Топливный насос инжекторного двигателя принцип работы

Принцип работы

Электросхема нуждается в постоянной проверке, ведь если один из ее контактов будет нарушен, то топливный насос начнет работать неверно, поэтому принцип работы изменится.

Собственно, при нормальной работе топливного насоса происходят такие основные этапы:

• Топливо подается к фильтру через топливный насос. В автомобиле ВАЗ 2110, этот фильтр может располагаться как внутри насоса, так и на топливной магистрали;
• После этого горючее переходит в топливную рампу, где под давлением подается к форсункам;
• Электросхема топливного насоса построена таким образом, что если остаются какие-либо излишки топлива, то они отсекаются регулятором давления, после чего сливаются обратно в бензобак;
• Устройство компьютера дает импульс, который открывает форсунки в нужный момент, после чего горючее подается через топливный насос.

Признаки и причины неисправности

ТНВД по устройству остается механизмом, сложно поддающимся диагностике в гаражных условиях. Выявление неисправностей происходит на специальных стендах. В большой группе факторов, подтверждающих неполадки в магистральном или другом типе ТНВД – наличие в системе посторонних сред – воды, горючего и загрязнений. На практике проблемы с насосом выявляются по повышенному расходу топлива, перегреву двигателя, падению динамики и мощности, увеличению количества дыма в выхлопных газах. На отсутствие срабатывания форсунок укажет затрудненный запуск мотора, перебои на холостом ходу и увеличение шума во время езды.

Устройство топливных насосов

В зависимости от типа привода насосы для подачи топлива разделяются на две большие группы: механические и электрические. Первые используются только в карбюраторных двигателях, а также в качестве подкачивающих насосов в дизельных двигателях. Вторые применяются и для бензиновых, и для дизельных моторов.

Механические топливные насосы

Механический насос располагается на двигателе и приводится в движение специальным эксцентриком. Конструктивно он состоит из следующих элементов:

• корпус;
• диафрагма;
• толкатель;
• шток;
• возвратная пружина;
• клапаны на всасывающем и нагнетательном каналах;
• фильтр;
• эксцентрик.

В автомобилях, оснащенных задним приводом, эксцентрик находится на валу привода масляного насоса, а в авто с передним приводом он размещается на распределительном валу двигателя. Перемещение диафрагмы в таком насосе и обеспечивает движение топлива. Когда диафрагма находится в нижней точке, в рабочей камере возникает разрежение, и последняя заполняется жидкостью. Когда диафрагма перемещается в верхнее положение, происходит выталкивание топлива в нагнетательный трубопровод. Клапаны при этом препятствуют обратному ходу топлива.

Для дизельных двигателей такие системы часто используются как насосы низкого давления. Они выполняют функцию подкачивания топлива и располагаются рядом с насосами высокого давления (ТНВД). С практической стороны это позволяет преодолеть гидравлическое сопротивление системы фильтрации и создать стабильное избыточное давление.

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

Электрические насосы устанавливаются на двигателях с распределенным и непосредственным впрыском. Они приводятся в действие при помощи электрического привода от аккумулятора или генератора. По своему устройству электронасосы разделяются на следующие группы:

• Вакуумные. Такой насос имеет аналогичную конструкцию с механическим, но эксцентрик, приводящий в движение рабочие узлы, заменен на электропривод.
• Роликовые. В таком устройстве топливо перемещается благодаря вращению ротора (движению роликов). В момент, когда дистанция между роликом и ротором увеличивается, возникает разрежение, открывается всасывающий клапан, и топливо всасывается до полного заполнения. В следующий момент вращение ротора обеспечивает уменьшение расстояния, и через открывшийся нагнетающий клапан топливо подается к двигателю.
• Шестеренчатые. Всасывание и нагнетание топлива реализуется за счет вращения шестерни-ротора. Она расположена эксцентрично по отношению к шестерне-статору. Зубья шестерен формируют камеры, через которые проходит топливо. В ходе вращения объёмы камер постоянно изменяются, что обеспечивает нужное давление.
• Центробежные. Такой насос имеет рабочее колесо, оснащенное лопатками, которые перемещают топливо от всасывающего к нагнетательному каналу. Давление создается за счет завихрений, возникающих при воздействии лопаток на рабочую жидкость.
• Плунжерные. Бензонасосы такой конструкции – редкое явление. Подобные системы преимущественно используются в автомобилях на дизельном топливе в качестве ТНВД. Они имеют пары плунжеров, приводимые в движение кулачковым валом. При движении плунжера вверх последовательно закрываются выпускное и впускное отверстия. Это формирует необходимое для открытия нагнетательного клапана давление и последующую подачу топлива к форсункам двигателя.

