Топливный насос

Как проверить топливный насос?

Признаки того, что ТН функционирует неправильно, не столь заметны, как хотелось бы водителям. Но, все же, они имеются. Далее указаны основные признаки, являющиеся сигналом того, что имеет смысл проверить топливный насос своего бензинового либо дизельного двигателя:

• Трудности с запуском мотора. Возможно, в них виновата неисправность реле топливного насоса, стартера, а может дело всего лишь в малом заряде АКБ. Но, в любом случае, причину выявлять придется. Вполне вероятно, что она подскажет вам именно о неисправности топливного насоса.

Схема проверки работоспособности ТН и возможный ремонт, для которого может потребоваться съемник крышки топливных насосов:

• зажигание отключается;
• топливопровод высокого давления отсоединяют;
• включают зажигание при условии, что не отмечается течи горючего;
• после этого обследуется реле топливного насоса (в большинстве случаев последующее снятие и установка топливного насоса не нужны, так как требуется лишь заменить его предохранитель).
• В тех случаях, когда после замены предохранителя есть подача напряжения, проблема вероятнее всего в обрыве кабеля (реже требуется полноценный ремонт и замена топливного насоса) из-за того, что устройство вышло из строя. Если горючее не приходит в трубопровод (распределительный), есть опасность того, что топливопровод был поврежден либо забился топливный фильтр (сетка топливного насоса).

Использующихся на самых разных видах транспорта и техники, основана на сгорании топливо-воздушной смеси и выделяемой в результате этого процесса энергии. Но для того, чтобы силовая установка функционировала, топливо должно подаваться порционно в строго определенные моменты. И задача эта лежит на системе питания, входящей в конструкцию мотора.

Системы подачи топлива двигателей состоят из ряда составных элементов, у каждого из которых своя задача. Одни из них фильтруют топливо, удаляя из него загрязняющие элементы, другие осуществляют дозировку и подачу его во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр. Все эти элементы выполняют свою функцию с топливом, которое к ним еще нужно подать. И это обеспечивают используемые в конструкциях систем топливные насосы.

Насос в сборе

Как и у любого жидкостного насоса, задача узла, используемого в конструкции мотора – закачка топлива в систему. Причем практически везде нужно, чтобы оно подавалось под определенным давлением.

Проблемы с подачей бензина – общие симптомы

Неисправности системы топливоподачи условно делятся на 2 категории:

1. Горючая смесь вообще не подается в цилиндры.
2. Бензин поступает с перебоями либо под недостаточным давлением.

В первом случае двигатель не заводится и не схватывает в процессе вращения стартером, то есть, не подает признаков жизни. В подобной ситуации определить причину поломки всегда проще.

Когда топливо попадает в цилиндры в недостаточном количестве, проявляются следующие симптомы:

• запуск силового агрегата «на холодную» сильно затруднен, мотор схватывает и «чихает», заводится с 3–10 попыток;
• холостой ход нестабилен, двигатель «троит»;
• динамичный разгон становится невозможным – резкое открытие дросселя вызывает длительный провал и замедление;
• когда водитель отпускает педаль акселератора, мотор зачастую глохнет;
• машина с трудом преодолевает подъемы и медленно разгоняется при полной загрузке.

Причиной перечисленных явлений могут стать неисправности топливного насоса либо других элементов системы, причем первичные симптомы практически одинаковы. Для проведения точной диагностики нужно понимать, как устроена система питания автомобиля.

Типы топливных насосов

Для начала следует разобраться с видами ТНВД для дизельных автомобилей, так как у каждого из них свои типовые особенности и поломки. Однако у всех насосов, независимо от разновидностей, есть один главный узел, а именно плунжерные пары (поршни и цилиндры).

ТНВД разделены на типы по принципу работы впрыска:

• непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
• аккумуляторного впрыска.

Кроме этого у насосов высокого давления существует разделение еще и на классы по устройству:

• Рядный – рабочие сегменты установлены в ряд, впрыск солярки идет по очереди во все цилиндры.
• Распределительный – топливо из одной секции подается на несколько цилиндров. Бывают как одноплунжерными, так и двухплунжерными.
• Многосекционный – более известен как V-образный либо гидравлический аккумулятор. Устанавливаются на двигателях с высокой мощностью, но с малыми оборотами.

