Где территориально установлены электрические подкачивающие топливные насосы
Перейти к содержимому

Где территориально установлены электрические подкачивающие топливные насосы

  • автор:

Топливный насос. Устройство бензонасоса автомобилей ваз с карбюраторными двигателями

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

Электрический топливный насос – общая информация о нем

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

  • электрические;
  • механические.

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).

Разные виды электрических насосов и их особенности

Конструкционно электрический ТН может быть:

  • центробежным;
  • шестеренным;
  • роликовым.

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.

Особенности механического насоса, его устройство

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 ;
  • 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.

Как проверить топливный насос?

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.

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).

В связи с необходимостью прокачивать бензин через топливопроводы, устройства для его очистки и подавать к карбюратору, расположенному, как правило, выше уровня бензина в топливном баке, автомобили оборудуются топливными насосами .

На отечественных автомобилях с карбюраторными двигателями применяются мембранные топливные насосы с механическим приводом.

Для двухтактных двигателей с кривошипно-камерной продувкой используются мембранные насосы, работающие в результате пульсаций давления в кривошипной камере.

Топливный насос с электрическим приводом

Автомобили в специальном исполнении с аппаратурой для впрыскивания бензина оснащены топливными насосами с электроприводом, устанавливаемыми около топливного бака или непосредственно в топливном баке (насосы погружного типа).

Условия работы автомобильных топливных насосов характеризуются чрезвычайно большим диапазоном изменения подачи топлива от нулевого (на принудительном холостом ходу) до максимального значения на режиме полных нагрузок и во время заполнения поплавковой камеры после длительной стоянки.

Во избежание переполнения или осушения поплавковой камеры карбюратора топливный насос должен автоматически менять подачу в точном соответствии с потреблением топлива. Для выполнения указанного требования в приводе мембраны имеется односторонняя жесткая связь механизма привода и штока мембраны , служащая только для осуществления хода всасывания. Ход нагнетания осуществляется в результате действия пружины, характеристика которой с учетом диаметра мембраны выбрана таким образом, чтобы давление подачи не выходило за определенные пределы.

В конструкции топливного насоса имеются пластинчатые нагнетательные и всасывающий клапаны.

На двигателях с большим объемом цилиндров часто применяются топливные насосы с двумя и более параллельно работающими клапанами с целью увеличения производительности насоса. Для предохранения клапанов от загрязнения во всасывающей полости насоса устанавливаются отстойник и сетчатые фильтры, задерживающие крупные посторонние частицы.

Насосы с механическим приводом имеют рычаг ручной подкачки. Если двигатель остановился, когда мембрана отведена в нижнее положение, необходимо повернуть коленчатый вал примерно на один оборот стартером или рукояткой.

Для предотвращения проникновения в картер двигателя топлива при повреждении мембраны выполняется дренажное отверстие, по которому проникшее через неплотности топливо сливается наружу, не попадая в картер двигателя. На топливных насосах двигателей ВАЗ, а также на унифицированных с ними насосах, имеющихся на части двигателей МеМЗ, ЗМЗ, УМЗ, кроме двухслойной основной мембраны предусмотрено наличие второй, расположенной на том же штоке. Дренажное отверстие выполнено в прокладке между мембранами.

Принцип работы топливного насоса

Топливный насос работает следующим образом. При заполнении поплавковой камеры все топливо, поступившее в насос в течение хода всасывания, выталкивается усилием пружины через нагнетательные клапаны . В этот период как на ходе всасывания, так и на ходе нагнетания головка штока мембраны не отрывается от приводного рычага . По мере повышения уровня топлива в поплавковой камере проходное сечение запорного клапана уменьшается, вызывая рост давления в полости нагнетания насоса . Когда противодавление достигнет определенной величины, составляющей в среднем для большинства насосов 0,01. 0,025МПа (0,10. 0,25кг/см2), пружина при ходе нагнетания вследствие сопротивления со стороны мембраны не может полностью распрямиться. В результате головка штока в конце хода нагнетания и в начале хода всасывания начинает отрываться от приводного рычага, т. е. автоматически уменьшается рабочий ход мембраны. В данный период насос развивает наибольшее давление топлива в нагнетающей полости, которое часто указывается в справочной литературе как давление при нулевой подаче.

Контрольными параметрами при оценке его технического состояния эксплуатации являются максимальная производительность при отсутствии противодавления и определенной частоте вращения приводного эксцентрика и высота засасывания топлива сухим насосом.

Важным вопросом является обеспечение оптимальных условий работы топливного насоса на автомобиле, исключающих или уменьшающих возможность появления паровых пробок.

Паровая пробка

Под паровой пробкой подразумевается внезапное нарушение топливоподачи, которое внешне проявляется точно так же, как и при засорении топливопровода. Суть указанного явления заключается в следующем. Из-за повышения температуры топлива в трубопроводе перед входом в насос, а также при увеличении вакуума вследствие частичного засорения фильтров и топливопровода в потоке топлива могут появиться газовые пузыри, которые образуются в результате испарения низкокипящих фракций бензина. В результате насос вскоре оказывается целиком заполненным парами топлива .

Описанное явление нередко усугубляется еще и ухудшенной герметичностью клапанов, влияние которой на работу насоса в наибольшей степени проявляется именно при перекачке паров топлива.

При расположении насоса в нижней части двигателя (двигатели ВАЗ первого поколения, ГАЗ, УМЗ) и, следовательно, минимальном вакууме на входе требования к его техническому состоянию (в основном негерметичности каналов) не столь высоки, вследствие чего на указанных двигателях в эксплуатации практически отсутствуют случаи нарушения топливоподачи по причине паровых пробок.

И наоборот, при расположении топливного насоса в верхней части двигателя (двигатели ЗИЛ, АЗЛК, ВАЗ-2108 и его модификации) в случае повышенной температуры, негерметичности клапанов, негерметичности магистрали от бака до насоса нарушения топливоподачи возникают значительно чаще.

Для исключения отказа двигателя вследствие возникновения паровых пробок применяют топливные насосы с производительностью, в 2.3 раза большей максимально требуемой.

Для уменьшения перегрева иногда делаются козырьки, защищающие топливопроводы и насос от перегрева. В настоящее время чаще применяется система подачи с постоянной циркуляцией топлива. Особенностью такой системы является наличие у топливоприемного штуцера карбюратора ответвления топливопровода, направляющего избыток подаваемого насосом топлива через жиклер (с диаметром 0,7. 1‚5 мм) обратно в топливный бак . При циркуляции топлива через насос даже на таком наиболее неблагоприятном для него режиме работы, как движение с малыми скоростями и на холостом ходу, обеспечивается постоянное охлаждение трубопроводов и деталей насоса непрерывно прокачиваемым через них потоком относительно холодного топлива из бака. В случае если циркуляция отсутствует и в жаркое время года автомобиль остановился из-за паровых пробок, нужно охладить насос и топливопровод, например, положив на них мокрую ткань.

Бензонасос, это важнейший узел, который отвечает за подачу горючего в систему и поддержание нужного давления топлива. Что происходит, когда ломается бензонасос, каковы признаки неисправности бензонасоса и на что следует обращать внимание в таких ситуациях, обо всем этом расскажет данный материал.

Два вида бензонасосов

В старых, еще карбюраторных автомобилях, как правило, применялся механический бензонасос, но постепенно, его вытеснил электрический аналог. И сегодня авто с механическим бензиновым насосом встречаются крайне редко.

Расположен бензонасос в топливном баке и его основная задача организовать подачу бензина из бака в топливную систему автомобиля. Мало того, во многом, именно этот насос ответственен за поддержание нужного давления, во многом, но не во всем.

Симптомы неисправности бензонасоса

Бензонасос на ВАЗ

Собственно это скорее две стадии одной и той же неисправности, хотя бывает, что сбои в работе бензонасоса не ведут к его полному отказу. Особенно, когда эти сбои вызваны какими-то посторонними факторами. И так, бензонасос либо просто сбоит, либо вообще не работает. Вот это и есть все его поломки. Другое дело, что существует множество поломок других элементов, которые по своей симптоматике очень схожи с поломками бензонасоса.

Что касается признаков неисправности бензонасоса, то их может быть очень много, и как уже говорилось, они могут совпадать с симптомами неполадок в других узлах и системах авто. Поэтому, мы опишем, лишь самые распространенные и самые характерные из таких симптомов.

  • автомобиль не заводится или часто глохнет;
  • двигатель троит;
  • посторонние шумы в работе двигателя;
  • падения мощности двигателя;
  • отсутствие характерного шума при работе бензонасоса;

Признаки весьма красноречивые, вот только не всегда удается понять, о чем они говорят. И здесь нам не обойтись без методов диагностики топливного насоса.

Как определить неисправность бензонасоса

Как бы то ни было, но большинство признаков указывающих на неисправность бензонасоса могут свидетельствовать о неполадках в других системах и узлах машины. Троит автомобиль – может свечи, может зажигание, может какой-то датчик барахлит. Посторонние шумы в моторе – вообще могут быть вызваны разнообразными поломками. Даже когда мотор глохнет сразу же после запуска, грешить только на бензонасос не получится. К примеру, без показаний датчика положения коленвала, ЭБУ может остановить работу насоса, что является вполне себе штатной реакцией автомобиля на такую проблему. И даже снижение давления в системе, может быть вызвано нарушениями герметичности топливных магистралей, поломками перепускного клапана и другими сбоями.

