Топливный насос автомобиля: виды, устройство и принцип работы

Как работает бензонасос на инжекторе: конструктивные особенности. Топливный насос инжекторного двигателя. – Автомастер

ТН с электроприводом

Долговечную работу, простоту изготовления и большую эффективность можно получить при использовании электрического бензонасоса, который управляется специальным реле. Он позволяет создать давление в пределах 0,3-0,4 МПа (в двигателях с непосредственным впрыском – до 0,7 МПа), что превосходит возможности механического ТН. Устройство во многом зависит от того, где находится топливный насос: в баке или в подкапотном пространстве. Но принцип работы всех ТН такого типа можно считать идентичным. В подавляющем большинстве современных авто используется погружаемый бензонасос, который располагается в баке. Это хоть и чревато небольшими механическими потерями и уязвимостью, связанными с большой длиной топливной магистрали, но насос получает гораздо лучшее охлаждение.

В процессе работы омывающее корпус и проходящее сквозь электродвигатель топливо отводит значительную часть тепла. Именно поэтому на ресурсе так сильно сказывается езда с практически пустым баком.

Устройство

Электрический бензонасос состоит из двух частей: электрического привода (представляет собой обычный электродвигатель) и насосной части (закачивает горючее из топливозаборника). Погружаемые насосы размещаются в едином корпусе с сеточкой, осуществляющей грубую очистку топлива.устройство бензинового топливного насоса

В зависимости от конструкции заборного механизма, существуют несколько видов насосной части:

  • роликовый насос. Топливо подается за счет вращения ротора с подвижными роликами. При увеличении пространства между роликом и ротором в свободном пространстве создается разряжение, которое заполняется бензином. При дальнейшем вращении ротора пространство уменьшается, что позволяет создать давление и подать топливо через выпускной канал;
  • шестеренчатый бензонасос. Принцип работы схож с предыдущим видом, но изменения площади свободного пространства происходит вследствие вращения шестерни;
  • центробежный насос. Нагнетание топлива возникает из-за завихрения, провоцируемого вращением крыльчатки в корпусе. Подача и отвод горючего осуществляется через соответствующие каналы внутри корпуса.устройство электробензонасоса

Дополнительно можно выделить гибридные топливные насосы. Конструктивно они напоминают механические устройства, но движение диафрагмы осуществляется не приводом толкателя, а электромагнитным клапаном и специальным реле.

Логика работы

В автомобилях, у которых управление основными узлами жизнеобеспечения ДВС осуществляется по CAN-шине, команду к запуску бензонасос получает от электронного блока управления двигателем. Перед запуском ДВС необходимо создать давление в топливопроводе, поэтому сразу после включения зажигания ЭБУ подает сигнал на реле, которое включает бензонасос. В некоторых авто подача питания на реле и включение бензонасоса осуществляется в момент открытия водительской двери. Время работы бензонасоса в таком режиме исчисляется секундами, после чего питание отключается. Последующий запуск произойдет уже при начале вращения стартера.схема реле бензонасоса

Основные неисправности, простейшая диагностика

К основным поломкам, из-за которых может не работать бензонасос, относятся:

  • перегорание предохранителя;
  • обрыв питания, окисление контактов;
  • износ щеточного узла, вследствие чего ухудшается производительность, разрушение коллектора, износ втулок ротора;
  • засорение;
  • критический износ трущихся пар роликовых и шестеренчатых топливных насосов;
  • разрушение пластмассовой муфты, посредством которой вал якоря электродвигателя соединяется с ротором  насоса.интсрукция к мультиметру

Чтобы понять, почему не работает бензонасос, достаточно базовых навыков пользования мультиметром. Наличие питания на разъеме ТН после включения зажигания будет означать, что неисправность в насосе. Если питание не приходит и бензонасос не запускается, то следует проверить цепь до разъема, а также реле.

Основные симптомы неисправности:

  • увеличение шума, появление посторонних звуков;
  • провалы при резком нажатии на газ;
  • двигатель периодически глохнет (особенно на горячую);
  • проблемы с запуском.

Реле

Одним из важнейших элементов системы питания инжекторного двигателя является реле бензонасоса. Оно используется для уменьшения нагрузки на бортовую сеть, так как управление силовыми контактами осуществляется подачей слабого напряжения на соответствующие выводы электромагнитного реле. Принципиальная схема подключения бензонасоса.

