиндров (другие названия ─ камера насоса, корпус). Электронасосные дозировочные агрегаты могут укомплектовываться как одинаковыми, так и разными по величине подачи гидроцилиндрами.
Функции редуктора ─ преобразовывать вращательное движение вала двигателя в возвратно-поступательное движение плунжера и обеспечивать бесступенчатое регулирование длины хода плунжера.
Конец червячного вала через муфту соединен с валом двигателя. Вал, на котором закреплено червячное колесо, имеет эксцентриковую шейку ─ посадочное место для эксцентрика. Надетый на эксцентрик шатун преобразует вращательное движение вала червячного колеса в возвратно-поступательное движение ползуна, соединенного с плунжером. Изменение положение эксцентрика относительно шейки вала меняет длину хода плунжера от максимума до нуля. Она будет наибольшей при максимальном эксцентриситете. Приближение точки крепления шатуна к центру вала означает, что ход плунжера уменьшается. Соответственно, падает количество подаваемой насосом жидкости.
Регулирование подачи изменением длины хода плунжера может выполняться вручную или дистанционно при остановленном агрегате или на ходу (последнее ─ не у всех моделей).
Регулировать подачу можно другим способом ─ варьируя число ходов плунжера с помощью частотно-регулируемого асинхронного привода.
В мощных насосах расширить диапазон значений подачи и давления помогают сменные детали гидроблока ─ плунжеры и гильзы разного диаметра.
Гидроцилиндр ─ гильза с уплотнительным устройством ─ предназначен для перекачки дозируемой жидкости. К его корпусу присоединены шариковые клапаны. Компания «Ареопаг» ─ один из ведущих российских производителей насосов-дозаторов ─ предлагает несколько способов крепления клапанов: при помощи рамки или фланцев, а также резьбовое и быстроразборное соединения. При ходе плунжера на всасывание и закрытом нагнетательном клапане в гидроцилиндре создается разряжение. После открытия клапана на всасывание (другие названия ─ впускной клапан, клапан забора, приемный клапан) корпус цилиндра заполняется реагентом. При обратном ходе плунжера всасывающий клапан закрывается, и в полости гидроцилиндра создается избыточное давление, под действием которого открывается нагнетательный клапан (выпускной клапан, клапан сброса), и жидкость выталкивается из полости гидроцилиндра. Данный процесс повторяется при каждом цикле возвратно-поступательного движения плунжера.
Плунжерные насосы классифицируют по числу рабочих полостей (гидроцилиндров, плунжеров): одноплунжерный насос, двухплунжерный насос, трехплунжерный насос (получил особенно широкое распространение), многоплунжерный насос.
Насосы с двумя и более плунжерами имеют общий коленчатый вал с расположенными под углом друг к другу кривошипами. У трехплунжерных насосов он составляет 120O.
Многоплунжерные насосы позволяют увеличить КПД агрегата и подачу (при этом сделав ее более равномерной), появляется возможность одновременного дозирования разных жидкостей.
Агрегаты блочные различных категорий точности дозирования производства ЗДТ «Ареопаг» изготавливаются с одним, двумя и большим числом насосов. Раздельное для каждого насоса регулирование подачи изменением длины хода плунжера дополнено синхронным для всех регулированием посредством изменения числа ходов.
Для изготовления проточной части используют хромистые, хромоникелевые, хромоникелемолибденовые стали, а также никелевые и титановые сплавы.
Как опции предусмотрено устройство обогрева (охлаждения) проточной части, а также устройство фонаря, верхней заглушки и нижнего штуцера отвода утечек.
Возможно изготовление плунжерных электронасосных агрегатов в различном климатическом исполнении не только общепромышленного, но и повышенного уровня взрывозащиты для эксплуатации в пожароопасных зонах.
Применение плунжерных насосов
Благодаря своим функциональным свойствам, в т. ч. способности создавать высокое давление и работать с агрессивными и вязкими средами, плунжерные насосы нашли широкое применение в самых разных областях технологий. Число предприятий различных отраслей, на которых приходят к пониманию необходимости плунжерный насос купить, с каждым годом только растет.
В строительной индустрии плунжерные насосы делают возможным осуществление широкого спектра технологических операций, начинающихся со слова «очистка» (спасибо высокому давлению!). Очистка стальной арматуры железобетонных конструкций от ржавчины. Очистка поверхностей строительных конструкций, например, стен домов от граффити. Очистка технологического транспорта и оборудования ─ цементных мешалок, мельниц, сит, бетоносмесителей.
