Как устроен топливный насос

Устройство и принцип работы топливного насоса

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.

  1. Устройство топливных насосов
  2. Механические топливные насосы
  3. Насосы для подачи топлива с электрическим приводом
  4. Особенности работы топливных насосов
  5. Основные неисправности и ресурс топливных насосов

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

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

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.

Сетка бензонасоса

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.

Диагностировать неисправность топливного насоса при осмотре автомобиля довольно сложно. Однако, явными признаками являются наличие ошибок датчика уровня топлива или датчика давления в топливной рампе. Ошибки можно прочесть автомобильным сканером, к примеру, универсальным мультимарочным устройством Rokodil ScanX Pro.

Rokodil ScanX Pro

Помимо чтения и сброса ошибок с помощью данного устройства можно просматривать показаниях всех датчиков в режиме реального времени, считывать параметры работы двигателя, проверять состояние аккумуляторной батареи и выполнять ряд других полезных для диагностики процедур.

Топливный насос: назначение, виды, устройство, принцип действия

Ключевым устройством любой топливной системы бензинового ДВС является топливный насос (ТН), основным назначением которого является подача топлива под определенным давлением к топливным форсункам или карбюратору (в зависимости от типа двигателя).

Топливные насосы различаются по типу привода на механические и электрические устройства.

Топливный насос механический

Топливный насос механического типа или бензонасос используется на двигателях, оснащенных карбюраторами. Работа насоса обеспечивается механическим приводом от распредвала ДВС, как правило, через вспомогательные устройства, например, привод может быть осуществлен через вал масляного насоса. В любом случае насос находится на двигателе.

Механический насос является одним из видов поршневого насоса.

Конструкция механического топливного насоса

Конструкция механического топливного насоса

Насос подобного типа имеет достаточно сложную конструкцию, состоящую из следующих механизмов и элементов:

  • корпуса с защитной крышкой;
  • диафрагмы – располагается в средней части корпуса;
  • штока – соединяется с диафрагмой;
  • возвратной пружины – устанавливается на шток;
  • клапанов – всасывающего и нагнетательного, которые расположены в верхнем отсеке корпуса;
  • фильтра сетчатого – устанавливается в защитной крышке;
  • привода механического

Основным конструкционным элементом механического ТН является диафрагма, которая состоит из 2-3 мембран, уплотненных между собой прокладками. Как уже было сказано выше, диафрагма насаживается на шток, который с обратной стороны соединен с механическим приводом ТН.

На разных марках автомобилей может быть установлен механический привод разной конструкции – двуплечный рычаг (коромысло) или толкатель с рычагом и балансиром (чаще применяется на отечественных автомобилях).

Механический привод осуществляется при помощи эксцентрика распредвала. Совершая вращательные движения эксцентрик воздействует на шток, который толкает диафрагму, преодолевая воздействия пружины.

Полость, расположенная над диафрагмой увеличивается в размере, при этом происходит поступление топлива (бензина) в насос из бака через клапан всасывания. В этот момент нагнетательный клапан полностью закрыт.

Далее эксцентрик освобождает приводной рычаг, вместе с тем диафрагма возвращается в исходное положение под воздействием пружины. В полости над диафрагмой возрастает рабочее давление и происходит открытие нагнетательного клапана, благодаря чему топливо попадает в карбюратор. В этот момент закрывается всасывающий клапан.

Рабочие циклы топливного насоса повторяются при совершении очередного оборота эксцентрика, расположенного на приводном валу.

Бензин поступает в поплавковую камеру карбюратора. При ее заполнении топливом запорная игла перекрывает доступ бензина.

Диафрагма при этом стопорится на места, а насос работает вхолостую до того момента, пока не потребуется очередная порция топлива для заполнения карбюратора.

Регулировка производительности топливного механического насоса осуществляется путем автоматического изменения амплитуды перемещения диафрагмы.

Топливный насос электрический

Топливный электронасос используется в бензиновых ДВС, оснащенных системой распределенного впрыска топлива.

Кроме этого данный тип насосов может также применяться как на дизелях, так и на бензиновых двигателях с системой прямого впрыска топлива. В этом случае электрический ТН встраивается в контур низкого давления для того чтобы обеспечить подачу топлива к ТНВД.

