Топливный насос принцип работы – виды, устройство и принцип работы

Содержание

Что такое топливный насос. Понятие и принцип работы

ЧТО ТАКОЕ ТОПЛИВНЫЙ НАСОС. ПОНЯТИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильным топливным насосом, как он функционирует, какие основные задачи выполняет эта ключевая деталь топливной системы любого транспортного средства и в чем заключаются его достоинства. Кроме того, расскажем про принцип работы топливного насоса или бензонасоса, как называет его большинство специалистов по ремонту автомобилей, а также наглядно увидим типовое устройство системы питания транспортного средства и поймем, для чего нужен этот незаменимый узел топливной системы. В заключении мы поговорим о том, благодаря каким устройствам и механизмам обеспечивается работа топливного насоса того или иного автомобиля, а также из-за чего может преждевременно выходить из строя эта деталь.


Бензонасосом называется элемент системы двигателя транспортного средства, который подает топливо в мотор. Топливный насос или бензонасос, как кому удобней его называть (является одним и тем же термином) предназначен для накачивания топлива из бака к двигателю внутреннего сгорания машины. Перед тем, как производить замену или ремонт деталей топливной системы, особенно бензонасоса (топливного насоса) автомобиля, необходимо понимать из каких ключевых компонентов состоит данный узел, как он функционирует и что может влиять на его нестабильную работу, а также ускоренный износ. Данные вопросы мы и обсудим в нашем рассказе, чтобы получить исчерпывающее представление об автомобильном топливном насосе. Кроме того, рассмотрим часто задаваемый вопрос многими автовладельцами: «чем отличается механический топливный насос от электрического?».

1. Понятие, особенности и типы автомобильного топливного насоса (бензонасоса)

Как мы отметили ранее, топливный насос, он же бензонасос подает под давлением топливо в двигатель автомобиля. Он необходим для того, чтобы мотор транспортного средства получал необходимое количество топлива из бензобака, которые находя довольно далеко друг от друга, а если точнее, то в противоположных направлениях той или иной модели автомобиля. Благодаря топливному насосу, в зависимости от его типа, под давлением происходит накачка нужной дозировки топлива из бака в мотор машины. 

В большинстве современных автомобилях еще на конвейере устанавливаются 2 типа топливных насосов: первые — это механические, а вторые электрические. Как правило, топливные насосы механического типа используются на автомобилях с карбюраторной топливной системой, при этом подача топлива в сам карбюратор осуществляется под низким давлением. Топливные насосы электрического типа применяются в топливных системах при наличии инжектора. Подача топлива в таких системах осуществляется наоборот, под высоким давлением


Следующим характерным отличием механических топливных насосов от электрических является то, что первые крепятся снаружи топливного бака, а вторые наоборот, внутри бензобака. Кроме того, сегодня можно также встретить немного необычные двигатели в автомобилях, на которых устанавливаются 2 топливных насоса. Первый бензонасос, как правило, функционирует на больших объемах под низким рабочим давлением, внутри бензобака, а второй, функционирует наоборот, на малых оборотах и под высоким рабочим давлением на самом двигателе или рядом с ним.

Заметим, что топливные насосы механического типа функционируют по принципу засасывания топлива (бензина или солярки) из бензобака в двигатель внутреннего сгорания. Как правило, автопроизводители при проектировании, а также создании автомобилей делают расстояние между карбюратором и топливным насосом небольшим, чтобы устройство могло уверенно работать под низким давлением.

2. Устройство и типовая схема топливной системы автомобиля

Перед тем, как разбирать устройство и типовую схему топливной системы того или иного автомобиля, необходимо понимать основные характеристики топливного насоса (бензонасоса), к которым прежде всего относятся его производительность и развиваемое рабочее давление. Это так сказать, первостепенные параметры данного устройства. Кроме вышеописанных показателей, есть также еще мощность, коэффициент полезного действия, частота вращения вала насоса и прочие. Для гарантированной прокачки топлива через фильтр тонкой очистки, топливный насос должен обеспечивать определенный показатель давления, как правило, в полтора раза выше необходимого рабочего давления в системе впрыска, то есть примерно в диапазоне от 2,5 до 6 атмосфер. Кроме того, производительность бензонасоса должна существенно превышать потребности мотора даже, когда наступает пик мощности двигателя, а также, в зависимости от объема двс, этот показатель должен составлять от 1 до 2 литров в минуту.


Отметим, что независимо от режима работы двигателя, топливный насос должен быть постоянно включен. Поэтому электродвигатель бензонасоса (топливного насоса) потребляет от аккумулятора всегда одинаковое напряжение (мощность), которое составляет, как правило, 60 Ватт и при неизменном количестве оборотов прокачивает топливо. В принципе топливному насосу все равно, работает ли двигатель на холостых оборотах или на предельных, он в любом случае обеспечивает необходимую подачу топлива в форсунки мотора, которая осуществляется специальным регулятором давления, а топливо являющееся лишним по системе обратного канала возвращается в бензобак транспортного средства. Ниже на изображении можем видеть наглядно типовое устройство системы питания автомобиля и функционирование топливного насоса (бензонасоса).

Заметим тот факт, что бензонасосы электрического типа обеспечивают проталкивание топлива в двигатель внутреннего сгорания. Работа электрического топливного насоса полностью контролируется электронным блоком управления топливной системы автомобиля, которая всегда принимает для расчета подаваемого топлива в двигатель, положение дросселя, соотношение воздуха к топливу и показатели отработанных газов выхлопной системы транспортного средства.

Недостатком топливных насосов (бензонасосов) является то, что они довольно шумные и быстро нагреваются во время работы. Это в первую очередь связано с тем, что эти устройство всегда работают под давлением. Вот и ответ на вопрос: «Почему топливные насосы всегда размещают в топливном баке того или иного автомобиля?». Дело в том, что топливо (бензин или солярка) отлично охлаждают и подавляют чрезмерные шумы топливного насоса. Топливо в баке, тем самым обеспечивает повышение комфорта во время езды и продлевают ресурс бензонасоса.