Промышленные установки, в состав которых входят плунжерные насосы, используют для придания шероховатости строительным конструкциям и срезания швов. В дорожной отрасли с их помощью удаляют дорожную разметку и даже слои асфальтобетона.
В металлургии плунжерные насосы помогают освобождать профили от окалины и обеспечивать циркуляцию рабочей жидкости в тяжелом металлургическом оборудовании, например, подшипниках прокатных валков.
В нефтегазодобыче глубинные штанговые плунжерные насосы служат основным исполнительным органом штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ), используемых для добычи нефти.
В электро- и теплоэнергетике их используют для очистки топок, горелок, теплообменников.
Для этих же целей плунжерные насосы часто применяют в пищевой отрасли, особенно требовательной к чистоте технологического оборудования.
Нельзя обойти вниманием машиностроение и машины. Топливный плунжерный насос высокого давления обеспечивает впрыск топлива в камеры сгорания газотурбинных двигателей, а также тракторных, автомобильных и иных дизелей.
Плунжерный насос для масла входит в состав многих видов металлообрабатывающего оборудования, в частности, прессов. Не останавливая технологический процесс, с помощью плунжерного насоса можно регулировать подачу масла в гидравлическую систему, что упрощает управление оборудованием.
Плунжерный насос высокого давления для воды создает струи, с помощью которых можно резать не только камень или бетон, но и металл.
Плунжерный насос для воды используют в системах водоснабжения и очистки воды. Например, в качестве питательного насоса.
Плунжерный насос для автомойки ─ устройство, с которым знакомо большинство автомобилистов.
Важнейший сегмент применения плунжерных насосов, область, где им удалось ощутимо потеснить поршневые насосы, ─ химическая промышленность. Здесь, а также в целом ряде других отраслей, широко распространены насосы плунжерные дозировочные, предназначенные для объемного напорного дозирования нейтральных, токсичных и агрессивных жидкостей, а также растворов, суспензий и эмульсий с высокой кинематической вязкостью и плотностью. При дозировании эмульсий и суспензий необходимо более часто очищать детали клапанной системы от загрязнений.
Их применяют для дозирования кислот, щелочей, многокомпонентных растворов, легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей.
Используя плунжерные дозировочные агрегаты «Ареопаг», можно дозировать жидкости с кинематической вязкостью от 3,5ˣ10-7 до 8ˣ10-4 м2/с, плотностью до 2000 кг/м2, температурой от минус 30 до плюс 200OC (по заданию заказчика ─ от минус 40OC до плюс 250OC) и водородным показателем 0-14 рН. Допустимая концентрация твердой неабразивной фазы ─ 10% (30%), ее плотность ─ 2300 кг/м3, величина зерна ─ не более 1% (3%) от размера патрубка агрегата.
Наряду со способностью обеспечивать высокую производительность и давление, плунжерные насосы обладают другими преимуществами. В них меньше изнашиваемых деталей, что повышает надежность, упрощает обслуживание и ремонт плунжерного насоса. Замена плунжера не требует специального инструмента и может быть выполнена на месте эксплуатации.
Ценное качество для потребителей ─ компактность, а для производителей ─ меньшая, чем у «собственно поршневого насоса», материалоемкость.
Плунжерные насосы лучше поршневых насосов приспособлены для работы с вязкими и загрязненными жидкостями. Именно поэтому им принадлежит столь значимое место в химической промышленности, в т. ч. в качестве дозировочных.
Архиважное для дозирующих насосов свойство ─ высокая при необходимости прецизионная точность дозирования. Они легко встраиваются в производственно-технологические линии, поддаются автоматизации, отличаются высоким коэффициентом полезного действия и низкой энергоемкостью при дозировании.
На сегодняшний день плунжерные дозировочные насосы и использующее их оборудование получили широкое распространение. Потенциал их совершенствования не исчерпан. Остается актуальным целый ряд представляющих большой практический интерес вопросов: повышение ресурса плунжерных пар, увеличение межремонтного периода, еще более высокая точность дозирования и другие. Важно, что сегодня российские потребители могут ожидать ответы на них и от отечественных компаний, продукция лучших из которых уже сегодня способна на равных конкурировать с насосами ведущих зарубежных производителей.