Что можно сделать сразу же? В первую очередь, вы можете проверить работу бензонасоса перед запуском двигателя. Для этого, откройте крышку топливного бака и попросите кого-нибудь включить зажигание, не запуская стартер. В первые секунды после включения зажигания, вы должны услышать специфический шум работы бензонасоса. Если же он отсутствует, вероятнее всего, насос придется менять, хотя возможно, причина отказа в электроснабжении устройства.

Замер давления в топливной рампе, это еще один способ проверки бензонасоса. Нормальные показатели давления, как и правильную процедуру установки манометра, нужно смотреть в документации к вашему авто.

Чаще всего, в современных автомобилях при выходе из строя бензонасоса, производится его замена. Но спешить с этим не стоит. Возможно, причиной сбоев является не сам бензонасос, а например, фильтр грубой очистки, который попросту забился. В этом случае, поможет банальное очищение этой сеточки и ничего менять не понадобится. Так же стоит проверить проводку, предохранитель, а так же реле бензонасоса, возможно причина отказа устройства, кроется именно здесь. Опять-таки, проверка топливных магистралей, перепускного клапана, а то и самих форсунок, тоже будет не лишней.

Профилактика неисправностей бензонасоса

На что же обращать внимание, чтобы бензонасос ходил, как можно дольше? В первую очередь, это качество топлива и конечно же своевременная замена топливного фильтра. Если в бензине, который вы заливаете, будут содержаться различные посторонние включения, это скорее всего, негативно скажется на состоянии и сроке службы топливного насоса, и не только его. Поэтому, не стоить экономить на качестве горючего, так как подобная экономия потом выливается в очень солидные траты на ремонт автомобиля.

Следите за уровнем топлива в баке. Дело в том, что охлаждается бензонасос от того же самого бензина, который он накачивает. Соответственно, если топлива мало, или же насос работает вхолостую, он может перегреваться и поэтому, выходить из строя. Так же знающие люди, советуют чистить бензобак в положенное время и не пренебрегать этой процедурой. Вот, пожалуй и вся профилактика проблем с бензонасосом.

Видео на тему

› О бензонасосе резервном замолвите слово…

Привожу показавшуюся интересной ветку одного из форумов, т.к. проблема выбора ЭБН (как основного, так и резервного) у нас на лицо. Мониторинг цен ЭБН показал, что дешевле взять подвесной Bosch не от Волги, чем такой же от Волги… Раза в два дешевле. Ну, или брать TSN-Цитрон, типа российскую продукцию, вероятно китайского разлива, что не внушает доверия.

Электробензонасосы

Для нормального функционирования инжекторных систем питания бензонасос должен подавать в форсунки необходимое количество топлива и одновременно поддерживать его давление, достаточное для эффективного впрыска на всех режимах работы двигателя. Обычный бензонасос диафрагменного типа от карбюраторных двигателей неприменим в системах впрыска, так как его производительность и рабочее давление в несколько раз меньше требуемых. Кроме того, такой насос имеет механический привод от двигателя и начинает подавать топливо только после включения стартера и запуска мотора. В то же время в инжекторных системах рабочее давление в топливной магистрали форсунок должно быть обеспечено непосредственно перед моментом запуска двигателя. Этих противоречий удалось избежать в конструкции, где насос не зависит от двигателя. Он приводится в действие электромотором постоянного тока, питающимся от бортовой электросети автомобиля – 12-вольтового аккумулятора.

Электробензонасос сконструирован как единое целое в одном корпусе – к электродвигателю добавили насосный узел. Теперь вся электрическая часть «купается» в бензине. Казалось бы, электромоторы должны «генетически» ненавидеть жидкости вообще и бензин – в особенности. Тем не менее, якорь (ротор), коллектор и щетки электрического бензонасоса постоянно находятся в бензине. Разработчики столкнулись с двумя очевидными проблемами. Первая – «несовместимость» искрящего коллектора и бензина: любому ясно, что искра грозит взрывом. Эта проблема решилась сама по себе. В жидкостях, которые не проводят ток (к ним относится и бензин), искрение невозможно. К тому же взрывается не сам бензин, а смесь его паров с воздухом строго определенного состава. Слишком бедную или богатую искра не воспламеняет. Это и позволило объединить насос и его привод в одном корпусе.
Кстати, в бензобаке каждой машины есть еще одно потенциальное искрящее устройство – указатель уровня топлива. И тем не менее, топливные баки не взрываются. Вторая проблема – низкие смазывающие свойства бензина, вязкость которого при +200 С вдвое меньше, чем у воды. Прокачиваемый насосом бензин свободно проходит через электродвигатель и одновременно охлаждает весь узел. Такое конструктивное решение позволило отказаться от подшипников качения: их заменили подшипники скольжения, смазкой для которых служит бензин. Низкую смазывающую способность этого вида топлива компенсировали высокой точностью изготовления деталей электронасоса.

Типовые конструкции

По принципу действия электробензонасосы делятся на объемные и центробежные. Отличия в конструкциях касаются, в основном, их качающих узлов.
Работа насосов объемного типа основана на циклическом изменении объемов всасывающей и нагнетающей полостей. Например, у бензонасосов фирмы Bosch гидронагнетатель – роликовый. Он имеет диск с пятью прорезями, в каждой из которых находится цилиндрический ролик. Диск расположен на одной оси с электромотором, но смещен (эксцентричен) по отношению к обойме нагнетателя, внутри которой он вращается. Ролики играют роль подвижных уплотнений между секциями ротора и обоймой. При вращении каждая секция ротора за счет эксцентриcитета увеличивает свой объем в зоне забора топлива. Создается разрежение, которое способствует засасыванию бензина в насос. Дальнейшее вращение вызывает уменьшение объема (зона нагнетания топлива), и происходит выброс бензина через выпускное отверстие под давлением. Обратный клапан в выходном штуцере насоса препятствует сливу топлива из системы после выключения зажигания.
Принцип работы объемных насосов фирмы Pierburg аналогичен роликовым, только вместо дискового ротора в нагнетателе используются две шестерни – наружная и внутренняя.
Роликовые насосы способны развивать максимальное давление до 6-10 атм., шестеренчатые – до 4 атм.
Центробежные насосы делятся на турбинные и вихревые, а нагнетающим элементом у них служит крыльчатка с лопастями различной конфигурации. Если лопасти плоские – перед нами представитель турбинных насосов. Максимальное давление, развиваемое этими насосами, не превышает 4 атм., а КПД – 10-15%, однако они отличаются стабильным потоком и работают практически без пульсаций давления. Используются обычно в качестве первой ступени многоступенчатых насосных систем распределенного и центрального впрыска.
Вихревой насос имеет крыльчатку с выемками сферической формы – такая конструкция лопаток при вращении создает дополнительные завихрения жидкости. За один оборот крыльчатки одно и то же количество топлива под действием центробежной силы многократно отбрасывается от центра к периферии, в результате чего последовательно наращивается его кинетическая энергия. Вихревые насосы развивают давление в 4-9 раз выше по сравнению с турбинными, а их КПД составляет 30-45%. Такие насосы хороши для перекачки не только бензина, но и других маловязких легколетучих жидкостей – спирта, эфира и т.п. Однако при перекачке смесей с абразивными включениями, например, некачественного бензина, они быстро выходят из строя. От поломки не спасает даже сетчатый фильтр на входе впускного патрубка.

Основные характеристики любого бензонасоса – производительность и развиваемое давление (есть и другие – мощность, КПД, частота вращения вала насоса). Для гарантированной прокачки бензина через фильтр тонкой очистки бензонасос должен обеспечивать давление, в 1,3-2 раза большее необходимого рабочего давления в системе впрыска (2,5-5,5 атм.). Производительность насоса должна существенно превышать потребности двигателя даже на режимах максимальной мощности и, в зависимости от объема двигателя, составлять 1-2 л/мин. Независимо от режима работы мотора, бензонасос постоянно включен. В результате электродвигатель насоса потребляет от АКБ машины одинаковую мощность (порядка 60 Вт) и при неизменном числе оборотов перекачивает бензин. По сути, бензонасосу «безразлично», работает мотор на холостых оборотах или на максимальных – в любом случае нужная подача топлива в форсунки обеспечивается регулятором давления, а лишний бензин по «обратке» возвращается в бензобак.

