ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92
[email protected]

Как работает топливный насос: Принцип работы топливного насоса

Содержание

Топливный насос автомобиля: назначение виды принцип работы диагностика и замена

Главная страница » Топливный насос автомобиля: назначение виды принцип работы диагностика и замена

Топливный насос – один из важных компонентов оснастки двигателя автомобиля. Благодаря работе такого механизма обеспечивается снабжение мотора машины рабочим ресурсом. Разработаны, выпускаются и устанавливаются на автомобильных моторах разные по исполнению топливные насосы. В частности, широкое распространение получили механические и электрические конструкции.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

Топливный насос двигателя автомобиля (механическая конструкция)

Механический вариант – это быстро стареющее, постепенно утрачивающее актуальность эксплуатации оборудование. Всё больший приоритет относительно применения на автомобилях получают электрические конструкции. Рассмотрим обе системы и связанные нюансы эксплуатации.

Устройства механического типа используются совместно с моторами устаревших модификаций, где применяются карбюраторы. Правда, встречаются модели автомобилей, где отмечается дополнительное присутствие электрического топливного насоса низкого давления, установленного непосредственно внутри бензобака или рядом.

Функционально механической помпой организуется откачка ресурса из бензобака с последующим нагнетанием в область карбюратора. Такое действие происходит, когда двигатель автомобиля запускается или уже находится в рабочем состоянии.

Принцип работы механической помпы

Принцип работы механического топливного насоса сопровождается контактом плечевого рычага с телом распределительного вала. Моменты движения рычага передаются резиновой диафрагме, находящейся внутри конструкции помпы. Как результат, диафрагма периодически движется вверх — вниз.

МЕХАНИЧЕСКИЕ

Конструкция механического типа: 1 – плечевой рычаг под распределительный вал; 2 – упорные пружины; 3 – пружина диафрагмы; 4 – диафрагма; 5 – клапан; 6 – чаша; 7 – выходной патрубок

Движением диафрагмы вверх вниз создаётся вакуум и давление, благодаря чему топливо втягивается в область насоса и проталкивается вперёд.

Однонаправленное движение образуется благодаря обратным клапанам.

Клапана встроены внутри конструкции топливного автомобильного насоса. Механическую систему отличает довольно низкое давление 0,27 – 0,68 АТИ. Однако карбюраторная система как раз и рассчитана на небольшое давление.

Топливный насос двигателя автомобиля (электрическая конструкция)  

Другая конструкция — электрический топливный насос, традиционно присутствует на двигателях, где используется система впрыска топлива. Помпа предназначена для перекачки топлива из бензобака в систему инжекторов.

Электрический аппарат подаёт топливо под высоким давлением (от 2 до 6 АТИ), обеспечивая качественное распыление инжекторами в область камеры сгорания. Здесь имеет значение давление жидкости.

Давление должно соответствовать техническим характеристикам, чем обеспечивается правильная (качественная) работа автомобильного двигателя. Крайне низкое давление, создаваемое насосом, приводит к обеднённой подаче, провоцируя:

  • сбои процесса зажигания,
  • нестабильность работы мотора,
  • полную остановку работы двигателя.

Чрезмерно высокое давление также приводит к нарушениям работы автомобильного мотора, выбросам топлива в атмосферу, загрязнению окружающей среды.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

Электрическая конструкция перекачивающего аппарата: 1 – выпускной клапан; 2 – впускной клапан; 3 – камера; 4 – диафрагма; 5 – упорная пружина; 6 – соленоид; 7 – вал; 8 – контактный элемент

Электрические топливные насосы обычно смонтированы внутри топливного бака, но также не исключены варианты монтажа снаружи ёмкости. Встречаются модели автомобилей, где присутствуют одновременно два аппарата:

  1. Подкачивающий насос (установлен внутри бака).
  2. Основной насос (установлен снаружи топливной ёмкости).

Расположение непосредственно внутри бака с топливом помогает снизить шумовую составляющую. К тому же погружение оборудования в жидкость улучшает эффект смазки и охлаждение электродвигателя.

Однако постоянная эксплуатация автомобиля при заполнении топливного бака менее чем на 1/4, приводит к сокращению срока службы насоса, что, как правило, обусловлено фактором перегрева.

Не полностью залитый топливом бак автомобиля также увеличивает риск кратковременного холостого хода насоса (работа без топлива) при резких поворотах, торможении или ускорении в процессе движения машины.

Не исключены также физические повреждения электрической конструкции по причине недостаточного охлаждения и смазки.

Типичные исполнения электрических топливных помп

Электрические топливные насосы изготавливают разных конструкций. Устаревшие модели традиционно представляют насос с «поршневыми ячейками» прямого вытеснения.

Здесь используются ролики, установленные на смещённом диске, который вращается внутри стального кольца. Топливо втягивается внутрь пространства (ячейки) между роликами и проталкивается от входа насоса к выходу.

Вал роликовых насосов обычно вращается на скорости около 3000 об/мин. Роликовый тип топливной помпы создаёт очень высокое давление, скорость потока поддерживается постоянной. Однако выход на устройстве носит импульсный характер, поэтому топливная магистраль после насоса дополняется глушителем, ослабляющим импульсное давление.

