Для чего нужен тнвд
Аббревиатура ТНВД расшифровывается как Топливный Насос Высокого Давления (в английской литературе просто Injection pump). Данный насос используется на автомобилях с дизельным двигателем. Ведь для эффективного сгорания дизельного топлива требуются определенные условия, связанные с обеспечением высокого давления.
Поэтому, каждый автомобилист должен понимать, что такое ТНВД в дизельном двигателе, назначение и принцип его работы. Ведь без этого узла не сможет нормально функционировать система впрыска любого дизельного силового агрегата.
Для чего нужен Топливный Насос Высокого Давления
Основное назначение ТНВД — обеспечить подачу дизельного топлива в камеру сгорания двигателя под определенным давлением в требуемый момент. Но, стоит сказать, что с внедрением системы впрыска Common Rail с электронно-управляемыми форсунками, главной функцией насоса стало исключительно создание высокого давления топлива, при котором происходит наиболее полное его сгорание.
Учитывая то, что современные модификации ТНВД должны обеспечивать подачу топлива при давлении 150 МПа и более, применение стандартной поршневой схемы неэффективно. На практике решить проблему удалось, применяя традиционную для компрессоров плунжерную пару (стальной высокопрочный стержень и цилиндр небольшого диаметра). Оба этих элемента изготовлены с высокой точностью, что позволило отказаться от традиционных для поршневых групп колец.
Время и объем подачи топлива в камеру сгорания определяется исходя из частоты вращения коленчатого вала силового агрегата. Поэтому, даже при изменении нагрузки (нажатие на педаль акселератора), двигатель получает необходимую для стабильной работы порцию солярки.
Топливный насос высокого давления, это один из основных узлов, обеспечивающих работоспособность двигателя. Поэтому его техобслуживанию и диагностике неисправностей стоит уделять особое внимание.
Видео о ТНВД
Читайте также: Чем отличается дизельный двигатель от бензинового и что выбрать.
Какие бывают ТНВД и чем они отличаются
На дизельных двигателях различных модификаций и разного поколения используют существенно отличающиеся модели топливных насосов высокого давления. Условно все модификации можно разделить на следующие группы.
Рядные топливные насосы высокого давления
Рядный Топливный насос высокого давления от Bosch
Основная особенность устройства заключается в наличии отдельной плунжерной пары на каждый цилиндр. Все они размещаются в едином корпусе ТНВД, а подача топлива обеспечивается по специальным каналам. Функционирует агрегат следующим образом:
- Движение плунжера обеспечивается вращением кулачкового вала, имеющим привод непосредственно от коленвала двигателя.
- Под воздействием толкателя плунжер начинает передвигаться по втулке, при достижении заданного давления открывается выпускной клапан и топливо поступает в рабочий цилиндр двигателя.
- Регулировка момента подачи и требуемого объема горючего может осуществляться механическим способом либо при помощи систем электронного управления.
ТНВД такого типа отличаются высокой надежностью. На текущий момент рядные устройства применяются на среднем и тяжелом автотранспорте, на легковых автомобилях с начала столетия подобные ТНВД не устанавливаются.
Читайте также: Что такое ГБЦ и как она устроена.
ТНВД распределительного типа
Топливный насос высокого давления распределительного типаВ этих устройствах производители отказались от выделенной на каждый рабочий цилиндр плунжерной пары. Конструкция содержит всего один или два плунжера, обеспечивающих повышение давления горючей смеси. К форсункам топлива подается через распределительную головку по специальным каналам.
Среди преимуществ такого типа ТНВД можно выделить:
- Уменьшенные габаритные размеры и масса оборудования. Благодаря этому основной сферой применения агрегата стали именно легковые автомобили.
- Равномерная подача топлива по цилиндрам независимо от режима работы двигателя. Обеспечить это удалось благодаря автоматической системе регулировки (механическая или электронная).
Следует признать, уменьшение количества плунжерных пар привело к увеличению нагрузки на них. Поэтому рабочий ресурс агрегата уступает другим модификациям ТНВД.
Читайте также: Что такое ДМРВ и какие функции оно выполняет.
Магистральные ТНВД
Магистральный Топливный насос высокого давления
Практически на всех современных дизельных автомобилях используется аккумуляторная система впрыска топлива Common Rail, одним из основных узлов которой и стал магистральный насос высокого давления.
Его основное отличие заключается в том, что горючее подается не непосредственно в цилиндры, а в аккумулирующую емкость (топливную рампу).
Конструкция позволила разделить процессы повышения давления (нагнетания) топлива и его впрыска, что обеспечило более лучшую управляемость этими процессами.
На практике применяют насосы с 1-3 плунжерными парами, приводимыми в действие пружинами или под воздействием сжатых газов. Существуют модификации и с гидравлическим приводом. Распределение топлива по цилиндрам из рампы осуществляется при помощи открытия соответствующих дозирующих клапанов.
Эффективность работы магистрального ТНВД в комплексе с топливной рампой обеспечивается системой электронного управления и высоким создаваемым давлением (более 1500 бар). На текущий момент подобная система впрыска считается наиболее совершенной. Но стоит учитывать то, что магистральные ТНВД достаточно чувствительны к качеству используемого топлива.
То́пливный насо́с высо́кого давле́ния (ТНВД) ди́зельного дви́гателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи дизельных двигателей.
Содержание
Назначение [ править | править код ]
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.
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.
Разновидности [ править | править код ]
Топливные насосы высокого давления могут быть рядными, V-образными (многосекционными) и распределительными. В рядных ТНВД насосные секции располагаются друг за другом, и каждая подает топливо в определенный цилиндр двигателя. В распределительных ТНВД, которые бывают одноплунжерными и двухплунжерными, одна насосная секция подает топливо в несколько цилиндров двигателя.
Устройство распределительного ТНВД:
- редукционный клапан;
- всережимный регулятор;
- дренажныйштуцер;
- корпус насосной секции высокого давления в сборе с плунжерной парой и нагнетательными клапанами;
- топливоподкачивающий насос;
- лючок регулятора опережения впрыска;
- корпус ТНВД;
- электромагнитный клапан выключения подачи топлива;
- кулачково-роликовое устройство привода плунжера.
Подачу топлива из бака в ТНВД обеспечивает топливоподкачивающий насос (5), а редукционный клапан (1) поддерживает стабильное давление на входе в насосную секцию ТНВД, которая расположена в корпусе (4).
Плунжерная пара насосной секции представляет собой золотниковое устройство, регулирующее количество впрыскиваемого топлива и распределяющее его по цилиндрам дизеля в соответствии с порядком их работы. Всережимный регулятор (2) обеспечивает устойчивую работу дизеля в любом режиме, задаваемом водителем с помощью педали акселератора, и ограничивает максимальные обороты коленчатого вала, а регулятор опережения впрыска топлива (6) изменяет момент подачи топлива в цилиндры в зависимости от частоты вращения коленвала.
Топливоподкачивающий насос подает в ТНВД топливо в гораздо большем объёме, чем требуется для работы дизеля. Излишки возвращаются в бак через дренажный штуцер (3). Что касается электромагнитного клапана (8), то он предназначен для остановки дизеля. При повороте ключа в замке зажигания в положение «выключено» электромагнитный клапан перекрывает подачу топлива к плунжерной паре, а значит, и в цилиндры дизеля, это и требуется, чтобы заглушить силовой агрегат.
В зависимости от давления и продолжительности впрыска, а также от величины цикловой подачи топлива существуют следующие модели рядных ТНВД:
- М (4—6 цилиндров, давление впрыска до 550 бар)
- А (2—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P3000 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P8000 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
- P8500 (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1300 бар)
- R (4—12 цилиндров, давление впрыска до 1150 бар)
- P10 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
- ZW (M) (4—12 цилиндров, давление впрыска до 950 бар)
- P9 (6—12 цилиндров, давление впрыска до 1200 бар)
- CW (6—10 цилиндров, давление впрыска до 1000 бар)
- h2000 (5—8 цилиндров, давление впрыска до 1350 бар)
Общее устройство ТНВД [ править | править код ]
- Корпус.
- Крышки.
- Всережимный регулятор
- Муфта опережения впрыска.
- Подкачивающий насос.
- Кулачковый вал.
- Толкатели.
- Плунжеры с поводками или зубчатыми втулками,
- Гильзы плунжеров.
- Возвратные пружины плунжеров.
- Нагнетательные клапаны.
- Штуцеры.
- Рейка.
Принцип действия ТНВД [ править | править код ]
Вращение кулачковый вал получает через муфту опережения впрыска и зубчатую передачу от коленчатого вала. При вращении кулачкового вала кулачок набегает на толкатель и смещает его, а он в свою очередь, сжимая пружину, поднимает плунжер. При поднятии плунжера он вначале закрывает впускной канал, а затем начинает вытеснять топливо, находящееся над ним. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан, открывшийся за счёт давления, и поступает к форсунке.
В момент движения плунжера вверх винтовой канал, находящийся на нём, совпадает со сливным каналом в гильзе. Остатки топлива, находящиеся над плунжером, начинают уходить на слив через осевой, радиальный и винтовой каналы в плунжере и сливной в гильзе.
При опускании плунжера за счёт пружины открывается впускной канал, и объём над плунжером заполняется топливом от подкачивающего насоса.
Изменение количества подаваемого топлива к форсунке осуществляется поворотом плунжеров от рейки через всережимный регулятор. При повороте плунжера, если винтовой канал совпадёт со сливным раньше, то впрыснуто топлива будет меньше. При обратном повороте каналы совпадут позже, и впрыснуто топлива будет больше.
На некоторых ТНВД (например, ТНВД трактора Т-130) часть секций отключается на холостых оборотах, соответственно, отключается и часть цилиндров двигателя.
Дополнительные агрегаты ТНВД [ править | править код ]
Муфта опережения впрыска — служит для изменения угла опережения впрыска в зависимости от оборотов. По принципу действия является механизмом, использующим центробежную силу. Устройство:
- Ведущая полумуфта.
- Ведомая полумуфта.
- Грузы.
- Стяжные пружины грузов.
- Опорные пальцы грузов
Принцип действия муфты следующий.
При минимальных оборотах грузы за счёт пружин стянуты к центру и положение между муфтами является исходным, при этом угол опережения впрыска находится в пределах отрегулированного параметра. При увеличении оборотов центробежная сила в грузах возрастает и разводит их, преодолевая сопротивление пружин. При этом муфты поворачиваются относительно друг друга и угол опережения впрыска увеличивается.
Всережимный регулятор — служит для изменения количества подачи топлива в зависимости от режимов работы двигателя: запуск двигателя, увеличение/уменьшение оборотов, увеличение/уменьшение нагрузки, остановка двигателя. Устройство:
- Корпус.
- Крышки.
- Державка.
- Грузы.
- Муфта.
- Рычаги.
- Скоба-кулисы.
- Регулировочные винты.
- Оттяжные пружины.
Принцип действия регулятора следующий:
- Запуск двигателя: перед запуском рейка за счёт пружины находится в положении максимальной подачи топлива, поэтому при запуске в двигатель подаётся максимальное количество топлива. Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
- Увеличение оборотов: при нажатии на педаль «газа» натягивается пружина, которая действует на рычаг рейки и муфту. Муфта и рейка смещается, при этом преодолевается центробежная сила в грузах. Рейка смещается в сторону увеличения подачи топлива, и обороты растут.
- Увеличение нагрузки — при увеличении нагрузки и неизменном положении педали «газа» обороты снижаются, центробежная сила в грузах тоже. Грузы складываются и дают возможность сместиться муфте, рычагу и рейке в сторону увеличения подачи топлива. При снижении нагрузки обороты начинают увеличиваться, центробежная сила в грузах тоже, грузы начинают расходится и внутренними рычагами смещать муфту, рычаг и рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты при этом прекращают расти.
- Остановка двигателя — при остановке двигателя поворачивается скоба, кулиса скобы воздействует на рычаг, а рычаг — на рейку. Рейка перемещается настолько в сторону уменьшения подачи, что подача прекращается, и двигатель останавливается
Это способствует быстрому запуску. Как только двигатель начнёт развивать обороты, и центробежная сила в грузах начнёт расти, они, преодолевая сопротивление пружин, начнут расходиться в стороны и внутренними своими рычагами давить на муфту, которая будет воздействовать на рычаг, а рычаг будет тянуть рейку в сторону уменьшения подачи топлива. Обороты установятся в соответствии с натягом пружин.
Обороты при этом прекращают расти.| Автор: AutoLubitel | Просмотров: 84382 |
Топливный насос (сокращенно ТНВД) предназначен для выполнения следующих функций – подачи горючей смеси под высоким давлением в топливную систему ДВС, а также регулирования его впрыска в определенные моменты. Именно поэтому топливный насос считается наиболее важным устройством для дизельных и бензиновых двигателей.
Преимущественно ТНВД применяются, конечно же, в дизельных двигателях. А в бензиновых двигателях ТНВД встречаются лишь в тех агрегатах, на которых используется система непосредственного впрыска топлива. При этом насос в бензиновом двигателе работает куда с меньшей нагрузкой, поскольку такое высокое давление, как в дизеле не требуется.
Основные конструктивные элементы топливного насоса – плунжер (поршень) и цилиндр (втулка) малого размера, которые объединяются в единую плунжерную систему (пару), изготовленную из высокопрочной стали с большой точностью.
На самом деле изготовление плунжерной пары довольно трудная задача, требующая специальных высокоточных станков. На весь Советский союз был, если не изменяет память, всего один завод, на котором изготавливались плунжерные пары.
Как делают плунжерные пары в нашей стране сегодня можно увидеть в этом видео:
Между плунжерной парой предусматривается очень маленький зазор, так называемое прецизионное сопряжение. Это отлично показано в видео, когда плунжер очень плавно, с зависанием под действием собственного веса входит в цилиндр.
Итак, как мы уже сказали ранее, топливный насос применяется не только для своевременной подачи горючей смеси в топливную систему, но и для распределения его через форсунки в цилиндры в соответствии с типом двигателя.
Форсунки – связующее звено в этой цепи, поэтому они соединены с насосом трубопроводами. С камерой сгорания форсунки соединяются нижней распылительной частью, оснащенной небольшими отверстиями для эффективного впрыска топлива с дальнейшим его воспламенением. Определить точный момент впрыска ТС в камеру сгорания позволяет угол опережения.