Электрический ТН способен создавать рабочее давление в диапазоне 0,3 — 0,7 МПа. Топливный электронасос может устанавливаться как в топливопроводе, так и непосредственно в топливном баке.

Чаще всего насос устанавливается внутрь бака, что обеспечивает более быстрое охлаждение насоса, за счет его погруженности в топливо.

Конструкция электрического топливного насоса

Конструкция электрического топливного насоса

Электрический насос состоит из:

  • привода электрического типа (электрический двигатель);
  • металлического корпуса;
  • датчика расхода топлива;
  • топливного заборника;
  • топливного фильтра сетчатого;
  • клапанов – обратного и редукционного
Читайте также  Как настроить пульт томагавк

Конструктивно топливный электронасос можно разделить на две части: электродвигатель и, непосредственно, насос. Обе части объединены в одном металлическом корпусе. Все элементы насоса находятся в постоянном контакте с топливом.

Это возможно благодаря высокому электрическому сопротивлению бензина, который выступает в роли изолятора и предотвращает короткое замыкание.

Работа насоса обеспечивается двумя клапанами: редукционным и обратным. Обратный клапан обеспечивает запирание топливной системы при остановке двигателя.

А редукционный клапан необходим для поддержания в топливной системе необходимого давления, что обеспечивается отсеканием излишков топлива.

Виды электрических ТН

Существует три основных вида топливных электронасосов – шестеренный, центробежный и роликовый.

Шестеренный насос

В шестеренном насосе топливо подается при помощи ротора (внутренней шестерни, подвижной), который располагается эксцентрично относительно статора (внешней шестерни, неподвижной). При вращении ротора боковые части его зубьев образуют небольшие камеры, которые меняют свой размер в зависимости от того, в каком месте проходят статор.

На входе камеры имеют максимальный размер и засасывают за счет разряжения в себя топливо. По мере вращения относительно статора камера уменьшается в размерах, за счет чего обеспечивается подача и нагнетание топлива на выходе из насоса.

Роликовый насос

Аналогичный принцип используется в роликовом насосе, в котором подача топлива осуществляется также благодаря эксцентричному расположению вращающегося ротора с подвижными роликами и неподвижного статора. Ролики перемещаются в специальных углублениях в роторе. Пространство, возникающее между ротором и роликом, полностью заполняется топливом в момент, когда ролик под действием центробежной силы максимально стремится вырваться из ротора.

Продолжая вращаться, ротор перемещает ролики относительно статора, форма которого меняется, заставляя ролики прижиматься к центру оси вращения ротора и сжимая тем самым топливо. На выходе создается дополнительное условие, при котором открывается отверстие выпуска, и топливо под высоким давлением удаляется из насоса.

Центробежный насос

В центробежном насосе подача топлива обеспечивается при помощи крыльчатки, которая оснащается специальными лопатками по всему периметру. Вращение крыльчатки происходит внутри полости, оснащенной двумя каналами – всасывающим и нагнетательным. Вращательные движения лопаток обеспечивают вихревой поток топлива, за счет чего достигается повышение давления.

Если шестеренный и роликовый насосы в силу особенностей конструкции монтируются непосредственно в топливопровод, то центробежный насос размещается в топливном баке. В современных топливных системах предпочтение отдается центробежному насосу, который значительно менее шумный, обеспечивает более ровный (без пульсаций) поток подаваемого топлива, хотя при этом и имеет ограничения по производительности и создаваемому давлению.

Управление работой электрического ТН обеспечивается благодаря блоку управления ДВС. Топливный насос начинает свою работу параллельно с включением зажигания, однако существуют автомобили, в которых насос активируется при открытии водительской двери (еще до того, как будет вставлен ключ зажигания или нажата кнопка пуска).

Электрический насос способен поддерживать довольно узкий, но достаточный для нормальной работы двигателя, диапазон рабочего давления, которое регулируется за счет изменения напряжения и при помощи предохранительного клапана, ограничивающего максимально допустимое давление в системе.

