Паливний насос danfoss. Влаштування паливних насосів високого та низького тиску. Відео: Як працює бензонасос
Паливний насос (скорочено ТНВД) призначений для виконання наступних функцій - подачі паливної суміші під високим тиском у паливну систему ДВС, а також регулювання його упорскування у певні моменти. Саме тому паливний насос вважається найбільш важливим пристроємдля дизельних та бензинових двигунів.
Переважно ТНВД застосовуються, звичайно ж, у дизельних двигунах. А в бензинових двигунах ТНВД зустрічаються лише в тих агрегатах, на яких використовується система безпосереднього упорскування палива. При цьому насос у бензиновому двигуні працює куди з меншим навантаженням, оскільки такий високий тиск, як у дизелі, не потрібний.
Основні конструктивні елементи паливного насоса – плунжер (поршень) та циліндр (втулка) малого розміру, які об'єднуються в єдину плунжерну систему (пару), виготовлену з високоміцної сталі з великою точністю.
Насправді виготовлення плунжерної пари є досить важким завданням, що вимагає спеціальних високоточних верстатів. На весь Радянський Союзбув, якщо не зраджує пам'ять, лише один завод, на якому виготовлялися плунжерні пари.
Як роблять плунжерні пари в нашій країні сьогодні можна побачити у цьому відео:
Між плунжерною парою передбачається дуже маленький проміжок, так зване прецизійне сполучення. Це добре показано у відео, коли плунжер дуже плавно, із зависанням під впливом своєї ваги входить у циліндр.
Отже, як ми вже сказали раніше, паливний насос застосовується не тільки для своєчасної подачі паливної суміші в паливну систему, але і для розподілу через форсунки в циліндри відповідно до типу двигуна.
Форсунки - сполучна ланка в цьому ланцюзі, тому вони з'єднані з насосом трубопроводами. З камерою згоряння форсунки з'єднуються нижньою розпилювальною частиною, оснащеною невеликими отворамидля ефективного упорскування палива з подальшим його займанням. Визначити точний момент упорскування ТС камеру згоряння дозволяє кут випередження.
Типи паливних насосів
Залежно від особливостей конструкції розрізняють три основних типи ТНВД – розподільний, рядний, магістральний.
Рядний ТНВД
Цей тип паливного насосу високого тискуоснащується плунжерними парами, розташованими поруч один з одним (тому і така назва). Їхня кількість строго відповідає кількості робочих циліндрів двигуна.
Таким чином, одна плунжерна пара забезпечує подачу палива в один циліндр.
Пари встановлюються в насосному корпусі, в якому передбачені канали входу та виходу. Плунжер запускається за допомогою кулачкового валу, з'єднаного, у свою чергу, з колінвалом, від якого і передається обертання.
Кулачковий вал насоса при обертанні кулачками впливає на штовхачі плунжерів, змушуючи їх рухатися всередині втулок насоса. При цьому по черзі відкриваються та закриваються впускні та випускні отвори. Під час руху плунжера вгору по втулці створюється тиск, необхідний відкривання нагнітального клапана, через який паливо під тиском направляється по паливопроводу до певної форсунки.
Момент подачі палива та регулювання його кількості, необхідного в конкретний момент часу може здійснюватися або за допомогою механічного пристрою або за допомогою електроніки. Таке регулювання потрібне для коригування подачі палива в циліндри двигуна в залежності від частоти обертання колінчастого валу (оборотів двигуна).
Механічне керування забезпечується за рахунок використання спеціальної муфти відцентрового типу, яка закріплена на кулачковому валу. Принцип дії такої муфти укладено у грузиках, що знаходяться всередині муфти та мають можливість переміщатися під дією відцентрової сили.
Відцентрова сила змінюється із зростанням (або зменшенням) величини оборотів двигуна, завдяки чому грузики або розходяться до зовнішніх країв муфти, або знову зближуються до осі. Це призводить до зміщення кулачкового валу щодо приводу, через що і змінюється режим роботи плунжерів і, відповідно, при збільшенні частоти обертання колінвала двигуна забезпечується раннє упорскування палива, а пізнє, як ви здогадалися, при зниженні обертів.
Рядні паливні насоси дуже надійні. Їх мастило здійснюється моторним маслом, що надходить із системи мастила двигуна. Вони зовсім не вибагливі до якості палива. На сьогоднішній день застосування таких насосів через їхню громіздкість обмежено вантажними автомобілями середньої та великої вантажопідйомності. Приблизно до 2000 року вони застосовувалися і легкових дизельних моторах.
Розподільний ТНВД
На відміну від рядного насоса високого тиску, у розподільчого ТНВД може бути або один або два плунжери в залежності від об'єму двигуна і, відповідно, необхідного обсягу палива.
І ці один або два плунжери обслуговують усі циліндри двигуна, яких може бути і 4, і 6, і 8, і 12. Завдяки своїй конструкції, в порівнянні з рядними ТНВД, розподільний насос компактніший і менше важить, і при цьому здатний забезпечити більше рівномірне подання палива.
До основного недоліку даного типунасосів можна віднести їхню відносну недовговічність. Розподільні насоси встановлюються лише у легкові автомобілі.
Розподільний ТНВД може оснащуватися різними типамиприводів плунжера. Всі ці типи приводу є кулачковими та бувають: торцевими, внутрішніми, зовнішніми.
Найбільш ефективними вважаються торцеві та внутрішні приводи, які позбавлені навантажень, створюваних тиском палива на приводний вал, внаслідок чого вони служать дещо довше, ніж насоси із зовнішнім кулачковим приводом.
До речі, варто відзначити, що імпортні насоси фірм Bosch і Lucas, що найчастіше використовуються в автомобілебудуванні, оснащені саме торцевим і внутрішнім приводом, а зовнішній привід мають насоси серії НД вітчизняного виробництва.
Торцевий кулачковий привід
У цьому типі приводу, який використовується в насосах Bosch VE, основним елементом є розподільний плунжер, призначений для створення тиску та розподілу палива у паливних циліндрах. При цьому плунжер-розподільник здійснює обертальні та зворотно-поступальні переміщення при обертальних рухах кулачкової шайби.
Поворотно-поступальне переміщення плунжера здійснюється одночасно з обертанням кулачкової шайби, яка, спираючись на ролики, переміщається вздовж нерухомого кільця радіусом, тобто, як би оббігає його.
Вплив шайби на плунжер забезпечує високий тиск палива. Повернення плунжера у вихідний стан здійснюється завдяки пружинному механізму.
Розподіл палива у циліндрах відбувається за рахунок того, що приводний вал забезпечує обертальні рухиплунжера.
Величина подачі палива може бути забезпечена за допомогою електронного (електромагнітного клапана) або механічного (відцентрова муфта) пристрою. Регулювання здійснюється за рахунок повороту на певний кут нерухомого (не обертового), регулювального кільця.
Цикл роботи насоса складається з наступних стадій: закачування порції палива в надплунжерний простір, нагнітання тиску за рахунок стиснення та розподіл палива по циліндрах. Потім плунжер повертається у вихідне положення та цикл повторюється заново.