Проверка бензонасоса

Проверка механического бензонасоса

Проверка работоспособности механического бензонасоса проводится отключением шланга от выхода ручной прокачки, после чего рычагом на насосе качают топливо, которое при отсутствии поломок должно подаваться струей в такт движению. Во время проведения процедуры под патрубок подстилают ветошь, чтобы бензин не разлило в моторном отделении.

Проверка неисправностей электрического топливного насоса осуществляется следующими способами:

Проверка фильтра на электрическом бензонасосе

1. Проверка фильтра. Чаще всего проблемы с работой устройства возникают при засорении фильтра грубой очистки, что характерно появлением следующих признаков:

• Падением мощности мотора;
• Слабой тягой на высоких оборотах;
• Затрудненным запуском двигателя;
• Нестабильной работой на холостых и малых оборотах.

Проверка давления в топливной рампе

2. Проверка давления в топливопроводе, по результатам которой можно более точно определить возникшую проблему с насосом:

• На холостых оборотах давление должно составлять 0,23-0,25 кПа;
• При пуске двигателя давление должно достигать 0,3 кПа;
• В переходном режиме – 0,28-0,3 кПа.

Если на переходном режиме насос не выдает нужное давление, то высока вероятность засорения сетки фильтра грубой очистки. Если давление в топливопроводе при пережатой трубке обратной подачи не достигает 0,4 кПа – это значит, что степень износа насоса достаточно высокая.

3. Проверка насоса на механические повреждения. В случае значительно износа механизма насоса или попадания в него грязи, будет слышен характерный шум. При включении зажигания бензонасос работает, но с явными признаками неисправности механизма.

Ремонт механического бензонасоса

Ремонт механического бензонасоса состоит из установки на него нового ремкомплекта (диафрагмы и клапанов), и при необходимости износившегося толкателя с пружиной. Более глубокий ремонт данного устройства нецелесообразен, так как затраты на приобретение и ремонт износившихся деталей приближаются к стоимости нового изделия. Если корпус насоса деформирован или поврежден, требуется его полная замена.

Ремонт электрического бензонасоса

Электрический бензонасос оснащен неразборным корпусом, и при его поломке производят замену изделия на новое. Без специальных навыков, оборудования и запасных частей его вскрытие и ремонт невозможен. Но некоторые мастерские берутся за подобную работу, цена которой ниже, чем покупка нового насоса. Основные поломки устройства следующие:

1. Поломка щеток и коллектора двигателя. Ремонт предусматривает их замену на новые.
2. Поломка пластмассовой муфты, соединяющей ротор и вал якоря двигателя. Муфта меняется на новую.
3. Поломка якоря. Ремонт предусматривает перемотку данной детали.

Описанные действия позволяют устранить неисправность бензонасоса на всех моделях ВАЗ: 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107, 2108, 2109, 21099, 2110, 2111, 2112, 2113, 2114, Нива, Приора, Калина, Гранта, Веста и большинства иномарок.

Срок службы бензонасоса

Ресурс топливного насоса зависит от его конструкции и материалов, из которых он изготавливается. В зависимости от модели устройства топливный насос проработает без перебоев на промежутке от 100 до 200 тысяч километров пробега авто.

Насос выходит из строя по двум основным причинам:

несвоевременная замена топливных фильтров

Причем некоторые обращают внимание только на элемент тонкой очистки, но не меньшего внимания заслуживает и чистота сеточки, которая установлена непосредственно на самом насосе. Когда насос пытается создать давление через грязный фильтр, он сильнее нагревается

Своевременное техническое обслуживание позволит продлить ресурс насоса;
в бензобаке часто оказывается низкий уровень топлива. Из-за этого устройство не получает должного охлаждения, поэтому риск перегрева возрастает в разы.