Топливный насос

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

Бензонасос где находится, назначение устройства

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

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

Особенности работы топливных насосов

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

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

Устройство топливных насосов

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

В классификации основных узлов систем впрыска топлива различают следующие модификации:

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

Механические топливные насосы

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

Комплектация устройства следующая:

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

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

Как проверить работу механического топливного насоса

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

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

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

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

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

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

Как проверить работоспособность электрического насоса

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

Основные неисправности и ресурс топливных насосов

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

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

Что такое ТНВД и для чего он нужен

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

Классификация и устройство ТНВД

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

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

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

Читайте также  Сколько лошадиных сил в 2105

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

Многоплунжерные ТНВД и особенности их конструкции

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

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

Как работают распределительные ТНВД

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

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

Магистральные ТНВД системы Common Rail

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

Способы дозирования топлива в ТНВД

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

В классификации используются три типа устройств:

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

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

Признаки и причины неисправности

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

Как качество топлива влияет на срок службы бензонасоса

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

Устройство топливного насоса бензинового двигателя

Мы продолжаем наш цикл статей об устройстве топливной системы автомобиля. Сегодня речь пойдет о топливном насосе бензинового двигателя.

Механический и электрический бензонасос

Бензонасос представляет собой важнейший элемент топливной системы. Главной его задачей становится доставка горючего из топливного бака в задней части автомобиля к системе дозированной подачи в подкапотном пространстве. Такой системой считается карбюратор или инжектор. Бензонасос может быть представлен как механической конструкцией, так и электрическим бензонасосом.

Бензонасосы механического типа нашли свое применение в автомобилях с карбюратором и обеспечивают подачу топлива под невысоким давлением. Электрические бензонасосы применяются в авто с инжектором, так как отвечают за подачу топлива под высоким давлением и поддерживают рабочее давление в системе.

Механический бензонасос закреплен снаружи топливного бака или вблизи карбюратора, так как нет необходимости в создании высокого давления в системе топливоподачи. Электрический бензонасос обязательно находится внутри топливопровода или резервуара с горючим.

Существует также схема установки сразу двух бензонасосов. Один бензонасос установлен в баке и работает с большими объемами топлива, прокачивая его под низким давлением. Другой бензонасос работает с малым объемом горючего и создает высокое давление перед системой впрыска. Такой насос имеет название топливный насос высокого давления. Его зачастую располагают в подкапотном пространстве вблизи силовой установки или прямо на ней.

Стоит отметить, что карбюраторные двигатели считаются устаревшими, давно уступив место более производительным, экономичным и экологичным инжекторным ДВС. Существует ряд моделей, где электрический насос находится под контролем ЭБУ. Система учитывает положение дроссельной заслонки, качество топливно-воздушной смеси и состав выхлопа, тем самым параллельно корректируя работу бензонасоса.

Конструкция механического насоса

Механический бензонасос состоит из:

  • крышки;
  • сетчатого фильтра;
  • верхней части корпуса;
  • тарелки верхней;
  • рабочих диафрагм;
  • дистанционных проставок;
  • предохранительной диафрагмы;
  • тарелки нижней;
  • штока;
  • возвратной пружины;
  • нижней части корпуса;
  • рычага для ручной подкачки;

Данная конструкция образует камеру, которая имеет впускные и выпускные клапаны. Указанные клапаны находятся в верхней части корпуса механического бензонасоса. Такие клапаны являются текстолитовыми шайбами, которые поджимаются пружинами малого размера к латунным седлам клапана.

Принцип действия

Специальный приводной рычаг механического бензонасоса все время осуществляет движение вверх и вниз, но диафрагма сдвигается рычагом вниз только тогда, когда необходимо заполнение камеры топливного насоса. Диафрагма задвигается обратно вверх при помощи возвратной пружины. Так происходит процесс подачи топлива в карбюратор.

Если взглянуть на работу механического бензонасоса более внимательно, то следует учитывать небольшое различие для заднеприводных автомобилей и моделей с передним приводом. Авто с задними ведущими колесами имеет эксцентрик, расположенный на вале привода. Указанный элемент оказывает воздействие на толкатель. Модели с передним приводом имеют аналогичный эксцентрик, но он уже находится на распредвале двигателя.

Толкатель осуществляет нажатие на рычаг, а рычаг уже нажимает на балансир. Такой балансир находится в нижней части корпуса самого бензонасоса. Балансир преодолевает сопротивление пружины и тянет вниз шток с диафрагмами бензонасоса. Таким способом достигается разрежение. Горючее проходит через впускной штуцер, а впускной клапан пропускает топливо в полость над диафрагмами.

