Роторные распределительные насосы высокого давления
В данной статье речь пойдёт о роторных насосах высокого давления VR (VP-44). Эти насосы ставились на легковые дизельные автомобили и специальную технику таких марок как: Audi, BMW, Cummins, Ford, John Deere, Isuzu, Man, Mitsubishi, Nissan, Opel, Sisu, Volvo и других. Особенность этого ТНВД в небольшой массе, в сравнительно небольшом моменте сопротивления вращению, что снижает потери мощности двигателя, в высоком давлении впрыска (до 1400 бар) и, конечно, в наличии электронного блока управления (ЭБУ) насосом непосредственно на корпусе ТНВД.
Распределительный ТНВД VP-44
Важно отметить, что для некоторых автомобилей производитель пошёл дальше и объединил ЭБУ двигателя и ЭБУ ТНВД в едином корпусе. Это сравнительно небольшое количество автомобилей, однако, такие ТНВД неремонтопригодны.
ТНВД VP-44 с встроенным ЭБУ двигателя
ТНВД VP-44 состоит из:
- Корпуса;
- Приводного вала
- Приводного фланца или зубчатого колеса;
- Шарикового подшипника;
- Топливного насоса низкого давления с редукционным клапаном;
- Механизма опережения впрыска, в том числе поршня, гидравлического упора и роликового кольца;
- Электромагнитного клапана опережения впрыска;
- Датчика оборотов;
- Корпуса распределителя с клапаном управления подачей и радиально расположенными плунжерами;
- Электромагнита дозирующего клапана;
- Электронного блока управления (ЭБУ);
- Перепускного клапана;
- Нагнетательных клапанов
Насос VP-44 готовый к сборке
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, правильно разобрать насос совсем непросто. Мы ежедневно встречаем следы непрофессионального демонтажа ТНВД такие как: оборванныйшлейф датчика скорости, сломанный коннектор электромагнита дозирующего клапана, неправильная ориентация корпуса распределителя, элементы сломанные из-за отсутствия специального инструмента и опыта. Также не редки фатальные последствия неправильной сборки. Удивляет использование горе-слесарями герметиков, фторопластового универсального материала (ФУМ-ленты) и даже льна в качестве уплотнения, а ведь в корпусе ТНВД давление выше двадцати атмосфер и такое уплотнение выдерживает работу только на холостых оборотах.
Кустарный ремонт: а) повреждённый шлейф датчика оборотов;
б) сломанный коннектор электромагнита дозирующего клапана;
в) редукционный клапан сломан вследствие использования неправильного инструмента;
г) использование герметика при ремонте
На нашем предприятии имеется всё необходимое оборудование и инструмент для работы с этими насосами. Это касается инструментальных наборов, дооснащения стендов оригинальным оборудованием и оснасткой, а также соответствующего актуального программного обеспечения.
Оборудование: а) приспособление для обучения датчика угла поворота;
б) инструментальная доска; в) стенд EPS815 с дооснащением VPM844;
г) комплект контрольных форсунок и трубок для распределительных насосов
Работу с ТНВД мы начинаем со считывания памяти ЭБУ насоса. В ней хранится серийный номер и маска характеристик насоса, память неисправностей и некоторое количество свободных ячеек для согласования насоса.
Дело в том, что количество ремонтов насоса ограниченно количеством свободных ячеек для согласования. Обычно это две-три перезаписи, иногда для новых ЭБУ ТНВД предусмотрена лишь одна запись.
Объясним подробнее на примере ремонта насоса с заменой блока управления. Новый блок поступает абсолютно пустым, то есть в его памяти отсутствует информация. После монтажа на насос и установки на стенд мы загружаем в него стандартную для данного насоса программу, то есть для Opel Zafira – это один набор параметров, а для Audi A6 совершенно другой. Программа эта определена каталожным номером насоса, выбитым на корпусе ТНВД. Это десятизначный номер: для VP-44 Bosch – вида 0 470 50X XXX, а для VP-44 Zexel – 109342-XXXX.
Идентификационная табличка на корпусе ТНВД
Эта маска характеристик имеет общий набор значений топливоподачи, угла опережения впрыска, etc. Однако, у нас на руках конкретный насос из конкретных деталей, которые имеют свои размеры и плавность хода. Таким образом, насос, работающий по базовой характеристике, будет иметь неверную топливоподачу. На практике разница с эталонной подачей составляет до 80%, поэтому ЭБУ ТНВД регулируется и настраивается под конкретное «железо». Этот процесс называется «согласование характеристик». Согласование необходимо применять не только при замене ЭБУ, но и при ремонте связанном с заменой любого другого элемента ТНВД.
Настройка начинается с обучения датчика положения вала. Правильная информация о положении вала очень важна для определения угла опережения впрыска топлива. При этом точность регулирования – доли градуса. После каждого демонтажа датчика требуется обучение ЭБУ ТНВД. Для этого используется специальное приспособление и стенд EPS815 с дооснащением VPM844.
