Устройство топливного насоса бензинового двигателя. Устройство насоса ручного автомобильного

Устройство механического и электрического бензонасоса

Мы продолжаем наш цикл статей об устройстве топливной системы автомобиля. Сегодня речь пойдет о топливном насосе бензинового двигателя.

Читайте в этой статье

Механический и электрический бензонасос

Бензонасос представляет собой важнейший элемент топливной системы. Главной его задачей становится доставка горючего из топливного бака в задней части автомобиля к системе дозированной подачи в подкапотном пространстве. Такой системой считается карбюратор или инжектор. Бензонасос может быть представлен как механической конструкцией, так и электрическим бензонасосом.

Механический бензонасос

Бензонасосы механического типа нашли свое применение в автомобилях с карбюратором и обеспечивают подачу топлива под невысоким давлением. Электрические бензонасосы применяются в авто с инжектором, так как отвечают за подачу топлива под высоким давлением и поддерживают рабочее давление в системе.

Электрический бензонасос

Механический бензонасос закреплен снаружи топливного бака или вблизи карбюратора, так как нет необходимости в создании высокого давления в системе топливоподачи. Электрический бензонасос обязательно находится внутри топливопровода или резервуара с горючим.

Существует также схема установки сразу двух бензонасосов. Один бензонасос установлен в баке и работает с большими объемами топлива, прокачивая его под низким давлением. Другой бензонасос работает с малым объемом горючего и создает высокое давление перед системой впрыска. Такой насос имеет название топливный насос высокого давления. Его зачастую располагают в подкапотном пространстве вблизи силовой установки или прямо на ней.

Стоит отметить, что карбюраторные двигатели считаются устаревшими, давно уступив место более производительным, экономичным и экологичным инжекторным ДВС. Существует ряд моделей, где электрический насос находится под контролем ЭБУ. Система учитывает положение дроссельной заслонки, качество топливно-воздушной смеси и состав выхлопа, тем самым параллельно корректируя работу бензонасоса.

Электрические бензонасосы самого современного типа в процессе поддержания высокого давления демонстрируют излишние шумы при работе и склонны к быстрому нагреву. Это обусловило место их расположения именно в топливном баке. Горючее охлаждает сам бензонасос, а стенки бензобака значительно поглощают шум от работы устройства.

Конструкция механического насоса

Механический насос

Механический бензонасос состоит из:

крышки;
сетчатого фильтра;
верхней части корпуса;
тарелки верхней;
рабочих диафрагм;
дистанционных проставок;
предохранительной диафрагмы;
тарелки нижней;
штока;
возвратной пружины;
нижней части корпуса;
рычага для ручной подкачки;

Данная конструкция образует камеру, которая имеет впускные и выпускные клапаны. Указанные клапаны находятся в верхней части корпуса механического бензонасоса. Такие клапаны являются текстолитовыми шайбами, которые поджимаются пружинами малого размера к латунным седлам клапана.

Принцип действия

Специальный приводной рычаг механического бензонасоса все время осуществляет движение вверх и вниз, но диафрагма сдвигается рычагом вниз только тогда, когда необходимо заполнение камеры топливного насоса. Диафрагма задвигается обратно вверх при помощи возвратной пружины. Так происходит процесс подачи топлива в карбюратор.

Схема бензонасоса

Если взглянуть на работу механического бензонасоса более внимательно, то следует учитывать небольшое различие для заднеприводных автомобилей и моделей с передним приводом. Авто с задними ведущими колесами имеет эксцентрик, расположенный на вале привода. Указанный элемент оказывает воздействие на толкатель. Модели с передним приводом имеют аналогичный эксцентрик, но он уже находится на распредвале двигателя.

Толкатель осуществляет нажатие на рычаг, а рычаг уже нажимает на балансир. Такой балансир находится в нижней части корпуса самого бензонасоса. Балансир преодолевает сопротивление пружины и тянет вниз шток с диафрагмами бензонасоса. Таким способом достигается разрежение. Горючее проходит через впускной штуцер, а впускной клапан пропускает топливо в полость над диафрагмами.

Далее эксцентрик соскакивает с толкателя. Происходит освобождение рычага, балансира и штока с диафрагмами. Прижимная пружина заставляет шток с диафрагмами двигаться вверх, тем самым создавая давление в рабочей камере бензонасоса. Под образовавшимся давлением происходит закрытие впускного клапана и открытие выпускного. Через этот клапан горючее попадает в выпускной штуцер, далее продолжает движение по соединительному шлангу и проникает в поплавковую камеру карбюратора. Подробнее о карбюраторе можно узнать в статье об устройствах топливоподачи.

Если осуществлять ручную подкачку топлива на механическом бензонасосе, то рычаг подкачки на корпусе насоса через кулачок сразу оказывает воздействие на балансир и шток с диафрагмами. Толкатель в данном случае не задействуется.

Когда поплавковая камера в карбюраторе полностью заполнена, тогда игольчатый клапан больше не пропустит туда топливо, а насос будет работать в дежурном режиме. Дело заключается в том, что давление от перемещения диафрагм в корпусе насоса все равно не способно преодолеть сопротивления игольчатого клапана.

Устройство электрического топливного насоса

Электрический насос

Электробензонасос конструктивно в некоторых частях напоминает по ряду элементов механический. Работает такой насос благодаря специальному сердечнику, который втягивается в электромагнитный клапан до того момента, пока не происходит отключение контактов для подачи электрического тока.

Поворот ключа в замке зажигания перед запуском является сигналом для бортового компьютера автомобиля. В бензонасос на данном этапе уже подается электрический ток. Двигатель еще не запускали, а электродвигатель внутри бензонасоса за пару секунд уже поднимает давление в топливной системе до рабочего. Вот почему рекомендовано выждать 2-3 секунды перед тем, как начать крутить стартер и запускать мотор.

Если ЭБУ не получит сигнал об успешном запуске двигателя, тогда бензонасос отключается в автоматическом режиме. Это сделано в целях обеспечения безопасности. Некоторые автомобили устроены так, что бензонасос включается уже в момент открытия двери водителя.

Электрический топливный насос способен создавать давление топлива на отметке в 0,3-0,4 МПа, а в двигателях с системой непосредственного впрыска этот показатель доходит до 0,7 МПа. В данной статье мы не будем подробно говорить о топливном насосе высокого давления (ТНВД) для дизеля и бензиновых двигателей с прямым впрыском. Читайте о такой системе в соответствующем разделе сайта.

Особенностью бензинового электронасоса можно считать использование модульной системы в его конструкции. Это обусловлено его непосредственным контактом с топливом. Среди ключевых элементов насоса также находится топливозаборник, топливный фильтр и датчик, указывающий на расход топлива.

В электрическом насосе имеется диафрагма, которая движется вверх и вниз. Результатом становится то, что над диафрагмой при ходе вниз создается разрежение. Это позволяет открыться всасывающему клапану электронасоса. Через такой клапан бензин проходит через фильтр и оказывается в камере над диафрагмой. Когда диафрагма движется вверх, тогда образующееся давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетающий, что и проталкивает горючее дальше в систему.

Основные элементы простейшего электронасоса

Схема механического и электробензонасоса

Электрический бензонасос состоит из:

камеры;
впускного и выпускного клапана;
диафрагмы;
возвратной пружины;
электромагнитного клапана;
сердечника;
электрических контактов;

Обратный клапан отвечает за запирание топливной системы в том случае, когда двигатель остановлен. Редукционный клапан осуществляет поддержку высокого рабочего давления в топливной системе.

Виды топливных насосов

Сегодня существуют электронасосы различных видов, но наиболее распространенными считаются:

роликовый;
шестеренный;
центробежный;

Роликовый

В основе такого насоса лежит ротор и ролики, которые обеспечивают всасывание и подачу топлива. Работа всей конструкция построена на увеличении объема пространства между ротором и роликом в процессе работы. В такой момент увеличения объема образуется разница в давлении, топливо заполняет образовавшееся пространство. Дальнейшая подача горючего прекращается тогда, когда это пространство полностью заполняется. Следующим шагом становится вращение ротора и уменьшение объема пространства. Это обеспечивает нужное давление, что влечет открытие выпускного отверстия, а нагнетаемая доза топлива попадает в систему.

Шестеренный

Всасывание топлива в шестерном насосе построено на движении внутренней шестерни относительно внешней. Внутренняя шестерня и есть ротор, вторая же шестерня является внешней и называется статор. Ротор вращается, а в его боковых зубьях при вращении получаются своеобразные камеры. С их помощью происходит всасывание и топливо нагнетается.

Рассмотренные выше шестернный и роликовый насосы имеют такие особенности конструкции, что размещать их возможно только в топливопроводе. Наиболее востребованным и широко распространенным видом топливных насосов в современных авто являются центробежные насосы. Они характеризуются низким уровнем шума и обеспечивают наибольшую равномерность подачи топлива.

Центробежный

Данные насосы располагаются внутри топливного бака. Основным элементом насоса подобного типа является крыльчатка с большим количеством лопастей. Указанная крыльчатка вращается внутри камеры. В этой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапан. Результатом вращения лопастей крыльчатки становятся завихрения топлива, обеспечивается его активное всасывание, рост и поддержание рабочего давления в топливной системе.

Распространенные неисправности

Электрический топливный насос имеет достаточно большой ресурс, который заложен в него инженерами. Но такой ресурс становится реальным только при соблюдении ряда условий, которых в процессе эксплуатации добиться удается далеко не всегда.

Учтите, что топливный насос является далеко не самым дешевым элементом, так что будет лучше создать для работы насоса условия, максимально приближенные к идеальным. Добавим, что любому ответственному автовладельцу сделать это будет очень даже не сложно.

Главными врагами насосов являются:

Езда с практически пустым топливным баком;
Загрязненный топливный фильтр или сетка бензонасоса;

В первом случае насос плохо охлаждается по причине отсутствия должного количества топлива в баке, а также возрастает риск захватить из бака осевшую в самый низ грязь и даже воздух. Все это может послужить поводом для сокращения ресурса и/или выхода топливного насоса из строя. Старайтесь сразу же и немедленно заправляться после загорания сигнальной лампочки, а еще лучше держите в баке не менее 5-10 литров неприкосновенного запаса.

Второй причиной неполадок с бензонасосом является использование грязного топлива низкого качества и несвоевременная замена фильтров. Топливному насосу необходимо постоянно поддерживать рабочее давление. Протолкнуть топливо через забитые фильтры устройству намного сложнее, а это говорит о неизбежном возрастании нагрузки на насос и повышенном его износе.

В итоге

Итогом нашей статьи станет небольшой список основных признаков, которые помогут диагностировать проблемы с бензонасосом или неполадками в топливной системе:

Приходится очень долго крутить мотор стартером при запуске как холодного, так и ранее прогретого двигателя. Это может говорить о том, что насосу сразу не удается создать необходимое рабочее давление в системе;
Сложности при разгоне, двигатель с большим трудом набирает обороты, запоздалая реакция на нажатие педали газа, провалы и рывки в движении;
Вы уверены, что в баке есть бензин, машина заводится, но затем непредсказуемо глохнет;
Повышение шума, который слышен в салоне и исходит от топливного насоса. Насос может сильно гудеть, издавать треск, писк или хлопки;
Наблюдается увеличение расхода топлива по непонятным причинам;
Неустойчивая работа мотора в разных режимах работы, плавающие обороты и другие признаки, похожие на троение;
Полное отсутствие звука работающего бензонасоса в момент включения зажигания;

Теперь Вы познакомились с устройством различных типов топливных насосов, которые повсеместно встречаются на отечественных автомобилях и иномарках различного года выпуска.

Не забывайте своевременно менять топливный фильтр и другие фильтрующие элементы топливной системы. Заправляйтесь качественным топливом на проверенных АЗС и не катайтесь на остатках топлива «до лампочки».

Соблюдение этих простых рекомендаций может служить надежной гарантией того, что бензонасос определенно не доставит Вам в процессе эксплуатации автомобиля никаких проблем.

Как работают насосы (Богданов К.Ю.)

Как работают насосы?

Насосы необходимы для перекачивания жидкостей или газов.

С помощью ручного (слева) или ножного (справа) насоса можно накачать колесо автомобиля или велосипеда.

На схеме внизу показано, как работает такой насос

Когда поршень движется справа налево, давление воздуха справа от него уменьшается. В результате, правый клапан закрывается, а верхний клапан открывается. Поэтому в цилиндр начинает поступать голубой воздух через верхний клапан. Когда голубой воздух заполняет весь цилиндр, поршень начинает двигаться в обратную сторону (слева направо) и давление справа от поршня возрастает. Это приводит к тому, что верхний клапан закрывается, а правый открывается, и воздух под давлением выходит через правый клапан. Так с помощью насоса можно перекачивать воздух или откачивать его из какого-нибудь сосуда.

За пределами больших городов воду иногда качают с большой глубины с помощью специальных насосов так, как это изображено на фото внизу.

Этот насос работает так, как это показано на анимации внизу.

Основную роль в поднимании голубой воды играет красный поршень с чёрным клапаном. Когда поршень идёт вниз, клапан открывается, и вода заполняет полость внутри поршня. Когда поршень движется вверх, клапан закрывается, и вода в нём поднимается вместе с поршнем. Уровень воды в цилиндре становится всё выше и выше, и наконец она начинает выливаться из крана.

Работа многих насосов напоминает работу вентиляторов, так как внутри них постоянно вращаются лопасти или шестерёнки, которые передвигают порции жидкости или газа. В таких насосах нет никаких клапанов. Это роторные (от rotate – вращаться) насосы.

Наверно самым старым насосом является «винт Архимеда». С помощью него поднимали воду тысячи лет тому назад.

Видно, как красный шарик медленно поднимается вверх по лопастям этого винта.

kaf-fiz-1586.narod.ru

виды, на что обращать внимание при покупке?

Автомобильный насос – это «маст хейв», который должен обязательно быть в багажнике у каждого водителя. Многие могут возразить, что в большинстве случаев подкачкой шин занимаются станции технического обслуживания, однако при этом рекомендуется следить за давлением воздуха и время от времени подкачивать колёса. Кроме того, в любой поездке возможна нештатная ситуация, при которой понадобится накачать шину. Для этой цели полезно иметь под рукой насос автомобильный.

Насосы бывают двух типов — механические и электрические

Для того чтобы не опасаться в пути неприятных ситуаций с колесами, необходимо взвешенно подойти к выбору этого нужного аксессуара

Иногда начинающие автомобилисты задают вопросы: какой выбрать насос и в чём разница между различными его моделями? Ниже мы расскажем о том, как выбрать насос для накачивания шин автомобиля и на что следует обратить внимание при покупке.

Виды автомобильных насосов

Сегодня промышленность выпускает два вида подобной продукции, насос для автомобильных шин может быть механическим или электрическим. Из названия уже понятна разница между ними – механический насос приводится в действие посредством физических усилий человека, а электрический работает от двигателя, приводимого в действие электрической энергией.

Ножной автомобильный насос

Каждый из этих видов также делится на категории, о которых мы расскажем отдельно. И электрические, и механические модели имеют свои преимущества. Как правило, механические изделия более компактны, дешевле стоят и не требуют подключения к источнику электроэнергии. Электрические компрессоры гораздо дороже и занимают больше места, однако их преимуществами являются высокая продуктивность и отсутствие необходимости прикладывать физические усилия. Пользуясь компрессором, вы можете не беспокоиться по поводу того, что у вас устанут руки или заболит спина.

Механические насосы – виды и особенности

По типу действия механический автомобильный насос может относиться к одной из двух групп:

ручные – накачивание воздуха в шины происходит при помощи рук. Это вертикальный цилиндр с поршнем и ручкой в виде буквы «Т»;
ножные – такие устройства приводятся в действие ногой. Они выполнены в виде ножниц, где посередине установлены цилиндр и поршень.

Поскольку при подкачке важно следить за давлением внутри шины, изделие обычно снабжают манометром, который позволяет контролировать процесс. Механические модели отличаются гораздо меньшей продуктивностью, чем электрические, поэтому их используют только для легковых автомобилей, где давление около двух атмосфер.

Ножные механические насосы более эффективны и компактны, чем ручные

Механический насос приводится в действие ногой или руками

Если говорить об удобстве, то большинство автомобилистов предпочитает ножные варианты ручным, так как при их работе на спину приходится гораздо меньшая нагрузка и усталость наступает значительно позже.

Электрические насосы

Насос автомобильный электрический ещё называют компрессором. Как указывалось выше, он приводится в действие электрической энергией. Различают две разновидности компрессоров:

мембранные;
поршневые.

Первая группа использует для нагнетания воздуха резиновую мембрану. Серьёзным недостатком этой разновидности является более низкая продуктивность, недолговечность и невозможность использования при низких температурах. Это объясняется тем, что на морозе эластичная резиновая мембрана затвердевает, а это приводит к невозможности ею пользоваться. Поэтому сегодня всё чаще используют поршневые устройства, где воздух нагнетается при помощи поршня.

Поршень, в свою очередь, приводится в действие электрическим двигателем. Компрессор для этого подключают либо к прикуривателю, либо напрямую к аккумуляторным клеммам.

Воздух в шины подается с помощью поршневого насоса, который работает от встроенного в конструкцию электродвигателя

Электрические автомобильные компрессоры работают от прикуривателя или от аккумулятора

Существуют разные модели электрических компрессоров. В одних поршень работает напрямую от вала двигателя, в других есть промежуточные механизмы. Здравый смысл подсказывает, что меньшее количество промежуточных звеньев даёт большую производительность и увеличивает надёжность устройства.

Как и механические насосы, электрокомпрессоры снабжаются манометром для того, чтобы контролировать давление в шинах. Это может быть аналоговый или электронный прибор, для удобства некоторые из них имеют два вида шкалы с разметкой по отечественной и по зарубежной системе.

На что обратить внимание при покупке

После того как мы рассмотрели виды автомобильных насосов для накачивания шин, давайте рассмотрим, на что стоит обратить внимание при покупке:

подумайте, что для вас предпочтительнее – электрический компрессор или простенькая механическая модель. Сегодня большинство выбирает компрессоры, поскольку они более продуктивны и не требуют приложения физических усилий;
продуктивность – это время, которое требуется для накачки одного колеса. В механических моделях продуктивность напрямую зависит от ваших физических возможностей – силы, выносливости и т. п. В электрических компрессорах время накачки одной шины в среднем составляет около 5 минут;

Компрессор может быть оснащен системой «Авто Стоп», которая позволяет установить максимальное требуемое давление

Современные модели автокомпрессоров просты в использовании, универсальны и необходимы в дороге каждому водителю

максимальное давление воздуха – у легковых и грузовых моделей автомобилей оно отличается. Поэтому если для небольшого легкового авто хватит 2 атмосфер, то для грузовика понадобится изделие, способное обеспечить от 4 до 9 атмосфер;
мощность – при выборе следует отдавать себе отчёт, что увеличение мощности ведёт к большему расходу электроэнергии;
время безостановочной работы устройства – многие не обращают внимания на этот критерий, однако он очень важен. Если компрессор способен работать на протяжении 20 минут, а время накачки одного колеса составляет 5 минут, то ваше устройство будет работать на пределе возможностей, что приведёт к скорой поломке. Поэтому выбирайте изделия с запасом, способные функционировать без остановки не менее получаса;
длина шланга – важный критерий, поскольку короткий шланг доставит массу неудобств;
компактность – насос, занимающий слишком много места в багажнике, вряд ли удобен. Поэтому обратите внимание на габариты изделия, прежде чем покупать его.

Дополнительные функции

Вы можете также обратить внимание на некоторые дополнительные функции, которыми может быть снабжено то или иное изделие, вот некоторые из них:

фонарик – он поможет, если придётся накачивать колёса в темноте. Некоторые модели, кроме фонарика, имеют ещё красный сигнал аварийной остановки, который обратит на себя внимание проезжающих мимо машин;
автоматическая остановка – эта функция позволяет задавать значение давления, до которого следует накачать шины. После того как давление достигнет заданного значения, компрессор автоматически отключается;
возможность использовать насос не только для автомобильных шин, но и для накачивания лодки, мяча, надувного матраса и т. п. В загородной поездке такие функции могут здорово пригодиться, если вы организовываете пикник на природе с игрой в мяч.

Заключение

Выбор автомобильного насоса – задача ответственная, но несложная, если вы знаете, на что следует обратить внимание. Проанализируйте, что для вас важно и отправляйтесь за покупкой. Перед этим полезно почитать отзывы знатоков о различных производителях.

Не гонитесь за дешевизной и не покупайте продукцию неизвестных брендов – лучше слегка переплатить и купить изделие, изготовленное фирмой с солидной репутацией.

Автор: Семин Виктор Юрьевич

Образование: Самарский автодорожный колледж. Инженер телекоммуникаций и электроники. Водитель второй категории/автослесарь. Навыки ремонта машин отечественного производства, ремонт ходовой, ремонт тормозной системы, ремонт коробок передач, кузовные…

okuzove.ru