Типы топливных насосов
В зависимости от особенностей конструкции различают три основных типа ТНВД – распределительный, рядный, магистральный.
Рядный ТНВД
Этот тип топливного насоса высокого давления оснащается плунжерными парами, расположенными рядом друг с другом (потому и такое название). Их количество строго соответствует количеству рабочих цилиндров двигателя.
Таким образом, одна плунжерная пара обеспечивает подачу топлива в один цилиндр.
Пары устанавливаются в насосном корпусе, в котором предусмотрены каналы входа и выхода. Запускается плунжер при помощи кулачкового вала, соединенного, в свою очередь, с коленвалом, от которого и передается вращение.
Кулачковый вал насоса, при вращении кулачками воздействует на толкатели плунжеров, заставляя их двигаться внутри втулок насоса. При этом поочередно открываются и закрываются впускные и выпускные отверстия. При движении плунжера вверх по втулке создается давление, необходимое для открывания нагнетательного клапана, через который топливо под давлением направляется по топливопроводу к определенной форсунке.
Момент подачи топлива и регулировка его количества, необходимого в конкретный момент времени может осуществляться либо с помощью механического устройства, либо с помощью электроники. Такая регулировка нужна для корректировки подачи топлива в цилиндры двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала (оборотов двигателя).
Механическое управление обеспечивается за счет использования специальной муфты центробежного типа, которая закреплена на кулачковом валу. Принцип действия такой муфты заключен в грузиках, которые находятся внутри муфты и имеют возможность перемещаться под действием центробежной силы.
Центробежная сила изменяется с ростом (или уменьшением) величины оборотов двигателя, благодаря чему грузики либо расходятся к внешним краям муфты, либо снова сближаются к оси. Это приводит к смещению кулачкового вала относительно привода из-за чего и изменяется режим работы плунжеров и, соответственно, при увеличении частоты вращения коленвала двигателя обеспечивается ранний впрыск топлива, а поздний, как вы догадались, при снижении оборотов.
Рядные топливные насосы весьма надежны. Их смазка осуществляется моторным маслом, поступающим из системы смазки двигателя. Они совершенно не привередливы к качеству топлива. На сегодняшний день применение таких насосов из-за их громоздкости ограничено грузовыми автомобилями средней и большой грузоподъемности. Примерно до 2000 года они применялись и на легковых дизельных моторах.
Распределительный ТНВД
В отличие от рядного насоса высокого давления, у распределительного ТНВД может быть либо один, либо два плунжера в зависимости от объема двигателя и, соответственно, необходимого объема топлива.
И эти один или два плунжера обслуживают все цилиндры двигателя, которых может быть и 4, и 6, и 8, и 12. Благодаря своей конструкции, в сравнении с рядными ТНВД, распределительный насос более компактен и меньше весит, и при этом способен обеспечить более равномерную подачу топлива.
К основному недостатку данного типа насосов можно отнести их относительную недолговечность. Распределительные насосы устанавливаются только в легковые автомобили.
Распределительный ТНВД может оснащаться различными типами приводов плунжера. Все эти типы привода являются кулачковыми и бывают: торцевыми, внутренними, внешними.
Наиболее эффективными считаются торцевые и внутренние приводы, которые лишены нагрузок, создаваемых давлением топлива на приводной вал, вследствие чего они служат несколько дольше, нежели насосы с внешним кулачковым приводом.
Кстати, стоит отметить, что импортные насосы фирм Bosch и Lucas, наиболее часто использующиеся в автомобилестроении оснащены именно торцевым и внутренним приводом, а внешний привод имеют насосы серии НД отечественного производства.
Торцевой кулачковый привод
В этом типе привода, используемом в насосах Bosch VE, основным элементом является распределительный плунжер, предназначенный для создания давления и распределения топлива в топливных цилиндрах. При этом плунжер-распределитель совершает вращательные и возвратно-поступательные перемещения при вращательных движениях кулачковой шайбы.
Возвратно-поступательное перемещение плунжера осуществляется одновременно с вращением кулачковой шайбы, которая, опираясь на ролики, перемещается вдоль неподвижного кольца по радиусу, то есть, как бы обегает его.
Воздействие шайбы на плунжер обеспечивает высокое давление топлива. Возврат плунжера в исходное состояние осуществляется благодаря пружинному механизму.
Распределение топлива в цилиндрах происходит за счет того, что приводной вал обеспечивает вращательные движения плунжера.
Величина подачи топлива может быть обеспечена с помощью электронного (электромагнитный клапан) или механического (центробежная муфта) устройства.
Регулировка осуществляется за счет поворота на определенный угол неподвижного (не вращающегося), регулировочного кольца.
Цикл работы насоса состоит из следующих стадий: закачка порции топлива в надплунжерное пространство, нагнетание давления за счет сжатия и распределение топлива по цилиндрам. Затем плунжер возвращается в исходное положение и цикл повторяется заново.
Внутренний кулачковый привод
Внутренний привод применяется в распределительных ТНВД роторного типа, например, в насосах Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. В таком типе насоса подача и распределение топлива осуществляется посредством двух устройств: плунжера и распределительной головки.
Распределительный вал оснащается двумя противоположно-расположенными плунжерами, которые обеспечивают процесс нагнетания топлива, чем меньше расстояние между ними, тем выше давление топлива. После нагнетания давления топливо устремляется к форсункам по каналам распредголовки через нагнетательные клапана.
Подачу топлива к плунжерам обеспечивает специальный подкачивающий насос, который может отличаться в зависимости от типа своей конструкции. Это может быть либо шестеренчатый насос, либо роторно-лопастной. Подкачивающий насос находится в корпусе насоса и приводится в действие приводным валом. Собственно, он прямо на этом валу и установлен.
Распределительный насос с внешним приводом рассматривать не будем, поскольку, скорее всего, их звезда близка к закату.
Магистральный ТНВД
Такой вид топливного насоса применяется системе подачи топлива Common Rail, в которой топливо перед тем, как поступить к форсункам сначала накапливается в топливной рампе. Магистральный насос способен обеспечить высокую подачу топлива – свыше 180 МПа.
Магистральный насос может быть одно-, двух- или трехплунжерным. Привод плунжера обеспечивается кулачковой шайбой или валом (тоже кулачковым, разумеется), которые в насосе совершают вращательные движения, проще говоря, крутятся.
При этом в определенном положении кулачков, под действием пружины плунжер перемещается вниз. В этот момент происходит расширение компрессионной камеры, за счет чего в ней снижается давление и образуется разряжение, которое заставляет открыться впускной клапан, через который топливо проходит в камеру.
Поднятие плунжера сопровождается увеличением внутрикамерного давления и закрытием клапана впуска. При достижении давления, на который настроен насос, открывается выпускной клапан, через который топливо нагнетается в рампу.
В магистральном насосе управление процессом подачи топлива реализуется дозирующим топливным клапаном (который приоткрывается или закрывается на необходимую величину) при помощи электроники.
Для чего нужен топливный насос высокого давления
Топливные насосы сегодня можно встретить на всех автомобилях, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. Очень часто автомобили ломаются именно по причине неисправности топливного насоса высокого давления, поэтому важно знать принцип его действия и «симптомы» сбоев в работе.
Работа топливных насосов
Топливные насосы высокого давления устанавливают на инжекторных и дизельных двигателях, где они обеспечивают работу электроклапанов с рассекателем (форсункам), которые впрыскивают топливо в камеру сгорания при его подаче под высоким давлением. Чаще всего такие устройства устанавливают на бензобаках инжекторных автомобилей, отводя от них топливную магистраль к форсункам (через фильтры). Топливные насосы высокого давления делятся по типу работы на электрические и механические модели.
Запуск топливного насоса происходит одновременно с двигателем, после чего он работает постоянно, поддерживая нужное давление топлива в топливной системе. Показатели давления зависят от клапана, регулирующего давление – чем он жестче, тем выше оно будет, однако при этом большую роль играют также характеристики самого насоса.
В процессе работы двигателя, после подхода поршня к ВМТ, электронная система посылает ток на форсунки, которые при этом открываются и выпускают топливо под большим напором.
Количество выпускаемого топлива регулируется в зависимости от продолжительности импульса, который задается электроникой, исходящей из данных своих датчиков.
Неисправности с топливным насосом
Если автомобиль начинает плохо заводиться, резко глохнуть и «проваливаться» на больших оборотах, необходимо провести диагностику давления в топливной системе. Для этого нужно использовать специальный манометр, замеряя показатели на рампе. Если цифры оказываются ниже показателей, указанных в инструкции к автомобилю, в первую очередь нужно проверить все топливные фильтры – если они забиты, топливо не пройдет через них, а на насос будет даваться колоссальная нагрузка. При рабочих фильтрах причиной неполадок может являться изношенный топливный насос, который необходимо заменить.
Чтобы проверить топливный насос высокого давления без манометра, нужно завести двигатель, раскрутив его до 2000-3000 оборотов. Падающие при этом обороты или неравномерная работа двигателя указывают на неисправности в работе топливного насоса.
Кроме того, хорошо работающий насос должен быть абсолютно бесшумным.
Также проблема может быть в клапане РДТ, из-за которого в системе отсутствует высокое давление топлива. Умелые автовладельцы часто тюнингуют свои насосы, успешно достигая более высокого давления, однако это создает повышенную нагрузку на агрегат, в результате чего его ресурс резко снижается.
Устройство и принцип работы ТНВД Denso
На чтение 8 мин. Просмотров 1.2k.
ТНВД Denso является очень распространенной системой на сегодняшний день, поэтому вопросы, связанные с его устройством сейчас очень актуальны. Данная статья повествует об этих вопросах.
Со временем, из-за достаточного количества факторов, в том числе и морального устаревания. Устаревшие топливные насосы высокого давления (ТНВД), устройство которых значительно отставало от развития двигателей сталид потихоньку исчезать. По мере их исчезновения стали разрабатываться новые варианты насосов, и кампания Denso стала, и остается флагманом развития.
Denso разработали ТНВД, который подчиняется электронному блоку управлению. Благодаря такому решению удалось добиться ощутимого повышения точности дозировки топлива и значительного повышения равномерности и плавности работы двигателя.
На некоторых насосах от Denso можно найти быстродействующий клапан, устройство которого позволяет разделить на две фазы процесс впуска топлива в цилиндры, за счет чего значительно повышается качество сгорания топливной смеси. Также точная работа ТНВД способствует снижению выброса негативных веществ в атмосферу.
ТНВД densoЭлектронная система
Как правило, в таких электронных системах принято использовать насосы распределительного типа так как в них установлены дополнительные устройства. Они регулируют положение дозатора и клапана автоматического опережения на впрыске топлива.
Блок управления ТНВД Denso и само его устройство очень похоже на принцип работы инжекторного двигателя и его ЭБУ.
Блок управления воспринимает сигналы от большого количества датчиков, которые также присущи известному нам инжекторному двигателю. Это датчик положения педали акселератора, частоты вращение распределительного и коленчатого валов, температуры воздуха и прочие.
Зачем нужны сигналы
Эти сигналы обрабатывает блок управления и складываются в определенный посыл для топливного насоса после чего и отправляются туда. Получая сигнал, он обеспечивает соизмеримую подачу топлива в цилиндры, выбирает давление форсунки и, определяет нужный и лучший угол опережения впрыска. Система, основанная на датчиках довольно эффективна. К примеру, если на двигатель опускается дополнительная нагрузка, печка, например, или кондиционер, то ЭБУ моментально это замечает по поступающим сигналам и в режиме реального времени корректирует работу ТНВД так, чтобы компенсировать новую нагрузку.
Устройство системы
Устройство такого сложного электронного насоса начинается с самого главного — с исполнительного механизма.
Принцип его основан на действии электрических магнитов, а задача заключается в изменении положения дозирующей муфты. Управляет ей непосредственно электронный блок. Теперь нужно понять устройство и разобраться в том, с каких же конкретно датчиков блок воспринимает сигналы, так как это может серьезно помочь в решении неполадок и диагностике появившихся проблем. В блок поступает информация с датчика начала впрыска, который расположен в одной из форсунок насоса Denso, с датчика ВМТ и частоты вращения коленчатого вала, он нашел себе место в головке блока. По этому же датчику водителю сообщаются и показания тахометра. Также участие принимают датчики массового расхода воздуха, температуры воздуха и температуры охлаждающей жидкости, положения педали газа. Далее, компьютер основываясь на заданных характеристиках и показаниях датчика создает сигналы, которые уходят в насос. Если конкретнее, то эти сигналы получают механизм цикловой подачи топлива и механизм контроля опережения. Таким образом, работа ТНВД Denso корректируется в зависимости от режима работы: от холостого хода до работы на полную мощность.
Для большей надежности каждый из механизмов получил встроенный потенциометр, который отправляет сигнал в обратную сторону для получения надежных сведений о положениях муфты и необходимого угла опережения.
Также в обязанности ЭБУ (электронный блок управления) на дизельном двигателем входит и контроль всех рутинных процессов. То есть его устройство позволяет с помощью тех же электронных сигналов полностью управлять, к примеру, стабилизацией частоты вращения коленчатого вала или же рециркуляцией охлаждающей жидкости. Помимо этого, в блоке также сохранены все оптимальные значения абсолютно всех показателей двигателя, сделано это для того, чтобы по мере изменения показателей в сторону от эталонных блок мог корректировать процессы, чтобы двигатель работал «идеально». Также любопытно то, что Denso заложили в устройство ЭБУ программу быстрой диагностики всех систем мотора. Эта программа позволит контролировать и поддерживать работу двигателя при большинстве даже аварийных неполадок, чтобы машина даже в экстремальной ситуации не подвела своего хозяина.
Соответственно если что-то случится с блоком управления, то тут уже ничего не поможет запустить двигатель и поехать.
Принцип роботы исполняющих механизмов
Чаще всего для ТНВД Denso устройство исполняющих механизмов представляет собой сложный электромагнит у которого поворотный сердечник. Конец этого сердечника особым образом соединяется с эксцентриком дозирующей муфты. Когда блок пускает по цепи электрический сигнал, то электромагнит его воспринимает и делает поворот сердечника на угол от 0 до 60 градусов, соответственно перемещая дозирующую муфту, которая и изменяет характеристики цикла подачи.