Другим типом позитивно-смещаемого насоса выступает так называемая «героторная» конструкция. Эта система аналогична масляному насосу и работает по принципу движения смещаемого ротора для проталкивания топлива к выходному коллектору. Героторные топливные насосы поддерживают скорость вращения ротора  на уровне 4000 об/мин.

УНИВЕРСАЛ

Конструкция «турбинного» исполнения, устанавливаемая на современных моделях авто: 1 – поток топлива; 2 – лопастное колесо турбины; 3 – электрический мотор в защитном кожухе; 4 – клапан одностороннего движения; 5 – выход

Моторы многих современных автомобилей комплектуются топливным насосом турбинного типа. Лопасти турбины проталкивают топливо по ходу движения в момент вращения рабочего колеса. Этот тип помп не имеет отношения к системам прямого вытеснения, соответственно:

  • отсутствуют пульсации потока,
  • отмечается плавность хода механизма,
  • для конструкции характерна тихая работа.

При этом системой поддерживается высокоскоростное вращение (до 7000 об/мин), потребляется меньше тока по сравнению с насосами более старого исполнения. Конструкция также отличается менее сложной механикой и отмечается долговечностью в эксплуатации.

Как работает электрическая конструкция топливного насоса?

Поворотом ключа зажигания модуль управления силовым агрегатом подаёт питание на реле, через контактную группу которого подаётся напряжение на двигатель топливного насоса.

Двигатель начинает вращаться, создавая давление в топливной системе. Системный таймер при этом ограничивает продолжительность работы насоса до запуска двигателя автомобиля.

Топливо забирается через впускной патрубок, проходит сетчатый фильтр. Затем поток жидкости направляется через односторонний обратный клапан (которым поддерживается остаточное давление в системе, когда насос не работает) и выталкивается по направлению к топливной линии и следующему фильтру.

Топливный фильтр используется для отсечки:

  • ржавчины,
  • грязевых отложений,
  • других твёрдых частиц,

предотвращая засорение такими частицами топливных форсунок.

Далее поток поступает в топливную рампу двигателя и направляется к отдельно взятым топливным форсункам. Регулятором топливной рампы поддерживается необходимая величина давления топлива, излишнее давление сбрасывается обратно в бак.

ЛУБРИКАТОР

Схема транспортировки топливного ресурса для конструкции автомобиля: 1 – форсунки автомобильного мотора; 2 – направляющая насадка; 3 – регулятор давления; 4 – линия передачи; 5 – фильтр тонкой очистки; 6 – заправочный бак; 7 – угольный фильтр грубой очистки; 8 – сетчатый фильтр; 9 – помпа топливная

Более современные автомобили оснащаются безвозвратными системами. Здесь регулятор давления топлива расположен непосредственно внутри топливного бака и является частью модуля топливного насоса. Такие конструкции не предусматривают наличия линии возврата топлива от двигателя обратно в бак.

Топливный электрический насос работает непрерывно, пока двигатель автомобиля работает, и ключ зажигания активирован. Допускается работа с постоянной или переменной скоростью в зависимости от нагрузки и скорости автомобильного мотора.

Если двигатель авто заглохнет, автоматика обнаружит потерю сигнала оборотов и выключит электрический топливный насос.

Неисправности автомобильных топливных насосов

Рассматривая возможные дефекты описываемых устройств, отметим прежде проблемы механических конструкций. Собственно, главной проблемой, с которой сталкиваются владельцы машин, является неработоспособность помпы в виду разных причин.

Так утечка через диафрагму или односторонний клапан конструкции механического топливного насоса приводит к потере давления топлива и снижению питания карбюратора. Этот дефект сопровождается сбоями в работе мотора:

  • осечками запуска двигателя,
  • нестабильностью оборотов,
  • периодическим прекращением работы мотора.

Если же насос полностью выходит из строя, топливо не поступает в карбюратор, двигатель попросту не запускается. Утечки топлива являются еще одной распространенной проблемой, обычно из-за появления трещин или мелких отверстий в резиновой диафрагме.

Ослабление впускных или выпускных фитингов также создаёт проблемы в работе.

Как проверить работу механического топливного насоса?

Механическую конструкцию допустимо проверить на работоспособность одним из четырёх способов:

  1. Визуальный осмотр.
  2. Прокачка дросселем.
  3. Отсоединение топливной линии.
  4. Проверка давления.

Для первого варианта достаточно осмотреть устройство. Если заметна утечка топлива, скорее всего, вышла из строя мембрана. Тогда топливный механический насос необходимо заменить.

МЕМБРАННЫЙ

Менять помпу – процедура довольно обременительная, как с финансовой точки зрения, так и в плане исполнения механической работы. Поэтому желательно выстроить качество работы аппарата, чтобы обеспечить долговечность

Вариант второй предполагает съём воздушного фильтра, после чего наблюдая за горловиной карбюратора, необходимо прокачать дроссельную тягу. Если насос рабочий, отметится впрыск топлива в карбюратор. В противном случае возможные причины:

  • забит фильтр,
  • засорен топливопровод,
  • нет топлива в баке,
  • неисправен топливный насос.

