Топливный насос низкого давления: особенности и виды
Топливный насос низкого давления – это деталь, которая применяется для транспортировки горючего к ТНВД. В большинстве случаев он устанавливается прямо на коробку насоса высокого давления или возле него. Между ними проведено соединение из трубок, по которым топливо передвигается, одновременно проходя очищение через тонкие и грубые фильтры.
Принцип работы ТННД
Топливный насос низкого давления
Если говорить в целом, то насос низкого давления в своей работе имеет два режима:
- Подготовительный;
- Рабочий.
Подготовительный режим работы наблюдается тогда, когда поршень начинает двигаться вверх. При этом на него воздействует эксцентрик и стягивает пружину. После этого начитается движение горючего в камерах и между фильтрами.
Рабочий режим наблюдается при обратном движении, то есть – вниз.
Когда топливо подается меньшими объемами, то уровень напряжения возрастает и справиться с ним поршень уже не может, в результате чего он просто зависает. А это означает, что топливный механизм подает меньше топлива. И в обратном случае, если горючее подается в больших количествах, то поршень двигается активнее, а насос низкого давления гонит больше горючего.
Устройство ТННД
ТННД состоит из:
- Приводного вала;
- Ротора с определенным количеством лопастей;
- Статора;
- Диска распределения;
- Регулятивной приводной шестерни;
- Муфты соединения.
Устройство топливного насоса низкого давления
Когда ротор начинает свое движение, то его лопасти начинают сближаться со статором и под влиянием центробежной силы возникают определенные камеры.
Так как внутри существует определенное напряжение, то из этих камер горючее направляется непосредственно к ТНВД. Для этого используются специальные каналы в диске распределения.
При этом незначительное количество горючки направляется в клапан редукции, если давление создается больше, чем настроено системой.
Так как оба устройства неразрывно связаны, то для поддержания необходимых условий используется топливный сливной дроссель (в виде жиклера), вкрученный в насос высокого давления.
Таким образом, конструкция этой детали позволяет создавать необходимые условия в камерах в зависимости от скорости движения приводного вала.
Такая конструкция подходит для дизелей, но есть и другие виды, о которых речь пойдет дальше.
Виды ТННД
Топливный насос низкого давления используется абсолютно на всех машинах любого года выпуска и марки. Без него обойтись не получится, так как именно он выкачивает горючее из бака и подает его в остальную систему.
Однако есть разные виды таких насосов. Например, вместе с карбюратором работает слабый механический ТННД, в то время как на инжекторах устанавливается более серьезный топливный электронасос.
В дизельных же моторах такой топливный насос транспортирует горючее исключительно к ТНВД.
Механический тип
Механический вариант устанавливается на блоке цилиндров и крепится обычными винтами. Его работа обеспечивается валом коленчатого типа с эксцентрическим кулачком.
Нажатие на кулачек приводит к сокращениям и таким образом бензин подается в камеру. Для предотвращения попадания топлива обратно используется специальный клапан.
При последующих нажатиях топливо поступает в карбюратор, где и сгорает.
Кстати, механический тип устройства позволяет легко завести машины после длительного простоя. Для этого можно вручную подкачать топливо и пересыхание не станет проблемой.
Механический топливный насос низкого давления
Электрический тип
С появлением инжектора и внедрения большого количества электрических устройств, использование механического нагнетателя стало просто невозможным, так как он не справлялся со своими функциями и не создавал нужного низкого давления.
Электронасос в упрощенном виде состоит из насосного элемента и приводного электрического двигателя в корпусе. В нем же размещен фильтр, топливозаборник и датчик расхода бензина. Работает он по схожей схеме с механическим вариантом, за исключением того, что топливо перемещается в системе с помощью того самого электродвигателя.
Топливный насос низкого давления располагается внутри бака. Многие считают, что это небезопасно, но это ложное мнение.
Если в механических вариантах этого устройства часто перегревался бензин из-за тепла, выдаваемого двигателем, то на электрических вариантах такой проблемы нет.
Бензин без перерыва движется по системе топливных трубок и это не дает ему нагреваться до предельных температур. То есть, такое расположение способствует сохранению нормальной температуры, ведь расстояние до источника тепла максимальное.
Более того, из-за непрерывного контакта элементов конструкции и бензина исключается возможность возникновения коротких замыканий, приводящих к возгоранию.
Электрические варианты устанавливаются и на дизельные машины. Сейчас они служат в качестве дополнения в системе и используются для транспортировки дизеля к ТНВД.
Здесь топливный насос низкого давления очень часто объединен с насосом высокого давления. Это объясняется необходимостью постоянной подачи топлива для обеспечения стабильной работы на разных оборотах.
Источник: http://autodont.ru/fuel-system/prednaznachenie-nasosa-nizkogo-davleniya
Топливный насос низкого давления
Насосом низкого давления для подкачки разного вида горючего оборудованы все машины, каким бы видом двигателя они ни были оснащены.
Топливный насос низкого давления (или ТННД) подаёт из топливного бака горючее к топливной аппаратуре, точнее – к топливному насосу высокого давления.
В карбюраторах применяют механические насосы, в инжекторах – электрические, а в дизельных моторах насос низкого давления подаёт горючее только до топливного насоса высокого давления.
Управление насосом
Работать топливный насос высокого давления начинает тогда, когда срабатывает реле после включения зажигания, до запуска мотора. Это нужно для создания в магистрали давления перед запуском двигателя.
В транспортных средствах, оборудованных дизельным мотором, применяют электрические топливные насосы, которые называют ещё и подкачивающими.
Функционируют они, подавая горючее под относительно низким (не больше 5 бар) давлением к впускной полости топливного насоса высокого давления. Подкачивающий насос обычно вмонтирован в корпус ТНВД.
