Плунжер: что это?

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

  1. ↑ ГОСТ Р 52720-2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения.

См. также

  • Поршень
  • Поршневой насос
  • Аксиально-плунжерная гидромашина
  • Радиально-плунжерная гидромашина
  • Плунжерный лифт

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Площадь поверхности тела
  • Плунжерный лифт

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 — (англ. plunger) ныряло, скалка поршень в виде сплошного цилиндрического тела с гладкой поверхностью, точно пришлифованного к стенкам цилиндра. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. плунжер плунжера, м. [англ. plunger] (тех.). Поршень … Словарь иностранных слов русского языка

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 — (англ. plunger, от plunge нырять, погружаться) скалка, ныряло, Поршень с гладкой образующей поверхностью или с кольцевыми канавками, имеющий длину, значительно превышающую диаметр. Применяется главным образом в гидравлических машинах. П.… … Большая советская энциклопедия

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:

  1. Изначально плунжер находится в нижней части гильзы. Такое положение обеспечивается благодаря специальным пружинам.
  2. За счет воздействия кулачкового механизма внутренний элемент начинает движение.
  3. Плунжер двигается по гильзе вверх. В полость подается дизельное топливо через специальные каналы в корпусе. Давление достигает максимума, когда поршень приходит в верхнюю точку.
  4. В момент, когда показатели давления повышаются до определенного значения, открывается клапан, дизтопливо через форсунку распыляется в камере сгорания.
  5. За счет возвратной пружины плунжер перемещается вниз и цикл повторяется, пока двигатель работает.

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:

  1. Оба элемента в плунжере при изготовлении подгоняются друг к другу с максимальной точностью. Поэтому любые отклонения способны нарушить нормальную работу оборудования. Поддерживайте все элементы системы питания в идеальном состоянии – вовремя заменяйте фильтры и обслуживайте насос, если возникает необходимость.
  2. Чтобы продлить срок службы элементов, следует заливать дизельное топливо хорошего качества, учитывая при этом и сезонность: в холодный период приобретайте зимнее дизтопливо. А если наступили морозы, а в баке много летней солярки, обязательно добавьте антигель.
  3. Исключите попадание воды в систему питания. Если влага попадает в топливо, нарушается топливная пленка во втулке плунжерной пары, которая одновременно выполняет и смазывающую функцию. Когда вода часто попадает в насос, элементы постоянно работают в режиме сухого трения, что приводит к перегреву узлов. Со временем поршень просто заклинит, затем выйдет из строя весь насос, а ремонт обойдется дорого.
  4. Также нельзя, чтобы в систему попадал мусор и механические частицы. Даже несколько мелких песчинок, попавших в плунжерную пару, ухудшат ее работу и могут спровоцировать заклинивание, что неизменно выливается в ремонт.
  5. Со временем части могут начать пропускать топливо или не создавать необходимого давления в силу естественного износа. В этом случае поможет замена деталей, которую лучше доверить специалистам. ТНВД – сложный узел и, если нет нужных навыков, лучше его самостоятельно не чинить.

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:

  1. Очень высокий КПД. Это один из самых эффективных узлов, обеспечивающий оптимальные характеристики мощности дизелей. А если учитывать, что этот тип двигателей экономичен, получается отличное решение для любых условий с минимально возможным расходом топлива.
  2. Надежность. За счет простоты конструкции и высокой точности подгонки элементов друг к другу они работают в течение длительного времени, не требуя обслуживания и какого-либо вмешательства. Если создать оптимальные условия, ресурс увеличится еще больше.
  3. Соответствие всем стандартам экологичности. Плунжерная пара обеспечивает практически стопроцентное сжигание солярки, выбросы в атмосферу не превышают допустимых норм. А за счет малого расхода дизтоплива уровень загрязнения в целом небольшой.
  4. Обеспечение эффективной работы дизельного двигателя. Плунжер отвечает не только за подачу топлива под давлением в цилиндр. С его помощью подбирается идеальный момент впрыска и количество солярки, которую необходимо подать.
Читайте также  Вибрация двигателя на малых оборотах и холостом ходу: основные причины

Что касается недостатков, их намного меньше, чем достоинств, именно поэтому плунжерная пара и завоевала такую популярность. Главные минусы:

  1. Естественный износ элементов. Из-за того, что детали всегда двигаются с высокой скоростью, со временем появляется выработка. А любое нарушение геометрии приводит к ухудшению показателей работы.
  2. Высокие требования к точности при изготовлении. Из-за этого цена на плунжерную пару достаточно большая.
  3. Необходимость использовать сталь высокопрочных марок. Многие производители экономят на качестве сырья, но определить это наглядно невозможно.