Далее эксцентрик соскакивает с толкателя. Происходит освобождение рычага, балансира и штока с диафрагмами. Прижимная пружина заставляет шток с диафрагмами двигаться вверх, тем самым создавая давление в рабочей камере бензонасоса. Под образовавшимся давлением происходит закрытие впускного клапана и открытие выпускного. Через этот клапан горючее попадает в выпускной штуцер, далее продолжает движение по соединительному шлангу и проникает в поплавковую камеру карбюратора. Подробнее о карбюраторе можно узнать в статье об устройствах топливоподачи.

Если осуществлять ручную подкачку топлива на механическом бензонасосе, то рычаг подкачки на корпусе насоса через кулачок сразу оказывает воздействие на балансир и шток с диафрагмами. Толкатель в данном случае не задействуется.

Когда поплавковая камера в карбюраторе полностью заполнена, тогда игольчатый клапан больше не пропустит туда топливо, а насос будет работать в дежурном режиме. Дело заключается в том, что давление от перемещения диафрагм в корпусе насоса все равно не способно преодолеть сопротивления игольчатого клапана.

Устройство электрического топливного насоса

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

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

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

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

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

Основные элементы простейшего электронасоса

Электрический бензонасос состоит из:

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

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

Виды топливных насосов

Сегодня существуют электронасосы различных видов, но наиболее распространенными считаются:

  • роликовый;
  • шестеренный;
  • центробежный;

Роликовый

В основе такого насоса лежит ротор и ролики, которые обеспечивают всасывание и подачу топлива. Работа всей конструкция построена на увеличении объема пространства между ротором и роликом в процессе работы. В такой момент увеличения объема образуется разница в давлении, топливо заполняет образовавшееся пространство. Дальнейшая подача горючего прекращается тогда, когда это пространство полностью заполняется. Следующим шагом становится вращение ротора и уменьшение объема пространства. Это обеспечивает нужное давление, что влечет открытие выпускного отверстия, а нагнетаемая доза топлива попадает в систему.

Читайте также  Какие бывают радары гибдд

Шестеренный

Всасывание топлива в шестерном насосе построено на движении внутренней шестерни относительно внешней. Внутренняя шестерня и есть ротор, вторая же шестерня является внешней и называется статор. Ротор вращается, а в его боковых зубьях при вращении получаются своеобразные камеры. С их помощью происходит всасывание и топливо нагнетается.

Рассмотренные выше шестернный и роликовый насосы имеют такие особенности конструкции, что размещать их возможно только в топливопроводе. Наиболее востребованным и широко распространенным видом топливных насосов в современных авто являются центробежные насосы. Они характеризуются низким уровнем шума и обеспечивают наибольшую равномерность подачи топлива.

Центробежный

Данные насосы располагаются внутри топливного бака. Основным элементом насоса подобного типа является крыльчатка с большим количеством лопастей. Указанная крыльчатка вращается внутри камеры. В этой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапан. Результатом вращения лопастей крыльчатки становятся завихрения топлива, обеспечивается его активное всасывание, рост и поддержание рабочего давления в топливной системе.

Распространенные неисправности

Электрический топливный насос имеет достаточно большой ресурс, который заложен в него инженерами. Но такой ресурс становится реальным только при соблюдении ряда условий, которых в процессе эксплуатации добиться удается далеко не всегда.

Главными врагами насосов являются:

  1. Езда с практически пустым топливным баком;
  2. Загрязненный топливный фильтр или сетка бензонасоса;

В первом случае насос плохо охлаждается по причине отсутствия должного количества топлива в баке, а также возрастает риск захватить из бака осевшую в самый низ грязь и даже воздух. Все это может послужить поводом для сокращения ресурса и/или выхода топливного насоса из строя. Старайтесь сразу же и немедленно заправляться после загорания сигнальной лампочки, а еще лучше держите в баке не менее 5-10 литров неприкосновенного запаса.

