0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрический топливный насос высокого давления бензинового двигателя

Топливные насосы высокого давления на дизельном двигателе. Виды насосов, принцип действия

Конструкция механического топливного насоса

Механический топливный насос, применяющийся в конструкции двигателей с карбюраторной системой впрыска, крепится к блоку цилиндров или головке блока винтами. В большинстве случаев для подачи топлива используется насос мембранной конструкции. Прикрепленный к блоку насос приводится в движение коленчатым валом, на котором предусмотрен специальный эксцентрический кулачок. Этот кулачок давит на шток, сжимающий расположенную внутри корпуса мембрану.

В механических топливных насосах предусматривалась система ручной подкачки топлива на случай «пересыхания» системы после длительной стоянки

При нажатии на кулачок объем внутренней камеры насоса сокращается, а когда он снова увеличивается, бензин всасывается в камеру. Чтобы топливо не вытекало назад, в трубопровод, подающий патрубок снабжен обратным клапаном. Когда происходит очередное нажатие, топливо выходит через нагнетательный патрубок и подается в карбюратор, а в камеру поступает новая порция из трубопровода. Давление в подающей магистрали может регулироваться за счет установки более или менее жесткой пружины, но по конструктивным причинам не может быть высоким (это связано с тем, что пределы жесткости пружины ограничены упругостью металла, из которого она сделана).

Типы, устройство и принцип работы топливных насосов

Можно классифицировать насосы по нескольким категориям:

  1. По типу привода – механические и электрические;
  2. По типу топлива – бензиновые, дизельные и газовые;
  3. По типу системы подачи топлива – для карбюратора, инжектора и для common rail;
  4. По расположению – выносные и погружные;
  5. По величине давления – топливные насосы высокого и низкого давления (ТНВД и ТННД).

Но на самом деле типов топливных насосов не так много, и проще всего изучать их по мере усложнения.

1. Простая конструкция – механический (вакуумный) Это маломощное устройство, предназначенное для подачи топлива к карбюратору, и сегодня такие модели уже считаются редкостью. Чаще он устанавливается в качестве подкачки для ТНВД. Приводятся в действие от коленвала или вала маслонасоса, а значит, их производительность напрямую зависит режима работы двигателя.


Устройство механического вакуумного топливного насоса

Агрегат состоит из толкателя (штока), диафрагмы, входного и выходного патрубков и клапанов. Перемещение диафрагмы создает последовательное разрежение и сжатие в рабочей камере. На фазе разрежения в камеру поступает топливо, на фазе сжатия – выталкивается через выходной патрубок. Клапаны препятствуют обратному ходу жидкости.

Основной недостаток, из-за которого их перестали использовать для основной подачи топлива – работа в пульсирующем режиме, что для современных форсунок уже не годится. Понадобилось что-то более производительное и надежное.

2. Современный электрический Это самый распространенный тип насоса. Представляет собой электромоторчик, работающий непрерывно, пока работает двигатель. Подача топлива осуществляется сплошным потоком и под достаточным давлением. Производительность такого устройства уже не зависит от оборотов двигателя, и чтобы не создавать избыточное давление в топливной магистрали (например, во время работы на холостых оборотах), в нем предусмотрен возвратный патрубок, по которому лишнее топливо сливается обратно в бак.

Включается он одновременно с зажиганием, чтобы сразу подать бензин в двигатель. Электронный блок управления подает сигнал на включение через реле и предохранитель, и только через пару секунд срабатывает стартер.

Есть несколько типов конструкции электронасоса: шестеренная, роликовая, центробежная, вакуумная, плунжерная. Рассмотрим принцип действия каждого из них.

2.1. Вакуумный По сути, он дублирует конструкцию механического насоса мембранного типа, только толкатель приводится в движение от электропривода.

2.2. Шестеренный


Типовая схема шестеренчатого топливного насоса эксцентрикового типа

Состоит из рабочей камеры и вращающейся в ней шестерни-эксцентрика. Прижимаясь поочередно к каждой секции камеры, шестерня создает разрежение на стороне всасывания и переводит порцию жидкости к выходному патрубку. Аналогичная конструкция встречается и у масляных насосов.

2.3. Роликовый


Схема топливного насоса роликового типа

Представляет собой круглую рабочую камеру с секцией нагнетания и выпуска. В ней установлен ротор с пазами, в которые вставлены ролики (для минимизации трения). По мере вращения ротор захватывает поступающее топливо на одной стороне и перегоняет на противоположную. За счет эксцентрического размещения образуются зоны разрежения и сжатия.

2.4. Центробежный


Устройство топливного насоса центробежного (турбинного) типа

Самый распространенный тип конструкции. В рабочей камере размещена турбина-крыльчатка, при вращении которой топливо нагнетается в магистраль за счет центробежной силы. Такой насос сочетает в себе производительность, бесшумность работы и надежность.