Опережение угла впрыска осуществляется также электромагнитом, только здесь это специальный клапан, который изменяет показатель давления топлива. Клапан работает с огромной скоростью, он всегда либо открыт, либо закрыт. На скорость движения клапана влияет частота вращения распределительного вала. Когда электромагнитный клапан полностью открывается, то давление очень низкое, соответственного и угол опережения также уменьшается.
Когда клапан закрывается все происходит с точностью наоборот. На положение клапана воздействует импульс из блока, а ЭБУ формирует его в соответствии с режимом работы двигателя и его температурными показателями. Чтобы компьютер мог определять момент начала впрыска топлива в одной из форсунок есть индукционный датчик подъема иглы форсунки.
Электромагнитные движущие механизмы
В различных видах ТНВД Denso в качестве исполняющих механизмов могут применяться различные электромагнитные устройства, моментные, линейные или шаговые электродвигатели. Они выполняют роль движущего механизма, то есть привода дозатора топлива в насосах. Рассмотрим несколько иной принцип работы электромагнитного клапана, чем был приведен ранее. Для хорошей работы такой системы в корпусе каждой форсунки находится катушка возбуждения, на которую компьютер подает напряжение. Это делается для того, чтобы поддерживать постоянное напряжение в цепи независимо от остальных показателей. Ток, проходящий по этой цепи создает магнитное поле вокруг катушки возбуждения.
В один момент, когда точка подъёма иглы достигает своего пика возникает мощный импульс, который сразу же передается в компьютер, который его анализирует и корректирует необходимый угол опережения впрыска. Также на коррекцию влияет и сохраненный в памяти блока эталонный сигнал, его значение учитывается при расчете соответствующих условий работы дизеля. Обработав сигнал, проанализировав и сравнив с эталонным вариантом, ЭБУ посылает обратный сигнал в форсунку. Клапан в форсунке соединён с автоматом, если конкретнее, то с его рабочей камерой. Когда автомат принимает определенный сигнал, то давление, что действует на поршень автомата повышается или уменьшается, и как результат поршень меняет свое положение вследствие чего изменяется и угол опережения.
Особенности работы ТНВД Denso
Далее, разберемся в устройстве непосредственно данного типа ТНВД от Denso. Мы уже разобрались в том, что всеми системами двигателя управляет ЭБУ, который к тому же еще и совмещен, т.е. ему подчиняются и все остальные системы мотора.
Начнем с контура низкого давления. Обычно в таких системах применяется топливоподкачивающий насос шиберного типа, он также подчиняется компьютеру. В частности, давления топлива создаваемое им зависит от частоты вращения насосного колеса. Однако ЭБУ так корректирует его работу, что при увеличении частоты его вращения давление растет не пропорционально. В насосе есть отверстие, через которое топливо выходит на клапан, из чего следует, что клапан располагается в непосредственной близости от самого насоса. Клапан изменяет характер своей работы в зависимости от того, сколько топлива потребляет двигатель в данный конкретный момент времени. Соответственно при резком изменении условий работы двигателя, например, при резком разгоне, клапан четко на это отреагирует. Пройдя клапан топливо попадает в соответствующие секции ТНВД и к устройству опережения впрыска.
Также в насосе существуют специальные дренажные отверстия. То есть, если давление, что создает насос слишком высоко для потребляемого в эту секунду топлива, то торцевая кромка поршня отодвигается и открывает эти самые отверстия.
Они радиально расположены и благодаря этому солярка сливается обратно по этим каналам. Также очень интересной является система удаления воздуха и охлаждения насоса. В насосе существует специальный клапан дросселирующего перепуска. Топливо проходит сквозь этот специальный канал, в нем есть специальный подпружиненный шарик, который дает вытекать топливо только при наличии определенного его объёма. Это немного похоже на работу поплавковой камеры обычного карбюратора. Далее по каналу располагается дроссель очень маленького диаметра, который обеспечивает автоматический отвод воздуха из корпуса насоса. Собственно, весь контур именно низкого давления рассчитан на то, что под определенным воздействием через него всегда протекает определенное количество солярки.
Теперь пришло время контура высокого давления. Непосредственно созданием высокого давления занимаются специальные секции ТНВД с радиальным движением плунжеров. Эта секция включает в себя: башмаки с роликами, специальную соединительную шайбу, кулачковую шайбу и нагнетающие плунжеры.
Крутящий момент, воспринимаемый от приводного вала, принимают соединительная шайба и специальные шлицевые соединения. Эти шлицевые пазы служат для того, чтобы сидящие в них ролики обеспечивали работу плунжеров соответственно виду кулачковой шайбы. То есть, сколько кулачков на шайбе столько и цилиндров в двигателе. Далее с помощью вала распределителя топливо попадает в разные плунжеры. Разбивается этот процесс на фазы. Во время фазы наполнения плунжеры выдвигаются, а запирающая игла переходит в свободное состояние тем самым открывая доступ топливу в камеру высокого давления. В фазе нагнетания давления игла запирается, а плунжеры изменяют свое положение тем самым увеличивая давление в камере высокого давления.
Устройство и принцип действия электронного ТНВД
Радиально-поршневой распределительный ТНВД представляет собой насос впрыска с электронным регулированием, имеющий собственный блок управления.
Насос создаёт давление впрыска 1500 бар. Высокое давление впрыска позволяет достичь мелкодисперсного распыления топлива. Это приводит к более полному сгоранию топливно-воздушной смеси и меньшему
содержанию вредных веществ в ОГ
Основные задачи радиально-поршневого распределительного ТНВД:
- забор топлива из топливного бака
- сжатие топлива до 1500 бар
- распределение топлива по цилиндрам
Всасывание
Радиально-поршневой распределительный ТНВД расположен там, где раньше был установлен пластинчатый насос, всасывает топливо из топливного бака и создаёт давление в ТНВД.
За счёт давления, созданного в ТНВД, при открытом электромагнитном клапане топливо подаётся в камеру сжатия.
Сжатие
Топливо сжимается двумя плунжерами, которые приводятся от кулачковой обоймы через ролики. Привод осуществляется приводным валом.
За счёт вращательного движения приводного вала ролики нажимают на кулачки обоймы и перемещают плунжеры вовнутрь.
Это приводит к сжатию топлива между плунжерами.
Распределение
Если электромагнитный клапан закрыт, топливо распределяется по отдельным цилиндрам с помощью вала распределителя и распределительной головки через обратный дроссель нагнетательного клапана и форсунку впрыска.
В распределительной головке имеются отверстия, соответствующие отдельным цилиндрам. Вал распределителя проворачивается приводным валом и соединяет камеру сжатия попеременно с каждым отверстием в распределительной головке
Радиально-поршневой распределительный ТНВД имеет собственный блок управления. Задачей блока является управление и контроль исполнительных элементов насоса впрыска. Для этого в блоке управления сохранены характеристики, точно соответствующие характеристикам насоса впрыска. Блок управления и насос впрыска образуют единый блок и прочно соединены друг с другом
Что чем управляет?
Датчики отправляют на блок управления двигателя информацию о режиме работы двигателя и о положении педали акселератора.
Блок управления двигателя анализирует эту информацию и рассчитывает момент начала впрыска и необходимое количество подаваемого топлива. Полученные значения блок управления двигателя отправляет на блок управления топливного насоса. Блок управления топливного насоса рассчитывает команды управления для электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива и клапана управления опережением впрыска. При этом учитываются сигналы, поступающие в насос впрыска от блока управления двигателя и датчика угла поворота. Для контроля управления двигателя блок управления топливного насоса отправляет на блок управления двигателя обратное сообщение о режиме работы насоса впрыска. Передача сигналов между блоком управления двигателя и блоком управления топливного насоса осуществляется по шине CAN. Преимуществом шины CAN является то, что обмен всей информацией между блоком управления топливного насоса и блоком управления двигателя может осуществляться по двум проводам. Блок управления двигателя выполняет и другие задачи, например, управление исполнительными элементами системы рециркуляции ОГ и регулирование давления наддува.
Регулирование количества подаваемого топлива
На приведённом ниже обзоре системы показаны датчики, на основании сигналов которых определяется количество подаваемого топлива Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива. Задачей регулирования количества подаваемого топлива является точная адаптация количества топлива к различным режимам работы двигателя.
Принцип действия:
Процесс наполнения Если электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива открыт, топливо из внутреннего пространства насоса подаётся в камеру сжатия.
Впрыск
Блок управления топливного насоса подаёт сигнал управления на электромагнитный клапан регулирования количества подаваемого топлива, клапан перекрывает подачу топлива. Все время, пока электромагнитный клапан закрыт, топливо сжимается и подаётся на форсунки впрыска.
При достижении заданного блоком управления двигателя количества топлива электромагнитный клапан открывает подачу топлива из внутреннего пространства насоса. Давление падает; впрыск завершён.
При полной нагрузке двигателя объём топлива на каждый цикл впрыска составляет ок. 50 мм3.
Это равно объёму одной капли воды.
На оборотах холостого хода на каждый цикл впрыска требуется ок. 5 мм3 топлива.
Это соответствует размеру булавочной головки диаметром 2 мм.
Дополнительной задачей электромагнитного клапана регулирования количества подаваемого топлива является остановка двигателя. При выключении зажигания электромагнитный клапан открывается, сжатие топлива не происходит.
Регулирование момента впрыска
На приведённом ниже обзоре системе представлены датчики, на основании сигналов которых определяется момент начала впрыска. Сигнал, поступающий от блока управления двигателя, преобразуется блоком управления топливного насоса в сигнал для клапана управления опережением впрыска.
Задачей регулирования момента впрыска является адаптация момента впрыска к частоте вращения двигателя.
Принцип действия:
При увеличении частоты вращения впрыск должен происходить раньше. Опережение впрыска осуществляется регулятором впрыска. За счёт силы действия пружины управляющий поршень прижимается к поршню регулятора впрыска. В кольцевую полость управляющего поршня через отверстие из внутреннего пространства ТНВД поступает топливо под давлением. Клапан управления опережением впрыска определяет давление топлива в кольцевой полости управляющего поршня.
При увеличении частоты вращения клапан управления опережением впрыска увеличивает давление топлива в кольцевой полости. За счёт этого управляющий поршень отжимается от поршня регулятора впрыска, преодолевая силу действия пружины, и открывает канал. Топливо поступает в полость за поршнем регулятора впрыска.
За счёт давления топлива поршень регулятора впрыска перемещается вправо.
Поршень регулятора впрыска соединён с кулачковой обоймой так, что горизонтальное движение регулятора впрыска проворачивает кулачковую обойму в направлении опережения впрыска.
Топливный насос высокого давления. Рядный ТНВД
Примером рядного топливного насоса высокого давления применяемого на легковых автомобилях является насос дизеля Мерседес 190, состоящий из нескольких одинаковых секций. В передней части этого насоса расположен вакуумный насос 14, приводимый в движение эксцентриком 2, расположенным на торце кулачкового вала.
В нижней части корпуса насоса установлен кулачковый вал, который соединяется со звездочкой привода через муфту опережения впрыска.
На кулачковом валу имеются профилированные кулачки для каждой насосной секции и эксцентрик для приведения в движение насоса низкого давления, который крепится к привалочной плоскости насоса высокого давления.
Рис. Топливный насос высокого давления Мерседес:
1 – штуцер подключения вакуумного усилителя тормозов; 2 – эксцентрик привода вакуумного насоса; 3 – звездочка приводной цепи; 4 – автоматическая муфта опережения впрыска; 5 – винт установки начала впрыска; 6 – подача топлива; 7 – трубопровод высокого давления; 8 – рычаг перекрытия подачи топлива; 9 – вакуумная камера остановки двигателя; 10 – вакуумная камера увеличения частоты вращения коленчатого вала; 11 – регулятор частоты вращения; 12 – пробка для установки приспособления регулировки начала впрыска; 13 – топливоподкачивающий насос; 14 – вакуумный насос
В перегородке корпуса против каждого кулачка установлены роликовые толкатели 14.
Оси роликов своими концами входят в пазы корпуса насоса, предотвращая проворачивание толкателей.
Рис. Секция рядного ТНВД:
1 – зубчатый сектор; 2 – регулирующая поворотная втулка плунжера; 3 – боковая крышка; 4 – штуцер нагнетательного клапана; 5 – корпус нагнетательного клапана; 6 – нагнетательный клапан; 7 – гильза плунжера; 8 – плунжер; 9 – рейка ТНВД; 10 – поводок плунжера; 11 – возвратная пружина плунжера; 12 – нижняя тарелка возвратной пружины; 13 – регулировочный болт; 14 – роликовый толкатель; 15 – кулачковый вал
Насосные секции установлены в верхней части корпуса и крепятся винтами. Основной частью каждой насосной секции является плунжерная пара, состоящая из плунжера 8 и гильзы 7. Плунжерную пару изготовляют из хромомолибденовой стали и подвергают закалке до высокой твердости. После окончательной обработки подбором производят сборку плунжеров и гильз так, чтобы обеспечить в соединении зазор, равный 3…5 мкм. Этим достигается максимальная плотность сопряжения взаимодействующих деталей обеспечивающих давление впрыскивания топлива до 1200 кгс/см2.
Сверху каждой плунжерной пары установлен нагнетательный клапан 6, размещенный в корпусе 5.
При вращении кулачкового вала 15 насоса выступ кулачка набегает на роликовый толкатель 14, который через регулировочный болт воздействует на плунжер 8 и перемещает его вверх. Когда выступ кулачка выходит из-под ролика толкателя, пружина 11, упирающаяся в тарелки, возвращает плунжер в первоначальное положение. Рейка 9 входит в зацепление с зубчатым венцом поворотной втулки 2, надетой на гильзу.
Регулирование состава топливовоздушной смеси в дизельном двигателе происходит изменением подачи топлива при неизменном количестве воздуха, в отличие от бензиновых двигателей, где изменяется и то и другое. В рядных ТНВД изменение подачи топлива, обычно осуществляется за счет рейки, однако изменение подачи может осуществляться и за счет золотника, который перемещается по плунжеру. В рассматриваемом ТНВД при перемещении рейки 9 вдоль ее оси втулка 2 поворачивается на гильзе и, действуя на выступы плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом, входящим в ее продольный паз. Задний конец рейки соединен с тягой регулятора частоты вращения коленчатого вала, установленного в корпусе ТНВД.
Принцип работы секции насоса
Принцип работы секции насоса заключается в следующем. При движении плунжера 1 вниз внутреннее пространство гильзы 12 наполняется топливом, и одновременно оно подается насосом низкого давления в подводящий канал 10 корпуса 11 насоса.
Рис. Схема работы секции насоса высокого давления:
а – впуск топлива; б – начало подачи; в – конец подачи;
1 – плунжер; 2 – продольный паз; 3 – выпускное отверстие; 4 – сливной канал; 5 – пружина; 6 – нагнетательный клапан; 7 – разгрузочный поясок; 8 – надплунжерное пространство; 9 – впускное отверстие; 10 – подводящий канал; 11 – корпус насоса; 12 – гильза; 13 – винтовая кромка
При этом открывается впускное отверстие 9, и топливо поступает в надплунжерное пространство 8. Затем под действием кулачка плунжер начинает подниматься вверх, перепуская топливо обратно в подводящий канал 10 до тех пор, пока верхняя кромка плунжера 1 не перекроет впускное отверстие 9 гильзы. После перекрытия этого отверстия давление топлива резко возрастает и при рабочем давлении топливо, преодолевая усилие пружины 5, поднимает нагнетательный клапан 6 и поступает в топливопровод.
Дальнейшее перемещение плунжера вверх вызывает повышение давления, превышающее давление, создаваемое пружиной форсунки, в результате чего игла форсунки приподнимается и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания. Подача топлива продолжается до тех пор, пока винтовая кромка 13 плунжера не откроет выпускное отверстие 3 в гильзе, в результате чего давление над плунжером резко падает, нагнетательный клапан 6 под действием пружины закрывается и надплунжерное пространство разъединяется с топливопроводом высокого давления. При дальнейшем движении плунжера вверх топливо перетекает в сливной канал 4 через продольный паз 2 и винтовую кромку 13 плунжера.
Нагнетательный клапан 6 разгружает топливопровод высокого давления, так как он снабжен цилиндрическим разгрузочным пояском 7, который при посадке клапана на седло обеспечивает увеличение объема топливопровода. Этим достигается резкое прекращение впрыскивания топлива и устраняется возможность его подтекания через распылитель форсунки, что улучшает процесс смесеобразования и сгорания рабочей смеси, а также повышает надежность работы форсунки.
Клапаны ТНВД
В ТНВД с рядным расположением плунжерных пар применяются нагнетательные клапана объемного течения и ограничения обратного течения, а также клапана постоянного давления.
Клапана обратного течения применяются для демпфирования волн обратного давления топлива, возникающих при закрытии распылителя форсунки, что уменьшает износ распылителя и подвпрыски топлива в цилиндры двигателя. Клапан устанавливается как дополнительный над обычным клапаном перед топливопроводом высокого давления, идущим к форсунке.
Рис. Штуцер ТНВД с нагнетательным клапаном:
а – с клапаном объемного течения и ограничением обратного течения; b – с клапаном постоянного течения; 1 – корпус нагнетательного клапана; 2 – обратный клапан; 3 – промежуточный объем; 4 – разгрузочный поясок; 5 – сферический клапан; 6 – втулка клапана; 7 – нагнетательный клапан; 8 – жиклер; 9 – обратный клапан
Клапан состоит из головки с запорной конической фаской, разгрузочного пояска 4 и хвостовика с прорезями для прохода топлива. Сверху на клапан установлена пружина 3, которая прижимает его к седлу. При подаче топлива разгрузочный поясок вместе с конусом клапана приподнимается над направляющей втулкой и топливо под давлением поступает к форсунке. При закрытии основного клапана клапан обратного течения перекрывает доступ обратных волн топлива.
Клапана постоянного течения применяются на ТНВД с давлением впрыска более 800 кг/см2, для уменьшения кавитации. При подаче топлива через нагнетательный клапан в конце хода нагнетания шариковый обратный клапан под действием обратных волн давления топлива открывается и система топливоподачи действует как нагнетательный клапан с перепускным дросселем. При уменьшении давления клапан закрывается, при этом в магистрали сохраняется постоянное давление.
Перемещение плунжера во втулке с момента закрытия впускного отверстия до момента открытия выпускного отверстия называется активным ходом плунжера, который в основном и определяет количество подаваемого топлива за цикл работы топливной секции.
Изменение количества топлива, подаваемого секцией за один цикл, происходит в результате поворота плунжера зубчатой рейкой 5. При различных углах поворота плунжера благодаря винтовой кромке смещаются моменты открытия выпускного отверстия. При этом, чем позднее открывается выпускное отверстие, тем большее количество топлива может быть подано к форсункам.
Рис. Схема изменения подачи топлива:
1 – гильза; 2 – впускное отверстие; 3 – плунжер; 4 – винтовая кромка; 5 –рейка
На рисунке показаны следующие положения винтовой кромки плунжера за цикл работы топливной секции:
- положение а – нулевая подача топлива. Плунжер 3 повернут так, что его продольный паз расположен против выпускного отверстия, в результате чего при перемещении плунжера вверх топливо вытесняется в сливной канал, подача топлива прекращается и двигатель останавливается
- положение б – промежуточная подача, так как при повороте плунжера 3 по часовой стрелке объем вытесненного топлива уменьшается так как выпускное отверстие открывается раньше
- положение в – максимальная подача топлива и наибольший активный ход плунжера 3. В этом случае расстояние от винтовой кромки 4 плунжера до выпускного отверстия будет наибольшим
Топливный насос высокого давления (ТНВД): что это такое и для чего он нужен,виды,фото
Основной задачей топливного насоса высокого давления (ТНВД) является подача топлива к форсункам двигателя. В современном автомобилестроении он устанавливается для питания как бензиновых, так и дизельных моторов. Особенностью работы такого насоса является способность выполнять максимально точную дозировку горючего и подавать его в строго определенный момент времени.
Содержание статьи
Что такое ТНВД и для чего он нужен?
ТНВД — что это такое в машине? Условно можно сравнить с сердцем человека — узел, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию крови (топлива) по организму (топливной системе). На деле назначение блока несколько шире:
- точное дозирование подаваемого топлива, где величина порции зависит от нагрузки;
- нагнетание топлива в форсунки;
- определение момента впрыска горючего в цилиндры.
Преимущество ТНВД перед карбюратором заключается именно в возможности подачи точно отмеренной порции топливно-воздушной смеси в камеры внутреннего сгорания. Это решение позволяет снизить расход топлива. Насос напрямую связан с коленчатым валом: при разгоне порции увеличиваются, при падении оборотов — уменьшаются.
Так как работа дизельных агрегатов сопряжена с высокими нагрузками, то подача солярки производится под высоким давлением, обеспечивающим полное сгорание. Бензиновые моторы работают при значительно меньшей нагрузке. Поэтому использование топливного насоса целесообразно в системах с прямым впрыском горючего (не имеющих впускного коллектора).
Подводя промежуточный итог, можно сказать: что такое ТНВД в автомобиле — это способ увеличить КПД двигателя, снизить расход потребления топлива.
Виды ТНВД
Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:
- рядные;
- распределительные;
- магистральные.
Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.
Основной рабочий узел
Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.
Плунжерная пара
Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.
Работа плунжерной пары
Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость. При передвижении вверх подача прекращается (канал или клапан закрывается) и плунжер начинает сжимать дизтопливо. При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.
В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.
Особенности устройства ТНВД двигателя КамАЗ-740
На двигателях КамАЗ-740 устанавливается V-образные топливные насосы высокого давления с углом развала между секциями 75˚ (рис. 3).
В корпусе 1 насоса установлен механизм поворота плунжеров, соединенный с правой и левой рейками. Рейки действуют на поворотные втулки плунжеров, расположенных в два ряда.
Каждая насосная секция в отличие от насосов марки «ЯМЗ» имеет собственный корпус 13, а на толкателе вместо регулировочного винта установлена регулировочная пята 5 определенной толщины.
Принцип действия насосной секции данного ТНВД такой же, как и на дизелях марки «ЯМЗ».
- К передней крышке ТНВД прикреплен топливоподкачивающий насос с приводом от эксцентрика кулачкового вала через штангу.
- V-образная форма топливного насоса высокого давления позволила получить более компактную конструкцию насоса с укороченным кулачковым валом, в результате чего стало возможным увеличить его жесткость и повысить давление впрыска до 18 МПа.
- Прецизионные детали насосов смазываются дизельным топливом, остальные детали включены параллельно в смазочную систему двигателя.
- ***
Устройство и работа ТНВД распределительного типа
Одноплунжерные ТНВД распределительного типа (рис. 4) нашли применение на легковых автомобилях и тракторах.
Оси приводного вала 1 и плунжера 3 совпадают и вращаются с одинаковой скоростью. Топливоподкачивающий насос 8 установлен на приводном валу и обеспечивает предварительное давление 0,2…0,8 МПа.
Вращающаяся вместе с плунжером кулачковая шайба 6, набегая своим кулачком на ролик 7, перемещает плунжер вправо, и тот совершает ход нагнетания. Пружина 5 прижимает шайбу с плунжером к ролику, который установлен на неподвижной оси.
Для изменения цикловой подачи топлива служит дозатор 4, который управляется рычагом 2 регулятора. При наличии четырех роликов плунжер за один оборот вала обслужит четыре форсунки.
На рис. 5 показана работа распределительного одноплунжерного насоса. Подача топлива начинается с наполнения (рис. 5,а) топливом надплунжерной полости Д через впускное окно В и выточку Г в плунжере 3 при движении плунжера влево (к НМТ). Нагнетательный канал Б в это время через паз А, выточку на плунжере и окно Е соединен с полостью низкого давления.
Плунжер, при нахождении в НМТ, вращаясь, постепенно перекрывает наполнительное окно. Начинается активный ход плунжера (рис. 5,б). Топливо через центральный канал и распределительный паз А плунжера, нагнетательный канал Б корпуса 2 и нагнетательный клапан подается по топливопроводу к форсунке. Активный ход плунжера заканчивается отсечкой топлива через радиальные каналы Ж (рис.
5,в), ранее закрытые дозатором 1.
Цикловая подача топлива изменяется при помощи рычага регулятора, который перемещает дозатор 1 вдоль оси плунжера. При перемещении дозатора вправо активный ход плунжера и цикловая подача увеличиваются.
В насосах распределительного типа (одноплунжерных) меньше прецизионных пар, чем в многоплунжерных насосах. Следовательно, они проще, дешевле, имеют меньшее число регулировок, меньшие габаритные размеры и массу. Однако многоплунжерные насосы секционного типа обладают большим ресурсом (долговечностью), их работа стабильнее, а техническое обслуживание проще.
Признаки и причины неисправности
Очень многие автомобилисты интересуются тем, как определить, что топливный насос высокого давления дизельного двигателя вышел из строя или работает с проблемами. Существует ряд признаков, на которые следует обращать внимание:
- проблемный запуск мотора;
- повышенный расход дизеля;
- заметные провалы мощности;
- появление нетипичного шума или сторонних звуков при работе двигателя;
- высокая дымность выхлопа.
Причины этих явлений могут быть самые разнообразные. Первая и самая распространенная – естественный износ. Расстояние между плунжером и цилиндром увеличивается, начинает образовываться нагар, что, естественно, приводит к перебоям в системе.
Возможна неравномерная подача топлива. Происходит она из-за следующих факторов:
- истирание металла плунжеров;
- повышенный износ клапанов или зубчиков на рейке;
- уменьшение пропускной способности форсунки;
- физические повреждения втулки.
Явным признаком износа плунжерной пары является «плавание» оборотов на холостом ходу.
Диагностика и ремонт
Определить точную поломку автомобилистам в гаражных условиях практически невозможно. Для диагностики ТНВД необходимы специализированные стенды и опытные механики. Даже если вы сможете демонтировать и разобрать насос, не рекомендуем самостоятельно что-то менять, учитывая высокую стоимость этой детали. Выполняйте ремонт только в специализированных техцентрах. Бывает, что ТНВД полностью исправен, а неполадки в функционирование вносит электронный блок управления. Проблема может быть как в «мозгах» машины, так и в датчиках. Некорректные показания хотя бы с одного из них приведут к неправильному формированию управляющих сигналов.
Чтобы максимально продлить срок службы насоса, рекомендуем использовать только качественное дизтопливо. Обязательно проверяйте состояние топливного фильтра. Если он будет слишком засорен, то даже качественное топливо будет постепенно создавать нагар на стенках втулки.
Не пренебрегайте диагностикой, ведь своевременное обнаружение неполадки позволит сэкономить на ремонте. Дешевле заменить некоторые компоненты в ТНВД, чем покупать полностью новую деталь.
Теперь вы знаете, что ТНВД – это важный агрегат в конструкции дизельных автомобилей. Покупая дешевое горючее, задумайтесь, стоит ли ваша экономия поломки топливного насоса.
Дизельные моторы достаточно давно появились на легковых автомобилях, но их владельцы и мастера до сих пор с недоверием относятся к подобной технике. Бесспорно, на тяге и топливе такое “чудо” выигрывает у бензиновых моторов, но что случается при поломке?
Современные дизельные моторы отличаются одной особенностью – прецизионностью сборки важных деталей и величиной рабочего давления. Обслуживание и ремонт топливной аппаратуры занимает достаточно большой промежуток времени, поэтому невольно возникает вопрос: “А стоит ли оно того?” Наш ответ – да и нет.
У дизельного мотора есть две стороны медали. Первая: возможность использовать чрезвычайно производительный двигатель внутреннего сгорания с уменьшенным расходом топлива. Вторая: потребность внимательно относиться к качеству топлива, намного чаще менять топливный фильтр и сильно переплачивать за ремонт и замену элементов системы в случае их поломки. Если вы все-таки решились на покупку авто с дизельным мотором Common Rail, вам необходимо знать, как проводится ремонт всей системы, в частности – топливного насоса высокого давления.