Внутрішній кулачковий привід
Внутрішній привід застосовується у розподільчих ТНВД роторного типу, наприклад, у насосах Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. У такому типі насоса подача та розподіл палива здійснюється за допомогою двох пристроїв: плунжера та розподільної головки.
Розподільний вал оснащується двома протилежно-розташованими плунжерами, які забезпечують процес нагнітання палива, чим менша відстань між ними, тим вищий тиск палива. Після нагнітання тиску паливо спрямовується до форсунок каналами распредголовки через нагнітальні клапана.
Подачу палива до плунжерів забезпечує спеціальний насос, що підкачує, який може відрізнятися в залежності від типу своєї конструкції. Це може бути або шестерний насос, або роторно-лопатевий. Насос, що підкачує, знаходиться в корпусі насоса і приводиться в дію приводним валом. Власне, він прямо на цьому валу і встановлений.
Розподільний насос із зовнішнім приводом розглядати не будемо, оскільки, швидше за все, їхня зірка близька до заходу сонця.
Магістральний ТНВС
Такий вид паливного насоса застосовується системі подачі палива Common Rail, в якій паливо перед тим, як надійти до форсунок, спочатку накопичується в паливній рампі. Магістральний насос здатний забезпечити високу подачу палива – понад 180 МПа.
Магістральний насос може бути одно-, дво- чи триплунжерним. Привід плунжера забезпечується кулачковою шайбою або валом (теж кулачковим, зрозуміло), які в насосі здійснюють обертальні рухи, простіше кажучи, крутяться.
При цьому в певному положенні кулачків під дією пружини плунжер переміщається вниз. У цей момент відбувається розширення компресійної камери, за рахунок чого в ній знижується тиск і утворюється розрядження, яке змушує відкрити впускний клапан, через який паливо проходить в камеру.
Підняття плунжера супроводжується збільшенням внутрішньокамерного тиску та закриттям клапана впуску. При досягненні тиску, на який налаштовано насос, відкривається випускний клапан, через який паливо нагнітається в рампу.
У магістральному насосі керування процесом подачі палива реалізується дозуючим паливним клапаном (який відкривається або закривається на необхідну величину) за допомогою електроніки.
У попередньому циклі статей про влаштування паливної системи бензинового двигуна неодноразово порушувалася тема паливного насоса високого тиску для дизельного мотора та бензинових двигунів з прямим (безпосереднім) упорскуванням палива.
Ця стаття є окремим матеріалом, який описує конструкцію дизельного паливного насоса високого тиску, його призначення, потенційні несправності, схему та принципи роботи на прикладі пристрою такої системи паливоподачі для даного типу . Отже, давайте перейдемо одразу до справи.
Читайте у цій статті
Що таке ТНВС?
Паливний насос високого тиску скорочено називають. Даний пристрій є одним із найбільш складних у конструкції дизельного двигуна. Основним завданням такого насоса стає подача дизельного палива під високим тиском.
Насоси забезпечують подачу палива в циліндри дизельного двигуна під певним тиском, а також строго у певний момент. Порції палива, що подається, відміряні дуже точно і відповідають ступеню навантаження на двигун. Насоси ТНВД розрізняють за способом упорскування. Бувають насоси безпосередньої дії, а також насоси з акумуляторним упорскуванням.
Паливні насоси безпосередньої дії мають механічний привідплунжера. Процеси нагнітання та упорскування палива протікають одночасно. У кожен окремий циліндр дизельного ДВЗПевна секція ТНВД подає необхідну дозу пального. Тиск, який необхідний ефективного розпилення, створюється рухом плунжера паливного насоса.
ТНВД з акумуляторним упорскуванням відрізняється тим, що на привід робочого плунжера впливають сили тиску стиснутих газів в циліндрі самого ДВС або вплив виявляється за допомогою пружин. Зустрічаються паливні насоси з гідравлічним акумулятором, які знайшли застосування у потужних малооборотних дизельних ДВЗ.
Варто зазначити, що системи з гідроакумулятором характеризуються роздільними процесами нагнітання та впорскування. Пальне під високим тиском нагнітається паливним насосом в акумулятор, а вже потім надходить до паливних форсунок. Такий підхід забезпечує ефективне розпилювання та оптимальне сумішоутворення, яке підходить для всього діапазону навантажень на дизельний агрегат. До мінусів цієї системи можна віднести складність конструкції, що стало причиною непопулярності такого насоса.
Сучасні дизельні установки використовують технологію, яка ґрунтується на управлінні електромагнітними клапанами форсунок від електронного блоку управління з мікропроцесором. Вказана технологія отримала назву «Сommon Rail».
Головні причини несправностей
ТНВД є дорогим пристроєм, який дуже вимогливий до якості палива та мастильних матеріалів. Якщо автомобіль експлуатується на паливі низької якості, таке паливо обов'язково містить тверді частинки, пил, молекули води і т.д. Все це веде до виходу з ладу плунжерних пар, встановлених у насосі з мінімальним допуском, що вимірюється в мікронах.
Низькоякісне паливо з легкістю виводить з ладу форсунки, які відповідають за процес розпилення та упорскування палива.
Поширені ознаки несправностей у роботі ТНВД і форсунок є наступними відхиленнями від норми:
- витрати палива помітно збільшено;
- відзначається підвищена димність вихлопу;
- в процесі роботи присутні сторонні звуки та шум;
- потужність та віддача від ДВС помітно падають;
- спостерігається утруднений пуск;
Сучасні двигуни з ТНВД оснащені електронною системоюпаливного упорскування. дозує подачу палива в циліндри, розподіляє цей процес за часом, визначає потрібна кількістьдизпалива. Якщо власник помічає найменші перебої у роботі двигуна, це є невідкладним приводом для негайного звернення до сервісу. Силову установку та паливну систему ретельно досліджують за допомогою професійного діагностичного обладнання. Під час діагностики фахівці визначають численні показники, серед яких першорядними є:
- ступінь рівномірності подачі палива;
- тиск та його стабільність;
- частота обертання валу;
Еволюція устрою
Посилення екологічних норм і вимог щодо викидів шкідливих речовинв атмосферу призвело до того, що механічні паливні насоси високого тиску для дизельних автомобілів стали витіснятися системами з електронним регулюванням. Механічний насос просто не зміг забезпечити дозування палива з необхідною високою точністю, а також не міг максимально швидко реагувати на динамічно змінювані режими роботи двигуна.
- датчик початку упорскування;
- датчик частоти обертання коленвала та ВМТ;
- повітрозтратомір;
- датчик температури ОЖ;
- датчик положення педалі газу;
- блок керування;
- будову прискорювача пуску та прогріву ДВС;
- пристрій для керування клапаном рециркуляції відпрацьованих газів;
- пристрій для управління кутом випередження паливного упорскування;
- пристрій для керування приводом дозуючої муфти;
- датчик перебігу дозатора;
- датчик температури палива;
- паливний насос високого тиску;
Ключовим елементом у цій системі виступає пристрій для переміщення дозує муфти ТНВД (10). Керує процесами подачі палива блок керування (6). Інформація надходить у блок від датчиків:
- датчик початку упорскування, який встановлений в одній з форсунок (1);
- датчик ВМТ та частоти обертання коленвала (2);
- повітрозтратомір (3);
- датчик температури охолоджувальної рідини (4);
- датчик положення педалі акселератора (5);
У пам'яті блоку керування зберігаються задані оптимальні характеристики. Грунтуючись на інформації від датчиків, ЕБУ посилає сигнали на механізми управління цикловою подачею та кутом випередження упорскування. Так відбувається регулювання величини циклової подачі палива у різних режимах роботи силового агрегату, а також у момент холодного запуску двигуна.
Виконавчі пристрої мають потенціометр, який посилає зворотний сигнал в ЕБУ, завдяки чому визначається точне положення муфти, що дозує. Регулювання кута випередження впорскування палива відбувається за аналогічним принципом.
ЕБУ відповідає за створення сигналів, що забезпечують регулювання численних процесів. Блок керування стабілізує частоту обертання в режимі холостого ходу, регулює рециркуляцію відпрацьованих газів з визначенням показників сигналів датчика масової витрати повітря. Блок зіставляє сигнали у час від датчиків з тими значеннями, які у ньому запрограмовані як оптимальних. Далі відбувається передача вихідного сигналу від ЕБУ на сервомеханізм, який забезпечує необхідне положення муфти, що дозує. При цьому досягається висока точністьрегулювання.
Ця система має програму самодіагностики. Це дозволяє здійснювати відпрацювання аварійних режимів для забезпечення руху транспортного засобу навіть за наявності певних несправностей. Повна відмова відбувається лише при поломці мікропроцесора ЕБУ.
Найбільш поширеним рішенням регулювання циклової подачі для одноплунжерного насоса високого розподільчого тиску типу є використання електромагніту (6). Такий магніт має поворотний сердечник, кінець якого з'єднується за допомогою ексцентрика з муфтою, що дозує (5). Електричний струмпроходить в обмотці електромагніта, при цьому кут повороту осердя може бути від 0 до 60 °. Так відбувається переміщення дозуючої муфти (5). Ця муфта у результаті регулює циклову подачу ТНВД.
Одноплунжерний насос із електронним керуванням
- ТНВД;
- електромагнітний клапан для управління автоматом випередження упорскування палива;
- жиклер;
- циліндр автомата випередження упорскування;
- дозатор;
- електромагнітний пристрій зміни паливоподачі;
- датчик температури, тиску наддуву, положення регулятора паливоподачі;
- важіль керування;
- повернення палива;
- паливоподача до форсунки;
Автомат випередження упорскування управляється електромагнітним клапаном (2). Даний клапанзабезпечує регулювання тиску палива, що діє на поршень автомата. Для клапана характерна робота в імпульсному режимі за принципом «відкриття – закриття». Це дозволяє модулювати тиск, що залежить від частоти обертання валу ДВЗ. У момент відкриття клапана тиск падає, а це спричиняє зменшення кута випередження упорскування. Закритий клапан забезпечує збільшення тиску, який переміщає поршень автомата у бік, коли кут випередження упорскування буде збільшено.
Дані імпульси ЕМК визначаються ЕБУ та залежать від режиму роботи та температурних показників двигуна. Момент початку упорскування визначається за допомогою того, що одна з форсунок обладнана індукційним датчиком підйому голки.
Виконавчі механізми, що впливають на елементи управління паливоподачею в ТНВД розподільчого типу, є пропорційними електромагнітними, лінійними, моментними або кроковими електродвигунами, які виступають у ролі приводу для дозатора палива у зазначених насосах.
Форсунка з датчиком підйому голки
Виконавчий електромагнітний механізм розподільного типу складається з датчика ходу дозатора, самого виконуючого пристрою, дозатора, клапана зміни кута початку упорскування, який обладнаний електромагнітним приводом. 
Форсунка має у своєму корпусі вбудовану котушку збудження (2). ЕБУ подає туди певну опорну напругу. Це зроблено для підтримки струму в електроланцюзі постійним і незалежно від температурних коливань.
Форсунка, обладнана датчиком підйому голки, складається з:
- регулювального гвинта (1);
- котушки збудження (2);
- штоки (3);
- проводки (4);
- електророз'єму (4);
Зазначений струм в результаті забезпечує створення навколо котушки магнітного поля. У момент підняття голки форсунки осердя (3) здійснює зміну магнітного поля. Це викликає зміну напруги та сигналу. Коли голка знаходиться в процесі підйому, тоді імпульс досягає свого піку і визначається ЕБУ, який керує кутом випередження упорскування.
Отриманий імпульс електронний блок керування порівнює з даними у своїй пам'яті, які відповідають різним режимам та умовам роботи дизельного агрегату. Потім ЕБУ здійснює посилку зворотного сигналу електромагнітний клапан. Зазначений клапан з'єднаний із робочою камерою автомата випередження впорскування. Тиск, що впливає поршень автомата, починає змінюватися. Результатом стає переміщення поршня під дією пружини. Так змінюється кут випередження упорскування.
Максимальним показником тиску, що досягається за допомогою електронного управління подачею палива на основі паливного насоса VЕ, є показник 150 кгс/см2. Варто зазначити, що дана схема є складною та застарілою, напруги в кулачковому приводі не мають подальшої перспективи розвитку. Наступним етапомрозвитку ТНВС є схеми нового покоління.
Насос VP-44 та система безпосереднього упорскування дизельного ДВС
Ця схема успішно застосовується на останніх моделях дизельних автомобілів від провідних світових концернів. До таких можна віднести BMW, Opel, Audi, Ford і т.д. Насоси подібного типу дозволяють отримати показник тиску впорскування на позначці 1000 кгс/см2.
Система безпосереднього упорскування з паливним насосом VP-44, представлена на малюнку, включає:
- А-групу виконавчих механізмів та датчиків;
- B-групу приладів;
- С-контур низького тиску;
- D-систему для забезпечення подачі повітря;
- E-систему для видалення шкідливих речовин із відпрацьованих газів;
- M-крутний момент;
- CAN-бортову шину зв'язку;
- датчик контролю ходу педалі для управління паливоподачею;
- механізм відключення зчеплення;
- контакт гальмівних колодок;
- регулятор швидкості ТС;
- вимикач свічок розжарювання та стартера;
- датчик швидкості ТС;
- індуктивний датчик частоти обертання коленвала;
- датчик температури охолоджувальної рідини;
- датчик вимірювання температури повітря, що надходить у впуск;
- датчик тиску наддуву;
- датчик плівкового типу для вимірювання масової витрати повітря на впуску;
- комбінована панель приладів;
- система кондиціювання з електронним керуванням;
- діагностичний роз'єм для підключення сканера;
- блок керування часом включення для свічок розжарювання;
- привід ТНВД;
- ЕБУ для керування двигуном та ТНВД;
- ТНВД;
- фільтруючий паливний елемент;
- паливний бак;
- датчик форсунки, що контролює хід голки в 1-му циліндрі;
- свічка розжарювання штифтового типу;
- силова установка;
Ця система має характерну особливість, Що полягає в суміщеному блоці управління для ТНВД та інших систем. Блок управління конструктивно має дві частини, кінцеві каскади та живлення електромагнітів, що розташовані на корпусі паливного насоса.