На ТНВД непосредственного впрыска нагнетание и подача проходит одновременно, посредством механического привода плунжера. На аккумуляторных типах подача топлива идет по раздельным циклам – вначале нагнетается в аккумулятор насоса, а затем в форсунки. У современных моделей весь процесс управляется электроникой.

ТНВД устанавливаются и на бензиновых автомобилях. Применяются на двигателях с непосредственным впрыском. Насос необходим для подачи топлива в камеру цилиндра под высоким давлением, а уже в нем образуется горючая смесь, которую поджигает свеча зажигания.

Актуальные виды

Используемый в системах автомобильных ДВС топливный насос низкого давления может демонстрировать на выходе различные характеристики и конструктивные особенности. Все ТННД можно разделить на 2 основные группы:

• механические;
• электрические.

Представить себе современный авто, будь он бензиновым или дизельным, без ТННД невозможно. Ведь именно с помощью этого устройства топливо выкачивается из бака, и подаётся для дальнейшей работы ДВС.

Сначала рассмотрим механические устройства.

Если говорить про механический тип, то такие ТННД в основном встречаются на старых карбюраторных двигателях. Монтируется на блок цилиндров, фиксируется простым винтовым соединением. Работа выполняется за счёт коленчатого вала, имеющего эксцентриковый кулачок. При нажатии на этот кулачок происходят сокращения, и бензин подкачивается в камеру.

Чтобы топливо не выливалось обратно в бак, в этом узле дополнительно используется специальный невозвратный клапан. Последующие активные нажатия способствуют поступлению горючего в карбюратор для последующего сгорания.

Более продвинутым и современным решением стал электрический тип устройства.

Он актуален для инжекторных автомобильных двигателей, поскольку инжектор повлёк за собой использование большого числа всевозможного электрического оборудования. В итоге нагнетать механическим путём топливо стало уже невозможно. Он не мог выполнять свои задачи и нужного давления соответственно уже не создавал, учитывая требования новой системы.

Если рассматривать электронасос в упрощённом исполнении, то это сам насосный компонент и электропривод (электромотор), заключённые в корпус. Здесь же внутри предусмотрен фильтр, заборник топлива и датчик расхода. Принцип работы напоминает механический аналог. Но отличие в том, что за перемещение горючего отвечает электромотор.

ТННД монтируются внутри топливного бака. Ошибочно считать, что это неправильно с позиции безопасности. В случае же с механическим типом устройства нагрев горючего происходил под воздействием работы ДВС. В электросистемах подобная проблема полностью исключается. Топливо непрерывно осуществляет движение по системе из специальных трубок, что не позволяет рабочей жидкости нагреваться до опасных температур, или хотя бы приближаться к этим значениям.

То есть можно смело утверждать о том, что установка ТННД в бензобак является наиболее правильным и рациональным решением с позиции сохранения оптимальной температуры. Ведь расстояние между насосом и источником тепла внушительное.

Также важно заметить, что компоненты конструкции электронасоса находятся в постоянном контакте с бензином. Они погружены в него. Как итог, говорить о каких-либо коротких замыканиях и воспламенениях не имеет смысла

Их в принципе произойти не может

Как итог, говорить о каких-либо коротких замыканиях и воспламенениях не имеет смысла. Их в принципе произойти не может.

Виды бензонасосов, их особенности

Разбирать устройство бензонасоса карбюраторного двигателя не будем, поскольку такая система питания уже не используется, да и конструктивно он очень прост, и ничего особого в нем нет. А вот электрический бензонасос инжектора следует рассмотреть подробнее.

Стоит отметить, что на разных машинах используются разные виды топливных насосов, отличающиеся по конструкции. Но в любом случае узел делится на две составляющие – механическую, которая и обеспечивает закачку топлива, и электрическую, приводящую в действие первую часть.

На инжекторных автомобилях могут использоваться насосы:

Вакуумные;
Роликовые;
Шестеренчатые;
Центробежные;

Насосы роторного типа

И разница между ними, в основном, сводится к механической части. И только устройство топливного насоса вакуумного типа полностью отличается.

Вакуумный

В основу работы вакуумного насоса положен обычный бензонасос карбюраторного мотора. Единственная лишь разница в приводе, но сама механическая часть практически идентична.