3. Принцип работы топливного насоса (бензонасоса)

Как правило, почти все виды топливных насосов запускаются при помощи специального электродвигателя. Принцип действия этих устройств следующий: когда мы поворачиваем ключ в замке зажигания на включение, в этот момент бортовой компьютер посылает сигнал на запуск бензонасоса (данный процесс происходит в доли секунды) и в топливный насос подается определенный электрический заряд. После этого, моторчик, который размещается внутри топливного насоса начинает вращаться и в течение пару секунд обеспечивает необходимое рабочее давление во всей топливной системе автомобиля.

Затем, примерно через 2-3 секунды, если бортовой компьютер транспортного средства не получает соответствующий сигнал, что двигатель внутреннего сгорания заведен, то бензонасос, он же топливный насос, в автоматическом режиме отключается. Это в первую очередь связано с вопросами безопасности топливной системы в частности и двигателя в целом. Поэтому именно в первые 2-3 секунды после запуска мотора можно четко услышать работу топливного насоса. Ниже кстати наглядно можем видеть типовой топливный насос высокого давления для дизельного двигателя марки «Перкинс«.


На заключительных стадиях работы топливного фильтра, топливо засасывается в бензонасос через специальную трубку и выходит из него через односторонний клапан, а затем попадает в топливный фильтр, который обеспечивает задержку в себе грязи, мусора, песчинок, парафина и прочих ненужных системе элементов. После прохождения топливом вышеописанного фильтра, оно прямиком попадает в двигатель автомобиля. Заметим тот факт, что топливный насос (бензонасос) функционирует до тех пор пока работает двигатель внутреннего сгорания.

Заметим тот факт, что если в топливной системе производился ремонт или замена узлов, то не в коем случае нельзя в систему распределенного впрыска устанавливать бензонасос от системы центрального впрыска, так как такой топливный насос не сможет обеспечить необходимой производительности и рабочего давления. Это даже наоборот может привести к нежелательным последствиям, так как при более высокой производительности топливного насоса в обратном клапане за счет гидродинамического сопротивления создается дополнительное, ненужное давление топлива, которое суммируется с необходимым рабочим давлением, задаваемым специальным регулятором. Что может в итоге из этого получится? Да, в принципе хорошего дек точно ничего. Потому что форсунка центрального впрыска начнет просто функционировать под более высоким рабочим давлением с рядом побочных недостатков, таких как: повышенный расход топлива, затрудненный горячий пуск двигателя и прочие моменты.


Видео обзор: «Что такое топливный насос. Понятие и принцип работы»

В заключении отметим, что чаще всего топливный насос (бензонасос) преждевременно выходит из строя по 2-ум основным причинам, таким как: грязные топливные фильтры и привычка водителя ездить на пустом бензобаке. В обоих вышеперечисленных случаях, топливный насос функционирует на пределе своих возможностей, при этом ускоренно вырабатывая свой ресурс, чем это было предусмотрено заводом изготовителем. Поэтому не стоит экономить и лениться чаще производить замену топливного фильтра, особенно это касается тех случаев, когда качество заправляемого топлива низкого уровня. Кроме того, напомним, что перед установкой погружного бензонасоса рекомендуется заполнить его топливом, так как пустой или сухой гидронагнетатель при малом количестве топлива может просто не закачать его в систему.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ОСТАВЛЯЙТЕ СВОИ КОММЕНТАРИИ, ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. 
ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

bazliter.ru

Топливный насос высокого давления (ТНВД): виды, устройство, принцип работы

Топливный насос (сокращенно ТНВД) предназначен для выполнения следующих функций —  подачи горючей смеси под высоким давлением в топливную систему ДВС, а также регулирования его впрыска в определенные моменты. Именно поэтому топливный насос считается наиболее важным устройством для дизельных и бензиновых двигателей.

Преимущественно ТНВД применяются, конечно же, в дизельных двигателях. А в бензиновых двигателях ТНВД встречаются лишь в тех агрегатах, на которых используется система непосредственного впрыска топлива. При этом насос в бензиновом двигателе работает куда с меньшей нагрузкой, поскольку такое высокое давление, как в дизеле не требуется.

Основные конструктивные элементы топливного насоса — плунжер (поршень) и цилиндр (втулка) малого размера, которые объединяются в единую плунжерную систему (пару), изготовленную из высокопрочной стали с большой точностью.

На самом деле изготовление плунжерной пары довольно трудная задача, требующая специальных высокоточных станков. На весь Советский союз был, если не изменяет память, всего один завод, на котором изготавливались плунжерные пары.

Как делают плунжерные пары в нашей стране сегодня можно увидеть в этом видео:

Между плунжерной парой предусматривается очень маленький зазор, так называемое прецизионное сопряжение. Это отлично показано в видео, когда плунжер очень плавно, с зависанием под действием собственного веса входит в цилиндр.

Итак, как мы уже сказали ранее, топливный насос применяется не только для своевременной подачи горючей смеси в топливную систему, но и для распределения его через форсунки в цилиндры в соответствии с типом двигателя.

Форсунки – связующее звено в этой цепи, поэтому они соединены с насосом трубопроводами. С камерой сгорания форсунки соединяются нижней распылительной частью, оснащенной небольшими отверстиями для эффективного впрыска топлива с дальнейшим его воспламенением.  Определить точный момент впрыска ТС в камеру сгорания позволяет угол опережения.

Типы топливных насосов

В зависимости от особенностей конструкции различают три основных типа ТНВД – распределительный, рядный, магистральный.

Рядный ТНВД

Этот тип топливного насоса высокого давления оснащается плунжерными парами, расположенными рядом друг с другом (потому и такое название). Их количество строго соответствует количеству рабочих цилиндров двигателя.

Таким образом, одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива в один цилиндр.

Пары устанавливаются в насосном корпусе, в котором предусмотрены каналы входа и выхода. Запускается плунжер при помощи кулачкового вала, соединенного, в свою очередь, с коленвалом, от которого и передается вращение.

