Работа бензонасоса: Устройство и принцип работы автомобильного электрического бензонасоса

Содержание

Устройство и принцип работы автомобильного электрического бензонасоса

Любая система впрыска топлива, которая устанавливается на современном автомобильном двигателе внутреннего сгорания, снабжена бензонасосом с приводом от электродвигателя постоянного тока. Электрический бензонасос может быть расположен как внутри бензобака, где, в таком случае, он будет погружен в бензин, так и рядом с ним под днищем кузова автомобиля.

 

В качестве примера рассмотрим устройство и принцип работы погружного электробензонасоса производства BOSCH серии 0580254, который используется во всех модификациях системы впрыска топлива «К-Jetronic».

Рис. 1. Конструкция автомобильного электробензонасоса
1 — выходной штуцер; 2 — обратный клапан; 3 — электроклемма; 4 — коллектор; 5 — щеткодержатель с пружиной и щеткой; 6 — статорный постоянный магнит; 7 неподвижная ось для якоря электродвигателя и для ротора насоса; 8 — якорь электродвигателя; 9 — сцепная вилочка; 10 — центробежный ролик; 11 — крышка нагнетателя с выпускной щелью; 12 — статор нагнетателя с эксцентрической цилиндрической полостью; 13 — ротор нагнетателя с пятью центробежными роликами; 14- донце нагнетателя с входной щелью; 15 — входное отверстие; 16 — сетка фильтра грубой очистки топлива; 17 — выпускное отверстие; 18 — клапан сброса; 19 — выемка в днище бензобака.

 

На рис. 1 приведено схематическое изображение конструкции электробензонасоса. Его приводной частью является электродвигатель постоянного тока с двумя постоянными магнитами 6, расположенными на статоре, и с двенадцатисекционной рабочей обмоткой, намотанной на 12-пазном якоре 8. Якорь барабанного типа. Якорная обмотка петлевая, короткозамкнутая, по отношению к внешней электрической цепи, — разделена щетками на две параллельные ветви. Всего в обмотке 288 витков медного провода диаметром 0.6 мм, по 24 витка в каждой секции. Два статорных магнита создают постоянное магнитное поле В’ с полюсами N и S, которое пронизывает магнитные массы и витки якоря электродвигателя. Коллектор 4 имеет 12 ламелей, которые попарно соединены с бортовой электрической сетью напряжением 12 Вольт посредством подпружиненных щеток 5 и двух внешних электроклемм 3. Щетки к клеммам подсоединены многожильным гибким медным проводом. Клеммы выведены за пределы корпуса бензонасоса (обозначены соответственно «+» и «-») и имеют герметическое уплотнение.

Электробензонасос устанавливается на переходную площадку, посредством которой он крепится к бензобаку. При этом приемный торец электробензонасоса с сетчатым фильтром 16 грубой очистки топлива опускается точно в выемку 19 днища бензобака. Рабочее положение электробензонасоса БОШ-0580254 вертикальное.

Электродвигатель рассчитан на рабочее напряжение 12 В и в нагруженном режиме потребляет.ток до 6 А. Мощность электродвигателя примерно 80 Вт.

Принцип работы электродвигателя можно объяснить с помощью рис. 2.

На клеммы +М и -М подается напряжение 12 В от бортовой сети автомобиля через схему управления электробензонасосом. Эта схема включает электродвигатель бензонасоса в момент пуска двигателя внутреннего сгорания на 3…5 с, а во время работы двигателя автомобиля удерживает его постоянно включенным. Если двигатель внутреннего сгорания заглохнет при включенном зажигании, схема управления отключает электробензонасос от бортовой сети до следующего пуска двигателя автомобиля.

Под действием бортового напряжения 12 В по виткам рамки R якоря электродвигателя начинает протекать пусковой ток Iя. Этот ток, согласно закону Ома равный UcRя (где Uc — напряжение бортовой сети, Rя — омическое сопротивление обмотки якоря), вступает в электромагнитное взаимодействие с магнитным полем В’ постоянного магнита статора. Как следствие, на рамку R начинают действовать две механические силы F1 и F2, каждая из которых согласно закону электромагнитной индукции определяется по формуле: F=BLI cosα, где L — суммарная активная длина витков рамки R; В — индукция магнитного поля; α — угол поворота рамки R относительно направления поля В7. Направление действия силы F легко определяется по правилу левой руки.

