Что такое топливный насос низкого давления, его устройство, принцип работы и назначение

Содержание

Подкачивающий насос дизельного двигателя для ТНВД

Топливподкачивающий насос дизель

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.

Назначение

Топливные насосы предназначены для подачи в цилиндры дизеля под определенным давлением и в определенный момент цикла, точно отмеренных порций топлива, соответствующих данной нагрузке приложенной к коленчатому валу. По способу впрыска различают топливные насосы непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском.

В топливном насосе непосредственного действия осуществляется механический привод плунжера, а процессы нагнетания и впрыска протекают одновременно. В каждый цилиндр секция топливного насоса подает необходимую порцию топлива. Требуемое давление распыления создается движением плунжера насоса.

У топливного насоса с аккумуляторным впрыском привод рабочего плунжера осуществляется за счет сил давления сжатых газов в цилиндре двигателя или с помощью специальных пружин. На мощных тихоходных дизелях применяют аккумуляторные топливные насосы с гидравлическими аккумуляторами.

В системах с гидравлическими аккумуляторами процессы нагнетания и впрыска протекают раздельно. Предварительно топливо под высоким давлением нагнетается насосом в аккумулятор, из которого поступает к форсункам. Эта система обеспечивает качественное распыление и смесеобразование в широком диапазоне нагрузок дизеля, но из-за сложности конструкций такой насос широкого распространения не получил. Современные дизели используют технологию с управлением электромагнитными клапанами форсунок от микропроцессорного устройства (такое сочетание называется «common rail»).

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТОПЛИВНОГО НАСОСА

Электрический бензонасос HEP02A идеально отвечает всем моим требованиям. Его основные характеристики следующие:

  • металлический корпус с «ушами» для жёсткого крепления к кузову. Это немаловажно, поскольку насос мембранного типа, соответственно, немного вибрирует при работе;. 
  • длина всего 138,2 мм, диаметр — 58 мм, а вес всего 350 грамм, что позволяет его без труда разместить в подкапотном пространстве;. 
  • рабочий ток 1,8А, что не создаёт высокую нагрузку на генератор и АКБ;. 
  • производительность 70 л/час. Учитывая, что в идеале штатный механический насос выдаёт не больше 60 л/ч, небольшой запас совсем не помешает;.
  •  рабочее давление 0,032-0,045 МПа. Достаточное для прокачки топливной магистрали и уверенного питания карбюратора;. 
  • диаметр подсоединяемых патрубков составляет 0,8 мм, что полностью отвечает диаметру топливной магистрали.

Итак, с насосом я определился. Кстати, пришла посылка довольно быстро, и даже коробка была не помята.

Что это такое

Прежде чем детально разобрать и устройство, и принцип работы, на котором основан ТННД, следует вникнуть в суть этого агрегата. Нужно как минимум понять, что это такое, для чего используется и где стоит в автомобиле. Важно уловить назначение приспособления. Это во многом упростит дальнейшее понимание устройства.

Задача наноса низкого давления заключается в том, чтобы создать оптимальные условия для работы все системы топливоподачи в машине. В зависимости от конкретного автомобиля, на разные машины могут устанавливаться различные виды устройств.

ТННД выступает как элемент, используемый для доставки топлива к ТНВД.

То есть два предусмотренных системой насоса непосредственно связаны друг с другом. В основном помпу низкого давления размещают непосредственно на коробе фактически главного насоса, то есть устройства высокого давления, либо около него. Между ними предусмотрено соединение на основе специальных трубок. По ним протекает топливо, параллельно проходя через очищающие фильтры. Это система грубой и тонкой фильтрации, что необходимо для удаления всех посторонних примесей, присутствующих в горючем.

Что такое топливный насос низкого давления, его устройство, принцип работы и назначение

Топливный бак

  Топливный бак должен быть защищен от коррозии и обязан выдерживать удвоенное рабочее давление системы подачи топлива, по меньшей мере 0,3 бар. Избыточное давление автоматически должно стравливаться через специальные отверстия и предохранительные клапаны, расположенные в баке. При движении по пересеченной местности, наклонах бака или ударах в него топливо не должно вытекать из заливной горловины или устройств для выравнивания давления. Бак должен быть расположен отдельно от двигателя, так, чтобы при любых неисправностях можно было предотвратить воспламенение топлива.