Что такое плунжер?
Гонит масло через сапун, причины, как устранить проблему
Плунжерная пара — Статьи
Основныеконструктивные элементы плунжерной пары показаны на рисунке. Плунжерная пара состоит из плунжера 1 и втулки плунжера 2.Втулка плунжернойпары имеет два сквозных отверстия: впускное 3 и перепускное 4, причем первоерасположено несколько ниже второго. На штоке имеется осевое отверстие 5 соединенное с двумя симметричными спиральными канавками 6.
Несмотря на большое разнообразие типов плунжерных пар всеони выполняют аналогичные функции и это определяет сходный характер износов ихрабочих поверхностей. Износ деталей плунжерной пары носит местный характер.Наибольший износ втулка наблюдается на участках, расположенных против впускногои отсечного отверстия втулки плунжера. Наибольший износ плунжера достигает унижней кромки. Характер этого износа — гидроабразивный. Поверхность разрушаетсямелким абразивом, движущимся вместе с топливом. Изнашивание рабочей поверхностивтулки происходит на участках, примыкающих к впускному и перепускномуотверстиям. Характер износа зоны, примыкающей к впускному отверстию в основномабразивный, а зоны, примыкающей к перепускному отверстию — эрозионный. В основу восстановительного ремонта плунжерных пар положено то обстоятельство,что детали пары не взаимозаменяемые. Втулка плунжера обрабатывается специальными притирами с помощью алмазнойпритирочной пасты средней фракции до полного снятия выработки, затем делаетсяполировка втулки притирами с помощью алмазной пасты мелкой фракции. Послеосвежения торца втулки изделие тщательно промывается в специализированном растворес помощью ультразвука. При данной технологии внутренний диаметр втулки плунжера увеличивается и для данного изделия изготавливается новый плунжер нужного размера и с помощьюселективной сборки собирается плунжерная пара. Зазор между втулкой и плунжеромв зависимости от модели составляет 0.5мкм
Отдельно нужно сказать про сталь 25х5м, из которойизготовлена плунжерная пара. Российский рынок заполонили изделия из Китая, нестоит говорить о качестве изготовления, оно может бить и приличным, есливыполнено по современной технологии. Сталь 25х5м Китай не применяет, делаядетали из сталей объемной закалки, такой как ШХ15 или того хуже 40Х. Технология изготовления плунжерной пары упрощается, т.к. не надо следить за снимаемым слоем.Стоимость таких сталей в разы меньше и термообработка гораздо дешевле, нотвердость поверхности на 30-40% ниже, соответственно ресурс плунжерной пары вразы будет ниже.
Что такое плунжер
Конструкция состоит из двух частей и называется плунжерная пара. Первая – плунжер, от которого и прошло название – представляет собой одну из разновидностей поршня. Узел может обеспечить очень высокие рабочие параметры за счет точной подгонки элементов. Вторая часть – втулка плунжера или гильза, внутри которой и ходит основная деталь.
В процессе работы внутренний элемент совершает движения вверх-вниз в полости внешнего. Обычно в корпусе есть каналы, через которые в систему заходит дизельное топливо, а затем подается в цилиндры под высоким давлением. Поршень и гильза – это высокоточные изделия, плунжерная пара – основной рабочий элемент топливного насоса высокого давления (ТНВД).
В некоторых моделях авто (в частности, в двигателях Рено) есть блок термоплунжеров, они отвечают за нагревание охлаждающей жидкости, чтобы быстрее поднять температуру ТНВД до рабочих показателей.
Принцип действия и маркировка штанговой насосной установки
Плунжерная пара
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.
Происхождение терминов «поршень» и «плунжер»
Поршневые и плунжерные машины – старейшие представители гидравлической и пневматической техники. Их название напрямую связано с главной деталью качающего узла и отражает его конструктивные особенности.
Характерное сходство поршня и двигателя сандалий: наличие цилиндлический элементов (проточек).
