Возможно, вы слышали это название детали топливного насоса, но что такое плунжер, где он и как работает, неясно.
Плунжер — это особый цилиндрический поршень. Его длина в несколько раз превышает диаметр. Отличительной особенностью этой детали является то, что ее уплотнение находится в цилиндре и не смещается при возврате. Он используется в насосных механизмах, где необходимо получить высокое давление подачи топлива по сравнению с простыми вентильными насосами.
Содержание
Понятие «плунжерная пара»
Плунжер и его втулка очень точно подогнаны друг к другу, поэтому механизм называется парой плунжеров. Замена в случае выхода из строя производится только попарно. Подобные детали сегодня используются в гидравлических лифтах, гидроустановках, насосах и других агрегатах, создающих давление жидкости. Популярность этих деталей обусловлена их надежностью, простотой конструкции и экономичностью.
Когда появился плунжер
Необходимость создания нового насоса возникла, когда были изобретены дизельные двигатели (изобретатель Рудольф Дизель). Возникла потребность в подаче топлива под давлением, обеспечивающем самовозгорание. Первоначально использовался тяжелый и большой компрессор, использование которого снижало КПД двигателя.
Первый ТНВД был разработан Робертом Бошем и запущен в производство в 1927 году. Предназначен для грузовиков. С 1936 года начали выпускать его легковые аналоги. Именно в этом насосе впервые была использована пара поршней. Это позволило уменьшить габариты дизеля без потери мощности. После изобретения поршневые пары были улучшены только за счет качества изготовления и использования более прочных материалов.
Характеристики и принцип работы
Характеристики поршня в ТНВД следующие:
- Обе части пары выполнены из высокопрочного сплава, идеально подходят друг другу.
- Допустимое расстояние — 1-3 мкм.
- Втулка имеет отверстия, через которые подается и удаляется топливо.
- Помимо герметичности, соединение выдерживает нагрузки и другие воздействия.
Плунжерный механизм состоит из гильзы и плунжера. Плунжер действует как поршень, а втулка действует как гильза. Плунжер перемещается вперед и назад в неподвижной втулке. От своего движения жидкость (в нашем случае топливо) движется по каналам внутри механизма, затем выдавливается в пространство над плунжером.
Схема работы пары будет такой:
- исходное положение плунжера — в нижней части втулки. Возвращается в это положение пружиной;
- распределительный вал толкает плунжер, перемещая его вверх, увеличивая давление топлива в пространстве над ним;
- когда давление достигает необходимой силы, срабатывает клапан, выталкивая топливо под давлением к форсункам, а из них в камеры сгорания;
- затем кулачок вала поворачивается, перестает давить на плунжер и возвращается на место под действием пружины;
- затем цикл повторяется снова.
Разновидности
Типы поршней в топливном насосе различаются только наличием или отсутствием кольцевой выемки. Он используется для сбора излишков топлива и возврата его в трубопровод насоса.
Достоинства и недостатки
Поршневые агрегаты имеют много преимуществ.
- Надежность. Этот параметр — название насоса. Он обеспечивает подачу желаемого давления и дозировки и обеспечивает желаемый режим впрыска.
- Высокая эффективность. Второе преимущество всех дизельных насосов.
- Экологическая совместимость. В общем, все ДВС загрязняют природу и воздух. Современный дизельный двигатель соответствует высоким экологическим стандартам благодаря наиболее полному сгоранию, низкому расходу топлива и минимальному выбросу в атмосферу. Он опережает все бензиновые аналоги (если сравнивать новые и хорошо настроенные двигатели).
Недостаток только один — паровой износ, из-за тяжелых условий их работы. Хотя современные технологии позволяют использовать высокопрочные металлы, увеличивающие срок службы, они все же не достигают полного срока службы двигателя. Полностью исключить износ пока не удается.
Признаки неисправности и причины
В случае неисправности пары плунжеров появляются следующие симптомы:
- затрудненный запуск двигателя;
- заметное падение мощности или колебания скорости;
- возникновение посторонних шумов при работе;
- повышенный расход топлива;
- дымность выхлопа.
Причины
- Самая частая причина износа — некачественное топливо. Не стоит покупать дизель с рук, непонятно у кого и дешево.
- Вторая причина — использование зимой керосина и других неподходящих веществ вместо специальных добавок.
- Попадание мусора из-за неисправного фильтра.
При первых же признаках нужно обратиться за помощью к специалистам. Задержка может привести к новым сбоям и дорогостоящему ремонту. Возможно, вы сможете отремонтировать ТНВД самостоятельно, но настроить его без специальной поддержки очень проблематично.
Отличие от поршня
Принцип работы поршня и плунжера одинаковый, но они существенно отличаются друг от друга. Основные отличия поршня от плунжера заключаются в следующем:
- На поршне расположены уплотнительные кольца или манжеты (эластичные), а на плунжере — прокладка на гильзе;
- Поршень, в отличие от поршня, имеет длину, во много раз превышающую его диаметр;
- Для изготовления поршней используются алюминиевые или керамические сплавы (в ультрасовременных двигателях), для поршней — высокопрочные стали;
- Зазор между поршнем и гильзой для автомобиля ВАЗ составляет 0,05-0,07 мм, для пары поршней — 1-3 мкм (0,001-0,003 мм), это в 10 раз меньше.
Итог
Пар — надежный механизм, поэтому его используют в агрегатах, где требуется давление. Как и все детали, он изнашивается, но меняется только в паре. При первых признаках неисправности обратитесь к специалисту, не дожидаясь более серьезных последствий.
