Топливный насос: определение, устройство и его давление

Топливный насос (ТН) является важнейшим элементом в составе системы подачи топлива в двигатель. Его задача − транспортировка определенной порции топлива (под давлением) до форсунок либо к карбюратору. ТН делится на две разновидности:

механический. Такой насос актуален для силовых агрегатов, которые оснащены карбюраторной системой впрыска топлива. Конструкция устройства предусматривает механический привод дроссельной заслонки. Расположение − непосредственно на силовой установке.электронасос. Данный тип устройства широко распространен на автомобилях с инжекторной системой впрыска и электронной дроссельной заслонкой. Есть два вида электрики:
топливный насос низкого давления (сокращенно: ТННД). Применяется на каждом автомобиле. Ключевое значение − выкачивание горючего из топливного резервуара, а после − транспортировка его к другим системам. На карбюраторе стоит примитивный ТННД, тогда как инжектор имеет более совершенный тип. На дизельном силовом агрегате топливный насос низкого давления производит доставку горючего к ТНВД.

топливный насос высокого давления (сокращенно: ТНВД). Применяется на машинах с дизельной силовой установкой. ТНВД решает ряд задач:

нагнетает под давлением определенную порцию горючего;регулирует момент начальной подачи топливной смеси путем впрыска.

Механический насос

«Механика» − один из видов ТН, на основе поршня. Конструкция:

корпус (имеет две части и верхнюю крышку-заглушку);диафрагма. Расположена по центру корпуса. При помощи данного узла осуществляется ключевой рабочий процесс насоса. Диафрагма имеет мембраны (две либо три), между которыми установлены прокладки. Устройство соединено со штоком, связанным противоположным концом с узлами приводного механизма насоса.шток. Имеет соединение с диафрагмой на жесткой основе;реверсная пружина (насажена на шток);нагнетающий/всасывающий клапаны (вверху насоса);фильтр (сетка). Интегрирован в крышку ТН;приводной механизм («механика»). Может быть двух видов:
конструкция, имеющая толкатель и рычаг вкупе с балансиром (отечественный автопроизводитель);конструкция на основе двуплечего рычага (коромысло).

Принцип работы

Привод действует от эксцентрика распредвала. По ходу вращения эксцентрика посредством приводного механизма происходит движение штока с диафрагмой вниз, при одновременном натяжении пружины. Над диафрагмой становится больше объем полости. Возникающее разряжение провоцирует поступление горючего к ТН, оно проходит из бака через всасывающий клапан, тогда как нагнетательный клапан находится в закрытом состоянии.

Последующий ход эксцентрика разгружает приводной рычаг насоса, диафрагма же движется к верхней точке по инерции от возвратной пружины. Сверху диафрагмы образуется давление, отодвигающее нагнетательный клапан. Благодаря этому топливо проходит к карбюратору посредством нагнетательного патрубка (всасывающий клапан находится в закрытом состоянии). Каждый оборот эксцентрика начинает заново цикл действия насоса.

При заполнении поплавковой камеры карбюратора запорной иглой отсекается поток горючего к карбюратору. Диафрагма при этом, находится неподвижной в нижнем точке, тогда как приводной механизм насоса функционирует вхолостую (без нагрузки). Механический ТН имеет автоматическую регулировку, которая изменяет амплитуду хода диафрагмы.

Насос на электрической основе

Электрический топливный насос интегрируется в топливную систему машин, которые имеют распределенный впрыск топлива. Силовой агрегат (бензин/дизель) с прямым впрыском горючего имеет следующую схему поставки бензина (дизеля): топливный насос низкого давления обрабатывает бензин/дизель, который потом поступает на топливный насос высокого давления.

Уровень давления

ТН на электроприводе воспроизводит давление горючего: от 0,3-х до 0,4-х Мпа. Для силового агрегата с прямым впрыском цифра увеличивается до 0,7-х Мпа. ТН с механическим приводом неактуален на инжекторе по ряду причин, одна из которых − низкий уровень давления.

Расположение

Данный вид насоса может быть интегрирован непосредственно в топливную магистраль либо в бак (топливный резервуар). Зачастую, конструкция современных машин предусматривает установку ТН в бак − для обеспечения лучшего охлаждения устройства и снижении риска потерь (отсутствует всасывающая магистраль). Недостаток конструкции − увеличенный нагнетательный топливопровод, что чревато его повреждением.

Конструкция имеет два узла, которые установлены в корпус из металла:

электропривод (моторчик);насос (датчик топливного расхода, фильтрующий элемент-сетка; топливозаборник).

Каждый элемент устройства взаимодействует с горючим, поэтому узлы имеют высокий уровень электрического сопротивления (свыше 1 МОм).

Принцип работы

Заключается во взаимодействии двух клапанов − обратного (закрывает доступ топливной системы к двигатель при его остановке), редукционного (путем реверса части топлива к впуску, сохраняет определенный уровень давления в системе).

Конструктивные разновидности насосов с электрическим приводом:

шестеренный;центробежный;роликовый.

В роликовом ТН топливо поступает и нагнетается посредством оборотов ротора и движению роликовых элементов в нем. После того, как зазор между ротором и роликом, стал больше появляется разряжение (горючее заполняет создавшийся зазор). При наполнении топливной смесью вакуума − ее подача прекращается. Вращение ротора уменьшает зазор и открывается выпускной зазор, через который горючее устремляется из насоса под давлением.

Аналогично действует и шестеренный ТН. С помощью ротора (внутренняя шестерня), который синхронно двигается со статором (внешняя шестерня) топливо поступает и нагнетается. Боковые грани зуба ротора по ходу вращения создают в своих промежутках изменяющиеся ниши, посредством которых и происходит поступление горючего с последующим его нагнетанием.

Роликовый и шестеренный ТН интегрируются в топливную магистраль. Однако, наибольшее распространение получил центробежный насос (лопастный). Он обеспечивает сбалансированное (минимум колебаний) поступление топлива и в то же время бесшумен. Недостаток устройства − ограниченная производительность и давление.

Центробежный ТН размещен в топливном резервуаре. Крыльчатка устройства имеет многочисленные лопатки по периметру. Она вращается в пределах камеры (с двумя каналами − всасывающий, нагнетающий). Лопатки создают завихрения топлива, что повышает давление.

Активация

ТН работает при поступлении сигнала от ЭБУ: он активирует реле устройства при включении зажигания. Таким образом удается обеспечить запуск силового агрегата. Некоторые машины умеют активировать ТН уже при открытии водительской двери. Устройство поддерживает топливное давление в узком диапазоне. Давление изменяется от роста/понижения напряжения либо посредством клапана (предохранительный).

Источник