Работа ТНВД

При помощи насоса для подкачки топлива, оно поступает из бака к ТНВД, здесь при помощи редукционного клапана стабилизируется давление. Регулятор режимов обеспечивает стабильную работу дизельного двигателя независимо от того, какая нагрузка.

Так как топливоподкачивающий насос подает топлива больше необходимого, лишнее топливо через штуцер попадает обратно в топливный бак. И, наконец, клапан, прекращающий поступление топлива, необходим для глушения двигателя.

ТНВД

Причины неисправностей в работе ТНВД

Среди всех причин, самая распространенная — наличие посторонней жидкости в топливе. Даже при наличии лучшего фильтра, вода может встречаться в любом случае. При полном отсутствии фильтра, или выводе из строя, фильтрация будет отключена, и вслед за выходом из строя ТНВД, может ломаться и сам двигатель.

Песок или другие посторонние крупинки. Попадание инородных тел в топливо может стать причиной раннего износа частей, которые соприкасаются между собой. Топливо, ненадлежащего качества губительно сказывается на работе автомобиля.

Настройка механизма, некачественное крепление. В таком случае может возникнуть ненужная вибрация и неправильная подача топлива.

Приобретение добавок и присадок. Они так же негативно влияют на работу всех систем автомобиля. Качественная регуляция насоса подразумевает долгую его эксплуатацию, и добавление присадок здесь не необходимо.

Топливные магистрали низкого давления

  Для прокладки магистралей низкого давления наряду с металлическими трубками могут применяться гибкие шланги из негорючих материалов, армированные стальной сеткой. Они располагаются таким образом, чтобы исключить возможность воспламенения топлива и механических повреждений. Магистрали должны: успешно функционировать при перегрузках автомобиля, повышенных вибрациях двигателя и прочих нештатных режимах работы; иметь теплоизоляцию; их расположение должно по возможности облегчить подачу топлива к дизелю.
В автобусах их нельзя прокладывать через пассажирский салон или кабину.

Элементы системы подачи топлива (контур низкого давления)

Рис. 1.1. Топливный бак2. Фильтр грубой очистки топлива3. Радиатор блока управления4. Дополнительный насос с редукционным клапаном5. Фильтр тонкой очистки топлива6. Топливоподкачива-ющий насос7. Редукционный клапан низкого давления (системы UIS, UPS)8. Распределительный аккумулятор (систе-ма UIS для легковых автомобилей)9. Охладитель избы-точного топливав системе обратного слива (системы UIS, UPS, CR)

Для чего понадобилось переходить на электрические насосы?

С появлением и распространением управляемых электроникой систем впрыска использование механических насосов стало нецелесообразным. Дело в том, что в топливной магистрали инжекторных систем необходимо поддерживать более высокое давление, и добиться его при помощи механического диафрагменного насоса невозможно. В магистрали инжекторной системы необходимо поддерживать постоянное давление топлива от 1 до 5 бар для бесперебойной работы форсунок. Кроме того, поток топлива, подаваемого механическим насосом за счет циклической работы обладал значительной пульсацией. Если подавать топливо в инжектор в таком режиме, форсунки испытывали бы периодическое топливное голодание, что привело бы к сбоям в работе двигателя.

Устройство подкачивающего насоса

Насос состоит из:

  • корпуса,
  • поршня с пружиной,
  • толкателя с пружиной,
  • стержня,
  • толкателя с направляющей втулкой,
  • впускного клапана и нагнетательного клапана.

Стержень толкателя вместе с втулкой представляет собой прецизионную пару, которая предотвращает перетекание топлива из подпоршневого пространства подкачивающего насоса в корпус топливного насоса.

1 — рукоятка; 2 — крышка; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 и 8 — поршни; 6 — впускной клапан; 7 — корпус; 9 и 13 — пружины; 10 — направляющая втулка; 11 — стержень; 12 — толкатель; 14 — нагнетательный клапан.

Циркуляция горючего в подводящих магистралях

Важной задачей насоса подачи низкого давления в топливной цепи дизеля является поддержание постоянной циркуляции солярки в подводящих и дренажных трубопроводах. Казалось бы, абсолютно второстепенный процесс циркуляции топлива, не способный повлиять на работу дизеля в целом. Тем не менее, благодаря работе ТННД обеспечивается выравнивание химических и физических характеристик дизельного топлива, его подогрев и предупреждение расслоения.