Общая информацияCommon Rail – система впрыска топлива в цилиндр двигателя под давлением в 1600-1800 бар через единую магистраль. До того, как на рынок появился Common Rail, дизельное топливо, создаваемое ТНВД, попадало непосредственно в форсунку, а после впрыскивалось в цилиндр. Новая система предполагает собой несколько иную цепочку реакции: насос нагнетает топливо – оно попадает в топливную рампу – топливо от рампы по трубам подводится к форсункам. Данная система имеет ряд положительных характеристик, среди которых лучшее распыление, быстрое смешивание с воздухом и полное сгорание. Эти звенья цепи ведут к быстрому повышению эффективности работы ДВС.
Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем.
Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.
Еще один важный элемент системы – форсунки. Сейчас два типа: электромагнитные и пьезоэлектрические. Кстати, последние считаются наиболее высокотехнологическими. Завершающий этап – топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал.Что такое ТНВД?
Топливные насосы бывают 2 типов: роторные или плунжерные. Плунжерный на сегодняшний день более распространен, поскольку у него предельно простой принцип работы, а именно: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу.
Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.
Главные изъяны ТНВД: что ломается в первую очередь
Первый и чуть ли не единственный враг всех деталей топливной аппаратуры дизельного двигателя – вода. Если не следить за водой в отстойнике, то в один момент ваш автомобиль потеряет тягу «на низах», а может и во всем диапазоне оборотов – как повезет. Впрочем, справедливости ради нужно сказать, что зачастую качество нашего дизтоплива оставляет желать лучшего, потому даже если каждый день сливать воду из отстойника, но при этом заправляться на подозрительных станциях – результат будет такой же.
Еще один момент, который нужно выделить в самом начале: ни в коем случае нельзя давать работать ТНВД «на сухую» – иными словами, надо исключить пуск двигателя без прокачки топливной системы.
Любая поломка ТНВД так или иначе связана с коррозией или попаданием посторонних частиц на рабочие поверхности. Именно она может стать причиной заклинившего плунжера или односторонних клапанов. К поломкам также можно отнести износ втулок вала в передней крышке корпуса ТНВД. Не редкость – износ сальника вала. Но втулки и сальник – просто мелочи по сравнению с коррозией.
Что делать в случае поломки?
В любом уважающем себя и клиента сервисе перед тем, как лезть в «железо», выполняют компьютерную диагностику двигателя и его систем. Благодаря ей можно локализовать поломку – вернее, приблизительно понять, кто именно стал виновником неправильной работы двигателя. Окончательно убедившись, что это ТНВД, его направляют в ремонтный цех.
Здесь первым делом насос устанавливают на специальный диагностический стенд и подключают к нему все необходимые трубки. Выбрав в меню по номеру детали искомый набор букв и цифр, запускают процесс диагностики. Самое удобное здесь то, что работа стенда построена на системе подсказок. Выполняя заданную программу диагностики, мастер видит результаты испытания в реальном времени и на их основании делает выводы.
Вам сделали ТНВД: что дальше?
После замены деталей и сборки насос снова ставят на стенд для диагностики. И если хоть один из параметров выйдет в «красную» зону, то насос вернется на верстак под разборку с последующим, уже повторным, ремонтом. Полностью исправный насос необходимо запечатать в герметичную упаковку, чтобы исключить попадание внутрь влаги. Ну а далее – только установка обратно на двигатель.
В завершение Да, автомобили с дизельными двигателями совершили необычайный рывок в автоиндустрии, дав возможность экономить на топливе порой без потери в мощности, но с выигрышем в моменте. Однако вместе с этим пришла немалая головная боль для хозяев – необходимость более тщательного выбора поставщика продуктов нефтепереработки и еще более тщательного изучения заводского руководства по обслуживанию и эксплуатации своего четырехколесного спутника. Интересная интерпретация закона механики – в чем-то выигрываешь, в чем-то теряешь. Ну а для апологетов тяжелого топлива можно оставить памятку из двух пунктов: во-первых, чаще меняйте топливные фильтры (невзирая на техрегламент), а во-вторых, следите за индикаторами на приборном щитке – там есть особый значок, отображающий необходимость слива воды из фильтра-отстойника.
ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.
Керамические колодки: плюсы и минусы,какие выбрать,отзывы,фото
ЭГУР Servotronic: что это такое и как он работает?
Топливная система common rail: что это и как работает,виды
Фазы газораспределения: что это такое и как они работают,фото
Устройство и принцип работы системы COMMON RAIL. Статьи компании «Cummins Store
Common rail — система подачи топлива, применяемая в дизельных двигателях. В системе типа common rail насос высокого давления нагнетает дизельное топливо под высоким давлением (до 300 МПа, в зависимости от режима работы двигателя) в общую топливную магистраль существенного объёма (аккумулятор).
Управляемые электроникой электрогидравлические форсунки с электромагнитным или пьезоэлектрическим приводом управляющих клапанов впрыскивают дизельное топливо под высоким давлением в цилиндры. В зависимости от конструкции форсунок и класса двигателя, может впрыскиваться до 9 порций топлива за 1 цикл.
Одной из ключевых особенностей систем common rail является независимость процессов впрыскивания от угла поворота коленчатого вала и от режима работы двигателя, что делает возможным достижение высокого давления впрыскивания на частичных режимах, что необходимо для удовлетворения современных и перспективных экологических требований.
Конструкция и принцип действия:
Топливо из топливного бака забирается топливоподкачивающим насосом (низкого давления), и через топливный фильтр поступает в топливный насос высокого давления (ТНВД). ТНВД подаёт топливо в напорную магистраль, которая играет роль аккумулятора давления. Блок управления регулирует производительность ТНВД для поддержания необходимого давления в магистрали по мере расхода топлива.
Топливная магистраль соединяется топливопроводами с форсунками. В каждую форсунку встроен управляющий клапан — электромагнитный или пьезоэлектрический. По команде от блока управления клапан открывается, впрыскивая необходимую порцию топлива в цилиндр.
Особенности:
-В отличие от традиционной системы подачи топлива, используется одноканальный ТНВД, постоянно подающий топливо в магистраль;
-Необходимо корректировать цикл работы исходя из пропускной способности каждой форсунки, из-за чего требуется настройка электронного блока после каждой замены форсунок.
Преимущества:
-Давление, при котором происходит впрыск топлива, можно поддерживать вне зависимости от скорости вращения коленчатого вала двигателя и оно остаётся практически постоянно высоким в течение всего цикла подачи топлива, что особенно важно для стабилизации горения на холостом ходу и на малых оборотах при работе с частичной нагрузкой;
-При использовании аккумуляторной системы подачи топлива момент начала и конца подачи может в широких пределах регулироваться ЭБУ. -Это позволяет более точно дозировать топливо, а также осуществлять подачу топлива несколькими порциями в течение рабочего цикла — для более полного сгорания топлива;
-Конструкция common rail проще, чем у системы ТНВД с форсунками, её ремонтопригодность выше.
Электрический топливный насос
Электрический топливный насос используется в двигателях с впрыском топлива для перекачки топлива из бензобака в форсунки. Насос должен подавать топливо под высоким давлением (обычно от 30 до 85 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от области применения), чтобы форсунки могли распылять топливо в двигатель. Для правильной работы двигателя давление топлива должно соответствовать техническим характеристикам. Слишком низкое давление может привести к нехватке топлива в двигателе, в результате чего он будет работать на обедненной смеси, пропускать зажигание, колебаться или глохнуть.Слишком высокое давление топлива может привести к резкой работе двигателя, потере топлива и загрязнению.
Электрические топливные насосы обычно устанавливаются внутри топливного бака, хотя некоторые из них могут быть установлены вне бака. Некоторые автомобили могут даже иметь два топливных насоса (перекачивающий насос внутри бака и главный топливный насос снаружи). Расположение в баке помогает заглушить гудение, производимое электродвигателем электрического насоса, а погружение насоса в топливо помогает смазывать и охлаждать электродвигатель насоса. Езда с топливным баком, заполненным менее чем на 1/4, может сократить срок службы насоса из-за его перегрева.Это также увеличивает риск мгновенного истощения топливного насоса при резком повороте, торможении или ускорении. Законченный бензин иногда может повредить электрический топливный насос из-за того, что он не нуждается в охлаждении и смазке.
Насос обычно является частью узла подачи, который включает в себя поплавок, который отправляет электрический сигнал на указатель уровня топлива на панели приборов. Если необходимо заменить электрический топливный насос, его можно заменить как отдельную деталь или как полную сборку модуля (что дороже, но проще и менее хлопотно).
Электрические топливные насосы бывают разных исполнений. В некоторых более старых приложениях используется поршневой насос с цилиндрической камерой. В этом типе используются ролики, установленные на смещенном диске, который вращается внутри стального кольца. Топливо всасывается в промежутки (ячейки) между роликами и проталкивается от входа насоса к выходу. Роликовые насосы обычно вращаются со скоростью около 3000 об / мин. Этот тип насоса может создавать очень высокое давление, а скорость потока обычно остается постоянной. Но выходной сигнал идет импульсами, поэтому в топливопроводе после насоса часто устанавливается глушитель для гашения импульсов давления.Насос с роликовым элементом также может быть установлен вне топливного бака и использоваться со вторым подающим насосом низкого давления, установленным внутри топливного бака.
Другой тип поршневого насоса — это «героторный» насос. Эта конструкция аналогична конструкции масляного насоса, в ней используется смещенный ротор для проталкивания топлива через насос. Героторный насос обычно работает со скоростью около 4000 об / мин.
Другой вариант — пластинчато-роликовый насос. Здесь вместо роликов используются лопасти для проталкивания топлива через насос.
В большинстве новых автомобилей используется топливный насос типа «турбина». Турбинный насос имеет крыльчатку, прикрепленную к двигателю. Лопасти крыльчатки проталкивают топливо через насос, когда крыльчатка вращается. Этот тип насоса не является поршневым насосом, поэтому он не производит пульсаций, работает очень плавно и тихо. Он работает на более высоких скоростях, обычно до 7000 об / мин, и потребляет меньше тока, чем насосы старого типа. Кроме того, он менее сложен в изготовлении и очень прочен.Некоторые запасные части для насосов используют этот тип насоса для замены старых моделей.
ПРИМЕЧАНИЕ: Запасные топливные насосы НЕ обязательно должны быть того же типа, что и оригинальные. Но они должны быть способны создавать такое же рабочее давление и доставлять тот же объем топлива, что и оригинал. Использование неподходящего насоса или замена другого насоса может вызвать проблемы с управляемостью из-за колебаний давления или расхода топлива.
Как работает электрический топливный насос
Когда водитель включает ключ зажигания, модуль управления трансмиссией (PCM) включает реле, которое подает напряжение на топливный насос.Двигатель внутри насоса начинает вращаться и работает несколько секунд, чтобы создать давление в топливной системе. Таймер в PCM ограничивает время работы насоса до запуска двигателя.
Топливо всасывается в насос через впускную трубку и сетчатый фильтр (который помогает предотвратить попадание ржавчины и грязи в насос). Затем топливо выходит из насоса через односторонний обратный клапан (который поддерживает остаточное давление в системе, когда насос не работает) и проталкивается к двигателю через топливопровод и фильтр.
Топливный фильтр задерживает любую ржавчину, грязь или другие твердые загрязнения, которые могли пройти через насос, чтобы предотвратить засорение такими частицами топливных форсунок.
Затем топливо поступает в топливную рампу двигателя и направляется к отдельным топливным форсункам. Регулятор давления топлива на топливной рампе поддерживает давление топлива и направляет излишки топлива обратно в бак.
На новых автомобилях с безвозвратной системой EFI регулятор давления топлива расположен в топливном баке и является частью модуля топливного насоса.От двигателя обратно в бак отсутствует обратный топливопровод.
Топливный насос работает непрерывно после запуска двигателя и продолжает работать, пока двигатель работает и ключ зажигания включен. Насос может работать с постоянной скоростью или с переменной скоростью в зависимости от нагрузки и скорости двигателя. Если двигатель глохнет, PCM обнаружит потерю сигнала оборотов и выключит насос.
Многие автомобили (в особенности Ford) также имеют «инерционный предохранительный выключатель», который отключает топливный насос в случае аварии.Это сделано для снижения риска возгорания в случае разрыва топливопровода. Сильный толчок срабатывает предохранительный выключатель и размыкает цепь топливного насоса. Это потребовало ручного сброса предохранительного выключателя после инцидента путем нажатия кнопки сброса на переключателе.
На большинстве старых автомобилей топливный насос работает с постоянной скоростью. Но во многих новых приложениях скорость насоса изменяется с помощью PCM для более точного соответствия требованиям двигателя к топливу.
Неисправность топливного насоса
Топливный насос должен прослужить весь срок службы автомобиля, но он может выйти из строя в результате загрязнения внутри топливного бака (грязь или ржавчина), нехватки топлива (нехватка газа), перегрева (всегда при движении с низким уровнем топлива) , низкое напряжение (проблема с проводкой) или переутомление (попытка преодолеть ограничение, вызванное засорением топливного фильтра).Чем тяжелее работает насос, тем горячее он работает и тем больше тока пропускает через свою цепь питания.
Когда топливный насос выходит из строя, он часто просто выключается без предупреждения. Вы едете нормально одну минуту, а затем внезапно глохнет двигатель, и вы застреваете у дороги. Или вы выходите утром, чтобы завести машину, и обнаруживаете, что она заводится, но не заводится.
Как определить, не запускается ли неисправный топливный насос? Один из способов — прислушаться к шуму насоса после включения зажигания.Отсутствие шума насоса говорит о том, что насос не работает. Кроме того, если вы не чувствуете запаха несгоревшего топлива из выхлопной трубы при запуске двигателя, это будет означать, что двигатель не получает топлива. Неисправность может быть в неисправном насосе или неисправном реле топливного насоса, предохранителе или соединении проводки.
На большинстве автомобилей отказавший топливный насос не устанавливает никаких диагностических кодов неисправностей и не включает световой индикатор «Проверка двигателя» (контрольная лампа неисправности). Двигатель запускается нормально, и у него будет искра, но он не запустится, потому что не получает топлива.
Большинство двигателей последних моделей имеют штуцер для проверки давления топлива на топливной рампе двигателя. Присоединение указателя уровня топлива к штуцеру клапана Шредера быстро покажет, создает ли насос какое-либо давление топлива. На двигателях, у которых нет штуцера для проверки давления топлива, манометр можно вставить в топливопровод, где он соединяется с топливной рампой. Если давление топлива равно нулю, насос не работает. Если давление топлива ниже спецификаций, потребуется дальнейшая диагностика, чтобы определить причину.Проблема может заключаться в неисправном регуляторе давления топлива, засорении топливной магистрали или фильтра или в электрической неисправности в электрической цепи топливного насоса.
Еще один способ определить, не запускается ли двигатель из-за отсутствия топлива, — это распылить на дроссельную заслонку некоторое количество аэрозольной пусковой жидкости. Если двигатель запускается, работает несколько секунд, затем умирает, он имеет искру и компрессию, но не получает топлива из топливного насоса.
Замена электрического топливного насоса
Замена топливного насоса может быть дорогостоящей.Новый электрический топливный насос может стоить от 100 до 300 долларов и более в зависимости от области применения, а также от того, покупаете ли вы только насос или весь модуль топливного насоса в сборе. Стоимость работ по замене насоса, установленного на резервуаре, также может добавить к счету за ремонт 200 долларов и более. Итак, вы хотите убедиться, что реальная проблема — это неисправный топливный насос, а не что-то еще, прежде чем заменять насос.
Другие статьи о топливных насосах и топливных системах:
Диагностика топливного насоса
Проблемы, связанные с гарантией топливного насоса
Как заменить электрический топливный насос в баке
Как работает электронный впрыск топлива
Топливные фильтры
Автомобиль не заводится.Это топливный насос или что-то еще?
Поиск и устранение неисправностей топливных форсунок
Поиск и устранение неисправностей Электронный впрыск топлива и диагностика топливного насоса
Диагностика топливной системы: поиск наилучшего подхода
Диагностика электронных систем впрыска безвозвратного типа
Устранение неисправностей и очистка топливных форсунок
Плохой бензин может вызвать проблемы с производительностью
Обновление о плохих газах, 2006 г.
Механические топливные насосы
Щелкните здесь, чтобы увидеть больше автомобильных технических статей
Топливный насос Техническая информация, связанная с:
Топливный насос University (Airtex)Информация о продукте Топливный насос Bosch
Топливные насосы Carter
Топливные насосы Delphi Часто задаваемые вопросы (файл PDF).
Топливный насос Denso Информация о продукте
Полезные брошюры, которые вы можете скачать:
Советы по диагностике топливного насоса от Картера (файл PDF).Нужна информация в заводском руководстве по обслуживанию вашего автомобиля?
Mitchell 1 DIY eautorepair manualsВыбор между механическим топливным насосом и электрическим топливным насосом
Назначение топливного насоса в автомобиле — подавать топливо из бензобака в топливную форсунку или карбюратор под необходимым давлением.Топливо забирается из топливного бака и подается в двигатель внутреннего сгорания через топливный насос, где сгорание топлива происходит с воздухом. Независимо от внешних условий топливный насос должен обеспечивать подачу нужного количества бензина из бака в двигатель по топливопроводу под определенным давлением. В автомобильных двигателях некоторые топливные насосы механически работают с распределением топлива под низким давлением, тогда как другие представляют собой электрические насосы, которые нагнетают бензин в двигатели под более высоким давлением.
Механические топливные насосы
Механические топливные насосы — это насосы низкого давления, обычно используемые в старых транспортных средствах, в двигателях которых используются карбюраторы. Их обычно называют съемными насосами, потому что они используют всасывающую способность, чтобы тянуть бензин через топливопровод к двигателю. Обычно механические насосы работают с двигателями мощностью менее 450 л.с.
- Механизм действия
- Обычно механические топливные насосы приводятся в движение коленчатым валом, который содержит распределительный вал, имеющий выступ кулачка, который приводит в действие рычаг на насосе.
- Другой конец рычага соединен с диафрагмой, которая опускается вниз по мере необходимости для заполнения камеры насоса.
Когда коленчатый вал вращается, каждое вращение толкает рычаг вверх, который, в свою очередь, тянет за собой диафрагму вниз. Это создает всасывание в насосе, чтобы перетащить топливо из бака в топливную камеру. - Пружина, прикрепленная к диафрагме, возвращает диафрагму в ее нормальное положение, тем самым выталкивая топливо из камеры насоса в карбюратор через выпускное отверстие.
- Когда карбюратор заполнен, топливо не поступает из камеры насоса в него до тех пор, пока топливо не будет израсходовано двигателем и карбюратор не будет готов принять больше бензина.
Давление, при котором топливо выходит из механического насоса, обычно ограничивается от 4 до 10 фунтов на квадратный дюйм.
Общие проблемы
Общие проблемы механического топливного насоса включают утечку топлива в картер из-за разрыва или негерметичной диафрагмы, паровую пробку в насосе, падение давления топлива, неисправную пружину диафрагмы и т. Д.
Электрические топливные насосы
Электрические топливные насосы предназначены для двигателей с наддувом, например для двигателей с впрыском топлива, которые требуют более высоких значений расхода и выходного давления. Электрические топливные насосы подают бензин под высоким давлением из бензобака к форсункам, обычно в диапазоне от 30 до 200 фунтов на квадратный дюйм. Электронасосы являются толкающими насосами, потому что они создают положительное электрическое давление, которое подталкивает топливо по топливопроводам к двигателю. Насосы обычно устанавливаются внутри резервуара или снаружи и поставляются с различными насосными механизмами, такими как поршневые насосы прямого вытеснения, лопаточные насосы или турбинные топливные системы.
- Механизм действия
- Вместо распределительного вала в электрических насосах используется соленоид в качестве электромагнитного переключателя для создания натяжения диафрагмы и подачи топлива в камеру.
- Когда зажигание включено, модуль управления трансмиссией (PCM) двигателя включает реле и подает напряжение на насос, который заставляет двигатель вращаться и создавать давление в топливе.
- Это заставляет топливо проходить через впускной и сетчатый фильтр, где оно создает положительное давление и толкается к выпускному клапану через топливопровод.
- Чтобы избежать засорения клапанов форсунок грязью или другими твердыми загрязнениями, топливо перед тем, как оно появиться, проходит через фильтр и направляется к отдельным топливным форсункам.
- Для регулирования подачи топлива с надлежащим давлением в соответствии со спецификациями двигателя электронасосы оснащены регуляторами давления на конце топливной рампы, которая закреплена вместе с блоком внутри топливного бака.
Топливные форсунки, подключенные к топливной рампе, остаются закрытыми до тех пор, пока блок управления двигателем (ЭБУ) транспортного средства не решит отправить топливо во впускной коллектор многоточечного впрыска топлива или непосредственно в цилиндры прямого впрыска.
Общие проблемы
Электрические топливные насосы выходят из строя из-за загрязнения топлива из-за грязи и ржавчины, перегрева двигателя из-за низкого уровня топлива, проблем с проводкой, неисправного манометра и т. Д. При выходе из строя топливного насоса автомобиль сталкивается с различными проблемами, такими как завывающий шум топлива бак, трудности с запуском автомобиля, потеря мощности при разгоне, снижение топливной экономичности и т. д.
Электрические топливные насосы — как они работают
Электрические топливные насосы — как они работают — как они могут выйти из строя Электрические топливные насосы довольно просты, но для их правильного функционирования полагаются на многие другие системы. Электрический топливный насос отвечает за подачу топлива под давлением из топливного бака в двигатель.Когда включается зажигание, (PCM) активирует реле, которое подает напряжение на все электрические топливные насосы.
Двигатель внутри топливного насоса начинает вращаться и работает несколько секунд, чтобы создать давление. Как правило, вы обнаружите, что электрические топливные насосы расположены в топливном баке, чтобы использовать топливо в баке для охлаждения насоса и обеспечения стабильной подачи топлива.В большинстве автомобилей электрические топливные насосы можно услышать как тихий вой или гул. Большинство топливных насосов рассчитаны на длительный срок службы.
Электрический топливный насос — как они работают Электрический топливный насос в бакеОднако, когда автомобиль достигает большого пробега, топливные насосы нередко требуют замены. Итак, что на самом деле происходит, когда вы поворачиваете ключ или нажимаете кнопку запуска.
- Топливо всасывается в насос через впускную трубку и систему фильтров.
- Затем топливо выходит из насоса через односторонний обратный клапан (который поддерживает остаточное давление в системе, когда насос не работает) и подается к двигателю через топливопровод и фильтр.
- Топливный фильтр задерживает ржавчину, грязь или другие твердые загрязнения, которые могли пройти через насос.
- Затем топливо поступает в топливную рампу, питающую отдельные топливные форсунки.
- Регулятор давления топлива на топливной рампе поддерживает давление топлива и направляет избыток топлива обратно в бак.
- В более новых автомобилях с безвозвратной системой (EFI) регулятор давления топлива расположен в топливном баке.
- Нет обратной топливной магистрали от двигателя к баку.
- Топливные насосы работают непрерывно после запуска двигателя и продолжают работать, пока двигатель работает.
- Насос может работать с постоянной скоростью или с переменной скоростью в зависимости от нагрузки и скорости двигателя.
- Если двигатель глохнет, (PCM) обнаружит потерю сигнала (RPM) и выключит насос.
Топливные насосы должны служить в течение всего срока службы автомобиля, но могут выйти из строя по следующей причине:
- Загрязнение внутри топливного бака (грязь или ржавчина)
- Топливное голодание (заканчивается топливо)
- Перегрев (всегда езда с низким уровнем топлива)
- Низкое напряжение (проблема с проводкой)
- Перегрузка (попытка преодолеть ограничение, вызванное засорением топливного фильтра)
Чем сильнее работает насос, тем горячее он работает и тем больше ампер пропускает через свою силовую цепь.
Топливный насос — признаки неисправности Соединения реле топливного насосаИтак, когда топливный насос выходит из строя, он часто просто выключается без предупреждения. Вы едете нормально одну минуту, а потом вдруг глохнет двигатель. Или вы выходите утром, чтобы завести машину, и обнаруживаете, что она заводится, но не заводится.
Итак, как вы можете определить, что неисправный топливный насос является причиной вашей проблемы с запуском? Один из способов — прислушаться к шуму насоса после включения зажигания.Отсутствие шума насоса говорит о том, что насос не работает. Неисправность может быть в неисправном насосе или неисправном реле топливного насоса, предохранителе или соединении проводки.
На большинстве автомобилей отказавший топливный насос не вызывает никаких диагностических кодов неисправностей или не проверяет свет двигателя. Двигатель будет нормально проворачиваться, будет искра, но он не запустится из-за отсутствия топлива.
Электрический топливный насос — признаки неисправностиОдин из способов определить, не запускается ли двигатель из-за отсутствия топлива, — это распылить немного аэрозольной пусковой жидкости на дроссельную заслонку. Если двигатель запускается, работает несколько секунд, затем умирает, он имеет искру и компрессию, но не получает топлива из топливного насоса.
- Громкий воющий шум из топливного бака
- Начальная сложность
- Распыление двигателя
- Остановка при высоких температурах
- Потеря мощности под нагрузкой
- Двигатель шумит
- Плохое топливо Пробег
- Двигатель не запускается
ПРИМЕЧАНИЕ:
Перегрев — один из основных факторов износа топливного насоса.Помогает установка топливного насоса на дно бака. Это сохраняет насос прохладным, но только в том случае, если топлива достаточно для покрытия насоса. Кроме того, если уровень топлива становится слишком низким, насос может начать всасывать воздух вместе с топливом.
Это создает дополнительные проблемы, выбрасывая правильную смесь топлива и воздуха в двигатель. По этим и другим причинам, не связанным с насосом, многие эксперты рекомендуют никогда не позволять уровню топлива опускаться ниже четверти полного бака.
ЗаключениеВ большинстве случаев проблемы с топливным насосом трудно диагностировать.Тем более, что некоторые симптомы похожи на те, которые возникают при проблемах в других системах.
Понимая основной процесс работы топливного насоса, вы лучше поймете, что происходит, когда топливный насос выходит из строя, и как распознать, когда это происходит.
Топливный насосПоделитесь новостями портала Danny’s Engine
в сборе — запасные части для производителей оригинального оборудования и послепродажного обслуживания
Добро пожаловать на страницу сборки топливного насоса BuyAutoParts.com.Здесь вы найдете широкий ассортимент топливных насосов, узлов топливных насосов и других сопутствующих компонентов. Мы осуществляем доставку модуля топливного насоса, топливного насоса и топливного насоса в сборе для вашего автомобиля.
Следующая информация поможет вам принять осознанное решение о покупке при выборе нового топливного насоса для вашего автомобиля. Наряду с нашими страницами по ремонту топливных форсунок и топливных насосов вы сможете сделать наилучшую покупку для своего автомобиля. Наше руководство по покупке топливного насоса — еще один важный ресурс для таких клиентов, как вы, решающие, какой топливный насос обеспечивает оптимальную производительность по наилучшей возможной цене.
Топливный насос в сборе — один из многих жизненно важных компонентов, необходимых для правильной работы двигателя. Нетрудно понять, что этот жизненно важный механизм перекачивает топливо из вашего бака в двигатель, и что если он перестает работать, то же самое делает и ваша машина. Плохо работающий насос часто обнаруживается более незаметно, поэтому вам нужно знать, что искать, чтобы определить, что-то не так. Если ваш насос в сборе не работает должным образом, вы почувствуете отставание в работе вашего автомобиля, особенно когда вы пытаетесь ускориться.Чрезвычайно важно выявить поврежденный топливный насос в сборе на ранней стадии, потому что, если он поврежден или неисправен, это может вызвать длительное повреждение нескольких систем двигателя, если вы не приложите усилия для его немедленной замены. Не то чтобы вам потребовалось много усилий, если вы купили новую запчасть на BuyAutoParts.com.
Топливный насос в сборе — общий обзор
Основная задача топливного насоса — подавать топливо из бензобака в двигатель вашего автомобиля. Большинство современных автомобилей используют топливный насос, расположенный в бензобаке, в то время как некоторые старые модели имеют топливный насос вне бака.Есть два типа топливных насосов: механический и электрический.