Силы F1 и F2, приложенные в противоположных направлениях к оси вращения якоря, образуют вращающий момент Мя, который посредством сцепной вилочки (рис. 1, 9) передается ротору шиберного бензонасоса. Момент определяется по формуле: Мя=(F1+F2)r, где r — приведенный радиус якоря.

Следует заметить, что сцепная вилочка выполнена из жесткой, но ломкой пластмассы и при заклинивании ротора бензонасоса (например, при замерзании зимой случайно попавшей в бензобак влаги) должна сломаться, предотвращая тем самым короткое замыкание электродвигателя насоса.

После пуска электродвигателя ток якоря Iя значительно уменьшается. Это явление имеет место потому, что, во-первых, якорь сам становится вращающимся постоянным магнитом и силой этого магнита ослабляет магнитное поле В’ статора электродвигателя (реакция якоря), во-вторых, ток Iя при работе электродвигателя ослабляется противоэлектродвижущей силой и постоянно переключается по виткам якоря коллекторно щеточным механизмом, за счет чего его среднее значение становится меньше тока заторможенного якоря.

Частота вращения якоря электродвигателя, а следовательно, и ротора насоса, не регулируется, так как зависит только от приложенного к клеммам электродвигателя напряжения и в незначительной степени от механической нагрузки на ось. Новый электробензонасос BOSCH — 0580254 при напряжении 12В может развивать давление на заглушенном выходном штуцере (рис. 1, 1) до 7,8 бар. Клапан сброса (рис. 1, 18) отторирован на 6,8 бар. При этом электродвигатель насоса вращается с частотой до 100 об/с. Производительность насоса около 1,8 дм

3/мин, что значительно выше потребления топлива двигателем внутреннего сгорания в форсированном режиме.

Для поддержания требуемого давления в системе и для сброса излишнего бензина обратно в бензобак все системы питания современных двигателей внутреннего сгорания оборудованы обратным бензопроводом и регулятором давления в рабочей топливной магистрали, благодаря чему давление, развиваемое бензонасосом, поддерживается постоянным (для Bosch-0580254 около 6 бар).

Бензоподающим устройством электробензонасоса является шиберный гидронагнетатель (рис. 1, 10—18), который работает по принципу проталкивания отдельных порций бензина центробежными роликами через эксцентрическую насосную полость.

Рис.3 Составные части шиберного бензонасоса.

Основные составные части шиберного бензонасоса (рис. 3) следующие: ротор R с роликами Р, статор С с эксцентрической насосной полостью S, донце А с впускным отверстием L и крышка В с выпускным отверстием М.

В собранном виде центробежный насос представляет собой трехслойный пакет, в средней части которого между крышкой В и донцем А образована главная насосная полость S, эксцентрично сдвинутая относительно центра вращения ротора R, в которой и вращается ротор R с роликами Р.

Работает центробежный гидронагнетатель следующим образом. Ротор нагнетателя приводится во вращение вышеописанным способом. Под действием центробежных сил все ролики нагнетателя плотно прижимаются к стенке эксцентрической статорной полости и начинают кататься по стенке. Эта полость является главной насосной полостью нагнетателя. Там, где ротор нагнетателя вплотную подходит к стенке насосной полости (рис. 3, б, Р1), ролики почти полностью утапливаются в направляющие пазы.

Там, где зазор между ротором и статором нагнетателя максимален (рис. 3, б, Р2), центробежные ролики выступают из пазов почти на половину своего диаметра. Таким образом через впускную щель (рис. 3, а, L) насосной полости S происходит захват очередной порции бензина очередным набежавшим роликом. Эта порция интенсивно проталкивается в выпускное отверстие (рис. 3, в, М) крышки нагнетателя и оттуда вверх, через все детали электродвигателя, к выходному штуцеру электробензонасоса (рис. 1, 1).