электробензонасос

Топливный приемник забирает в баке солярку с одного и того же уровня – глубины резервуара. Благодаря прокачиванию горючего через систему подачи топлива и дренажных магистралей, жидкость в баке систематически перемешивается и нагревается. Как результат, при низких температурах смолистые или парафинистые фракции горючего находятся в растворенном состоянии и не забивают сетки и фильтры.

В паре с ТННД всегда используется фильтр. Постоянное фильтрование позволяет эффективно удалить из солярки воду, попавшую в бак из заправочной цистерны и поглощенную из воздуха. Грязь и вода оседают на сменном картридже фильтра насоса низкого давления.

В конструкции топливных насосов чаще всего применяют электрический привод с рабочим элементом в виде мембраны или поршня. Большинство электрических насосов выполняют в виде самостоятельного блока, вмонтированного (погруженного) в топливном баке. Так уменьшаются потери от гидравлического сопротивления солярки, и обеспечивается эффективное охлаждение самого устройства.

Важно! Основной неисправностью топливного насоса низкого давления считается снижение производительности и падение рабочего давления, его чаще всего выявляют по показаниям манометра или датчика давления на входе в ТНВД.

Причиной плохой работы бывают:

  • накопления крупинок мусора в клапанах или снижение упругости возвратных пружин;
  • подклинивание или зависание рабочего элемента – поршня или мембраны.

В таких случаях топливный насос подачи низкого давления подлежит демонтажу и ревизии. Чаще всего помогает простая промывка и слив мусора и смол из дренажных полостей. Зачастую для ремонта можно использовать ремкомплект для ТННД, выпускаемый по лицензии китайскими авторемонтными заводами. Перед использованием лучше проверить стойкость китайского варианта к воздействию топливных фракций, подержав ремкомплект в солярке в течение суток.

топливный насос

В качестве примера конструкции электрических топливных насосов низкого давления для дизеля можно привести продукцию компании Racor – модули подготовки топлива. В одном корпусе такой конструкции объединены фильтр, подогреватель топлива на 150 Вт и сам насос.

Модуль легко обслуживается, картридж фильтра изготавливается из фирменного материала Aquabloc, его можно менять без разборки корпуса. В конструкции насоса предусмотрен специальный стакан-уловитель для обработки дренажа. Кроме того, в самом фильтре стоит датчик наличия в топливе воды, показания которого можно вывести на приборную панель.

Что такое топливный насос низкого давления более подробно можно посмотреть на видео:

  • Датчик давления воздуха во впускном коллекторе
  • Система сухого картера, принцип работы
  • Рабочий объем двигателя
  • Устройство ТНВД и принцип работы

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Устройство ТНВД

Самые первые ТНВД, построенные в середине ХХ века, конструктивно напоминали копию самого двигателя. Они состояли из:

  • корпуса;
  • плунжeрных пар (поршневых насосов высокого давления);
  • кулачкового распределительного вала, с приводом от коленвала;
  • зубчатой рейки, регулирующей подачу топлива;
  • систему регулировки угла опережения подачи топлива.

Каждый из цилиндров имел свою плунжерную пару. Такие конструкции ТНВД называют рядными и до сих пор они используются в дизельных двигателях грузовых автомобилях и спецтехники, сельхозтехники устаревшей конструкции.

Проверить регулятор давления топлива

Регулятор давления топлива устанавливается на рампе или в модуле бензонасоса. Проверка неисправного клапана осуществляется тем же манометром для диагностики давления топлива. Порядок действий:

  1. Закрутить прибор в разрыв подающей топливной магистрали;
  2. Включить зажигание;
  3. Если не включается бензонасос, прокрутить стартером;
  4. Дождаться выключения бензонасоса. Давление не должно упасть на величину более 0,5 атм. Если упало до нуля, значит обратный клапан неисправен и сливает топливо в бак;
  5. При повышении давления выше допустимого можно говорить о заклинивании регулятора давления топлива.

Таким образом, определить неисправность обратного клапана на инжекторе можно обычным манометром. Достаточно выполнить действия выше.

регулятор давления топлива

Признаки неисправности РДТ (регулятора давления топлива):

  1. Плохой запуск. Если клапан пропускает, давление в рампе успевает снижаться, до начала прокрутки двигателя;
  2. При забитом РДТ могут порваться шланги, так как давление в системе повышается до максимально выдаваемого бензонасосом.