Третий вариант проверки – отсоединение топливной линии в точке, подключенной на карбюраторе. Отключенный конец трубопровода нужно поместить внутрь подходящей ёмкости.

Затем потребуется прокрутить мотор, наблюдая за выходом топлива из трубки. Если наблюдается достаточно сильный выброс топлива из трубки – аппарат исправен. В противном случае возможен любой из дефектов, отмеченных выше.

Наконец, четвёртый вариант проверки – давлением. В этом случае потребуется манометр, который подключают на выходе топливного насоса. Затем проворачивают мотор, одновременно контролируя показания манометра. Показания должны соответствовать значениям, указанным в спецификации.

Топливный насос — как проверить работоспособность устройства?

Традиционный способ диагностики — прослушивание работы механизма на присутствие посторонних шумов сразу после активации ключа зажигания. Отсутствие шумов работы механизма электрической помпы указывает на исправность аппарата.

Проверить работоспособность устройства можно и по характерному запаху выхлопных газов, испускаемых выхлопной трубой при запуске автомобильного двигателя. Если запах газов не чувствуется, такая ситуация указывает на недостаток топлива в двигателе. Причиной тому может стать:

  • неисправность электрической помпы,
  • неисправность реле помпы,
  • выгорание предохранителя,
  • нарушение проводного соединения.

Автоматика большинства моделей автомобилей не предусматривает определение неисправности электрической помпы посредством диагностических кодов.

Также отсутствует контрольная лампа работы помпы. Двигатель автомобиля нормально проворачивается стартером, искра на свечах присутствует, но мотор не запустится за неимением топлива.

 

Более продвинутые конструкции автомобильных двигателей оснащаются тестовым фитингом давления топлива, установленным обычно на рампе. Достаточно прикрепить к фитингу проверочный манометр, чтобы определить давление топлива. Также вместо фитинга может устанавливаться датчик давления.

Если давление топлива равно нулю, электрическая помпа не работает. Если значение давления топлива меньше указанного спецификацией, требуется дальнейшая диагностика для определения причины. Тогда возможны неисправности:

  • регулятора давления топлива,
  • линейной магистрали,
  • линейных фильтров,
  • электрических цепей.

Еще один способ определить работоспособность топливной помпы, — залить небольшое количество энергоресурса в область дроссельной заслонки. Если двигатель автомобиля запускается, работает некоторое время, после чего глохнет, — это явный признак дефектов электрической помпы.

При помощи информации: Mechanics.StackExchange

Как работает топливный насос в автомобиле

Двигатель автомобиля сжигает смесь бензина и воздуха. Бензин выкачивается из бака по трубке и смешивается с воздухом в карбюраторе, а затем поступает в двигатель.

Система впрыска топлива, используемая в некоторых двигателях, смешивает бензин с воздухом во впускном коллекторе.

Топливный насос выкачивает бензин из бака и подает по трубке в карбюратор.

Насос может быть механическим или электрическим. В первом случае он работает под управлением двигателя, а во втором — никогда не располагается в баке или рядом с ним.

Циркуляционная система подачи топлива

В эту систему подачи топлива входят подающая и возвратная трубы, в которых постоянно циркулирует бензин. При необходимости карбюратор получает из них топливо. Как правило, чаще используются системы с одной трубкой.

Как обезопасить бензобак

Из соображений безопасности бензобак всегда находится на противоположной от двигателя стороне автомобиля.

В баке находится датчик-поплавок, который передает информацию прибору для контроля уровня топлива и сообщает о степени наполненности бака.

В баке есть отверстие (как правило, с трубкой), позволяющее наполнить его в случае необходимости. В некоторых новейших системах устанавливаются угольные фильтры, чтобы пары топлива не выходили наружу.

Как работает механический топливный насос

Механический насос

В механическом насосе приводной рычаг постоянно движется вверх и вниз, но диафрагма опускается только в том случае, если необходимо наполнить цилиндр. Пружина возврата опускает диафрагму, чтобы доставить бензин в карбюратор.

Механический насос работает под управлением распределительного вала или специального вала, прикрепленного к коленчатому валу. При повороте вала кулачок проходит под вращающимся рычагом и поднимает его.

Второй конец рычага, свободно прилегающий к резиновой диафрагме, которая образует основание цилиндра насоса, опускается вниз и тянет за собой диафрагму.

Когда рычаг опускает диафрагму, возникает сосущая сила, вытягивающая по трубе топливо из бака через односторонний клапан.

Поскольку при повторном вращении кулачка он больше не давит на рычаг, последний возвращается в исходное положение посредством пружины возврата, ослабляя натяжение диафрагмы.

С учетом того, что рычаг неплотно прилегает к диафрагме, он никогда не тянет ее вверх.

Диафрагма может подняться только при сбросе топлива из цилиндра. Бензин не может пройти в бак сквозь первый односторонний клапан, поэтому он проходит сквозь второй клапан в карбюратор.

В случае необходимости карбюратор принимает бензин через игольчатый клапан в поплавковой камере (см. раздел Как работают карбюраторы с переменным диффузором).