Бензин не проводит электрический ток, но беспрепятственно пропускает магнитные силовые линии. Поэтому на электромагнитные процессы в электродвигателе бензин никакого влияния не оказывает. Вязкость бензина очень низкая, и поэтому гидромеханическое сопротивление слоев бензина, протекающих через рабочий «воздушный» зазор электродвигателя, также незначительно.

Прокачка бензина через «внутренности» электродвигателя повышает его надежность. Имеет место постоянная и эффективная промывка коллекторно щеточного механизма и смазка проточным бензином оси вращения, на которой вращаются ротор нагнетателя и якорь электродвигателя.

В конструкции электробензонасоса нет подшипников качения. А втулки скольжения с плотной посадкой на ось лучше работают с жидкой смазкой, которой в данном случае является бензин. Помимо сказанного, бензин интенсивно охлаждает электродвигатель, который никогда не перегревается. Как следствие, электробензонасосы с прокачкой бензина через внутреннюю полость электродвигателя обеспечивают работу двигателя автомобиля до 200 тыс. км пробега.

Следует заметить, что расположение электродвигателя бензонасоса в бензобаке на первый взгляд вызывает недоумение. Действительно, хорошо известно, что в коллекторно щеточном механизме электродвигателя может возникать интенсивное искрение. Это может стать причиной взрыва бензобака, когда он пустой, а концентрация паров бензина соответствующая. Однако фирма BOSCH выпускает погружные электробензонасосы более 30 лет и случаев взрывов бензобака не зарегистрировано. Объясняется этот феномен так: электроконтактная пара «щетка-ламель» не искрит, так как, во-первых, работает в режиме переключателя малых энергий, во-вторых, ее компоненты изготовлены из специально подобранных электропроводных материалов, и, в-третьих, в электродвигателе с короткозамкнутой петлевой обмоткой на якоре искрение в коллекторно щеточном механизме ограничено встречно-параллельным соединением рабочих ветвей якорной обмотки на щетках.

Кроме этого, бензонасос и его электродвигатель при работе постоянно наполнены бензином, искрение в котором практически невозможно. За счет герметичности в системе топливного питания, в бензонасосе бензин или его чрезмерно богатая смесь присутствует даже тогда, когда бензобак пустой.

Таким образом, вероятность взрыва бензобака от присутствия в нем электробензонасоса практически сведена к нулю.

 

 

На сайте Времонт.su публиковаться материалы по ремонту и сервисному обслуживанию классического электрооборудования, автомобильной электроники, а также по устройству, принципу действия и ремонту новейших автоэлектронных устройств, таких как автомобильных стартеров, впрыска топлива, автомобильные свечи зажигания, антиблокировки тормозов, cистемы зажигания в мотоциклах и цифрового зажигания , простые схемы противоугонных систем автомобиля и т. п.

Приглашаем к сотрудничеству всех заинтересованных лиц, имеющих желание разместить рекламу на сайте, владеющих информацией по указанным темам и желающих поделиться ею на страницах интернет-журнала. По интересующим вопросам пишите на наш Email Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

 

 

 

Что такое бензонасос для автомобиля — устройство и принцип работы

Бензонасос – важная деталь автомобиля, без которой невозможна подача топлива в цилиндры двигателя и, естественно, воспламенение воздушно-топливной смеси для приведения в движение поршневой группы. Каждый автомобилист должен разбираться в том, как работают разные узлы автомобиля. Это необходимо, чтобы понять, что делать, если машина не хочет заводиться, или заглохла во время движения.

Где находится бензонасос?

Расположение бензонасоса зависит от модели автомобиля. В классике с продольным расположением двигателя данный механизм может устанавливаться возле коленчатого вала. Модели с поперечным расположением мотора могут оснащаться механическим насосом, который устанавливается в районе распределительного вала. Это распространенное положение механических модификаций.

Что же касается электрических вариантов, которые используются в инжекторных автомобилях, то их конструкция сложнее, чем у механического аналога. Во время работы такой насос издает приличный шум. Помимо шума и вибраций электрическая модификация сильно нагревается.

По этим причинам инженеры большинства автопроизводителей поместили данный механизм непосредственно в топливный бак. Благодаря этому работа топливного наоса практически не слышна и при этом он должным образом охлаждается.