Следует полагать, что термин «поршень» принадлежит славянской группе языков. В английском и латинском словарях термина «поршень» нет, но приведены термины «plunger» и «pistol». В толковом словаре В.И. Даля даны несколько определений «поршня»:
Определения «поршня» напрямую указывают на его конструкцию: деталь цилиндрической формы на стержне («жерди»), на внешней поверхности которой выполнены уплотнения («обшиваемая кожей или шкурой»). Современные поршни насосов, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания внешне очень похожи на описание В.И. Даля с той лишь разницей, что составляющие выполнены из других материалов и по новым технологиям, но «прут» вперед жидкости, газы и автомобили.
Характерное сходство плунжера насоса и скалки ‒ длинная целендрическая часть.
Термин «плунжер» («plunger») в англо-русском словаре переводится как «погруженец», «окунувшийся», «скальчатый поршень». Наблюдается определенное сходство со словом «плуг» как в произношении, так и в работе: плунжер окунается в жидкость или газ, плуг – в землю.
Конструктивное отличие поршня от плунжера становится понятно благодаря описанию плунжера в учебнике Т.М. Башты для технических вузов: «гладкий плунжер перемещается в рабочей камере свободно, а уплотнение неподвижно закреплено в корпусе камеры». Диаметр плунжера одинаков по всей своей длине, уплотнения отсутствуют, высокая герметичность качающего узла достигается благодаря тому, что плунжер «окунается» в камеру практически на свою всю длину.
Интересно, что если переводить с английского на русский слово «баран» («ram»), в русских синонимах записан и «плунжер»! Это можно объяснить с точки зрения технологии производства. Очевидно, что в изготовлении поршень более сложен, поэтому на заре технологий рациональнее было делать плунжер, например, обточив и отшлифовав деревянную заготовку. Однако выдержать постоянный диаметр по всей длине плунжера было невозможно, поэтому цилиндр начали уплотнять доступными материалами: кожей, мехом, тканью. Это привело к тому, что плунжер стал перемещаться с большим усилием, т.е. сопротивляться, как баран.
Когда уровень технологий позволил производить детали цилиндрической формы с высокой точностью и сделал процесс их обработки более простым, плунжеры стали вытесняться поршнями. Для их изготовления требовалось меньше материала, замена уплотнений на поршне оказалась значительно проще замены уплотнения на цилиндре.
Сегодня в качающих узлах применяются как классические конструкции поршней и плунжеров, так и их сочетание – поршень с удлиненной цилиндрической частью (плунжер с лабиринтным уплотнением и шатуном).
Система питания дизеля
Система питания дизельного двигателя с одной стороны немного проще, чем у бензинового инжекторного. Она может долго работать без регулировок, а также достаточно вынослива. Сердцем системы питания был и остается топливный насос высокого давления. В его задачи входит не только поддержание давления в системе питания, но и распределения дозированного топлива в камеру сгорания, а также регулировка момента впрыска топлива, аналогично бензиновой системе зажигания.
Как видим, функций у ТНВД более чем достаточно, поэтому и устройство агрегата очень непростое. Однако какого типа не применялся бы насос, основным его рабочим элементом есть плунжерная пара. Это высокоточное и очень технологичное устройство, которое представляет собой пару: плунжер, поршень, который нагнетает давление в системе, а также гильза или втулка, в которой работает плунжер. Пара изготавливается из самых высококачественных материалов и подлежит очень точной обработке, шлифовке и полировке для достижения максимально возможного плотного сопряжения, но при этом сохраняя возможность плунжера перемещаться возвратно-поступательно внутри гильзы или втулки.
Признаки неисправности
Возникновение проблем, вызванных износом плунжерной пары, обнаружить достаточно просто. Основными симптомами их появления становятся:
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.
Конструкция плунжерной пары
Плунжерная пара состоит из плунжера 9 и гильзы 8. Гильза имеет один или два подводящих канала (при двух каналах один из них выполняет функции подводящего и перепускного), которые соединяют полость всасывания с камерой высокого давления плунжерной пары. Над плунжерной парой находится штуцер 5 с посадочным конусом 7 нагнетательного клапана. Двигающаяся в корпусе TНВД рейка 10 вращает зубчатый сектор 2, управляя тем самым регулирующей втулкой 3 плунжера. Перемещение самой рейки определяется регулятором частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет точно дозировать величину цикловой подачи. Полный ход плунжера неизменен. Активный ход и связанная с ним величина цикловой подачи могут изменяться поворотом плунжера, который совершается при помощи регулирующей втулки.
Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6. Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку.В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары.Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400… 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.