Кулачковый вал насоса, при вращении кулачками воздействует на толкатели плунжеров, заставляя их двигаться внутри втулок насоса. При этом поочередно открываются и закрываются впускные и выпускные отверстия. При движении плунжера вверх по втулке создается давление, необходимое для открывания нагнетательного клапана, через который топливо под давлением направляется по топливопроводу к определенной форсунке.

Момент подачи топлива и регулировка его количества, необходимого в конкретный момент времени может осуществляться либо с помощью механического устройства, либо с помощью электроники. Такая регулировка нужна для корректировки подачи топлива в цилиндры двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (оборотов двигателя).

Механическое управление обеспечивается за счет использования специальной муфты центробежного типа, которая закреплена на кулачковом валу. Принцип действия такой муфты заключен в грузиках, которые находятся внутри муфты и имеют возможность перемещаться под действием центробежной силы.

Центробежная сила изменяется с ростом (или уменьшением) величины оборотов двигателя, благодаря чему грузики либо расходятся к внешним краям муфты, либо снова сближаются к оси. Это приводит к смещению кулачкового вала относительно привода из-за чего и изменяется режим работы плунжеров и, соответственно, при увеличении частоты вращения коленвала двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, а поздний, как вы догадались, при снижении оборотов.

Рядные топливные насосы весьма надежны. Их смазка осуществляется моторным маслом, поступающим из системы смазки двигателя. Они совершенно не привередливы к качеству топлива. На сегодняшний день применение таких насосов из-за их громоздкости ограничено грузовыми автомобилями средней и большой грузоподъемности. Примерно до 2000 года они применялись и на легковых дизельных моторах.

Распределительный ТНВД

В отличие от рядного насоса высокого давления, у распределительного ТНВД может быть либо один, либо два плунжера в зависимости от объема двигателя и, соответственно, необходимого объема топлива.

И эти один или два плунжера обслуживают все цилиндры двигателя, которых может быть и 4, и 6, и 8, и 12. Благодаря своей конструкции, в сравнении с рядными ТНВД, распределительный насос более компактен и меньше весит, и при этом способен обеспечить более равномерную подачу топлива.

К основному недостатку данного типа насосов можно отнести их относительную недолговечность. Распределительные насосы устанавливаются только в легковые автомобили.

Распределительный ТНВД может оснащаться различными типами приводов плунжера. Все эти типы привода являются кулачковыми и бывают: торцевыми, внутренними, внешними.

Наиболее эффективными считаются торцевые и внутренние приводы, которые лишены нагрузок, создаваемых давлением топлива на приводной вал, вследствие чего они служат несколько дольше, нежели насосы с внешним кулачковым приводом.

Кстати, стоит отметить, что импортные насосы фирм Bosch и Lucas, наиболее часто использующиеся в автомобилестроении оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы серии НД отечественного производства.

Торцевой кулачковый привод

В этом типе привода, используемом в насосах Bosch VE, основным элементом является распределительный плунжер, предназначенный для создания давления и распределения топлива в топливных цилиндрах. При этом плунжер-распределитель совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.

Возвратно-поступательное перемещение плунжера осуществляется одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая, опираясь на ролики, перемещается вдоль неподвижного кольца по радиусу, то есть, как бы обегает его.

Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в исходное состояние осуществляется благодаря пружинному механизму.

Распределение топлива в цилиндрах происходит за счет того, что приводной вал обеспечивает вращательные движения плунжера.

Величина подачи топлива может быть обеспечена с помощью электронного (электромагнитный клапан) или механического (центробежная муфта) устройства. Регулировка осуществляется за счет поворота на определенный угол неподвижного (не вращающегося), регулировочного кольца.

Цикл работы насоса состоит из следующих стадий: закачка порции топлива в надплунжерное пространство, нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам. Затем плунжер возвращается в исходное положение и цикл повторяется заново.

Внутренний кулачковый привод

Внутренний привод применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например, в насосах Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. В таком типе насоса подача и распределение топлива осуществляется посредством двух устройств: плунжера и распределительной головки.

Распределительный вал оснащается двумя противоположно-расположенными плунжерами, которые обеспечивают процесс нагнетания топлива, чем меньше расстояние между ними, тем выше давление топлива. После нагнетания давления топливо устремляется к форсункам по каналам распредголовки через нагнетательные клапана.

Подачу топлива к плунжерам обеспечивает специальный подкачивающий насос, который может отличаться в зависимости от типа своей конструкции. Это может быть либо шестеренчатый насос, либо роторно-лопастной. Подкачивающий насос находится в корпусе насоса и приводится в действие приводным валом. Собственно, он прямо на этом валу и установлен.

Распределительный насос с внешним приводом рассматривать не будем, поскольку, скорее всего, их звезда близка к закату.

Магистральный ТНВД

Такой вид топливного насоса применяется системе подачи топлива Common Rail, в которой топливо перед тем, как поступить к форсункам сначала накапливается в топливной рампе. Магистральный насос способен обеспечить высокую подачу топлива — свыше 180 МПа.

Магистральный насос может быть одно-, двух- или трехплунжерным. Привод плунжера обеспечивается кулачковой шайбой или валом (тоже кулачковым, разумеется), которые в насосе совершают вращательные движения, проще говоря, крутятся.

При этом в определенном положении кулачков, под действием пружины плунжер перемещается вниз. В этот момент происходит расширение компрессионной камеры, за счет чего в ней снижается давление и образуется разряжение, которое заставляет открыться впускной клапан, через который топливо проходит в камеру.

Поднятие плунжера сопровождается увеличением внутрикамерного давления и закрытием клапана впуска. При достижении давления, на который настроен насос, открывается выпускной клапан, через который топливо нагнетается в рампу.

В магистральном насосе управление процессом подачи топлива реализуется дозирующим топливным клапаном (который приоткрывается или закрывается на необходимую величину) при помощи электроники.

autodromo.ru

Топливный насос — что это такое? Описание и принцип действия

У топливной системе бензинового двигателя основным конструктивным элементом является топливный насос, который обеспечивает подачу определенного топлива под давлением к карбюратору или форсункам. К форсункам топливо подается только у двигателях с установленной системой впрыска топлива, а к карбюратору у карбюраторных двигателях. Топливные насосы делятся на механические и электрические в зависимости от принципа работы привода.