Также обратите внимание на видео о том, как можно восстановить некоторые насосы:

Виды поломок бензонасосов в инжекторном авто

Watch this video on YouTube

Нюансы осуществления ремонта и замены бензонасоса

Для ремонта насоса нужно:

Выключить двигатель. Снять клеммы с аккумулятора автомобиля и отсоединить шланги, подходящие к агрегату.
Демонтировать и аккуратно разобрать насос

При этом нужно обратить внимание на датчик уровня топлива и соединенный с ним поплавок, который можно оборвать при вынимании модуля бензонасоса.  Процесс разборки рекомендуется фиксировать в заметки или фотографировать, чтобы не забыть последовательность установки деталей.
Проверить клапаны, ролики, подшипники, плунжеры, рейки и диафрагму. Почистить все поверхности растворителями или карбклинерами.
Установить новую деталь взамен поврежденной, выполнить монтаж насоса в обратном порядке.

В домашних условиях ремонтируют преимущественно механические насосы для карбюраторов. Износившиеся подшипники, диафрагму, пружины и клапаны можно заменить самостоятельно.

Ремонт электрических насосов, особенно для дизельных двигателей, выполняют в сервисных центрах.

Он может предполагать полную очистку топливной системы, регулировку опережения впрыска, замену привода, муфты и плунжерных пар.

Электробензонасос на мотор с карбюратором

Итак, электрический топливный насос низкого давления на инжекторных авто стоит в бензобаке и осуществляет забор горючего из топливного бака, после чего подает его под определенным давлением к форсункам. В результате двигатель работает стабильно независимо от нагрузки, также удается добиться точного и своевременного впрыска.

При этом как в первом, так и во втором случае насос подает горючее в дозирующие системы (форсунки или карбюратор). Вполне очевидно, что если вместо механического насоса поставить электрический, можно добиться безотказной работы карбюратора и стабильной подачи топлива.

Однако важно понимать, что электробензонасос на карбюраторе должен работать с низким давлением, чтобы избежать переливов топлива. Что касается самой установки, электрический насос в ряде случаев устанавливается под капотом, а не в баке (как на инжекторе)

Также достаточно распространенным является вариант, когда насосную секцию интегрируют прямо в бензобак.

Установка электрического бензонасоса на карбюратор

Сразу отметим, установка электробензонасоса на карбюраторный ДВС сопряжена с рядом сложностей

Обратите внимание, без надлежащего опыта проведения подобных работ проводить указную доработку топливной системы самостоятельно не рекомендуется

Теперь давайте рассмотрим распространенный способ установки на примере. Прежде всего, нужно подобрать наиболее подходящий по производительности топливный электронасос для конкретного типа ДВС и установленного на машине карбюратора.

Кроме насоса также следует подготовить следующие элементы:

• шланг длиной 5 метров, внутренний диаметр шланга около 8-9 мм;
• дополнительно потребуется реле;
• также нужно иметь сверло 3 или 4 мм;
• еще понадобится топливный фильтр от инжекторных систем;
• топливный фильтр для карбюраторных систем;
• трубка из стали 7 мм со стенкой 0.8 мм и длиной 25 см;
• топливный шланг с внутренним диаметром 12 мм;
• штуцер-переходник с 8 мм на 12 мм;

Подготовив все необходимое, можно переходить к установке. Сначала потребуется снять датчик уровня топлива в бензобаке. Затем в крышке датчика высверливается отверстие, затем паяльником в отверстие впаивается трубка 7 мм

Важно загнуть кончик трубочки так, чтобы реализовать слив обратки максимально удаленно от топливозаборника

Также верхний конец трубочки параллельно загибается с выходом топливозаборника. Теперь в бак следует поставить доработанный датчик уровня топлива с заборником и обраткой. Следует учитывать, что резиновую трубку потребуется соединить с установленным штуцером обратки от штатной топливной магистрали.

Теперь один конец шланга с длиной 5 метров надевается на штуцер топливозаборника. После того, как было реализовано подключение резинового шланга топливподачи, указанный шланг надежно крепится к металлической трубке. Сделать это можно путем использования хомутов.