2.5. Плунжерный


Типовая схема работы топливного насоса плунжерного типа

В основном плунжерная система накачки используется в ТНВД. Но есть и редкие модели электронасосов не високого давления, в которых использована такая схема работы. Как правило, это два плунжера, работающих в противофазе. С помощью системы клапанов создается разрежение и давление в рабочей камере, следовательно, топливо поступает в магистраль.

3.Топливный насос высокого давления (ТНВД)


Типовая схема работы плунжерной пары ТНВД

Нельзя обойти вниманием и этого монстра, без которого уже нельзя представить работу дизельного двигателя. ТНВД также относится к механическому типу насосов, с приводом от коленвала двигателя. В зависимости от конструкции ТНВД может подавать топливо на форсунки под давлением от 600 бар. В паре с ТНВД идет подкачивающий насос, образующий с ним единый модуль, таким образом система подает непрерывный поток топлива, даже если за бортом зима, дизтопливо загустело, а фильтр запарафинился.

4. Погружной


Типовая схема погружного топливного насоса в баке

Устанавливаются непосредственно в бензобаке автомобиля. Как ни странно, это оказалось лучшим решением для электрических насосов: внутрь корпуса не попадают пузырьки воздуха, бензин отводит тепло и является отличным изолятором, так что можно не бояться замыкания проводки насоса. К тому же погружной насос не нуждается в лишних патрубках для накачки и сброса избытка топлива.

5. Выносной Как понятно из названия, выносные насосы монтируются не внутри бензобака, а в другом месте: по ходу топливной магистрали, возле двигателя и т.д. Такой тип размещения можно встретить на старых моделях автомобилей, и к этой же категории относятся ТНВД и подкачивающие насосы.

Для чего понадобилось переходить на электрические насосы?

С появлением и распространением управляемых электроникой систем впрыска использование механических насосов стало нецелесообразным. Дело в том, что в топливной магистрали инжекторных систем необходимо поддерживать более высокое давление, и добиться его при помощи механического диафрагменного насоса невозможно. В магистрали инжекторной системы необходимо поддерживать постоянное давление топлива от 1 до 5 бар для бесперебойной работы форсунок. Кроме того, поток топлива, подаваемого механическим насосом за счет циклической работы обладал значительной пульсацией. Если подавать топливо в инжектор в таком режиме, форсунки испытывали бы периодическое топливное голодание, что привело бы к сбоям в работе двигателя.

Конструкция электрического топливного насоса

Современный электрический топливный насос состоит из двух частей – привода и насосной части. Роль привода в подавляющем большинстве случаев выполняет электродвигатель.

В топливных системах многих современных автомобилей, например, ряда моделей Peugeot, топливный фильтр интегрирован в насос и меняется вместе с ним

Обе части помещены в единый металлический корпус. Корпус насоса, как правило, объединяется в единый топливный модуль с датчиком расхода, топливным фильтром и топливозаборником. В большинстве случаев в современных автомобилях используются погружные насосы, и топливный модуль встраивается непосредственно в бак.

Чаще всего в системе подачи топлива применяются насосы трех основных конструкций: роликовые, шестеренчатые и центробежные.

Устройство ТНВД

Самые первые ТНВД, построенные в середине ХХ века, конструктивно напоминали копию самого двигателя. Они состояли из:

  • корпуса;
  • плунжeрных пар (поршневых насосов высокого давления);
  • кулачкового распределительного вала, с приводом от коленвала;
  • зубчатой рейки, регулирующей подачу топлива;
  • систему регулировки угла опережения подачи топлива.

Каждый из цилиндров имел свою плунжерную пару. Такие конструкции ТНВД называют рядными и до сих пор они используются в дизельных двигателях грузовых автомобилях и спецтехники, сельхозтехники устаревшей конструкции.

ТННД и безопасность

На первый взгляд расположение электрического топливного насоса в топливном баке, заполненном горючим, кажется, по меньшей мере, странным. Однако в таком расположении кроется ряд существенных преимуществ, в том числе, и с точки зрения пожарной безопасности.

Основной проблемой топливных магистралей в период распространения механических насосов было вскипание топлива под воздействием тепла, выделяемого двигателем. Эта проблема была решена в системах на основе электрических насосов. Точка кипения топлива, находящегося под давлением повышается, а кроме того, постоянный поток бензина, перемещающийся по магистрали, не разогревается так сильно.

Размыкатель системы питания топливного насоса входит в стандартный набор противоугонного оборудования

Расположенный в баке насос находится на максимально возможном удалении от двигателя и охлаждается бензином, в который он погружен.

Все компоненты насоса, в том числе, питающие его электропровода находятся в постоянном контакте с топливом. Бензин обладает высоким электрическим сопротивлением, что предотвращает возникновение коротких замыканий, поэтому при условии постоянного наличия в баке топлива такая установка безопасна. В случае же, если насос не полностью погружен в бензин, возможен его перегрев и даже возгорание паров в результате короткого замыкания. Однако благодаря эффекту, который называется пределом воспламеняемости, основная масса топлива в этом случае загореться не может.