Электробензонасосы могут устанавливаться как вне бензобака, так и внутри него. Соответственно, существует два их типа – наружный и внутренний. Наружные бензонасосы, часто называемые подвесными, крепятся под днищем автомобиля на резиновых «амортизаторах» и имеют защитный металлический картер. Такое расположение облегчает осмотр насоса, его диагностику, а при необходимости – замену.
Конструкция внутреннего, так называемого погружного бензонасоса включает в себя топливоотражающую камеру, обеспечивающую постоянство подачи топлива при движении автомобиля по прямой и в повороте, датчик уровня топлива и необходимые электрические и гидравлические соединения. Блок насоса имеет встроенный регулятор давления и сетчатый фильтр грубой очистки, устанавливаемый на входе нагнетательной секции.
Регулятор давления сбрасывает лишний бензин прямо в бак. При этом отпадает необходимость в наличии длинного трубопровода – «обратки», тянущейся через все днище автомобиля к двигателю. В случае отказа погружного бензонасоса вынуть его наружу можно только сняв бензобак, а это требует значительных временных затрат.
Электродвигатель бензонасоса при условии его качественного изготовления отказывает крайне редко. В первую очередь изнашиваются щетки, затем коллектор и т.д. Тем не менее, до полного износа этих деталей электромотор обычно «выхаживает» 150-200 тыс. км… Хуже обстоит дело с ресурсом нагнетательной секции насоса. А все потому, что «национальная» особенность нашего бензина (во многих случаях) – содержание в нем мельчайших механических примесей, которые выполняют функцию абразива. Они-то и становятся причиной ускоренного износа деталей нагнетающей секции. Поэтому насос выходит из строя уже после годовой-полуторагодовой эксплуатации автомобиля на некачественном бензине.

Принцип действия:
Бензонасос — это компонент двигательной системы автомобиля, который подает топливо в двигатель.

Электрические бензонасосы под давлением подают топливо в двигатель. На старых моделях автомобилей бензонасос работает с постоянной скоростью. В новых моделях автомобилей скорость работы бензонасоса зависит от требований двигателя.

Работа электрического бензонасоса контролируется электронной системой автомобиля, которая принимает в расчет положение дросселя, соотношение воздуха к топливу и содержание выхлопов. Так как электрические бензонасосы работают под давлением, то они довольно шумные и быстро нагреваются. Именно по этой причине их размещают в топливном баке — топливо охлаждает бензонасос и глушит шумы.

Бензонасосы запускаются при помощи электродвигателя. Когда поворачивается замок зажигания на включение, бортовой компьютер дает сигнал на запуск бензонасоса. В бензонасос подается электрозаряд. Мотор внутри бензонасоса начинает вращаться в течение нескольких секунд и создает давление в топливной системе.

Если через две секунды компьютер не получает сигнал, что двигатель работает, бензонасос автоматически отключается в целях безопасности. Именно в первые две секунды после запуска двигателя можно слышать работу бензонасоса.

Далее топливо засасывается в бензонасос через трубочку и выходит из бензонасоса через односторонний клапан, попадает в топливный фильтр, который задерживает грязь и мусор и далее идет в двигатель. Бензонасос работает, пока работает двигатель.

Внимание! Перед установкой погружного бензонасоса желательно заполнить его топливом,
т.к. сухой гидронагнетатель при малом количестве топлива может его не закачать.

Диагностика

С чего же нужно начинать диагностику, если есть подозрения на бензонасос, и какие параметры проверять? Электрический бензонасос характеризуется достаточно большим количеством параметров, но на практике достаточно контролировать два основных — давление и производительность. На уже снятом бензонасосе (на стенде) нужно проверить и третий параметр — ток потребления при номинальной и полной нагрузке.

Начинать целесообразно с проверки питающего напряжения на разъеме погружного бензонасоса (в большинстве случаев он доступен и находится рядом с местом установки бензонасоса в бензобак) или на клеммах подвесного бензонасоса (в большинстве случаев он не имеет разъема). В случае с разъемом, нужно наколоться на провода уходящие в сторону бензонасоса после разъема (не разъединяя разъем) и тестером измерить напряжение. Если оно близко к 12 вольтам (при работающем двигателе может быть и больше) — нормально, а если при этом еще слышен и шум работающего бензонасоса — совсем хорошо, можно приступать к дальнейшим проверкам. Здесь следует обратить внимание на типичную ошибку, допускаемую при проверке питания, когда измеряется напряжение на разъединенном разъеме. Так нельзя выявить дефект плохого контакта в цепях перед разъемом (реле бензонасоса, предохранитель, переходные колодки)-на разъединенном разъеме напряжение всегда будет около 12 вольт, а под нагрузкой на бензонасосе может быть всего несколько вольт и он не обеспечит нужного давления и производительности.

Далее проверяем давление в топливной системе, предварительно сбросив в ней давление любым удобным способом. Например, можно снять предохранитель или разъем бензонасоса и запустив двигатель подождать пока он заглохнет. Если на топливной рамке есть специальный штуцер для измерения давления — подключаем туда манометр, если его нет, то манометр через тройник включаем в подающий топливопровод между топливным фильтром и рамкой с форсунками. Включаем зажигание. Бензонасос, как правило, отрабатывает в режиме подкачки топлива 1,5…2 сек. и отключается. За это время исправный бензонасос должен обеспечить давление в системе центрального впрыска 0,8…1,2 кгс/см?, а в системе распределенного впрыска 2,5…3,5кгс/см? (в зависимости от типа системы впрыска). Если режим подкачки топлива отсутствует, то тогда бензонасос нужно включить принудительно, например, сняв реле бензонасоса и перемкнув контакты 30 и 87.

Возможен вариант, когда давление оказалось слишком низким, или набор давления шел очень медленно. Тогда есть повод задуматься — кто виноват: слабый бензонасос, грязный топливный фильтр или регулятор давления? Выключив зажигание, пережимаем струбциной обратку. Вновь включаем зажигание. Если давление выросло — виноват регулятор давления. Возможен вариант, когда давление оказалось слишком высоким. Выключив зажигание, разъединяем обратку и подающий конец направляем в подходящую емкость. Включаем зажигание и вновь измеряем давление. Если давление не изменилось — виноват регулятор давления, если пришло в норму — забита обратка. Восстанавливаем обратку, запускаем двигатель и измеряем давление. В системе центрального впрыска давление не должно измениться (по отношению к давлению в режиме подкачки топлива), а в системе распределенного впрыска оно должно уменьшиться примерно на 0,5 кгс/см? — за счет подачи вакуума на регулятор давления топлива. Резко нажимаем на педаль дроссельной заслонки — давление должно скачком возрасти на 0,5…0,6 кгс/см? (в системе центрального впрыска оно не изменяется). Кратковременно пережимаем обратку (если она не доступна или жесткий топливопровод — то тогда переходной шланг после манометра). Давление должно скачком возрасти не менее чем в 2 раза по сравнению с рабочим давлением — это и есть максимальное давление, которое развивает бензонасос.

После пережатия обратки необходимо внимательно осмотреть все соединения топливной системы на предмет утечки топлива. Так можно выявить потенциально ненадежные соединения и устранить их (топливные шланги в моторном отсеке под действием высокой температуры стареют и крепящие их хомуты ослабевают). Возможен вариант, когда давление не увеличивается, а рабочее давление близко к норме. Это означает, что по обратке топливо не идет, т. к. давление бензонасоса ниже порога открывания регулятора давления топлива. Нужно выяснять причину: может быть виноват бензонасос, или низкое напряжение питания, или есть утечка топлива в подающем шланге внутри бензобака.

Возможен вариант, когда давление растет очень медленно. Причины могут быть те же что и выше, но может быть сильно засорен магистральный топливный фильтр, либо низкий уровень топлива в бензобаке (бензонасос периодически захватывает воздух и он сжимается в топливопроводе). Теперь посмотрим на поведение стрелки манометра при работе двигателя на холостом ходу. Если стрелка манометра сильно раскачивается, то в большинстве случаев причиной является грязная входная сетка бензонасоса. Очень редко, но встречаются случаи, когда причиной является дефект регулятора давления топлива. Хорошо если бензонасос погружной и не требуется предварительное снятие бензобака. Тогда сразу снимаем бензонасос и осматриваем входную сетку.

Если бензонасос не заключен в колбу, то сетку сразу видно.

Если сетка синтетическая и она не обросла грязью, то это не означает, что она чистая — ее нужно промывать и продувать сжатым воздухом.

Если бензонасос в колбе, то нужно не забыть про вторую сетку внутри колбы (например, автомобили VW-GOLF, VW-PASSAT). Колбу нужно внимательно и аккуратно разобрать и промыть внутреннюю сетку. Перед установкой бензонасоса обратно (через лючок в бензобаке) осмотреть внутренний объем противоотливной конструкции, куда погружается бензонасос. Грязь и воду нужно откачать, например, с помощью бензонасоса от карбюраторного автомобиля. Сложнее обстоит дело, когда бензонасос подвесной. Это значит, что входной фильтр как бы перемещен в бензобак, на заборный патрубок, а он во многих случаях недоступен. Чтобы оценить его состояние, пережимаем струбциной шланг между бензобаком и бензонасосом и отсоединяем шланг от бензонасоса. Подставляем под шланг подходящую емкость и начинаем отпускать струбцину.

Если напор большой и топливом заполнено все внутреннее сечение шланга — с фильтром порядок. Если топливо вытекает тонкой струйкой — сетка грязная. Продувка воздухом, как и промывка бензобака, малоэффективны — помогает, но ненадолго. Так что если не брать во внимание замену бензобака, то есть только один путь — сделать в сетке несколько проколов гибкой стальной проволокой, а после этого перед бензонасосом установить наружный топливный фильтр. Теперь запускаем двигатель и выключаем зажигание, двигатель остановился, а давление в топливной системе не должно падать.