При установке важно следить за тем, чтобы насос распологался правильно (топливо всасывается со стороны расширительного бачка, а подача идет на двигатель). Далее на резиновый шланг подачи устанавливается топливный фильтр с инжекторных систем

На второй штуцер следует надеть шланг длиной 5 см. В дальнейшем этот шланг хомутами закрепляется на кузове автомобиля в вертикальном положении.

Основные неисправности бензонасоса

Видео: Когда «болеет» бензонасос

Все бензонасосы имеют достаточно большой ресурс работы благодаря сравнительно простой конструкции.

В механических узлах проблемы встречаются и вовсе редко. Возникают они чаще всего из-за порыва мембраны или износа приводных элементов. В первом случае насос вообще перестает качать топливо, а во втором – подает его в недостаточном количестве.

Проверить такой бензонасос не составит труда, достаточно снять верхнюю крышку и оценить состояние мембраны. Также можно от карбюратора отсоединить топливопровод, идущий от узла, опустить его в емкость и запустить мотор. У исправного элемента подача топлива осуществляется равномерными порциями достаточно мощной струей.

В инжекторных двигателях неисправность электрического топливного насоса имеет определенные признаки – автомобиль плохо запускается, заметно падение мощности, возможны перебои в работе мотора.

Конечно, такие признаки могут давать неисправности в разных системах, поэтому потребуется дополнительная диагностика в которой проверяется производительность насоса за счет замеров давления.

А вот перечень неисправностей, из-за которых данный узел работает некорректно, не так уж и много. Так, насос может перестать работать из-за сильного и систематического перегрева. Происходит это из-за привычки заливать в бак небольшие порции бензина, ведь топливо выступает в качестве охлаждающей жидкости для данного узла.

Заправка некачественным топливо запросто может привести в неисправностям. Имеющиеся в таком бензине примеси и сторонние частицы, попадая внутрь узла, приводят к усиленному износу его составных частей.

Проблемы могут возникнуть и через электрическую часть. Окисление проводки и ее повреждение может привести к тому, что на насос будет подаваться недостаточно энергии.

Отметим, что большинство неисправностей, которые происходят из-за повреждения или износа составных частей бензонасоса, устранить сложно, поэтому зачастую при нарушении его работоспособности он просто заменяется.

Гул погружного насоса: когда стоит насторожиться

По сути, это нормальное состояние работы насоса, возникающее после поворота ключа в замке зажигания. Пока создаётся давление, требуемое для нормальной подачи жидкости по всей магистрали, негромкое жужжание и гул неизбежны. Однако этот процесс продолжается не больше 3-4 секунд, после чего задействуется реле.

Главное – это громкость жужжания моторчика. Если она повышена, и в момент поворота ключа в замке ещё и посвистывает, это повод задуматься. Как правило, такое происходит чаще на подержанных автомобилях, на которых ресурс деталей уже подходит к концу. Своевременная диагностика поможет выявить проблемы на ранней стадии. Параллельно с этим возможно увеличение расхода горючего, сложности с запуском, «тупение» педали акселератора и другие неполадки. Однако в целом автомобиль пока не потерял былую динамику, и ездить с «шумным» насосом можно ещё не одну тысячу километров.

А вот усиливающийся свист и гул должны насторожить водителя. Как правило, это свидетельствует о загрязнении фильтра грубой очистки. Но возможны и другие причины.

1. Загрязнение всей топливной магистрали или её части.
2. Порча моторчика насоса.
3. Забитость форсунок.
4. Неисправность РДТ.

Почти всегда перечисленные неполадки имеют неразлучную свиту: трудности запуска, нестабильная работа мотора на ХХ и под нагрузкой. Не исключение провалы и рывки, поздняя реакция при ускорении и маневрах. Автомобиль в такой ситуации надо срочно везти на техосмотр, так как эксплуатировать его небезопасно. На такой машине легко попасть в аварию, ведь двигатель может заглохнуть совершенно неожиданно.