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:

  1. Расход дизельного топлива существенно повышается без видимых на то причин. Если в процессе эксплуатации вы заметили, что машина стала брать намного больше солярки и при этом характеристики особенно не изменились, стоит проверить плунжер. При износе топливо протекает через узел, а из-за интенсивного движения деталей потери будут существенными.
  2. Проявляются посторонние звуки в работе агрегата. Опять же, всегда слушайте, как работает двигатель. Если возникают посторонние шумы, это практически всегда свидетельствует о нарушениях. Причин может быть много, одна из них – изношенный плунжер.
  3. Ухудшается отзывчивость двигателя при нажатии педели газа. Это особенно хорошо видно при резком нажатии на акселератор – машина как будто зависает и разгон намного хуже, чем в нормальных условиях. Также наблюдается потеря мощности при движении под нагрузкой, например, при езде по бездорожью или же при перевозке грузов.
  4. Дизельный мотор запускается не с первого раза. Исправный двигатель обычно заводится сразу, но если вдруг появились сбои – приходится подолгу крутить стартер или делать несколько попыток, стоит разобраться с проблемой.

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:

  1. Обороты не держатся на одном уровне, а постоянно плавают. Особенно хорошо это видно на холостом ходу, когда машина стоит на нейтральной передаче. Перепады могут быть как значительным, так и малозаметными. Дизельный мотор, если в нем все исправно, уверенно держит обороты на нужной отметке.
  2. Двигатель очень плохо запускается на горячую. Если холодный мотор запускается без проблем, а нагретый нужно запускать несколько раз, в первую очередь проверьте плунжер. Есть простой народный способ проверки – накройте ТНВД мокрой тканью, смоченной в холодной воде, меняйте ее через несколько минут, чтобы остудить агрегат. Если после этого машина завелась, то проблема скорее всего именно в плунжерной паре.
  3. Силовой агрегат начинает «троить». Это сопровождается явным нарушением в работе мотора, появляются вибрации. Если открыть капот, вы увидите, как двигатель буквально «колотит» из-за нарушения нормального ритма работы. Проблема чаще всего в нарушении нормальной подачи топлива, причем это может быть как недостаточное количество солярки, так и ее избыток.
  4. При разгоне или трогании с места появляются рывки. Это спровоцировано нарушением подачи топлива. Проблема бывает как едва заметной, так и ярко выраженной, нередко она усугубляется с течением времени.
  5. Посторонние шумы в двигателе. В этом случае откройте капот и послушайте, откуда исходят стуки. Особое внимание уделите ТНВД: при нарушении работы плунжерной пары в нем появляется характерное цоканье или более громкие звуки, все зависит от типа плунжера и степени его износа.

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.

Что такое плунжер?

ПЛУНЖЕР ПЛУНЖЕР (англ. plunger — от plunge — нырять), поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр; деталь плунжерных насосов, золотников, гидравлических цилиндров и т. п.

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

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.

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.

См. также

Эта страница в последний раз была отредактирована 16 марта 2019 в 04:40.

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.

Читайте также  Проводка на hyundai accent и других моделях: ее замена и схема электрооборудования

Принцип работы и разновидности

Стандартная схема работы плунжерной пары выглядит следующим образом:

  1. Стартовое положение плунжера – в нижней части гильзы. Оно достигается за счет действия пружин.
  2. Кулачковый вал оказывает давление на поршень.
  3. Плунжер перемещается по втулке в верхнее положение, что вызывает увеличение давления топлива в пространстве над поршнем, куда оно поступает через специальные каналы в гильзе.
  4. Повышение уровня давления приводит к открыванию клапана, следствием чего выступает дальнейшее перемещение горючего через форсунки в камеры внутреннего сгорания.
  5. Завершает рабочий цикл перемещение плунжера в стартовую позицию, осуществляемое за счет действия пружин.