Если карбюратор полон, и игольчатый клапан закрыт, бензин из насоса не выходит. Диафрагма остается внизу, а рычаг продолжает двигаться вверх и вниз.

Когда карбюратор может принять новую порцию бензина, пружина возврата поднимает диафрагму, и та за счет свободного крепления вновь прилегает к рычагу. Рычаг снова тянет диафрагму вниз, заполняя цилиндр насоса.

Как работает электрический топливный насос

Электрический насос

Электрический насос обладает сходной конструкцией. Он работает под управлением стержня, который периодически притягивается к электромагнитному переключателю и изменяет состояние контактов.

Электрический насос работает с диафрагмой и клапанами по той же схеме, что и механический, однако вместо распределительного вала диафрагма приводится в движение соленоидом (электромагнитом).

Когда соленоид притягивает к себе железный стержень, тот опускает диафрагму и позволяет бензину попасть в цилиндр.

Оказавшись рядом с контактами, цилиндр размыкает их, ток в соленоиде исчезает, и натяжение диафрагмы ослабевает.

Когда пружина возврата поднимает диафрагму, она также отодвигает цилиндр от контактов. Те смыкаются, и соленоид вновь притягивает стержень, опуская диафрагму.

Постоянная циркуляция бензина

В большинстве механических и электрических систем насос нагнетает бензин только в том случае, если он нужен карбюратору. В альтернативных системах присутствует контур из трубок, которые ведут из бака к карбюратору и обратно. Насос постоянно посылает бензин по контуру, а карбюратор забирает его по необходимости.

Фильтрация бензина и воздуха

Перед попаданием в карбюратор бензин и воздух проходят фильтрацию.

Фильтр бензина — топливный фильтр может быть сменным и представлять собой бумагу в пластиковом корпусе, который находится в топливопроводе. Кроме того, в насосе может находиться проволочный или пластиковый сетчатый фильтр, а также чашка для сбора отстоя.

Воздухоочиститель — воздушный фильтр представляет собой коробку, прикрепленную к системе впуска карбюратора. Как правило, он содержит сменный фильтр с бумажными элементами.

Некоторые старые модели оснащены промасленными элементами из проволочной сетки, которые время от времени необходимо мыть в бензине или керосине, а затем снова промасливать.

уход, эксплуатация, замена, ремонт, полезные советы

Признаки выхода из строя бензонасоса

Два основных признака, которые должны насторожить автовладельца:

  1. Несвойственные ранние звуки в работе (тарахтение, чрезмерное гудение насоса).
  2. Авто утратило былую мощь и пропала сила тяги. Такие признаки в работе двигателя могут возникнуть и по другим причинам, но, как правило, это первый сигнал о неисправности в работе топливного насоса.

Разновидности насосов

Сегодня применяют два типа бензиновых насосов, которые различаются по конструкции и месту установки. Однако принцип действия у всех моделей одинаковый – качать горючее под напором, гарантируя его нормальную подачу в цилиндры силового агрегата.

Итак, по конструктивным особенностям и устройству принято делить насосы на:

  • стандартные, с механическим принципом действия;
  • высокопроизводительные или электрические.

Механический нагнетатель топлива

Механический бензонасос

Первая разновидность насосов применяется на авто, оснащённых карбом. В большинстве случаях размещается на ГБЦ мотора. Таким образом, конструкторы добиваются прямого и короткого привода с распредвалом. Закачка горючего осуществляется за счёт разряжения, создаваемого диафрагмой насоса.

Диафрагма или мембрана расположена внутри корпуса насоса. Снизу она подпружинена, в середине – зафиксирована к штоку, который, в свою очередь, интегрирован с приводом. Наверху размещены два клапана: один впускает топливо, второй – выпускает. Предусмотрены также в устройстве штуцеры, их тоже два. Один втягивает топливо, второй – выкачивает. Рабочей зоной любого механического насоса считается полость, расположенная над диафрагмой.

Принцип функционирования основывается на приведение эксцентрикового кулачка в движение. Он расположен на распредвале. Когда последний вращается, кулачок передаёт движение насосу через привод.

Схема насоса

Подробнее это выглядит следующим образом.

  1. После запуска двигателя распредвал начинает вращаться, тем самым, активизируя толкающий элемент.
  2. Последний запускает рычаг.
  3. Тот в свой черёд тянет ось с диафрагмой, преодолевая нажим пружины.
  4. В пространстве над диафрагмой или в рабочей полости создаётся разряжение.
  5. Впускной клапан за счёт эффекта разряжения открывается, и топливо закачивается внутрь.
  6. После проворачивания распредвала на один виток, толкатель возвращается на место за счёт работы пружины.
  7. Одновременно становятся на свои начальные позиции рычаг привода и диафрагма с осью.
  8. Из-за этого в пазухах возрастает напор, впуск закрывается, выпуск открывается.
  9. Давление выталкивает горючее из полости в карбюратор.

Получается, что все действия стандартного насоса основаны на изменяющихся свойствах давления. Однако это вовсе не означает, что карбу обязательно требуется высокое давление, как например, системам впрыска дизельных моторов. Нет, просто механический насос должен его создавать в небольшом количестве. Напора должно хватить на впуск и выпуск топлива, вот и всё.