Это необходимо потому, что последний должен постоянно получать во всасывающую часть поток топлива, чтобы его работа была надёжной и долговечной.
Безопасность ТННД
Казалось бы, размещение электрического ТННД (топливного насоса низкого давления) внутри бака для горючего – небезопасно. Но в таком расположении нет опасности, а есть целый ряд плюсов, с точки зрения пожарной безопасности, в том числе. Почему? Объясняем.
Главным минусом топливных магистралей, оснащенных механическими насосами, было закипание горючего под влиянием тепла, выделяемого мотором. Этот минус был устранён в системах электрических ТННД. Точка кипения горючего, которое находится под давлением, увеличивается.
Постоянный поток горючего, текущего по магистрали, не так сильно разогревается. Размыкателем системы питания ТННД комплектуется стандартный набор противоугонного оборудования.
Находящийся в баке насос расположен как можно дальше от мотора и охлаждается топливом, в которое он опущен.
Все детали насоса низкого давления и питающие его электропровода постоянно контактируют с горючим, которое обладает высоким электрическим сопротивлением.
Благодаря этому невозможно короткое замыкание, поэтому, если в баке всегда есть горючее, работу насоса подкачки топлива можно считать полностью безопасной.
Если насос будет не полностью погружён в топливо, он может перегреться, спровоцировав возгорание паров и короткое замыкание. Но из-за предела воспламеняемости (есть такой эффект), основная часть горючего даже в этом случае не загорится.
В состав ТННД входят:
- приводной вал;
- ротор с определённым количеством лопастей;
- статор;
- муфта соединения;
- диск распределения;
- регулятивная приводная шестерня;
- устройство топливного насоса низкого давления.
Принцип действия
Состоит во взаимодействии обратного и редукционного клапанов. Существуют следующие конструктивные разновидности насосов с электрическим приводом:
- шестеренный;
- центробежный;
- роликовый.
После того, как ротор начинает двигаться, его лопасти соединяются со статором и под воздействием центробежной силы образуются камеры. Т. к.
внутри есть напряжение, то из этих камер топливо поступает из дизельного насоса подкачки к насосу высокого давления через каналы в диске распределения. Если давление слишком высокое, незначительное количество топлива поступает в клапан редукции.
Оба устройства связаны и для поддержания нужных условий применяют топливный сливной дроссель, вмонтированный в насос высокого давления.
Конструкция ТННД даёт возможность создавать нужные условия в камерах исходя из скорости движения приводного вала. Такая конструкция дизельного насоса идеально подходит для дизельных двигателей.
Электрический дизельный насос устанавливается на дизельный мотор и является дополнением в системе транспортировки дизельного топлива к ТНВД. Часто ТННД объединён с ТНВД.
Это необходимо для постоянной подачи горючего, что обеспечивает стабильную и бесперебойную работу дизельного двигателя на разных оборотах.
Источник: https://recamgr.ru/g14799439-toplivnyj-nasos-podkachki
Электрический подкачивающий топливный насос дизельного топлива с фильтром и подогревом
- Модуль обработки топлива компании Racor
Цена от 500$ Срок поставки 3 месяца.
Долговечный электрический топливный насос с циркуляционной камерой, работающий от напряжения 12 В пост, тока, дает все преимущества резервного электрического топливоподкачивающего насоса.
Фильтрующий материал Aquabloc II высокой производительности, выполненный в виде картриджа, безвреден для окружающей среды и может утилизироваться сжиганием.
Нагреватель (мощностью 150 Вт) с положительным температурным коэффициентом и управлением с помощью термореле упрощает запуск в холодных условиях.
Датчик воды в топливе (WIF) предупреждает оператора, когда требуется техническое обслуживание. Модуль управления работой насоса и датчика воды, расположенный на приборной панели, включен в вариант поставки насоса.
Стакан для сбора загрязнений с дренажом имеет съемную конструкцию, рассчитанную на многоразовое использование.
Запатентованный модуль обработки дизельного топлива серии Р (только для применения на стороне вакуума) был разработан с целью его использования с любыми системами впрыска дизельного топлива.
Узлы серии Р поставляются в виде трех разных размеров, все они имеют топливные отверстия с NPTF 3/8″.
Этот инновационный и модульный топливный фильтр/водоотделитель включает компоненты системы подачи топлива под низким давлением в виде единого комплекта.
Долговечный электрический топливный насос с циркуляционной камерой обеспечивает непрерывную подачу топлива при самых разных частотах вращения двигателя.
Электрический нагреватель (мощностью 200 Вт при 12 В пост, тока) с положительным температурным коэффициентом и термостатическим управлением в диапазоне 10 — 26 °С упрощает запуск в холодных условиях.
Клапан с терморегулятором линии циркуляции регулирует расход топлива в линии возврата для получения оптимальных эксплуатационных характеристик в холодных условиях (при температуре окружающей среды 10-32 °С).
Патентованный фильтр RFCM содержит фильтрующий материал Aquabloc II производства компании Racor с высокими эксплуатационными характеристиками.
Система обнаружения воды предупреждает оператора, когда требуется техническое обслуживание, а самоочищающийся дренажный клапан обеспечивает быстрый и легкий слив.
Модульная конструкция RFCM позволяет добавлять или удалять определенные одни функциональные возможности независимо от других, обеспечивая этим новый уровень универсальности конструкции.
Модуль обработки топлива компании Racor разработан и изготавливается с целью обеспечения максимально возможной пользы для дизельных двигателей, автомобилей и оборудования. Инновационная и модульная конструкция RFCM включает топливные компоненты низкого давления, необходимые для систем впрыска топлива с электронным управлением последнего поколения.
Непрерывное обеспечение требуемого давления и объема подаваемого чистого топлива при разных частотах вращения двигателя, нагрузках и условиях окружающей среды является абсолютно необходимым для достижения уровней эффективности, требуемых от современных двигателей.
Модульная конструкция RFCM позволяет добавлять или удалять одни функциональные возможности независимо от других, обеспечивая этим новый уровень универсальности конструкции.
| Модель | P3 | P4 | P5 |
| Максимальная скорость потока [л/ч] | 114 | 170 | 227 |
| Перепад давлений на чистом фильтре [кПа] | 2,8 | 3,4 | 5,5 |
| Максимальный расход на выходе насоса (при напряжении 14,4 Вольта) [л/ч] | 151 | 151 | 151 |
| Размер стандартного отверстия подачи топлива (SAE J476) |
Источник: http://sflot.ru/971
Топливный насос низкого давления дизельного двигателя: основные особенности и предназначение
Двигатель автомобиля часто сравнивают с человеческим сердцем. И определенное сходство действительно есть. Благодаря сердцу человек может жить, а автомобиль благодаря мотору двигаться. Сердце прокачивает кровь в организме – обеспечивает ее циркуляцию ко всем ключевым органам. В двигателе такую функцию выполняет топливная система.
Сегодня мы рассмотрим особенности и предназначение насоса низкого давления. Этот элемент является очень важной частью системы питания. ТННД необходим для подачи горючего к ТНВД. Часто его устанавливают рядом с ТНВД. Оба механизма соединены при помощи патрубков, через которые осуществляется циркуляция.
Одновременно топливо проходит через фильтры, где очищается.
Устройство подкачивающего насоса
Подкачивающий или топливный насос низкого давления (ТННД) в дизельных силовых агрегатах имеет простую конструкцию. Он состоит из двух шестеренок, которые постоянно находятся в сцеплении друг с другом.
В процессе вращения зубья этих шестерен создают поток горючего по топливной системе к насосу высокого давления. Главный элемент конструкции в насосе помпового типа – поршень, который нагнетает топливо.
Для подачи дизеля необходимо два режима работы поршня. Это рабочий ход и вспомогательный.
Разновидности ТННД
Топливный насос низкого давления дизельного двигателя – это только одна разновидность этих механизмов. Кроме дизельных, данные устройства можно встретить в других двигателях, независимо от модели мотора или года его производства.
Без насоса не обойтись – он необходим для подачи горючего из топливного бака и передачи его далее по системе.В случае с карбюраторными бензиновыми моторами применяются относительно слабые по мощности механические насосы.
На агрегатах, оснащенных инжекторной системой питания, а также на дизельных силовых агрегатах используют насос подкачки дизельного топлива электрический.
Механический ТННД
Данная система устанавливается непосредственно на блоке цилиндров и закрепляется при помощи обыкновенных винтов. Работа такого насоса обеспечивается при помощи коленчатого вала с эксцентриком. Если нажать на эксцентриковый кулачок, внутри создаются сокращения. Так топливо подается по системе питания.
Для того чтобы горючее не попало обратно, насос оснащен специальным клапаном. Остальные нажатия на кулачок отправляют бензин в карбюратор. Если в автомобиле установлен ТННД механического типа, то с ним можно легко завести двигатель даже при учете долгого простоя.
Для этого просто вручную качают механизм подкачки.
Электрический
На современных автомобилях используют электрический топливный насос низкого давления дизельного двигателя и бензинового инжекторного мотора. Использование механического прибора стало просто невозможным. Он, ввиду меньшей мощности, не мог справиться с поставленными задачами.
Он не создает необходимое давление внутри топливной системы.В более простом виде устройство представляет собой сам насосный элемент и электрический двигатель, заключенные в один корпус. Там же находится и фильтр для очистки топлива, топливозаборник и датчик расхода горючего.
Схема и принцип работы похожи на алгоритм работы механического агрегата. Отличие лишь в том, что для прокачивания жидкости используется электродвигатель. В бензиновых моторах ТННД располагается непосредственно внутри топливного бака. Большинство автовладельцев уверены, что это не совсем безопасно.
На самом деле никакой опасности в этом нет. В случае с бензином горючее в насосе склонно к перегреву из за тепла, которое выделяет двигатель. На электрических аналогах такая проблема полностью отсутствует. Топливо без перерывов двигается по патрубкам системы и не дает насосу перегреваться до критической точки.
В дизельных моторах электрический ТННД часто объединен с ТНВД. Это можно объяснить необходимостью подачи горючего постоянно. Так обеспечивается стабильная работа двигателя на различных оборотах.
Топливный насос высокого давления (ТНВД)
Это устройство считается одним из самых сложных в дизельном моторе. Главная его задача обеспечить подачу дизеля в камеры сгорания под высоким давлением. Подача обеспечивается не просто под определенным давлением, но в необходимый момент времени.
Порция очень точно отмеривается электроникой и полностью соответствует уровню нагрузки на агрегат. Существует несколько видов устройств по типу впрыска. Это агрегаты с аккумуляторной системой впрыска и с непосредственным действием.
Устройство топливного насоса высокого давления дизельного двигателя, в которых применяется непосредственный принцип действия, отличается тем, что в конструкции применяется плунжер, оснащенный механическим типом привода. Так, нагнетание и впрыск выполняются одновременно.
В каждую камеру сгорания отдельная секция насоса распыляет свою дозу горючего. Необходимое давление обеспечивается за счет движения механизма плунжера.
Аккумуляторные ТНВД и их особенности
Насосы, оснащенные аккумуляторным впрыском, имеют отличия. Так, на рабочий привод плунжера будут действовать сжатые под давлением газы в цилиндрах двигателя. Также воздействие может оказываться с помощью пружин. Сейчас распространены устройства с аккумулятором гидравлического типа. Они устанавливаются в мощных моторах, работающих преимущественно на небольших оборотах.
Основные неисправности ТННД
Основная проблема – это снижение производительности устройства и падение уровня впрыска, которое обеспечивал топливный насос низкого давления дизельного двигателя. Определить его можно при помощи манометра или же датчика давления, который устанавливают на входе.
Чаще всего причинами снижения производительности ТННД является засор и заклинивание рабочего элемента. Что касается первой причины, то в дизельном топливе могут содержаться различные примеси, которые хоть и проходят через фильтрующие элементы, тем не менее все равно накапливаются в клапане.
Также возможно, что снизилась упругость возвратной пружины элемента.
Как ремонтировать ТННД
В случае если упала эффективность работы агрегата, топливный насос низкого давления дизельного двигателя необходимо демонтировать и провести ревизию.
Зачастую производительность снова вырастает после промывки и прочистки рабочих полостей и элементов устройства.Также нелишним будет слить мусор и смолы из дренажных отсеков.
Для более серьезного ремонта используют ремонтные комплекты, которые сейчас выпускаются на китайских заводах, изготавливающих запасные части для двигателей автомобиля.
Зная, как устроен топливный насос низкого давления дизельного двигателя, принцип работы устройства, можно без труда отремонтировать его или же заменить.
Источник: https://autogear.ru/article/280/006/toplivnyiy-nasos-nizkogo-davleniya-dizelnogo-dvigatelya-osnovnyie-osobennosti-i-prednaznachenie/
Устройство ТНВД
Одним из основных составляющих системы питания дизельной силовой установки является насос, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением на форсунки.
Полное название – топливный насос высокого давления (аббревиатура – ТНВД).
Помимо дизельных моторов такой насос применяется и в бензиновых агрегатах с инжекторной системой, у которой подача бензина осуществляется непосредственно в цилиндры.
Этот узел системы питания имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку в его задачу входит не только нагнетание дизтоплива, но еще и подача его на форсунки в строго определенные моменты. В общем, от его работы напрямую зависит функционирование силовой установки.
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.
Системы впрыска дизельных двигателей
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 конструкции и принцип функционирования рядного ТНВД
Рядный вид является «родоначальником» насосов высокого давления, поскольку именно эти ТНВД использовались на первых дизельных установках и применение он, хоть уже и ограниченное, находит и сейчас.
Особенность его заключается в том, что для каждой форсунки предусмотрена своя топливная секция (с одной рабочей парой). Все секции размещены в ряд, отсюда и название типа ТНВД.
Разновидностью его является V-образный насос, у которого секции располагаются в два ряда.
Также стоит отметить, что он полностью механический, и только в последних модификациях стали использовать электромеханические регуляторы момента подачи топлива.
V-образный ТНВД
В нем плунжеры приводятся в действие от кулачкового вала, который получает вращение посредством привода от коленвала. При этом кулачки воздействуют на поршни секции не напрямую, а через роликовые толкатели. Возвратное передвижение плунжера обеспечивается пружиной.
Интересно в этом типе ТНВД организована регулировка количества топлива, подающегося на форсунки после сжатия. Для этого в гильзе проделано два отверстия – впускное и выпускное, причем первое находится ниже второго. Также на рабочей поверхности поршня сделана винтовая проточка. За счет проворота гильзы относительно плунжера и удается регулировать порции топлива.
А работает все так: при движении вверх, поршень перекрывает оба отверстия, и начинается сжатие топлива.
Но при поднятии до определенного уровня, проточка на поршне соединяется со сливным отверстием, из-за чего давление падает, поскольку топливо начинает стекать по проточке, и нагнетательный клапан закрывается, прекращая его закачку в магистраль. За счет изменения расположения сливного отверстия относительно плунжера можно регулировать уровень совпадения его с проточкой.
К примеру, при работе мотора под нагрузкой необходимо обеспечить подачу большего количества топлива. Для этого втулка поворачивается так, чтобы отверстие с проточкой совпало как можно позже, тем самым порция дизтоплива, которая пройдет через нагнетательный клапан, будет увеличена.
Для проворота втулки используется рейка, которая имеет постоянное зацепление с зубчатым сектором, установленным на внешней поверхности гильзы. Причем эта рейка воздействует на все топливные секции одновременно, что обеспечивает синхронность регулирования дозировки.
Рядный ТНВД
Как уже отмечено, ТНВД помимо сжатия обеспечивает еще и соблюдение момента впрыска. Причем в рядном типе это организовано очень просто – плунжерная пара срабатывает точно на конце такта сжатия. Но здесь имеется очень важный момент – чем крупнее порция впрыскиваемого топлива, тем больше времени нужно, чтобы его подать. То есть, при работе мотора под нагрузкой, впрыск должен начаться раньше.
И это обеспечивает регулятор опережения момента впрыска. В полностью механическом насосе в его качестве выступает центробежная муфта, установленная на кулачковом валу насоса.
В конструкцию этой муфты входят подпружиненные грузики, которые за счет центробежной силы могут расходиться, преодолевая усилие пружин.
Это расхождение приводит к тому, что кулачковый вал меняет угол (проворачивается) относительно своего привода. То есть, чем выше скорость вращения этого вала, тем на больший угол грузики его провернут.
В результате кулачок будет раньше набегать на толкатель плунжера и момент начала впрыска изменяется.
Центробежная муфта
Также в конструкции используется электромеханический регулятор момента подачи топлива. В такой конструкции электроника посредством датчиков отслеживает параметры работы силовой установки и на их основе через исполнительные механизмы управляет углом начала подачи дизтоплива.
Механический регулятор момента подачи топлива
Насосы рядного типа отличаются высокой надежностью и неприхотливостью к качеству топлива.
Но из-за ряда недостатков, среди которых значительные габаритные размеры и сравнительно медлительное реагирование на изменение режимов работы мотора, использование этого вида ТНВД сейчас ограничено.
Он пока еще применяется на тяжелой технике, что же касается автомобильного транспорта, то его вытеснили другие типы насосов.
Распределительный тип ТНВД
Следующим этапом в развитии дизельных систем питания стало использование насосов распределительного типа.
Особенность этого вида ТНВД заключается том, что в конструкции используется только одна топливная секция, которая обеспечивает подачу на все форсунки. Примечательно, что секция только одна, но в ней может использоваться разное количество плунжерных пар – от 1 до 4.
Существует несколько типов распределительных ТНВД, отличающихся между собой по особенностям работы прецизионных пар и их приводом. В целом, все насосы этого типа делятся на:
- торцевые;
- роторные;
- с внешним приводом (кулачковым).
Отметим, что последний тип из-за низких показателей надежности особого распространения не получил.
Торцевой тип
Насосы с этим приводом – достаточно распространенный вариант и выпускаются они многими именитыми производителями топливной аппаратуры для дизелей.
Топливный насос высокого давления
Устройство топливного насоса высокого давления с этим видом привода подразумевает наличие только одной прецизионной пары, которая одновременно выполняет и роль распределителя – направляет сжатое топливо к требуемой форсунке.
ТНВД торцевого вида
Особенность работы заключается в том, что поршень выполняет не только возвратно-поступательное перемещение, он еще при этом и вращается. Чтобы обеспечить одновременное выполнение нескольких движений, в конструкции используется специальная кулачковая шайба с закрепленными на ней роликами.
Суть работы очень проста – эта шайба за счет воздействия пружин находится поджатой к неподвижному кольцу (упирается в него роликами). В кольце проделаны выемки под ролики. При вращении ролики периодически попадают в имеющиеся выемки, что приводит к возвратно-поступательному движению самой шайбы, которая связана с плунжером, при этом она его сразу же и вращает.
Схема питания дизельного двигателя
При ходе поршня внутри втулки происходит сжатие дизтоплива, а его вращение обеспечивает открытие того или иного канала, по которому топливо под давлением движется к требуемой форсунке.
Процесс работы плунжера ТНВД
Блок высокого давления
Это была описана только работа топливной секции. Но в конструкцию этого насоса входит еще ряд дополнительных элементов:
- топливоподкачивающий насос (роторно-лопастной);
- регулятор опережения момента подачи;
- дозирующее устройство (механическое или электромагнитное);
Если рассматривать все эти дополнительные устройства, то принцип их работы – не сложен.
Подкачивающий насос располагается на валу ТНВД и представляет он собой ротор, с установленными в нем роликами. Вращается этот ротор в статоре, на внутренней поверхности которого проделаны специальные пазы.
Главный рабочий механизм ТНВД
В качестве регулятора опережения впрыска выступает неподвижное кольцо (к которому поджата шайба с роликами). Проворачивая ее вокруг оси можно менять угол проворота вала, при котором срабатывает рабочая пара. В движение это кольцо приводится исполнительными механизмами электронного блока управления ТНВД.
Дозировка топлива механическим регулятором выполняется за счет срабатывания специальной муфты. В электромагнитном типе роль дозатора выполняет специальный запорный клапан, который по сигналу от блока управления перекрывает подачу топлива в магистраль.
Роторный тип
Еще один ТНВД распределительного вида, получивший неплохое распространение, имеет так называемый роторный привод (он же – внутренний кулачковый). В этом насосе тоже имеется только одна топливная секция, в которой может использоваться 2, 3 или 4 плунжерные пары.
Пары в этом типе насоса расположены радиально. Плунжеры при этом совершая поступательное перемещение, двигаются навстречу друг другу. Надплунжерные пространства объединены в единую полость – камеру высокого давления. Втулки в плунжерных парах, как таковые – отсутствуют. Их роль выполняют отверстия в валу-распределителе насоса.
В целом, конструкция топливной секции включает кулачковую шайбу, с проделанными пазами на внутренней поверхности. Внутри этой шайбы размещен вал-распределитель с установленными в нем плунжерами. В движение поршни приводятся через специальные роликовые башмаки, ролики которых постоянно контактируют с рабочей поверхностью шайбы.
Кулачковый двухплунжерный ТНВД
Суть работы секции такова: при вращении вала, башмаки повторяют форму поверхности шайбы. Попадание на выступ поверхности приводит к вдавливанию башмаков внутрь вала, при этом они толкают плунжеры (происходит поступательное движение). Попавшее ранее в камеру высокого давления топливо сжимается и подается на распределитель, где и перенаправляется на требуемые форсунки.
Но это только принцип работы топливной секции. В конструкцию ТНВД помимо нее входят топливоподкачивающий насос (роторного типа), регуляторы дозировки и момента впрыска, электронный блок управления, который регулирует работу насоса в зависимости от режима работы силового агрегата.
Насосы распределительного типа отличаются компактными размерами и достаточно высоким создаваемым давлением. Но есть и недостатки, главным из которых является короткий срок службы плунжерных пар.
Тнвд системы common rail
Несколько иной тип насосов высокого давления применяется в топливной системе Common Rail. На конструкции ТНВД здесь сказываются особенности работы самой системы.