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:

  • подача дизельного топлива к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
  • определение необходимого количества горючего, которое требуется переместить к форсункам;
  • установление оптимального режима впрыска дизельного топлива в камеры сжигания двигателя.

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.

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.

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:

  • надежность. Нередко именно это слово выступает в качестве первой ассоциации при упоминании дизельного двигателя. Данная характеристика вполне заслуженно считается одной из визитных карточек агрегата;
  • универсальность. Наличие ТНВД и плунжерной пары позволяет разом решить многочисленные задачи, обеспечивающие эффективную работу дизельного двигателя. К ним относятся: подача топлива под высоким давлением, его дозировка и определение наиболее подходящего режима впрыска горючего для последующего сжигания;
  • высокий КПД. Ключевое преимущество агрегатов на дизельном топливе, которое в сочетании с экономичностью приобретает в современных условиях особенно важное значение;
  • экологичность. Двигатель внутреннего сгорания достаточно сложно назвать полностью безопасным для состояния окружающей среды механизмом. Тем не менее, современные дизельные агрегаты отвечают самым строгим экологическим стандартам, что достигается за счет полного сжигания топлива, его небольшого расхода и, как следствие, минимального количества вредных выбросов.

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.

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 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.

Читайте также  Техническое описание электронного зажигания на мотоциклах иж юпитер 5

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:

  • для изготовления поверхности втулки применяются высокопрочные материалы;
  • для плунжеров также должны использоваться материалы высокой прочности с дополнительной закалкой;
  • пара проходит процесс термозакалки в заводских условиях;
  • в зависимости от технологий, твёрдость может составлять от 58 до 75 единиц;
  • пара обязана обеспечивать свободный ход с одновременным исключением даже незначительных утечек рабочей жидкости;
  • зазор между втулкой и плунжером не должен превышать 1-3 мкм;
  • каждая деталь подбирается индивидуально;
  • после подбора втулок к вытеснителям, выполняется их дополнительная подгонка.

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:

  • затрудняется пуск двигателя;
  • после запуска мотора наблюдаются плавающие обороты;
  • двигатель работает неустойчиво;
  • ДВС может начать троить;
  • повышается уровень шума при работе, который ранее не наблюдался;
  • в некоторых случаях можно заметить стук плунжера при работающем топливном насосе;
  • работая под нагрузкой, у силового агрегата падает мощность;
  • движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками;
  • в отдельных ситуациях мотор и вовсе идёт в разнос.

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:

  • выполнить полную замену изношенных и вышедших из строя компонентов;
  • провести ремонт деталей.

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.

Как работает плунжерный насос, как он выглядит

Что такое плунжерный насос? Это насос объемного действия. То есть давление жидкости создается за счет изменения объема камеры. Когда объем камеры растет, в ней создается разряжение, жидкость всасывается. Когда объем уменьшается, жидкость сжимается, давление растет.


Схема работы плунжерного насоса

На рисунке мы видим наличие клапанов. Плунжер идет вправо – всасывание – подымается впускной клапан, закрывается выпускной. Вода заполняет камеру. Плунжер идет влево – нагнетание – запирается впускной клапан, поднимается выпускной. Вода устремляется по назначению.

Этот же принцип используется в поршневых насосах. Отличие насосов друг от друга заключается в нагнетающем элементе. В поршневых насосах работает поршень. В плунжерных – плунжер. В поршневых насосах самая ценная деталь – цилиндр в котором ходит поршень. К изготовлению этого элемента предъявляют большие требования. А именно, внутренний диаметр должен быть в жестком допуске по всей длине.

В плунжерном – жесткий допуск на изготовления наружной поверхности цилиндра. Чего достигнуть намного легче с технической точки зрения, чем расточка и доводка внутреннего диаметра.

Устройство плунжерного насоса

Разберем устройство насосов плунжерного типа на примере дозировочного насоса.