Если давление падает, то причинами могут быть: обратный клапан бензонасоса, негерметичность одной или нескольких форсунок, регулятор давления. Вновь запускаем двигатель и выключив зажигание сразу же пережимаем подающий топливопровод перед манометром. Давление не падает — виноват обратный клапан бензонасоса, если падает — форсунки или регулятор давления. Вновь повторяем предыдущую операцию и пережимаем уже обратку.

Если давление не падает — виноват регулятор давления, если падает — форсунки. Последствия этих дефектов — будет увеличенное время запуска двигателя как холодного так и горячего, а при негерметичных форсунках — горячего.

Для измерения производительности бензонасоса разъединяем обратку в удобном месте и подающий конец направляем в мерный сосуд. Теперь любым удобным способом включаем бензонасос на 1минуту (можно вынуть реле бензонасоса и перемкнуть контакты 30 и 87, можно подать 12 вольт на контрольный разъем бензонасоса (есть не на всех автомобилях) или на соответствующий контакт диагностического разъема). Слитое в мерный сосуд топливо за 1 минуту и будет производительностью бензонасоса в л/мин. В зависимости от системы впрыска и марки бензонасоса производительность будет находиться в пределах 1,0…2,2 л/мин. Если она отличается от паспортных данных, то виноват либо бензонасос, либо магистральный топливный фильтр. Теперь нужно смотреть, что проще снять: фильтр или бензонасос для автономной проверки на стенде.

Если по результатам диагностики стало ясно, что бензонасос необходимо менять, то что ставить — новый, бывший в употреблении (с разборки автомобилей) или реставрированный? Поскольку решение всегда принимает владелец автомобиля, то выскажем только некоторые соображения по данному вопросу, которые возможно могут быть полезными при принятии решения. Установить новый бензонасос безусловно хорошо (если еще есть и уверенность, что он фирменный). С финансовой стороны вариант самый дорогой, но напрямую не связанный с ожидаемым сроком службы бензонасоса. Если ему не повезет, по изложенным выше причинам, то работать он долго не будет, а обменять его в магазине проблематично. Установка бывшего в употреблении бензонасоса с финансовой стороны наиболее дешевый вариант, но какой у него остаточный ресурс и сколько он будет работать: год, месяц или один день — никто не знает и гарантии не дает. Такой вариант, как временная мера, вполне подходит. Установка реставрированного бензонасоса с финансовой стороны дороже предыдущего варианта, но примерно в три раза дешевле первого варианта, плюс гарантия от 6 до 24 месяцев. Следует коротко сказать о сути реставрации бензонасоса. Если ранее реставрация заключалась в том, что из двух-трех плохих бензонасосов собирался один хороший, то в настоящее время в крупных индустриальных городах есть немало специализированных мастерских и частных предпринимателей, которые в заводских условиях изготавливают изнашивающиеся детали не уступающие фирменным аналогам и в родной корпус бензонасоса устанавливаются практически все новые детали. Снятый с автомобиля бензонасос может быть отдан в реставрацию или сразу же заменен на однотипный из обменного фонда. Здесь могут быть и варианты. Например, в бензонасосе вместо шестеренчатого гидронагнетателя может быть установлен роликовый, который более устойчив к топливу с механическими загрязнениями. Поэтому реставрированный бензонасос вполне оправданный вариант, просто нужно знать, где это могут сделать качественно.

В заключение отметим то, что нельзя делать (или делать нежелательно).

Нельзя в систему распределенного впрыска ставить бензонасос от системы центрального впрыска — такой бензонасос не обеспечит нужной производительности и давления. Наоборот тоже нежелательно, т.к. при более высокой производительности бензонасоса в обратке (за счет гидродинамического сопротивления) создается дополнительное давление топлива, которое суммируется с давлением, задаваемым регулятором давления. В итоге форсунка центрального впрыска будет работать под более высоким давлением с рядом негативных последствий (повышенный расход топлива, трудный горячий пуск двигателя и др.)

Что желательно сделать при установке бензонасоса? Перед установкой погружного бензонасоса желательно заполнить его топливом, т.к. сухой гидронагнетатель при малом количестве топлива может его не закачать.

Бензонасос представляет собой часть двигательной системы, в задачу которой входит подача бензина в автомобильный двигатель. Данный автомобильный агрегат необходим в машине по той причине, что бензобак и мотор размещены в диагонально противоположных концах автомашины. Устаревшие автомобили бензонасосами не оснащены, потому как в таких автомобилях под действием гравитационных сил бензин попадает в двигатель, проходя топливный шланг, где бензонасос не требуется.

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.

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 . Пока идет работа мотора, будет работать и бензонасос.

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.

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.

Похожие статьи

  • Митохондриальная днк и семейная история Митохондрии содержат днк гены которой
  • Эволюция сообществ (учение о сукцессии)
  • Пбу расчетов на прибыль Пбу 18 02 учет расчетов по налогу на прибыль
  • История развития главной геофизической обсерватории им

Принцип работы топливного насоса дизельного двигателя

Принцип работы топливного насоса дизельного двигателя

Уже довольно с легкой «руки» автомехаников топливному насосу высокого давления (прим. – или ТНВД) было присвоено гордое «звание» — сердце дизельного двигателя. И, как показывает практика, это утверждение имеет под собой четкие основания.

Итак, почему «летит» топливный насос, и что делать в случае поломки?

Типы ТНВД и принципы его работы

Даже самые «матерые» автовладельцы не всегда могут похвастать тем, что полностью знакомы с устройством автомобиля. Что уж говорить о новичках, которые только сели за руль, или об автолюбителях, которые даже в значках на приборной панели разобраться не могут.

В то же время любые неполадки с авто требуют пристального внимания водителя и определенных знаний для профилактики серьезных поломок, а уж топливный насос – тем более.

Что такое ТНВД, и каковы его функции?

Основная задача ТНВД, встречающегося, большей частью, в дизельных двигателях – это своевременная и качественная подача топлива в цилиндры дизеля. Причем, под конкретным давлением, в строго определенные моменты и в четко отмеренных объемах.

Говоря просто, топливный насос отвечает за правильную циркуляцию горючего в топливной системе.

Какими бывают ТНВД?

По типу подачи:

  • Агрегаты с аккумуляторным впрыском.
  • Агрегаты непосредственного действия (прим. — нагнетание и впрыск происходят одновременно, а что касается нужного давления распыления горючего – оно осуществляется движением плунжера).

По типу конструкции:

  • Рядный. Классика «жанра». Вариант насоса с расположенными в ряд плунжерными парами.
  • Распределительный. Данный вариант предполагает наличие нагнетающего элемента высокого давления конкретно для каждого цилиндра. В этом случае максимальное давление впрыска горючего осуществляется при поддержке коротких магистралей высокого давления.
  • Магистральный. Отличие данной системы подачи топлива от 2-х предыдущих – в нагнетании топлива под давлением не в камеру сгорания, а непосредственно в топливную рампу, откуда оно, в свою очередь, уже распределяется по цилиндрам. Контроль момента впрыска происходит с помощью электромагнитной форсунки, открывающейся через команду бортов/компьютера. Что касается самого насоса, он в данной системе может обладать 1-й (или более) плунжерной парой.

Сказать сразу невозможно, ведь каждый насос обладает своими преимуществами и недостатками. Например, рядный насос, благодаря низкой нагрузке на плунжеры, отличается солидным сроком службы, а распределительный обеспечивает более равномерную подачу горючего.

И, конечно, нельзя не отметить, что 2 первых типа насоса – это, в целом, механические узлы. И их действие основано на механических законах. Тогда как магистральный тип – это новое поколение насосов под «властью» электроники.

Основные причины поломок ТНВД – признаки неисправностей

За что ценят дизельные двигатели? В первую очередь, за легкость обслуживания, за экономичность в расходе топлива и, конечно, за неприхотливость в использовании.

Однако же дизельный двигатель, в сравнении со своими бензиновыми аналогами, слишком чувствителен в отношении отдельных факторов.

Итак, каковы самые «популярные» причины поломок ТНВД?

  • Прежде всего, качество топлива. Для движущихся узлов насоса оно используется в качестве смазки, поэтому наличие примесей в горючем (прим. – капли воды, этанол или керосина, бензин, грязь и пр.) резко снижает смазывающие возможности агрегата и ведет к его выходу из строя.
  • Износ самого насоса или его компонентов. Проявляется он увеличением зазора между подвижн/деталями, к последующей их хрупкости и попаданием грязи в образованные пустоты.
  • Неправильное функционирование электронных устройств, что установлены на ТС.
  • Заклинивание плунжерных пар.

Самой распространенной причиной является, конечно, низкокачественное топливо.

Следует отметить, что следствием подобных неисправностей может стать и то, что двигатель просто не заведется. Если этот случай именно ваш – без ремонта ТНВД вы не обойдетесь.

Причем, даже если все-таки сможете чудом завести мотор.

Какова симптоматика?

О неполадках ТНВД можно уверенно говорить в следующих случаях…

  1. Протечка топлива из насоса (например, по причине износа уплотнительных элементов).
  2. Наличие посторонних шумов (прим. – четкий симптом износа рабоч/элементов насоса).
  3. Наличие проблем с электроникой.
  4. Повышенная дымность (прим. — дым из выхлопной трубы сине-серого цвета).
  5. Снижение мощности двигателя авто.
  6. Факт «дергания» ТС на холостом ходу.
  7. Нарушение регулировок.
  8. Неудачные попытки запуска двигателя с 1-го раза.
  9. Увеличение расхода топлива без видимых причин.
  10. Ухудшение динамических характеристик ТС.
  11. Соскальзывание ремня ГРМ с шестерни насоса.
  12. Неплавная работа мотора (рывками) и «прыжки» оборотов.
  13. Нестабильная реакция двигателя при нажатии на педаль газа.