Топливный механический насос

Бензонасос используется у карбюраторных двигателях. Соответственно насос имеет механический привод распределительного вала (масляного насоса). Механический топливный насос — это в первую очередь разновидность поршневого насоса. Он включает такие конструктивные элементы:
•    Диафрагма;
•    Шток который соединен с диафрагмой;
•    Клапаны всасывания и нагнетания;
•    Фильтр насоса;
•    Корпус который закрывается сверху крышкой;
•    Насаженную на шток возвратную пружину;
•    Механический привод.

Принцип работы механического топливного насоса

Основным элементом работы является диафрагма.  Между мембранами из которых состоит диафрагма расположены прокладки. Диафрагма совместно работает с механическим приводом насоса, а также со штоком. Существуют несколько схем работы привода механической системы. На отечественных автомобилях устанавливается конструкция, которая состоит из толкателя и рычага с балансиром. На зарубежные автомобили устанавливают коромысло с двуплечим коромыслом (рычагом).

Эксцентрик распределительного вала приводит в работу привод насоса. Шток преодолевает усилие пружины с диафрагмой вниз при условии если эксцентрик привода насоса будет вращаться. Через всасывающий клапан разряжения протекает к насосу из топливного бака за счет увеличения диафрагмы объема полости. В карбюратор топливо поступает в нагнетательный патрубок когда открывается нагнетательный клапан за счет увеличения давления над диафрагмой. Всасывающий клапан закрывается.

При работе эксцентрика освобождается рычаг привода, под действием пружины диафрагма поднимается вверх. За счет высокого давления, которое создается над диафрагмой топливо поступает к карбюратору через нагнетательный патрубок. Всасывающий клапан закрывается. Весь этот цикл повторяется при каждом повороте эксцентрика.

Отсекается топливо, которое поступает в карбюратора счет запорной иглы тогда заполняется поплавковая камера. Привод ничего не перемещает (работает вхолостую) когда насос работает а диафрагма опускается вниз. Если изменить амплитуду движения диафрагмы регулируется лучшая производительность системы механического привода.

Топливный электрический насос

Только в бензиновых двигателях с установленный впрыском топлива устанавливается топливный электрический насос. В контуре с низким давлением применяется электрический насос в дизельных и бензиновых двигателях для протекания топлива. Топливный насос создает высокое давление примерно 0,4 Мпа. С непосредственным впрыском создается 0,7 Мпа давление. Механический насос не используется в системах прямого впрыска потому что подается низкое давление топлива.

Электрический привод топливного насоса устанавливается в топливо проводе или в топливном баке. На сегодняшний день в новые модели автомобилей устанавливают топливный насос в топливный бак. За счет того что отсутствует всасывающая магистраль обеспечивается лучшее охлаждения насос и снижения потерь. Минусом такой системы является уязвимость потому что максимальная длина нагнетательного топливо провода максимальная.

Схема работы топливного электрического насоса

Топливный электрический насос состоит из электродвигателя (электрического привода) и собственно насоса (насосной части). Все эти детали объедены в один металлический корпус и они всегда имеют контакт с топливом. Для предотвращения короткого замыкания предусмотрено сопротивление электричеству примерно 1 Ом которое создает бензин. Вся эта система объединяет в себя не только топливный насос, но и датчик расхода топлива и сетчатый фильтр топлива, топливо заборник и непосредственно модуль.
Для работы топливного насоса предусмотрено обратный и редукционный клапан. При остановке двигателя запирает топливную система обратный клапан. Поддерживания определенного давления для системы и перепускания топлива обратно на впуск обеспечивает редукционный клапан.

Существует несколько видов топливных насосов:
1.    Насос центробежный;
2.    Роликовый насос;
3.    Шестеренный насос.

При вращении ротора топливо в роликовом насосе нагнетается и всасывается, а также перемещаются в нем ролики. Топливо заполняет пространство где находятся ротор и ролики разряжением при увеличении пространства. Как только заполнилось все пространство разряжением топливо отсекается. Под давлением топливо покидает насос и открывается выпускное отверстие. Также уменьшается пространство и все это происходит когда ротор вращается.

Шестеренный насос работает аналогично. Нагнетается и всасывается топливо при движении ротора (внутренней шестерни) относительно расположению статора (внешней шестерни). С помощью зубов боковых сторон ротора которые вращаются топливо начинает нагнетаться и всасываются в промежутках меняющихся камер.

Роликовый насос и шестеренный устанавливается в одной конструкции – топливо проводе. В настоящее время чаше всего устанавливают лопастные насосы (центробежные), которые обеспечивают протекания топлива без всяких пульсаций и в свою очередь снижается шум. Но к минусам центробежных насосов относятся ограничения, которые устанавливаются для давления и производительности.

Лопастный топливный насос находится в топливном баке. По периметру крыльчатка (рабочее колесо) снабжается многочисленными лопатками.  В определенной форме внутри камеры вращается крыльчатка, в которой находятся нагнетательный и всасывающий канал. Повышение давления обеспечивает завихрения топлива. Завихрение происходит при воздействии топлива на лопатки.

Схема работы электрического насоса

Блоку управления двигателем принимает сигналы при активации реле насоса. Двигатель автомобиля запускается после включения зажигания и при этом обеспечивается работа топливного электрического насоса. Одной из особенностей электрического топливного насоса является в узких пределах давления топлива. Напряжение изменяется клапаном предохранения и при изменении давления.

Источник: http://remontauto.by/

remontauto.by

Как работает топливный насос?

Давайте в первую очередь рассмотрим базовое устройство топливного бака. В целях безопасности он находится на противоположном конце автомобиля от двигателя. Внутри него находится поплавок, который через датчик передаёт на приборную панель информацию о том, сколько бензина или дизельного топлива осталось в баке. Бак также имеет вентиляционное отверстие — обычно трубку или небольшое отверстие в крышке заливной горловины бака, чтобы позволить воздуху проникать в резервуар, когда он опустошается. Многие новые системы вентиляционных отверстий имеют также угольный фильтр, который не позволяет парам топлива выходить из бака, но воздуху позволяет входить в бак.