Данные симптомы частое явление на отечественных автомобилях. При пропускании РДТ можно пережать шланг обратки и регулятор восстановится. Как правило, данный метод помогает. Ни один датчик электронной системы управления не зафиксирует данную неисправность.

Распределительная рампа

  Использование распределительной рампы в системе насос-форсунок легкового автомобиля позволяет направлять топливо к форсункам равномерно и с одинаковой температурой. При этом через специальные отверстия происходит смешивание топлива, идущего к насос-форсункам из бака, и избыточного, поступающего из системы обратного слива.

Сдвоенный насос

Рис. 5
1. Слив топлива из насоса в бак

2. Подвод топлива из бака3. Насосная секция4. Дроссель обратного слива5. Фильтр6. Дроссель на впуске7. Перепускной клапан8. Отвод для подсое-динения манометра9. Подача топливак насос-форсункам10. Слив топливаот насос-форсунок11. Обратный клапан12. Перепускной канал

Как выбрать надежный автоломбард

Сотрудничать с автоломбардом необходимо начинать только при условии соблюдения финансовым учреждением…

Далее Карбюратор на скутер — какой выбрать, как отрегулировать 07.12.2020

ТННД и безопасность

На первый взгляд расположение электрического топливного насоса в топливном баке, заполненном горючим, кажется, по меньшей мере, странным. Однако в таком расположении кроется ряд существенных преимуществ, в том числе, и с точки зрения пожарной безопасности.

Основной проблемой топливных магистралей в период распространения механических насосов было вскипание топлива под воздействием тепла, выделяемого двигателем. Эта проблема была решена в системах на основе электрических насосов. Точка кипения топлива, находящегося под давлением повышается, а кроме того, постоянный поток бензина, перемещающийся по магистрали, не разогревается так сильно.

Размыкатель системы питания топливного насоса входит в стандартный набор противоугонного оборудования

Расположенный в баке насос находится на максимально возможном удалении от двигателя и охлаждается бензином, в который он погружен.

Все компоненты насоса, в том числе, питающие его электропровода находятся в постоянном контакте с топливом. Бензин обладает высоким электрическим сопротивлением, что предотвращает возникновение коротких замыканий, поэтому при условии постоянного наличия в баке топлива такая установка безопасна. В случае же, если насос не полностью погружен в бензин, возможен его перегрев и даже возгорание паров в результате короткого замыкания. Однако благодаря эффекту, который называется пределом воспламеняемости, основная масса топлива в этом случае загореться не может.

Карбюратор на скутер — какой выбрать, как отрегулировать

Функцией карбюратора в механизме скутера является приготовление горючей смеси для двигателя. Поэтому уровень…

Далее Как сделать отсечку на карбюраторе 07.12.2020

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ УСТАНОВКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОПЛИВНОГО НАСОСА

К явным достоинствам использования такой системы топливоподачи можно отнести:

  • обеспечение стабильной подачи бензина во всём диапазоне рабочих оборотов мотора;
  • простота установки, не требующая больших затрат и привлечения профессиональных автослесарей: все работы легко можно провести в гараже своими руками;
  • минимальное обслуживание и надёжность системы. Насос не требует вмешательства в течение всего срока эксплуатации. Главное, периодически менять фильтр тонкой очистки топлива;
  • легкость и оперативность возврата топливной трассы в прежнее состояние с использованием механического бензонасоса. Это несомненный плюс, если вдруг придётся ремонтировать автомобиль «в поле»;
  • низкая цена модернизации топливной системы. По крайней мере, в течение всего срока эксплуатации своего автомобиля на замену штатных топливных насосов было потрачено гораздо больше денег.

Но у этой системы есть и ряд недостатков:

  • Насос охлаждается исключительно за счёт проходящего через него бензина. Достаточно несколько раз поехать на «сухом баке» для его критического перегрева и выхода из строя. Это обязательно нужно учитывать.
  • Вибрации и шум насоса при работе. Но стоит отметить, что за шумом работы двигателя их не слышно, не говоря уже о шуме при движении авто. Если установлена шумоизоляция моторного отсека, то его практически неслышно даже при незаведенном моторе.
  • Зависимость от электричества. С таким насосом необходимо следить за состоянием АКБ и работоспособностью генератора.
  • Необходимость в обратной магистрали. Излишки перекачиваемого бензина должны возвращаться в бак, для чего и требуется «обратка». Поэтому владельцы совсем старых ВАЗов и АЗЛК без «обратки» будут вынуждены покупать дополнительные трубки и обустраивать обратную магистраль.