Замерить давление топлива в рампе

Как было сказано выше, для того чтобы замерить давление топливного насоса в рампе нужно манометр последовательно закрутить в подачу топлива. Замер производят на разных режимах, в зависимости от симптомов неисправности:

• Автомобиль не заводится. Делаем измерение при включении зажигания. Через диагностический сканер можно включить бензонасос через исполнительные механизмы. Рабочее давление от 3 до 4 атм.
• Пропала тяга. Сначала нужно измерить давление топлива на зажигании, если выдает нормальное показание, мерим на холостом ходу. Насос должен выдавать 2,5 – 4,2 атм в зависимости от типа двигателя. 2,5 — РДТ на рампе, 4,2 — РДТ в баке.
• Бываю случаи, когда владелец жалуется на потерю тяги кратковременно или в жару. В таком случае нужна проверка на ходу. Цепляем манометр, проверяем герметичность контакта со штуцером, чтобы не было течи бензина. Закрепляем прибор на лобовое стекло, можно под дворник, и едем. Если во время движения давление топлива падает, нужно заменить бензонасос, фильтра, продуть магистрали.
• Как проверить бензонасос в стенку. Такая процедура нужна для исключения забитого фильтра, магистралей регулятора давления топлива. Значение давления на инжекторе в стенку должно быть от 6 атм.

Такими не сложными действиями можно померить давление бензина на любом автомобиле. Главное соблюдать меры безопасности по работе с горючими жидкостями.

Схема бензонасоса: механический, электрический

Бензонасос — элемент топливной системы автомобиля который осуществляет подачу топлива к системе дозирования (карбюратор/форсунка). Необходимость такой детали в топливной системе возникает через техническое расположение двигателя и бензобака относительно друг-друга. В автомобилях устанавливаются один из двух типов бензонасосов: механический, электрический.

Механические применяются в карбюраторных машинах (подача топлива под низким давлением).

Электрические — в автомобилях инжекторного типа (подача топлива происходит под высоким давлением).

Механический бензонасос

Приводной рычаг механического бензонасоса постоянно двигается вверх-вниз, но сдвигает диафрагму вниз только при необходимости заполнить камеру насоса. Возвратная пружина сдвигает диафрагму обратно вверх, чтобы подать топливо в карбюратор. Строение механического бензонасоса:

Пример механического бензонасоса

• камера;
• впускной, выпускной клапан;
• диафрагма;
• возвратная пружина;
• приводной рычаг;
• кулачек;
• распредвал.

Электрический бензонасос

Электробензонасос снабжен схожим механизмом: он работает за счет сердечника, который втягивается в электромагнитный клапан, пока не открываются контакты, отключающие подачу электрического тока. Строение электрического бензонасоса:

Пример электрического бензонасоса

• камера;
• впускной, выпускной клапан;
• диафрагма;
• возвратная пружина;
• электромагнитный клапан;
• сердечник;
• контакты.

Принцип действия бензонасоса

Приводится в действие диафрагмой которая ходит вверх-вниз, поскольку над диафрагмой создается разряжение (при ходе вниз), открывается всасывающий клапан через который бензин поступает через фильтр в наддиафрагменное углубление. При обратном ходе диафрагмы (вверх), когда создается давление, оно закрывает всасывающий клапан, а открывает нагнетающий, что и способствует движение бензина по системе.

Основные неисправности бензонасоса

В основном бензонасос выходит из строя по 2 причинам:

• загрязненный топливный фильтр;
• езда на пустом баке.

И первом, и втором случае, бензонасос работает на пределе, а это способствует быстрому истечению предусмотренного ресурса. Чтобы самостоятельно продиагностировать и выяснить причину неисправности топливного насоса читайте статью о шагах проверки.

Проверка бензонасоса

Проверить работу бензонасоса можно в 5 или 7 этапов. Для этого нужно сначала начать с предохранителя и заканчивая проверкой давления. Имея мультиметр, манометр и АКБ с проводком Подробнее

Местоположение

По целому ряду причин разместить электрический бензонасос на двигателе оказалось невозможно. В этом случае, прежде всего, нельзя обеспечить достаточную производительность, а значит, не будет выполняться одно из назначений бензонасоса — создание высокого давления. Кроме того, установка на двигателе была нужна для обеспечения механического привода, но при использовании электродвигателя необходимость в этом отпала. Поэтому конструкторы разместили бензонасос в топливном баке автомобиля.