Механический топливный насос — как следует из названия, этот тип топливного насоса использует механическое движение для создания необходимой гидравлической тяги для подачи топлива из бензобака в двигатель. Основным катализатором механического топливного насоса является распределительный вал, который поворачивается, создавая подъемное движение от приводного рычага. Всасывающая сила, создаваемая внутренней диафрагмой, направляет топливо через односторонний клапан механического топливного насоса.Другой односторонний клапан направляет топливо в карбюратор. Даже если механический топливный насос может производить значительный поток топлива, карбюратор забирает только то количество топлива, которое необходимо для нормальной работы двигателя.
Электрический топливный насос — очень похож на механический топливный насос по своей области применения, электрический топливный насос отличается одним существенным отличием: он имеет соленоидный переключатель в качестве основного катализатора, а не распределительного вала. Отсюда общее действие очень похоже.Электрический топливный насос использует тот же тип диафрагмы, односторонние клапаны и механизмы управления для подачи топлива из бензобака в карбюратор.
В конце концов, топливный насос вашего автомобиля выйдет из строя. Первоначальное качество, стиль вождения, техническое обслуживание и другие факторы будут определять, как долго в конечном итоге прослужит ваш топливный насос. Чтобы ваш автомобиль продолжал ездить, как в тот день, когда он сошел с конвейера, вам, возможно, придется заменить узел топливного насоса — либо с помощью вашего местного механика, либо с помощью экономичного проекта DIY, который быстро становится очень сложным. более популярный метод ремонта автомобилей, особенно для сообразительных и толковых автовладельцев.
Ваш топливный насос приближается к концу линии? Есть ли определенные признаки и симптомы, которые однозначно определяют, неисправен ли топливный насос? Хотя не все на 100% надежно, определенный набор сбоев производительности и других предупреждающих сигналов может указывать на отказ топливного насоса.
Это простой факт: если ваш топливный насос заработает, ваша машина остановится. Без постоянной подачи топлива в двигатель вы заглохнете. Многие люди связывают разбрызгивание двигателя как неисправность свечей зажигания, крышки распределителя зажигания или проводов свечей зажигания.Хотя это довольно хорошо обоснованное предположение, плохой топливный насос вызывает многие из тех же симптомов.
Вот некоторые из типичных признаков неисправности топливного насоса:
- Колебания температуры. Если топливный насос не работает должным образом, внутренняя температура автомобиля может повышаться или понижаться. Когда мотор топливного насоса выходит из строя, температура в автомобиле резко колеблется. Таким образом, неисправный топливный насос в сборе часто ошибочно диагностируется как проблемы с радиатором, низкий уровень охлаждающей жидкости и другие связанные проблемы.
- Плохой расход бензина. Предохранительный клапан топливного насоса ограничивает расход топлива топливным насосом. Если предохранительный клапан не работает, в двигатель поступит больше топлива, чем необходимо. Это потраченное впустую топливо начнет отображаться в ваших расчетах пробега. Это еще одна причина, по которой вы должны регулярно проверять свой расход бензина.
- Раздувание двигателя.
- Потеря мощности на высоких скоростях.
- Щелчок топливного насоса.
- Нет мощности при разгоне.
- Потребление энергии при поворотах, подъеме на холм, выходе на красный свет и т. Д.
- Внезапные и необъяснимые скачки напряжения.
- Автомобиль не запускается. В то время как стартер обычно рассматривается как виновник, неправильная подача топлива является основной причиной, по которой автомобили не запускаются. Плохой топливный насос зимой доставляет еще больше хлопот, потому что низкие температуры могут усугубить и без того ослабленную систему подачи топлива.
Топливные насосы выходят из строя по многим причинам.Общий износ — две важные причины, но также важны конструкция топливного насоса, его функции и уникальное отношение к другим компонентам (например, топливному баку). Ваш топливный бак может перестать работать, потому что:
- Плохие условия движения. Если ваш топливный бак подвержен чрезмерной влажности (в виде дождя, снега, мокрого снега и т. Д.), Структурная целостность бака может повлиять на топливный насос. Проржавевший топливный бак — важный фактор, по которому топливные насосы в конечном итоге выходят из строя.
- Хронический низкий уровень топлива.Это может быть самой большой причиной выхода из строя топливных насосов.
- Плохие электрические соединения. В автомобилях более новых моделей с электрическим топливным насосом из-за коррозии соединения, перегиба провода или других проблем топливный насос может подавать топливо из бака в двигатель очень медленно или вообще не доставлять топливо.
- Грязное топливо. Плохое топливо трудно определить, но многие автомобильные эксперты называют случайную порцию плохого топлива причиной того, что топливные насосы перестают работать. Во избежание этого рекомендуется всегда использовать топливо лучшего качества (например, Sunoco, Shell, BP и другие известные марки топлива).
Поддержание надлежащей работы топливного насоса
Что касается технического обслуживания топливного насоса в сборе, довольно просто продлить срок службы топливного насоса. На самом деле, это настолько просто, насколько это возможно, по сравнению с другими протоколами обслуживания. Это может быть самый тщательно охраняемый секрет, полная анналов обслуживания автомобилей. Итак, как лучше всего позаботиться о топливном насосе в сборе? Поддерживайте уровень в бензобаке должным образом .
Звучит просто, но, к сожалению, многие люди предпочитают запускать свои машины с горящей сигнальной лампой. Так управлять автомобилем не рекомендуется. Такой стиль вождения создает ненужную нагрузку на топливный насос. Эта концепция применима к другим автомобильным системам, которые забирают жидкость из резервуара. В вашей тормозной системе хронически низкий уровень тормозной жидкости отрицательно влияет на общую эффективность тормозов. Тот же принцип применим и к бензобаку. Думайте о своем бензобаке как о резервуаре с жидкостью, а о топливном насосе — как о соломинке.Когда уровень становится слишком низким, сила, необходимая для откачки топлива из бака, значительно возрастает. Если вы слишком часто ездите таким образом, износ топливного насоса — лишь вопрос времени.
Другие советы по максимально эффективному использованию топливного насоса:
- Всегда держите в машине хотя бы половину бака бензина. Забудьте о сигнальной лампе топлива — ваша сигнальная лампа должна быть заполнена менее чем наполовину.
- Если вы не используете бензобак в течение месяца, добавьте в бензобак очиститель топлива.
- Для топливных насосов без бака проверяйте (и при необходимости заменяйте) каждые 25 000 миль. Из-за расположения насосов такого типа они подвержены определенным нагрузкам, с которыми они никогда не сталкивались внутри резервуаров.
- Остерегайтесь перекачки топлива на автозаправочных станциях, которые заправляются из автоцистерн. Вообще говоря, во время этих заправок бывает больше грязи и посторонних веществ.
Рекомендации по замене и ремонту
Если вы диагностировали отказ топливного насоса, у вас есть возможность выполнить работу самостоятельно.BuyAutoParts.com поможет вам сэкономить деньги на ремонте благодаря недорогим узлам топливного насоса и деталям узла топливного насоса. Ремонтные работы самого насоса несложны, но уловка заключается в том, чтобы снять топливный бак, чтобы получить доступ к топливному насосу. Вот хорошее пошаговое руководство по замене узла топливного насоса.
Если у вас есть время и опыт, чтобы безопасно снять бензобак, замена топливного насоса своими руками — отличная альтернатива тому, чтобы кто-то другой делал эту работу за вас.Примерно за 2 часа вы сможете сделать это самостоятельно. Но сначала вы должны убедиться, что новый топливный насос соответствует всем заводским характеристикам. Детали узла топливного насоса и все топливные насосы, продаваемые на BuyAutoParts.com, рассчитаны на такие же или лучшие характеристики, чем оригинальные компоненты. Наша гарантия Exact Fit Guarantee гарантирует, что ваш новый топливный насос будет точно соответствовать старым деталям.
Найти топливный насос в сборе проще, чем вы думаете. Если у вас есть номер детали OEM, BuyAutoParts.com есть большой выбор. Вы также можете найти детали топливного насоса в сборе с указанием года выпуска, марки и модели вашего автомобиля. Наша удобная для пользователя система заказа позволяет таким клиентам, как вы, получить необходимые им детали топливного насоса.
Если вам нужна помощь с заказом топливного насоса, вопросы о модуле топливного насоса или другие проблемы, позвоните в BuyAutoParts.com по телефону (888) 907-7225. Наши специалисты по запчастям будут рады помочь!
Сколько стоит топливный насос?
По этой ссылке указаны затраты на запчасть и рабочую силу для замены топливного насоса.Вы можете обратиться к этой ссылке, чтобы сформулировать свой план ремонта неисправного топливного насоса в рамках месячного бюджета.
Как купить топливные насосы?
Перейдите по этой ссылке, чтобы получить полное представление о топливном насосе, его типах и конфигурациях. Эта информация может помочь вам выбрать лучший топливный насос, совместимый с вашим автомобилем.
Общие факторы неправильной диагностики узлов топливного насоса
Эта ссылка на узлах топливных насосов дает подробное описание причин, проблем и симптомов неисправных топливных насосов.Если ваш топливный насос выходит из строя, обратитесь к этой статье, чтобы узнать, что может быть причиной этого.
8 факторов, которые следует учитывать при диагностике топливной системы
Эта страница посвящена дефектам связанных частей топливного насоса, которые могут привести к выходу насоса из строя. Обратитесь к этой странице, чтобы определить фактическую неисправную деталь в вашей топливной системе.
Как проверить топливный насос?
На этой странице объясняются различные методы проверки топливного насоса, чтобы вы могли сузить круг проблем с насосом.
7 признаков неисправного топливного насоса (и стоимость замены)
(обновлено 18 декабря 2020 г.)
Топливный насос является ценным компонентом двигателя внутреннего сгорания. Поскольку внутри камеры сгорания должна быть смесь топлива и воздуха, топливный насос отвечает за перекачку топлива из бензобака через топливопроводы в камеру сгорания.
Что такое топливный насос?
Топливный насос — это простое электромеханическое устройство, которое перекачивает топливо из одного места в другое.
В большинстве автомобилей топливо с заправочной станции закачивается в бензобак, который находится в задней части автомобиля, даже если это топливо необходимо в двигателе в передней части автомобиля. Когда вы включаете автомобиль, топливный насос нагнетает давление в топливной системе, которая подает топливо к передней части автомобиля.
Насос обычно находится в топливном баке и погружен в топливо. Окружающее топливо охлаждает топливный насос во время работы.
В некоторых автомобилях есть еще один насос, расположенный вдоль топливопровода или даже в моторном отсеке для дальнейшего повышения давления топлива.Например, для автомобилей с прямым впрыском требуется вторичный топливный насос высокого давления, чтобы довести давление топлива от 60-80 фунтов на квадратный дюйм до примерно 2000 фунтов на квадратный дюйм или даже больше.
В топливопроводах не будет избыточного давления, пока работает регулятор давления топлива. Прежде чем топливо попадет в топливные форсунки и выстрелит в цилиндры в точных количествах, оно проходит через топливный фильтр для удаления любых загрязнений.
В старых автомобилях может использоваться механический насос, в котором используется плунжер или диафрагма для создания всасывания, которое перемещает топливо в карбюратор, а затем в форсунки.
Более новые автомобили с электронным впрыском топлива требуют более высокого давления, которое может быть обеспечено только электронасосами.
Почему выходят из строя топливные насосы?
При правильном уходе за топливной системой и хорошем топливе топливный насос должен прослужить не менее 100 000 миль, а иногда и в несколько раз больше. Обычно нет регулярных интервалов технического обслуживания, хотя вы всегда можете проверить руководство пользователя, чтобы убедиться.
1) Деградация, связанная с возрастом
Даже при самом тщательном уходе большинство деталей со временем изнашивается и ломается.Это не ваша вина или вина производителя; большинство компонентов построено с учетом определенного срока службы.
2) Плохое или неподходящее топливо
Не все топливо равноценно. Помимо выбора правильного октанового числа бензина, рекомендуется выбрать хорошую заправочную станцию, чтобы иметь наилучшие шансы на получение качественного топлива. Хотя на любой станции может быть партия плохого газа, на некоторых это может быть больше, чем на других.
Загрязнения или вода в топливе могут засорить топливный фильтр, что увеличивает нагрузку на топливный насос.
Таким же образом будьте осторожны с присадками для бака. Используйте только хорошо известные и рекомендованные механиками присадки для топливной системы.
Использование неправильного типа топлива — быстрый способ вызвать проблемы с топливным насосом. Никогда не заправляйте дизельное топливо в автомобиль с бензиновым двигателем и наоборот. Это хороший способ разрушить вашу топливную систему и, возможно, двигатель.
Использование этанола в автомобиле, не предназначенном для этого, может вызвать проблемы с топливным насосом в зависимости от концентрации.Низкие концентрации этанола (около 10%) присутствуют в большинстве современных видов топлива. Бензин E10 совместим с большинством современных бензиновых топливных систем.
3) Езда с пустым баком
Важно управлять автомобилем с заполненным не менее 25% бака, чтобы правильно охладить топливный насос. Если вы часто ездите с меньшим количеством топлива, чем это, топливный насос может выйти из строя из-за перегрева.
При низком уровне топлива вероятность вытягивания осадка со дна бака выше.Это может привести к преждевременному насыщению топливного фильтра отложениями или даже попаданию осадка в сам топливный насос.
Симптомы неисправного топливного насоса
Многие из этих симптомов характерны для других неисправных компонентов топливной системы. Возможно, вам придется провести некоторое тестирование или диагностику, чтобы определить, какой компонент топливной системы необходимо заменить.
1) Трудности при запуске автомобиля
Если вы включите зажигание, но автомобиль не заводится, или он заводится и сразу умирает, убедитесь, что вы слышите, как включается топливный насос, когда вы впервые поворачиваете ключ в положение « ON ».Большинство топливных насосов издают слышимое гудение, когда насос заполняет топливопроводы, когда вы собираетесь заводить автомобиль.
Некоторые автомобили заправляют топливный насос, когда вы отпираете автомобиль или открываете дверь водителя. Этот процесс зависит от производителя, но более распространен на европейских автомобилях.
2) Заглохание (особенно под нагрузкой)
Если двигатель внезапно выключается во время движения, возможно, неисправен топливный насос. Неудобно останавливаться на светофоре, пока другие водители сигналят вам, но может быть совершенно опасно полностью потерять мощность в машине при движении по автостраде.Автомобиль должен быть осмотрен механиком, как только вы сможете это сделать.
Если в нормальных условиях автомобиль едет нормально, но глохнет под нагрузкой (например, когда вы нажимаете на газ или тянете что-то тяжелое), неисправность может быть вызвана неисправным топливным насосом, поскольку он не справляется с нагрузкой. .
3) Распыление, грубая работа
Кашляющий двигатель или общая грубая работа на холостом ходу или при движении с низкой скоростью могут указывать на проблемы с топливным насосом.Это может быть вызвано пропусками зажигания в двигателе, поскольку работа цилиндра не сбалансирована.
4) Низкое энергопотребление
Более медленное ускорение, чем обычно, часто отмечается при выезде на автостраду на автомобилях с неисправными топливными насосами. Насос просто не может обеспечить достаточную мощность для двигателя, поэтому машина вырывается из строя. Движение в гору только усугубит эту проблему.
5) Скачки двигателя
Если вы ведете автомобиль на постоянной скорости, двигатель внезапно набирает обороты, что заставляет вас увеличивать скорость (несмотря на то, что вы не нажимаете сильнее на педаль акселератора), возможно, возникли проблемы с топливным насосом.Если это произойдет с вами, будьте очень осторожны и соблюдайте большую дистанцию, чтобы случайно не заехать в автомобиль впереди вас по пути к механику.
6) Проверьте свет двигателя
Новые автомобили имеют сложную систему датчиков, которая должна обнаруживать проблемы с топливным насосом до того, как проявятся другие более опасные симптомы. Недостаточный поток через форсунки будет отмечен компьютером и должен загореться лампочкой проверки двигателя. Пропуски зажигания в двигателе также должны вызывать предупреждение.
Если вы видите индикатор проверки двигателя, лучше всего отсканировать автомобиль и устранить проблему. Отнесите автомобиль в мастерскую или в магазин автозапчастей, чтобы сканирующий прибор OBD-II считал код, который сообщит вам о проблеме, вызвавшей предупреждение, чтобы вы или ваш механик могли продолжить устранение неполадок.
7) Высокий вой
Если вы слышите громкое жужжание или вой из задней части автомобиля, где расположен топливный бак, проверьте топливный насос. Обычно он должен издавать мягкий гул, который водитель не слышит во время движения.
Чтобы выполнить очень краткую проверку топливного насоса, вы можете фактически прослушать у бака, чтобы топливный насос работал нормально, повернув зажигание автомобиля в положение «включено», когда топливная дверца и крышка топливного бака открыты. Если вы ничего не слышите, вероятно, ваша помпа поджарена.
Другие возможные причины этих симптомов
Если вы испытываете некоторые из этих симптомов, но топливный насос признан исправным или уже заменен, проверьте следующие возможные проблемы.
1) Неисправные или засоренные топливные форсунки
Это последняя остановка для топлива перед его поступлением в цилиндры.Так как именно здесь происходит волшебство, топливные форсунки, препятствующие потоку топлива, безусловно, вызовут некоторые проблемы.
2) Неисправный предохранитель или реле
Предохранители и реле легко проверить и дешево заменить. Если вы пытаетесь устранить неполадки дома, это часто будет отличным первым шагом.
3) Плохое электрическое соединение
Современные системы полагаются на множество датчиков и разъемов для передачи информации. Короткое замыкание или плохое заземление может вызвать любое количество странных проблем, особенно периодически возникающих.
4) Забитый топливный фильтр
Так же, как засорение топливной форсунки означает, что цилиндр не может получить необходимое топливо, забитый фильтр может ограничивать подачу топлива.
5) Кончился
Никогда не упускайте из виду простые вещи. Если у вас есть проблемы с указателем уровня топлива, возможно, у вас мало топлива и вы этого не понимаете.
Замена топливного насоса
Как всегда, стоимость профессиональной замены топливного насоса сильно зависит от марки, модели и года выпуска вашего автомобиля, а также от того, к какому механику вы обращаетесь.Для недорогого автомобиля сам насос может стоить всего 50 долларов, а оплата труда обычно составляет 200-300 долларов.
Более сложные и дорогие автомобили, вероятно, будут иметь более высокие затраты как на запчасти, так и на рабочую силу. Некоторые из этих замен могут стоить более 2500 долларов.
Типы авиационных топливных насосов
Некоторые старые самолеты с поршневым двигателем были оснащены топливными насосами с ручным управлением. Они используются для поддержки насоса с приводом от двигателя и для перекачки топлива из бака в бак.Качающиеся насосы, как их называют, представляют собой насосы двойного действия, которые подают топливо при каждом движении рукоятки насоса. По сути, это насосы лопастного типа, в которых просверлены каналы в центре насоса, что позволяет перекачивать топливо возвратно-поступательным движением, а не совершать полный оборот лопастей, как это обычно бывает в лопастях с электрическим или моторным приводом. тип насосов.
Рисунок 1. Ручной качающийся насос, используемый для запуска двигателя и перекачки топлива на самолетах более старой транспортной категории |
Центробежные нагнетательные насосы
Центробежный насос является наиболее распространенным типом вспомогательного топливного насоса, используемого в самолетах, особенно больших и высокопроизводительных.Он приводится в действие электродвигателем и чаще всего погружен в топливный бак или расположен сразу за пределами дна бака, при этом входное отверстие насоса выходит в бак. Если насос установлен вне бака, обычно устанавливается клапан для снятия насоса, поэтому насос можно снимать без слива топлива из бака. [Рисунок 3]
Рис. 3. Центробежный топливный подкачивающий насос может быть погружен в топливный бак (A) или может быть прикреплен к внешней стороне бака с впускным и выпускным патрубками, проходящими в бак (B).Ручка клапана снятия насоса выступает под панелью зазора сигнального флажка, указывая на то, что впускной канал насоса закрыт |
Центробежный подкачивающий насос — это насос переменной производительности. Он забирает топливо в центре рабочего колеса и выбрасывает его наружу по мере вращения рабочего колеса. [Рис. 4] Выпускной обратный клапан предотвращает обратный поток топлива через насос. К выпускному отверстию насоса подсоединяется топливопровод. В системе подачи топлива может быть установлен перепускной клапан, позволяющий насосу с приводом от двигателя откачивать топливо из бака, если подкачивающий насос не работает.Центробежный подкачивающий насос используется для питания топливного насоса с приводом от двигателя, резервного питания топливного насоса с приводом от двигателя и перекачки топлива из бака в бак, если самолет сконструирован таким образом.
Рисунок 4. Внутренняя работа центробежного топливного насоса. Топливо всасывается в центр крыльчатки через сетку. Он перемещается за пределы корпуса крыльчаткой и выходит из выпускной топливной трубки |
Некоторые центробежные топливные насосы работают с более чем одной скоростью, выбранной пилотом, в зависимости от фазы эксплуатации самолета.Односкоростные топливные насосы также распространены. Центробежные топливные насосы, расположенные в топливных баках, обеспечивают положительное давление во всей топливной системе независимо от температуры, высоты или положения в полете, предотвращая образование паров. Погружные насосы имеют топливонепроницаемые крышки для электродвигателя, поскольку электродвигатель находится в топливе. Центробежные насосы, установленные на внешней стороне бака, не требуют этого, но имеют какой-то входной патрубок, расположенный в топливе. Это может быть трубка, в которой расположен запорный клапан, поэтому насос можно заменить без опорожнения резервуара.Входное отверстие центробежных насосов обоих типов закрыто сеткой для предотвращения попадания посторонних предметов. [Рисунок 5]
Пульсирующие электрические насосы
В самолетах авиации общего назначения часто используются меньшие по размеру и менее дорогие вспомогательные топливные насосы. Пульсирующий электронасос или плунжерный топливный насос является обычным явлением. Обычно он используется так же, как центробежный топливный насос на более крупных самолетах, за исключением того, что он расположен ниже по потоку от выпускных отверстий топливного бака. Пульсирующий электрический топливный насос подключен параллельно насосу с приводом от двигателя.Во время запуска он подает топливо до того, как топливный насос с приводом от двигателя наберет нужную скорость, и его можно использовать во время взлета в качестве резервного. Его также можно использовать на больших высотах, чтобы предотвратить образование паров.
Пульсирующий электрический насос использует плунжер для всасывания и выталкивания топлива из насоса. Он приводится в действие соленоидом, который чередуется между включением и отключением энергии, который перемещает плунжер вперед и назад в пульсирующем движении. На Рисунке 7 показано внутреннее устройство насоса. При включении ток проходит через катушки соленоида, которые опускают стальной поршень между катушками.Любое топливо из камеры C проталкивается через небольшой обратный клапан в центре плунжера в камеру D. Когда плунжер расположен между соленоидом, он находится достаточно далеко от магнита, чтобы он больше не притягивал его, а шарнир позволяет контакты для открытия. Это прерывает ток к соленоиду. Калиброванная пружина, показанная под плунжером, достаточно сильна, чтобы вытолкнуть плунжер вверх между катушками соленоида. Когда плунжер поднимается, он выталкивает топливо из камеры D из выпускного отверстия насоса.Также когда плунжер поднимается, он втягивает топливо в камеру C и через обратный клапан в камеру C. Когда плунжер поднимается, магнит притягивается к нему, и движение вверх закрывает точки. Это позволяет току течь к катушкам соленоида, и процесс снова начинается с опускания плунжера между катушками, освобождения магнита и открытия точек.
Рис. 7. Пульсирующий электрический вспомогательный топливный насос используется на многих легких самолетов с поршневым двигателем.На рисунке A насос показан с включенной соленоидной катушкой, которая втягивает поршень вниз между катушкой. Это открывает точки прерывания, позволяя калиброванной пружине толкать плунжер вверх, тем самым выкачивая топливо из выпускного отверстия B. Этот цикл повторяется со скоростью, зависящей от повышения давления топлива на выходе насоса |
Пульсирующий электрический топливный насос одностороннего действия реагирует на давление топлива на выходе. Когда требуется топливо, насос работает быстро с небольшим давлением на выходе из насоса.По мере роста давления топлива насос замедляется, поскольку откалиброванная пружина встречает это сопротивление, пытаясь подтолкнуть поршень вверх. Пружина в центре поршня гасит его движение. Диафрагма между топливной камерой D и воздушным пространством в верхней части насоса гасит выходные топливные импульсы.
Топливные насосы пластинчатые
Топливные насосы лопастного типа являются наиболее распространенными типами топливных насосов на самолетах с поршневыми двигателями. Они используются как в качестве первичных топливных насосов с приводом от двигателя, так и в качестве вспомогательных или подкачивающих насосов.Тем не менее, пластинчатый насос представляет собой насос постоянного объема, который перемещает постоянный объем топлива при каждом обороте насоса. При использовании в качестве вспомогательного насоса электродвигатель вращает вал насоса. В системах с приводом от двигателя лопастной насос обычно приводится в действие дополнительной коробкой передач.
Как и во всех пластинчатых насосах, эксцентриковый ротор приводится в действие внутри цилиндра. Щели на роторе позволяют лопасти, чтобы скользить в и и проходить к стенке цилиндра с помощью центрального плавающего распорного штифта.Когда лопатки вращаются вместе с эксцентриковым ротором, объемное пространство, создаваемое стенкой цилиндра, ротором и лопатками, увеличивается, а затем уменьшается. Впускной порт расположен там, где лопатки создают увеличивающееся объемное пространство, и топливо всасывается в насос. При дальнейшем вращении создаваемое пространство становится меньше. Расположенный там выпускной канал заставляет топливо вытесняться из цилиндра. [Рисунок 8]
Рисунок 8. Основной механизм лопастного топливного насоса |
Устройство дозирования топлива для двигателя подает больше топлива, чем необходимо для работы.Однако постоянный объем лопастного насоса может быть чрезмерным. Для регулирования потока большинство пластинчатых насосов имеют регулируемую функцию сброса давления. Он использует давление, создаваемое на выходе из насоса, чтобы поднять клапан с седла, который возвращает излишки топлива на входную сторону насоса. На рисунке 9 показан типичный топливный насос лопастного типа с этой регулируемой функцией сброса давления. Путем установки разгрузки на определенное давление выше давления воздуха на впуске устройства дозирования топлива двигателя, правильный объем топлива доставляется.Давление сброса устанавливается с помощью винта регулировки давления, который натягивает пружину клапана сброса.
Рисунок 9. Клапан сброса давления в лопастном топливном насосе |
Во время запуска двигателя или при неработающем лопастном насосе топливо должно проходить через насос к дозатору топлива. Это достигается за счет использования перепускного клапана внутри насоса. Слегка подпружиненная пластина под предохранительным клапаном преодолевает давление пружины, когда давление топлива на входе в насос превышает давление топлива на выходе.Пластина перемещается вниз, и топливо может течь через насос. [Рисунок 10]
Рис. 10. Функция байпаса в лопастном топливном насосе позволяет топливу течь через насос во время запуска или когда насос не работает |
Компенсированные пластинчатые топливные насосы используются, когда пластинчатый насос является первичным топливным насосом с приводом от двигателя. Настройка предохранительного клапана изменяется автоматически, чтобы обеспечить правильную подачу топлива, поскольку давление воздуха на впуске устройства дозирования топлива изменяется из-за высоты над уровнем моря или давления на выходе турбокомпрессора.Вентиляционная камера над диафрагмой, прикрепленной к разгрузочному механизму, соединена с источником давления входящего воздуха. При изменении давления воздуха диафрагма поддерживает или противодействует давлению пружины предохранительного клапана, что обеспечивает надлежащую подачу топлива в соответствии с условиями в устройстве дозирования топлива. [Рисунок 11]
Рисунок 11. Компенсированный лопастной насос используется в системах с приводом от двигателя. Давление воздуха на входе в дозатор топлива связано с вентиляционной камерой в насосе.Мембрана поддерживает или противодействует механизму предохранительного клапана в зависимости от давления в этой камере |
СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ
Компоненты топливной системы
Типы топливных баков
Типы топливных клапанов
Фильтры и сетчатые фильтры
Индикаторы топливной системы