Таким образом, бензиновый насос механического типа работает постоянно, пока крутит двигатель. С началом прокрутки распредвала в насосе происходит разряжение, на завершающем обороте вала – повышается напор жидкости. Тем самым, происходит чередование спада и возрастания давления, что и является принципом работы механического насоса.

Очевидно, что после остановки мотора бензонасос больше не действует. Но в нём предусмотрен ручной режим. Например, зимой рекомендуется сначала подкачать топливо немного в карбюратор, а только затем пускать двигатель стартером.

Интересный момент. В карбюраторе инженеры предусмотрели запасные камеры, в которых набирается топливо про запас при работе двигателя. Оно используется в момент разряжения, когда выпускной клапан ещё закрыт. Умное и действенное решение для устройства.

Электронасос

Электрический бензонасос

Используется на инжекторных агрегатах, в которых горючее поступает в двигатель не через карбюратор, а посредством впрыска. В такой системе механический насос не нужен, так как он не сумеет обеспечить нужного давления.

Впрыск априори подразумевает наличие сильного напора жидкости. Вспомним, что инжектор перекочевал в бензиновые системы из дизельных моторов. А они без высокого давления просто не способны работать.

Топливный электронасос размещается в двух местах: в топливной магистрали или внутри бака. Последний вариант встречается гораздо чаще. И это вызвано несколькими целями. Во-первых, находясь внутри бака, насос омывается жидкостью, что обеспечивает его охлаждение и защиту от перегрева. Во-вторых, здесь он надёжно спрятан, и риск механических повреждений снижается в разы.

Как известно, сегодня стали распространены бензиновые системы непосредственного впрыска. Это такое же дизельное устройство, только на бензине, где впрыск идёт непосредственно в цилиндры под высочайшим давлением. Обычный электронасос здесь не справится, поэтому конструкторы предусмотрели ТНВД. Этот нагнетатель работает в паре с электронасосом.

Разделение обязанностей между ними происходит так:

  • электронасос погружного типа (тот, что в резервуаре) создаёт все условия для нормального поступления в систему горючего;
  • ТНВД обеспечивает значительный напор жидкости перед поступлением её непосредственно на форсунки.

Бензонасос с шестерёнками

Моделей электронасосов сегодня довольно много. Однако всего три разновидности получили широкое распространение. Это устройства, функционирующие за счёт шестерёнок, роликов и турбины.

Начнём с насоса шестерёнчатого типа. Его функционирование основано на движении эксцентрика. Устанавливается такой агрегат в топливную магистраль. Две шестерни с внутренним зацеплением, помещенные одна в другую, выполняют главные функции – обеспечивают закачку топлива. Ведущей является внутренняя шестерёнка, которая напрямую связана с электрическим мотором насоса. Она смещена относительно второй шестерни, оказывает на неё прямое влияние.

Роликовый насос или роторно-роликовый устанавливается аналогично — в топливную магистраль. В его конструкции также предусмотрен электромоторчик. Вместо шестерёнок работает диск с роликами. Он установлен непосредственно на ротор, и всё это вместе помещено в обойму нагнетателя топлива. Как и ведущая шестерёнка, ротор несколько смещён по отношению к нагнетателю, тем самым, обеспечивая эксцентриковое расположение. Нагнетатель, в свою очередь, оснащён двумя выходами: через первый горючее поступает, через второй – выталкивается.

Принцип функционирования такого насоса прост. Обороты ротора формируют разряжение, и бензин закачивается. Ролики переносят топливную жидкость дальше, в зону выхода, но предварительно ему обеспечивается давление за счёт эксцентриковой конструкции. Другими словами, бензин из-за этого сжимается, что и образует его давление.

Магистральный электрический бензонасос

Наконец, турбинный или центробежный насос, который более распространён сегодня, является погружной разновидностью. Его помещают внутрь бака, и непосредственно к выходам агрегата подсоединяют шланги и трубки. Подача бензина в таком насосе осуществляется посредством крыльчатки. Последняя имеет много лопастей, и защищена она специальной камерой. В ходе вращения создаются завихрения, которые засасывают топливо и сжимают его, обеспечивая необходимое давление перед подачей.

Выше были приведены упрощённые схемы работы электронасосов. На самом же деле всё намного сложнее, приходится учитывать контактную систему, подключённую к бортовой сети, конструкцию самих клапанов и многое другое. Топливный насос электрического типа в обязательном порядке контролируется БУ, включается в работу только до срабатывания стартерного устройства, а его сеть питания защищена предохранителями и реле.

Признаки неисправности, их причины

  1. Чаще всего бензонасосы страдают от перегрева. Даже 10 минут работы без правильного охлаждения могут привести к поломке моторчика насоса.
  2. Второй враг – вода и грязь. В бензобаке собирается конденсат, который затем попадает в бензин и вызывает коррозию и самого бака, и корпуса бензонасоса.
  3. Повредить насос могут и механические примеси. Как правило, в комплекте с ним идет сетчатый топливный фильтр, который можно промывать и снова использовать. Но если внутрь корпуса начнут проникать крупинки ржавчины и другие грубые частички, они быстро выведут из строя механизм.
  4. Наконец, где электричество – там и проблема с проводкой. Провода электронасосов страдают от вибрации, перетираются и переламываются.

