Подкачивающий топливный насос для дизеля. устройство и принцип работы

Каким образом работает ручной насос

Ручной насос необходим в автомобиле в помощь топливному, для улучшения подачи горючего в двигатель. При длительном простое механизмов, ручной насос подкачки дизельного топлива наполняет полости с высоким давлением, что обеспечивает бесперебойную подачу топлива.

Создаваемое разряжение при поднятой ручке насоса, открывает клапан, всасывая горючее, клапан направляет его на поршень. Повышающееся давление во время обратного хода, закрывает клапан, а горючее направляется к фильтру благодаря нагнетательному клапану. При особо затруднённом пуске двигателя, необходимо проверить наличие дизельного горючего в баке, для этого используют насос ручной подкачки дизельного топлива. А также этот аппарат используют если в систему попал воздух и нарушена подача топлива и так до момента полного выхода воздуха из сливной трубки. Подкачка прекращается после того, как начнёт идти чистое горючее без воздуха. Если же после этого не улучшается работа двигателя, остаются перебои, нужно на топливном насосе открыть пробку для удаления воздуха и ручным насосом подкачки дизельного топлива вновь прокачать всю систему.

Аппарат способен всасывать на сухую, сначала он прокучивает воздух, потом при помощи уже созданного вакуума закачивает дизель в двигатель. С подобной задачей может справиться только насос низкого давления. Поскольку применение насоса высокого давления при подобной проблеме не только не эффективно, но и бесполезно. При проникновении воздуха в двигатель он создаст быструю подачу горючего. Но подобное обстоятельство не решит проблемы с необходимой предварительной прокачкой и удалением воздушной пробки, созданной в двигателе.

Таким образом, единственно верным решением будет применить низкочастотный ручной насос подкачки дизеля. На некоторых дизельных автомобилях отсутствие подкачивающего насоса на топливной магистрали создаёт определённое разряжение, поэтому воздух подсасывается в двигатель. Из-за разряжения и созданной неплотности дизельного горючего, при забитости топливного фильтра или некачественном подмёрзшем топливе, подобный эффект усиливается.

Это интересно: Ремонт камеры заднего вида автомобиля своими руками

На дизельном двигателе при комплектации топливного фильтра в основном применяются два вида подкачивающих аппаратов горючего. Главное отличие которых в диаметрах штуцеров. В каждой из комплектаций может быть оснащение датчиком воды, который заведён на индикатор. Оснащение комплектации изменяется в зависимости от региона и выбранного дизельного двигателя. При комплектации дизельного двигателя по первому типу, прямо в топливный бачок направляют обратку.

Работа клапана настроена автоматически, поэтому он или направляет обратное движение горючего в бак, или через топливный фильтр в насос высокого давления, используя малый круг обратки.

Дизельное горючее находится в постоянно необходимой температуре благодаря автоматизации работы клапана. При подобном движении топлива естественным путём топливный фильтр невозможно разморозить, но возможно поддержать оптимальную работу двигателя при сильных морозах. Хотя при возникновении неисправности в клапане, это проблематично. В основном подобные топливные фильтры устанавливают для работы автомобиля в холодных регионах с низкими температурами погоды.

В период экономического преобразования дизельных автомобилей, насос заменили кнопкой, которая устанавливалась на крышку фильтра горючего. При нажатии на кнопку, воздух выгонялся из системы, а после наполнялось горючее. Затем сделали своеобразную грушу из резиновых материалов, врезанную в топливную магистраль. При сильных морозах это устройство теряло свою эластичность, становилось твёрдым, что делало невозможным выполнение подкачки горючего в насос и непосредственно в саму двигательную систему.

Именно поэтому в дальнейшем конструкторы отказались от применения эластичной груши в качестве аппарата подкачки дизеля. В основном применяются грушевидной формы насосы из эластичного материала с прямым входом или с загнутым. Для того чтобы понять держит ли клапан и не попустит ли воздух или обратно горючее, можно попробовать продуть, если в обратную сторону не продувается, значит, исправен.

Это интересно: Почему не тянет двигатель: причины и диагностика

Как выбрать насос ручной прокачки дизельного топлива

На дизельном двигателе при комплектации топливного фильтра в основном применяются два вида подкачивающих аппаратов горючего. Главное отличие которых в диаметрах штуцеров. В каждой из комплектаций может быть оснащение датчиком воды, который заведён на индикатор. Оснащение комплектации изменяется в зависимости от региона и выбранного дизельного двигателя. При комплектации дизельного двигателя по первому типу, прямо в топливный бачок направляют обратку.