Управление топливным насосом

Работа топливного насоса начинается в момент срабатывания реле сразу после включения зажигания, еще до запуска двигателя. Это необходимо для создания давления в магистрали перед пуском. В современных блоках управления двигателем реализована функция отключения реле даже при условии, если зажигание включено и двигатель работает. Это может происходить, к примеру, в случае столкновения. В случае переворота автомобиля, к примеру, топливный насос отключается сразу, по сигналу специального клапана, переключающегося в случае, если насос оказывается в ином положении относительно земли, что предотвращает возникновение пожара.

Читать еще:  Все схемы двигателей для нло

Наряду с этой функцией в программе блока управления может быть заложена возможность отключения топливного насоса в случае падения давления масла в двигателе (что может привести к быстрому перегреву блока цилиндров и пожару).

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.

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.

Насос низкого давления в системе подачи дизельного топлива

Электрические насосы используются и в автомобилях с дизельными двигателями. В современных системах они называются подкачивающими насосами и служат для подачи топлива под относительно низким (как правило, не выше 5 бар) давлением к впускной полости ТНВД.

Зачастую подкачивающий насос интегрирован в корпус топливного насоса высокого давления. ТНВД, так как ТНВД нуждается в постоянном потоке топлива во всасывающей части для бесперебойной стабильной работы в любых режимах.

Задачи ТНВД

Для Дизеля не были проблемой ни размеры, ни вес компрессора, поскольку мотор был стационарным. Бош же рассматривал дизель, как потенциального конкурента мотора на бензине для установки под капоты автомобилей, поэтому требования к компрессору и к мотору в целом были выше. С его подачи мир получил топливный насос высокого давления дизельного двигателя. Компания Роберта Боша построила первый конвейерный ТНВД уже в 1927 году, а ещё через десять лет его конструкция была полностью адаптирована под использование в автомобилях.

Задача устройства не просто подавать солярку в камеру сгорания, но и поддерживать определённое давление и рассредотачивать его между цилиндрами, соблюдая порядок их работы. Солярка поступает от насоса к форсункам по топливопроводу. Конструкция механической форсунки показана на фото. В нижней части каждой форсунки устроен распылитель — система из нескольких небольших отверстий. Это нужно для того, чтобы солярка шла в камеру в распылённом состоянии.

Устройство топливного насоса

Типы бензонасосов

Нынешние модели оборудованы бензонасосами как механического, так и электрического плана. Механический насос

встречается в карбюраторный машинах,
электрический бензонасос
– инжекторного, где топливо попадает в автомобильный мотор под давлением.

Механический бензиновый насос расположен снаружи бензобака, а вот электрический наоборот – внутри его. В обиходе есть машины, где установлено 2 бензонасоса. Механический агрегат функционирует под низкочастотным давлением по той причине, что карбюратор и бензонасос размещены на близком расстоянии друг от друга.

Механический бензонасос

устанавливается на карбюраторных автомобилях.

Типы бензонасосов и принцип их работы

На автомобилях применяется два типа бензонасосов, отличающихся не только по конструкции, но и по месту установки, хотя задача у них одна – закачать бензин в систему и обеспечить его подачу в цилиндры.

По типу конструкции бензиновые насосы разделяются на:

Механический тип

Бензонасос механического типа используется на карбюраторных двигателях. Он обычно располагается на головке блока силовой установки, поскольку привод его осуществляется от распределительного вала. Закачка топлива в нем производится за счет разрежения, которое создается мембраной.

Cхема топливного насоса механического типа

Конструкция его достаточно проста – в корпусе расположена мембрана (диафрагма), которая снизу подпружинена и по центральной части прикреплена к штоку, связанному с приводным рычагом. В верхней части насоса располагаются два клапана – впускной и выпускной, а также два штуцера, по одному из них бензин втягивается в насос, а из второго он выходит и поступает в карбюратор. Рабочей зоной у механического типа является полость над мембраной.

Работает бензонасос по такому принципу – на распределительном валу имеется специальный эксцентриковый кулачок, который приводит в действие насос. Во время работы двигателя вал, вращаясь, вершиной кулачка воздействует на толкатель, который нажимает на приводной рычаг. Тот в свою очередь тянет вниз шток вместе с мембраной, преодолевая усилие пружины. Из-за этого в пространстве над мембраной создается разрежение, из-за которого отрывается впускной клапан и бензин закачивается в полость. Как только вал провернется, пружина возвращает на место толкатель, приводной рычаг и мембрану вместе с штоком. Из-за этого в полости над мембраной повышается давление, из-за которого впускной клапан закрывается, а выпускной открывается. То же давление выталкивает бензин из полости в выпускной штуцер и он перетекает в карбюратор.

То есть вся работа механического типа безонасоса построена на перепадах давления. Но отметим, что вся карбюраторная система питания не требует большого давления, поэтому и давление, которое создает механический топливный насос небольшое, главное, чтобы этот узел обеспечил необходимое количество бензина в карбюраторе.