Назначение и принцип работы бензонасоса

Само название устройства говорит о его назначении. Насос перекачивает топливо из резервуара в карбюратор или через форсунки непосредственно в сами цилиндры. Принцип работы детали не зависит от ее размеров и модели.

Каждый современный двигатель внутреннего сгорания оснащается электрическим бензонасосом. Как она работает?

Как работает электробензонасос

Электрические модели работают по такому принципу. От бортового компьютера поступает сигнал, и насос начинает накачивать в магистраль бензин. Если мотор не заведется, ЭБУ отключает устройство, чтобы оно не сгорело.

В процессе работы мотора блок управления контролирует положение дроссельной заслонки и скорости подачи топлива. Компьютер также изменяет скорость вращения крыльчатки насоса, чтобы увеличить или уменьшить объем транспортируемого топлива.

Из чего состоит электробензонасос

Электробензонасосы состоят из:

  • электромотора;
  • гидронагнетателя.

Электрический мотор нужен для того, чтобы подача топлива не зависела от скорости вращения мотора автомобиля, как в механических модификациях.

Второй узел состоит из предохранительного клапана (сбрасывает избыточное давление) и обратного клапана (не позволяет бензину возвращаться обратно в бак).

Типы бензонасосов и принцип их работы

Все топливные насосы делятся на два типа:

  • механический;
  • электрический.

Хотя основная задача устройств остается неизменной, они отличаются друг от друга принципом работы.

Механический тип

Эта категория бензонасосов применяется на карбюраторных моторах. Они устанавливаются в непосредственной близости к мотору, так как приводятся в действие благодаря вращению распредвала (на переднеприводных автомобилях распредвал оснащен эксцентриком, приводящим в движение толкатель рычага насоса) или вращению привода масляного насоса (заднеприводные авто).

Такие насосы имеют простую конструкцию. Внутри них находится подпружиненная мембрана. В центре она крепится к штоку, упирающемуся в приводной рычаг. В верхней части корпуса расположены два клапана. Один работает на поступление бензина в камеру, другой – на выход из нее. Объем подаваемого в карбюратор топлива зависит от пространства над мембраной насоса.

Эксцентрик распредвала (или в случае заднеприводных авто кулачок привода масляного насоса) приводит в движение толкатель, который при помощи рычага изменяет положение мембраны. Когда эксцентрик перемещается, диафрагма опускается, и в емкости насоса создается вакуум. Благодаря этому впускной клапан срабатывает, и в камеру поступает бензин.

Следующее движение кулачкового эксцентрика позволяет подпружиненной мембране вернуться на свое место. От этого в камере создается давление, и топливо через выпускной клапан выходит к карбюратору.

Электрический топливный насос и их типы

Электрические бензонасосы устанавливаются на инжекторный тип моторов. В этом случае подача топлива должна происходить под давлением, поэтому механические модели здесь бесполезны.

Такие насосы могут располагаться уже в разных частях топливной магистрали, так как работают они уже от электричества. Среди всех моделей различают три основных типа:

  1. роликовый;
  2. центробежный;
  3. шестеренчатый.

1) Роторно-роликовые насосы устанавливают в любом месте топливной магистрали. Работают они по принципу перемещения роликов внутри нагнетателя. Ротор электродвигателя расположен с небольшим смещением по отношению к ролику камере нагнетателя.

При вращении ротора ролик смещается, от чего в полости создается вакуум. Через впускной клапан топливо поступает внутрь насоса. По мере смещения ролика бензин выходит из полости через выпускной клапан.

2) Центробежные модели устанавливаются всегда внутрь бензобака. На вал электромотора установлена крыльчатка. Она вращается внутри емкости нагнетателя. От скорости вращения лопастей создается завихрения топлива в камере. Далее через выпускной клапан бензин поступает в топливопровод, где создается необходимое давление.

3) Этот тип бензонасосов тоже работает за счет вращения вала со смещенной осью. На роторе закреплена шестеренка, которая расположена внутри второстепенной шестерни. Топливо поступает в камеру детали благодаря движению шестеренок.

В большинстве автомобилей устанавливаются центробежные насосы. Они обеспечивают более ровную подачу бензина и просты в изготовлении.

