К современным двигателям предъвляются высокие требования по удельной мощности, топливной экономичности и экологичности. Оптимального баланса рабочих параметров дизельного двигателя удается достичь, используя высокие давление впрыска и точность подачи топлива. С этой задачей отлично справляются системы индивидуальных ТНВД Bosch.

В 1994 году инженерами компании Bosch была создана первая система насос-форсункок (UIS) для грузовых автомобилей, в следующем году – первая система индивидуальных ТНВД с электромагнитным клапаном (UPS), а еще через 3 года, в 1998 году – первая система насос-форсунок (UIS) для легковых автомобилей. Рассмотрим более подробно конструкции и принцип работы систем индивидуальных ТНВД Bosch.

Индивидуальные ТНВД серии PF

Изначально такие системы, в которых каждый ТНВД был предназначен для впрыска в одну форсунку, применялись для дизельных двигателей, устанавливавшихся на судах, строительных и сельскохозяйственных машинах, тепловозах, а также  в малых моторах.  Также, благодаря короткой топливной магистрали высокого давления, и, как следствие малому гидродинамическому сопротивлению последней, такие системы ТНВД используются при эксплуатации моторов на вязких видах дизельного топлива.

Принцип работы ТНВД серии PF аналогичен стандартному рядному ТНВД серии PE. Индивидуальные ТНВД не имеют собственного кулачкового вала, т.к. их приводные кулачки расположену на валу ГРМ двигателя.

У больших двигателей регулятор частоты вращения коленчатого вала (который может быть как гидромеханическим, так и электронным) расположен непосредственно на картере. Величина цикловой подачи топлива, которая изменяется регулятором частоты вращения коленвала, устанавливается перемещением рейки ТНВД одновременно для всех насосов.

Т.к. плунжер напрямую связан с кулачковым валом, установка момента начала впрыска простым поворотом вала невозможна. В этом случае небольшая (в пределах нескольких градусов угла поворота вала) корректировка момента начала впрыска осуществляется с помощью установки промежуточных элементов. Также, на современных системах, возможна регулировка с помощью электромагнитного клапана.

Насос-форсунки (система UIS)

В насос-форсунке этого типа (UIS – Unit Injector System) ТНВД и форсунка конструкционно объединены в единый узел. Также, как в системах ТНВД серии PF, насос-форсунка устанавливается на каждый цилиндр дизельного двигателя и приводится в действие от кулачка распредвала двигателя непосредственно или через коромысло.

Благодаря тому, что при такой конструкции в принципе отсутствуют магистрали высокого давления, в форсунке могут быть достигнуто давление до 2050 бар, что существенно выше давления, достигаемого с помощью рядных или распределительных ТНВД. Время и объем впрыска в насос-форсунках системы UIS регулируется электромагнитным клапаном, который получает сигналы от блока управления двигателем.

Система ТНВД с электромагнитным клапаном (UPS)

Принцип работы системы UPS (UPS – Unit Pump System) схож с системой UIS. Только в отличие от предыдущей, в данной системе насос и форсунка не являются единственным агрегатом и соединяются короткой топливной магистралью высокого давления. Благодаря такому разделению упрощается конструкция агрегата и его монтаж на двигателе. Также, как и в предыдущей системе, на каждый цилиндр устанавливается по одной форсунке, трубопроводу и насосной секции. Также, каждый плунжер насосной секции приводится от кулачка распредвала двигателя, а начало, продолжительность и объем впрыска регулируются блоком управления двигателем через быстродействующие электромагнитные клапаны высокого давления.