На практике же минусы использования насоса даже нельзя назвать полноценными недостатками — это просто особенности конструкции и эксплуатации топливной системы на электробензонасосе в целом.

Радиатор блока управления

  Системы UIS и UPS для грузовых автомо-билей нуждаются в радиаторе блока управления, если последний установлен непосредственно на двигателе. Топливо в этом случае служит охлаждающей жид-костью. Оно течет через охлаждающие каналы блока управления и обеспечивает отбор тепла от электронных устройств.

Топливный насос низкого давления: устройство и принцип работы подкачивающего насоса

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.

Читайте в этой статье

Радиатор системы охлаждения топлива

  Из-за высокого давления в системах UIS и Common Rail топливо нагревается так сильно, что перед обратным сливом его следует охладить для защиты топливного бака и датчика уровня топлива от перегрева. Для этого сливаемое топливо протекает через радиатор 3 (рис. 2), где происходит теплообмен топлива с охлаж-дающей жидкостью. Последняя циркули-рует по собственному контуру, отведенному от системы 6 охлаждения двигателя, поскольку температура охлаждающей жидкости в работающем двигателе слишком высока, чтобы охлаждать топливо. Системы охлаждения топлива и двигателя соединены вблизи расширительного бачка 5, чтобы обеспечить удаление воздушных пробок и компенсировать изменение объемов жидкости в зависимости от тем-пературных колебаний. Точка соединения систем выбрана таким образом, чтобы оба контура не влияли на работу друг друга.

Ограничитель перетока

Ограничитель перетока

Рис. Ограничитель перетока

Ограничитель перетока вкручен в крышку регулятора ТНВД и соединяется с внутренней частью ТНВД. Он позволяет изменяемому количеству топлива возвращаться в топливный бак через узкий канал. Для этого топлива ограничитель соответствует сопротивлению потока, которое помогает в поддержании давления внутри ТНВД. Так как точно определенное давление внутри ТНВД необходимо в зависимости от оборотов насоса, то ограничитель перетока и клапан управления потоком точно подбираются друг к другу.

Таблица значений давления топлива по маркам автомобилей

Марка автомобиля Давление, атм
фиат альбеа 3,8
лифан солано 3,8
шевроле ланос 3,8
шевроле круз 4
хендай солярис 4
хендай акцент 4
форд фокус 2 4
уаз патриот 4
уаз 409 двигатель 3,8
субару легаси 3,8
субару 3,8
рено логан 3,5
приора 3,8
пежо 308 3,8
нива шевроле 3,8
матиз 3
м57 бмв 3,8
лачетти 3,8
киа спектра 3,8
калина 3,8
инфинити qx56 4
змз 406 3
змз 405 евро 2 3
газель 405 евро 3 4
газ 3110 3
ваз 2115 3 — 3,8
ваз 2114
ваз 2112
ваз 2110
ваз 2107 инжектор 2,5 — 3
газель 4216 3,8
z18xe 3,8
nissan primera 3,8
lexus is 250 3,8
ix35 3,8
дэу нексия 3,2-3,8

Задачи ТНВД

Для Дизеля не были проблемой ни размеры, ни вес компрессора, поскольку мотор был стационарным. Бош же рассматривал дизель, как потенциального конкурента мотора на бензине для установки под капоты автомобилей, поэтому требования к компрессору и к мотору в целом были выше. С его подачи мир получил топливный насос высокого давления дизельного двигателя. Компания Роберта Боша построила первый конвейерный ТНВД уже в 1927 году, а ещё через десять лет его конструкция была полностью адаптирована под использование в автомобилях.

Задача устройства не просто подавать солярку в камеру сгорания, но и поддерживать определённое давление и рассредотачивать его между цилиндрами, соблюдая порядок их работы. Солярка поступает от насоса к форсункам по топливопроводу. Конструкция механической форсунки показана на фото. В нижней части каждой форсунки устроен распылитель — система из нескольких небольших отверстий. Это нужно для того, чтобы солярка шла в камеру в распылённом состоянии.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...