Принцип работы реле, а также способы проверки вы можете увидеть на видео.

Где находится бензонасос?

Расположение бензонасоса зависит от модели автомобиля. В классике с продольным расположением двигателя данный механизм может устанавливаться возле коленчатого вала. Модели с поперечным расположением мотора могут оснащаться механическим насосом, который устанавливается в районе распределительного вала. Это распространенное положение механических модификаций.

Что такое бензонасос для автомобиля и как работает

Что же касается электрических вариантов, которые используются в инжекторных автомобилях, то их конструкция сложнее, чем у механического аналога. Во время работы такой насос издает приличный шум. Помимо шума и вибраций электрическая модификация сильно нагревается.

По этим причинам инженеры большинства автопроизводителей поместили данный механизм непосредственно в топливный бак. Благодаря этому работа топливного наоса практически не слышна и при этом он должным образом охлаждается.

Как менять бензиновый насос на карбюраторных моторах

Процедура замены бензонасоса на карбюраторных автомобилях не отличается сложностью. Сначала необходимо заглушить мотор и дать остыть ему, чтобы комфортнее было проводить ремонт. Затем выполняете несложные манипуляции:

  1. Снимаете шланги с входа и выхода топливного насоса.
  2. Выкручиваете две гайки, которыми крепится корпус насоса к мотору.
  3. Аккуратно снимаете корпус.
  4. Вынимаете шток насоса и убираете старые прокладки.

Сборку производите в обратном порядке, при необходимости меняете шток и ставите достаточное количество прокладок. Важно, чтобы шток выступал не более чем на 1,2 мм над поверхностью.

Главные преимущества

ВАЗ 2110ВАЗ 2110

Инженеры решили усовершенствовать двигатель, поэтому стала популярной инжекторная электросхема и в автомобилях ВАЗ 2110. В таком случае топливная смесь попадает под давлением прямо в камеру сгорания из форсунок.

Инжектор получил огромное преимущество над карбюраторным двигателем, и, несмотря на то, что его стоимость намного выше, применение карбюраторных систем практически нигде уже не практикуется. Ведь вся информация о двигателе собирается компьютером, поэтому возникает возможность точно дозировать количество топлива во всех режимах работы двигателя. За счет этого можно значительно уменьшить расход топлива и эффективнее использовать ресурсы бензонасоса.

Вне зависимости от вида впрыска, а он может быть двух видом — многоточечным или одноточечным, инжектор ВАЗ 2110 мгновенно реагирует на меняющиеся нагрузки.

Холодный пуск и прогрев

Инжектор по-разному работает в зависимости от температуры воздуха и двигателя. В любом случае система топливного насоса точно дозирует подачу топлива на форсунки, за счет чего можно быстро набрать необходимые обороты холостого хода.

Однако если электросхема топливного насоса перегорает, то могут появиться проблемы во время его работы. Из-за этого реакция на изменение нагрузок при минимальных расходах топлива и оптимальных крутящих моментах может быть замедленной, что может привести к выходу из строя насоса.

Бензонасоса ВАЗ 2110Бензонасоса ВАЗ 2110

Распыление топлива

В карбюраторных системах автомобилей ВАЗ 2110, топливный насос распыляет капли размером 100-120 мкм, а инжектор – 20-60 мкм.

Как работает насос: мембрана

Полезно немного покопаться в теме функционирования современного устройства, чтобы понять принцип в целом. Всё довольно просто: под влиянием стимула топливный нагнетатель подаёт горючее в карбюратор или форсунки. Если насос полностью механический, то принципы такие же, только механизм активизируется рычагом.


Мембрана насос

В насосах одну из главных ролей выполняет мембрана. Она в зависимости от режима либо всасывает топливо из резервуара, либо выталкивает его. Таким образом, в механических нагнетателях происходит подкачка горючего насосом в карбюратор.

Где находится бензонасос

Впервые сталкиваясь с необходимостью ремонта или замены, многие автолюбители спрашивают, где стоит бензонасос. Насос расположен непосредственно в бензобаке и напрямую контактирует с топливом, то есть погружается в бензин. На большинстве гражданских автомобилей бензобак находится в задней части транспортного средства под днищем.

Бензонасос установлен таким образом, чтобы находиться в верхней части бензобака. Благодаря такому размещению доступ к насосу можно получить прямо из салона. Для этого необходимо снять задний диван, так как бензонасос находится прямо под сиденьем в левой или правой части.

Основные неисправности бензонасоса

Видео: Когда «болеет» бензонасос

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Механический ТН

Насос такого типа работает от распределительного вала двигателя. Вращение эксцентрика провоцирует нажатие рычага (толкателя). На фото представлена отечественная конструкция, состоящая из рычага и балансира. У зарубежных производителей более распространена схема с двуплечим рычагом (коромыслом).устройство механического бензонасоса

Тяга насоса с диафрагмой при воздействии толкателя на балансир, преодолевая сопротивление пружины, опускается и засасывает топливо через впускной клапан. Как только эксцентрик ослабляет свое давление, пружина возвращает диафрагму, выталкивая топливо к карбюратору через выпускной клапан. При наполнении поплавковой камеры в пространстве над диафрагмой создается давление, которое пружина не может преодолеть. А поскольку балансир и тяга насоса не соединены между собой, то балансир может двигаться вхолостую. Как только давление в поплавковой камере падает, диафрагма выдавливает бензин – работа топливного насоса возобновляется.

Основные неисправности

  • Прорыв диафрагмы. Поломка случается достаточно редко, но при наступлении может обернуться капитальным ремонтом ДВС. При значительном нарушении целостности диафрагмы бензин начинает поступать в масло, разжижая его.
  • Износ сочленений эксцентрика, толкателя и балансира. В таком случае зазор между элементами получается слишком большим, что сказывается на величине хода тяги и диафрагмы.
  • Износ посадочных мест перепускных клапанов, вследствие чего клапаны начинают пропускать топлива. Также встречаются случаи перекоса клапанов, потери эластичности и засорения.
  • Поломка пружинной диафрагмы.
  • Засорение сетчатого фильтра, из-за которого бензонасос может даже сгореть.

Большое количество деталей, которые требуют подгонки, а также общие конструктивные недоработки заставили конструкторов отказаться от механических бензонасосов в работе двигателя. Примером конструктивных дефектов является закипание топлива в наддиафрагменном пространстве. Образовавшиеся пары бензина преодолевают сопротивления игольчатого клапана. В итоге во впускной коллектор непроизвольно попадает топливо, что оборачивается трудностями при последующем запуске.

Бензонасос инжекторного двигателя

Принудительный впрыск топлива в цилиндры предполагает наличие высокого давления в топливной системе. Использование для этого дополнительного насоса привело бы к существенному усложнению конструкции автомобиля. Поэтому пришлось полностью изменить существующий, придерживаясь при этом следующих требований:

  1. Давление, создаваемое насосом, должно быть достаточным для работы форсунок.
  2. Необходимость функционирования в соответствии с командами электронного блока управления.
  3. Насос должен обладать большой производительностью.

Чтобы соблюсти все требования, пришлось сделать бензонасос электрическим. Это позволило решить часть проблем. Для большей эффективности пришлось поменять и местоположение.

Бензонасос инжекторного двигателя состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • обмотка статора;
  • ротор с крыльчаткой;
  • обратный и редукционный клапаны;
  • выходной штуцер.

При описании бензонасоса нужно упомянуть о фильтре грубой очистки, так называемой сетке, которая предохраняет его составные части от попадания посторонних частиц.

устройство инжекторного бензонасоса

Местоположение

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

Изменение местоположения позволило решить сразу несколько проблем:

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

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

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

yandex.ru

Срок службы бензонасоса

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

Насос выходит из строя по двум основным причинам:

  • несвоевременная замена топливных фильтров. Причем некоторые обращают внимание только на элемент тонкой очистки, но не меньшего внимания заслуживает и чистота сеточки, которая установлена непосредственно на самом насосе. Когда насос пытается создать давление через грязный фильтр, он сильнее нагревается. Своевременное техническое обслуживание позволит продлить ресурс насоса;
  • в бензобаке часто оказывается низкий уровень топлива. Из-за этого устройство не получает должного охлаждения, поэтому риск перегрева возрастает в разы.

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

Виды поломок бензонасосов в инжекторном авто

Можно ли делать ремонт бензонасоса своим руками

5d616c41-aea0-4341-a846-e685192c3865.jpg

Механические бензонасосы, в силу своей нехитрой конструкции, подлежат ремонту – собственно, в них и ломаться-то особо нечему. Чаще всего выходит из строя мембрана, иногда шток. Все это можно заменить, хотя большинство автолюбителей предпочитает не заморачиваться и купить новый насос – стоит он недорого и меняется буквально за 10 минут.

Что касается электрического бензонасоса, то чинить его, тем более самостоятельно, не рекомендуется. Теоретически, устройство электрического бензонасоса ремонту не подлежит – так предусмотрено производителем. На практике некоторые народные умельцы вскрывают корпус и питаются отремонтировать или заменить поврежденные или вышедшие из строя детали. Такая самодеятельность чревата серьезными повреждениями топливной системы, так что экспериментировать не стоит, и лучше приобрести новый насос.

Задачи

Устройство необходимо для выполнения таких основных функций:

  • Обеспечивает двигатель необходимым количеством топлива, поступающего через топливный насос;
  • Электросхема способствует поддержанию оптимального давления в топливной магистрали.

Схема подключения

Приличная мощность электродвигателя не позволяет запитывать бензонасос от электронного блока управления (ЭБУ). Поэтому в его цепь включены контакты промежуточного реле. Благодаря высокому сопротивлению его обмотку вполне можно подключать непосредственно к блоку управления. Сработав своими контактами, реле замыкает цепь питания электродвигателя.

Провода подключения бензонасоса проходят через весь салон автомобиля. Со временем их изоляция может перетереться, что грозит коротким замыканием. Поэтому цепь бензонасоса защищена предохранителем. Для повышения надежности его номинал немного завышен. Блок, где находится предохранитель бензонасоса, на отечественных автомобилях, как правило, вынесен отдельно от общего щитка. Это позволяет в случае неисправности быстро его отыскать.

Схема подключения бензонасоса

Устранение неполадок после замены бензонасоса

Ремонт топливного насоса своими руками

Некоторые автомобилисты сталкиваются с тем, что после установки нового бензонасоса машина не запускается. Это явление объясняется тем, что новому прибору требуется некоторое время, чтобы прокачать давление, которое было устранено перед ремонтом.

После монтажа нужно запустить зажигание на 4−6 секунд. Затем в течение 5−10 секунд необходимо прокрутить двигатель. Если после этой процедуры нет никакого эффекта, нужно подождать около 1 минуты и повторить ее.

Электробензонасос на мотор с карбюратором

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

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

Однако важно понимать, что электробензонасос на карбюраторе должен работать с низким давлением, чтобы избежать переливов топлива. Что касается самой установки, электрический насос в ряде случаев устанавливается под капотом, а не в баке (как на инжекторе). Также достаточно распространенным является вариант, когда насосную секцию интегрируют прямо в бензобак.

Установка электрического бензонасоса на карбюратор

Сразу отметим, установка электробензонасоса на карбюраторный ДВС сопряжена с рядом сложностей. Обратите внимание, без надлежащего опыта проведения подобных работ проводить указную доработку топливной системы самостоятельно не рекомендуется.

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

Кроме насоса также следует подготовить следующие элементы:

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

Подготовив все необходимое, можно переходить к установке. Сначала потребуется снять датчик уровня топлива в бензобаке. Затем в крышке датчика высверливается отверстие, затем паяльником в отверстие впаивается трубка 7 мм. Важно загнуть кончик трубочки так, чтобы реализовать слив обратки максимально удаленно от топливозаборника.

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

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

При установке важно следить за тем, чтобы насос распологался правильно (топливо всасывается со стороны расширительного бачка, а подача идет на двигатель). Далее на резиновый шланг подачи устанавливается топливный фильтр с инжекторных систем. На второй штуцер следует надеть шланг длиной 5 см. В дальнейшем этот шланг хомутами закрепляется на кузове автомобиля в вертикальном положении.

Признаки и причины неисправности

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

Дым из выхлопной трубы

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...