Имеется мембрана, разделяющая рабочий модуль на две камеры. В одной из этих камер располагается два клапана – впускной (связан каналом с баком) и выпускной (ведущий к топливной магистрали, подающей топливо далее в систему).

Эта мембрана при поступательном движении создает разрежение в камере с клапанами, что приводит к открытию впускного элемента и закачке в нее бензина. При обратном движении впускной клапан перекрывается, но открывается выпускной и топливо просто выталкивается в магистраль. В общем все просто.

Что касается электрической части, то работает она по принципу втягивающего реле. То есть, имеется сердечник, и обмотка. При подаче напряжения на обмотку, возникающее в ней магнитное поле втягивает сердечник, связанный с мембраной (происходит ее поступательное движение). Как только напряжение пропадает, возвратная пружина возвращает мембрану в исходное положение (возвратное движение). Подача импульсов на электрическую часть управляется электронным блоком управления инжектором.

Роликовый

Что касается остальных видов, то у них электрическая часть, в принципе, идентична и представляет собой обычный электродвигатель постоянного тока, работающий от сети 12 В. А вот механические части – разные.

Роликовый топливный насос

В роликовом типе насоса рабочими элементами являются ротор с проделанными пазами, в которые установлены ролики. Эта конструкция помещена в корпус с внутренней полостью сложной формы, имеющая камеры (впускную и выпускную, сделанные в виде проточек и соединенные с подающей и выпускной магистралями). Суть работы сводится к тому, что ролики просто перегоняют бензин с одной камеры во вторую.

Шестеренчатый

В шестеренчатом типе используется две шестеренки, установленные одна в другую. Внутренняя шестерня – меньше по размеру, и движется по траектории эксцентрика. Благодаря этому между шестернями имеется камера, в которой и осуществляется захват топлива из подающего канала и перекачка его в выпускной канал.

Шестеренчатый насос

Центробежный тип

Роликовый и шестеренчатый типы электробензонасосов – менее распространены, чем центробежные, они же – турбинные.

Центробежный насос

Устройство топливного насоса такого типа включает в себя крыльчатку с большим количеством лопастей. При вращении эта турбина создает завихрения бензина, что обеспечивает его всасывание в насос и дальнейшее выталкивание в магистраль.

Мы рассмотрели устройство топливных насосов немного упрощенно. Ведь в их конструкции имеются дополнительно впускные и редукционные клапаны, в задачу которых входит подача топлива только в одном направлении. То есть, бензин, попавший в насос, вернуться в бак уже сможет только по обратной магистрали, пройдя через все составные элементы системы питания. Также в задачу одного из клапанов входит запирание и прекращение закачки при определенных условиях.

Турбинный насос

Что касается насосов высокого давления, используемых в дизельных моторах, то там принцип действия кардинально отличается, и подробно о таких узлах системы питания узнать можно здесь.

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).

Устройство топливных насосов

Несмотря на многолетнюю практику автомобилестроения, конструкторы применяют различные конструкции механизмов нагнетания энергоносителя. Ответ на такие вопросы как ТНВД (топливный насос высокого давления), что это такое и какие функции выполняет, кроется в устройстве агрегатов.

В классификации основных узлов систем впрыска топлива различают следующие модификации:

• Вакуумные механизмы. Созданы на базе механических устройств, привод заменен на электрический;
• Плунжерные модели. Редкие по конструкции, чаще всего это топливные насосы с форсунками высокого давления для дизельных двигателей;
• Использование центробежной силы активно используется в одноименных элементах, обладающих внушительным эксплуатационным ресурсом;
• Роликовые и шестеренчатые устройства нагнетают бензин и другое топливо за счет разрежения подвижных элементов. Отличаются устойчивыми показателями снабжения.

Механические топливные насосы

До появления моделей с электрическим приводом нового поколения эти модификации оставались основными для снабжения карбюраторных двигателей. Приводимые в движение через эксцентриковые кулачки распределительного вала обеспечивали ожидаемую точность впрыска по дозировке и временным интервалам. Альтернативные модели механических бензонасосов получали импульс от масляного насоса.

Комплектация устройства следующая:

• Толкатель с кулачком привода и рычагом;
• Возвратная пружина толкателя;
• Мембрана подвижного привода на штоке;
• Система клапанов всасывания и нагнетания;
• Фильтрующий элемент;
• Корпусная часть.