Основные признаки неисправности – либо полный отказ насоса, либо некорректная подача топлива, из-за чего двигатель начинает работать неровно, а бензонасос не срабатывает. Если на разгоне вдруг пропадает мощность или то же происходит при перевозке грузов, не заводится двигатель или заводится с трудом, неровно работает, это может быть следствием того, что насос вышел из строя.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

  • роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
  • блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
  • автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
  • электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
  • автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки  7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер  10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Принцип работы бензонасоса

Принципиальная схема бензонасоса

Основной функцией бензонасоса является передача топлива из бака к двигателю. В инжекторных двигателях топливный насос подключается к топливной рампе, а в карбюраторных – к карбюратору. При этом нужно не просто перекачивать топливо, а еще и обеспечивать определенное давление. Слишком высокое давление приводит к повышенному обогащению смеси и высокому расходу топлива. Слишком низкое давление приводит к обеднению смеси и падению мощности. И первый, и второй случай негативно сказывается на ресурсе двигателя. То есть, то, что бензонасос перекачивает топливо, не свидетельствует о его полной исправности.

Магистральный насос.

Данный вид насоса используется во всеми известной системе двигателя C.R. В данной конструкции дизельного двигателя компрессор отвечает на подачу необходимого количества топливной смеси в проводники ДТ. В отличие от аналогов, магистральные устройства позволяют добиться наиболее высокого давления в топливной магистрали дизельного двигателя. При движении рабочих поршней в составе ТНВД давление в рампе постоянно возрастает. В тот момент когда давление становиться оптимальным, открывается клапан впуска и топливная смесь попадает в магистраль.

Ремонт и обслуживание каждого компрессора могут иметь свои характерные особенности, поэтому перед тем как начать ремонт, ознакомьтесь с характеристиками вашего двигателя

.

При выявлении неисправности ТНВД стоит оперативно начать ремонт насоса для сохранения срока службы ДВС.

Удачи!

Видео: Работа ТНВД

Обслуживание ТНВД

В регламентные мероприятия по уходу за узлом входят:

  • Проверка уровня масла в корпусе ТНВД производится через каждые 60 часов работы.
  • Замена масла осуществляется с периодичностью 240 рабочих часов.
  • Через каждые 960 часов производят проверку насоса на специальном стенде.

В процессе диагностики ТНВД проверяют следующие параметры:

  • давление, создаваемое отдельной секцией
  • производительность отдельной секции
  • равномерность подачи топлива секциями
  • производительность секций в режиме коррекции
  • режимы работы регулятора

При выявлении несоответствия технических параметров, выдаваемых узлом в процессе проверки, производят регулировку или при необходимости ремонт узла с заменой, вышедших из строя деталей. Для осуществления ремонта, а также правильной настройки узла необходима соответствующая материальная база и специалист соответствующей квалификации.

Можно ли делать ремонт бензонасоса своим руками

Механические бензонасосы, в силу своей нехитрой конструкции, подлежат ремонту – собственно, в них и ломаться-то особо нечему. Чаще всего выходит из строя мембрана, иногда шток. Все это можно заменить, хотя большинство автолюбителей предпочитает не заморачиваться и купить новый насос – стоит он недорого и меняется буквально за 10 минут.

Что касается электрического бензонасоса, то чинить его, тем более самостоятельно, не рекомендуется. Теоретически, устройство электрического бензонасоса ремонту не подлежит – так предусмотрено производителем. На практике некоторые народные умельцы вскрывают корпус и питаются отремонтировать или заменить поврежденные или вышедшие из строя детали. Такая самодеятельность чревата серьезными повреждениями топливной системы, так что экспериментировать не стоит, и лучше приобрести новый насос.

Назначение и принцип работы бензонасоса

Топливный насос предназначается для перекачки топлива из одной точки в другую. В автомобиле роль первой точки выполняет резервуар с горючим – бак, а второй – двигатель, куда и происходит перекачка. Данный процесс происходит при определенном давлении, которое поддерживается редуктором насоса, что является очень важным моментом.

Схема бензонасоса

Топливные насосы по типу привода подразделяются на 2 вида: электрические и механические. Внутри первого находится электродвигатель с мини-помпой, который работает от электросети и бесперебойно качает топливо в двигатель. Второй тип встречается все реже, так как установлен на карбюраторных машинах, и функционирует за счет возвратно-поступательного движения рычага.

Схема бензонасоса

Как ремонтировать ТННД

В случае если упала эффективность работы агрегата, топливный насос низкого давления дизельного двигателя необходимо демонтировать и провести ревизию. Зачастую производительность снова вырастает после промывки и прочистки рабочих полостей и элементов устройства.

Зная, как устроен топливный насос низкого давления дизельного двигателя, принцип работы устройства, можно без труда отремонтировать его или же заменить.

То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя

является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.