Основные неисправности бензонасоса

Благодаря простой конструкции электрические модели насосов имеют большой рабочий ресурс. А механические практически не ломаются. Чаще всего в них выходит из строя мембрана, или пружина, расположенная под ней.

Вот основные неисправности электробензонасосов:

  • Перегрев электромотора из-за частой езды на автомобиле с низким уровнем топлива в баке.
  • Окисление контактов, или повреждение электропроводки.
  • Засоренный фильтр.
  • Износ подвижных деталей.

Исправность бензонасосов проверяется следующим образом.

  1. Механические. Снимается верхняя крышка, и проверяется состояние диафрагмы. Чтобы испытать его в действии, нужно отсоединить шланг от карбюратора и завести мотор. Если струя подается равномерно и с хорошим напором, значит, он работает правильно.
  2. Электрические. Их исправность проверяется еще проще. При включении зажигания автомобиля (поворот ключа на одну позицию) загораются диагностические лампочки. В этот момент должен заработать бензонасос. Водитель должен услышать негромкое жужжание в течение 1-1,5 секунды. Если этого звука не слышно, значит, с насосом что-то случилось.

Чаще всего поломки топливных насосов устраняются их полной заменой. В случае выхода из строя мембраны в механических моделях ее можно заменить на новую, купив в магазине ремкомплект бензонасоса.

О том, как на карбюраторный двигатель поставить электобензонасос, смотрите в видео:

Электробензонасос на карбюратор.Правильная установка HEP-02A


Watch this video on YouTube

Срок службы бензонасоса

Ресурс топливного насоса зависит от его конструкции и материалов, из которых он изготавливается. В зависимости от модели устройства топливный насос проработает без перебоев на промежутке от 100 до 200 тысяч километров пробега авто.

Насос выходит из строя по двум основным причинам:

  • несвоевременная замена топливных фильтров. Причем некоторые обращают внимание только на элемент тонкой очистки, но не меньшего внимания заслуживает и чистота сеточки, которая установлена непосредственно на самом насосе. Когда насос пытается создать давление через грязный фильтр, он сильнее нагревается. Своевременное техническое обслуживание позволит продлить ресурс насоса;
  • в бензобаке часто оказывается низкий уровень топлива. Из-за этого устройство не получает должного охлаждения, поэтому риск перегрева возрастает в разы.

Также обратите внимание на видео о том, как можно восстановить некоторые насосы:

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

virago.ru — Главная страница

Обо всем понемногу

Разговоры ни о чем и обо всем.

20688 Сообщений
467 Тем

Последний ответ от Darkwalker
в Re: Установка ветрозащит…
Октября 11, 2021, 02:11:54 pm

Бар «Virago House»

Музыка, концерты, пьянки в клубах, личные темы.

17888 Сообщений
402 Тем

Последний ответ от Darkwalker
в Перенесено: Закрытие 202. ..
Октября 13, 2021, 10:40:35 am

Шериф

Юридические вопросы и ответы.

3713 Сообщений
132 Тем

Последний ответ от kamanch
в Re: вопросы по регистрац…
Июля 09, 2021, 08:10:37 am

Группа разбора

Разбор полетов. Аварии, стремные ситуации на дороге. Делимся опытом вождения.

4176 Сообщений
145 Тем

Последний ответ от Антон усы
в Re: in memoriam
Июля 28, 2021, 08:22:49 am

Вопросы по сайту

Инструкции, регистрация, сложности… Предложения по организации.

1469 Сообщений
94 Тем

Последний ответ от ValerkaXakas
в Re: Размещение картинок.
Июня 18, 2021, 06:37:44 am

For English Speaking Friends

45 Сообщений
2 Тем

Последний ответ от Пух
в Re: Clutch is fully enga…
Ноября 22, 2015, 05:39:30 pm

Технические статьи

В этой теме только технические статьи! Все вопросы пишем в тему «технические вопросы»

4454 Сообщений
90 Тем

Последний ответ от kommissar
в Re: Всё о резине.
Октября 31, 2021, 08:22:36 am

Технические вопросы

Куда наливать бензин и зачем нужно масло?
Вопросы из серии «А у меня не заводится!»
Задавая вопрос не забывайте про модель мото.

