Топливный насос бензинового двигателя
Эффективная работа топливной системы автомобиля невозможна без топливного насоса, который отвечает за подачу необходимого количества топлива к форсункам или к карбюратору. Топливные насосы могут иметь разные типы привода, в зависимости от чего подразделяются на два основных вида: механические и электрические.
В состав топливной системы бензинового двигателя автомобиля входят различные конструктивные элементы, основным из которых считается топливный насос. Что же представляет собой данное устройство и каковы его основные функции?
Топливный насос отвечает за подачу к форсункам или к карбюратору определенного объема топлива. Топливные насосы классифицируются по типу привода: электрические и механические.
Механические топливные насосы
Карбюраторные двигатели комплектуются механическими бензонасосами, которые находятся непосредственно на них. Механический насос, являющийся одним из видов поршневых насосов, конструктивно состоит из корпуса, диафрагмы, штока, возвратной пружины, всасывающего и нагнетательного клапанов, сетчатого фильтра и механического привода.
В качестве основного рабочего органа механического бензонасоса выступает диафрагма, состоящая из двух-трех мембран, разделенных прокладками. С диафрагмой непосредственно соединен шток, взаимодействующий с механическим приводом насоса. Механический привод может иметь разную схему, что зависит от выбора производителя. Если говорить об отечественных производителях, то чаще можно встретить привод, представляющий собой толкатель и рычаг с балансиром. Что касается зарубежных аналогов, то преобладают варианты с двуплечим рычагом.
Привод насоса запускается от эксцентрика распредвала. Эксцентрик, в свою очередь, отвечает за передвижение вниз штока с диафрагмой, преодолевающих усилие, создаваемое пружиной. Над диафрагмой начинает увеличиваться объем полости. Таким образом, возникает разряжение, способствующее поступлению топлива в насос. В это время нагнетательный клапан остается закрытым.
Эксцентрик продолжает двигаться, тем самым освобождая рычаг привода насоса. Возвратная пружина оказывает давление на диафрагму, перемещая ее вверх. Нагнетательный клапан открывается за счет давления, возникающего над диафрагмой. По нагнетательному патрубку топливо отправляется в карбюратор. Всасывающий клапан пребывает в закрытом положении. Цикл работы насоса соответствует циклу оборотов эксцентрика.
После полного заполнения поплавковой камеры карбюратора запорная игла начинает препятствовать доступу топлива в карбюратор. Привод насоса не перемещает ничего, а диафрагма имеет нижнее положение. Производительность работы механического бензонасоса зависит от амплитуды движения диафрагмы, которая регулируется при помощи автоматики.
Принцип работы электрического топливного насоса
Если автомобиль оборудован бензиновым двигателем с распределенным впрыском топлива, без электрического топливного насоса, создающего давление в пределах от 0,3-0,4 МПа до 0,7 МПа, не обойтись. Механические насосы категорически не подходят для систем впрыска топлива, так как подают топливо под низким давлением.
Обычно электрический топливный насос находится в топливном баке или топливопроводе. Если насос непосредственно встроен в топливный бак, что чаще встречается на современных авто, удается достичь эффективного охлаждения насоса.
Электрический насос состоит из таких конструктивных элементов, как электрический привод и собственно насос, которые находятся в металлическом корпусе. Топливный насос, все элементы которого пребывают в непосредственном контакте с топливом, имеет конструкцию модуля, в состав которого включается также датчик расхода топлива, топливозаборник и топливный фильтр.
Электрический бензонасос оснащен двумя клапанами. Обратный клапан отвечает за запирание топливной системы при остановке двигателя. Поддержка давления в системе возложена на редукционный клапан.
Существует несколько видов электрических насосов, конструкция которых немного отличается:
- роликовый,
- шестеренный,
- центробежный.
Роликовый насос оборудован ротором и роликами, обеспечивающими всасывание и нагнетание топлива. Когда пространство между ротором и роликом увеличивается, его заполняет топливо за счет созданного разряжения. После полного заполнения пространства топливом подача приостанавливается. Ротор продолжает вращаться, уменьшая объемы пространства. Таким образом, создается давление, выпускное отверстие открывается, чтобы топливо покинуло насос.
В шестеренном насосе всасывание и нагнетание топлива обеспечивается благодаря движению ротора относительно внутренней шестерни. Шестеренный насос так же, как и роликовый, имеет особенную конструкцию, поэтому может быть установлен только в топливопроводе. Именно поэтому на сегодняшний день отдается предпочтение центробежным насосам, имеющим невысокий уровень шума и равномерно подающим топливо.
Центробежные насосы устанавливают непосредственно в топливных баках. Крыльчатка насоса имеет многочисленные лопасти. Вращение крыльчатки происходит внутри камеры, где располагаются всасывающий и нагнетательный каналы. Лопасти воздействуют на топливо, обеспечивая его завихрения и повышая давление.
Чтобы обеспечить эффективный запуск двигателя, электрический насос запускается вместе с зажиганием автомобиля. Насосы некоторых современных автомобилей запускаются еще до включения зажигания, при открывании водительской двери. Электрический насос эффективно поддерживает давление, которое регулируется изменением напряжения или предохранительным клапаном.