Как работает ТНВД дизельного двигателя

Благодаря использованию фирменной впрыскивающего оборудования Common Rail, солярка под давлением поступает в заданный момент на распыляющие устройства – форсунки. Управление процессом осуществляется автоматикой. Основная работа ТНВД дизельного двигателя сводится исключительно к созданию сверхвысокого давления дизтоплива. Полное сгорание топлива в рабочих цилиндрах двигателя обеспечивает получение максимальной мощности дизеля, который работает на солярке.

Основное требование к ТНВД – подача дизтоплива под силой давления, равной не меньше 150 мегапаскалей (Мпа). Материалом изготовления корпусной детали насоса является высококачественный алюминиевый сплав АЛ9. В топливном насосе используется, так называемая, плунжерная пара – комплект деталей, состоящий из небольшого цилиндрика малого диаметра и соответствующего стерженька. Материал изготовления этих элементов – сталь повышенной прочности марки 25Х5МА. С целью обеспечения максимальной эффективности дизельного двигателя, при изготовлении данных деталей соблюдается требование по сверхвысокой точности.

Объем подаваемого топлива и время его поступления в камеру сгорания задаются частотой вращения коленвала. Когда водитель нажимает на газ, увеличивая нагрузку, в двигатель подается расчетная порция солярки, достаточная для бесперебойного функционирования мотора. От исправности топливного насоса высокого давления зависит эффективность силового агрегата, а значит, в обязанность автовладельца входит своевременное техобслуживание и регулярный анализ состояния и возможных отказов всех его элементов, включая ТНВД.

Профилактика поломок бензонасоса

Лучшей профилактикой для долговременной работы бензонасоса является его бережная и правильная эксплуатация, а также соблюдение следующих правил:

  1. Все плановые ремонты автомобиля должны сопровождаться заменой всех топливных фильтров.
  2. Необходимо контролировать и обеспечивать чистоту топливного бака и фильтров, а также следить за качеством заправляемого топлива (отсутствие в нем воды, песка и других примесей).
  3. Ликвидация возможности попадания в бак для топлива воды.
  4. Беречь корпус бензонасоса от механического воздействия, вызывающего вмятины и трещины, способствующие развитию коррозионных процессов.

Устройство топливного насоса

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

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

Насос в сборе

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

Типы топливных насосов

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

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

Насос бензинового двигателя

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

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

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

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

Механический бензонасос

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

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

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

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

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

Виды бензонасосов, их особенности

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

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

На инжекторных автомобилях могут использоваться насосы:

  • Вакуумные;
  • Роликовые;
  • Шестеренчатые;
  • Центробежные;

Насосы роторного типа

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

Вакуумный

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

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

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

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

Роликовый

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

Роликовый топливный насос

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

Шестеренчатый

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

Шестеренчатый насос

Центробежный тип

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

Центробежный насос

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

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

Турбинный насос

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

Принцип действия бензонасоса и причины его неисправности

Как работает бензонасос и почему он выходит из строя

Современные легковушки оснащаются на стадии производства электрическими насосами вибрационного действия, которые по сравнению с моделями, предназначенными для механических авто, погружаются прямо в бак. Эти агрегаты не имеют прямого доступа. Нередко автомобилисты сталкиваются с проблемой подачи топлива и пытаются своими силами устранить неполадки системы. Далее более подробно остановимся, на какие моменты в первую очередь следует обратить внимание при подаче горючего.

Признаки неправильной подачи бензина

Топливная система, как правило, выходит из строя по двум причинам:

  1. Если бензин не попадает внутрь цилиндров.
  2. Если поступление жидкости прерывается время от времени.

Первая ситуация возникает, когда двигатель полностью заглох, или его не удается завести. Стартер не может соединиться с агрегатом при вращении. Такой тип поломки является очевидным.

Недостаточное количество бензина вызывает ряд симптомов:

  • мотор издает «странные» звуки, агрегат заводится с трудом, иногда требуется несколько попыток, чтобы завести машину;
  • нестабильная работа двигателя на холостом ходу;
  • автомобиль медленно разгоняется, поскольку дроссель резко открывается;
  • мотор сразу глохнет, если отпустить педаль газа;
  • сильно загруженному автомобилю необходимо больше времени, чтобы разогнаться, преодоление подъемов вызывает сложности;

Подобные проблемы оказываются результатом неисправного состояния насоса или прочих механизмов, к тому же проявление симптомов происходит очень похоже. Чтобы сделать полную диагностику, нужно обладать достаточными навыками и знаниями в автомобильном сервисе.

Как функционирует бензонасос?

Алгоритм поступления бензина к двигателю практически одинаковый во всех автомобилях. Когда включается зажигание, бензонасос получает электрический импульс и поднимает уровень давления в магистрали. Устройство защищает от перегрузки специальный предохранитель.

Читайте также:Дорого и быстро продать авто в Бресте? Легко!

Регулятор давления горючего размещается на магистрали. Его задача заключается в том, чтобы ограничить напор и сбросить излишки бензина назад в бак через отдельно подключаемый трубопровод.

Когда начинает вращаться коленчатый вал и запускается мотор, топливо движется в топливную рампу, где происходит взаимодействие с воздушными массами. Далее бензин поступает в форсунки. Они встроены внутрь цилиндров. Благодаря электронному блоку осуществляется регулирование объема потребляемой системой смеси в камере сгорания.