Работает же такой бензонасос постоянно, пока функционирует мотор. При остановке силового агрегата подача бензина прекращается, поскольку насос тоже прекращает качать. Чтобы топлива хватило для запуска мотора и функционирование его то время, пока за счет разрежения система не заполнится, в карбюраторе имеются камеры, в которые заливается бензин еще при предшествующей работе двигателя.

Электрический топливный насос, их типы

В инжекторных же топливных системах бензин впрыскивается форсунками, а для этого необходимо, чтобы топливо поступало к ним уже под давлением. Поэтому использование насоса механического типа здесь невозможно.

Для подачи бензина в инжекторную систему питания используется электрический топливный насос. Такой насос располагается в топливопроводе или непосредственно в баке, что обеспечивает закачку бензина под давлением во все составляющие системы питания.

Немного упомянем самую современную инжекторную систему – с непосредственным впрыском. Она работает по принципу дизельной системы, то есть бензин впрыскивается непосредственно в цилиндры под высоким давлением, которое обычный электронасос обеспечить не может. Поэтому в такой системе используется два узла:

  1. Первый из них является электрическим, установлен в баке, и он обеспечивает заполнение топливом системы.
  2. Второй насос – высокого давления (ТНВД), имеет механический привод и в его задачу входит обеспечение значительного давления топлива перед подачей его на форсунки.

Но ТНВД мы рассматривать пока не будем, а пройдемся по обычным электрическим бензонасосам, которые располагаются либо возле бака и врезаны в топливопровод, либо же установлены прямо в емкость.

Видео: Бензонасос, проверяем-тестируем

Видов их большое количество, но самое большое распространение получили три типа:

  • роторно-роликовый;
  • шестеренчатый;
  • центробежный (турбинный);

Роторно-роликовый электрический насос относится к насосам, которые устанавливаются в топливопровод. В его конструкцию входит электродвигатель, на ротор которого установлен диск с роликами. Все это помещено в обойму нагнетателя. Причем ротор немного смещен по отношению к нагнетателю, то есть присутствует эксцентричное расположение. Также у нагнетателя имеются два выхода – через один бензин поступает в насос, а через второй – выходит.

Работает он так: при вращении ротора ролики проходят через впускную зону, из-за чего образуется разрежение и бензин закачивается в насос. Его ролики захватывают и переносят в выпускную зону, но предварительно из-за эксцентрикового расположения, топливо сжимается, чем и достигается давление.

За счет эксцентрикового движения работает и насос шестеренчатого типа, тоже устанавливающийся в топливопровод. Но вместо ротора и нагнетателя у него в конструкции присутствуют две шестерни внутреннего зацепления, то есть одна из них помещена внутрь второй. При этом внутренняя шестеренка является ведущей, она связна с валом электромотора и смещена относительно второй – ведомой. Во время работы такого насоса закачка топлива производится зубьями шестеренок.

Как работает бензонасос

Электрический насос будто бы проталкивает внутрь автодвигателя подаваемое топливо. Устройство бензонасоса

в старых автомобильных моделях такое, что у них работа узла находится на фиксированной скорости. Новые же модели сконструированы таким образом, что скорость агрегата зависит от мотора. Электробензонасос зависит напрямую от электросистемы машины, где учитываются такие показатели, как аэросоотношение к топливу, положение дросселя, а также количество содержащихся выхлопов.

Электрический бензонасос

устанавливается на инжекторных авто.

Такие агрегаты начинают работать от запуска электродвигателя. В момент поворачивания замка зажигания срабатывает бортовой компьютер и подается сигнал для запуска бензонасоса. При подаче электрического заряда мотор внутри такого насоса стартует вращение, благодаря чему создается в топливной системе давление. В случае отсутствия сигнала о работе двигателя более, чем в течение нескольких секунд, бензонасос будет автоматически отключен.

Как работает бензонасос

, слышно в течение первых моментов старта автомобильного двигателя. Далее бензин через трубочку попадает в бензонасос и выходит с помощью одностороннего клапана, а затем через топливный фильтр проходит в автомобильный двигатель. Пока идет работа мотора, будет работать и бензонасос.

Устройство электрического топливного насоса

Электробензонасос конструктивно в некоторых частях напоминает по ряду элементов механический. Работает такой насос благодаря специальному сердечнику, который втягивается в электромагнитный клапан до того момента, пока не происходит отключение контактов для подачи электрического тока.

Читать еще:  Шелест при работе двигателя киа

Поворот ключа в замке зажигания перед запуском является сигналом для бортового компьютера автомобиля. В бензонасос на данном этапе уже подается электрический ток. Двигатель еще не запускали, а электродвигатель внутри бензонасоса за пару секунд уже поднимает давление в топливной системе до рабочего. Вот почему рекомендовано выждать 2-3 секунды перед тем, как начать крутить стартер и запускать мотор.

Если ЭБУ не получит сигнал об успешном запуске двигателя, тогда бензонасос отключается в автоматическом режиме. Это сделано в целях обеспечения безопасности. Некоторые автомобили устроены так, что бензонасос включается уже в момент открытия двери водителя.