Изменение местоположения позволило решить сразу несколько проблем:

1. Насос получился погружным. Таким образом, не приходится закачивать бензин через топливопровод, что существенно повысило давление на выходе.
2. Отпала проблема охлаждения электромотора. Тепло отводится топливом, в котором находятся обмотки бензонасоса. Дело в том, что бензин обладает очень низкой проводимостью, это позволяет электродвигателю работать при полном погружении в жидкость. Любое искрение при работе насоса полностью исключено, так что соблюдены все правила пожарной безопасности.
3. Бензин кроме основного предназначения и охлаждения выступает своеобразной шумоизоляцией. Погруженный в него электродвигатель почти не слышен в салоне автомобиля.

Охлаждение насоса бензином имеет и один существенный минус. В баке постоянно необходимо иметь резерв горючего. Если бензин закончится, что часто происходит у неопытных автолюбителей, электродвигатель, скорее всего, выйдет из строя.

Бензонасос в топливном баке — конструкция, характерная для всех инжекторных двигателей. Это остается неизменным у любого производителя. При этом место, где находится бензонасос, и то, как до него добраться, зависит от марки автомобиля. В большинстве случаев для доступа достаточно снять задние сиденья.

Профилактика поломок бензонасоса

Лучшей профилактикой для долговременной работы бензонасоса является его бережная и правильная эксплуатация, а также соблюдение следующих правил:

1. Все плановые ремонты автомобиля должны сопровождаться заменой всех топливных фильтров.
2. Необходимо контролировать и обеспечивать чистоту топливного бака и фильтров, а также следить за качеством заправляемого топлива (отсутствие в нем воды, песка и других примесей).
3. Ликвидация возможности попадания в бак для топлива воды.
4. Беречь корпус бензонасоса от механического воздействия, вызывающего вмятины и трещины, способствующие развитию коррозионных процессов.

Неисправность бензонасоса: основные признаки и симптомы

С помощью этих признаков вы сможете определить, что не качает бензонасос:

1. Самый распространённый из признаков неисправности бензонасоса — это прерывистое движение автомобиля. Автомобиль во время движения начинает то резко замедляться, то ускоряться. Равномерное движение автомобиля обеспечивается непрерывной подачей топлива.
2. Вторым по распространенности признаком являются плавающие обороты двигателя на холостом ходу. Таким образом вы можете определить неисправность бензонасоса ещё до начала движения.
3. Двигатель запускается с трудом или не заводится вообще. Довольно часто это происходит из-за того, что бензонасос полностью вышел из строя. Признак является не самым распространённым, так как причина того, что двигатель не заводится, может крыться в самых разных неисправностях.
4. Ухудшается динамика автомобиля. Когда вы давите педаль газа до отказа «в пол», автомобиль дёргается или вообще не реагирует на перемещение педали. В этом случае неисправность может крыться далеко не в педали, а в бензонасосе.

Не стоит забывать, что все перечисленные выше признаки не являются стопроцентными. Такие неисправности могут быть вызваны выходом из строя других различных деталей двигателя. Обороты двигателя вполне могут плавать из-за неисправности датчика массового расхода воздуха или датчика положения дроссельной заслонки.

Если причина неисправности кроется в бензонасосе, то это не всегда означает, что он неисправен. Неисправность может находиться в одном из его агрегатов и деталей. Например, может перегореть предохранитель. Он расположен в блоке предохранителей, причём у каждого автомобиля его расположение может быть различно.

Бензонасос, как и любое другое устройство, со временем подвергается износу и выходит из строя. Если существует подозрение, что бензонасос неисправен, следует немедленно провести его диагностику.

Производительность электробензонасосов, которые являются обязательным элементом топливной системы инжекторных авто и крепятся внутри топливного бака, намного выше сравнительно с механическими бензонасосами. Механические насосы устанавливаются на карбюраторных двигателях и крепятся снаружи бензобака.

Также возможна схема реализации, когда присутствуют два бензонасоса: одно устройство задействуется в случае необходимости подачи малого количества топлива под более высоким давлением, в то время как второй насос работает с большим объемом горючего, подавая его под сниженным давлением.