Пристрій ТНВД VP-44
- насос для підкачування палива;
- датчик положення та частоти насосного валу;
- блок керування;
- золотник;
- електромагніт подачі;
- електромагніт кута випередження упорскування;
- гідропривід виконавчого механізму зміни кута випередження упорскування;
- ротор;
- кулачкова шайба;
- а-циліндрів чотири або шість;
- b-для шести циліндрів;
- з-для чотирьох циліндрів;
- кулачкова шайба;
- ролик;
- напрямні пази приводного валу;
- черевик ролика;
- нагнітаючий плунжер;
- вал-розподільник;
- камера високого тиску;
Система працює таким чином, що момент, що крутить, від приводного валу передається через сполучну шайбу і шліцеве з'єднання. Такий момент йде на вал-розподільник. Направляючі пази (3) виконують таку функцію, щоб через черевики (4) і ролики (2), що знаходяться в них, задіяти в роботу нагнітальні плунжери (5) так, щоб це відповідало тому внутрішньому профілю, який має кулачкова шайба (1). Число циліндрів у дизельному ДВС дорівнює кількості кулачків на шайбі.
Нагнітальні плунжери в корпусі валу-розподільника розташовані радіально. З цієї причини така система отримала назву ТНВД. Плунжери здійснюють спільне видавлювання палива на висхідному профілі кулачка. Далі паливо потрапляє до головної камери високого тиску (7). У ТНВД може бути два, три і більше нагнітальних плунжера, що залежить від запланованих навантажень на мотор і кількості циліндрів (а, b, c).
Процес розподілу палива за допомогою корпусу-розподільника
В основі цього пристрою лежать:
- фланець (6);
- розподільна втулка (3);
- розташована у розподільчій втулці задня частинавалу-розподільника (2);
- голка, що замикає (4) електромагнітного клапанависокого тиску (7);
- акумулююча мембрана (10), яка розділяє порожнини, що відповідають за підкачування та злив;
- штуцери магістралі високого тиску (16);
- нагнітальний клапан (15);
На малюнку нижче ми бачимо сам корпус-розподільник:
- а-фаза наповнення паливом;
- b-фаза нагнітання палива;
Ця система складається з:
- плунжера;
- валу-розподільника;
- розподільної втулки;
- замикаючої голки електромагнітного клапана високого тиску;
- каналу для зворотного зливу палива;
- фланця;
- електромагнітний клапан високого тиску;
- канал камери високого тиску;
- кільцевого впускного каналу для палива;
- акумулюючої мембрани для розділу порожнин підкачки та зливної порожнини;
- порожнини за мембраною;
- камери низького тиску;
- розподільної канавки;
- випускного каналу;
- нагнітального клапана;
- штуцера магістралі високого тиску;
На етапі наповнення на низхідному профілі кулачків плунжери (1), які радіально рухаються, переміщаються назовні і рухаються до поверхні кулачкової шайби. Голка (4), що замикає, в цей момент знаходиться у вільному стані і відкриває впускний паливний канал. Паливо проходить через камеру низького тиску (12), кільцевий канал (9) та голку. Далі пальне прямує від паливопідкачувального насоса каналом (8) валу-розподільника і потрапляє в камеру високого тиску. Всі надлишки палива випливають назад через канал зворотного зливу (5).
Нагнітання здійснюється за допомогою плунжерів (1) та голки (4), яка закрита. Плунжери починають переміщатися на висхідному профілі кулачків до осі валу-розподільника. Так відбувається підвищення тиску у камері високого тиску.
Паливо, вже під високим тиском, спрямовується каналом камери високого тиску (8). Воно проходить розподільну канавку (13), яка в цій фазі з'єднує вал-розподільник (2) з випускним каналом (14), штуцер (16) з нагнітальним клапаном (15) та магістраль високого тиску з форсункою. Останнім етапом стає надходження дизпалива до камери згоряння силової установки.
Як відбувається дозування палива Електромагнітний клапан високого тиску
Електромагнітний клапан (клапан установки моменту початку упорскування) складається з таких елементів:
- сідло клапана;
- напрямок закриття клапана;
- голка клапана;
- якір електромагніту;
- котушка;
- електромагніт;
За циклову подачу та дозування палива відповідає вказаний електромагнітний клапан. Вказаний клапан високого тиску вбудований у контур високого тиску ТНВД. На самому початку впорскування на котушку електромагніта (5) подається напруга сигналу блоку управління. Якір (4) здійснює переміщення голки (3) шляхом притиску останньої до сідла (1).
Коли голка щільно притиснута до сідла, тоді паливо не надходить. Тиск палива в контурі з цієї причини швидко зростає. Це дозволяє відкрити форсунку. Коли потрібна кількість палива виявилася в камері згоряння двигуна, напруга на котушці електромагніта (5) зникає. Відбувається відкриття електромагнітного клапана високого тиску, що спричиняє зниження тиску в контурі. Зниження тиску викликає закриття паливної форсунки та припинення упорскування.
Вся та точність, з якою здійснюється цей процес, безпосередньо залежить від електромагнітного клапана. Якщо спробувати пояснити ще докладніше, то від закінчення роботи клапана. Цей момент виключно визначається відсутністю чи наявністю напруги на котушці електромагнітного клапана.
Надлишки палива, що нагнітається, яке продовжує нагнітатися до моменту проходження роликом плунжера верхньої точки профілю кулачка, здійснюють рух по особливому каналу. Закінченням шляху для пального стає простір за мембраною, що акумулює. У контурі низького тиску мають місце стрибки від високого тиску, які демпфує мембрана, що акумулює. Додатковим є те, що цей простір зберігає (акумулює) накопичене паливо для наповнення перед наступним упорскуванням.
Зупинення двигуна здійснюється за допомогою електромагнітного клапана. Справа в тому, що клапан повністю блокує нагнітання палива під високим тиском. Таке рішення повністю виключає необхідність додаткового зупинного клапана, який застосовується в розподільчих ТНВД, де здійснюється управління регулюючої кромкою.
Процес демпфування хвиль тиску за допомогою нагнітального клапана з дроселювання зворотного потоку
Даний нагнітальний клапан (15) з дроселюванням зворотного потоку після завершення упорскування порції палива перешкоджає наступного відкриттярозпилювача форсунки. Це повністю виключає таке явище, як додаткове упорскування, що є результатом хвиль тиску або їх похідних. Зазначене додаткове підприскування підвищує токсичність відпрацьованих газів і є вкрай небажаним негативним явищем.
Коли починається подача палива, конус клапана (3) відкриває клапан. У цей момент паливо вже нагнітається через штуцер, проникає в магістраль високого тиску і прямує до форсунки. Закінчення нагнітання пального викликає різкий спад тиску. Тому поворотна пружина з силою притискає конус клапана назад до сідла клапана. При закритті форсунки з'являються зворотні хвилі тиску. Ці хвилі успішно погашаються дроселем нагнітального клапана. Всі ці дії запобігають небажаному підприскування палива в робочу камеру згоряння дизельного двигуна.
Пристрій випередження упорскування
Цей пристрій складається з таких елементів:
- кулачкова шайба;
- кульова цапфа;
- плунжер установки кута випередження упорскування;
- підводний та відвідний канал;
- клапан регулювання;
- шиберний насос для підкачування палива;
- відведення палива;
- вхід палива;
- підведення з паливного бака;
- пружина керуючого поршня;
- поворотна пружина;
- керуючий поршень;
- кільцева камера гідроупору;
- дросель;
- електромагнітний клапан (закритий) установки моменту початку упорскування;
Оптимальний процес протікання згоряння і кращі характеристики потужності щодо дизельного ДВС можливі тільки тоді, коли момент початку згоряння суміші відбувається в певному положенні коленвала або поршня в циліндрі дизельного двигуна.
Пристрій випередження впорскування виконує одну дуже важливу задачу, яка полягає в тому, щоб збільшувати кут початку подачі палива в той момент, коли має місце підвищення частоти обертання колінвала. Даний пристрій конструктивно включає:
- датчик кута повороту приводного валу ТНВД;
- блок керування;
- електромагнітний клапан установки моменту початку упорскування;
Пристрій забезпечує той оптимальний момент початку впорскування, який ідеально підходить режиму роботи двигуна і навантаженню на нього. Відбувається компенсація тимчасового зсуву, що визначається скороченням періоду упорскування та займання зі збільшенням частоти обертання.
Даний пристрій оснащується гідравлічним приводом і вбудовується в нижню частинукорпуси ТНВД таким чином, щоб розташовуватися поперек поздовжньої осі насоса.
Робота пристрою випередження упорскування
Кулачкова шайба (1) здійснює вхід кульовою цапфою (2) у поперечний отвір плунжера (3) таким чином, що поступальний рух плунжера трансформується на поворот кулачкової шайби. Плунжер у центрі має регулювальний клапан (5). Даний клапан здійснює відкриття та перекриття керуючого отвору в плунжері. По осі плунжера (3) знаходиться поршень, що управляє (12), який навантажений пружиною (10). Поршень відповідає за положення регулювального клапана.
Електромагнітний клапан установки моменту початку впорскування (15) знаходиться поперек осі плунжера. Електронний блок, що керує ТНВД, здійснює вплив на плунжер пристрою випередження упорскування за допомогою даного клапана. Керуючий блок подає у безперервному режимі імпульси струму. Такі імпульси характеризуються постійною частотою та змінною шпаруватістю. Клапан змінює тиск, який впливає на керуючий поршень у конструкції пристрою.
Підведемо підсумки
Цей матеріал націлений на максимально доступне та зрозуміле ознайомлення користувачів нашого ресурсу. складним пристроємпаливного насоса високого тиску та оглядом його основних елементів. Пристрій та загальний принцип роботи ТНВДдозволяють говорити про безвідмовну експлуатацію лише за умови заправки дизельного агрегату якісним паливом та моторним маслом.
Як Ви вже зрозуміли, низькосортна солярка є основним ворогом складної та дорогої дизельної паливної апаратури, ремонт якої найчастіше коштує дуже недешево.
Якщо ж експлуатувати дизель дбайливо, суворо дотримуватись і навіть скорочувати міжсервісні інтервали із заміни мастильного матеріалу, враховувати інші важливі вимоги та рекомендації, тоді ТНВД неодмінно відповість своєму дбайливому власнику винятковою надійністю, економічністю та завидною довговічністю.
У будь-якому двигуні автомобіля є система живлення, яка забезпечує змішування компонентів горючої суміші та подачу їх у камери згоряння. Від того, на якому паливі працює силова установка залежить конструкція системи живлення. Але найпоширенішим є агрегат, який працює на бензині.
Для того, щоб система живлення змогла змішати компоненти суміші, вона ще повинна отримати їх з ємності, в якому знаходиться бензин - паливний бак. І для цього в конструкцію включено насос, що забезпечує подачу бензину. І начебто дана складова не є найголовнішою, але без його роботи двигун просто не заведеться, оскільки в циліндри бензин не надходитиме.
Типи бензонасосів та принцип їх роботи
На автомобілях застосовується два типи бензонасосів, що відрізняються не тільки за конструкцією, але й за місцем встановлення, хоча завдання у них одне – закачати бензин у систему та забезпечити його подачу в циліндри.
За типом конструкції бензинові насоси поділяються на:
- Механічні;
- електричні.
1. Механічний тип
Бензонасос механічного типу використовується на . Він зазвичай розташовується на головці блоку силової установки, оскільки його привід здійснюється від розподільного валу. Закачування палива в ньому проводиться за рахунок розрідження, що створюється мембраною.
Конструкція його досить проста - в корпусі розташована мембрана (діафрагма), яка знизу підпружинена і центральною частиною прикріплена до штока, пов'язаного з приводним важелем. У верхній частині насоса розташовуються два клапани - впускний і випускний, а також два штуцери, по одному з них бензин втягується в насос, а з другого він виходить і надходить у карбюратор. Робочою зоною механічного типу є порожнина над мембраною.
Працює бензонасос за таким принципом - на розподільчому валує спеціальний ексцентриковий кулачок, який приводить у дію насос. Під час роботи двигуна вал обертаючись вершиною кулачка впливає на штовхач, який натискає на приводний важіль. Той у свою чергу тягне вниз шток разом із мембраною, долаючи зусилля пружини. Через це у просторі над мембраною створюється розрідження, через яке відривається впускний клапан і бензин закачується в порожнину.
Відео: Як працює бензонасос
Як тільки вал повернеться, пружина повертає на місце штовхач, приводний важіль та мембрану разом із штоком. Через це у порожнині над мембраною підвищується тиск, через який впускний клапан закривається, а випускний відкривається. Той самий тиск виштовхує бензин із порожнини у випускний штуцер і він перетікає в карбюратор.
Тобто всю роботу механічного типу безонасоса побудовано на перепадах тиску. Але відзначимо, що вся карбюраторна система живлення не вимагає великого тиску, тому і тиск, який створює механічний паливний насос невеликий, головне щоб цей вузол забезпечив необхідна кількістьбензину в карбюраторі.
Працює ж такий бензонасос постійно, поки функціонує двигун. При зупинці силового агрегату подача бензину припиняється, оскільки насос теж перестає качати. Щоб палива вистачило для запуску мотора і функціонування його в той час, поки за рахунок розрідження система не заповниться, в карбюраторі є камери, в які бензин заливається ще при попередній роботі двигуна.
2. Електричний паливний насос, їх типи
В інжекторних паливних системах бензин впорскується форсунками, а для цього необхідно, щоб паливо надходило до них вже під тиском. Тому використання насоса механічного типу тут неможливе.
Для подачі бензину до інжекторної системи живлення використовується електричний паливний насос. Такий насос розташовується у паливопроводі або безпосередньо в баку, що забезпечує закачування бензину під тиском у всі складові системи живлення.
Трохи згадаємо найсучаснішу інжекторну систему – з безпосереднім упорскуванням. Вона працює за принципом дизельної системи, тобто бензин упорскується безпосередньо в циліндри під високим тиском, який звичайний електронасос забезпечити не може. Тому в такій системі використовується два вузли:
- Перший є електричним, встановлений у баку, і він забезпечує заповнення паливом системи.
- Другий насос – високого тиску (ТНВД), має механічний привід і його завдання входить забезпечення значного тиску палива перед подачею його на форсунки.
Але ТНВД ми розглядати поки не будемо, а пройдемося звичайними електричними бензонасосами, які розташовуються або біля бака і врізані в паливопровід, або встановлені прямо в ємність.
Відео: Бензонасос, перевіряємо-тестуємо
Видів їх велика кількість, але найбільшого поширення набули три типи:
- роторно-роликовий;
- шестерний;
- відцентровий (турбінний);
Роторно-роликовий електричний насос відноситься до насосів, які встановлюються в паливопровід. У його конструкцію входить електродвигун, на ротор якого встановлено диск із роликами. Все це вміщено в обойму нагнітача. Причому ротор трохи зміщений по відношенню до нагнітача, тобто є ексцентричне розташування. Також у нагнітача є два виходи – через один бензин надходить у насос, а через другий – виходить.
Працює він так: при обертанні ротора ролики проходять через впускну зону, через що утворюється розрідження та бензин закачується в насос. Його ролики захоплюють і переносять у випускну зону, але попередньо через ексцентричне розташування паливо стискається, чим досягається тиск.
За рахунок ексцентрикового руху працює і насос шестерного типу, що теж встановлюється в паливопровід. Але замість ротора і нагнітача у нього в конструкції є дві шестерні внутрішнього зачеплення, тобто одна з них поміщена всередину другої. При цьому внутрішня шестерня є ведучою, вона зв'язана з валом електромотора і зміщена щодо другої – веденої. Під час роботи такого насоса закачування палива проводиться зубами шестерень.
Але на авто найчастіше застосовується відцентровий паливний електронасос, який встановлюється безпосередньо в бак, а вже до нього приєднано паливопровід. У нього подача палива здійснюється за рахунок крильчатки, що має велика кількістьлопатей та поміщеної всередину спеціальної камери. Під час обертання цієї крильчатки створюються завихрення, що сприяють засмоктуванню бензину та його стиску, що забезпечує тиск перед подачею до паливної магістралі.
Це спрощені схеми найпоширеніших електробензонасосів. Насправді ж у їхню конструкцію входять клапани, системи контактів для підключення до бортової мережі тощо.
Зазначимо, що вже під час запуску інжекторної силової установки в системі має перебувати паливо під тиском. Тому електричний бензонасос контролюється електронним блоком управління і в роботу він включається до спрацьовування стартера.
Основні несправності бензонасосу
Відео: Коли «хворіє» бензонасос
Усі бензонасоси мають досить великий ресурс роботи завдяки порівняно простій конструкції.
У механічних вузлах проблеми зустрічаються зовсім рідко. Виникають вони найчастіше через порив мембрани або зношування приводних елементів. У першому випадку насос взагалі перестає качати паливо, а у другому – подає його у недостатній кількості.
Перевірити такий бензонасос не складе труднощів, достатньо зняти верхню кришку та оцінити стан мембрани. Також можна від карбюратора від'єднати паливопровід, що йде від вузла, опустити його в ємність і запустити двигун. У справного елемента подача палива здійснюється рівномірними порціями досить потужним струменем.
В інжекторних двигунах несправність електричного паливного насоса має певні ознаки – автомобіль погано запускається, помітно падіння потужності, можливі перебої у роботі мотора.
Звичайно, такі ознаки можуть давати несправності в різних системах, тому буде потрібна додаткова діагностика в якій перевіряється продуктивність насоса за рахунок вимірювання тиску.
А ось перелік несправностей, через які даний вузол працює некоректно, не так вже й багато. Так, насос може перестати працювати через сильне і систематичне перегрівання. Відбувається це через звичку заливати в бак невеликі порції бензину, адже паливо виступає як охолодна рідина для даного вузла.
Заправка неякісним паливо запросто може призвести до несправностей. Домішки, що є в такому бензині, і сторонні частки, потрапляючи всередину вузла, призводять до посиленого зносу його. складових частин.
Проблеми можуть виникнути через електричну частину. Окислення проводки та її пошкодження може призвести до того, що на насос подаватиметься недостатньо енергії.
Зазначимо, що більшість несправностей, які відбуваються через пошкодження або зношування складових частин бензонасоса, усунути складно, тому часто при порушенні його працездатності він просто замінюється.
Подібно до людського серця, паливний насос забезпечує циркуляцію пального в паливній системі. Для бензинових моторів цю роль виконує електричний бензонасос, а дизелів – паливний насос високого тиску (ТНВД).
Цей агрегат виконує дві функції: він нагнітає пальне у форсунки у строго певній кількості та визначає момент початку його впорскування в циліндри.
Друге завдання аналогічне зміні кута випередження запалення у бензинових моторів. Однак відколи з'явилися акумуляторні системи впорскування, момент упорскування регулюється електронікою, що управляє форсунками.Докладно її будову та принцип роботи в цій статті не розглядатимуть. Якщо говорити коротко, то плунжерна пара - це довгий поршень невеликого діаметру (його довжина в кілька разів перевищує діаметр), і робочий циліндр, дуже точно і щільно підігнані один до одного, зазор становить максимум 1-3 мкм (з цієї причини, у випадку виходу з ладу, змінюється пара повністю). У циліндрі розташовується один або два впускні канали, через них всередину надходить паливо, яке потім виштовхується поршнем (плунжером) через випускний клапан.
Принцип роботи плунжерної пари схожий на роботу двотактного двигуна. внутрішнього згоряння. Рухаючись вниз, плунжер створює розрідження всередині циліндра та відкриває впускний канал. Паливо, підкоряючись законам фізики, прагне заповнити розріджений простір усередині циліндра. Після цього поршень починає підніматися. Спочатку він перекриває впускний канал, потім піднімає тиск усередині циліндра, внаслідок чого відкривається випускний клапан, і пальне під тиском надходить до форсунки.
Типи паливних насосів високого тиску
Існує три типи ТНВД, вони мають різний пристрій, але одне призначення:
- рядний;
- розподільний;
- магістральний.
У першому з них, паливо в кожен циліндр нагнітає окрема плунжерна пара, відповідно, кількість пар дорівнює кількості циліндрів. Схема розподільного паливного насоса високого тиску значною мірою відрізняється від схеми рядного. Відмінність полягає в тому, що пальне нагнітається до всіх циліндрів за допомогою однієї або кількох плунжерних пар. Магістральний насос нагнітає паливо в акумулятор, з якого воно розподіляється по циліндрах.
В авто з бензиновими двигунами, із системою безпосереднього упорскування, пальне качає електричний паливний насос високого тиску, проте воно (тиск) там у рази менше.
Рядний паливний насос високого тиску
Як було зазначено, він має плунжерні пари за кількістю циліндрів. Його пристрій досить простий. Пари розміщені в корпусі, всередині якого є підводні та відвідні паливні канали. У нижній частині корпусу знаходиться кулачковий вал із приводом від колінвалу, плунжери постійно притискаються до кулачків пружинами. 
Принцип роботи такого паливного насоса не має великої складності. Кулачок при обертанні набігає на штовхач плунжера, змушуючи його і плунжер рухатися вгору, стискаючи пальне, що знаходиться в циліндрі. Після перекриття випускного та впускного каналів (саме в такій послідовності), тиск починає підніматися до значення, після якого відкривається нагнітальний клапан, після чого дизпаливо подається до відповідної форсунки. Ця схема нагадує роботу газорозподільного механізму двигуна.
Для регулювання кількості палива, що надходить, і моменту його подачі, застосовується або механічний спосіб, або електричний (така схема передбачає наявність керуючої електроніки). У першому випадку кількість палива, що подається, змінюється поворотом плунжера. Схема дуже проста: на ньому є шестерня, вона знаходиться в зачепленні з рейкою, яка, у свою чергу, пов'язана з педаллю акселератора. Верхня поверхняплунжера має нахил, завдяки чому змінюється момент закриття отвору впускного в циліндрі, а значить, і кількість пального.
Момент подачі палива потрібно змінювати за зміни величини оборотів коленвала. Для цього на кулачковому валу є відцентрова муфта, всередині якої розташовані грузики. Зі зростанням оборотів вони розходяться, і кулачковий вал повертається щодо приводу. В результаті, при підвищенні оборотів, паливний насос забезпечує більш раннє упорскування, а зі зменшенням – пізніший. 
Влаштування рядних ТНВД забезпечує їм дуже високу надійність і невибагливість. Оскільки змащення відбувається моторним маслом з мастильної системи силового агрегату, це робить їх придатними для роботи на низькоякісному дизпаливі.
Встановлюються рядні ТНВД на середні та важкі вантажівки. На легкові автомобілі їх повністю перестали встановлювати у 2000 році.
розподільний паливний насос високого тиску
На відміну від паливного насоса рядного, розподільний має лише одну або дві плунжерні пари, які постачають паливом усі циліндри. Основні переваги подібних паливних насосів – менша маса та розміри, а також рівномірніша подача палива. Головний мінус один – їх термін служби набагато менший через велику навантаженість, тому їх застосовують лише на легкових автомобілях.
Існує три типи розподільчих ТНВД:
- з торцевим кулачковим приводом;
- із внутрішнім кулачковим приводом (роторні насоси);
- із зовнішнім кулачковим приводом.
Пристрій перших двох типів насосів забезпечує їм більший термін експлуатації, порівняно з останнім, адже силових навантажень на вузли приводного валу від тиску палива в них немає.
Схема роботи розподільного паливного насоса першого типу має такий вигляд. Основний елемент - плунжер-розподільник, який, крім поступально-поворотного руху, обертається навколо своєї осі, і тим самим нагнітає та розподіляє пальне між циліндрами. В дію він наводиться кулачковою шайбою, що обігає по роликах нерухоме кільце. 
Кількість палива, що надходить, регулюється як механічним шляхом, за допомогою вищеописаної відцентрової муфти, так і за допомогою електромагнітного клапана, на який подається електричний сигнал. Випередження упорскування палива визначається поворотом нерухомого кільця на певний кут.
Роторна схема передбачає дещо інший пристрій розподільного паливного насоса. Умови роботи такого насоса дещо відрізняється від того, як працює ТНВД із торцевим кулачковим приводом. Пальне нагнітається і розподіляється відповідно двома протилежними плунжерами і розподільчою головкою. Обертанням головки забезпечується перенаправлення палива до відповідних циліндрів.
Магістральний ТНВС
Магістральний паливний насос жене паливо у паливну рампу та забезпечує більш високий тиск, порівняно з рядним та розподільним насосами. Схема його дещо інша. Паливо може нагнітатися одним, двома або трьома плунжерами, що приводяться в дію кулачковою шайбою або валом. 
Подача палива регулюється електронним клапаном, що дозує. Нормальний станклапана – відкрите, коли надходить електричний сигнал, він частково закривається і цим регулює кількість палива, що у циліндри.
Що таке ТННД
Паливний насос низького тиску, необхідний для постачання пального пального високого тиску.Він, як правило, встановлений на корпусі ТНВД або окремо, і закачує паливо з бензобака, через фільтри грубої, а після і тонкої очистки, безпосередньо в насос високого тиску.
Принцип його наступний. В дію він наводиться ексцентриком, що розташований на кулачковому валу ТНВД. Толкач, притиснутий до штока, змушує рухатися шток із поршнем. У корпусі насоса є вхідний та вихідний канали, які перекриваються клапанами. 
Схема роботи ТННД така. Робочий цикл паливного насоса низького тиску складається із двох тактів. Під час першого, підготовчого поршень переміщається вниз і в циліндр всмоктується паливо з бака, нагнітальний клапан при цьому закритий. При русі поршня вгору вхідний канал перекривається всмоктуючим клапаном, і під наростаючим тиском відкривається випускний клапан, через який пальне надходить у фільтр тонкого очищення і далі ТНВД.
Оскільки паливний насос низького тиску має більшу продуктивність, ніж потрібно для роботи мотору, тому частина пального виштовхується в порожнину під поршнем. В результаті поршень втрачає контакт з штовхачем і зависає. У міру виробітку палива поршень знову опускається, і насос відновлює роботу.
Замість механічного на автомобілі може бути встановлений електричний ТННД. Досить часто він зустрічається на машинах, що оснащуються насосами фірми Bosch (Opel, Audi, Peugeot та ін.). Встановлюється електричний насос лише на легкові автомобілі та невеликі мікроавтобуси. Крім основної функції, він служить припинення подачі палива у разі аварії.
Працювати електричний ТННД починає одночасно зі стартером і продовжує нагнітати пальне з постійною швидкістю, доки двигун не буде заглушений. Зайве паливо через перепускний клапан зливається назад у бак. Розміщується електричний насос або всередині паливного бака, або за його межами, між баком та фільтром тонкого очищення.
Використовуються на різних видах транспорту і техніки, заснована на згорянні паливо-повітряної суміші і енергії, що виділяється в результаті цього процесу. Але для того, щоб силова установка функціонувала, паливо має подаватися порційно в певні моменти. І завдання це лежить на системі живлення, що входить у конструкцію двигуна.
Системи подачі палива двигунів складаються з ряду складових елементів, кожен з яких має своє завдання. Одні з них фільтрують паливо, видаляючи з нього забруднюючі елементи, інші здійснюють дозування та подачу його у колектор впускний або безпосередньо в циліндр. Всі ці елементи виконують свою функцію з паливом, яке ще потрібно подати до них. І це забезпечують паливні насоси, що використовуються в конструкціях систем.
Насос у зборі
Як і у будь-якого рідинного насоса, завдання вузла, що використовується в конструкції двигуна - закачування палива в систему. Причому, практично скрізь потрібно, щоб воно подавалося під певним тиском.
Типи паливних насосів
У різних типах двигунів використовуються свої види паливних насосів. Але загалом, усі їх можна поділити на дві категорії – низького та високого тиску. Використання того чи іншого вузла залежить від конструктивних особливостей та принципу роботи силової установки.
Так, у бензинових моторів, оскільки займистість бензину значно вища за дизельне паливо, і при цьому загоряється паливо-повітряна суміш від стороннього джерела, то високого тиску в системі не потрібно. Тому конструкції використовуються насоси низького тиску.
Насос бензинового двигуна
Але варто зазначити, що в інжекторних бензинових системах останнього покоління паливо подається прямо в циліндр, тому бензин повинен подаватися вже під високим тиском.
Що стосується дизелів, то у них суміш загоряється від впливу тиску в циліндрі та температури. До того ж саме паливо має безпосереднє впорскування в камери згоряння, тому щоб форсунка змогла його впорснути, потрібен значний тиск. І для цього у конструкції використовується насос високого тиску (ТНВД). Але відзначимо, що без використання насоса низького тиску в конструкції системи живлення не обійшлося, оскільки сам ТНВД не може закачувати паливо, адже його завданням є лише стиснення і подача на форсунки.
Всі насоси, що використовуються, на силових установках різних типівможна також поділити на механічні та електричні. У першому випадку вузол працює від силової установки (використовується шестерний привід або від кулачків валу). Щодо електричних, то вони в дію наводяться від свого електродвигуна.
Якщо більш конкретно, то на бензинових двигунах системи живлення використовують тільки насоси низького тиску. І лише в інжекторі з безпосереднім упорскуванням є ТНВД. При цьому в карбюраторних моделях цей вузол мав механічний привід, а в інжекторних використовується електричні елементи.
Механічний бензонасос
У дизелях застосовується два типи насосів - низького тиску, який закачує паливо, і високого тиску - дизпаливо, що стискає, перед тим, як воно надійде на форсунки.
Паливопідкачуючий насос дизеля зазвичай має механічний привід, хоча зустрічаються і електричні моделі. Щодо ТНВД, то він у роботу приводиться від силової установки.
Різниця в тиску насосів низького і високого тиску дуже разюча. Так, для роботи інжекторної системи харчування достатньо всього 2,0-2,5 бар. Але це робочий діапазон тиску інжектора. Качаюче паливо вузол ж, як завжди, забезпечує його трохи з надлишком. Так, тиск паливного насоса інжектора варіюється від 3,0 до 7,0 Бар (залежить від типу та стану елемента). Щодо карбюраторних систем, то там бензин подається практично без тиску.
А ось у дизелях для подачі палива потрібен дуже високий тиск. Якщо взяти систему Common Rail останнього покоління, то в контурі ТНВД-форсунка тиску дизпалива може досягати 2200 Бар. Тому насос працює від силової установки, оскільки для функціонування його потрібно досить багато енергії, а ставити потужний електродвигун не доцільно.
Природно, робочі параметри і тиск, що створюється, позначаються на конструкції цих вузлів.
Види бензонасосів, їх особливості
Розбирати пристрій бензонасоса карбюраторного двигуна не будемо, оскільки така система живлення вже не використовується, та й конструктивно він дуже простий, і нічого особливого в ньому немає. А ось електричний бензонасос інжектора слід розглянути докладніше.
Варто зазначити, що на різних машинахвикористовуються різні видипаливних насосів, що відрізняються за конструкцією. Але в будь-якому випадку вузол ділиться на дві складові - механічну, яка забезпечує закачування палива, і електричну, що приводить в дію першу частину.
На інжекторних автомобілях можуть використовуватись насоси:
- Вакуумні;
- Роликові;
- Шестерні;
- Відцентрові;
Насоси роторного типу
І різниця між ними здебільшого зводиться до механічної частини. І лише пристрій паливного насоса вакуумного типу повністю відрізняється.
Вакуумний
В основу роботи вакуумного насосапокладено звичайний бензонасос карбюраторного мотора. Єдина лише різниця у приводі, але сама механічна частина практично ідентична.
Є мембрана, яка розділяє робочий модуль на дві камери. В одній з цих камер розташовується два клапани - впускний (пов'язаний каналом з баком) і випускний (що веде до паливної магістралі, що падає далі в систему).
Ця мембрана при поступальному русі створює розрідження в камері з клапанами, що призводить до відкриття впускного елемента і закачування бензину. При зворотному русівпускний клапан перекривається, але відкривається випускний і паливо виштовхується в магістраль. Загалом, все просто.
Що стосується електричної частини, то працює вона за принципом реле, що втягує. Тобто є сердечник, і обмотка. При подачі напруги на обмотку, магнітне поле, що виникає в ній, втягує сердечник, пов'язаний з мембраною (відбувається її поступальний рух). Як тільки напруга зникає, пружина назад повертає мембрану у вихідне положення (поворотний рух). Подача імпульсів на електричну частину керується електронним блоком керування інжектором.
Роликовий
Що стосується інших видів, то у них електрична частина, в принципі, ідентична і є звичайним електродвигуном постійного струму, що працює від мережі 12 В. А ось механічні частини - різні.
Роликовий паливний насос
У роликовому типі насоса робочими елементами є ротор з пазами, в які встановлені ролики. Ця конструкція поміщена в корпус з внутрішньою порожниною складної форми, що має камери (впускну і випускну, зроблені у вигляді проточок і з'єднані з магістралями, що подає і випускний). Суть роботи зводиться до того, що ролики просто переганяють бензин із однієї камери до іншої.
Шестерний
У шестерному типі використовується дві шестерні, встановлені одна в іншу. Внутрішня шестерня – менша за розміром, і рухається траєкторією ексцентрика. Завдяки цьому між шестернями є камера, в якій здійснюється захоплення палива з подавального каналу і перекачування його у випускний канал.
Шестерний насос
Відцентровий тип
Роликовий і шестерний типи електробензонасосів – менш поширені, ніж відцентрові, вони ж – турбінні.
Відцентровий насос
Пристрій паливного насоса такого типу включає крильчатку з великою кількістю лопатей. При обертанні ця турбіна створює завихрення бензину, що забезпечує його всмоктування у насос та подальше виштовхування у магістраль.
Ми розглянули пристрій паливних насосів трохи спрощено. Адже в їх конструкції є додатково впускні та редукційні клапани, завдання яких входить подача палива тільки в одному напрямку. Тобто бензин, який потрапив у насос, повернутися в бак вже зможе тільки по зворотній магістралі, пройшовши через усі складові елементи системи живлення. Також завдання одного з клапанів входить замикання і припинення закачування за певних умов.
Турбінний насос
Що стосується насосів високого тиску, які використовуються в дизельних моторах, то там принцип дії кардинально відрізняється, і докладно про такі вузли системи живлення можна дізнатися тут.