Электрический топливный насос способен создавать давление топлива на отметке в 0,3-0,4 МПа, а в двигателях с системой непосредственного впрыска этот показатель доходит до 0,7 МПа. В данной статье мы не будем подробно говорить о топливном насосе высокого давления (ТНВД) для дизеля и бензиновых двигателей с прямым впрыском. Читайте о такой системе в соответствующем разделе сайта.

Особенностью бензинового электронасоса можно считать использование модульной системы в его конструкции. Это обусловлено его непосредственным контактом с топливом. Среди ключевых элементов насоса также находится топливозаборник, топливный фильтр и датчик, указывающий на расход топлива.

В электрическом насосе имеется диафрагма, которая движется вверх и вниз. Результатом становится то, что над диафрагмой при ходе вниз создается разрежение. Это позволяет открыться всасывающему клапану электронасоса. Через такой клапан бензин проходит через фильтр и оказывается в камере над диафрагмой. Когда диафрагма движется вверх, тогда образующееся давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетающий, что и проталкивает горючее дальше в систему.

Основные элементы простейшего электронасоса

Электрический бензонасос состоит из:

  • камеры;
  • впускного и выпускного клапана;
  • диафрагмы;
  • возвратной пружины;
  • электромагнитного клапана;
  • сердечника;
  • электрических контактов;

Обратный клапан отвечает за запирание топливной системы в том случае, когда двигатель остановлен. Редукционный клапан осуществляет поддержку высокого рабочего давления в топливной системе.

Проблемы бензонасосов

Бензонасос по своей специфике считается необычайно важным устройством, и поломки его встречаются на автомобилях, возраст которых выше десяти лет либо пробег превышает двести тысяч километров.

Наиболее значимые причины поломки бензонасоса: грязные топливные фильтра

автомобиля и
езда с практически пустым бензобаком
.

Правда, случается так, что агрегат выходит из строя раньше окончания своего эксплуатационного срока. Главная и наиболее часто встречаемая причина поломки бензонасоса

такова, что автомобилист катается на практически
пустом бензиновом баке
. Когда топливо проходит сквозь агрегат, происходит охлаждение и смазывание деталей бензобака. В том случае, если топлива не хватает, тогда происходит захватывание бензонасосом воздушного потока, а тогда перегревается бензонасос и изнашиваются вращающиеся автодетали. В итоге происходит отказ полностью всего узла.

Еще одна причина поломки агрегата – несвоевременная замена в машине топливного фильтра как грубой, так и тонкой очистки.

Когда загрязнен грубый фильтр, тогда агрегат получает сопротивление на входе, а на выходе — получает засорения тонкого фильтра. Таким образом, наблюдается перегрев бензонасоса с дальнейшим выходом из строя.

Что такое бензонасос для автомобиля и как работает

Бензонасос – важная деталь автомобиля, без которой невозможна подача топлива в цилиндры двигателя и, естественно, воспламенение воздушно-топливной смеси для приведения в движение поршневой группы. Каждый автомобилист должен разбираться в том, как работают разные узлы автомобиля. Это необходимо, чтобы понять, что делать, если машина не хочет заводиться, или заглохла во время движения.

Неисправности бензонасоса

Механический бензонасос:

  1. Выработка механического внутреннего штока;
  2. Износ уплотнительной прокладки;
  3. Повреждение внутренней мембраны;
  4. Выход из строя нагнетающего или всасывающего клапана.

Электрический бензонасос:

  1. Износ роликов или шестерен в объемных гидронагнетателях;
  2. Поломка крыльчатки в центробежных нагнетателях;
  3. Износе или подгорание ламелей коллектора электродвигателя;
  4. Износ пластмассовой муфты которая соединяет вал электродвигатель с гидронагнетателем.

Преимущественно бензонасос – это агрегат, который не подлежит восстановлению, потому в случае выхода его из строя необходима его полная замена. Оригинальный насос стоит немало по той причине, что это узел высокой технологии производства. Безусловно, цена отображает затраты качественных материалов при их изготовлении, а также применение передовых технологий, потому что современные бензонасосы должны за время своей работы перекачать не одну тонну топлива, на него влияют не только различные вибрации, но и температурные колебания. Потоэтому для сохранности бензонасоса в первую очередь необходимо следить за фильтрами.

  • Топливный фильтр
  • Жиклер
  • Топливный насос

Назначение и принцип работы бензонасоса

Само название устройства говорит о его назначении. Насос перекачивает топливо из резервуара в карбюратор или через форсунки непосредственно в сами цилиндры. Принцип работы детали не зависит от ее размеров и модели.

Каждый современный двигатель внутреннего сгорания оснащается электрическим бензонасосом. Как она работает?

Как работает электробензонасос

Электрические модели работают по такому принципу. От бортового компьютера поступает сигнал, и насос начинает накачивать в магистраль бензин. Если мотор не заведется, ЭБУ отключает устройство, чтобы оно не сгорело.