Топливный насос подаёт бензин из бака через трубку в двигатель (точнее, в карбюратор или инжектор). Топливный насос может быть механическим, приводимым в движение работающим двигателем; либо он может быть электрическим, и в этом случае он, как правило, находится рядом или чаще внутри топливного бака. Механические топливные насосы в наше время можно встретить всё реже и реже.

Как работает механический топливный насос

Механический топливный насос приводится в действие от распределительного вала двигателя или посредством специального вала, который в свою очередь приводится в движение от коленчатого вала. В то время когда один из этих ведущих валов вращается, то специальный кулачок, проходящий под рычажок через проушины, крутится вокруг своей оси и с определённой частотой давит на один конец этого рычага. Другой же конец этого рычага соединён с резиновой мембраной, образующей пол в камере насоса. Когда рычаг поднимается за счёт кулачка на другом конце, то он тянет диафрагму, в результате чего создаётся всасывание, которое и закачивает топливо в топливопровод через односторонний клапан, который не даёт перекачиваться топливу, когда его в топливопроводе достаточно.

Как работает электрический топливный насос?

Электрический насос имеет аналогичное устройство мембранного клапана, но, вместо получения привода от распределительного или иного вала (то есть механическим путём), в этом случае тягу диафрагмы обеспечивает электромагнитный переключатель. Этот электромагнитный переключатель тянет железный стержень, который, в свою очередь тянет диафрагму, впуская бензин в камеру.

Большинство механических и электрических систем топливных насосов работают только тогда, когда это нужно двигателю. В современном автомобиле когда Вы только садитесь в свою машину и поворачиваете ключ в замке зажигания в положение «On» (в этом положении ключ остаётся, когда двигатель заведён), тогда начинается свою работу топливный насос — в некоторых автомобилях даже можно услышать еле заметный шум начала его работы.

howcarworks.ru

Топливный насос — Словарь автомеханика

Топливный насос основной элемент топливной системы любого ДВС будь то дизель или бензин.
Его предназначение – доставка топлива из бака в камеры сгорания цилиндров.
Каждый автомобиль оборудуется одним или двумя топливными насосами.


Виды топливных насосов

Принцип работы топливного насоса во многом зависит от особенностей его конструкции.
На данный момент распространены электрические и механические насосы, схема топливных насосов имеет значительное отличие.

Механический бензонасос – это часть карбюраторного двигателя.
Такой бензонасос приводится в движение от распредвала и располагается прямо на двигателе.
Фактически это классический поршневой насос. Его корпус состоит из двух частей,
диафрагма устанавливается между ними и крепится к штоку с обратной пружиной.
Также такой бензонасос имеет в конструкции пару клапанов для приема и подачи топлива.

Электронасосы используются в современных бензиновых двигателях с раздельным впрыском.
В моторах с прямым впрыском и дизелях применяется сразу два насоса –подкачивающий топливный насос низкого давления,
который закачивает топливо в топливный насос высокого давления, непосредственно нагружающий форсунки.
При этом дизельный топливный насос первичной подачи может быть и механическим,
так как создаваемого им давления хватает для поддержания работоспособности системы,
тогда как в системе впрыска требуется гораздо более высокая производительность.

Типы топливных насосов: карбюратор, инжектор, дизель (ТНВД).

Электрические насосы располагаются в различных местах топливопровода или прямо в баке.
Наиболее распространенным сейчас вариантом является погружной топливный насос, размещаемый на дне бака.
Такая конфигурация гарантирует оптимальные параметры охлаждения насоса.
Кроме того, погружной топливный насос полностью лишен всасывающей магистрали,
благодаря чему минимизируется потеря производительности. ТНВД дизельного двигателя расположен непосредственно возле самого мотора


Конструкция и виды электрических насосов

Устройство топливного насоса с электроприводом подразумевает наличие таких деталей, как:

  • электрический привод;
  • насос;
  • корпус.

Также в блок топливного насоса входит топливный расходомер и первичный фильтр очистки топлива.

Прокачка топлива базируется на работе обратного и редукционного клапанов.
Задача первого – запирать топливную систему в режиме выключенного мотора.
Задача второго – поддерживать давление в системе за счет возврата определенного объема топливо на вход насоса.
Так работает топливный насос высокого давления.

Электронасосы по типу нагнетания разделяются на ряд видов:

  • роликовые,
  • шестеренные,
  • центробежные.

Типы нагнетания топлива и конструкция.

В роликовых насосах топливо нагнетается ротором и перемещающимися в нем роликами.
Когда ролики и ротор расходятся, появившееся в результате свободное пространство заполняется топливом.
Далее подача топлива прекращается, а ротора снова сближается с роликами.
Выпускной канал открывается, и топливо под давлением уменьшающегося объема уходит из насоса.

Поэтому же принципу работают и шестеренные насосы, где за подачу топлива в камеру насоса
отвечает внутренняя шестерня, а за его дальнейшее перемещение – ее взаимодействие с внешней шестерней.

Данные виды насосов устанавливаются исключительно в топливопроводе.
Наиболее современными считаются центробежные или лопастные насосы,
способные обеспечить максимально равномерную подачу топлива и отличающиеся бесшумностью.

Устройство топливного насоса центробежного типа допускает его установку в топливном баке.
Лопасти насоса быстро вращаются в камере, к которой под определенными углами подведены всасывающий
и нагнетательный каналы. Завихрение топлива, которое создается крыльчатками,
позволяет одновременно втягивать топливо из бака и под повышенным давлением переправлять его дальше
в топливную систему.


Проблемы с топливным насосом

Упавшее или вовсе отсутствующее давление в топливопроводе – это возможный признак неисправности топливного насоса.
Причинами проблемы могут быть:

  1. неисправность предохранителя;
  2. поломка реле насоса;
  3. износ насоса;
  4. протекание системы;
  5. засорение топливных фильтров.