Работа клапана настроена автоматически, поэтому он или направляет обратное движение горючего в бак, или через топливный фильтр в насос высокого давления, используя малый круг обратки.

Дизельное горючее находится в постоянно необходимой температуре благодаря автоматизации работы клапана. При подобном движении топлива естественным путём топливный фильтр невозможно разморозить, но возможно поддержать оптимальную работу двигателя при сильных морозах. Хотя при возникновении неисправности в клапане, это проблематично. В основном подобные топливные фильтры устанавливают для работы автомобиля в холодных регионах с низкими температурами погоды.

В период экономического преобразования дизельных автомобилей, насос заменили кнопкой, которая устанавливалась на крышку фильтра горючего. При нажатии на кнопку, воздух выгонялся из системы, а после наполнялось горючее. Затем сделали своеобразную грушу из резиновых материалов, врезанную в топливную магистраль. При сильных морозах это устройство теряло свою эластичность, становилось твёрдым, что делало невозможным выполнение подкачки горючего в насос и непосредственно в саму двигательную систему.

Именно поэтому в дальнейшем конструкторы отказались от применения эластичной груши в качестве аппарата подкачки дизеля. В основном применяются грушевидной формы насосы из эластичного материала с прямым входом или с загнутым. Для того чтобы понять держит ли клапан и не попустит ли воздух или обратно горючее, можно попробовать продуть, если в обратную сторону не продувается, значит, исправен.

https://youtube.com/watch?v=nMUj5SR9qso

Типы топливных подкачивающих насосов

Насосы ручной подкачки топлива делятся на несколько групп по принципу работы, типу и исполнению привода, и способу монтажа.

Мембранный топливный насос с комбинированным приводом

По принципу работы ручные перекачивающие насосы бывают трех основных типов:

• Мембранные (диафрагменные) — могут иметь одну или две мембраны;
• Сильфонные;
• Поршневые.

Насосы могут оснащаться приводом двух типов:

• Ручным;
• Комбинированным — электрическим или механическим от двигателя и ручным.

Только ручной привод имеют сильфонные насосы и основная масса мембранных насосов ручной подкачки. Поршневые насосы наиболее часто имеют комбинированный привод, либо объединяют в одном корпусе два отдельных насоса — с механическим и ручным приводом. Вообще, агрегаты с комбинированным приводом не являются насосами ручной подкачки — это топливные (в бензиновых моторах) или топливоподкачивающие (в дизельных моторах) насосы с возможностью выполнения ручной подкачки.

По исполнению привода мембранные и поршневые насосы бывают:

• С рычажным приводом;
• С кнопочным приводом.

В насосах первого типа используется качающийся рычаг, в агрегатах второго типа — рукоятка в виде кнопки с возвратной пружиной. В сильфонных насосах привода как такового нет, эту функцию выполняет сам корпус устройства.

Наконец, насосы ручной подкачки могут иметь различный монтаж:

• В разрыве топливной магистрали;
• Непосредственно на топливном фильтре;
• В различных местах рядом с элементами топливной системы (недалеко от топливного бака, рядом с двигателем).

В топливную магистраль внедряются легкие и компактные сильфонные насосы («груши»), они не имеют жесткого монтажа на двигатель, кузов или иные детали. На топливные фильтры монтируются мембранные насосы с кнопочным приводом («лягушки»), выполненные в виде компактного блока. Поршневые и мембранные насосы с рычажным и комбинированным приводом могут монтироваться на двигатель, детали кузова и т.д.

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.

С учетом того, что подкачивающий насос и насос высоко давления связаны, для  того, чтобы поддерживать необходимые условия, имеется топливный сливной дроссель. Указанный дроссель представляет собой жиклер, который вкручен в ТНВД.

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.

Естественно, слабый по производительности механический насос не способен справиться с такой задачей.  Ему на смену пришел электробензонасос. Такой насос фактически представляет собой электродвигатель и насосную камеру, которые объединены в общем в корпусе. Нагнетатель расположен прямо в бензобаке и погружен в топливо. Также в корпус насоса интегрирован датчик уровня топлива и специальная сетка-фильтр для очистки горючего.

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.

Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.

Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель

Если вернуться к основной теме, подкачивающий  насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.

Также наличие подкачивающего насоса позволяет добиться стабильной работы дизельного двигателя во всех режимах и на любых оборотах, то есть исключается нехватка топлива под нагрузками. Еще отметим, что многие владельцы дизельных авто, которые штатно не имеют дополнительного насоса, принимают решение установить его самостоятельно.

Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.

Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.

Выбор и замена насосов ручной подкачки топлива

Ручные топливоподкачивающие насосы эксплуатируются в сложных условиях — нередко в них замерзает топливо, они подвергаются воздействию высоких температур, агрессивных жидкостей и газов. Поэтому некоторые типы насосов (особенно простейшие «груши») довольно часто выходят из строя и требуют ремонта или замены. О необходимости замены могут говорить различные признаки: отсутствие подачи топлива при работе насоса, видимые утечки топлива и подсос воздуха через трещины, отсутствие усилия на корпусе, кнопке или рычаге во время работы, скрипы, щелчки и другие посторонние звуки, и т.д.

Как правило, насосы «груши» при поломке просто меняются в сборе — дешевле поставить новую деталь, чем ремонтировать старую. На замену следует выбирать ручной насос того же типа и размера, что был установлен на автомобиль ранее. Меньший насос использовать не рекомендуется, так как в этом случае на подкачку топлива придется тратить слишком много времени, а в некоторых случаях насос меньшего размера вовсе не сможет доставить топливо из бака в систему (особенно в зимнее время года).

Многие мембранные насосы могут быть отремонтированы. Например, для восстановления работоспособности универсальных перекачивающих насосов типа РНМ-1КУ2 и ему подобных продаются ремкомплекты, содержащие мембрану, уплотнители и другие элементы. Отремонтировать можно и бензонасосы с комбинированным приводом, используемые на автомобилях с карбюраторным мотором.

Для замены мембранных и поршневых насосов необходимо выбирать агрегаты только тех моделей и типов, которые рекомендованы производителем транспортного средства. В противном случае насос просто не встанет на место или будет работать некорректно.

Демонтаж старого насоса и установку нового необходимо выполнять строго в соответствии с инструкцией по обслуживанию и ремонту автомобиля. При правильном выполнении работы насос будет нормально работать в любых условиях, обеспечивая уверенный пуск двигателя.

Ручной подкачивающий насос в топливной системе бензинового двигателя

Бензиновые карбюраторные двигатели на автомобилях прежних выпусков  были оснащены насосами подачи топлива в карбюратор с функцией ручной подкачки.

Ручная подкачка на этих двигателях, так же, как в случае с дизельными агрегатами, используется автовладельцами после длительной (более трех суток) стоянки  автомобиля для заполнения поплавковой камеры карбюратора (испаряемость бензина) и запуска двигателя. 

Ручной подкачкой также пользуются,  когда по какой – либо причине бензин был выкатан до сухого бака и после заправки топливом, его необходимо закачать в магистраль,  и далее в карбюратор.

Насосы с механическим приводом и ручной подкачкой бензина на этих двигателях выполнены по диафрагменной схеме.  Все диафрагменные насосы различных типов устанавливаемых на автомобилях одинаковы по принципу действия и отличаются лишь отдельными элементами в конструкции. 

На более ранних выпусках бензонасосы были к тому же дополнительно оснащены фильтром-отстойником топлива, но с применением в дальнейшем надежных фильтров тонкой очистки в магистрали, отстойники были убраны из конструкции бензонасоса.

Насос состоит из трех частей – средней части, крышки и нижней части. В средней части насоса находятся  входной и подающий штуцера, всасывающий и нагнетательный клапана,  и сетчатый фильтр.

В нижней части расположен грибок мембраны (напоминает по форме гриб) состоящий из трех слоев диафрагм и штока, пружины грибка, а  между диафрагмами установлено дистанционное разделяющее кольцо из полимерного материала. Кольцо отделяет нижнюю диафрагму от двух верхних. Также в нижней части находится рычаг привода штока от эксцентрика распредвала или вала вспомогательных механизмов, и рычаг ручной подкачки топлива.

Средняя и нижняя части через тело мембраны соединены болтами по окружности. Крышка бензонасоса крепится сверху одним болтом к телу средней части насоса.