25641 Сообщений
1328 Тем

Последний ответ от `Czech
в Re: регулировка жесткост…
Октября 26, 2021, 10:03:57 pm

Ремонт, Замена и «Кастомайзинг»

Ремонт «на коленке».
Удачная замена родных запчастей «чем попало».
Дележка опытом из серии:»Прибил гвоздями, подвязал проволочкой, заткнул тряпкой — и работает!»

14905 Сообщений
585 Тем

Последний ответ от kommissar
в Re: промежуточная переда…
Сегодня в 07:35:38 am

Мотоцикл

Обсуждаем Вирагу.
Сколько Virago жрет, сколько прет. За и Против. Что хорошо, что плохо.

12086 Сообщений
378 Тем

Последний ответ от ValerkaXakas
в Re: Вирагопеределки
Сегодня в 07:21:43 am

Запчасти

Запчасти для Virago. Купить, поменять или продать.

11720 Сообщений
1313 Тем

Последний ответ от ValerkaXakas
в Re: куплю запы
Сегодня в 07:23:24 am

Экипировка

Одежда, снаряжение, средства защиты. Обсуждаем, делимся опытом. Продаем.

2759 Сообщений
161 Тем

Последний ответ от Digger
в Re: Продаю кожаный кофр
Сентября 02, 2021, 03:28:00 pm

В розыске

Обьявления об угоне. Оставляете подробное описание.

375 Сообщений
48 Тем

Последний ответ от Гарфилд
в Re: У Даньки тыгыдым тис…
Июня 26, 2020, 03:07:41 pm

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.

Топливный насос карбюраторного двигателя.


Топливный насос




Топливный насос служит для принудительной подачи топлива из топливного бака в карбюратор (или к накопительным и впрыскивающим устройствам других типов систем питания двигателя). На отечественных автомобильных карбюраторных двигателях применяют мембранные (диафрагменные) топливные насосы, конструктивно отличающиеся друг от друга лишь числом клапанов, формами корпуса и рычага привода.

Применение насосов такого типа в конструкциях карбюраторных двигателей обусловлено относительной простотой конструкции, а также тем, что при работе диафрагменных насосов практически отсутствует вероятность искрообразования. Слабым местом диафрагменных (мембранных) насосов является диафрагма, которая может повредиться, а также клапанный механизм, склонный слипаться при накоплении смолистых отложений из топлива.

На одной из страниц сайта, посвященного науке гидравлике, описаны особенности конструирования и расчета мембранных насосов, а также описано устройство и работа топливного насоса системы питания карбюраторного двигателя автомобиля ВАЗ.
Ниже приведен чертеж общего вида топливного насоса двигателя ГАЗ-53А, который имеет аналогичную конструкцию и отличается лишь размерами и формами элементов.

Насос состоит из трех частей: корпуса 2, клапанной головки 7 и крышки 6. Отлитый из цинкового сплава корпус, головка и крышка соединены между собой винтами. В корпусе на оси 14 установлен вильчатый рычаг 13, прижимаемый пружиной 12 к эксцентрику распределительного вала двигателя.
Вильчатым концом рычаг охватывает шток 10 мембраны 3, которая отжимается верхней пружиной 9. Края мембраны зажаты между корпусом и головкой насоса.
В центральной части мембраны закреплен шток. В головке насоса смонтированы клапаны: два всасывающих 4 и один нагнетательный 8. Над всасывающими клапанами размещен сетчатый фильтр 5.
Рычаг 1 ручной подкачки топлива закреплен неподвижно на валике 11 и удерживается в нижнем положении пружиной, установленной на валике между рычагом и корпусом насоса.



Под действием эксцентрика распределительного вала двигателя рычаг 13 сжимает пружину 9 и перемещает через шток 10 мембрану 3 вниз. Объем полости над мембраной увеличивается, вследствие чего в ней создается разрежение, под действием которого открываются всасывающие клапаны и топливо поступает в эту полость, проходя сетчатый фильтр.
После того, как эксцентрик распределительного вала освободит рычаг 13, мембрана 3 переместится вверх под действием пружины 9. При этом в полости над мембраной повысится давление, под действием которого закроются всасывающие клапаны 4 и откроется нагнетательный клапан 8, а топливо поступит в головку и затем по трубопроводу в фильтр тонкой очистки.

Производительность топливных насосов грузовых автомобилей 100…180 л/ч, а максимальный перепад давления при нулевой подаче – 20…30 кПа. Наибольшая подача насоса в 3…5 раз превышает максимальный расход топлива двигателем. Однако пружина 9 подобрана так, что ее сила упругости не может преодолеть силу, действующую на запорную иглу в поплавковой камере карбюратора. Поэтому когда поплавковая камера заполнена, мембрана насоса остается в нижнем положении, а рычаг 13 перемещается вхолостую. Таким образом, насос изменяет подаваемое количество топлива соответственно расходу двигателем.

Поплавковая камера карбюратора может быть заполнена топливом перед пуском двигателя с помощью устройства для ручной подкачки. При качании рукой рычага 1 валик 11, поворачиваясь, отжимает рычаг 13 насоса вниз или отпускает его.
В результате этого топливо засасывается в полость над мембраной и затем нагнетается в поплавковую камеру карбюратора. Эксцентрик распределительного вала при этом не должен касаться рычага 13.

***

Воздушный фильтр системы питания


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Что такое топливный насос?

Топливный насос является частью автомобиля, который подает топливо из топливного бака в карбюратор двигателя IC . Топливный насос — важная часть двигателя внутреннего сгорания. Это связано с тем, что подача топлива важна для поддержания работы двигателя. Пытаетесь ли вы вдохнуть новую жизнь в большой карбюраторный блок или работаете на газоне, двигателю требуется стабильная подача топлива, что и является целью топливных насосов.

Карбюраторный двигатель обычно использует механический насос низкого давления, расположенный вне топливного бака, в то время как двигатель с инжектором топлива обычно использует электрический топливный насос.

Электрические топливные насосы используются в двигателях, оборудованных топливной форсункой, для перекачки топлива из топливного бака в топливную форсунку. В зависимости от использования эти насосы должны подавать топливо под высоким давлением (обычно 30-85 фунтов на квадратный дюйм), чтобы топливная форсунка впрыскивала топливо внутрь двигателя.

Давление топлива должно соответствовать требованиям для нормальной работы двигателя. Если давление слишком низкое, в двигателе закончится топливо, что приведет к остановке двигателя, колебаниям, пропускам зажигания или обеднению. Если давление топлива будет слишком высоким, двигатель не будет работать должным образом, топливо будет потрачено впустую, и в топливе появятся загрязнения.

Электрический топливоперекачивающий насос обычно устанавливается внутри топливного бака, но в некоторых случаях он также может быть установлен вне топливного бака. Некоторые автомобили могут иметь два топливных насоса, главный топливный насос вне бака и подающий насос в топливном баке.

Езда с топливным баком, в котором меньше 0,25 топлива, приведет к перегреву топливного бака и сокращению срока службы насоса. Это может увеличить ускорение, торможение и крутые повороты, что также увеличивает риск временного истощения топливных насосов. Выхлопные газы могут привести к неправильной смазке и охлаждению электрических топливных насосов, а также к повреждению насоса.

Читайте также: Как работает бензиновый двигатель?

Типы топливных насосов

Есть два основных типа топливных насосов:

  • Механические топливные насосы
  • Электрические топливные насосы

1) Механический топливный насос

До всеобщего признания электронного впрыска топлива в большинстве автомобильных бензиновых двигателей использовались механические топливные насосы для перемещения топлива из топливного бака в резервуар карбюратора. Механические топливные насосы приводятся в действие эксцентриситетом распределительного вала двигателя. Он расположен сбоку от двигателя с рядным блоком цилиндров.

Плунжерные и диафрагменные насосы являются наиболее часто используемыми механическими топливными насосами. Мембранный насос — это известный поршневой насос прямого вытеснения. Этот насос содержит насосную камеру, объем которой увеличивается или уменьшается из-за прогиба гибкой мембраны, аналогично поршневому насосу.

Знаете ли вы: Какие бывают типы насосов?

Как работает механический топливоперекачивающий насос?

Механический топливный насос приводится в действие через распределительный вал или специальный вал, приводимый в движение коленчатым валом.Когда вал вращается, кулачок опускается ниже уровня шарнира и толкает вал одним концом вверх.

Другой конец рычага свободно соединяется с резиновой диафрагмой, которая образует дно дна камеры насоса, движется вниз и используется для вытягивания диафрагмы.

Когда рычаг толкает диафрагму вниз, создается всасывающая сила, которая втягивает топливо внутрь насоса через обратный клапан вдоль топливопровода. Когда вращающийся кулачок продолжает вращаться и больше не толкает рычаг, возвратная пружина перемещает рычаг назад и ослабляет его натяжение на диафрагме.

Слабо соединенный рычаг не толкает мембрану вверх, но возвратная пружина давит на нее. Эту диафрагму или мембрану можно переместить вверх только путем слива бензина из камеры двигателя.

Бензин не может быть возвращен через обратный клапан 1 st , поэтому он сливается в карбюратор через другой клапан. Карбюратор забирает бензин из игольчатого клапана поплавковой камеры только при необходимости.

Чтобы лучше понять работу механического насоса, посмотрите видео ниже:

2) Электрический топливный насос

В современных автомобилях чаще всего используются электрические топливные насосы, расположенные в топливных баках. Этот насос создает высокое давление в топливных трубопроводах и нагнетает бензин / бензин в двигатель. Чем выше давление, тем выше температура кипения бензина.

Размещение этого насоса внутри топливной камеры сводит к минимуму количество компонентов, которые собирают пары бензина из двигателя (сам насос) и погружают его в холодные жидкости.

Еще одно преимущество размещения электрических топливоперекачивающих насосов внутри топливной камеры состоит в том, что она менее подвержена возгоранию. Электрические части (например, топливные насосы) генерируют искры и воспламеняют пары топлива, но жидкое топливо не взрывается.По этой причине погружение насоса в топливную камеру — одно из важнейших мест.

Замена механического насоса на электрический топливный насос может снизить нагрузку на детали двигателя и снизить расход топлива двигателем. Точно так же подачу топлива можно более тщательно контролировать с помощью ЭБУ (электронного блока управления). Если насос работает постоянно, вы можете выключить двигатель с помощью сигнала для экономии топлива. Однако необходимое давление топлива по-прежнему доступно для быстрого запуска.

Как работает электрический топливный насос?

Когда водитель включает ключ зажигания, модуль управления трансмиссией (PCM) включает реле, которое приводит в действие топливный насос. Начинается вращение электродвигателя насоса, и он некоторое время вращается, чтобы увеличить давление в топливной системе. Таймер PCM ограничивает время, в течение которого насос будет работать до запуска двигателя.

После этого процесса топливо попадает в насос через всасывающий клапан и сетчатые носки фильтра (которые предотвращают попадание пыли и ржавчины в насос).После этого топливо покидает насос через обратный клапан (когда насос не работает, обратный клапан поддерживает остаточное давление внутри двигателя) и подается в двигатель через топливопровод и фильтр.

Этот фильтр улавливает пыль, ржавчину или другой твердый мусор, который может пройти через насос. Он удаляет загрязнения, предотвращая засорение топливной форсунки.

Пройдя через фильтр, топливо попадает в топливопроводы двигателя и поступает в различные форсунки.Регулятор давления топлива предназначен для поддержания давления топлива и возврата дополнительного топлива в топливную камеру.

После запуска двигателя электрический топливоперекачивающий насос продолжает работать. Этот насос продолжает работать, пока работает двигатель и включен ключ зажигания. Насос может работать с постоянной или переменной скоростью в зависимости от частоты вращения двигателя и нагрузки. Если двигатель останавливается, PCM обнаруживает потерю сигнала скорости и выключает насос.

Многие автомобили (e.g., Ford) содержат «инерционный предохранительный выключатель», который отключает насос в случае аварии. Этот переключатель прикрепляется к транспортным средствам, чтобы снизить риск возгорания в случае разрыва топливопровода.

Чтобы лучше понять принцип работы электронасоса, посмотрите видео ниже: