Топливный насос

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:

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:

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.

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.

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.

Спасибо, за замечание! действительно опечатка, - исправили.

>>Каждый автомобиль оборудуется одним или двумя долбанными насосами. >>долбанными искренне верю, что это случайная производственная ошибка

Материалы: http://etlib.ru/wiki/toplivnyj-nasos-56

Работа двигателей внутреннего сгорания, использующихся на самых разных видах транспорта и техники, основана на сгорании топливо-воздушной смеси и выделяемой в результате этого процесса энергии. Но для того, чтобы силовая установка функционировала, топливо должно подаваться порционно в строго определенные моменты. И задача эта лежит на системе питания, входящей в конструкцию мотора.

Системы подачи топлива двигателей состоят из ряда составных элементов, у каждого из которых своя задача. Одни из них фильтруют топливо, удаляя из него загрязняющие элементы, другие осуществляют дозировку и подачу его во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр. Все эти элементы выполняют свою функцию с топливом, которое к ним еще нужно подать. И это обеспечивают используемые в конструкциях систем топливные насосы.

Как и у любого жидкостного насоса, задача узла, используемого в конструкции мотора – закачка топлива в систему. Причем практически везде нужно, чтобы оно подавалось под определенным давлением.

В разных типах моторов используются свои виды топливных насосов. Но в целом, все их можно разделить на две категории – низкого и высокого давления. Использование того или иного узла зависит от конструктивных особенностей и принципа работы силовой установки.

Так, у бензиновых моторов, поскольку воспламеняемость бензина значительно выше дизельного топлива, и при этом загорается топливо-воздушная смесь от стороннего источника, то высокого давления в системе не требуется. Поэтому в конструкции используются насосы низкого давления.

Насос бензинового двигателя

Но стоит отметить, что в инжекторных бензиновых системах последнего поколения, топливо подается прямо в цилиндр (непосредственный впрыск), поэтому бензин должен подаваться уже под высоким давлением.

Что касается дизелей, то у них смесь загорается от воздействия давления в цилиндре и температуры. К тому же само топливо имеет непосредственный впрыск в камеры сгорания, поэтому, чтобы форсунка смогла его впрыснуть, нужно значительное давление. И для этого в конструкции используется насос высокого давления (ТНВД). Но отметим, что без использования насоса низкого давления в конструкции системы питания не обошлось, поскольку сам ТНВД не может закачивать топливо, ведь в его задачу входит только сжатие и подача на форсунки.

Все используемые насосы на силовых установках разных типов можно также разделить на механические и электрические. В первом случае узел работает от силовой установки (используется шестеренчатый привод или от кулачков вала). Что касается электрических, то они в действие приводятся от своего электродвигателя.

Если более конкретно, то на бензиновых моторах системы питания используют только насосы низкого давления. И лишь в инжекторе с непосредственным впрыском имеется ТНВД. При этом в карбюраторных моделях этот узел имел механический привод, а вот в инжекторных используется электрические элементы.

В дизелях же применяется два типа насосов – низкого давления, который закачивает топливо, и высокого давления – сжимающий дизтопливо перед тем, как оно поступит на форсунки.

Топливоподкачивающий насос дизеля обычно имеет механический привод, хотя встречаются и электрические модели. Что касается ТНВД, то он в работу приводится от силовой установки.

Разница в создаваемом давлении насосов низкого и высокого давления очень разительна. Так, для работы инжекторной системы питания достаточно всего 2,0-2,5 Бар. Но это рабочий диапазон давления самого инжектора. Качающий топливо узел же, как обычно, обеспечивает его немного с избытком. Так, давление топливного насоса инжектора варьируется от 3,0 до 7,0 Бар (зависит от типа и состояния элемента). Что касается карбюраторных систем, то там бензин подается практически без давления.

А вот в дизелях для подачи топлива нужно очень высокое давление. Если взять систему Common Rail последнего поколения, то в контуре «ТНВД-форсунка» давления дизтоплива может достигать 2200 Бар. Поэтому насос и работает от силовой установки, поскольку для функционирования его требуется достаточно много энергии, а ставить мощный электродвигатель не целесообразно.

Естественно, рабочие параметры и создаваемое давление сказываются на конструкции этих узлов.

Разбирать устройство бензонасоса карбюраторного двигателя не будем, поскольку такая система питания уже не используется, да и конструктивно он очень прост, и ничего особого в нем нет. А вот электрический бензонасос инжектора следует рассмотреть подробнее.

Стоит отметить, что на разных машинах используются разные виды топливных насосов, отличающиеся по конструкции. Но в любом случае узел делится на две составляющие – механическую, которая и обеспечивает закачку топлива, и электрическую, приводящую в действие первую часть.

На инжекторных автомобилях могут использоваться насосы:

Насосы роторного типа

И разница между ними, в основном, сводится к механической части. И только устройство топливного насоса вакуумного типа полностью отличается.

Вакуумный

В основу работы вакуумного насоса положен обычный бензонасос карбюраторного мотора. Единственная лишь разница в приводе, но сама механическая часть практически идентична.

Имеется мембрана, разделяющая рабочий модуль на две камеры. В одной из этих камер располагается два клапана – впускной (связан каналом с баком) и выпускной (ведущий к топливной магистрали, подающей топливо далее в систему).

Эта мембрана при поступательном движении создает разрежение в камере с клапанами, что приводит к открытию впускного элемента и закачке в нее бензина. При обратном движении впускной клапан перекрывается, но открывается выпускной и топливо просто выталкивается в магистраль. В общем все просто.

Что касается электрической части, то работает она по принципу втягивающего реле. То есть, имеется сердечник, и обмотка. При подаче напряжения на обмотку, возникающее в ней магнитное поле втягивает сердечник, связанный с мембраной (происходит ее поступательное движение). Как только напряжение пропадает, возвратная пружина возвращает мембрану в исходное положение (возвратное движение). Подача импульсов на электрическую часть управляется электронным блоком управления инжектором.

Роликовый

Что касается остальных видов, то у них электрическая часть, в принципе, идентична и представляет собой обычный электродвигатель постоянного тока, работающий от сети 12 В. А вот механические части – разные.

Роликовый топливный насос

В роликовом типе насоса рабочими элементами являются ротор с проделанными пазами, в которые установлены ролики. Эта конструкция помещена в корпус с внутренней полостью сложной формы, имеющая камеры (впускную и выпускную, сделанные в виде проточек и соединенные с подающей и выпускной магистралями). Суть работы сводится к тому, что ролики просто перегоняют бензин с одной камеры во вторую.

Шестеренчатый

В шестеренчатом типе используется две шестеренки, установленные одна в другую. Внутренняя шестерня – меньше по размеру, и движется по траектории эксцентрика. Благодаря этому между шестернями имеется камера, в которой и осуществляется захват топлива из подающего канала и перекачка его в выпускной канал.

Центробежный тип

Роликовый и шестеренчатый типы электробензонасосов – менее распространены, чем центробежные, они же – турбинные.

Устройство топливного насоса такого типа включает в себя крыльчатку с большим количеством лопастей. При вращении эта турбина создает завихрения бензина, что обеспечивает его всасывание в насос и дальнейшее выталкивание в магистраль.

Мы рассмотрели устройство топливных насосов немного упрощенно. Ведь в их конструкции имеются дополнительно впускные и редукционные клапаны, в задачу которых входит подача топлива только в одном направлении. То есть, бензин, попавший в насос, вернуться в бак уже сможет только по обратной магистрали, пройдя через все составные элементы системы питания. Также в задачу одного из клапанов входит запирание и прекращение закачки при определенных условиях.

Что касается насосов высокого давления, используемых в дизельных моторах, то там принцип действия кардинально отличается, и подробно о таких узлах системы питания узнать можно здесь.

Материалы: http://autoleek.ru/sistemy-dvigatelja/toplivnaja-sistema/ustrojstvo-toplivnogo-nasosa.html

Важным элементом конструкции любого современного двигателя автомобиля является топливный насос (ТН), который подает к карбюратору либо к форсункам необходимый объем горючего.

Все ТН, которые эксплуатируются в настоящее время, делят на:

Электрический агрегат используется в дизельных двигателях, а также в бензиновых, на которых реализована система распределенного впрыска горючего.

В данном случае описываемый нами механизм необходим для того, чтобы подавать (предварительно) бензин к ТНВД (насосу высокого давления). Насосы механического типа не годятся для этого потому, что они способны обеспечить подачу горючего исключительно на низком давлении. А вот электрический подкачивающий топливный насос может формировать давление до 0,7 МПа в системах с непосредственным впрыском и до 0,4 МПа для дизельного двигателя.

Многие не очень опытные автомобилисты задаются вопросом о том, где находится топливный насос. Ответ прост. Это устройство расположено либо в самом топливном баке, либо в топливопроводе. Специалисты считают более эффективным и разумным первый вид компоновки (ТН встраивается в бак). Считается, что при таком размещении, которое не требует специальной всасывающей магистрали, риск потерь горючего минимален. При этом насос намного качественнее и быстрее охлаждается, а его фильтр действует со стопроцентной отдачей.

Если посмотреть на конструкцию топливной системы современных зарубежных автомобилей, можно увидеть, что на многих из них топливный насос действительно интегрирован в бак. Правда, при описанной компоновке нагнетательный топливопровод становится более склонным к поломкам и выходам из строя из-за своей большой протяженности.

В общих чертах мы разобрались с тем, где находится топливный насос на транспортных средствах наших дней. А теперь давайте посмотрим на конструкции данного агрегата. Такое устройство состоит из двух основных компонентов, располагающихся в одном корпусе из металла – непосредственно насоса и электрического двигателя (привода). Также в нем имеются дополнительные элементы – механизм забора топлива, сетчатый фильтр, датчик расхода горючего, клапаны (редукционный и заборный).

Все составные части электрического насоса, включая и фильтр, постоянно контактируют с горючим, но при функционировании системы вероятность короткого замыкания в ней сведена к нулю, так как показатель электросопротивления бензина находится на высоком уровне (выше 1МОм). За поддержание в топливной системе автомобиля требуемой величины давления отвечает редукционный клапан. А при остановке двигателя топливная система запирается (для этого в ней предусмотрен обратный клапан).

Конструкционно электрический ТН может быть:

Непосредственно в бак для топлива обычно монтируется центробежный электрический агрегат. Реле топливного насоса данного типа активируется по «приказу», который посылает блок управления дизельного или бензинового двигателя, и электрический насос начинает работать. Отметим, что в конструкции описываемого устройства имеется предохранительный спецклапан, который поддерживает в достаточно узких интервалах давление горючего.

Ремонт такому ТН нужен очень редко. Замены обычно требует крыльчатка – рабочее приспособление, оснащенное большим количеством лопаток. Вращается данный компонент в камере с нагнетательным и всасывающим каналом. Повышение давления дизельного (карбюраторного) двигателя при этом образуется при воздействии указанных лопаток на завихрения горючего.

В роликовом ТН всасывание горючего и его нагнетание достигается путем вращения ротора, в котором происходит передвижение роликов. Аналогично работает и шестеренный насос дизельного авто (бензинового). Только в нем внутренние шестерни вращаются вокруг статора. Роликовый и шестеренный электрический ТН можно смонтировать только в топливопроводе.

Такой топливный насос низкого давления не подходит для дизельного двигателя. Он используется только на карбюраторных машинах. Размещают его на самом моторе, состоит устройство из следующих частей (ремонт коих, заметим, требуется не так уж и редко):

• корпус с верхней и нижней частью;
• крышка, накрывающая корпус;
• сетчатый топливный фильтр;
• диафрагма (находится между частями корпуса);
• механический привод (без него устройство работать, как вы сами понимаете, не может);
• шток;
• два клапана (нагнетательный и всасывающий);
• надетая на шток пружина (возвратная).

Привод, которым оснащается механический топливный насос низкого давления, выполняется от распредвала (от его эксцентрика). А важнейшим элементом механизма считается диафрагма, соединенная с приводом и штоком. На импортных авто схема привода реализована, как правило, с коромыслом (со специальным рычагом, имеющим два плеча). Российские автомобилестроители обычно используют схему, включающую в себя рычаг с балансиром и толкатель.

Признаки того, что ТН функционирует неправильно, не столь заметны, как хотелось бы водителям. Но, все же, они имеются. Далее указаны основные признаки, являющиеся сигналом того, что имеет смысл проверить топливный насос своего бензинового либо дизельного двигателя:

• Трудности с запуском мотора. Возможно, в них виновата неисправность реле топливного насоса, стартера, а может дело всего лишь в малом заряде АКБ. Но, в любом случае, причину выявлять придется. Вполне вероятно, что она подскажет вам именно о неисправности топливного насоса.
• Тональность работающего ДВС очень высока (любой автолюбитель четко слышит, когда его «ласточка» звучит не так, как обычно).

Потеря мощности двигателя. Пожалуй, наиболее явный симптом поломки реле топливного насоса или другого его элемента (фильтр, шток и т.д.), свидетельствующий о том, что на машине требуется замена топливного насоса либо его ремонт.

Схема проверки работоспособности ТН и возможный ремонт, для которого может потребоваться съемник крышки топливных насосов:

• зажигание отключается;
• топливопровод высокого давления отсоединяют;
• включают зажигание при условии, что не отмечается течи горючего;
• после этого обследуется реле топливного насоса (в большинстве случаев последующее снятие и установка топливного насоса не нужны, так как требуется лишь заменить его предохранитель).
• В тех случаях, когда после замены предохранителя есть подача напряжения, проблема вероятнее всего в обрыве кабеля (реже требуется полноценный ремонт и замена топливного насоса) из-за того, что устройство вышло из строя. Если горючее не приходит в трубопровод (распределительный), есть опасность того, что топливопровод был поврежден либо забился топливный фильтр (сетка топливного насоса).

Также может потребоваться ремонт следующих видов:

• замена предохранительного элемента в питающей цепи ТН;
• устранение утечек в топливных шлангах и трубок (не сложный, но очень скрупулезный ремонт, требующий особого внимания).

Учитывая, что устройство ТН достаточно сложное, снятие и установка топливного насоса должна проводиться на автосервисах. У них есть и опытные специалисты, и съемник крышки топливных насосов, и новый фильтр, и любое другое устройство, которое будет необходимо. Да и признаки поломки ТН профи знают намного лучше любителей.

Материалы: http://carnovato.ru/toplivnyj-nasos-nizkogo-davlenija-zamena-remont/