Топливный насос

За подачу основной рабочей среды из бензобака к двигателю автомобиля отвечает топливный насос. Производители транспортных средств используют различные конструкции этих устройств, проводят усовершенствование с целью улучшения функциональности и отказоустойчивости. Сегодня в практику сборки машин внедрены элементы, имеющие различные принципы работы бензонасоса. Каждое из устройств строго адаптировано под вид топлива, агрегатной части и тип привода.

Бензонасос где находится, назначение устройства

Расположение устройства, отвечающего за бесперебойную доставку энергоносителя в рабочем режиме, зависит от его типа. Механические применяются на авто с карбюраторами, а также в качестве вспомогательной системы дизельного транспорта. Для создания активного и вместе с тем эффективного разрежения функция управления режимом накачки топлива передается распределительному валу двигателя. Даже автовладельцы, не располагающие специальными знаниями, всегда безошибочно расскажут о том, где находится механический бензонасос. При поиске неисправностей или замене этот агрегат ищут в зоне расположения двигателя.

Системы подачи топлива с электрическим приводом приводятся в действие непосредственно от аккумулятора или генератора. Это снимает ограничение на место расположения этого элемента. В зависимости от задумки конструктора нагнетатели могут располагаться в зоне топливного бака или в подкапотном пространстве. Устройство бензонасоса при этом зависит от целого ряда факторов. К числу таких относятся возложенные функции, ожидаемые динамика и мощность мотора.

Особенности работы топливных насосов

Отличительные свойства систем подачи энергоносителя зависят от конструктивной сборки. В узле привода ставятся роторные и шестеренчатые насосы. Центробежные устройства, характерные для иномарок, следует искать в бензобаке. В классификации часто используется разделение на выносные механизмы, которые монтируются непосредственно на кузовную часть авто. Погружные конструкции используются внутри баков. При таком устройстве топливного насоса обеспечиваются охлаждение подвижных частей, упреждаются случаи работы на холостом ходу. Дополнительно в конструкцию нагнетателя включаются датчики, отвечающие за контроль уровня бензина и давления в системе снабжения.

В отличие от механических, электрические модели, получают сигнал к действию не от распределительного вала, а от блока управления двигателя. За включение отвечает специальное реле, которое работает синхронно с системой зажигания. Давление в системе впрыска может достигать 0.4 МПа для бензиновых и 0.7 МПа для дизельных моторов.

Устройство топливных насосов

Несмотря на многолетнюю практику автомобилестроения, конструкторы применяют различные конструкции механизмов нагнетания энергоносителя. Ответ на такие вопросы как ТНВД (топливный насос высокого давления), что это такое и какие функции выполняет, кроется в устройстве агрегатов.

В классификации основных узлов систем впрыска топлива различают следующие модификации:

  • Вакуумные механизмы. Созданы на базе механических устройств, привод заменен на электрический;
  • Плунжерные модели. Редкие по конструкции, чаще всего это топливные насосы с форсунками высокого давления для дизельных двигателей;
  • Использование центробежной силы активно используется в одноименных элементах, обладающих внушительным эксплуатационным ресурсом;
  • Роликовые и шестеренчатые устройства нагнетают бензин и другое топливо за счет разрежения подвижных элементов. Отличаются устойчивыми показателями снабжения.

Механические топливные насосы

До появления моделей с электрическим приводом нового поколения эти модификации оставались основными для снабжения карбюраторных двигателей. Приводимые в движение через эксцентриковые кулачки распределительного вала обеспечивали ожидаемую точность впрыска по дозировке и временным интервалам. Альтернативные модели механических бензонасосов получали импульс от масляного насоса.

Комплектация устройства следующая:

  • Толкатель с кулачком привода и рычагом;
  • Возвратная пружина толкателя;
  • Мембрана подвижного привода на штоке;
  • Система клапанов всасывания и нагнетания;
  • Фильтрующий элемент;
  • Корпусная часть.

Основной принцип работы топливного механического насоса строится на базе системы, обеспечивающей создание разрежения и последующий контроль давления. Из недостатков – необходимость задания настроек (калибровки), частичная потеря мощности двигателя. Вторая проблема впоследствии была решена за счет перераспределения нагрузки с распределительного вала мотора на масляный насос.

Как проверить работу механического топливного насоса

От исправности этой детали зависит равномерность движения автомобиля. При полном выходе из строя насоса машина попросту не заведется или старт двигателя будет происходить с трудом. Обнаружить неисправность можно на холостом ходу, когда проявляются так называемые «плавающие обороты. Также выход из строя механического топливного насоса вызывают ощутимую потерю динамики.

Учитывая, что нагнетатель представляет собой сложное устройство, проверка исправности осуществляется по следующим направлениям:

  • Напряжение на клеммах насоса;
  • Предохранитель;
  • Нормативное давление в рампе.

Если по внешним признакам не удается выявить неисправность, поломка произошла внутри сборки. В этом случае чаще всего рекомендуется полная замена агрегата.

Читать еще:  Вакуумная схема управления двигателем

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

Основным предназначением систем с импульсным управлением является обеспечение рабочего цикла двигателей с распределенным впрыском топлива. Вопрос о том, что такое электрический бензонасос, достаточно обширный, поскольку для распределения жидкостной рабочей среды используется практически весь арсенал технологий. Вакуумные, роликовые и даже вихревые устройства, каждые из таких механизмов подбирается под тип непосредственно конструктором автомобиля.

Как проверить работоспособность электрического насоса

Причины выхода из строя генератора давления топливной системы аналогичным симптомам для механических устройств. Потеря динамики, прерывистое движение, — износ бензонасоса выявляется по принципу работы. На первых этапах сервиса производится замена фильтра, проверка работоспособности предохранителя. Также в ходе опроса автовладельца может быть выявлена привычка ездить с малым количеством топлива, в результате чего агрегат работает «на сухую», подвергаясь повышенному износу.

Основные неисправности и ресурс топливных насосов

Средний срок службы ключевых элементов системы составляет 200 000 километров. Ресурс можно сравнить с межремонтным интервалом бензиновый двигатель с ТНВД, когда машине требуется комплексное вмешательство. Основные неисправности насосов для подачи и поддержания давления в системе можно классифицировать по двум направлениям:

  • Нарушения в блоке управления. Агрегат получает неправильные сигналы, что напрямую влияет на отзывчивость авто при езде;
  • Механический износ отдельных деталей. Из-за достаточно сложной схемы топливного насоса, он является непригодным для восстановления (разборка, диагностика обойдутся дорого). Проще и дешевле купить новую деталь для последующей замены.

Что такое ТНВД и для чего он нужен

Современные дизельные и бензиновые двигатели работают от насосов высокого давления. Благодаря точной и своевременной дозировке топлива улучшаются показатели динамики и мощности, разгона, сокращается расход энергоносителя. Впрыск смеси под высоким давлением происходит через форсунки. Такой подход создает условия для полного сгорания топлива.

Классификация и устройство ТНВД

Насосные секции, обеспечивающие высокое давление топлива для дизельного двигателя, бывают трех типов:

  • Рядные механизмы – плунжерные пары на каждый цилиндр;
  • Распределительные, для легковых авто, более компактные;
  • Магистральные, применяются в системах снабжения топливом.

Последний тип ТНВД относится к системам нового поколения, управляется компьютером. Не стоит путать инжекторный двигатель с топливным насосом высокого давления, так как это прежде всего система впрыска.

По виду плунжерного привода топливные насосы бывают пневматические, гидравлические и механические.

Многоплунжерные ТНВД и особенности их конструкции

В каждой секции системы располагаются специальные толкатели. Вначале рабочего такта в плунжер поступает определенное количество топлива через впускное окно. В конце такта закрывается подающий канал, цилиндр создает давление, под которым топливо нагнетается к форсунке для последующего распыления в блок цилиндра.

  • При рядном расположении пары плунжеров располагаются рядом;
  • При V-образном размещении цилиндров пары плунжеров идут в два ряда.

Как работают распределительные ТНВД

Пришедшие на смену карбюраторному двигателю топливные насосы обладают более продолжительным ресурсом работы и улучшенным приводом. Распределительные системы чаще имеют один плунжер, который обеспечивает эффективное снабжение двигателя, но при этом быстро изнашивается, требует проведения сервисных работ.

Привод толкателя выполнен в виде кулачкового механизма, роторного или торцевого. Есть системы с внешним приводом. При получении толчка от кулачка происходит выталкивание плунжера вверх с последующим возрастанием давления. Так топливный насос высокого давления через каналраспределителяподает бензин или дизель к форсункам для последующего направления в блоки цилиндров.

Магистральные ТНВД системы Common Rail

В таких насосах, работающих преимущественно с дизельными двигателями, перед нагнетанием в форсунки топливо собирается в специальной рампе. Промежуточный накопитель в ТНВД используется для генерации достаточного давления (но не избыточного), а также для компенсации потерь, вызванных выходом из строя отдельными форсунками. В зависимости от необходимого уровня усилия нагнетания конструкторы могут ставить в такие системы один, два или три плунжера.

Способы дозирования топлива в ТНВД

Цикловая подача дизеля, в отличие от инжекторных и карбюраторных бензонасосов, обеспечивает более точный расход энергоносителя. За счет дополнительного устройства – перепускного клапана, происходит отвод излишнего топлива при избыточном давлении.

В классификации используются три типа устройств:

  • С дросселированием в момент впуска топлива;
  • С функцией отсечки;
  • С комбинированием дозирования.

Регулирование объема топлива может быть механическим (пружинным) или электронным.

Признаки и причины неисправности

ТНВД по устройству остается механизмом, сложно поддающимся диагностике в гаражных условиях. Выявление неисправностей происходит на специальных стендах. В большой группе факторов, подтверждающих неполадки в магистральном или другом типе ТНВД – наличие в системе посторонних сред – воды, горючего и загрязнений. На практике проблемы с насосом выявляются по повышенному расходу топлива, перегреву двигателя, падению динамики и мощности, увеличению количества дыма в выхлопных газах. На отсутствие срабатывания форсунок укажет затрудненный запуск мотора, перебои на холостом ходу и увеличение шума во время езды.

Как качество топлива влияет на срок службы бензонасоса

По своему устройству механизмы для подкачки топлива рассчитаны на работу с качественным энергоносителем. Своевременная замена фильтра системы защитит внутренние детали от повышенного износа, но не убережет от агрессивного воздействия посторонних включений. По этой причине следует обращать особое внимание на место приобретения топлива – бензина или дизеля. Довольно часто смена поставщика упреждает проблемы с двигателем и его инфраструктурой.

Как работает бензонасос на инжекторе и его конструкция

Электрический бензонасос

В автомобильных системах, где бензин подаётся форсунками, нужно давление. Применение старых насосов, конструкция которых подразумевает полностью механический принцип, в современных автомобилях неприемлемо. По этой причине на инжекторах используется только электронасос, качающий бензин непосредственно из топливного резервуара, что обеспечивает нагнетание струи горючего во все части системы питания.

Чем электрический насос лучше механического

Эффективность насоса электрического типа хорошо видна на дизельных авто, где солярка подаётся под высоким давлением, и на бензиновых автомобилях с системой непосредственного впрыска. Горючее впрыскивается прямо в цилиндры силового агрегата. И в этом случае обычный механический насос просто не сможет обеспечить нужный уровень давления.

В инжекторах с применением непосредственного впрыска применяется два насоса. Электрический устанавливается в топливный бак, откуда качает бензин, а второй насос – ТНВД. В задачи последнего входит нагнетать давление бензина перед его непосредственной подачей на форсунки.

Схема работы бензонасоса на инжекторном двигателе

Электронасос способен прокачивать в среднем 1-2 л/мин. Сумасшедшая эффективность, которой возможна только при давлении в 3-4 атм. Для выравнивания рабочего давления до нужного продуктивного показателя используется специальный регулятор в топливной рейке. Называется он РДД.

Разновидности электробензонасосов

На сегодняшний день различают следующие типы электронасосов.

  1. Шестерёнчатый насос функционирует за счёт эксцентрикового движения. Устанавливается в топливную магистраль. Оснащён насос двумя шестерёнками внутреннего зацепления, которые при вращении закачивают бензин.
  2. Роторно-роликовый. Насос этого типа тоже ставится в топливный провод. Его конструкция включает электрический двигатель, на ротор которого устанавливается диск с роликами. Деталь подобного типа имеет два выхода: один для поступления горючего внутрь, другой – для его выхода.
  3. Турбинный или центробежный. Это самый популярный тип насоса, устанавливаемый непосредственно в бак автомобиля. Топливный провод подключается к нему уже внутри.

Погружной насос или турбинный используется в большинстве современных иномарок. Располагается он в баке, что минимизирует потери топлива, и защищает насос от повреждений лучше. Кроме того, насос внутри бака лучше охлаждается, не перегревается даже при очень длительной работе.

Погружной бензонасос Вин

Охлаждение проводится за счёт омывания топливом корпуса насоса. Благодаря этому отводится значительная часть тепла. Именно по этой причине в рекомендациях к автомобилям с погружными насосами запрещено ездить с полупустым баком, ведь это отрицательно сказывается на ресурсе топливного насоса.

Принцип функционирования современного электронасоса

Команду насос получает от ЭБУ. Перед запуском в топливной системе создаётся давление. Способствует этому импульс, который подаётся электронным управлением на реле после включения зажигания. Блок управления не только осуществляет контроль над всей работой электрического насоса, но и принимает непосредственное участие в образовании ТВС (топливно-воздушной смеси). К тому же, электроника управляет дроссельной заслонкой, регулирует содержание выхлопных газов и т.д.

На некоторых моделях авто включение насоса происходит в момент открывания водительской двери.

Схема управления

Электробензонасос проталкивает горючее в двигатель. Скорость его работы зависит от норм, выдвигаемых к мотору. А вот скорость работы насоса механического типа бывает неизменной.

Следует знать, что электробензонасосы предназначены для работы под давлением, вследствие чего их конструкция продумана иначе. Они предрасположены к скорому нагреванию и шуму. Принцип действия современного насоса зависит от функционирования двигателя. Если последний не работает, то и насос не задействуется.

Возможны неисправности элемента, связанные больше с механической частью. Поломки электрического характера тоже бывают, но они случаются крайне редко. Изнашивается, в основном, нагнетатель топливного насоса, ведь на него оказывается большая нагрузка.

Примечательно, что электронасос управляется непосредственно ЭБУ, и задействуется ещё до срабатывания пускателя. Не стоит писать о том, что топливный насос является одним из самых важных элементов системы питания ДВС. Его неисправность легко приводит к перебоям в работе мотора, провалам при нажатии на педаль акселератора и сложностям с запуском.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector