Топливоподкачивающие насосы для рядных ТНВД

25 октября 2017 Категория: Полезная информация.

Топливоподкачивающий насос должен при всех условиях эксплуатации снабжать ТНВД достаточным количеством дизельного топлива. Кроме того, он имеет избыточную производительность для охлаждения ТНВД, причем топливо воспринимает тепло и поступает обратно в бак через перепускной клапан. Кроме описанных ниже, используются также электрические подкачивающие насосы и модели для многотопливных двигателей. В некоторых редких случаях рядный ТНВД может снабжаться топливом без подкачивающего насоса в режиме подачи топлива из бака самотеком, т. е. под действием разницы уровней горючего.

Применение

Топливоподкачивающий насос используется в большинстве случаев, когда имеется значительное расстояние между топливным баком и ТНВД. Чаще всего насос крепится к картеру ТНВД. В зависимости от компоновки двигателя в моторном отсеке и специфики условий эксплуатации необходимы различные схемы прокладки топливных магистралей, особенно для обеспечения обратного слива топлива. На рис. 1 и 2 представлены два возможных вида таких схем.
Если топливный фильтр тонкой очистки расположен вблизи двигателя, тепло-выделение последнего может привести к образованию паровых пробок внутри системы топливных магистралей. Для пре-дотвращения этого через полость впуска прокачивается избыточное количество топлива, чем осуществляется охлаждение ТНВД. Избыточное топливо при этой схеме соединения (рис. 1) через перепускной клапан 6 поступает в магистраль обратного слива и возвращается в бак 1.

Рис. 1 и 2
1. Топливный бак
2. Топливоподкачива-ющий насос
3. Двухступенчатый топливный фильтр
4. Рядный ТНВД
5. Форсунка в сборе
6. Перепускной клапан
7. Перепускной дроссель

Магистрали подвода топлива

Магистрали обратного слива ступает обратно в бак вместе с воздушными или паровыми пузырьками. Воздушные пробки, которые образуются на стороне впуска в ТНВД, удаляются через перепускной клапан 6 с избыточным топ-ливом, утекающим в бак.

Топливоподкачивающий насос должен быть выполнен таким образом, чтобы подавать, наряду с необходимым для ТНВД количеством топлива, некоторое избыточное количество для прокачки и обратного слива в бак.

Выбор топливоподкачивающего насоса определяют следующие критерии:
• тип ТНВД;
• мощность нагнетания;
• схема прокладки топливных маги-стралей;
• наличие свободного места в мотор-ном отсеке.

Конструкция и принцип действия

Топливоподкачивающий насос забирает горючее из топливного бака и нагнетает его под давлением через фильтр тонкой очистки в полость всасывания ТНВД (под избыточным давлением 100. 350 кПа или 1,0. 3,5 бар). В качестве подкачивающих в большинстве случаев исполь-зуются механические поршневые насосы, которые крепятся к ТНВД (в редких случаях — к двигателю).
Топливоподкачивающий насос при-водится в действие кулачком либо экс-центриком на кулачковом валу ТНВД или распределительном валу двигателя.
В зависимости от требуемого расхода топлива используются одно- или двуххо-довые топливоподкачивающие насосы.

Одноходовой топливоподкачивающий насос

Одноходовой топливоподкачивающий насос (рис. 3 и 4) используется для ТНВД моделей М, A, MW и Р. Кулачок или эксцентрик 1 кулачкового вала (рис. За) через толкатель 3 приводит в движение поршень 5 насоса. Обратный ход поршня осуществляется под действием возвратной пружины 7.
Топливоподкачивающий насос работа-ет по проточному принципу: при подъеме кулачка толкатель вместе с поршнем насоса движется вниз, преодолевая сопротивление возвратной пружины. При этом впускной клапан 8, находящийся в поршне, открывается под действием возникающего в рабочей камере 4 низкого давления.

Рис. 3
а — ход от эксцентрика
b — ход от пружины
1. Эксцентрик
2. Кулачковый вал ТНВД
3. Толкатель
4. Рабочая камера
5. Поршень насоса
6. Впускная камера
7. Возвратная пружина
8. Впускной клапан
9. Перепускной клапан

Топливо протекает в рабочую камеру через открытый впускной клапан системы подачи топлива. При этом перепускной клапан 9 остается закрытым. При обратном ходе поршня впускной клапан закрывается, а перепускной клапан открывается (рис. Зб).

Двухходовой топливоподкачивающий насос

Двухходовые топливоподкачивающие насосы (рис. 5) с более высокой мощностью нагнетания используются для работы с ТНВД моделей Р и ZW, рассчитанных на большое число цилиндров двигателя и соответственно на большой расход топлива. Эти насосы также приводятся от кулачка или эксцентрика на кулачковом валу ТНВД.
В двухходовых насосах нагнетание топлива к ТНВД происходит не только под действием толкателя, но и при возвращении поршня в исходное положение под действием возвратной пружины, т. е. осуществляется дважды при каждом обороте кулачкового вала ТНВД.

Рис. 4
1. Уплотнительное кольцо
2. Тарелка пружины
3. Корпус насоса
4. Впускной клапан
5. Втулка толкателя
6. Толкатель
7. Уплотнительное кольцо
8. Уплотнительное кольцо
9. Поршень насоса
10. Дистанционная шайба
11. Штуцер магистрали к ТНВД
12. Перепускной клапан
13. Возвратная пружина
14. Тарелка пружины
15. Штуцер магистрали подачи топлива

Рис. 5
а — ход от эксцентрика
b — ход от пружины
1. Кулачковый вал ТНВД
2. Эксцентрик
3. Рабочая камера
4. Впускная камера

Подкачивающий топливный насос для дизеля. Устройство и принцип работы

Подкачивающий насос трактора подает топливо из бака в топливный насос под давлением. Это необходимо для преодоления гидравлического сопротивления фильтра и трубопроводов, а также создания постоянного избыточного давления в головке топливного насоса.

Устройство подкачивающего насоса

Насос состоит из:

• корпуса,
• поршня с пружиной,
• толкателя с пружиной,
• стержня,
• толкателя с направляющей втулкой,
• впускного клапана и нагнетательного клапана.

Стержень толкателя вместе с втулкой представляет собой прецизионную пару, которая предотвращает перетекание топлива из подпоршневого пространства подкачивающего насоса в корпус топливного насоса.

1 — рукоятка; 2 — крышка; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 и 8 — поршни; 6 — впускной клапан; 7 — корпус; 9 и 13 — пружины; 10 — направляющая втулка; 11 — стержень; 12 — толкатель; 14 — нагнетательный клапан.

Принцип работы

• При неработающем подкачивающем насосе впускной и нагнетательный клапаны закрыты, а надпоршневое и подпоршневое пространство заполнено топливом.
• При вращении кулачкового вала топливного насоса толкатель и поршень под действием эксцентрика вала и пружин совершают возвратно-поступательное движение.
• Когда выступ эксцентрика отходит от толкателя, поршень и толкатель под действием пружин движутся в сторону кулачкового вала. При этом в подпоршневом пространстве создается давление, а в надпоршневом — разрежение. Нагнетательный клапан закрывается, а впускной открывается, и топливо из впускного канала, А поступает в надпоршневое пространство, а из подпоршневого выжимается по каналу Б в топливный фильтр и далее в головку топливного насоса.
• Когда выступ эксцентрика набегает на толкатель, последний с помощью стержня перемещает поршень, сжимая пружину. В надпоршневом пространстве создается давление, а в подпоршневом — разрежение. Впускной клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается, и топливо перетекает из надпоршневого пространства в подпоршневое. Таким образом, топливо подается к топливному насосу при движении поршня в сторону эксцентрика под действием пружины, а при движении поршня под действием эксцентрика оно перетекает из надпоршневого пространства в подпоршневое. При последующих ходах поршня процесс повторяется в той же последовательности.
• При повышении давления в нагнетательном канале Б (например, при уменьшении расхода топлива топливным насосом или засорении топливного фильтра) пружина, перемещая поршень не может преодолеть сопротивление топлива, и поршень останавливается.
• Положение поршня в этом случае зависит от расхода топлива. Чем меньше расход топлива, тем выше давление в нагнетательном канале, тем раньше останавливается поршень и тем меньше его рабочий ход.
• При меньшем рабочем ходе поршня меньше топлива подается в нагнетательный канал. Поэтому даже при малом расходе топлива давление в нагнетательном канале не поднимается выше определенного.
• Так автоматически ограничивается максимальное давление топлива, которое подается подкачивающим насосом в систему. Это следует учитывать в эксплуатации.
• При несвоевременной замене фильтра тонкой очистки топлива, его подача в систему становится недостаточной, и дизель теряет мощность.

Если фильтрующий элемент засорится настолько, что его гидравлическое сопротивление станет больше усилия пружины, то подача топлива прекратится совсем, и дизель остановится.

а — нагнетание топлива в систему; б — перетекание топлива; в — прекращение подачи топлива; 15 — эксцентрик.

Ручной подкачивающий насос

Для заполнения топливной системы топливом при неработающем дизеле и удаления из нее воздуха на подкачивающем насосе устанавливается ручной подкачивающий насос также поршневого типа.

• цилиндра, ввернутого в корпус над впускным клапаном
• основного подкачивающего насоса
• поршня со штоком
• рукояткой, навернутой на крышку цилиндра.

В работе этого насоса используются впускной и нагнетательный клапаны основного подкачивающего насоса.

• Перед заполнением системы топливом необходимо:

1. открыть вентиль на фильтре тонкой очистки
2. отвернуть рукоятку с крышки цилиндра насоса
3. перемещая рукояткой поршень в цилиндре, нагнетать топливо в систему до появления из сливной трубки струи топлива без пузырьков воздуха.

После прокачивания системы вентиль на фильтре необходимо закрыть, а рукоятку поршня ручного насоса навернуть на крышку цилиндра.

Топливный насос низкого давления: устройство и принцип работы подкачивающего насоса

Подкачивающий насос дизельного двигателя представляет собой топливный насос низкого давления (ТННД). Главной задачей данного устройства становится функция подачи топлива к топливному насосу высокого давления ТНВД. Как правило, подкачивающий насос установлен на «коробе» ТНВД или в непосредственной близости от насоса высокого давления.

Оба насоса соединяются при помощи топливных трубок, по которым дизтопливо подается из ТННД к ТНВД. Параллельно реализована очистка солярки, которая предполагает пропуск через специальные топливные фильтры грубой и тонкой очистки. Далее мы рассмотрим устройство, а также принцип работы подкачивающего топливного насоса более подробно.

Подкачивающий насос дизельного двигателя для ТНВД

Итак, топливный насос низкого давления (ТННД) нужен для того, чтобы под небольшим давлением пропустить дизельное топливо через фильтры и затем подать горючее в ТНВД. При этом выделяют два режима работы устройства. Первый режим является так называемым подготовительным, тогда как второй режим рабочий.

Стоит отметить, что насос низкого давления перекачивает немного больше топлива, чем необходимо двигателю для ровной работы. Такая подкачка «с запасом» позволяет поддерживать оптимальное давление в системе питания, избегая повышения нагрузок.

Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД

Если говорить о конструкции, топливный насос низкого давления имеет следующие составные элементы:

1. Приводной вал
2. Ротор с лопастями
3. Статор
4. Диск распределения
5. Приводную шестерню-регулятор
6. Соединительные муфты

Принцип действия заключается в том, что сначала начинает двигаться ротор, в результате его лопасти приближаются к статору. В результате под воздействием центробежной силы создаются «камеры» и определенное напряжение. Затем из камер горючее поступает к ТНВД. Для подачи топлива в диске распределения выполнены каналы. Если давление превышает норму, часть горючего перенаправляется на редукционный клапан.

Данное решение позволяет поддерживать нужные условия в камерах, при этом учитывается зависимость от той скорости, с которой движется приводной вал. Подобная схема хорошо подходит для дизельных моторов, при этом существуют и другие виды подкачивающих насосов.

Разновидности топливных насосов низкого давления

Начнем с того, что топливный насос низкого давления установлен на любом автомобиле, бензиновом (карбюратор, инжектор), так и на многих дизельных, но не на всех. Данное устройство «вытягивает» горючее из топливного бака, после чего топливо проходит через фильтры, попадает в дозирующие системы и подается в двигатель.

При этом подкачивающие насосы бывают механическими и электрическими. На бензиновых карбюраторных ДВС стоит механический насос, на инжекторных моторах подкачивающий топливный насос электрический. Однако если в бензиновых аналогах независимо от типа мотора такой насос является основным, в дизельных двигателях подкачивающий насос подает топливо на ТНВД.

• Механический подкачивающий насос, как правило, ставится на блок цилиндров. В действие такое устройство приводит сам двигатель. Если просто, во время вращения мотора происходит нажатие на специальный кулачок насоса, в результате устройство начинает закачивать горючее в карбюратор. Также механический насос имеет специальный рычаг, что позволяет вручную прокачать бензин перед запуском двигателя.

• Электрический подкачивающий насос стал необходимостью после того, как появились инжекторные двигатели. Дело в том, что для нормальной работы инжектора топливо должно подаваться на форсунки под более высоким давлением по сравнению с карбюраторными ДВС.

Такое решение имеет целый ряд преимуществ, так как устройство более производительное, а также не перегревается от избытков тепла в подкапотном пространстве. Также перед запуском двигателя нет необходимости подкачивать топливо вручную, так как после поворота ключа зажигания подкачивающий насос начинает сразу работать, поднимая давление в системе питания.

Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.

Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель

Если вернуться к основной теме, подкачивающий насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.

Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.

Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.

Когда необходимо промывать систему питания дизельного двигателя: основные признаки. Как промыть топливную систему на дизеле, промывка своими руками.

Конструкция дизельного топливного насоса высокого давления, потенциальные неисправности, схема и принцип работы на примере устройства системы топливоподачи.

Устройство и схема работы системы питания дизельного двигателя. Особенности топлива и его подачи , основные компоненты системы питания, турбодизельный ДВС.

Какие системы топливного впрыска устанавливаются на дизельные ДВС. Схема с механическим ТНВД, насос-форсунки, Common Rail. Устройство, плюсы и минусы.

Особенности работы и причины неисправностей дизельных форсунок. Как самостоятельно выполнить снятие, дефектовку, разборку и ремонт форсунок дизельного ДВС.

Виды дизельных форсунок в разных системах подачи топлива под высоким давлением. Принцип работы, способы управления форсунками, конструктивные особенности.