Проходя через топливную рампу, горючее фильтруется несколько раз. Сначала с помощью сетки, которая установлена на поверхности бака, а потом повторно через фильтр тонкой очистки.

Для справки! Разнообразные модели автомобилей имеют два типа регулятора давления топлива. Обратный трубопровод может прокладываться или под капотом, или прямо в бензобаке. Для подкапотной схемы установки давление системы колеблется в пределах от 2,7 до 3 Бар, а второй вариант размещения подразумевает давление от 3,8 до 4 Бар.

Зачастую начинающие автолюбители думают, что неполадки с бензонасосом возникают из-за отсутствия горючего в цилиндрах. Однако проблемы с топливоподачей случаются также по другим причинам:

  1. Насос не получает напряжения, поскольку вышел из строя защитный предохранитель.
  2. Засорение одного или обоих фильтров не пропускает топливо к двигателю в необходимом количестве.
  3. Сломан регулятор давления. Большая часть горячего сбрасывается назад в бак. До двигателя оно так и не доходит.
  4. Неисправность форсунок.

Для более детального устранения источника проблемы проверяют работоспособность бензонасоса и всех механизмов. Процедура проводится на СТО под руководством опытных электромехаников или самостоятельно в гараже.

Схема проверки работы насоса

Когда мотор полностью заглох, выполняют следующие действия:

  • включают зажигание, но не запускают стартер;
  • прислушиваются к звуку электробензонасоса. Механизм исправен, если издает тихое жужжание из-под задних пассажирских сидений. И, наоборот, если агрегат не отзывается, ищут другие слабые места;
  • с помощью инструкции отыскивают номер предохранителя, который защищает электрическую цепь питания, и делают его замену, предварительно очистив окисленные контакты;
  • если проблему так и не удалось решить, измеряют уровень давления бензина в рампе, что позволяет выяснить, почему цилиндры ощущают нехватку топлива.

Перед тем как проводить диагностику и сопоставлять симптомы неисправности с электробензонасосом, предварительно сбрасывают первичное давление, оставшееся в системе на момент проверки.

Если отметка показателя давления находится ниже допустимого значения, занимаются поиском причин, руководствуясь нижеперечисленными рекомендациями.

  1. При перепадах давления в пределах от 0,2 до 0,3 Бар на холостом ходу следует обратить внимание на фильтры. Скорее всего, произошло засорение сетки грубой очистки или забился конечный фильтр.
  2. Пережимают шланг обратной магистрали, который выходит из радиатора давления, и фиксируют, до какой отметки возрастет напор топлива. Стандартные показатели должны указывать на 5-6 Бар. Если напор едва дотягивает до 4 Бар, это дает повод утверждать, что неполадка скрывается в регуляторе или топливном насосе.

Самым оптимальным методом выявления причины сбоя в работе бензонасоса является проведение замера давления на выходном штуцере. Отметка под стеклом манометра в 5 Бар говорит об исправности агрегата и замене РТД. Именно он отвечает за сброс горячего в обратно бак.

Перед тем как устанавливать новый регулятор, необходимо убедиться в том, что бензопровод и фильтра нормально функционируют. Если заправлять автомобиль дешевым топливом со временем трубки начинают засоряться. Показатели давления на рампе и насосе в таком случае отличаются между собой, хотя регулятор будет работать в прежнем режиме и стабильно избавляться от излишков горючего.

Вторичные признаки поломки

Сигналы, которые проявляются при недостатке горючего в магистрали, свойственны также другим системам, поэтому водители часто заблуждаются по поводу причин поломки. Чтобы исключить ошибочные варианты и достоверно выяснить, где скрыт подвох, нужно вывернуть свечи зажигания и осмотреть их на наличие белого налета. Если электроды выглядят чистыми, топливо поступает в недостаточном количестве, значит, система питания считается неисправной.

Можно попробовать заменить свечи зажигания. Изношенные элементы приводят к перебоям работы насоса, затрудняют запуск и снижают мощность двигателя.

Помимо основных автомобильных агрегатов требуется проверить состояние датчика положения дроссельной заслонки и измерить величину давления в цилиндрах. В процессе эксплуатации теряется давление, среда разряжается. Сгорание смеси постепенно ухудшается, вследствие чего случаются похожие симптомы.

Заключение

Занимаясь поиском решения проблемы, важно учитывать тот факт, что срок действия бензонасоса составляет около 100 тыс. км. пробега. Старые агрегаты неспособны создавать достаточное давление на выходе, поскольку мембрана и прочие детали тоже изнашиваются. Насос, который эксплуатируется после 150 тыс. км. пробега, подлежит замене. В целях безопасности лучше приобрести новый прибор.

Понравилась статья?

Расскажи друзьям

Читайте также
Автомобильная силиконовая смазка

Некоторые водители и близко себе не представляют, насколько обычная силиконовая смазка является необходимой. А ведь по сравнению с обычными маслами она нашла намного больше сфер применения и имеет ряд отличительных преимуществ.

Подробнее…

Грыжа на колесе: эксплуатировать далее или нет