Конечно, большинство «симптомов» можно привязать и к другим проблем авто, но при их одновременном проявлении можно точно говорить о необходимости срочной диагностики и ремонта насоса.

Стоит также отметить, что своевременность ремонта ТНВД крайне важна относительно экономии семейного бюджета (чем позже – тем сложнее и дороже).

Ремонт ТНВД своими руками – инструкция

Тем, кто собрался ремонтировать ТНВД самостоятельно, следует знать, что это крайне сложная задача, для выполнения которой нужны не только теоретические знания, но и практическая подготовка.

Только самые смелые автовладельцы (и обычно с опытом автомеханика) решаются влезть в настройки топливной аппаратуры, и тем более — приступить к ее ремонту.

Обычно при неполадках, перечисленных выше, требуется…

  • Текущий ремонт (прим. – при работе плунжерных пар). В этом случае процесс ремонта выглядит следующим образом: поиск поломки, последующая замена изношенных элементов, далее регулировка и стендовые тесты.
  • Или капитальный ремонт. В этом случае насос подвергается полной разборке, после чего осуществляют устранение дефектов и замена деталей, последующую сборку, а далее снова – регулировка и стендовые испытания.

Как проходит подготовка и ремонт?

  1. Сначала очистка. Насос промывают керосином и чистят щеткой, далее обдувают сжатым воздухом и разбирают.
  2. Поиск поломки. При самостоятельном ремонте подходят исключительно непрецизионные элементы, а вот определение типа/масштаба неисправности относительно плунж/пар и нагнетательных клапанов возможно на стенде.
  3. Ремонт. Браться за него самостоятельно можно лишь при минимальных повреждениях. Все дефекты устраняются заменой элементов, а непрецизионные ремонтируют классическими методами.
  4. Для устранения мелких протечек используется эпоксидная паста (прим. – сваркой можно деформировать элементы).
  5. Стендовая проверка. Тест автомобиля на стенде рекомендован и обязателен, если вам дорога ваша машина. Для более точной диагностики и качественного ремонта применяют также механотестер для топл/аппаратуры, дымометр с мотортестером, а кроме того дизельный компрессометр. Испытания на стенде – это гарантия точного определения причины неисправности.

Конечно же, данный вид ремонта требует серьезного опыта работы, солидного оборудования и профессионализма, поэтому в условиях гаража провести его практически невозможно (особенно, при электронном управлении впрыска или в случае, если ваш опыт ремонта – это замена свечей на ТС).

Ремонт ТНВД в автосервисе — куда податься в СПб?

При наличии знаний и практики можно, вооружившись «инструкциями» и инструментами, приступить к разбору агрегата, но все-таки специалисты советуют бежать не за рем/комплектом, а прямиком к мастерам СТО, например — в СТО АвтоПрайд, где вам быстро найдут поломку и грамотно ее устранят.

Не тяните с ремонтом – экономьте ваши деньги!

Дизельные насосы — Denso

Принцип работы топливного насоса дизельного двигателя

Автомобили, оснащенные дизельными двигателями, составляют львиную долю грузового коммерческого автопарка. Сравнительная дешевизна топлива и превосходные тяговые характеристики дизелей не оставляют шансов другим типам двигателей занять более достойное место в обширной нише коммерческих автомобилей.

Современный дизель – это сложный высокоточный агрегат, все системы которого работают на извлечение максимальной выгоды для его владельца. И весомая заслуга в этом принадлежит компании DENSO. Ведь именно наши инженеры впервые разработали и запатентовали систему подачи топлива в цилиндры дизеля common rail в далеком 1995 году.

С тех пор технические специалисты компании постоянно совершенствуют эксплуатационные характеристики системы, давая жизнь ее новым поколениям.

Каждое последующее поколение common rail становится еще более экономичным в сравнении с предшественниками и более экологичным в целях соответствия ежегодно ужесточающимся нормам экологических стандартов EURO.

Непрерывная системная работа над модернизацией топливного оборудования позволила сделать его размеры более миниатюрными, что привело к экспансии компонентов системы common rail производства компании DENSO в сегмент легковых автомобилей, в котором они также снискали заслуженную популярность. Элементами производства DENSO на сегодняшний день оснащается большинство японских, корейских и американских легковых автомобилей.

Как работает система common rail?

Принцип работы топливной системы common rail, как и все гениальное, достаточно прост. Она получила свое название благодаря инновационному решению организации подачи дизельного топлива по единой общей топливной магистрали.

То есть, топливный насос нагнетает высокое давление горючего в топливной рампе, являющейся общей для всех цилиндров мотора, а блок управления двигателем, получая сигналы от датчиков системы, открывает в нужные моменты времени топливные форсунки.

Топливо под высоким давлением впрыскивается непосредственно в цилиндр, наполненный сжатым, и от этого горячим воздухом. От контакта с горячей газовой средой цилиндра топливная смесь самовоспламеняется, заставляя вращаться коленчатый вал двигателя.

Для нормального функционирования системы в ней постоянно должно поддерживаться высокое давление топливной жидкости. Это необходимо, в первую очередь, для повышения экономичности мотора, поскольку при высоких давлениях впрыскивания можно использовать более бедную топливную смесь. А во-вторых – для снижения удельного количества вредных выбросов в атмосферу, поскольку топливо сгорает практически полностью.

Само собой разумеется, что в системе common rail каждый ее компонент выполняет свою роль и по-своему важен для ее полноценного функционирования. Но все же сердцем системы с общей топливной магистралью является топливный насос высокого давления (ТНВД). Поскольку именно он создает условия для эффективного впрыска топлива в цилиндры, в конечном итоге его работа приводит к снижению расхода горючего и минимизации выбросов вредных веществ в атмосферу.

В основе ТНВД находится плунжерная пара, которая представляет собой поршень и цилиндр небольшого размера. Она изготавливается из высококачественной стали с высокой прецизионной точностью, когда между элементами пары обеспечивается минимально возможный зазор.

Эволюция топливных насосов DENSO

Современный топливный насос – это одновременно и компонент сложной системы, которая автоматически управляет работой мотора, и важный исполнительный механизм, мгновенно реагирующий на команды водителя. Нажатие педали акселератора не приводит напрямую к увеличению подачи топлива, а служит лишь внешним управляющим воздействием, на которое реагируют датчики и системы двигателя, внося необходимые коррективы в слаженную работу систем.

В борьбе за экономичность и экологичность дизельных двигателей инженерами компании постоянно совершенствовались как элементы топливной системы в целом, так и насосы высокого давления в частности. Основной задачей инженеров DENSO было увеличение создаваемого насосом давления. Ведь при больших показателях давления в топливной магистрали достигается возможность работы дизеля на более обедненных смесях, и даже на некоторых видах топлива, наносящих меньший вред окружающей среде. Это, в свою очередь, справедливо для биодизельного топлива, получаемого из растительных компонентов.

На сегодняшний день линейка топливных насосов DENSO насчитывает несколько поколений:

Насосы типа НР0

Родоначальники семейства насосов высокого давления DENSO. Конструктивно представляют собой глубокую модернизацию предыдущего поколения рядных насосов, использовавшихся в атмосферных дизельных двигателях. В насосе установлены две плунжерные пары последовательно друг за другом. В корпусе устройства дополнительно организован и подкачивающий насос, который доставляет топливо из бака к области, в которой происходит повышение давления в топливной магистрали. Благодаря такому техническому решению специалистам DENSO удалось решить сразу несколько задач:

  • получить компактную конструкцию;
  • обеспечить плавную подачу топлива в магистраль;
  • получить стабильное давление в топливной рампе.

Насосы типа НР2

Второе поколение насосов отличалось от предшественников добавлением в их конструкцию двух клапанов контроля давления SCV (Suction Control Valve). Основная задача клапана – отправка обратно в бак излишков топлива, образуемых при превышении заданного конструкцией давления в топливной магистрали.

Введение в конструкцию насоса клапанов данного типа позволило минимизировать пульсации давления в топливной магистрали, тем самым сделав его более стабильным в топливной рампе системы. В насосах НР2 используются механические клапаны контроля давления.

Что касается плунжерных пар, то конструкция не претерпела изменений: пары, как и в предыдущей версии, располагались по рядному принципу.

Насосы типа НР3

Насосы типа НР3 стали очередной вехой совершенствования системы common rail и победой инженеров DENSO. Появившиеся в 2001 году насосы имели совершенно иную конструкцию по сравнению с предыдущими поколениями.

В первую очередь изменения затронули расположение плунжерных пар. Они стали располагаться под углом в 180 градусов относительно друг друга. Поэтому, когда одна пара набирает топливо, вторая в это время нагнетает его в топливную магистраль. Такое решение позволило повысить производительность насоса и существенно поднять рабочее давление в топливной рампе.

Вторым важным отличием стало то, что в системе стали применяться клапаны контроля давления SCV, открытием и закрытием которых управляет электроника автомобиля.