Одноплунжерный ТНВД Common Rail
В этой системе впрыск контролируется и управляется ЭБУ, поэтому дозировка и момент впрыска топлива в задачу насоса не входят. У него только одна функция – нагнетать топливо в рампу (аккумулятор).
Поэтому конструкция ТНВД сильно упрощена. По сути, насос состоит только из вала, плунжерных пар (от 1 до 3) и клапанов – впускных и нагнетательных. Регуляторы здесь отсутствуют за ненадобностью.
Двухплунжерный насос высокого давления
Здесь все просто – вал вращается от привода и плунжеры постоянно нагнетают топливо в рампу. Это и все, что требуется от ТНВД.
Насосы низкого давления (топливоподкачивающие)
Выше рассматривались ситуации, когда топливо уже находится в ТНВД. Но к нему оно еще должно поступить, причем пройдя несколько этапов очистки. И это выполняет топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий).
Они бывают как внешними, так и внутренними, механическими или электрическими.
В топливных системах с рядными ТНВД обычно используются внешние механические подкачивающие насосы поршневого типа. Привод его осуществлялся от эксцентрика вала насоса высокого давления.
Механический топливоподкачивающий насос
Конструктивно он очень прост. Внутри его корпуса имеется поршень со штоком, контактирующим с эксцентриком и двумя клапанами – впускным и выпускным.
При движении поршня вниз, топливо за счет разрежения через впускной клапан закачивалось в надпоршневое пространство. Движение же его вверх сопровождается закрытием впускного клапана и открытием выпускного, через который поршень выдавливает дизтопливо далее – к фильтру тонкой очистки.
Принцип работы ТННД
Поскольку его производительность больше, чем требуется для работы мотора, конструктивно предусмотрен сброс излишков обратно в бак.
В ТНВД распределительного типа уже используется внутренний механический подкачивающий насос роторного типа.
Нередко вместо механических узлов используются электрические, которые могут устанавливаться на корпусе ТНВД, в магистралях низкого давления или же непосредственно в баке. Они зачастую используются и в системе безопасности, которая при аварии подает сигнал на его отключение для прекращения подачи топлива в магистрали.
Электрический топливный насос
Принципиальных изменений в конструкции ТНВД давно уже не было, автопроизводители используют проверенные временем механизмы лишь дорабатывая отдельные детали и системы управления.
Источник: http://autoleek.ru/sistemy-dvigatelja/toplivnaja-sistema/ustrojstvo-tnvd.html
Топливный насос: определение, устройство и его давление
Топливный насос (ТН) является важнейшим элементом в составе системы подачи топлива в двигатель. Его задача − транспортировка определенной порции топлива (под давлением) до форсунок либо к карбюратору. ТН делится на две разновидности:
- механический. Такой насос актуален для силовых агрегатов, которые оснащены карбюраторной системой впрыска топлива. Конструкция устройства предусматривает механический привод дроссельной заслонки. Расположение − непосредственно на силовой установке.
- электронасос. Данный тип устройства широко распространен на автомобилях с инжекторной системой впрыска и электронной дроссельной заслонкой. Есть два вида электрики:
- топливный насос низкого давления (сокращенно: ТННД). Применяется на каждом автомобиле. Ключевое значение − выкачивание горючего из топливного резервуара, а после − транспортировка его к другим системам. На карбюраторе стоит примитивный ТННД, тогда как инжектор имеет более совершенный тип. На дизельном силовом агрегате топливный насос низкого давления производит доставку горючего к ТНВД.
- топливный насос высокого давления (сокращенно: ТНВД). Применяется на машинах с дизельной силовой установкой. ТНВД решает ряд задач:
- нагнетает под давлением определенную порцию горючего;
- регулирует момент начальной подачи топливной смеси путем впрыска.
Механический насос
«Механика» − один из видов ТН, на основе поршня. Конструкция:
- корпус (имеет две части и верхнюю крышку-заглушку);
- диафрагма. Расположена по центру корпуса. При помощи данного узла осуществляется ключевой рабочий процесс насоса. Диафрагма имеет мембраны (две либо три), между которыми установлены прокладки. Устройство соединено со штоком, связанным противоположным концом с узлами приводного механизма насоса.
- шток. Имеет соединение с диафрагмой на жесткой основе;
- реверсная пружина (насажена на шток);
- нагнетающий/всасывающий клапаны (вверху насоса);
- фильтр (сетка). Интегрирован в крышку ТН;
- приводной механизм («механика»). Может быть двух видов:
- конструкция, имеющая толкатель и рычаг вкупе с балансиром (отечественный автопроизводитель);
- конструкция на основе двуплечего рычага (коромысло).
Принцип работы
Привод действует от эксцентрика распредвала. По ходу вращения эксцентрика посредством приводного механизма происходит движение штока с диафрагмой вниз, при одновременном натяжении пружины.
Над диафрагмой становится больше объем полости.
Возникающее разряжение провоцирует поступление горючего к ТН, оно проходит из бака через всасывающий клапан, тогда как нагнетательный клапан находится в закрытом состоянии.
Последующий ход эксцентрика разгружает приводной рычаг насоса, диафрагма же движется к верхней точке по инерции от возвратной пружины.
Сверху диафрагмы образуется давление, отодвигающее нагнетательный клапан.
Благодаря этому топливо проходит к карбюратору посредством нагнетательного патрубка (всасывающий клапан находится в закрытом состоянии). Каждый оборот эксцентрика начинает заново цикл действия насоса.
При заполнении поплавковой камеры карбюратора запорной иглой отсекается поток горючего к карбюратору. Диафрагма при этом, находится неподвижной в нижнем точке, тогда как приводной механизм насоса функционирует вхолостую (без нагрузки). Механический ТН имеет автоматическую регулировку, которая изменяет амплитуду хода диафрагмы.
Насос на электрической основе
Электрический топливный насос интегрируется в топливную систему машин, которые имеют распределенный впрыск топлива. Силовой агрегат (бензин/дизель) с прямым впрыском горючего имеет следующую схему поставки бензина (дизеля): топливный насос низкого давления обрабатывает бензин/дизель, который потом поступает на топливный насос высокого давления.
Уровень давления
ТН на электроприводе воспроизводит давление горючего: от 0,3-х до 0,4-х Мпа. Для силового агрегата с прямым впрыском цифра увеличивается до 0,7-х Мпа. ТН с механическим приводом неактуален на инжекторе по ряду причин, одна из которых − низкий уровень давления.
Расположение
Данный вид насоса может быть интегрирован непосредственно в топливную магистраль либо в бак (топливный резервуар).
Зачастую, конструкция современных машин предусматривает установку ТН в бак − для обеспечения лучшего охлаждения устройства и снижении риска потерь (отсутствует всасывающая магистраль).
Недостаток конструкции − увеличенный нагнетательный топливопровод, что чревато его повреждением.
Конструкция имеет два узла, которые установлены в корпус из металла:
- электропривод (моторчик);
- насос (датчик топливного расхода, фильтрующий элемент-сетка; топливозаборник).
Каждый элемент устройства взаимодействует с горючим, поэтому узлы имеют высокий уровень электрического сопротивления (свыше 1 МОм).
Принцип работы
Заключается во взаимодействии двух клапанов − обратного (закрывает доступ топливной системы к двигатель при его остановке), редукционного (путем реверса части топлива к впуску, сохраняет определенный уровень давления в системе).
Конструктивные разновидности насосов с электрическим приводом:
- шестеренный;
- центробежный;
- роликовый.
В роликовом ТН топливо поступает и нагнетается посредством оборотов ротора и движению роликовых элементов в нем.
После того, как зазор между ротором и роликом, стал больше появляется разряжение (горючее заполняет создавшийся зазор). При наполнении топливной смесью вакуума − ее подача прекращается.
Вращение ротора уменьшает зазор и открывается выпускной зазор, через который горючее устремляется из насоса под давлением.
Аналогично действует и шестеренный ТН. С помощью ротора (внутренняя шестерня), который синхронно двигается со статором (внешняя шестерня) топливо поступает и нагнетается. Боковые грани зуба ротора по ходу вращения создают в своих промежутках изменяющиеся ниши, посредством которых и происходит поступление горючего с последующим его нагнетанием.
Роликовый и шестеренный ТН интегрируются в топливную магистраль. Однако, наибольшее распространение получил центробежный насос (лопастный). Он обеспечивает сбалансированное (минимум колебаний) поступление топлива и в то же время бесшумен. Недостаток устройства − ограниченная производительность и давление.
Центробежный ТН размещен в топливном резервуаре. Крыльчатка устройства имеет многочисленные лопатки по периметру. Она вращается в пределах камеры (с двумя каналами − всасывающий, нагнетающий). Лопатки создают завихрения топлива, что повышает давление.
Активация
ТН работает при поступлении сигнала от ЭБУ: он активирует реле устройства при включении зажигания. Таким образом удается обеспечить запуск силового агрегата.
Некоторые машины умеют активировать ТН уже при открытии водительской двери. Устройство поддерживает топливное давление в узком диапазоне.
Давление изменяется от роста/понижения напряжения либо посредством клапана (предохранительный).
Источник: http://AutoLirika.ru/teoriya/toplivnyj-nasos.html
Устройство автомобилей
Топливоподкачивающий насос низкого давления (рис. 1) служит для подачи топлива из топливного бака к насосу высокого давления (ТНВД). Он приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала насоса высокого давления.
Насос имеет поршень 19, который приводится в движение через роликовый толкатель 3, состоящий из ролика 2, штока 5 и пружины 4, прижимающей толкатель к эксцентрику 21.
При движении поршня 19 вниз над ним образуется разрежение, под действием которого открывается впускной клапан 13, и топливо заполняет надпоршневое пространство (полость А). Выпускной клапан 15 при этом закрыт, прижатый пружиной 16 к своему седлу.
При движении поршня вверх давление топлива над ним возрастает, впускной клапан при этом закрывается, а выпускной открывается, и топливо поступает к выпускному штуцеру 17, а также по перепускному каналу 22 в полость Б под поршнем.
При следующем ходе (движение поршня вниз) топливо вытесняется к выпускному штуцеру и далее к фильтру тонкой очистки.
Так как полость Б через канал 22 постоянно связана с последующей магистралью низкого давления, то при малых расходах топлива поршень 19, поджимаемый топливом из полости Б, совершает неполные ходы, а шток 5 при этом частично работает вхолостую.
В результате в перепускном канале 22 и последующей магистрали достигается постоянное давление топлива, которое обеспечивается пружиной 18.
Топливо, просочившееся между штоком 5 и его направляющей втулкой 20, поступает обратно в полость впускного клапана 13 через дренажный канал 6.
На корпусе насоса низкого давления установлен насос ручной подкачки топлива, который служит для заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха после длительной стоянки автомобиля. Он состоит из цилиндра 11, поршня 8 со штоком 9 и рукоятки 10.
Для ручной подкачки топлива отвертывают рукоятку 10 с резьбового хвостовика 23 и, действуя ею как штоком в обычном поршневом насосе, нагнетают в магистраль топливо и удаляют из нее воздух. После окончания ручной подкачки рукоятку 10 навертывают на хвостовик 23 до плотного прилегания поршня к прокладке 12, чтобы не допустить подсоса воздуха в систему питания через насос ручной подкачки.
Топливоподкачивающий насос двигателей КамАЗ-740 (рис. 2) имеет такой же принцип действия, как и насосы двигателей марки «ЯМЗ».
При опускании толкателя 1 поршень 2 под действием пружины 3 движется вниз.
При этом в полости А создается разрежение и впускной клапан 4, сжимая пружину, перепускает топливо в эту полость из топливопровода от фильтра грубой очистки.
Одновременно топливо, находящееся в полости Б вытесняется к топливному насосу высокого давления.
При движении поршня 2 вверх под давлением поступившего топлива закрывается впускной клапан 4 и открывается выпускной клапан 6. Топливо из полости А через этот клапан и перепускной канал поступает в полость Б, а при последующем перемещении поршня 2 вниз цикл работы насоса повторяется.
К фланцу топливоподкачивающего насоса крепится насос ручной подкачки топлива.
***
Топливный насос высокого давления — ТНВД
Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Источник: http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/64-dizel_nasos_nizk_davl/index.shtml
Топливный насос низкого давления для карбюратора: босс топливной системы
Друзья, сегодняшняя статья будет посвящена узлу, который устанавливается на все автомобили без исключения, будь то старые «Жигули», новенькая BMW или грузовой трудяга-тягач.
Мы поговорим о насосах, а если точнее, то в этой статье вы узнаете о том, где находится топливный насос низкого давления для карбюратора, какие бывают виды этих устройств у современных машин, а также разберёмся, насколько они необходимы нашим четырёхколёсным друзьям.
Босс топливной системы
Итак, как мы уже сказали, главным героем сегодняшнего рассказа будет топливный насос низкого давления (ТННД) во всех возможных его интерпретациях. Этот элемент по праву можно назвать одним из ключевых в топливной системе каждого авто.
В его функции входит подача любой ценой горючего из бака к сердцу машины – к мотору. Можно ли без него обойтись? Конечно, нет, ведь без насоса топливо просто не попадёт в силовой агрегат, и тогда никто никуда уже не поедет.
Не лишним будет сказать, что у современных авто этот узел контролируется электронным блоком управления, который может регулировать объёмы подачи горючего, отключать его в случае неисправностей и следить за его техническим состоянием.
В зависимости от того, какой тип двигателя применяется в автомобиле, расположение ТННД может быть разным. Так, к примеру, на старых транспортных средствах с карбюраторным силовым агрегатом насос в силу своих конструктивных особенностей, о которых мы скажем позже, находится непосредственно на моторе.
У представителей современного автопрома, использующих бензиновые двигатели с инжекторами или непосредственным впрыском, этот узел можно отыскать прямо в топливном баке. У дизелей он тоже имеется, правда, обычно именуется подкачивающим насосом и, как правило, располагается он в одном блоке с насосом высокого давления.
Перейдём к разновидностям ТННД. Основных типов два:
Механические
Механический топливный насос низкого давления
Электрические
Электрический топливный насос низкого давления
Электрические, в свою очередь, можно разделить ещё на несколько подгрупп в зависимости от конструкции, а именно:
- роликовые;
- шестерёнчатые;
- центробежные.
А теперь попробуем разобраться с каждым из вышеперечисленных видов.
Итак, начнём с классики, которую можно встретить на авто с карбюраторными моторами – это механические насосы. Как мы уже вспоминали выше, этот тип ТННД располагается непосредственно на двигателе и это не случайно. Дело в том, что привод данного насоса обеспечивается коленчатым валом через специальный эксцентрический кулачок.
В процессе вращения этот кулачок давит на шток, который, в свою очередь, сжимает мембрану внутри насоса, уменьшая его внутренний объём. За счёт сжимания и разжимания мембраны происходит нагнетание топлива в карбюратор. Перетекание горючего обратно в бак блокируется обратным клапаном.
Вроде бы простая и надёжная конструкция у механического ТННД, но применить его в современных авто с инжекторным или распределённым впрыском нельзя – уж слишком маленькое давление он нагнетает, да и то с пульсациями, негативно отражающимися на стабильности работы.
Из-за этого автопром массово перешёл на электрический тип насосов. С внедрением этого типа отпала необходимость установки его около мотора, поэтому в большинстве случаев найти его можно в бензобаке.
Казалось бы, странное выбрано место, но это, на самом деле, тонкий инженерный расчёт – в баке, заполненном горючим, ТННД лучше всего охлаждается, а шум от его работы не раздражает наши нервы.
Ключевыми элементами конструкции данной разновидности бензонасосов являются электродвигатель и насосная часть. В роликовых и шестерёнчатых устройствах используется физический эффект разряжения, который происходит при изменении положения роликов или шестерней относительно неподвижных частей насоса.
Нужно отметить, что эти два типа на сегодняшний день считаются не самыми удачными, так как создают в системе пульсации, а их производительность порой не отвечает запросам моторов.
Лишён перечисленных недостатков центробежный ТННД. Основу его конструкции составляет крыльчатка, которая, вращаясь с большой скоростью, создаёт завихрения топлива, в результате чего давление на выходе насоса повышается.
Наверное, знатоки автодела смогут нас поправить и дополнить рассказ другими разновидностями бензонасосов. Это так, конструкций существует большое количество, но мы постарались вспомнить о самых распространённых. Надеемся, дорогие наши читатели, что после прочтения статьи, тёмных лошадок среди многочисленных узлов и агрегатов автомобиля для Вас стало меньше.
Подписывайтесь на блог, делитесь ссылками на него с друзьями, а я, в свою очередь, продолжу радовать всех новыми публикациями.
Источник: https://auto-ru.ru/toplivnyj-nasos-nizkogo-davleniya.html
Загрузка...