Также признаками поломки топливного насоса могут стать:

  1. заметное изменение тональности работы мотора;
  2. снижение реальной мощности двигателя;
  3. проблемы с запуском мотора и прочее подобное.

Чтобы оценить работоспособность топливного насоса,
оценка величины давления топлива замеряется на работающем двигателе.


Причины выхода из строя

Причины поломки могут быть самыми разными. В первую очередь,
это износ или механическая поломка частей топливного насоса,
которая часто вызывается регулярной ездой с почти пустым баком,
из-за чего погружные насосы не могут нормально охлаждаться.
Причиной проблемы может стать и неисправная проводка или установка неподходящего предохранителя.
Грязь и пыль в баке способны привести к засорению и поломке насоса.

Самыми распространенными симптомами неисправности топливного насоса является недостаточное
распыление на высоких скоростях, потеря мощности при разгоне, потеря мощности автомобиля,
в условиях напряженной работы, и, наконец, не заводится двигатель.
Знание этих симптомов и правильное определение их — это единственный способ,
чтобы водители могли избежать поломки топливного насоса в непредвиденных ситуациях.

Частая езда с почти пустым баком способствует быстрому выходу
из строя топливного насоса современного автомобиля, будь то бензиновый или дизельный.

При поломке рекомендуется не ремонт, а замена топливного насоса для обеспечения оптимального режима подачи топлива.
Прежде всего, это касается новых автомобилей, насосы для которых часто выполняются не разборными.

Устранение мелкий дефект вовремя, помогает избежать серьезных проблем в дальнейшем.
Если резко стал наблюдаться шум или снижение мощности мотора, то первым делом осмотрите шланги,
проверьте предохранители и электрические контакты.

Связанные термины

etlib.ru

Устройство электробензонасоса — как он качает бензин?

Электробензонасос
Представьте себе такую ситуацию: вы проспали, спешите на работу или дети опаздывают в школу. Итак, вы быстро допиваете еще очень горячий кофе, впопыхах берете ключи и плащ и мчитесь к автомобилю чтобы его прогреть. Пробуете его завести, а он никак не реагирует на ваши действия. Вы стараетесь еще раз, и еще, собираете всю волю в кулак, и пробуете в «последний третий раз», но вскоре понимаете, что сегодня таки не ваш день. Вот это и называется законом подлости, или, возможно, неисправностью электробензонасоса?

Как так? Присмотритесь к одометру в вашем автомобиле: если он показывает 80 000 км, а тем более 170 000 км, причина того, что ваш автомобиль не заводится очевидна. Скорее всего, в бензонасос больше не проводится транспортировка горючего под достаточными показателями давления. Также, очень часто водители жалуются на то, что автомобиль постоянно глохнет на пол пути, или же уровень мощности двигателя при эксплуатации желает лучшего. Причина в недостаточности давления в топливном насосе.

Электробензонасос

Как ни крути, но такая, казалось бы небольшая деталь как бензонасос, способна предугадать ход работы целого двигателя. Поэтому, каждому автолюбителю необходимо знать из чего он собственно состоит и по какому принципу он работает. Так как наука и технологии стремительно идут вперед, и наряду с механическими бензонасосами, на сегодня, повсеместно в топливные баки устанавливают бензонасосы с электроприводом, мы тоже не будем отставать и расскажем о конструкции и принципе работы именно электробензонасоса. Итак, что это и «с чем его едят»? Давайте посмотрим.

1. Назначение электробензонасоса

Ни для кого не секрет, что на сегодня весь современный автомобильный транспорт комплектуется двумя видами насосов: механическим и электрическим. Главным отличием первого от второго является сфера использования бензонасоса. Так, механический топливный насос принято использовать в автомобилях карбюраторного типа. Именно здесь производится подача бензина в карбюратор под низким давлением. Электрическим бензонасосом комплектуют автомобили с топливными системами непосредственно инжекторного типа, где бензин подается под давлением. В чем же предназначение электробензонасоса?

Если говорить в целом, электробензонасос является достаточно сложным по конструкции и функциям узел автомобиля. Его функции идентичны работе диафрагменного или плунжерного насоса. Что же он делает? Электробензонасос используется для подачи топлива к форсункам по топливопроводам. Как известно каждому автолюбителю, нормальная работа форсунок в автомобиле напрямую зависит от создания в топливной системе определенного давления. Исходя из этого, конструкторы автомобилей успели предусмотреть работу электробензонасоса еще до запуска двигателя.

Электробензонасос
Если кратко говорить о построении электробензонасоса, то можно сказать, что он состоит из электрического двигателя и, конечно же, механического насоса (может быть разный: роликовый, вихревой, шестеренчатый, а также турбинный). Сам электробензонасос не имеет отдельной системы смазки, так как он и без того постоянно находится в топливе, поэтому топливо самостоятельно является для такого вида бензонасоса и охлаждающей жидкостью и жидкостью для смазки узла. Местонахождение электробензонасоса определяется маркой автомобиля.

Бензонасос на электрической тяге может быть установлен как внутри бака, так и снаружи бака прямиком возле него. Если говорить о работоспособности электробензонасоса, следует отметить, что, в среднем, он может прокачать где-то 1-2 литра в минуту. Такая работа возможна при давлении в 2,5-5 атмосфер. Выравнивание рабочего давления до необходимого продуктивного показателя можно воспользовавшись специальным регулятором в топливной реке.

Если говорить о поломках, то можно сказать что они бывают двух типов: механические и электрические. Как показывает практика, последние случаются довольно редко. Если пробег вашего автомобиля равен 150 тысячам, единственное что может выйти из строя так это щетка или коллектор электромотора.

Как правило, электрические насосы, в отличии от механических, которые крепят с внешней стороны топливного бака, устанавливаются на внутренней его стороне. Бывают и такие модели автомобилей, которые используют и два бензонасоса. Один выполняет свои функции на довольно больших объемах под малым давлением, непосредственно внутри бака, а другой эксплуатируется на незначительных объемах под большим давлением, на самом двигателе или вовсе около него. Как правило, под малым давлением работают именно механические бензонасосы.
Теперь давайте поподробнее рассмотрим принцип работы электрического бензонасоса.

