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:
- Обе детали пары выполнены из высокопрочного сплава, сверхточно подогнаны между собой.
- Допустимый зазор 1-3 мкм.
- Втулка имеет отверстия, через которые подается и отводится горючее.
- Кроме герметичности, соединение выдерживает нагрузки и прочие воздействия.
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:
- начальная позиция плунжера – в нижней части втулки. В это положение его возвращает пружина;
- кулачковый вал толкает плунжер, сдвигая его вверх, повышая давление горючего в пространстве над ним;
- когда давление достигает нужной силы, срабатывает клапан, выбрасывая горючее под давлением к форсункам, а из них, в камеры сгорания;
- затем, кулачок вала поворачивается, перестает давить на плунжер, и тот возвращается на место, под воздействием пружины;
- далее цикл повторяется заново.
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.
- Надежность. Этот параметр – визитка насоса. Обеспечивает подачу с нужным давлением, дозировку, и обеспечивает нужный режим впрыска.
- Высокий КПД. Второе преимущество всех дизельных насосов.
- Экологичность. Вообще, все ДВС загрязняют природу и воздух. Современный дизельный мотор имеет высокие стандарты экологичности, за счет максимально полного сжигания, малого расхода и минимального выхлопа в атмосферу. Опережает все бензиновые аналоги (если сравнивать новые и хорошо отрегулированные моторы).
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:
- затрудненный пуск мотора;
- ощутимое падение мощности, либо плавающие обороты;
- возникновение постороннего шума при работе;
- возрастание потребления топлива;
- дымность выхлопа.
Причины
- Самой распространенной причиной износа является топливо низкого качества. Не стоит покупать солярку с рук, непонятно у кого и дешево.
- Вторая причина — применение керосина и прочих неподходящих веществ, вместо специальных присадок в зимнее время.
- Попадание мусора по причине неисправного фильтра.
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:
- Уплотнительные кольца или манжеты (резинки) расположены на поршне, а у плунжера уплотнение на гильзе;
- Плунжер в отличие от поршня имеет длину, многократно больше, чем его диаметр;
- Для изготовления поршней применяется алюминиевый сплав или керамика (в суперсовременных моторах), для плунжера высокопрочные стали;
- Зазор между поршнем и гильзой для автомобиля ваз составляет 0,05-0,07 мм., для плунжерной пары – 1-3 мкм (0,001-0,003 мм), это в 10 раз меньше.
Итог
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.