Второй причиной неполадок с бензонасосом является использование грязного топлива низкого качества и несвоевременная замена фильтров. Топливному насосу необходимо постоянно поддерживать рабочее давление. Протолкнуть топливо через забитые фильтры устройству намного сложнее, а это говорит о неизбежном возрастании нагрузки на насос и повышенном его износе.

В итоге

Итогом нашей статьи станет небольшой список основных признаков, которые помогут диагностировать проблемы с бензонасосом или неполадками в топливной системе:

  • Приходится очень долго крутить мотор стартером при запуске как холодного, так и ранее прогретого двигателя. Это может говорить о том, что насосу сразу не удается создать необходимое рабочее давление в системе;
  • Сложности при разгоне, двигатель с большим трудом набирает обороты, запоздалая реакция на нажатие педали газа, провалы и рывки в движении;
  • Вы уверены, что в баке есть бензин, машина заводится, но затем непредсказуемо глохнет;
  • Повышение шума, который слышен в салоне и исходит от топливного насоса. Насос может сильно гудеть, издавать треск, писк или хлопки;
  • Наблюдается увеличение расхода топлива по непонятным причинам;
  • Неустойчивая работа мотора в разных режимах работы, плавающие обороты и другие признаки, похожие на троение;
  • Полное отсутствие звука работающего бензонасоса в момент включения зажигания;

Теперь Вы познакомились с устройством различных типов топливных насосов, которые повсеместно встречаются на отечественных автомобилях и иномарках различного года выпуска.

Соблюдение этих простых рекомендаций может служить надежной гарантией того, что бензонасос определенно не доставит Вам в процессе эксплуатации автомобиля никаких проблем.

Устройство, поломки бензонасоса

Бензонасос является одним из важнейших компонентов системы питания двигателя. Неисправность насоса приводит к перебоям в работе ДВС, провалам при нажатии на газ либо и вовсе к проблемам с запуском. Рассмотрим устройство, принцип работы бензонасосов инжекторных и карбюраторных моторов; поговорим о поломках и способах диагностики.

По своему принципу работы топливные насосы (ТН) бензиновых ДВС делятся на 2 типа:

  • электрические;
  • механические.

В работе двигателя бензонасос используется для перекачки топлива из бака к карбюратору либо топливной рейке с форсунками. На авто с непосредственным впрыском и топливным насосом высокого давления (ТНВД) бензонасос используется в качестве подкачивающей секции.

ТН с электроприводом

Долговечную работу, простоту изготовления и большую эффективность можно получить при использовании электрического бензонасоса, который управляется специальным реле. Он позволяет создать давление в пределах 0,3-0,4 МПа (в двигателях с непосредственным впрыском – до 0,7 МПа), что превосходит возможности механического ТН. Устройство во многом зависит от того, где находится топливный насос: в баке или в подкапотном пространстве. Но принцип работы всех ТН такого типа можно считать идентичным. В подавляющем большинстве современных авто используется погружаемый бензонасос, который располагается в баке. Это хоть и чревато небольшими механическими потерями и уязвимостью, связанными с большой длиной топливной магистрали, но насос получает гораздо лучшее охлаждение.

В процессе работы омывающее корпус и проходящее сквозь электродвигатель топливо отводит значительную часть тепла. Именно поэтому на ресурсе так сильно сказывается езда с практически пустым баком.

Устройство

Электрический бензонасос состоит из двух частей: электрического привода (представляет собой обычный электродвигатель) и насосной части (закачивает горючее из топливозаборника). Погружаемые насосы размещаются в едином корпусе с сеточкой, осуществляющей грубую очистку топлива.

В зависимости от конструкции заборного механизма, существуют несколько видов насосной части:

  • роликовый насос. Топливо подается за счет вращения ротора с подвижными роликами. При увеличении пространства между роликом и ротором в свободном пространстве создается разряжение, которое заполняется бензином. При дальнейшем вращении ротора пространство уменьшается, что позволяет создать давление и подать топливо через выпускной канал;
  • шестеренчатый бензонасос. Принцип работы схож с предыдущим видом, но изменения площади свободного пространства происходит вследствие вращения шестерни;
  • центробежный насос. Нагнетание топлива возникает из-за завихрения, провоцируемого вращением крыльчатки в корпусе. Подача и отвод горючего осуществляется через соответствующие каналы внутри корпуса.