а — гильза с одним подводящим каналомb — гильза с двумя подводящими каналами
ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА С ПРИВОДОМ
а — НМТ плунжераб — ВМТ плунжера
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.
Главные причины затрудненного пуска горячего дизельного двигателя. Проблемы с плунжерной парой ТНВД, перелив топлива через дизельные форсунки, датчики.
Конструкция дизельного топливного насоса высокого давления, потенциальные неисправности, схема и принцип работы на примере устройства системы топливоподачи.
Назначение гидрокомпенсатора. Виды, устройство гидрокомпенсаторов, принципы работы и основные неисправности.
Назначение топливного насоса высокого давления в системе топливного впрыска дизельного двигателя. Виды ТНВД, конструктивные особенности насосов.
Гидрокомпенсаторы : что это такое, какую функцию выполняют, неисправности гидрокомпенсатора и симптомы. Ремонт и промывка гидрокомпенсаторов своими руками.
Появление стуков на разных режимах работы дизеля. Диагностика неисправностей. Характер стуков кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, топливной аппаратуры.
Плунжер — вытеснитель цилиндрической формы, длина которого намного больше диаметра.
В отличие от поршня уплотнитель располагается на цилиндре и при совершении плунжером возвратно-поступательного движения движется по поверхности плунжера. Плунжеры используются главным образом в гидравлических аксиально-плунжерных, радиально-плунжерных гидромашинах, а также в плунжерных насосах. Также в системах подачи топлива дизельных двигателей (топливные насосы высокого давления) получили распространение плунжерные пары.
Плунжерные насосы способны работать при бо́льших давлениях, чем поршневые насосы. Причиной этого является то, что в плунжерах высокая чистота обработки должны быть у внешней цилиндрической поверхности, а у поршневых насосов наиболее важным является обработка внутренней цилиндрической поверхности, что технологически осуществить сложнее.
Точность обработки деталей современных плунжерных и роторно-плунжерных гидромашин столь высока, что зазор между внутренней и внешней цилиндрической поверхностью в плунжерных парах достигает 2-3 мкм.
Давления, которые способны выдерживать плунжерные пары, очень высоки. Так, например, в момент впрыска топлива в дизельных двигателях развиваемое давление в плунжерной паре может достигать 200 МПа.
Также понятие «плунжер» используется в трубопроводной арматуре. В этой области плунжером называется подвижный регулирующий элемент затвора регулирующего клапана, перемещением которого достигается изменение его пропускной способности. В арматуростроении различают игольчатые, тарельчатые и стержневые плунжеры.
Диагностика ТНВД
До того, как будет произведен ремонт ТНВД необходимо провести диагностику аппаратуры вашего автомобиля. Первоначально диагностика дизельной топливной аппаратуры производится на автомобиле. В 80% случаев этого достаточно чтобы найти неисправности и устранить их причины.
Диагностика ТНВД проводится в условиях сервисного центра и необходима для проверки правильности работы всех узлов системы, своевременного распознавания возможных, а также уже имеющихся неполадок, отклонений от нормы в работе двигателя. Для этого сервис-центром применяется современное диагностическое оборудование, оснащенное по последнему слову техники.
В ходе диагностики ТНВД тестируются: показатели работы топливных насосов высокого давления, которые определяются частотой вращения вала как при запуске, так и после прекращения подачи топлива; насколько устойчиво рабочее давление, а также равномерна и ритмична подача топлива насосов, работа форсунок.
Для удобства диагностики топливного насоса высокого давления применяют специальные стенды, которые позволяют быстро и точно выполнять исследование и выявлять возможные неполадки. Они включают встроенные корректор наддува и систему смазки, систему стабилизации скорости, с которой вращается привод, систему прямого электропривода, а также различные комплектующие в виде муфт, кронштейнов, трубок высокого давления (для ТНВД отечественного производства).
ТНВД может тестироваться в нескольких режимах. При номинальном диагностируются такие показатели, как: угол начала нагнетания и угол начала впрыска топлива; правильная очередность подачи по секциям топливного насоса, неравномерность топливной подкачки между секциями, производительность секции в режиме номинальных оборотов вала.
Режим перегрузки подразумевает проверку производительности секции на холостом ходу, контроль частоты вращения кулачкового вала при отсечке топлива, цикловая подача топлива в режиме холостого хода.
При анализе пускового режима контролируются: частота вращения кулачкового вала в тот момент, когда обогреватель автоматически отключается; производительность секции, а также цикловая подача топлива при пусковом режиме вращения.
Периодическая своевременная диагностика ТНВД обеспечит бесперебойную работу всей топливной системы дизельного двигателя и поможет избежать серьезных и финансово затратных проблем.
При появлении любых сбоев в работе топливной аппаратуры обращайтесь к специалистам автосервиса «Желтый бокс». Они смогут максимально точно определить поломку, а также быстро и качественно устранить ее.
Неполадки электрического насоса высокого давления
Данная разновидность насосов применяется практически на всех современных автомобилях, так как использовать механический насос, нецелесообразно, а временами и просто невозможно. Самая простая разновидность представляет собой сам насосный механизм, топливный фильтр, датчик расхода, электрический мотор, топливозаборник.
Все эти элементы собраны в едином корпусе и неисправность одного из них сказывается на работе всего насоса. Основной причиной поломки данного типа насосов является поломка крыльчатки, которая расположена внутри насоса. Из-за поломки лопаток данного устройства работа насоса становится невозможной.
К сожалению, починить при такой поломке крыльчатку нельзя, единственный выход это замена самого насоса. Как и в случае с механическим насосом причиной поломки может быть грязь в топливе, которая со временем забивает топливный фильтр, тем самым частично перекрывая подачу топлива. Учитывая, что наш насос электрический, поломка может заключаться в проводке.
Со временем провода окисляются, и контакт между ними становится хуже. В результате этого реле насоса не может полноценно функционировать. Решением этой проблемы является простейшая зачистка проводов. Пожалуй, самой сложной в определении причиной поломки является перегрев насоса.
Это происходит, когда в баке остается мало топлива, что приводит к плохому охлаждению и недостаточной смазке насоса. Малое количество смазки в насосе приводит к увеличению трения между деталями, в результате чего срок их службы сокращается.
Для того чтобы самостоятельно определить неисправность, необходимо своевременно проводить технический осмотр всех агрегатов машины. Делать это желательно в специальных сервисах, так как новичку самостоятельно провести диагностику топливной системы сложно.
Да и опытный водитель не всегда сможет сделать это. И чаще всего проблемы вылезают в ходе эксплуатации машины. Основные признаки это: повышение тона звука двигателя, проблемы непосредственно с запуском двигателя и потеря мощности двигателя в целом.
Клапан постоянного объема без ограничения обратного потока
В клапане постоянного объема (а) часть штока элемента клапана выполнена в виде поршня (втягивающий поршень) и подогнана к направляющей штока клапана. Когда спиральная канавка плунжера прекратит подачу топлива и пружина закроет нагнетательный клапан, поршень входит в направляющую втулку штока клапана (4) и отсекает топливопровод высокого давления от надплунжерного пространства (камеры высокого давления). Это означает, что имеющийся объем топлива в топливопроводе высокого давления возрастет на величину объема, получаемого при ходе втягивающего поршня (2). Этот возвращенный объем соответствует длине топливопровода высокого давления. Это означает, что длина топливопровода не должна изменяться. (1 — седло клапана; 3 — кольцевая проточка; 5 — вертикальный паз). Для достижения конкретных характеристик топливоподачи в специальных случаях применяются клапаны с компенсацией (Ь). Они имеют доработанный участок (6) на втягивающем поршне.
Принцип работы и разновидности
Стандартная схема работы плунжерной пары выглядит следующим образом:
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.
Плунжерный насос высокого давления
Простота конструкции плунжерных насосов делает их незаменимыми во многих отраслях промышленности. Компактные, недорогие, долговечные. Простое обслуживание. Давление от 100 до 3000 атм. Производительность от 200 до 3000 литров в минуту.
Изготавливают как стационарные, так и передвижные установки на шасси автомобиля. Применяют специальные антивибрационные опоры, которые гасят колебания насоса.
Привод насоса – электрический или ДВС.
Трансмиссия – упругая муфта, клиноременная передача – для электрического мотора.
Карданный вал или муфта сцепления – для ДВС.
Предохранительные устройства для недопущения превышения выше допустимых давления и температуры – стабилизаторы всасывания.
Самоочищающиеся фильтры – важный компонент насосной установки.