Основной принцип работы топливного механического насоса строится на базе системы, обеспечивающей создание разрежения и последующий контроль давления. Из недостатков – необходимость задания настроек (калибровки), частичная потеря мощности двигателя. Вторая проблема впоследствии была решена за счет перераспределения нагрузки с распределительного вала мотора на масляный насос.

Как проверить работу механического топливного насоса

От исправности этой детали зависит равномерность движения автомобиля. При полном выходе из строя насоса машина попросту не заведется или старт двигателя будет происходить с трудом. Обнаружить неисправность можно на холостом ходу, когда проявляются так называемые «плавающие обороты. Также выход из строя механического топливного насоса вызывают ощутимую потерю динамики.

Учитывая, что нагнетатель представляет собой сложное устройство, проверка исправности осуществляется по следующим направлениям:

• Напряжение на клеммах насоса;
• Предохранитель;
• Нормативное давление в рампе.

Если по внешним признакам не удается выявить неисправность, поломка произошла внутри сборки. В этом случае чаще всего рекомендуется полная замена агрегата.

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

Основным предназначением систем с импульсным управлением является обеспечение рабочего цикла двигателей с распределенным впрыском топлива. Вопрос о том, что такое электрический бензонасос, достаточно обширный, поскольку для распределения жидкостной рабочей среды используется практически весь арсенал технологий. Вакуумные, роликовые и даже вихревые устройства, каждые из таких механизмов подбирается под тип непосредственно конструктором автомобиля.

Как проверить работоспособность электрического насоса

Причины выхода из строя генератора давления топливной системы аналогичным симптомам для механических устройств. Потеря динамики, прерывистое движение, — износ бензонасоса выявляется по принципу работы. На первых этапах сервиса производится замена фильтра, проверка работоспособности предохранителя. Также в ходе опроса автовладельца может быть выявлена привычка ездить с малым количеством топлива, в результате чего агрегат работает «на сухую», подвергаясь повышенному износу.

Преимущества и недостатки установки электробензонасоса на карбюраторный двигатель

В списке основных плюсов после установки электрического насоса на карбюратор следует выделить легкость запуска ДВС. Двигатель заводится быстро, причем как на холодную, так и на горячую, снижается нагрузка на АКБ и стартер. Что касается эксплуатации, при правильном подключении в салоне не так сильно пахнет бензином, также горючее расходуется более экономно.

Если говорить о недостатках, тогда стоит отметить только сложность установки и необходимость приобретения самого насоса. Также для нормальной работы насоса требуется исправность электрических систем автомобиля, а также нормальный уровень заряда АКБ.

Плюсы и минусы установки электрического топливного насоса

К явным достоинствам использования такой системы топливоподачи можно отнести:

• —
• обеспечение стабильной подачи бензина во всём диапазоне рабочих оборотов мотора; —
• простота установки, не требующая больших затрат и привлечения профессиональных автослесарей: все работы легко можно провести в гараже своими руками; —
• минимальное обслуживание и надёжность системы. Насос не требует вмешательства в течение всего срока эксплуатации. Главное, периодически менять фильтр тонкой очистки топлива; —
• легкость и оперативность возврата топливной трассы в прежнее состояние с использованием механического бензонасоса. Это несомненный плюс, если вдруг придётся ремонтировать автомобиль «в поле»; —
• низкая цена модернизации топливной системы. По крайней мере, в течение всего срока эксплуатации своего автомобиля на замену штатных топливных насосов было потрачено гораздо больше денег.

Но у этой системы есть и ряд недостатков:

• Насос охлаждается исключительно за счёт проходящего через него бензина. Достаточно несколько раз поехать на «сухом баке» для его критического перегрева и выхода из строя. Это обязательно нужно учитывать.
• Вибрации и шум насоса при работе. Но стоит отметить, что за шумом работы двигателя их не слышно, не говоря уже о шуме при движении авто. Если установлена шумоизоляция моторного отсека, то его практически неслышно даже при незаведенном моторе.
• Зависимость от электричества. С таким насосом необходимо следить за состоянием АКБ и работоспособностью генератора.
• Необходимость в обратной магистрали. Излишки перекачиваемого бензина должны возвращаться в бак, для чего и требуется «обратка». Поэтому владельцы совсем старых ВАЗов и АЗЛК без «обратки» будут вынуждены покупать дополнительные трубки и обустраивать обратную магистраль.

На практике же минусы использования насоса даже нельзя назвать полноценными недостатками — это просто особенности конструкции и эксплуатации топливной системы на электробензонасосе в целом.

Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД

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

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

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

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

Разновидности топливных насосов низкого давления

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

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

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

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

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

Виды бензонасосов

Существует три основных вида топливных электронасосов – шестеренный, центробежный и роликовый.

Шестеренный

В шестеренном насосе топливо подается при помощи ротора (внутренней шестерни, подвижной), который располагается эксцентрично относительно статора (внешней шестерни, неподвижной). При вращении ротора боковые части его зубьев образуют небольшие камеры, которые меняют свой размер в зависимости от того, в каком месте проходят статор.

На входе камеры имеют максимальный размер и засасывают за счет разряжения в себя топливо. По мере вращения относительно статора камера уменьшается в размерах, за счет чего обеспечивается подача и нагнетание топлива на выходе из насоса.

Роликовый

Аналогичный принцип используется в роликовом насосе, в котором подача топлива осуществляется также благодаря эксцентричному расположению вращающегося ротора с подвижными роликами и неподвижного статора. Ролики перемещаются в специальных углублениях в роторе. Пространство, возникающее между ротором и роликом, полностью заполняется топливом в момент, когда ролик под действием центробежной силы максимально стремится вырваться из ротора.

Продолжая вращаться, ротор перемещает ролики относительно статора, форма которого меняется, заставляя ролики прижиматься к центру оси вращения ротора и сжимая тем самым топливо. На выходе создается дополнительное условие, при котором открывается отверстие выпуска, и топливо под высоким давлением удаляется из насоса.

Центробежный

В центробежном насосе подача топлива обеспечивается при помощи крыльчатки, которая оснащается специальными лопатками по всему периметру. Вращение крыльчатки происходит внутри полости, оснащенной двумя каналами – всасывающим и нагнетательным. Вращательные движения лопаток обеспечивают вихревой поток топлива, за счет чего достигается повышение давления.

Если шестеренный и роликовый насосы в силу особенностей конструкции монтируются непосредственно в топливопровод, то центробежный насос размещается в топливном баке. В современных топливных системах предпочтение отдается центробежному насосу, который значительно менее шумный, обеспечивает более ровный (без пульсаций) поток подаваемого топлива, хотя при этом и имеет ограничения по производительности и создаваемому давлению.

Управление работой электрического ТН обеспечивается благодаря блоку управления ДВС. Топливный насос начинает свою работу параллельно с включением зажигания, однако существуют автомобили, в которых насос активируется при открытии водительской двери (еще до того, как будет вставлен ключ зажигания или нажата кнопка пуска).

Электрический насос способен поддерживать довольно узкий, но достаточный для нормальной работы двигателя, диапазон рабочего давления, которое регулируется за счет изменения напряжения и при помощи предохранительного клапана, ограничивающего максимально допустимое давление в системе.

Вакуумный

В основу работы вакуумного насоса положен обычный бензонасос карбюраторного мотора. Единственная лишь разница в приводе, но сама механическая часть практически идентична.

Имеется мембрана, разделяющая рабочий модуль на две камеры. В одной из этих камер располагается два клапана – впускной (связан каналом с баком) и выпускной (ведущий к топливной магистрали, подающей топливо далее в систему).

Эта мембрана при поступательном движении создает разрежение в камере с клапанами, что приводит к открытию впускного элемента и закачке в нее бензина. При обратном движении впускной клапан перекрывается, но открывается выпускной и топливо просто выталкивается в магистраль. В общем все просто.

Что касается электрической части, то работает она по принципу втягивающего реле. То есть, имеется сердечник, и обмотка. При подаче напряжения на обмотку, возникающее в ней магнитное поле втягивает сердечник, связанный с мембраной (происходит ее поступательное движение). Как только напряжение пропадает, возвратная пружина возвращает мембрану в исходное положение (возвратное движение). Подача импульсов на электрическую часть управляется электронным блоком управления инжектором.