Дополнительно можно выделить гибридные топливные насосы. Конструктивно они напоминают механические устройства, но движение диафрагмы осуществляется не приводом толкателя, а электромагнитным клапаном и специальным реле.

Логика работы

В автомобилях, у которых управление основными узлами жизнеобеспечения ДВС осуществляется по CAN-шине, команду к запуску бензонасос получает от электронного блока управления двигателем. Перед запуском ДВС необходимо создать давление в топливопроводе, поэтому сразу после включения зажигания ЭБУ подает сигнал на реле, которое включает бензонасос. В некоторых авто подача питания на реле и включение бензонасоса осуществляется в момент открытия водительской двери. Время работы бензонасоса в таком режиме исчисляется секундами, после чего питание отключается. Последующий запуск произойдет уже при начале вращения стартера.

Основные неисправности, простейшая диагностика

К основным поломкам, из-за которых может не работать бензонасос, относятся:

  • перегорание предохранителя;
  • обрыв питания, окисление контактов;
  • износ щеточного узла, вследствие чего ухудшается производительность, разрушение коллектора, износ втулок ротора;
  • засорение;
  • критический износ трущихся пар роликовых и шестеренчатых топливных насосов;
  • разрушение пластмассовой муфты, посредством которой вал якоря электродвигателя соединяется с ротором насоса.

Чтобы понять, почему не работает бензонасос, достаточно базовых навыков пользования мультиметром. Наличие питания на разъеме ТН после включения зажигания будет означать, что неисправность в насосе. Если питание не приходит и бензонасос не запускается, то следует проверить цепь до разъема, а также реле.

Основные симптомы неисправности:

  • увеличение шума, появление посторонних звуков;
  • провалы при резком нажатии на газ;
  • двигатель периодически глохнет (особенно на горячую);
  • проблемы с запуском.

Одним из важнейших элементов системы питания инжекторного двигателя является реле бензонасоса. Оно используется для уменьшения нагрузки на бортовую сеть, так как управление силовыми контактами осуществляется подачей слабого напряжения на соответствующие выводы электромагнитного реле. Принципиальная схема подключения бензонасоса.

Принцип работы реле, а также способы проверки вы можете увидеть на видео.

Механический ТН

Насос такого типа работает от распределительного вала двигателя. Вращение эксцентрика провоцирует нажатие рычага (толкателя). На фото представлена отечественная конструкция, состоящая из рычага и балансира. У зарубежных производителей более распространена схема с двуплечим рычагом (коромыслом).

Тяга насоса с диафрагмой при воздействии толкателя на балансир, преодолевая сопротивление пружины, опускается и засасывает топливо через впускной клапан. Как только эксцентрик ослабляет свое давление, пружина возвращает диафрагму, выталкивая топливо к карбюратору через выпускной клапан. При наполнении поплавковой камеры в пространстве над диафрагмой создается давление, которое пружина не может преодолеть. А поскольку балансир и тяга насоса не соединены между собой, то балансир может двигаться вхолостую. Как только давление в поплавковой камере падает, диафрагма выдавливает бензин – работа топливного насоса возобновляется.

Основные неисправности

  • Прорыв диафрагмы. Поломка случается достаточно редко, но при наступлении может обернуться капитальным ремонтом ДВС. При значительном нарушении целостности диафрагмы бензин начинает поступать в масло, разжижая его.
  • Износ сочленений эксцентрика, толкателя и балансира. В таком случае зазор между элементами получается слишком большим, что сказывается на величине хода тяги и диафрагмы.
  • Износ посадочных мест перепускных клапанов, вследствие чего клапаны начинают пропускать топлива. Также встречаются случаи перекоса клапанов, потери эластичности и засорения.
  • Поломка пружинной диафрагмы.
  • Засорение сетчатого фильтра, из-за которого бензонасос может даже сгореть.

Большое количество деталей, которые требуют подгонки, а также общие конструктивные недоработки заставили конструкторов отказаться от механических бензонасосов в работе двигателя. Примером конструктивных дефектов является закипание топлива в наддиафрагменном пространстве. Образовавшиеся пары бензина преодолевают сопротивления игольчатого клапана. В итоге во впускной коллектор непроизвольно попадает топливо, что оборачивается трудностями при последующем запуске.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: