GDI Принцип работы ТНВД GDI
10.09.2006
Непосредственный впрыск топлива
Двигатель системы GDI
Во-первых, это большой шаг вперед для нашего с Вами понимания принципов работы ТНВД GDI, потому что нигде ранее и никогда ранее такой материал не публиковался.
Даже можно сказать громче: это революционная статья, ключ к пониманию многих процессов в ТНВД GDI.
А во-вторых, такой «простенький» на первый взгляд материал говорит об уровне «mek»…
(…мы привыкли, что это ник одного человека, а на самом деле этот ник является начальными буквами фамилий Специалистов, которые «живут с GDI рука об руку»).
(Kublitsky Dmitry Jurjevich)
Топливный насос высокого давления (трехсекционный)
Принцип работы
1 – топливный бак
2 – топливный фильтр
3 — фильтрик
4 – компенсатор-ограничитель пульсаций топлива (низкое давление)
5 – перепускной клапан шарикового типа (низкое давление)
6 — пластины
7– перепускной клапан шарикового типа (высокое давление)
8 – пластинчатый клапан на линии сброса утечек из надплунжерного пространства
9 – компенсационная камера высокого давления
10 – топливная рейка
12 – регулятор высокого давления
Под давлением около 0.3 MPa топливо проходит через топливный фильтр 2 и поступает в ТНВД через фильтрик 3, конструктивно расположенный в компенсаторе-ограничителе пульсаций
топлива 4.
Именно здесь происходит разделение топливных линий (магистралей).
Линия низкого давления:
1 – топливный бак
2 – топливный фильтр
4 – перепускной клапан шарикового типа 8 – компенсационная камера (расположена параллельно течению топлива) 9 – топливная рейка
Линия высокого давления:
1 – топливный бак
3 MPa) , когда топливо поступает в топливную рейку по линии низкого давления.
Это весьма важный элемент в конструкции ТНВД.
Этот снимок уже публиковался, но не лишне повторить его «в тему».
Возможные неисправности при «забитости» фильтрика:
- — плохой запуск двигателя и не с первого раза
— неустойчивая работа двигателя на ХХ
— неуверенное ускорение
— отсутствии режима «кик-даун»
— неправильный и нестабильный переход из режима работы на сверхобедненной топливной смеси в режим работы на стехиометрическом составе ТВС
Лирическое послесловие:
- Как показывает практика mek, бывало, и не так уж и редко, что при разборке ТНВД оказывалось, что внутри нет положенного «фильтрика».
А нет «фильтрика» — все….скоро к Вашему насосу придет старуха с косой за плечами и позовет его в дальний путь…
Она придет чуть позже и при таком состоянии фильтрика, как на вышеприведенном фото. Видите почему?
«Дырдочка». Наверняка причиной явились чьи-то «шаловливые ручки».
-
Примечание:Информация предоставлена мастерской Дмитрия Юрьевича Кублицкого.
«The Moscow center of diagnostics and repair of systems GDI»
(Kublitsky Dmitry Jurjevich)
Владимир Петрович
© Легион-Автодата
Потому что есть Увлеченность и желание стать Лучшими.
Более Лучшими.
Информацию по обслуживанию и ремонту автомобилей вы найдете в книге (книгах):
Книга Mitsubishi двигатели V6 6G72, 6G73, 6G74, 6G74, 6A12, 6A13, электросхемы.
Руководство по ремонту и эксплуатации. Профессионал. Легион-Aвтодата
MotorData полный доступ, 1 месяц, 1 рабочее место
Диагностический адаптер ELM327 Bluetooth L и MotorData OBD
Топливный насос высокого давления. Рядный ТНВД
Примером рядного топливного насоса высокого давления применяемого на легковых автомобилях является насос дизеля Мерседес 190, состоящий из нескольких одинаковых секций. В передней части этого насоса расположен вакуумный насос 14, приводимый в движение эксцентриком 2, расположенным на торце кулачкового вала.
В нижней части корпуса насоса установлен кулачковый вал, который соединяется со звездочкой привода через муфту опережения впрыска.
На кулачковом валу имеются профилированные кулачки для каждой насосной секции и эксцентрик для приведения в движение насоса низкого давления, который крепится к привалочной плоскости насоса высокого давления.
Рис. Топливный насос высокого давления Мерседес:
1 – штуцер подключения вакуумного усилителя тормозов; 2 – эксцентрик привода вакуумного насоса; 3 – звездочка приводной цепи; 4 – автоматическая муфта опережения впрыска; 5 – винт установки начала впрыска; 6 – подача топлива; 7 – трубопровод высокого давления; 8 – рычаг перекрытия подачи топлива; 9 – вакуумная камера остановки двигателя; 10 – вакуумная камера увеличения частоты вращения коленчатого вала; 11 – регулятор частоты вращения; 12 – пробка для установки приспособления регулировки начала впрыска; 13 – топливоподкачивающий насос; 14 – вакуумный насос
В перегородке корпуса против каждого кулачка установлены роликовые толкатели 14. Оси роликов своими концами входят в пазы корпуса насоса, предотвращая проворачивание толкателей.
Рис. Секция рядного ТНВД:
1 – зубчатый сектор; 2 – регулирующая поворотная втулка плунжера; 3 – боковая крышка; 4 – штуцер нагнетательного клапана; 5 – корпус нагнетательного клапана; 6 – нагнетательный клапан; 7 – гильза плунжера; 8 – плунжер; 9 – рейка ТНВД; 10 – поводок плунжера; 11 – возвратная пружина плунжера; 12 – нижняя тарелка возвратной пружины; 13 – регулировочный болт; 14 – роликовый толкатель; 15 – кулачковый вал
Насосные секции установлены в верхней части корпуса и крепятся винтами.
Основной частью каждой насосной секции является плунжерная пара, состоящая из плунжера 8 и гильзы 7. Плунжерную пару изготовляют из хромомолибденовой стали и подвергают закалке до высокой твердости. После окончательной обработки подбором производят сборку плунжеров и гильз так, чтобы обеспечить в соединении зазор, равный 3…5 мкм. Этим достигается максимальная плотность сопряжения взаимодействующих деталей обеспечивающих давление впрыскивания топлива до 1200 кгс/см2.
Сверху каждой плунжерной пары установлен нагнетательный клапан 6, размещенный в корпусе 5.
При вращении кулачкового вала 15 насоса выступ кулачка набегает на роликовый толкатель 14, который через регулировочный болт воздействует на плунжер 8 и перемещает его вверх. Когда выступ кулачка выходит из-под ролика толкателя, пружина 11, упирающаяся в тарелки, возвращает плунжер в первоначальное положение. Рейка 9 входит в зацепление с зубчатым венцом поворотной втулки 2, надетой на гильзу.
Регулирование состава топливовоздушной смеси в дизельном двигателе происходит изменением подачи топлива при неизменном количестве воздуха, в отличие от бензиновых двигателей, где изменяется и то и другое.
В рядных ТНВД изменение подачи топлива, обычно осуществляется за счет рейки, однако изменение подачи может осуществляться и за счет золотника, который перемещается по плунжеру. В рассматриваемом ТНВД при перемещении рейки 9 вдоль ее оси втулка 2 поворачивается на гильзе и, действуя на выступы плунжера, поворачивает его, в результате чего изменяется количество топлива, подаваемого к форсункам. Ход рейки ограничивается стопорным винтом, входящим в ее продольный паз. Задний конец рейки соединен с тягой регулятора частоты вращения коленчатого вала, установленного в корпусе ТНВД.
Принцип работы секции насоса
Принцип работы секции насоса заключается в следующем. При движении плунжера 1 вниз внутреннее пространство гильзы 12 наполняется топливом, и одновременно оно подается насосом низкого давления в подводящий канал 10 корпуса 11 насоса.
Рис. Схема работы секции насоса высокого давления:
а – впуск топлива; б – начало подачи; в – конец подачи;
1 – плунжер; 2 – продольный паз; 3 – выпускное отверстие; 4 – сливной канал; 5 – пружина; 6 – нагнетательный клапан; 7 – разгрузочный поясок; 8 – надплунжерное пространство; 9 – впускное отверстие; 10 – подводящий канал; 11 – корпус насоса; 12 – гильза; 13 – винтовая кромка
При этом открывается впускное отверстие 9, и топливо поступает в надплунжерное пространство 8.
Затем под действием кулачка плунжер начинает подниматься вверх, перепуская топливо обратно в подводящий канал 10 до тех пор, пока верхняя кромка плунжера 1 не перекроет впускное отверстие 9 гильзы. После перекрытия этого отверстия давление топлива резко возрастает и при рабочем давлении топливо, преодолевая усилие пружины 5, поднимает нагнетательный клапан 6 и поступает в топливопровод.
Дальнейшее перемещение плунжера вверх вызывает повышение давления, превышающее давление, создаваемое пружиной форсунки, в результате чего игла форсунки приподнимается и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания. Подача топлива продолжается до тех пор, пока винтовая кромка 13 плунжера не откроет выпускное отверстие 3 в гильзе, в результате чего давление над плунжером резко падает, нагнетательный клапан 6 под действием пружины закрывается и надплунжерное пространство разъединяется с топливопроводом высокого давления. При дальнейшем движении плунжера вверх топливо перетекает в сливной канал 4 через продольный паз 2 и винтовую кромку 13 плунжера.
Нагнетательный клапан 6 разгружает топливопровод высокого давления, так как он снабжен цилиндрическим разгрузочным пояском 7, который при посадке клапана на седло обеспечивает увеличение объема топливопровода. Этим достигается резкое прекращение впрыскивания топлива и устраняется возможность его подтекания через распылитель форсунки, что улучшает процесс смесеобразования и сгорания рабочей смеси, а также повышает надежность работы форсунки.
Клапаны ТНВД
В ТНВД с рядным расположением плунжерных пар применяются нагнетательные клапана объемного течения и ограничения обратного течения, а также клапана постоянного давления.
Клапана обратного течения применяются для демпфирования волн обратного давления топлива, возникающих при закрытии распылителя форсунки, что уменьшает износ распылителя и подвпрыски топлива в цилиндры двигателя. Клапан устанавливается как дополнительный над обычным клапаном перед топливопроводом высокого давления, идущим к форсунке.
Рис.
а – с клапаном объемного течения и ограничением обратного течения; b – с клапаном постоянного течения; 1 – корпус нагнетательного клапана; 2 – обратный клапан; 3 – промежуточный объем; 4 – разгрузочный поясок; 5 – сферический клапан; 6 – втулка клапана; 7 – нагнетательный клапан; 8 – жиклер; 9 – обратный клапан
Штуцер ТНВД с нагнетательным клапаном:Клапан состоит из головки с запорной конической фаской, разгрузочного пояска 4 и хвостовика с прорезями для прохода топлива. Сверху на клапан установлена пружина 3, которая прижимает его к седлу. При подаче топлива разгрузочный поясок вместе с конусом клапана приподнимается над направляющей втулкой и топливо под давлением поступает к форсунке. При закрытии основного клапана клапан обратного течения перекрывает доступ обратных волн топлива.
Клапана постоянного течения применяются на ТНВД с давлением впрыска более 800 кг/см2, для уменьшения кавитации. При подаче топлива через нагнетательный клапан в конце хода нагнетания шариковый обратный клапан под действием обратных волн давления топлива открывается и система топливоподачи действует как нагнетательный клапан с перепускным дросселем.
При уменьшении давления клапан закрывается, при этом в магистрали сохраняется постоянное давление.
Перемещение плунжера во втулке с момента закрытия впускного отверстия до момента открытия выпускного отверстия называется активным ходом плунжера, который в основном и определяет количество подаваемого топлива за цикл работы топливной секции.
Изменение количества топлива, подаваемого секцией за один цикл, происходит в результате поворота плунжера зубчатой рейкой 5. При различных углах поворота плунжера благодаря винтовой кромке смещаются моменты открытия выпускного отверстия. При этом, чем позднее открывается выпускное отверстие, тем большее количество топлива может быть подано к форсункам.
Рис. Схема изменения подачи топлива:
1 – гильза; 2 – впускное отверстие; 3 – плунжер; 4 – винтовая кромка; 5 –рейка
На рисунке показаны следующие положения винтовой кромки плунжера за цикл работы топливной секции:
- положение а – нулевая подача топлива. Плунжер 3 повернут так, что его продольный паз расположен против выпускного отверстия, в результате чего при перемещении плунжера вверх топливо вытесняется в сливной канал, подача топлива прекращается и двигатель останавливается
- положение б – промежуточная подача, так как при повороте плунжера 3 по часовой стрелке объем вытесненного топлива уменьшается так как выпускное отверстие открывается раньше
- положение в – максимальная подача топлива и наибольший активный ход плунжера 3. В этом случае расстояние от винтовой кромки 4 плунжера до выпускного отверстия будет наибольшим
Плунжер 3 повернут так, что его продольный паз расположен против выпускного отверстия, в результате чего при перемещении плунжера вверх топливо вытесняется в сливной канал, подача топлива прекращается и двигатель останавливается» Блог ноу-хау NAPA
Опубликовано Джефферсон Брайант Ноу-хау
Внутри вашего автомобиля есть множество компонентов, о которых редко задумываются, такие детали, как усилитель тормозов, термостат радиатора или топливный насос. Эти части спрятаны и выполняют свою работу до тех пор, пока не наступит день, когда они перестанут работать.
Именно тогда эти части быстро становятся бременем. Топливный насос является одним из тех критических компонентов, о котором забывают вплоть до его смерти, и, конечно, когда топливный насос выходит из строя, он просто выходит из строя, редко когда появляется предупреждение. Топливные насосы, как правило, не подлежат восстановлению (некоторые насосы послепродажного обслуживания подлежат ремонту, а стандартные — нет), поэтому замена — единственный вариант. Большинство новых автомобилей получат заводской сменный насос, и на этом все, но для старых автомобилей и модифицированных автомобилей есть несколько вариантов. Топливные насосы бывают трех основных видов; диафрагма, роторно-лопастной и геротор. У каждого есть плюсы и минусы в их конструкции.
Мембранные насосы
Классический механический мембранный насос идеально подходит для карбюраторных двигателей, но он не может обеспечить давление для EFI. Это очень надежно для карбюраторных приложений. Мембранные насосы используют композитную мембрану, которая изгибается вверх-вниз над топливным баком.
Чаша имеет вход и выход, каждый с обратным клапаном, обеспечивающим одностороннее движение жидкости. Когда диафрагма движется вверх, она создает вакуум, втягивая топливо из топливного бака в топливный бак. Затем исполнительный рычаг толкает мембрану вниз, выталкивая топливо под давлением, которое для карбюраторных двигателей составляет около 6 фунтов на квадратный дюйм. В более старых карбюраторных двигателях используются почти исключительно механические мембранные насосы, и некоторые из более дешевых электрических насосов вторичного рынка также используют этот стиль. Мембранные насосы просты по форме и функциям, служат долгие годы. Даже если оставить его на 20 лет, диафрагменный насос, как правило, все еще будет работать, как только он получит свежую порцию топлива.
Самым большим преимуществом диафрагменного насоса является то, что он всасывает топливо из бака. В отличие от других типов насосов, этот тип создает вакуум в топливной камере, поэтому, если у вас кончится бензин, диафрагменный насос быстро закачает новое топливо в насос и в двигатель без заливки.
грунтовка. Грязное топливо также не является проблемой, так как насос не может быть поврежден грязным топливом (двигатель может, но не насос), поскольку топливо не проходит ни через одну из движущихся частей. Механические мембранные насосы, как правило, также легко заменяются, они крепятся болтами непосредственно к двигателю (который приводит насос в движение). Мембранные насосы не так эффективны, как другие конструкции, что ограничивает их использование карбюраторными двигателями. Есть несколько высокопроизводительных механических насосов, но они с поршневым приводом.
Ротационно-лопастные насосы
Ротационно-лопастные насосы, такие как популярные на вторичном рынке насосы Holley Red и Blue, имеют крыльчатое колесо внутри круглого основания. Лопастное колесо вращается не по центру, создавая полость в форме полумесяца. Когда колесо вращается, скользящие лопасти входят в колесо и выходят из него, вращаясь у стенок насоса, втягивая топливо в насос, когда серп открывается, а затем сжимая его, когда он закрывается.
Это и есть давление топлива. Это скользящее действие генерирует довольно много тепла за счет трения.
Ротационно-пластинчатые насосы обычно используются для приложений с низким давлением и имеют почти Т-образную конфигурацию (двигатель вверху, вход/выход внизу), а некоторые из них представляют собой встроенные пластинчато-поршневые насосы. Применения с высокой производительностью и высоким давлением требуют конструкции с роликовыми лопастями. В то время как пластинчатые насосы имеют высокое трение о кромки лопастей, в конструкции роликов используется стержень качения, что устраняет трение. Лопасти этого типа больше подходят для высокого давления и более эффективны. Грязное топливо является серьезной проблемой для всех пластинчато-роторных насосов. Грязь увеличивает износ лопастей и корпуса насоса, снижая выходное давление.
Героторные насосы
В большинстве современных транспортных средств используется героторная конструкция, которая лучше всего подходит для электрических систем высокого давления и больших объемов.
Героторный насос работает за счет вращения цилиндрического зубчатого колеса, которое приводит в действие внутреннее зубчатое колесо с зубьями на внутренней стороне кольца. Зубчатый венец вращается внутри полости, создавая всасывание на входе и большое давление на выходе. Героторные насосы очень эффективны, бесшумны и могут создавать очень высокое давление. Самым большим недостатком героторного насоса является то, что грязное топливо может быстро вывести из строя насос, а также перегреть его. Недостаток топлива убивает эти насосы быстрее всего. При снижении подачи топлива к насосу возникает кавитация, которая разрушает насос за считанные минуты. Это причина, по которой вы всегда хотите поддерживать как минимум 1/4 бака топлива в баке вашего автомобиля.
При использовании героторного насоса на вторичном рынке важно установить насос как можно ближе к баку с хорошей самотечной подачей из бака. Распространенным заблуждением является то, что героторные насосы не создают вакуум на стороне всасывания, а это означает, что они должны питаться под действием силы тяжести из топливного бака.
На самом деле героторные насосы могут создавать значительный вакуум. По мере увеличения вакуума скорость кипения топлива уменьшается, и топливо превращается в пар. Это вызывает кавитацию, которая представляет собой схлопывание пузырьков воздуха. Кавитация подобна множеству крошечных взрывов внутри насоса, не требуется много времени, даже несколько минут, чтобы разрушить насос. Установив насос как можно ближе к баку, с хорошей самотечной подачей, вы уменьшите количество вакуума, создаваемого насосом, устраняя проблемы с паром.
В дизельных и бензиновых двигателях с непосредственным впрыском используется механический насос для создания более высокого давления, необходимого для работы. Эти насосы с поршневым приводом аналогичны диафрагменным насосам, поршневая конструкция крепится к двигателю, как стандартный диафрагменный насос, но в нем используется поршень вместо резиновой диафрагмы, что позволяет создавать гораздо более высокое давление.
Двигателям GDI требуется 2500 фунтов на квадратный дюйм, в то время как дизельные двигатели используют давление топлива до 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Они часто сбиваются с выступа на распределительном валу. Подобно диафрагменному насосу, поршневой насос всасывает топливо в насос и вытесняет его под давлением; разница здесь в том, что нет разрывной диафрагмы, а действие поршня может создать значительно большее давление и больший объем потока.
Поскольку насос установлен на блоке и работает от распределительного вала, насос производит только то, что необходимо двигателю; нет необходимости в обратке от топливной рампы. Механический насос питается от электрического подъемного насоса. Это одинаково как для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском, так и для дизельных двигателей. Высокопроизводительные двигатели GDI (термин, используемый для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском) требуют некоторых изменений при повышении мощности. Comp Cams теперь производит настроенные кулачки кулачков для двигателей GM серии Gen V LT1, так что вы можете увеличить выход топлива, чтобы соответствовать этому новому нагнетателю, а также становятся доступными механические насосы большого диаметра.
Для индивидуального применения, независимо от типа насоса, который вы выбираете, вам нужно знать, какой размер выбрать. В то время как старая склонность больше, тем лучше, часто оказывается правдой, бывают ситуации, когда слишком мощный топливный насос может вызвать проблемы. Топливный насос предназначен для перемещения жидкости и создания давления. Типичный карбюратор требует давления топлива 7-14 фунтов на квадратный дюйм, чтобы гарантировать, что камеры остаются полными. Для систем EFI требуется совершенно другое давление, но обычно оно находится в диапазоне от 26 до 60 фунтов на квадратный дюйм, больше с наддувом.
Недавно у нас был малолитражный двигатель мощностью 400 лошадиных сил с EFI, для которого требовалось давление топлива 26 фунтов на квадратный дюйм. Из-за некоторых проблем с подачей топлива мы в конечном итоге установили чудовищный топливный насос, способный выдавать 100 фунтов на квадратный дюйм и питать карбюраторный двигатель мощностью 1500 л.
с. Мы заметили, что манометр топлива медленно поднимался почти до 30 фунтов на квадратный дюйм, даже во время движения автомобиля, потому что топливный насос был слишком большим, из-за чего двигатель работал на обогащенной смеси. Он просто проталкивал топливо через встроенный регулятор на установке TBI. Отдельный высокопроизводительный регулятор мог бы решить эту проблему, однако дело в том, что слишком большой размер может быть проблемой в определенных ситуациях. В конце концов, насос вышел из строя, потому что линия подачи из резервуара была недостаточно большой, чтобы поддерживать потребности насоса, и в нем возникла кавитация, которая разрушила его. Настройка вашей топливной системы требует большего внимания, чем просто «подойдет любой насос».
Что касается срока службы топливного насоса, вы можете сделать несколько вещей, чтобы сохранить его в рабочем состоянии. Большинство OEM-электрических топливных насосов расположены внутри топливного бака.
Это необходимо для подачи в насос достаточного количества топлива, а также для поддержания насоса в прохладном и бесшумном режиме. Вы едва услышите насос, если повернете ключ зажигания в положение «включено» и прислушаетесь. Несколько секунд жужжания, а затем он прекращается. Это давление топлива, чтобы двигатель мог запуститься.
Ключевым моментом здесь является охлаждение насоса. Горячий насос — это мертвый насос, поэтому рекомендуется никогда не допускать, чтобы ваш бензобак опускался ниже 1/4 бака. Конечно, случайное падение ниже 1/4 неизбежно, но постоянная езда с менее чем 1/4 бака очень плохо влияет на топливные насосы в баке.
Другой трюк — заменить топливный фильтр. Большинство производителей советуют менять топливный фильтр каждые 20-40 тысяч километров. Когда фильтр забивается, ваш двигатель с трудом получает необходимое топливо, и насосу приходится работать усерднее, проталкивая фильтр, сокращая срок его службы.
Ознакомьтесь со всеми деталями топливной и выхлопной системы 
Для получения дополнительной информации о топливных насосах и других деталях топливной системы поговорите со знающим специалистом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.
Категории
Ноу-хау
Теги
диафрагменный насос, топливо, впрыск топлива, топливный насос, замена топливного насоса, героторный насос, насос, пластинчато-роторный насос, что такое топливный насос
Джефферсон Брайант, завсегдатай редукторов, проводит в магазине больше времени, чем где бы то ни было. Его карьера началась в автомобильной аудиоиндустрии в качестве менеджера магазина, а затем он проложил себе путь до должности дизайнера продукции в Rockford Fosgate. В 2003 году он начал писать технические статьи для журналов и с тех пор работает автомобильным журналистом. Его работы были представлены в Car Craft, Hot Rod, Rod & Custom, Truckin’, Mopar Muscle и многих других. Джефферсон также написал 4 книги и выпустил бесчисленное количество видеороликов. Джефферсон управляет Red Dirt Rodz, своей личной студией в гараже, где производятся все его журнальные статьи и технические видеоролики.
Электрический топливный насос
Дом, Библиотека по ремонту автомобилей, Автозапчасти, Аксессуары, Инструменты, Руководства и книги, Автомобильный БЛОГ, Ссылки, Индекс
Copyright AA1Car.com
Электрический топливный насос используется на двигателях с впрыском топлива для перекачки топлива из бензобака к форсункам. Насос должен подавать топливо под высоким давлением (обычно от 30 до 85 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от применения), чтобы форсунки могли впрыскивать топливо в двигатель. Давление топлива должно быть в пределах спецификации для правильной работы двигателя. Слишком низкое давление может привести к нехватке топлива в двигателе, что приведет к его обедненной работе, пропускам зажигания, колебаниям или остановке. Слишком высокое давление топлива может привести к неровной работе двигателя, перерасходу топлива и загрязнению окружающей среды.
Электрические топливные насосы обычно устанавливаются внутри топливного бака, хотя некоторые из них могут быть установлены снаружи бака.
Некоторые автомобили могут иметь даже два топливных насоса (перекачивающий насос внутри бака и основной топливный насос снаружи). Расположение в баке помогает приглушить жужжание, производимое двигателем электронасоса, а погружение насоса в топливо помогает смазывать и охлаждать двигатель насоса. Езда с топливным баком, заполненным менее чем на 1/4, может сократить срок службы насоса из-за его перегрева. Это также увеличивает риск кратковременного голодания насоса при резком повороте, торможении или ускорении. Закончившийся бензин иногда может повредить электрический топливный насос, лишив его охлаждения и смазки.
Насос обычно является частью узла отправки, который включает в себя поплавок, который посылает электрический сигнал на указатель уровня топлива на приборной панели. Если требуется замена электрического топливного насоса, его можно заменить как отдельный элемент или как полный модуль в сборе (что дороже, но проще и менее хлопотно).
Электрические топливные насосы бывают различных конструкций.
В некоторых старых приложениях используется насос прямого вытеснения с роликовой ячейкой. В этом типе используются ролики, установленные на смещенном диске, который вращается внутри стального кольца. Топливо втягивается в промежутки (ячейки) между роликами и проталкивается от входа насоса к выходу. Насосы с роликовыми ячейками обычно вращаются со скоростью около 3000 об/мин. Этот тип насоса может создавать очень высокое давление, а скорость потока имеет тенденцию быть постоянной. Но выход идет импульсами, поэтому в топливопроводе после насоса часто монтируют глушитель для гашения импульсов давления. Насос с роликовыми ячейками также может быть установлен снаружи топливного бака и использоваться со вторым питающим насосом низкого давления, установленным внутри топливного бака.
Еще один тип поршневых насосов — героторные. Эта конструкция аналогична конструкции масляного насоса и использует смещенный ротор для подачи топлива через насос. Героторный насос обычно работает со скоростью около 4000 об/мин.
Другой вариант – пластинчато-роликовый насос. Здесь вместо роликов используются лопасти для проталкивания топлива через насос.
В большинстве новых автомобилей используется топливный насос «турбинного» типа. Турбинный насос имеет рабочее колесо, прикрепленное к двигателю. Лопасти крыльчатки проталкивают топливо через насос, когда крыльчатка вращается. Этот тип насоса не является объемным насосом, поэтому он не производит пульсаций, работает очень плавно и тихо. Он работает на более высоких скоростях, обычно до 7000 об/мин, и потребляет меньше тока, чем насосы более старого типа. Кроме того, он менее сложен в производстве и очень долговечен. Некоторые поставщики насосов вторичного рынка используют этот тип насоса для замены старых моделей.
ПРИМЕЧАНИЕ. Сменные топливные насосы НЕ обязательно должны быть того же типа, что и оригинальные. Но они должны быть способны создавать то же рабочее давление и подавать тот же объем топлива, что и оригинал.
Использование неподходящего насоса или замена другого насоса может привести к проблемам с управляемостью из-за колебаний давления или расхода топлива.
Как работает электрический топливный насос
Когда водитель включает ключ зажигания, модуль управления трансмиссией (PCM) включает реле, которое подает напряжение на топливный насос. Двигатель внутри насоса начинает вращаться и работает несколько секунд, чтобы создать давление в топливной системе. Таймер в PCM ограничивает время работы насоса до запуска двигателя.
Топливо всасывается в насос через впускную трубку и сетчатый фильтрующий рукав (что помогает предотвратить попадание ржавчины и грязи в насос). Затем топливо выходит из насоса через односторонний обратный клапан (который поддерживает остаточное давление в системе, когда насос не работает) и направляется к двигателю через топливопровод и фильтр.
Топливный фильтр улавливает любую ржавчину, грязь или другие твердые загрязнители, которые могли пройти через насос, чтобы предотвратить засорение такими частицами топливных форсунок.
Затем топливо поступает в топливную рампу двигателя и направляется к отдельным топливным форсункам. Регулятор давления топлива на топливной рампе поддерживает давление топлива и направляет излишки топлива обратно в бак.
На более новых автомобилях с безвозвратной системой EFI регулятор давления топлива расположен в топливном баке и является частью модуля топливного насоса. Обратного топливопровода от двигателя к баку нет.
Топливный насос работает непрерывно после запуска двигателя и продолжает работать до тех пор, пока работает двигатель и ключ зажигания включен. Насос может работать с постоянной скоростью или с переменной скоростью в зависимости от нагрузки и скорости двигателя. Если двигатель заглохнет, PCM обнаружит потерю сигнала оборотов и выключит насос.
Многие автомобили (особенно Ford) также имеют «инерционный предохранительный выключатель», который отключает топливный насос в случае аварии. Это делается для снижения риска возгорания в случае разрыва топливопровода.
Сильный толчок срабатывает защитным выключателем и размыкает цепь топливного насоса. Это потребовало ручного сброса защитного выключателя после инцидента, нажав кнопку сброса на выключателе.
На большинстве старых автомобилей топливный насос работает с постоянной скоростью. Но во многих новых приложениях скорость насоса регулируется PCM, чтобы более точно соответствовать требованиям двигателя к топливу.
Отказ топливного насоса
Топливный насос должен работать в течение всего срока службы автомобиля, но он может выйти из строя в результате загрязнения внутри топливного бака (грязь или ржавчина), нехватки топлива (кончание бензина), перегрева (постоянная езда с низким уровнем топлива) , низкое напряжение (проблема с проводкой) или перегрузка (попытка преодолеть ограничение, вызванное забитым топливным фильтром). Чем интенсивнее работает насос, тем горячее он работает и тем больше ампер потребляет через свою силовую цепь.
Когда топливный насос выходит из строя, он часто просто отключается без предупреждения.
Вы едете нормально одну минуту, затем вдруг ваш двигатель глохнет, и вы застреваете на обочине дороги. Или вы выходите утром, чтобы завести машину, и обнаруживаете, что она заводится, но не заводится.
Как определить, что причиной проблемы с незапуском двигателя является неисправный топливный насос? Один из способов — прислушаться к шуму насоса после включения зажигания. Никакой шум насоса не сказал бы вам, что насос не работает. Кроме того, если вы не чувствуете запаха несгоревшего топлива в выхлопной трубе при запуске двигателя, это говорит о том, что двигатель не получает топлива. Неисправность может заключаться в неисправном насосе или в неисправном реле топливного насоса, предохранителе или проводном соединении.
На большинстве автомобилей неисправный топливный насос не будет устанавливать какие-либо диагностические коды неисправностей или включать индикатор «Проверить двигатель» (индикатор неисправности). Двигатель заведется нормально, искра будет, но он не заведется, потому что в него не поступает топливо.
Большинство двигателей последних моделей имеют штуцер для проверки давления топлива на топливной рампе двигателя. Присоединение указателя уровня топлива к фитингу клапана Шредера быстро покажет, создает ли насос какое-либо давление топлива. На двигателях, не оснащенных фитингом для проверки давления топлива, манометр давления топлива можно вставить в топливопровод в месте его соединения с топливной рампой. Если давление топлива равно нулю, насос не работает. Если давление топлива меньше, чем указано в спецификации, потребуется дополнительная диагностика, чтобы определить причину. Проблема может заключаться в неисправном регуляторе давления топлива, засорении топливной магистрали или фильтра, либо электрической неисправности в цепи проводки топливного насоса.
Еще один способ определить, что двигатель не заводится из-за отсутствия топлива, — распылить немного аэрозольной пусковой жидкости на дроссельную заслонку. Если двигатель запускается, работает несколько секунд, затем глохнет, искра и компрессия есть, но топливо из топливного насоса не подается.
Замена электрического топливного насоса
Замена топливного насоса может быть дорогостоящей. Новый электрический топливный насос может стоить от 100 до 300 долларов и более в зависимости от области применения и от того, покупаете ли вы только насос или модуль топливного насоса в сборе. Работа по замене насоса, установленного на резервуаре, также может добавить 200 долларов или более к счету за ремонт. Таким образом, вы хотите убедиться, что неисправный топливный насос является реальной проблемой, а не чем-то еще, прежде чем заменить насос.
Другие статьи о топливном насосе и топливной системе:
Диагностика топливного насоса
Гарантия на топливный насос
Как заменить электрический топливный насос в баке
Как работает электронный впрыск топлива
Топливные фильтры
Автомобиль не заводится. Топливный насос или что-то другое?
Поиск и устранение неисправностей топливных форсунок
Поиск и устранение неисправностей электронного впрыска топлива и диагностика топливного насоса
Диагностика топливной системы: поиск наилучшего подхода
Диагностика безвозвратных электронных систем впрыска топлива
Поиск и устранение неисправностей и очистка топливных форсунок
Некачественный бензин может вызвать проблемы с производительностью
Топливный насос Связанная техническая информация:
Часто задаваемые вопросы о топливных насосах Delphi (файл PDF).