Устройство топливного насоса низкого давления дизельного двигателя - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство топливного насоса низкого давления дизельного двигателя

Насос низкого давления — устройство, принцип работы, где применяется

Один из главных конструктивных элементов впрыска дизельного ДВС. Данный насос выполняет обычно две возложенные на него задачи: регулирование момента начала впрыска; нагнетания определённого количества топлива. Вместе с моментом появления аккумуляторных систем впрыскивания топлива, задача регулирования необходимого момента впрыска была возложена на электронные системы. Основой устройства ТНВД является так называемая плунжерная пара, состоящая из поршня и цилиндра, который по размеру довольно небольшой.

Конфигурация топливопровода

Для эффективной работы ТНВД необходимо, чтобы его система высокого давления постоянно обеспечивалась топливом под давлением и без пузырьков воздуха Обычно в случае легковых автомобилей и легких грузовиков разница по высоте между топливным баком и деталями системы впрыска незначительна. Более того, топливопроводы не слишком длинные и имеют соответствующие внутренние диаметры. В результате этого топливоподающий насос в ТНВД достаточен для вытягивания топлива из топливного бака и для создания нужного давления внутри ТНВД.

В таких случаях когда разница по высоте между топ-ливным баком и ТНВД велика, а ТНВД велик и (или) топливо-провод между баком и насоссм слишком длинный, необходимо установить дополнительный насос Это помогает преодолеть сопротивления в топливопроводе и в топливном фильтре. В стационарных двигателях в основном используется подача топлива самотеком.

Особенности устройства

Теперь стоит ознакомиться с устройством современных топливных насосов низкого давления, то есть просто сокращённо ТННД.

В составе этого компонента есть несколько основных элементов. ТННД является устройством, собранным из:

  • приводного вала;
  • ротора с лопастями в определённом количестве;
  • статора;
  • диска распределительного типа;
  • соединительной муфты;
  • приводной регулятивной шестерни.

Чтобы лучше понять устройство рассматриваемого насоса низкого давления, стоит изучить некоторые дополнительные нюансы.

  • У топливоподкачивающего насоса, что во многом отображает суть устройства, ротор начинает своё активное движение.
  • В этот момент роторные лопасти постепенно приближаются к статору и за счёт центробежной силы внутри возникают так называемые камеры.
  • Учитывая, что внутри присутствует напряжение, из этих камер горючее начинает следовать к насосу, только уже высокого типа давления. Для этого конструкцией предусмотрены специальные топливопроводящие каналы в используемом распределительном диске.
  • Параллельно определённый объём топлива следует к клапану редукции. Это происходит именно в том случае, когда давление оказывается больше, чем требуется согласно настройкам системы.

Следует понимать, что два насоса имеют непосредственную связь друг с другом. Поэтому для поддержки оптимальный условий, конструкцией предусмотрен сливной дроссель. Это своего рода жиклер, вмонтированный непосредственно в ТНВД автомобильного двигателя. Конструкция этого элемента позволяет создавать нужные и оптимальные условия в камерах. Происходят изменения зависимости от того, с какой текущей скоростью осуществляет свои перемещения приводной вал.

Система подачи топлива (ступень низкого давления)

Система подачи топлива включает сле­дующие основные компоненты (см. рис. «Топливная система автомобиля с системой впрыска топлива с общей топливной магистралью» ): топливный бак, фильтр грубой очистки (не для системы насос-форсунок легковых авто­мобилей), предварительный насос (опция, на легковых автомобилях может устанавливаться в топливном баке), топливный фильтр, насос подачи топлива (низкого давления), клапан регулирования давления (перепускной кла­пан), охладитель топлива (опция) и топливо­проводы низкого давления.

Отдельные компоненты могут быть объе­динены в функциональные узлы (например, насос подачи топлива с ограничителем дав­ления). В осевых и радиально-поршневых распределительных насосах и, частично, в системе общей топливной магистрали, насос подачи топлива встроен в насос высокого давления.

Системы подачи топлива значительно раз­личаются в зависимости от используемой си­стемы впрыска топлива, см. рис. «Топливная система автомобиля с системой впрыска топлива с насос-форсунками для легковых автомобилей» ) и «Топливная система автомобиля с системой впрыска топлива с радиально — поршневым топливным насосом высокого давления» (си­стемы с общей топливной магистралью, с насос-форсунками и с радиально-поршневым ТНВД, соответственно).

Читать еще:  Что будет если в инжекторный двигатель попала вода

Назначением насоса подачи топлива в сту­пени низкого давления (предварительного насоса) является снабжение компонентов высокого давления достаточным количе­ством топлива при любых условиях работы, с низким уровнем шума, под требуемым дав­лением и на протяжении всего срока службы автомобиля. В зависимости от области при­менения, используются насосы различных типов.

Электрические топливные насосы

Электрические топливные насосы (см. рис. «Одноступенчатый электрический топливный насос» ) различных типов применяются для двигате­лей с искровым зажиганием. Для дизельных двигателей обычно применяются роторные роликовые насосы.

  • В качестве дополнительного насоса для распределительного топливного насоса (только в случае длинных топливопроводов или большой разницы по высоте между топливным баком и топливным насосом);
  • В системах впрыска топлива с насос- форсунками (для легковых автомобилей);
  • В системах впрыска топлива с общей то­пливной магистралью (для легковых авто­мобилей).

Шестеренчатый насос

Шестеренчатый насос устанавливается прямо на двигателе или, в случае общей топливной магистрали, встраивается в топливный насос высокого давления. Он приводится во враще­ние механически, посредством муфты, зубча­той передачи или зубчатого ремня.

Основными компонентами насоса являются два входящих в зацепление друг с другом зуб­чатых колеса, вращающихся в противополож­ных направлениях (см. рис. «Шестеренчатый топливный насос» ), которые подают топливо во впадины между зубьями со стороны всасывания в сторону нагнетания. Линия кон­такта зубчатых колес обеспечивает уплотнение между сторонами всасывания и нагнетания, что предотвращает обратный поток топлива.

Производительность насоса приблизи­тельно пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. Поэтому подача топлива регулируется при помощи ограничителей на стороне всасывания или перепускного кла­пана на стороне нагнетания.

  • В системах с одноцилиндровыми насосами высокого давления на коммерческих ав­томобилях (системы с насос-форсунками или отдельным топливным насосом высо­кого давления);
  • Частично, в системах с общей топливной магистралью (для коммерческих, легковых и внедорожных автомобилей).

Лопастной насос подачи топлива

Лопастной насос подачи топлива (см. рис. «Лопастной насос» ) устанавливается на приводном вале в распре­делительном топливном насосе высокого давления. На приводном вале на сегментной шпонке установлено рабочее колесо. Эксцен­триковое кольцо, установленное в корпусе, окружает рабочее колесо.

Под действием центробежных сил, созда­ваемых во время вращения, четыре лопасти рабочего колеса прижимаются к эксцентрико­вому кольцу. Топливо, находящееся между об­ратной стороной лопастей и рабочим колесом, способствует выдвижению лопастей наружу.

Топливо проходит через впускной канал и серпообразную полость в пространство, об­разуемое рабочим колесом, лопастью и экс­центриковым кольцом. Силы вращательного движения вытесняют топливо, находящееся между лопастями, в верхнюю серпообразную полость и далее в выпускной канал.

Пример использования: в качестве насоса предварительной подачи топлива, встраиваемого в распределительный насос высокого давления.

Роторный насос с запорными лопастями

В роторном насосе с запорными лопастями (см. рис. «Роторный насос с запорными лопастями» ), две лопасти прижимаются пружинами к ротору. По мере поворота ротора объем на стороне всасывания увеличивается, и топливо засасывается в две камеры. На стороне нагнетания объем уменьшается, и топливо вытесняется из камер. Роторный насос с запорными лопастями осуществляет подачу топлива с очень низкой скоростью.

Пример использования: на легковых ав­томобилях, совместно с системами впрыска топлива с использованием насос-форсунок.

Сдвоенный топливный насос

Сдвоенный топливный насос (см. рис. «Сдвоенный топливный насос» ) пред­ставляет собой узел, состоящий из насоса подачи топлива и вакуумного насоса для уси­лителя тормозов. Он встраивается в головку блока цилиндров и приводится во вращение от распределительного вала двигателя.

Сам топливный насос представляет собой роторный насос с запорными лопастями или шестеренчатый насос, и даже при низких скоро­стях вращения (вовремя проворота двигателя стартером) подает топливо в количестве, доста­точном для надежного пуска двигателя. Подача топлива пропорциональна скорости вращения.

Насос содержит ряд клапанов и дроссе­лирующих каналов. Максимальное количе­ство подаваемого топлива ограничивается дросселирующим каналом на стороне вса­сывания. Максимальное давление в ступени высокого давления ограничивается клапаном сброса давления. Пузырьки паров топлива уничтожаются в дросселирующем канале линии возврата топлива. В случае попадания в топливную систему воздуха (например, при полном опорожнении топливного бака) клапан регулирования низкого давления остается закрытым. Воздух вытесняется из топливной системы через перепускной канал давлением топлива.

Читать еще:  Что то старнное стучит двигатель в car mechanic

Пример использования: на легковых авто­мобилях, совместно с системами впрыска топлива с использованием насос-форсунок.

Клапан регулирования низкого давления

Клапан регулирования низкого давления (см. рис. «Клапан регулирования давления» ), также называемый перепускным ограничителем, устанавливается в линии возврата топлива. Он обеспечивает требуемое рабочее давление в ступени низкого давления в си­стеме впрыска топлива с насос-форсунками при любых рабочих условиях и равномерное наполнение насос-форсунок топливом.

Плунжер аккумулятора клапана открыва­ется при давлении 300-350 кПа (3-3,5 бар). Небольшие колебания давления в объеме ак­кумулятора компенсируются пружиной. При давлении 4-4,5 бар открывается уплотнение, что вызывает заметное увеличение расхода. Для установки значения давления откры­тия служат два регулировочных винта.

Охладитель дизельного топлива

Высокое давление в форсунках в системах впрыска топлива с насос-форсунками для лег­ковых автомобилей и в некоторых системах с общей топливной магистралью вызывает столь интенсивный нагрев топлива, что перед его возвратом в топливный бак требуется охлаж­дение. Топливо, возвращаемое из форсунок в топливный бак, проходит через охладитель (теплообменник) и отдает тепло охлаждающей жидкости, циркулирующей в контуре охлажде­ния топлива.

Этот контур отделен от системы охлаждения двигателя, поскольку при нормаль­ной рабочей температуре двигателя темпера­тура жидкости в системе охлаждения двигателя слишком высока для охлаждения топлива. Кон­тур охлаждения топлива соединяется с систе­мой охлаждения двигателя у расширительного бачка. Бачок обеспечивает заполнение контура охлаждения топлива охлаждающей жидкостью и компенсирует любые изменения, вызванные колебаниями температуры (см. рис. «Контур охлаждения топлива» ).

Актуальные виды

Используемый в системах автомобильных ДВС топливный насос низкого давления может демонстрировать на выходе различные характеристики и конструктивные особенности. Все ТННД можно разделить на 2 основные группы:

  • механические;
  • электрические.

Представить себе современный авто, будь он бензиновым или дизельным, без ТННД невозможно. Ведь именно с помощью этого устройства топливо выкачивается из бака, и подаётся для дальнейшей работы ДВС.

Сначала рассмотрим механические устройства.

Если говорить про механический тип, то такие ТННД в основном встречаются на старых карбюраторных двигателях. Монтируется на блок цилиндров, фиксируется простым винтовым соединением. Работа выполняется за счёт коленчатого вала, имеющего эксцентриковый кулачок. При нажатии на этот кулачок происходят сокращения, и бензин подкачивается в камеру.

Чтобы топливо не выливалось обратно в бак, в этом узле дополнительно используется специальный невозвратный клапан. Последующие активные нажатия способствуют поступлению горючего в карбюратор для последующего сгорания.

С помощью механических ТННД упрощается пуск двигателя при длительных стоянках. Для этого топливо подкачивается вручную, через специальный рычажок в салоне.

Более продвинутым и современным решением стал электрический тип устройства.

Он актуален для инжекторных автомобильных двигателей, поскольку инжектор повлёк за собой использование большого числа всевозможного электрического оборудования. В итоге нагнетать механическим путём топливо стало уже невозможно. Он не мог выполнять свои задачи и нужного давления соответственно уже не создавал, учитывая требования новой системы.

Если рассматривать электронасос в упрощённом исполнении, то это сам насосный компонент и электропривод (электромотор), заключённые в корпус. Здесь же внутри предусмотрен фильтр, заборник топлива и датчик расхода. Принцип работы напоминает механический аналог. Но отличие в том, что за перемещение горючего отвечает электромотор.

ТННД монтируются внутри топливного бака. Ошибочно считать, что это неправильно с позиции безопасности. В случае же с механическим типом устройства нагрев горючего происходил под воздействием работы ДВС. В электросистемах подобная проблема полностью исключается. Топливо непрерывно осуществляет движение по системе из специальных трубок, что не позволяет рабочей жидкости нагреваться до опасных температур, или хотя бы приближаться к этим значениям.

Читать еще:  Чип тюнинг двигателя плюсы и минусы шкода октавия

То есть можно смело утверждать о том, что установка ТННД в бензобак является наиболее правильным и рациональным решением с позиции сохранения оптимальной температуры. Ведь расстояние между насосом и источником тепла внушительное.

Также важно заметить, что компоненты конструкции электронасоса находятся в постоянном контакте с бензином. Они погружены в него. Как итог, говорить о каких-либо коротких замыканиях и воспламенениях не имеет смысла. Их в принципе произойти не может.

Устройство ТННД

ТННД состоит из:

  1. Приводного вала;
  2. Ротора с определенным количеством лопастей;
  3. Статора;
  4. Диска распределения;
  5. Регулятивной приводной шестерни;
  6. Муфты соединения.

Устройство топливного насоса низкого давления

Когда ротор начинает свое движение, то его лопасти начинают сближаться со статором и под влиянием центробежной силы возникают определенные камеры. Так как внутри существует определенное напряжение, то из этих камер горючее направляется непосредственно к ТНВД. Для этого используются специальные каналы в диске распределения. При этом незначительное количество горючки направляется в клапан редукции, если давление создается больше, чем настроено системой.

Так как оба устройства неразрывно связаны, то для поддержания необходимых условий используется топливный сливной дроссель (в виде жиклера), вкрученный в насос высокого давления. Таким образом, конструкция этой детали позволяет создавать необходимые условия в камерах в зависимости от скорости движения приводного вала. Такая конструкция подходит для дизелей, но есть и другие виды, о которых речь пойдет дальше.

Как проверить топливный насос?

Признаки того, что ТН функционирует неправильно, не столь заметны, как хотелось бы водителям. Но, все же, они имеются. Далее указаны основные признаки, являющиеся сигналом того, что имеет смысл проверить топливный насос своего бензинового либо дизельного двигателя:

  • Трудности с запуском мотора. Возможно, в них виновата неисправность реле топливного насоса, стартера, а может дело всего лишь в малом заряде АКБ. Но, в любом случае, причину выявлять придется. Вполне вероятно, что она подскажет вам именно о неисправности топливного насоса.
  • Тональность работающего ДВС очень высока (любой автолюбитель четко слышит, когда его «ласточка» звучит не так, как обычно).

Потеря мощности двигателя. Пожалуй, наиболее явный симптом поломки реле топливного насоса или другого его элемента (фильтр, шток и т.д.), свидетельствующий о том, что на машине требуется замена топливного насоса либо его ремонт.

Схема проверки работоспособности ТН и возможный ремонт, для которого может потребоваться съемник крышки топливных насосов:

  • зажигание отключается;
  • топливопровод высокого давления отсоединяют;
  • включают зажигание при условии, что не отмечается течи горючего;
  • после этого обследуется реле топливного насоса (в большинстве случаев последующее снятие и установка топливного насоса не нужны, так как требуется лишь заменить его предохранитель).
  • В тех случаях, когда после замены предохранителя есть подача напряжения, проблема вероятнее всего в обрыве кабеля (реже требуется полноценный ремонт и замена топливного насоса) из-за того, что устройство вышло из строя. Если горючее не приходит в трубопровод (распределительный), есть опасность того, что топливопровод был поврежден либо забился топливный фильтр (сетка топливного насоса).

Также может потребоваться ремонт следующих видов:

  • замена предохранительного элемента в питающей цепи ТН;
  • устранение утечек в топливных шлангах и трубок (не сложный, но очень скрупулезный ремонт, требующий особого внимания).

Учитывая, что устройство ТН достаточно сложное, снятие и установка топливного насоса должна проводиться на автосервисах. У них есть и опытные специалисты, и съемник крышки топливных насосов, и новый фильтр, и любое другое устройство, которое будет необходимо. Да и признаки поломки ТН профи знают намного лучше любителей.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector