Как работает топливный насос?
Давайте в первую очередь рассмотрим базовое устройство топливного бака. В целях безопасности он находится на противоположном конце автомобиля от двигателя. Внутри него находится поплавок, который через датчик передаёт на приборную панель информацию о том, сколько бензина или дизельного топлива осталось в баке. Бак также имеет вентиляционное отверстие — обычно трубку или небольшое отверстие в крышке заливной горловины бака, чтобы позволить воздуху проникать в резервуар, когда он опустошается. Многие новые системы вентиляционных отверстий имеют также угольный фильтр, который не позволяет парам топлива выходить из бака, но воздуху позволяет входить в бак.
Топливный насос подаёт бензин из бака через трубку в двигатель (точнее, в карбюратор или инжектор). Топливный насос может быть механическим, приводимым в движение работающим двигателем; либо он может быть электрическим, и в этом случае он, как правило, находится рядом или чаще внутри топливного бака. Механические топливные насосы в наше время можно встретить всё реже и реже.
Как работает механический топливный насос
Механический топливный насос приводится в действие от распределительного вала двигателя или посредством специального вала, который в свою очередь приводится в движение от коленчатого вала. В то время когда один из этих ведущих валов вращается, то специальный кулачок, проходящий под рычажок через проушины, крутится вокруг своей оси и с определённой частотой давит на один конец этого рычага. Другой же конец этого рычага соединён с резиновой мембраной, образующей пол в камере насоса. Когда рычаг поднимается за счёт кулачка на другом конце, то он тянет диафрагму, в результате чего создаётся всасывание, которое и закачивает топливо в топливопровод через односторонний клапан, который не даёт перекачиваться топливу, когда его в топливопроводе достаточно.
Как работает электрический топливный насос?
Электрический насос имеет аналогичное устройство мембранного клапана, но, вместо получения привода от распределительного или иного вала (то есть механическим путём), в этом случае тягу диафрагмы обеспечивает электромагнитный переключатель. Этот электромагнитный переключатель тянет железный стержень, который, в свою очередь тянет диафрагму, впуская бензин в камеру.
Большинство механических и электрических систем топливных насосов работают только тогда, когда это нужно двигателю. В современном автомобиле когда Вы только садитесь в свою машину и поворачиваете ключ в замке зажигания в положение «On» (в этом положении ключ остаётся, когда двигатель заведён), тогда начинается свою работу топливный насос — в некоторых автомобилях даже можно услышать еле заметный шум начала его работы.
Установка топливо подкачивающего насоса
Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель
Если вернуться к основной теме, подкачивающий насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.
Также наличие подкачивающего насоса позволяет добиться стабильной работы дизельного двигателя во всех режимах и на любых оборотах, то есть исключается нехватка топлива под нагрузками. Еще отметим, что многие владельцы дизельных авто, которые штатно не имеют дополнительного насоса, принимают решение установить его самостоятельно.
Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.
Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.
Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД
Если говорить о конструкции, топливный насос низкого давления имеет следующие составные элементы:
- Приводной вал
- Ротор с лопастями
- Статор
- Диск распределения
- Приводную шестерню-регулятор
- Соединительные муфты
Принцип действия заключается в том, что сначала начинает двигаться ротор, в результате его лопасти приближаются к статору. В результате под воздействием центробежной силы создаются «камеры» и определенное напряжение. Затем из камер горючее поступает к ТНВД. Для подачи топлива в диске распределения выполнены каналы. Если давление превышает норму, часть горючего перенаправляется на редукционный клапан.
С учетом того, что подкачивающий насос и насос высоко давления связаны, для того, чтобы поддерживать необходимые условия, имеется топливный сливной дроссель. Указанный дроссель представляет собой жиклер, который вкручен в ТНВД.
Данное решение позволяет поддерживать нужные условия в камерах, при этом учитывается зависимость от той скорости, с которой движется приводной вал. Подобная схема хорошо подходит для дизельных моторов, при этом существуют и другие виды подкачивающих насосов.
Разновидности топливных насосов низкого давления
Начнем с того, что топливный насос низкого давления установлен на любом автомобиле, бензиновом (карбюратор, инжектор), так и на многих дизельных, но не на всех. Данное устройство «вытягивает» горючее из топливного бака, после чего топливо проходит через фильтры, попадает в дозирующие системы и подается в двигатель.
При этом подкачивающие насосы бывают механическими и электрическими. На бензиновых карбюраторных ДВС стоит механический насос, на инжекторных моторах подкачивающий топливный насос электрический. Однако если в бензиновых аналогах независимо от типа мотора такой насос является основным, в дизельных двигателях подкачивающий насос подает топливо на ТНВД.
Механический подкачивающий насос, как правило, ставится на блок цилиндров. В действие такое устройство приводит сам двигатель. Если просто, во время вращения мотора происходит нажатие на специальный кулачок насоса, в результате устройство начинает закачивать горючее в карбюратор. Также механический насос имеет специальный рычаг, что позволяет вручную прокачать бензин перед запуском двигателя.
Электрический подкачивающий насос стал необходимостью после того, как появились инжекторные двигатели. Дело в том, что для нормальной работы инжектора топливо должно подаваться на форсунки под более высоким давлением по сравнению с карбюраторными ДВС.
Естественно, слабый по производительности механический насос не способен справиться с такой задачей. Ему на смену пришел электробензонасос. Такой насос фактически представляет собой электродвигатель и насосную камеру, которые объединены в общем в корпусе. Нагнетатель расположен прямо в бензобаке и погружен в топливо. Также в корпус насоса интегрирован датчик уровня топлива и специальная сетка-фильтр для очистки горючего.
Такое решение имеет целый ряд преимуществ, так как устройство более производительное, а также не перегревается от избытков тепла в подкапотном пространстве. Также перед запуском двигателя нет необходимости подкачивать топливо вручную, так как после поворота ключа зажигания подкачивающий насос начинает сразу работать, поднимая давление в системе питания.
Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.
Топливоподкачивающий насос однократного действия
Топливоподкачивающий насос однократного действия состоит из корпуса, в котором размещены шток, поршень и клапана.
На входе и выходе топлива в корпусе в корпусе насоса установлены впускной 5 и выпускной 1 клапаны с пружинами. Привод насоса осуществляется от эксцентрика 3 кулачкового вала ТНВД. Усилие через толкатель передается на привод поршня топливоподкачивающего насоса. Обратный ход поршня осуществляется под действием пружины 6. Принцип работы такого насоса заключается в следующем. При сбегании эксцентрика 3 с толкателя 2 давление на поршень 4 со стороны толкателя пропадает и под действием пружины 6 поршень перемещается вверх. Впускной клапан 5 при этом закрывается, а выпускной 1 открывается и топливо поступает к ТНВД. При набегании эксцентрика 3 кулачкового вала на шток 2 поршень 4 движется вниз. Топливо находящееся под давлением открывает впускной клапан 5 и поступает через прорези в поршне в полость, находящуюся над поршнем.
Как выбрать топливный насос | Новости автомира
Топливный насос – достаточно сложное устройство, без которого невозможна работа автомобиля. Его задачами является компенсация давлений и прогон топлива по системе транспорта. Поломка насоса не является редкостью. При этом каждый насос еще на стадии проектирования проходит этап гидромеханического расчета, в связи с чем готовое изделие по своей сути имеет очень узкую специализацию – установить его можно только на конкретные автомобили, оснащенные конкретными двигателями и т.д.
Для чего нужно устройство
Насос топлива нужен для своевременной подачи топлива, находящегося в баке. Подается топливо в карбюраторных двигателях в карбюратор соответственно, в топливную рампу – в инжекторных, на ТНВД – в дизельных. Поскольку бак находится ниже вышеперечисленных устройств, просто стекать топливо не может. Без насоса здесь не обойтись.
Основные виды
На рынке встречаются следующие топливные насосы:
- Механические;
- Электрические.
Конструкция механического насоса проста и проверена временем. Они эволюционировали, должно быть, из старых водяных насос при шахтах, которые работали за счет парового агрегата. Автомобильные же насосы работают от двигателя. Электрический насос подключен к находящимся в авто генератору и аккумулятору, в связи с чем его легко установить сразу внутри бензобака (или по длине топливной магистрали).
Различаются насосы также по давлению: низкого давления, высокого давления. Первые обычно являются вспомогательными, а вторые активно применяются в дизельных автомобилях и автомобилях, в которых бензин впрыскивается напрямую.
Отсюда следующая классификация: механические (используются в ТНВД и карбюраторах), электрические (используются в ТНВД и инжекторах).
Подробнее об электрических насосах
Лучше всего себя показывают насосы с электрическим приводом. Причина кроется в инжекторных двигателях, которые для работы требуют высокого давления и подачи топлива без пульсаций, вызывающих «голодание» форсунок двигателя. Когда зажигание включается, стартер приводится в действие позже насоса на 2 секунды.
Электрические насосы легкие, эргономичные и недорогие. Они также безопасные, так как их работа прекращается в следующих случаях:
- Произошло ДТП;
- Уровень моторного масла опасно низкий;
- Остановка двигателя, когда зажигание все еще включено.
Такие насосы чаще всего устанавливаются прямо внутри бензобака, что обеспечивает изоляцию от воздуха, качественное охлаждение и удаленность от мотора. Возможно и его расположение дальше по топливной магистрали, но такое встречается относительно редко.
Различают 3 вида электронасосов:
- Центробежные;
- Роликовые;
- Шестеренчатые.
Наиболее ходовыми являются погружные центробежные, оставшиеся два вида могут встречаться в старых авто. Причина в общей надежности и особенностях работы. В центробежных насосах подача жидкости в топлипровод может осуществляться непрерывно.
Сама насосная система включает в себя электрический привод и насосный механизм, емкость всасывания, фильтр и датчик расхода. В нем также имеется предохранительная система, необходимая для сброса давления. Эту систему вместе с крепежами можно купить в сборе, или сам насос отдельно.
Подробнее о механических насосах
Механическая конструкция более всего подходит к карбюраторным двигателям. В дизеле такой насос предварительно подкачивает топливо. Наиболее распространены диафрагменные насосы, состоящие из диафрагмы, шток, двуплечный рычаг. При этом поток имеет пульсирующий характер, так как движение диафрагмы описывается двумя точками: в одной топливо еще не подкачивается, а во второй, верхней, оно толкается в топливопровод. В дизельных автомобилях насос оборудован шестернями, приводящими топливо в движение.
Обе вышеперечисленные конструкции достаточно просты. Диафрагменный насос также оборудуется рычагом ручной подкачки, за счет чего автомобиль двигатель можно привести в действие даже после длительного простоя.
Определяем время замены
Причин поломок насоса две: особенности эксплуатации и износ механизма. На деле насос выходит из строя сразу по двум причинам, здесь лишь вопрос в том, в каких условиях он работал. А варианты могут быть следующие:
- Поломка произошла из-за перегрева. Пустой топливный бак или засорение фильтра являются причинами того, что насос попросту не может качать топливо и работает вхолостую, без охлаждения;
- Причина поломки кроется в крупных твердых частицах. Собственно, для отделения от топлива сора и нужен фильтр грубой очистки;
- Аварийный режим работы электроцепи. Обрыв проводов, короткое замыкание и тому подобное приводят к отключению насоса предохранителем.
На необходимость скорейшей замены топливного насоса вам укажет следующее:
- Звук работающего двигателя. Обычно это ощутимое изменение тональности звука. Мотор работает то громко, то тихо (топливо подается неравномерно). Всякий автомобилист знает звучание двигателя своего авто, так что сразу заподозрит неладное;
- Двигатель проблемно запускается. Это указывает на неисправность не только насоса, но и аккумулятора и стартера. Придется проверить все устройства;
- Мощность двигателя заметно упала. Попробуйте подняться на возвышенность – если автомобиль такой участков преодолевает с трудом, проблема может крыться в топливном насосе.
Здесь же заметим, что топливный насос реагирует только на крупные частицы, воду и добавки в бензине, которые могут привести к быстрому истиранию деталей и их коррозии. Находящийся дальше по топливной магистрали фильтр востребован только двигателем.
Отметим, что хороший топливный насос работает все время, что вы пользуетесь автомобилем. В случае непредвиденного выхода его из строя и покупки дешевого аналога, вы рискуете проводить замену еще раз.
Правильная эксплуатация
Автолюбителям стоит промывать фильтр грубой очистки, который находится в насосе – он достаточно быстро забивается сором из некачественного топлива. Также важно поддерживать уровень топлива в баке. Если бензина/дизеля слишком масло, насос начнет греться и в конце-концов выйдет из строя. Также стоит заправляться на АЗС хорошим топливом – вы сохраните не только двигатель, но и насос.
Несмотря на высокую устойчивость к перегреву, механические насосы также могут выходить из строя под действием высоких температур. Частая работа на холостом ходу – очень распространненая причина поломки. Одним из простейших методов решения этой проблемы может стать прикладывание мокрой тряпки к корпусу.
Не забывайте также про «стакан», в котором зафиксировано насосное устройство. Там часто скапливается большое количество грязи и парафины, если у вас дизельный автомобиль.