Одноплунжерный дозировочный насос

Электродвигатель – 1 вращает червяк — 2, который крепится к валу двигателя муфтой. В зацеплении с червяком находится червячное колесо — 3. К этому колесу присоединен эксцентрик – 4, который может находится ближе или дальше от центра червячного колеса. Положение эксцентрика легко регулируется механически. На эксцентрик одет шатун -5, который толкает плунжер – 6.

Всасывающий клапан-шар — 7 открывается, когда плунжер идет влево. Вода заливает цилиндр — 9. В следующей фазе движения плунжера, объем камеры сокращается, всасывающий клапан опускается, нагнетающий – 8 подымается. Вода идет к потребителю.

Ход плунжера изменяется в зависимости от положения эксцентрика. Если эксцентрик установлен в центре червячного колеса, то ход вытеснителя (плунжера) равен нулю. При максимальном удалении от центра, ход вытеснителя максимальный. То есть производительность насоса можно менять от нуля до максимума. Поэтому он называется дозировочным.

Виды плунжерных насосов

Главное преимущество плунжерных насосов перед поршневыми – точность изготовления наружного диаметра цилиндра намного выше точности изготовления внутреннего диаметра. Допуски на плунжер достигают 2 – 3 мкм. Благодаря таким минимальным зазорам достигается большое давление и высокое КПД, намного больше, чем у поршневых насосов.

В зависимости от компоновки главных деталей плунжерные насосы бывают:

  • одноцилиндровые;
  • многоцилиндровые;
  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • с постоянной производительностью;
  • с переменной производительностью;
  • ручные;
  • автоматические.

Плунжерные насосы – агрегаты высокого давления. Поэтому они не нашли применения в быту. Простота изготовления делает их надежными механизмами, которые широко применяются в различных сферах народного хозяйства:

  1. В нефтяной промышленности (станки качалки, буровые насосы и другие).
  2. В химической промышленности, для перекачки химрастворов.
  3. В энергетике – приводы парогенераторов, насосы в АЭС.
  4. В машиностроении – для обеспечения давления в гидроприводах.
  5. В автомойках – для создания сильного напора воды.
  6. В коммунальном хозяйстве – в гидравлических сетях.
  7. В пищевой промышленности – для систем обратного осмоса.

Аксиальный плунжерный насос


Схема аксиально-плунжерного насоса

Надо отметить, что аксиальный плунжерный насос часто называют аксиально-поршневым. Два этих термина описывают один и тот же механизм. Аксиальный указывает на то, что цилиндры расположены вдоль оси бока цилиндров.

Упорный диск — 1 вращается на оси — 2, которая находится под углом к оси блока цилиндров. Сферическая головка шатуна — 3 соединена с упорным диском. Когда диск вращается, шатуны — 4, следуя за головкой — 3, выдвигают и задвигают поршня (плунжеры) — 6, что приводит к всасыванию и нагнетанию воды через отверстия золотника распределителя — 7. Количество поршней бывает от 5 до 9.

У некоторых насосов угол γ можно менять произвольно. Соответственно меняется производительность насоса. Чем он больше, тем больше производительность. Угол оси упорного круга к оси блока не может быть больше 45 градусов.

На схеме показан насос у которого ведущий вал вращает упорный диск. Блок цилиндров неподвижен. Также применяют аксиально-плунжерные насосы, у которых крутиться блок цилиндров, а упорных диск неподвижен.

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.

Применение:

  • Чистка любых поверхностей от краски;
  • Прочистка труб в различных системах;
  • Вычищение внутренних поверхностей емкостей;
  • Чистка топок, котлов, теплообменников;
  • Резка бетона, кирпича, цемента;
  • Снятие шпаклевки, резины, коррозии с любых поверхностей;
  • Удаление разметки на асфальте
  • Счистка граффити
  • Предание шероховатости поверхностям для их последующего склеивания;
  • Чистка железнодорожных вагонов изнутри;
  • Опреснение соленой воды;
  • Очистка воды обратным осмосом;
  • Дробление камней, грунта;
  • Разрезание кожи, дерева, пластмассы;
  • Удаление тугоплавких смол с поверхностей;
  • Удаление нечистот со дна автомобилей, поставленных на ремонт.