Насосы типа НР4

Четвертое поколение насосов, увидевшее свет в 2004 году, стало логическим продолжением третьего поколения насосов высокого давления. В них, в отличие от предшественников, применено три плунжерных пары, установленных по отношению друг к другу под углом в 120 градусов. Такое техническое решение позволило увеличить мощность насоса в 1,5 раза. Сам принцип действия насоса остался без изменений.

Насосы типа i-ART

Насосы пятого поколения являются частью концепции компании DENSO, получившей название i-ART. Суть концепции заключалась в разработке компонентов топливных систем, которые обеспечат соответствие дизельных двигателей строгим нормам экологической безопасности EURO 6 и даже EURO 7. Техническое решение насоса получило компактный размер, которого удалось достичь благодаря вертикальной установке плунжерных пар.

Выдающиеся эксплуатационные показатели системы common rail новейшего поколения достигаются за счет совместного использования данного типа насосов с топливными форсунками DENSO четвертого поколения, обеспечивающими до 9 открытий форсунки в течение одного цикла впрыска. К тому же это поколение форсунок оснащено встроенными датчиками давления.

Компактные датчики, установленные в каждой топливной форсунке, отслеживают и регулируют процесс впрыска топлива в цилиндры со скоростью до 1000 раз в секунду, обеспечивая тем самым подачу оптимального для эффективной работы количества топлива. Как следствие, интеллектуальное управление приводит к уменьшению уровней шума и вибрации работающего мотора, снижению количества выбросов, увеличению экономичности.

Дизельные двигатели, оснащенные данной технологией, являются самыми современными моторами в мире. Такие моторы устанавливаются на автомобили автогиганта Volvo, которые по праву считаются эталоном в мире коммерческих грузовиков.

Почему DENSO?

Мы производим топливные насосы и другое оборудование топливных систем дизельных двигателей на протяжении нескольких десятков лет и добились в этой области значительных успехов. Компания DENSO входит в тройку лучших мировых разработчиков и производителей компонентов для систем common rail, является надежным партнером для многих мировых автогигантов.

На протяжении десятилетий корпорация DENSO инвестирует значительные средства в исследования и разработки инновационных систем подачи топлива для создания самых современных, высокоэффективных, мощных, экологичных, экономичных и надежных дизельных двигателей.

Устройство и принцип работы топливного насоса

Принцип работы топливного насоса дизельного двигателя

Топливный насос предназначен для подачи топлива из бака в двигатель автомобиля. Он обеспечивает равномерную дозировку и необходимое для правильной работы мотора постоянное давление. В практике автомобилестроения применяются несколько видов насосов, отличающихся не только конструктивно, но и типом привода. О том, как устроены наиболее популярные топливные насосы, и пойдет речь далее.

Устройство топливных насосов

В зависимости от типа привода насосы для подачи топлива разделяются на две большие группы: механические и электрические. Первые используются только в карбюраторных двигателях, а также в качестве подкачивающих насосов в дизельных двигателях. Вторые применяются и для бензиновых, и для дизельных моторов.

Механические топливные насосы

Устройство механического топливного насоса

Механический насос располагается на двигателе и приводится в движение специальным эксцентриком. Конструктивно он состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • диафрагма;
  • толкатель;
  • шток;
  • возвратная пружина;
  • клапаны на всасывающем и нагнетательном каналах;
  • фильтр;
  • эксцентрик.

В автомобилях, оснащенных задним приводом, эксцентрик находится на валу привода масляного насоса, а в авто с передним приводом он размещается на распределительном валу двигателя. Перемещение диафрагмы в таком насосе и обеспечивает движение топлива. Когда диафрагма находится в нижней точке, в рабочей камере возникает разрежение, и последняя заполняется жидкостью. Когда диафрагма перемещается в верхнее положение, происходит выталкивание топлива в нагнетательный трубопровод. Клапаны при этом препятствуют обратному ходу топлива.

Для дизельных двигателей такие системы часто используются как насосы низкого давления. Они выполняют функцию подкачивания топлива и располагаются рядом с насосами высокого давления (ТНВД). С практической стороны это позволяет преодолеть гидравлическое сопротивление системы фильтрации и создать стабильное избыточное давление.

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

Роликовый топливный насос. 1 – обратный клапан; 2 – предохранительный клапан; 3 – электрический разъем; 4 – электродвигатель; 5 – рабочее колесо

Электрические насосы устанавливаются на двигателях с распределенным и непосредственным впрыском. Они приводятся в действие при помощи электрического привода от аккумулятора или генератора. По своему устройству электронасосы разделяются на следующие группы:

  • Вакуумные. Такой насос имеет аналогичную конструкцию с механическим, но эксцентрик, приводящий в движение рабочие узлы, заменен на электропривод.
  • Роликовые. В таком устройстве топливо перемещается благодаря вращению ротора (движению роликов). В момент, когда дистанция между роликом и ротором увеличивается, возникает разрежение, открывается всасывающий клапан, и топливо всасывается до полного заполнения. В следующий момент вращение ротора обеспечивает уменьшение расстояния, и через открывшийся нагнетающий клапан топливо подается к двигателю.
  • Шестеренчатые. Всасывание и нагнетание топлива реализуется за счет вращения шестерни-ротора. Она расположена эксцентрично по отношению к шестерне-статору. Зубья шестерен формируют камеры, через которые проходит топливо. В ходе вращения объёмы камер постоянно изменяются, что обеспечивает нужное давление.
  • Центробежные. Такой насос имеет рабочее колесо, оснащенное лопатками, которые перемещают топливо от всасывающего к нагнетательному каналу. Давление создается за счет завихрений, возникающих при воздействии лопаток на рабочую жидкость.
  • Плунжерные. Бензонасосы такой конструкции — редкое явление. Подобные системы преимущественно используются в автомобилях на дизельном топливе в качестве ТНВД. Они имеют пары плунжеров, приводимые в движение кулачковым валом. При движении плунжера вверх последовательно закрываются выпускное и впускное отверстия. Это формирует необходимое для открытия нагнетательного клапана давление и последующую подачу топлива к форсункам двигателя.

Особенности работы топливных насосов

Чтобы определить, где находится электрический топливный насос в системе, необходимо учесть его конструктивные особенности. Так например, роторные и шестеренчатые устанавливаются непосредственно в системе топливопровода, а центробежный насос всегда находится в бензобаке. По месту расположения топливные насосы разделяют на:

  • Выносные — монтируются на кузове автомобиля.
  • Погружные — устанавливаются в топливном баке таким образом, чтобы он был погружен в топливо. Такие конструкции наиболее популярны в современных авто. За счет погружения механизма в рабочую жидкость обеспечивается его охлаждение, а также исключается вероятность «сухого хода». Модуль погружного бензонасоса состоит из датчика уровня топлива, фильтра грубой очистки топлива, самого электрического бензонасоса и регулятора давления.

В автомобилях с бензиновым двигателем топливный насос создает высокое давление в диапазоне 0,3-0,4 МПа. В системах непосредственного впрыска топлива может обеспечиваться давление до 0,7 МПа.

Включение электрического насоса происходит при помощи реле, получающего сигнал от блока управления двигателя. Питание проходит через предохранитель в цепи бензонасоса, приводя последний в работу одновременно с включением системы зажигания или сразу после открытия двери водителя. Само реле может располагаться возле блока управления двигателя или в составе блока предохранителей.

Основные неисправности и ресурс топливных насосов

На ресурс любого топливного насоса влияет качество топлива. В среднем, срок службы составляет до 200 тысяч километров, но первые сбои в работе могут возникать уже после 100 тысяч километров пробега.

Наиболее частой проблемой является загрязнение системы. Оно приводит к повреждению и заклиниванию рабочих частей механизма. С целью предотвращения подобных неисправностей устанавливается фильтр очистки (сеточка) бензонасоса. Для погружных конструкций, помимо качества, принципиальным является и количество оставшегося топлива в баке. Если его мало, моторчик перегревается и не получает достаточного охлаждения.

Довольно часто на погружных насосах располагается датчик уровня топлива. Он работает по следующему принципу: поплавок датчика бензонасоса всегда плавает на поверхности жидкости в баке. В зависимости от его положения датчик посылает сигналы и оповещает водителя о необходимости пополнить бак.

Специалисты рекомендуют не допускать снижения уровня топлива в баке менее 5-10 литров.

Одной из распространенных причин отказа запуска мотора является перегорание предохранителя бензонасоса. В этом случае он потребует замены. Месторасположение самого предохранителя зависит от марки авто. Это может быть как подкапотное пространство, так и салон автомобиля.

Тнвд (топливный насос высокого давления)

Принцип работы топливного насоса дизельного двигателя

ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.

Определение

ТНВД или топливный насос высокого давления – это сложный с конструктивной и технологической точек зрения узел системы подачи топлива в дизельном или бензиновом двигателе. Английское название устройства — injection pump. Основными функциями ТНВД выступают такие:

  • подача горючего к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
  • дозирование топлива в зависимости от выбранного водителем режима эксплуатации;
  • определение оптимальной периодичности впрыска топлива в цилиндры двигателя.