Совершаем покупку
В магазине автозапчастей назовите менеджеру VIN-код своего авто и попросите подобрать оригинал или аналоги. В приоритете оригинал, однако мы еще поговорим о возможных вариантах покупки аналога.
При самостоятельном подборе учитывайте вот что: марка вашего авто, модель, установленный двигатель, тип кузова. Если ищете в интернет-ресурсах, это все что нужно ввести в поисковой системе. То же сообщается и менеджерам магазина. Так вы выйдете на аналоги и оригинальную деталь. При этом геометрические параметры нового насоса должны быть идентичны таковым у старого. Конечно, проблему решают переходники, но усложнять и без того сложную систему новым узлом не стоит.
Правильная замена
Мы уже говорили о том, что возможны два варианта установки топливного насоса: внутри топливного бака и вне его. При этом насосы, размещаемые внутри бака, имеют фиксатор или продаются без него.
Для проведения замены вам нужно иметь под рукой следующее: перчатки, огнетушитель, инструменты. При этом наилучшим местом для работы станет чистый вентилируемый гараж или мастерская. После безопасности важнейшим условием является чистота. Вместе с новым насос в топливную магистраль ни в коем случае не должны попадать пыль, паутина и грязь.
Вам стоит поискать видео-руководства по замене или же найти их в тестовом формате. По факту, особые навыки не нужны. Если же у вас что-то не получается, воспользуйтесь услугами мастеров на СТО.
Стоит ли покупать неновую деталь
Нет и еще раз нет! А дело вот в чем:
- Стертый металл. Элементы насоса попросту могут быть стерты и покрыты тонким слоем ржавчины. Стоит поднести такой насос к глазам, как сразу станут видны мелкие бороздки на роторе мотора. Изделие долго не прослужит;
- Состояние электрики. Опять же, выше мы писали о том, что проводники после контакта с топливом могут выйти из строя в любой момент. Покупая б/у, вы не знаете, какой километраж у вас в запасе до поломки топливного насоса;
- Вопрос ремонта. Механически насосы изредка ремонтируют, ремонт же электрических возможен, но вряд ли оправдан (придется разрезать корпус и затем как-то приводить его в порядок после ремонта). Если предлагаемый вам б/у может выглядеть неплохо, вы никогда не можете быть уверены в том, что находится внутри. Чиненые насосы также могут поломаться в любой момент.
Делаем вывод: покупайте только новую деталь, экономия здесь не оправдана.
Краткий экскурс по брендам
Рекомендуем покупать оригинальные OEM-запчасти для вашего автомобиля. Долго выбирать не придется, так как вы покупаете топливный насос конкретно для вашей модели. Рынок оригиналов представлен частью брендов, которые мы перечислим далее. Разница в маркировке и подходу к оценке качества. К примеру, на заводах Mercedes-Benz топливные насосы тестируется еще несколько раз дополнительно, так что на сборку автомобиля отправляются только лучшие детали.
Если ваши финансы не сильно ограничены, обратите внимание на следующие аналоги: Pierburg, Bosch, Siemens (Германия). Продукция дешевле оригинальный деталей, но по качеству уступает незначительно.
Более дешевые варианты: JP Group (Дания), Meyle (Германия). Нельзя исключать того, что они отслужат чуть меньше 200 тысяч километров пробега.
В случае с другими брендами вы играете в рулетку. Возможно, вам попадется хороший топливный насос, способный прослужить сколько и Siemens. Возможно, он выйдет из строя в тот же год, что был установлен. Выбирать что-то незнакомое не советуем.
Советуем брать аналоги высокой ценовой категории – оно того стоит.
Вывод
Топливные насосы представлены широкой номенклатурой запчастей, так как сконструированы для работы с определенным видом топлива и конкретными двигателями. Покупая OEM-насос, вы гарантированно получите то, что вам необходимо. Приоритетна также покупка аналогов от популярного Bosch. Не берите б/у насос если не хотите проблем! Не забывая о правилах эксплуатации, вы сможете сохранить даже дешевый Meyle, а ведь платить будете всего один раз за покупку и установку.
Подкачивающий насос дизельного двигателя: назначение, устройство, особенности
Подкачивающий насос дизельного двигателя представляет собой топливный насос низкого давления (ТННД). Главной задачей данного устройства становится функция подачи топлива к топливному насосу высокого давления ТНВД. Как правило, подкачивающий насос установлен на «коробе» ТНВД или в непосредственной близости от насоса высокого давления.
Оба насоса соединяются при помощи топливных трубок, по которым дизтопливо подается из ТННД к ТНВД. Параллельно реализована очистка солярки, которая предполагает пропуск через специальные топливные фильтры грубой и тонкой очистки. Далее мы рассмотрим устройство, а также принцип работы подкачивающего топливного насоса более подробно.
Содержание статьи
Подкачивающий насос дизельного двигателя для ТНВД
Итак, топливный насос низкого давления (ТННД) нужен для того, чтобы под небольшим давлением пропустить дизельное топливо через фильтры и затем подать горючее в ТНВД. При этом выделяют два режима работы устройства. Первый режим является так называемым подготовительным, тогда как второй режим рабочий.
Что касается подготовительного режима, в этот момент поршень в насосе движется вверх, параллельно отмечается воздействие эксцентрика, который сжимает пружину. В результате топливо начинает двигаться в камерах, а также проходит между фильтрами. Рабочий режим ТННД представляет собой обратное движение поршня (поршень движется виз).
Стоит отметить, что насос низкого давления перекачивает немного больше топлива, чем необходимо двигателю для ровной работы. Такая подкачка «с запасом» позволяет поддерживать оптимальное давление в системе питания, избегая повышения нагрузок.
Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД
Если говорить о конструкции, топливный насос низкого давления имеет следующие составные элементы:
- Приводной вал
- Ротор с лопастями
- Статор
- Диск распределения
- Приводную шестерню-регулятор
- Соединительные муфты
Принцип действия заключается в том, что сначала начинает двигаться ротор, в результате его лопасти приближаются к статору. В результате под воздействием центробежной силы создаются «камеры» и определенное напряжение. Затем из камер горючее поступает к ТНВД. Для подачи топлива в диске распределения выполнены каналы. Если давление превышает норму, часть горючего перенаправляется на редукционный клапан.
С учетом того, что подкачивающий насос и насос высоко давления связаны, для того, чтобы поддерживать необходимые условия, имеется топливный сливной дроссель. Указанный дроссель представляет собой жиклер, который вкручен в ТНВД.
Данное решение позволяет поддерживать нужные условия в камерах, при этом учитывается зависимость от той скорости, с которой движется приводной вал. Подобная схема хорошо подходит для дизельных моторов, при этом существуют и другие виды подкачивающих насосов.
Разновидности топливных насосов низкого давления
Начнем с того, что топливный насос низкого давления установлен на любом автомобиле, бензиновом (карбюратор, инжектор), так и на многих дизельных, но не на всех. Данное устройство «вытягивает» горючее из топливного бака, после чего топливо проходит через фильтры, попадает в дозирующие системы и подается в двигатель.
При этом подкачивающие насосы бывают механическими и электрическими. На бензиновых карбюраторных ДВС стоит механический насос, на инжекторных моторах подкачивающий топливный насос электрический. Однако если в бензиновых аналогах независимо от типа мотора такой насос является основным, в дизельных двигателях подкачивающий насос подает топливо на ТНВД.
- Механический подкачивающий насос, как правило, ставится на блок цилиндров. В действие такое устройство приводит сам двигатель. Если просто, во время вращения мотора происходит нажатие на специальный кулачок насоса, в результате устройство начинает закачивать горючее в карбюратор. Также механический насос имеет специальный рычаг, что позволяет вручную прокачать бензин перед запуском двигателя.
- Электрический подкачивающий насос стал необходимостью после того, как появились инжекторные двигатели. Дело в том, что для нормальной работы инжектора топливо должно подаваться на форсунки под более высоким давлением по сравнению с карбюраторными ДВС.
Такое решение имеет целый ряд преимуществ, так как устройство более производительное, а также не перегревается от избытков тепла в подкапотном пространстве. Также перед запуском двигателя нет необходимости подкачивать топливо вручную, так как после поворота ключа зажигания подкачивающий насос начинает сразу работать, поднимая давление в системе питания.
Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.
Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель
Если вернуться к основной теме, подкачивающий насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.
Также наличие подкачивающего насоса позволяет добиться стабильной работы дизельного двигателя во всех режимах и на любых оборотах, то есть исключается нехватка топлива под нагрузками. Еще отметим, что многие владельцы дизельных авто, которые штатно не имеют дополнительного насоса, принимают решение установить его самостоятельно.
Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.
Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.
Читайте также
Система питания дизельного двигателя
Устройство и схема работы системы питания дизельного двигателя. Особенности топлива и его подачи , основные компоненты системы питания, турбодизельный ДВС.