После обучения в память ЭБУ ТНВД сохраняется значение deltaPhi, характеризующее особенности установки датчика.
Далее к насосу подключаются трубки высокого давления и контрольные форсунки. Они подбираются строго согласно тест-плану. Форсунки настраиваются и дефектуются перед каждой проверкой. Ежегодно все контрольные форсунки (как и проверочные стенды) поверяются представителем ООО «Роберт Бош», что гарантирует их соответствие стандартам.
Теперь насос готов к определению характеристик. При проверке электронные датчики стенда контролируют температуру калибровочного масла (эквивалент дизельного топлива, стандарт ISO4113) на входе и выходе из насоса, внутрикорпусное давление и, разумеется, значение топливоподачи. По шине CAN стенду от ЭБУ ТНВД поступает информация о температуре топлива внутри насоса, положении вала и скорости его вращения, опережении, времени ответа клапана и масса иной информации.
VP-44 установленный на стенде
При этом проверка насоса происходит полностью автоматически. VP-44 и VP-29/30 единственные насосы, на проверку которых оператор никак не влияет. Этим достигается гарантированный положительный результат ремонта. Повторим: VP-44 невозможно «подтянуть под тест-план», нельзя «просто настроить старт и холостые», – если Вы получили на руки протокол проверки, в котором все показатели «в норме» – значит насос полностью исправен.
VP-44 установленный на стенде
После определения характеристик, они загружаются в постоянную память ЭБУ ТНВД. И насос тестируется на соответствие нормативам топливоподачи.
Если тестирование завершилось успешно, то следующим этапом является блокировка ТНВД. Под этим термином подразумевается правильная ориентация приводной муфты. Дело в том, что у насосов VP-29/30/44 приводные муфты и шестерни устанавливаются без шпонок. Стенд во время специального испытания с помощью пьезоэлемента, который устанавливается на трубке одной из форсунок, определяет момент впрыска на этой форсунке, сверяет эту информацию с датчиком положения вала, и, находя угол, на который нужно повернуть приводной вал для начала подачи, фиксирует вал в этом положении. После на него устанавливается приводная муфта.
Некоторые ТНВД имеют иммобилайзер в ЭБУ, в таком случае при замене ЭБУ или всего насоса при установке на автомобиль необходимо синхронизировать ТНВД с ЭБУ автомобиля.
Особенности отказов распределительных ТНВД VP-44
Помимо обычного и понятного эксплуатационного износа распределительной головы ТНВД, включающего износ плунжерных пар или клапана управления, могут быть следующие неисправности:
Моторное масло в топливе (и завоздушивание топливной системы)
Виною тому нарушение герметичности соединения приводного вала и сальника. Из-за разряжения в передней части корпуса, образуемого топливоподкачивающим насосом, начинается «подсос» масла или просто воздуха.
Моторное масло внутри ТНВД
Проблемы с регулированием угла опережения впрыска
Они характеризуются плохим запуском автомобиля, «вялостью» при разгоне, повышенной дымностью отработавших газов и другими симптомами. Обычно это связано с уменьшением плавности хода поршня автомата опережения впрыска. Он может даже попросту застрять в одном положении.
Поршень автомата опережения впрыска с задирами
Это связано либо с плохими смазывающими свойствами топлива, либо с загрязнением топлива, в том числе и водой – ведь ржавчина неплохой абразив. Иногда детали насоса заклинивают по причине обрыва и прохождения через насос фильтра грубой очистки (металлической сетки) с редукционного клапана.
Редукционный клапан насоса с повреждённым фильтром грубой очистки
Выход из строя ЭБУ ТНВД, вследствие короткого замыкания
VP-44 – очень надёжный агрегат и владельцы редко заглядывают в моторный отсек. Но изоляция проводов идущих к электрическим клапанам и исполнительным магнитам не так долговечна. Из-за больших токов она работает в сложных условиях и разрушается со временем, приводя к замыканию выходных каскадов ЭБУ и выходу его из строя.
Нарушение изоляции проводов
Отметим, что ЭБУ на таких насосах часто выходят из строя даже при замене топливного фильтра некомпетентным персоналом. Ведь VР-44 ни в коем случае нельзя запускать если он завоздушен. Топливо охлаждает электронную начинку насоса, а без охлаждения она просто «перегорает». Даже зная это, неопытный человек не сможет без специального инструмента удалить воздушные карманы под ЭБУ насоса.
Разумеется выше перечислены далеко не все возможные неисправности. VP-44 – самый сложный насос фирмы Роберта Боша и требует только профессионального подхода.
Наше предприятие ежедневно ремонтирует эти насосы и автомобили с этой топливной системой, предлагая клиенту сервис «под ключ». Мы используем оригинальные запасные части и технологию ремонта от производителя.
Ждём Вас в Автоцентре Петербург.
Статья составлена инженером-механиком по ремонту топливной аппаратуры дизельных двигателей Автоцентра «Петербург» Сандыбаевым Е.С.