Ключевым отличием топливного насоса высокого давления от выполняющего в целом аналогичные функции карбюратора выступает впрыск четко дозированного количества горючего в камеры внутреннего сгорания двигателя. Это достигается установлением непосредственной связи с коленчатым валом, что позволяет при разгоне автомобиля увеличивать порцию подаваемой топливно-воздушной смеси, а при уменьшении оборотов – снижать объем впрыскиваемого горючего. Как следствие – уменьшается расход топлива и обеспечивается более высокий КПД работы двигателя, что и выступает главным достоинством ТНВД.

История разработки и совершенствования

Разработчиком ТНВД считается Роберт Бош. Активное использование рассматриваемой разновидности топливного насоса на легковых автомобилях началось во второй половине 30-х годов прошлого века.

Изначально топливный насос высокого давления предназначался исключительно для дизельных двигателей. Однако, в настоящее время ТНВД применяется и для бензиновых агрегатов, оборудованных инжекторной системой, обеспечивающей впрыскивание топлива непрямую в цилиндры.

Постоянный рост требований в части охраны труда и соблюдения экологических стандартов объясняет еще одно важное направление улучшения ТНВД. В современных условиях произошло вытеснение механических топливных насосов устройствами, оснащенными электронной регулировкой подачи горючего. Второй вариант системы впрыска топлива намного экономичнее и сводит к минимуму количество вредных выбросов в атмосферу.

Устройство

Различают несколько видов топливных насосов высокого давления. Несмотря на существенные конструктивные различия, основным рабочим узлом ТНВД является так называемая плунжерная пара. Основной ее задачей является нагнетание давления в топливной системе.

Устройство плунжерной пары включает две детали – поршень или плунжер, давший название рабочему узлу, и втулка или гильза. Принцип работы устройства основан на возвратно-поступательном движении, которое плунжер осуществляет внутри втулки. При этом каналы и клапаны, расположенные внутри ТНВД обеспечивают подачу горючего в полость, размещенную над плунжером, а также его отвод после сжатия и нагнетания давления.

Узел может эффективно работать только при обеспечении высокого уровня герметичности. Для этого рабочие поверхности и поршня, и втулки тщательно обрабатываются, что дало еще одно название плунжерной пары – прецизионная, то есть высокоточная. Еще одно обязательное требование к поршню и втулке – изготовление из крайне прочных марок стали, способной выдержать серьезные нагрузки.

Наличие других конструктивных элементов, деталей и узлов топливного насоса высокого давления зависит от конкретной разновидности устройства. Конструкция наиболее простого и широко распространенного рядного ТНВД предусматривает присутствие следующих деталей:

  • плунжерная пара, подробно описанная выше;
  • специальные канавки, назначение которых – подача горючего к плунжерной паре;
  • кулачковый вал, оснащенный центробежной муфтой, который вращается при помощи ремня ГРМ;
  • толкатели плунжера, передающие энергию, поступающую от кулачкового вала;
  • пружины, предназначенные для возврата плунжера в исходное положение;
  • нагнетательные клапаны, обеспечивающие движение топлива в нужном для эксплуатации двигателя направлении;
  • зубчатые рейки, штуцеры и так называемый всережимный регулятор, активируемый педалью газа.

Некоторые особенности других разновидностей ТНВД описываются ниже. Но независимо от различий в конструкции, принцип работы любых топливных насосов высокого давления примерно одинаков.

Принцип работы

Схема работы рассматриваемой модели топливного насоса напоминает эксплуатацию двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Она включает в себя несколько последовательно реализуемых этапов:

  1. Вращение кулачкового вала с оказанием давления на толкатели плунжера.
  2. Перемещение поршня по втулке.
  3. Увеличение давления топлива, в результате которого открываются нагнетательные клапаны.
  4. Поступление горючего к форсункам через открытые клапаны.

Важной особенностью ТНВД выступает попадание в форсунки не всей топливно-воздушной смеси, а только четко определенной дозы. Оставшееся топливо через специальные сливные клапаны возвращается в систему. Наличие центробежной муфты обеспечивает поступление горючего в нужный момент, а присутствие в конструкции всережимного регулятора обеспечивает точное определение необходимого объема смеси. В результате одновременной работы всех узлов топливного насоса высокого давления удается добиться продуктивной работы двигателя при минимально возможном расходе топлива.

Дальнейшего увеличения КПД двигателей, оснащенных ТНВД, позволяет добиться использование электронных систем управления работой топливного насоса. Современные высокоточные датчики контролируют все ключевые параметры системы, к числу которых относятся:

  • изменение положения педали газа;
  • количество оборотов распределительного вала;
  • уровень температуры охлаждающей жидкости;
  • скорость транспортного средства;
  • уровень давления в системе наддува воздуха;
  • изменение положения иглы форсунки и т.д.

Дополнительный плюс ТНВД с электронным блоком контроля и управления – наличие эффективных программ самодиагностики системы. Они позволяют быстро выявлять возникшие проблемы и обеспечивают работу двигателя даже в случае отказа отдельных узлов или деталей.

Классификация

Для классификации ТНВД применяется несколько признаков. По принципу работы различают топливные насосы непосредственного действия и системы, предусматривающие аккумуляторный впрыск. Первая разновидность также делится на два типа – с механическим и пневматическим приводом. Она обеспечивает одновременное осуществление процессов нагнетания давления и впрыска, а потому проще и намного чаще применяется на практике.

Вторая разновидность – топливный насос с гидроаккумулятором – разделяет выполнение накачки топливно-воздушной смеси и ее впрыска в форсунки. Сначала горючее собирается в специальном хранилище, который и называется аккумулятором, после чего передается для сжигания. В результате повышается эффективность работы двигателя, но при этом заметно усложняется конструкция ТНВД. Последний аргумент стал главной причиной того, что насосы с гидроаккумулятором не относятся к числу популярных.

Второй классифицирующий признак – конструктивные особенности насоса. В соответствии с ними принято различать три типа ТНВД:

  1. Рядные. Наиболее простая и надежная конструкция, предусматривающая наличие нескольких ниш или секций, каждая из которых предназначена для подачи топлива в одну форсунку двигателя. При этом плунжерные пары размещаются в ряд, что и дало название агрегату. Сегодня такая разновидность ТНВД применяется исключительно на грузовых автомобилях, что объясняется надежностью и низким уровнем требований к качеству топлива. Однако, из-за больших габаритов и невысокого, по сравнению с альтернативными вариантами, КПД, установка на легковые авто прекращена в 2000 году.
  2. Распределительные. Данная разновидность насоса предполагает наличие одного или двух плунжеров, количество которых определяется объемом двигателя. Благодаря особенностям конструкции, этого оказывается вполне достаточно для обслуживания цилиндров, число которых варьируется в пределах от 4 до 12. В результате, достигается уменьшение массы и размеров ТНВД, что позволяет использование на двигателях легковых авто. Основной минус – сравнительная недолговечность насосов распределительного типа.
  3. Магистральные. ТНВД этого типа предусматривает систему подачи топлива Common Rail, которая стала в последние годы одной из наиболее востребованных. особенность – накапливание топлива перед поступлением к форсункам в специальной рампе. Основное достоинство магистральных ТНВД – высокий уровень давления (свыше 180 МПа), благодаря которому достигается более эффективное сжигание горючего, обеспечивающее рост КПД при снижении расхода топлива.

Частые неисправности

Несмотря на достаточно серьезные конструктивные различия между разновидностями топливных насосов высокого давления, их эксплуатация сопровождается необходимостью выполнение ряда обязательных требований. Первое и главное из них – использование топлива, соответствующего характеристикам конкретной модели насоса.

Второе необходимое условие – своевременное и регулярное техническое обслуживание агрегата. Третье требование – применение в процессе эксплуатации качественных смазочных материалов.

Невыполнение любого из перечисленных условий приводит к необходимости дорогостоящего и весьма трудоемкого ремонта, что связано со сложностью конструкции ТНВД и, как следствие, большим объемом работ по снятию плунжерной пары или других пришедших в негодность деталей. Наиболее частыми неисправностями топливного насоса высокого давления являются:

  • увеличение количества образуемого в ходе выхлопа дыма;
  • повышенный расход топлива;
  • снижение мощности двигателя;
  • возникновение посторонних шумов;
  • трудности с запуском двигателя;
  • скачки такого важного показателя, как количество оборотов.

Несмотря на внушительный перечень возможных неисправностей, необходимо отметить, что качественно изготовленный ТНВД при грамотной эксплуатации является надежным и долговечным устройством. Следование приведенным выше рекомендациям и правильное использование топливного насоса гарантирует экономичную и эффективную работу двигателя в течение всего нормативного срока службы.