Топливоподкачивающий насос

Топливоподкачивающий насос служит для подачи топлива из топливного бака через топливный фильтр к топливному насосу. На дизелях 4ч8,5/11 устанавливается топливоподкачивающий насос поршневого типа.

Монтируется он на корпусе четырехплунжерного топливного насоса и приводится в действие от кулачкового валика насоса.

Схема работы топливоподкачивающего насоса показана на рис. 26.

Поршень насоса 11 приводится в действие от кулачка через роликовый толкатель 13. При сбегании ролика с кулачка (рис. 26, а) поршень под действием пружины 7 движется вниз. Топливо через впускной клапан 8 поступает в пространство над поршнем. Нагнетательный клапан 6 при этом закрыт. Одновременно топливо из полости под поршнем выталкивается в нагнетательную магистраль.

При обратном ходе поршня (рис. 26, б) под действием кулачка, набегающего на ролик толкателя, топливо через нагнетательный клапан 6 и канал 4 поступает в пространство, освобождаемое поршнем при его движении вверх. Процесс подачи повторяется при каждом полном обороте кулачка.

Если производительность насоса превышает потребность топливного насоса, то в пространстве под поршнем и в нагнетательной магистрали возникает противодавление топлива, под действием которого пружина 7 не в состоянии переместить поршень в крайнее нижнее положение. Поршень останавливается в некотором среднем положении. Давление пружины в этом случае уравновешивается противодавлением .топлива (рис. 26, в).

Рис. 26. Схема работы топливоподкачивающего насоса:

а — нагнетание; б — выпуск; в — холостой ход; 1 — эксцентрик; 2 — ролик толкателя; 3 —, пространство под поршнем; 4 — соединительный канал; 5 —отвод топлива; 6 — нагнетательный клапан; 7 — поршневая пружина; 8 — впускной клапан; 9 — подвод топлива; 10 — пространство над поршнем; 11 — поршень; 12 — пружина толкателя; 13 — толкатель

При полном перекрытии нагнетательной магистрали поршень остановится в верхнем положении и стержень толкателя не будет касаться поршня. По мере увеличения расхода топлива поршень начинает опускаться. Таким образом, ход поршня, а следовательно, и подача топлива насосом автоматически меняются в зависимости от расхода топлива. Давление подачи топлива определяется предварительным натяжением пружины и незначительно изменяется при различных режимах работы.

Топливоподкачивающий насос (рис. 27) состоит из чугунного корпуса 1, в цилиндрическую расточку которого вставлен стальной поршень 3 с пружиной 2. Расточка снаружи герметично закрыта пробкой 10. Пространство между пробкой и поршнем соединено каналами с полостью над впускным клапаном 12 и с полостью под нагнетательным клапаном 11. Подводится и отводится топливо через штуцерные болты, ввернутые в корпус насоса.

Поршень насоса получает движение через стержень 4 от толкателя 5 с роликом 8, перемещающегося в расточке корпуса. В продольных пазах расточки скользят выступающие концы оси 7 ролика, которые препятствуют проворачиванию толкателя. Толкатель имеет пружину 9, которой он постоянно прижимается к поверхности кулачка топливного насоса или к рычагу на крышке люка.

Направляющее отверстие в корпусе насоса, в котором движется стержень 4, имеет кольцевую выточку. Проникающее через зазор между стержнем и направляющим отверстием топливо отводится по каналу наружу. Этим -предотвращается попадание топлива в корпус топливного насоса или в полость блок-картера и разжижение имеющегося там масла. В последней конструкции насоса этот канал отсутствует. Просачивание топлива через зазор между стержнем и направляющим отверстием устраняется точной притиркой стержня по отверстию. Вследствие этого стержни в насосах не взаимозаменяемы. Для заполнения топливной системы топливом и удаления из нее воздуха перед пуском дизеля на всасывающей линии насоса установлен насос ручной прокачки топлива, который состоит из корпуса 18, поршня 14, штока 17 и кнопки 15. Для прокачивания топлива необходимо отвинтить кнопку 15 и вытянуть ее кверху. Поршень, связанный с кнопкой штоком, также переместится вверх. В результате образовавшегося под поршнем разрежения топливо через всасывающий клапан заполнит полость под поршнем. При обратном ходе поршня топливо выталкивается в нагнетающую магистраль. После окончания прокачивания кнопка снова навинчивается на корпус и шарик 13, завальцованный в дно поршня, плотно запирает канал в корпусе.