В списке главных признаков, которые указывают на поломку бензонасоса или явное снижение его производительности, отмечены:

• холодный или горячий двигатель не запускается;
• наблюдается затрудненный пуск, нестабильная работа двигателя на холостом ходу, плавающие обороты;
• присутствуют рывки и дергания автомобиля при нажатии на газ в движении при попытке ускорения;
• машина глохнет на ходу;

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.

Варианты системы питания

Основными видами горючего для ДВС являются бензин и дизельное топливо («солярка»). Газ (метан) так же относится к видам современного топлива, но, несмотря на широкую применяемость, пока не получил актуальности.
Вид топлива является одним из критериев классификации систем питания ДВС.

В этой связи выделяют силовые агрегаты:

1. бензиновые;
2. дизельные;
3. основанные на газообразном топливе.

Но наиболее признанной среди специалистов является типология систем питания двигателя по способу подачи топлива и приготовления топливно-воздушной смеси. Следуя данному принципу классификации, различаются, во-первых, система питания карбюраторного двигателя, во-вторых, система питания с впрыском топлива (или инжекторного двигателя).

Карбюратор

Карбюраторная система основана на действии технически сложного устройства – карбюратора. Карбюратор – это прибор, осуществляющий приготовление смеси топлива и воздуха в необходимых пропорциях. Несмотря на разнообразие видов, в автомобильной практике наибольшее применение получил поплавковый всасывающий карбюратор, принципиальная схема которого включает:

• поплавковую камеру и поплавок;
• распылитель, диффузор и смесительную камеру;
• воздушную и дроссельную заслонки;
• топливные и воздушные каналы с соответствующими жиклерами.

Подготовка топливно-воздушной смеси в карбюраторе осуществляется по пассивной схеме. Движение поршня в такте впуска (первом такте) создает в цилиндре разряженное пространство, в которое и устремляется воздух, проходя через воздушный фильтр и сквозь карбюратор. Именно здесь и происходит формирование горючей смеси: в смесительной камере, в диффузоре топливо, вырывающееся из распылителя, дробится воздушным потоком и смешивается с ним. Наконец, через впускной коллектор и впускные клапаны горючая смесь подается в конкретный цилиндр двигателя, где в необходимый момент и воспламеняется искрой от свечи зажигания.

топливно-воздушной смеси

Впрыск топлива

Эпоха карбюратора сменяется эпохой инжекторного двигателя, система питания которого основана на впрыске топлива. Ее основными элементами являются: электрический топливный насос (расположенный, как правило, в топливном баке), форсунки (или форсунка), блок управления ДВС (так называемые «мозги»).

Принцип работы указанной системы питания сводится к распылению топлива через форсунки под давлением, создаваемым топливным насосом. Качество смеси варьируется в зависимости от режима работы двигателя и контролируется блоком управления.
Важным компонентом такой системы является форсунка. Типология инжекторных двигателей основывается именно на количестве используемых форсунок и места их расположения.

1. с распределенным впрыском;
2. с центральным впрыском.

Система распределенного впрыска предполагает использование форсунок по количеству цилиндров двигателя, где каждый цилиндр обслуживает собственная форсунка, участвующая в подготовке горючей смеси. Система центрального впрыска располагает только одной форсункой на все цилиндры, расположенной в коллекторе.

Особенности дизельного двигателя

Как бы особняком стоит принцип действия, на котором основывается система питания дизельного двигателя. Здесь топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры в распыленном виде, где и происходит процесс смесеобразования (смешивания с воздухом) с последующим воспламенением от сжатия горючей смеси поршнем.
В зависимости от способа впрыска топлива, дизельный силовой агрегат представлен тремя основными вариантами:

• с непосредственным впрыском;
• с вихрекамерным впрыском;
• с предкамерным впрыском.

Вихрекамерный и предкамерный варианты предполагают впрыск топлива в специальную предварительную камеру цилиндра, где оно частично воспламеняется, а затем перемещается в основную камеру или собственно цилиндр. Здесь горючее, смешиваясь с воздухом, окончательно сгорает. Непосредственный же впрыск предполагает доставку топлива сразу же в камеру сгорания с последующим его смешиванием с воздухом и т.д.

Однако холодный двигатель не сможет обеспечить должный уровень температуры, требуемый для воспламенения смеси. И использованием свечей накаливания позволит осуществить необходимый подогрев камер сгорания.