2. Как работает электробензонасос

Если говорить в общем, электрический бензонасос проделывает проталкивание бензина в двигатель. Если брать во внимание старинные автомобили, на таковых бензонасос работает с неизменимой скоростью. Напротив, скорость работы топливного насоса в современных автомобилях напрямую зависит от требований двигателя.

Электробензонасос
Как правило, контроль над всей работой электрического бензонасоса производится электронной системой автомобиля, которая помимо положения дросселя и содержания выхлопов принимает во внимание и соотношение воздуха к горючему. Исходя из того факта, что электробензонасосы предназначены для работы под давлением, они склонны быстро нагреваться и издавать шум. Собственно поэтому их и помещают в топливный бак, так как бензин способен охладить топливный насос и , к тому же, заглушить все существующие шумы.

Как правило, электрический бензонасос от того и электрический, что его запускают с помощью электродвигателя. В то время как вы включаете зажигание поворачивая замок на включение, именно в этот момент из бортового компьютера исходит сигнал на запуск бензонасоса. Затем к топливному насосу поступает электрический заряд. Движок, который находится внутри насоса на протяжении нескольких секунд вращается и при этом работает над созданием в топливной системе нужного давления. Важным является тот факт, что если в компьютер на протяжении двух секунд не поступает сигнал о работе двигателя, в таком случае насос производит автоматическое выключения. Данная операция проводится с целью безопасности.

Именно в эти первые секунды после того, как двигатель запустился можно услышать как же работает топливный насос. После запуска, происходит засасывание горючего через трубочку прямиком в насос, которое после этого выводится из топливного насоса посредством одностороннего клапана. После этого горючее попадает в топливный фильтр, выполняющий функции задерживания мусора и прочей грязи, а потом уже поступает непосредственно в сам двигатель.

Работа топливного насоса напрямую зависит от работы двигателя, поэтому если двигатель не работает, не будет работать и электробензонасос.
Как мы уже говорили, неисправности электрического характера случаются довольно редко. Намного чаще можно наблюдать износ нагнетающей части. Как показывает практика, причиной такой поломки являются присутствующие в горючем разнообразные механические примеси, которые могут абразивно действовать на трущиеся поверхности насоса. Такие примеси могут более всего навредить в том случае, когда топливный бак почти пуст. На значительную потерю давления может повлиять загрязнение сетки топливоприемника, а также несвоевременная замена фильтра тонкой очистки топлива. Диагностировать поломку можно общепринятым способом используя манометр давления в топливной системе, именно в тот момент, когда двигатель находится в рабочем состоянии.

Электробензонасос
Важно помнить, что если вы хотите заменить топливный фильтр, вам нужно помнить, что замена должна производиться непосредственно перед самой проверкой, для того, чтобы предотвратить возможные искажения в показаниях манометра. Если вы обнаружили, что отметка показывает низкое давление, специалисты советуют провести проверку, а возможно и очистку сетки топливоприемника.

Если после проделанных операций давление будет по-прежнему ниже двух атмосфер, вам нужно провести замену электробензонасоса. Полностью проделать такую операцию в домашних условиях и без участия специалистов невозможно. Единственное что вы сможете сделать, так это проверить электрическую часть насоса. Как правило, исправно работающий электродвигатель издает звуки, похожие на жужжание при включенном зажигании.

Не лишним было бы отметить, что именно при работе механической части электробензонасоса и достигается давление в системе.
Важно помнить, что неисправный электробензонасос по сути не подлежит ремонту на СТО, техцентры могут произвести разве что его замену. Все же, некоторым сервисам удается успешно отреставрировать топливный насос. К слову, цена на новый насос составляет одну третью всего узла.

Многие задаются вопросом, как же продлить работоспособность топливного насоса. Во-первых, нужно всегда следить, чтобы в баке постоянно было топливо нормального качества и, желательно, заполняло бак на не менее две трети объема. Конечно, в идеале бак должен всегда быть полным. На сегодня, современные автомобили используют плоские баки, поэтому даже 10-15 литров при маневрах могут оголить насос в значительной степени. Это грозит насосу тем, что он будет захватывать воздух, а в процессе эксплуатации это крайне нежелательно. Если же в зимнюю пору, бак будет недостаточно наполнен, то по большое вероятности в нем образуется конденсат. Специалисты советуют особенно тщательно подойти к этой проблеме, которая может доставить много неудобств.

Электробензонасос
Наиболее распространенными «вредителями» электробензонасоса являются, как мы уже говорили, механические примеси. Бороться с ними можно и нужно. Во-первых, можно заправляться на АЗС в канистру, а уже после этого заливать топливо в бак, используя дополнительный фильтр. Данный способ борьбы с механическими примесями является достаточно эффективным, но крайне неудобным.

Также можно использовать специальные насадки, в основу которых идут различные спирты, которые могут выводить из бака воду. Но как ни крути, механические способы на сегодня являются наиболее эффективными и надежными.

3. Из чего состоит электробензонасос

Если говорить в общем о конструкции любого электробензонасоса, можно сказать что он состоит из двух очень важных узлов, а именно из электродвигателя постоянного тока, а также гидронагнетателя. Оба узла объедены в одном корпусе и соединённые между собой механически. Узел гидронагнетателя включает в себя предохранительный клапан для сброса лишнего давления, а также обратный клапан, который находится на выходе самого бензонасоса (возможно и размещение и за его пределами).

Электробензонасос
Последний способен воспрепятствовать сливу топлива из магистрали в бензиновый бак. Также за его участия происходит сохранение давления в магистрали при выключении данного бензонасоса. Сам гидронагнетатель по принципу действия принято делить на центробежный и объёмный. Первый бывает турбинным, нагнетающая деталь которого напоминает крыльчатку с большим количеством лопастей, а второй бывает шестеренчатым и роликовым.

Поскольку электробензонасос представляет собой начало подачи топливной системы, как правило, на его работу воздействуют все предшествующие узлы, посредством которых он систематически прокачивает топливо. Исходя из этого, при какой-либо диагностике бензонасоса вам нужно будет принять во внимание все особенности схемы построения топливоподачи, а также воздействие отдельных узлов на всю работу электробензонасоса.

Итак, система подачи топлива может строиться исходя из двух схем. Первой является «короткое» топливное кольцо (возврат топлива в бак от начала топливной системы), вторая идет по «длинному» кольцу (возврат неиспользованного топлива форсунками в бак от места их установки).

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как,
Facebook,
Вконтакте,
Instagram,
Twitter и
Telegram:
все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Подкачивающий насос дизельного двигателя: назначение, устройство, особенности

Подкачивающий насос дизельного двигателя  представляет собой топливный насос низкого давления (ТННД). Главной задачей  данного устройства становится  функция подачи топлива к топливному насосу высокого давления ТНВД. Как правило, подкачивающий насос установлен на «коробе» ТНВД или в непосредственной близости от насоса высокого давления.

Оба насоса соединяются при помощи топливных трубок, по которым дизтопливо подается из ТННД к ТНВД. Параллельно реализована очистка солярки, которая предполагает пропуск через специальные топливные фильтры грубой и тонкой очистки. Далее мы рассмотрим устройство, а также принцип работы подкачивающего топливного насоса более подробно.

Читайте в этой статье

Подкачивающий насос дизельного двигателя для ТНВД

Итак, топливный насос низкого давления (ТННД) нужен для того, чтобы под небольшим давлением пропустить дизельное топливо через фильтры и затем подать горючее в ТНВД. При этом выделяют два режима работы устройства. Первый режим является так называемым подготовительным, тогда как второй режим рабочий.

Что касается подготовительного режима, в этот момент поршень в насосе движется вверх, параллельно отмечается воздействие эксцентрика, который сжимает пружину.  В результате топливо начинает двигаться в камерах, а также проходит между фильтрами. Рабочий режим ТННД представляет собой обратное движение поршня (поршень движется виз).

Стоит отметить, что насос низкого давления перекачивает немного больше топлива, чем необходимо двигателю для ровной работы. Такая подкачка «с запасом» позволяет поддерживать оптимальное давление в системе питания, избегая повышения нагрузок.

Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД

Если говорить о конструкции,  топливный насос низкого давления имеет следующие составные элементы:

  1. Приводной вал
  2. Ротор с лопастями
  3. Статор
  4. Диск распределения
  5. Приводную шестерню-регулятор
  6. Соединительные муфты

Принцип действия заключается в том, что сначала начинает двигаться ротор, в результате его лопасти приближаются к статору. В результате под воздействием центробежной силы создаются «камеры» и определенное напряжение. Затем из камер горючее поступает к ТНВД. Для подачи топлива в диске распределения выполнены каналы. Если давление превышает норму, часть горючего перенаправляется на редукционный клапан.

С учетом того, что подкачивающий насос и насос высоко давления связаны, для  того, чтобы поддерживать необходимые условия, имеется топливный сливной дроссель. Указанный дроссель представляет собой жиклер, который вкручен в ТНВД.

Данное решение позволяет поддерживать нужные условия в камерах, при этом учитывается зависимость от  той скорости, с которой движется приводной вал. Подобная схема хорошо подходит для дизельных моторов, при этом существуют и другие виды подкачивающих насосов.

Разновидности топливных насосов низкого давления

Начнем с того, что топливный насос низкого давления установлен на любом автомобиле, бензиновом (карбюратор, инжектор), так и на многих дизельных, но не на всех. Данное устройство «вытягивает» горючее из топливного бака, после чего топливо проходит через фильтры, попадает в дозирующие системы и подается в двигатель.

При этом подкачивающие насосы бывают механическими и электрическими. На бензиновых карбюраторных ДВС стоит механический насос, на инжекторных моторах  подкачивающий топливный насос электрический. Однако если в бензиновых аналогах независимо от типа мотора такой насос является основным, в дизельных двигателях подкачивающий насос подает топливо на ТНВД.

  • Механический подкачивающий насос, как правило, ставится на блок цилиндров. В действие такое устройство приводит сам двигатель. Если просто, во время вращения мотора происходит нажатие на специальный кулачок насоса, в результате устройство начинает закачивать горючее в карбюратор. Также механический насос имеет специальный рычаг, что позволяет вручную прокачать бензин перед запуском двигателя.
  • Электрический подкачивающий насос стал необходимостью после того, как появились инжекторные двигатели. Дело в том, что для нормальной работы инжектора топливо должно подаваться на форсунки под более высоким давлением по сравнению с карбюраторными ДВС.

Естественно, слабый по производительности механический насос не способен справиться с такой задачей.  Ему на смену пришел электробензонасос. Такой насос фактически представляет собой электродвигатель и насосную камеру, которые объединены в общем в корпусе. Нагнетатель расположен прямо в бензобаке и погружен в топливо. Также в корпус насоса интегрирован датчик уровня топлива и специальная сетка-фильтр для очистки горючего.

Такое решение имеет целый ряд преимуществ, так как устройство более производительное, а также не перегревается от избытков тепла в подкапотном пространстве. Также перед запуском двигателя нет необходимости подкачивать топливо вручную, так как после поворота ключа зажигания подкачивающий насос начинает сразу работать, поднимая давление в системе питания.

Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.

Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель

Если вернуться к основной теме, подкачивающий  насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.

Также наличие подкачивающего насоса позволяет добиться стабильной работы дизельного двигателя во всех режимах и на любых оборотах, то есть исключается нехватка топлива под нагрузками. Еще отметим, что многие владельцы дизельных авто, которые штатно не имеют дополнительного насоса, принимают решение установить его самостоятельно.

Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.

Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.

Читайте также

  • Система питания дизельного двигателя

    Устройство и схема работы системы питания дизельного двигателя. Особенности топлива и его подачи , основные компоненты системы питания, турбодизельный ДВС.

krutimotor.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о