Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для подачи топлива под высоким двалением к топливным форсункам двигателя. В современном автомобилестроении ТНВД используют для питания как бензиновых, так и дизельных двигателей. Точная дозировка топлива и подача его в определенный момент времени - основная особенность работы ТНВД. При появлении системы непосредственного впрыска, топливные насосы высокого давления стали использовать в бензиновых системах для создания высокго давления и точности подачи топлива.

Главным рабочим механизмом ТНВД является плунжерная (прецизионная) пара, состоящая из плунжера (поршня) и втулки (гильзы). При перемещении поршня в гильзе формируется высокое давление. Существуют разные типы привода плунжеров: механические, пневматические и гидравлические системы. Их, в свою очередь, делят на непосредственного действия и аккумуляторные. В современных двигателях системы с механическим приводом практически не используют в виду высоких экологических требований. ТНВД конструктивно может иметь один или несколько плунжеров, поэтому их можно разделить на многоплунжерные и распределительные.

Многоплунжерные насосы

В многоплунжерных ТНВД для каждого цилиндра предусмотрен свой плунжер.
Конструктивно многоплунжерные ТНВД делятся на два типа:

• Рядные 
• V-образные

Принцип работы рядного ТНВД  заключается в том, что топливо движется по отдельным магистралям и направляется к форсункам мотора в заданном порядке.
Насосы V-образного типа работают по принципу: специальный механизм поворота плунжеров соединен с рейками, воздействующими на втулки. Такая конструкция в сравнении с рядной отличается компактностью. Это позволяет повысить жесткость, укоротить кулачковый вал и добиться более высокого давления впрыска.

Распределительные насосы

В распределительных ТНВД как правило бывает один или два плунжера, которые подают топливо сразу в несколько цилиндров.
Именно этот тип ТНВД используется в топливных системах бензиновых двигателей. Привод плунжера распределительного ТНВД представляет собой кулачковый механизм, который бывает трех видов: 

• роторные
• торцевые (аксиальные)
• с внешним приводом

Наиболее часто встречаются торцевые приводы распределительных ТНВД. Такая конструкция предполагает только одну плунжерную пару. Она выполняет функцию распределителя, осуществляя подачу топлива к заданной форсунке мотора. Поршень при этом одновременно и перемещается вдоль втулки, и вращается вокруг своей оси. Движение поршня вдоль гильзы выполняет сжатие рабочей жидкости, тогда как вращение обеспечивает открытие и закрытие топливных каналов, соединенных с форсунками.

ТНВД с внешним приводом практически не применяются в современных двигателях, поскольку не отличаются надежностью работы.

Магистральные ТНВД системы Common Rail

Топливные насосы высокого давления магистрального типа применяются в системах Common Rail. Данная система предполагает аккумуляцию топлива в рампе перед его подачей к форсункам. Конструктивно этот тип насосов может иметь до 3 плунжеров, что позволяет достигать высоких уровней давления. 

Движение плунжеров обеспечивается за счет воздействия кулачковой шайбы (вала), совершающей вращательные движения, а также специальной пружины. В заданный момент времени под действием кулачка пружина перемещает поршень вниз, что приводит к расширению надплунжерного пространства.

При этом воздух в камере разряжается, провоцируя раскрытие обратного клапана всасывающей магистрали и подачу топлива в камеру. Когда давление в камере увеличивается, клапан закрывается и поршень начинает обратное движение, сжимая топливо. При достижении нужного уровня давления открывается клапан нагнетательного канала и топливо поступает в рампу.

Помимо основных классификаций, автомобильные насосы высокого давления разделяют по принципу дозирования топлива. Существуют три типа регулирования цикловой подачи:

• с отсечкой в конце подачи топлива
• с дросселированием на впуске
• комбинированный

Аккумуляторные системы ТНВД могут использовать несколько способов регулировки цикловой подачи:

• механическое, или электронное регулирование времени срабатывания дозирующего устройства
• пружинное запирание дозатора

Давление ТНВД

Рядные ТНВД для дизельных моторов, в зависимости от модели, могут создавать максимальное давление до 55-135 МПа.

Магистральные ТНВД системы Common Rail достигают максимальных показателей до 135-200 МПа.