Что такое топливный насос? Разберемся по порядку

Для тех, кто не знает, речь идет об основном элементе топливной системы бензинового двигателя, который подает топливо к форсункам (двигатели с впрыском топлива) или карбюратору (карбюраторные двигатели). Существуют механические и электрические топливные насосы. Рассмотрим оба этих вида

Механический топливный насос

Итак, механический топливный насос или попросту – бензонасос используется на карбюраторных двигателях. Он располагается непосредственно на двигателе. Бензонасос представляет собой корпус из двух частей, закрытый сверху крышкой; диафрагму, установленную между верхней и нижней частью корпуса; шток, жестко соединенный с диафрагмой; возвратную пружину, насаженную на шток; всасывающий и нагнетательный клапаны в верхней части насоса; сетчатый фильтр в крышке насоса и механический привод. Основа здесь диафрагма. Именно ей принадлежит главная роль в работе насоса. Она в свою очередь состоит из 2-3 специальных мембран, а между ними прокладки. Диафрагма соединена со штоком, который взаимодействует с элементами механического привода насоса. Привод насоса движется от эксцентрика распределительного вала и тянет вниз диафрагму под усилием пружины. Пространство над диафрагмой растет и топливо поступает в насос через всасывающий клапан из топливного бака. Эксцентрика продолжает движение и рычаг привода насоса освобождается, тогда диафрагма перемещается вверх под действием возвратной пружины. В этом случает над диафрагмой уже возникает давление, поэтому открывается нагнетательный клапан, и топливо поступает в карбюратор. Всасывающий клапан закрыт. Цикл работы насоса повторяется при каждом обороте эксцентрика.

Электрический топливный насос

Второй вид топливного насоса – электрический. Он используется в бензиновых двигателях с распределенным впрыском топлива, а также дизельных двигателях. Использование механических насосов в системах впрыска топлива невозможно по причине низкого давления подачи топлива. Электический топливный насос расположен либо в топливопроводе, либо в топливном баке. Такой насос состоит из электродвигателя и насосной части. Работу топливного насоса обеспечивают два клапана – обратный и редукционный. Первый клапан запирает топливную систему при остановке двигателя. Второй клапан поддерживает нужное давление в системе, перепуская часть топлива обратно на впуск. Различают три вида топливных насосов с электроприводом: роликовый, шестеренный и центробежный. Роликовый и шестеренный насосы устанавливаются в топливопроводе. Но в современных системах впрыска предпочтение отдается центробежным (лопастным) насосам. Именно они обеспечивают равномерную (без пульсаций) подачу топлива и, что не маловажно, производят мало шума. Центробежный топливный насос устанавливается, как правило, в топливном баке. Электрический топливный насос начинает работу сразу с включением зажигания. На некоторых автомобилях включение насоса происходит при открытии водительской двери. Топливный насос с электродвигателем удерживает давление топлива в узких пределах.

Топливная система автомобиля

Для работы двигателя необходимо топливо, которое должно в определенные моменты подаваться в цилиндры — эту задачу решают топливные системы (или системы подачи топлива). О том, как устроены топливные системы и какие отличительные черты имеют системы подачи топлива различных двигателей — читайте в этой статье.

Назначение и общее устройство топливной системы

Топливная система автомобиля (или система подачи топлива) — система, предназначенная для подачи топлива (бензина или дизельного топлива) из топливного бака в двигатель (точнее – в карбюратор или форсунки). Также эта система обеспечивает хранение топлива и его очистку перед подачей в двигатель.

Независимо от типа, любая топливная система содержит несколько основных компонентов:

— Топливный бак;
— Система топливопроводов;
— Топливный насос;
— Топливный фильтр (или фильтры);
— Устройство образования топливно-воздушной смеси или устройства впрыска топлива в цилиндры.

Топливный бак. Это резервуар для хранения топлива. Бак современных автомобилей — это довольно сложная система, которая содержит несколько компонентов: непосредственно резервуар, горловина для заливки топлива, датчик уровня топлива, топливный насос (однако во многих системах насос устанавливается в моторном отсеке) и другие. С баком также сообщается система улавливания паров топлива, которая содержит сепаратор, топливопроводы, адсорбер и несколько клапанов.

Топливопроводы. Это трубки, которые осуществляют подачу топлива от одних компонентов к другим. Подача топлива из бака осуществляется подающим топливопроводом, а возврат излишков топлива из карбюратора, форсунок или ТНВД (в дизельном двигателе) производится через сливные трубопроводы.

Топливный насос. Это устройство, которое подает топливо из бака к двигателю. В системах впрыска топлива насос создает высокое давление. В дизельных моторах два насоса — низкого и высокого давления (подкачивающий насос может быть и в инжекторных двигателях). Сегодня чаще всего применяются электрические насосы, однако в дизелях используются традиционные механические плунжерные ТНВД.

Топливные фильтры. Обычно их два — грубой и тонкой очистки. Фильтр грубой очистки — это просто несколько тонких металлических сеточек, установленных в топливном баке. Фильтр тонкой очистки устроен более сложно, он устанавливается перед карбюратором, рампой или ТНВД. Фильтры обеспечивают очистку топлива от разнообразных загрязнений, пыли и посторонних твердых частиц.

Устройство образования топливно-воздушной смеси — это карбюратор, в который подается бензин и воздух, где они смешиваются и через дроссельную заслонку подаются во впускной коллектор двигателя. В инжекторных и дизельных двигателях воздух подается отдельным дроссельным узлом, а образование горючей смеси происходит непосредственно в цилиндре.

Устройства впрыска топлива. Это форсунки в дизельных и инжекторных бензиновых двигателях. Однако в дизельных моторах (а также и в инжекторах с непосредственным впрыском) форсунки установлены непосредственно в головках цилиндров, а в инжекторных моторах — во впускных коллекторах.

Также в топливную систему современных автомобилей входит блок управления, который осуществляет управление подачей топлива, образованием топливно-воздушной смеси и изменением режимов работы двигателя в зависимости от нагрузки и других условий. Блок управления работает на основе показаний от многочисленных датчиков, установленных в различных узлах двигателя и других систем автомобиля.

На сегодняшний день существует два основных типа топливных систем — бензиновых и дизельных двигателей. О каждой из них нужно рассказать более подробно.

Топливные системы бензиновых двигателей

Исторически бензиновые двигатели внутреннего сгорания были первыми, и уже в конце XIX века были разработаны первые топливные системы на основе карбюраторов. Однако с 1950-х годов в автомобилях стали использоваться иные системы — инжекторные, которые к сегодняшнему дню устанавливаются практически на всех новых легковых автомобилях.

Таким образом, можно выделить два принципиально разных типа систем подачи топлива бензиновых двигателей:

Они имеют отличия в устройстве и принципе работы.

Карбюраторная система подачи топлива

Главная особенность топливной системы этого типа — наличие карбюратора, в котором производится смешивание воздуха и топлива, то есть образование топливно-воздушной смеси. Карбюратор устанавливается на впускном коллекторе двигателя, к нему подводится топливо, которое распыляется с помощью жиклера и смешивается с воздухом. Образовавшаяся смесь через дроссельную заслонку подается в коллектор (а через него — к цилиндрам), а управлением положения заслонки осуществляется управление работой двигателя.

В системе подачи топлива карбюраторных двигателей бензонасос создает малое давление, которое необходимо лишь для закачки топлива из бака в карбюратор, а подача горючей смеси в цилиндр осуществляется «самотеком» из-за понижения давления в цилиндре при опускании поршня.

Инжекторная система подачи топлива (система впрыска топлива)

Система подачи топлива инжекторных двигателей имеет следующие принципиальные отличия от топливной системы карбюраторных моторов:

— Топливо из бака подается на топливную рампу, к которой подключены форсунки;
— Воздух в камеры сгорания подается через дроссельный узел;
— Топливный насос создает достаточно высокое давление, которое необходимо для обеспечения впрыска топлива форсунками в камеры сгорания.

Также в системах впрыска обязательно присутствует блок управления, который как раз и управляем впрыском, в зависимости от режима работы обеспечивает необходимый состав топливно-воздушной смеси и т.д.

Существует два основных типа инжекторных двигателей:

— Моновпрыск (одна форсунка на все цилиндры, сейчас почти не используется);
— Распределенный впрыск (индивидуальная форсунка для каждого цилиндра, существует несколько разновидностей, отличающихся режимом работы форсунок).

Принцип работы топливной системы инжекторного двигателя прост. Топливо из бака с помощью насоса подается на топливную рампу, в которой топливо всегда находится под постоянным высоким давлением (давление устанавливается регулятором давления). С рампой сообщаются форсунки, через которые топливо в определенные промежутки времени распыляется в камере сгорания. Одновременно с подачей топлива в камеру сгорания поступает и воздух — здесь происходит образование топливно-воздушной смеси. Форсунки управляются блоком управления, информация о режимах работы всей системы поступает от множества датчиков.

Топливные системы дизельных двигателей

Система подачи топлива дизельного двигателя имеет следующие особенности:

— Подача топлива в камеры сгорания осуществляется форсунками под высоким давлением (за счет которого происходит воспламенение топливно-воздушной смеси);
— Давление создается специальным топливным насосом высокого давления (ТНВД).

Таким образом, в топливной системе дизеля присутствует два насоса — низкого и высокого давления. Насос низкого давления (часто его называют подкачивающим насосом) обеспечивает подачу топлива к ТНВД, а ТНВД — подачу топлива в форсунки.

Принцип работы топливной системы дизельного двигателя сводится к следующему: топливо с помощью подкачивающего насоса подается к ТНВД (попутно проходя через фильтр тонкой очистки), откуда под высоким давлением поступает в установленные в головках цилиндров форсунки. Форсунки в определенные моменты открываются и распыляют топливо в камере сгорания, в которые через отдельный клапан (или клапаны) подается очищенный воздух. Излишки топлива от ТНВД и форсунок через трубки отлива топлива возвращаются в топливный бак.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *