и ремонт автомобильного транспорта. Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

Тема 1.2 «Устройство и основы теории двигателя»

Урок № 1.2.55. Тема: «Топливные насосы низкого давления»

Топливные насосы низкого давления (топливоподкачивающие) служат для подачи топлива из бака через фильтры к приборам, дозирующим количество топлива, необходимого для работы двигателя. Они должны обеспечить подачу нужного количества топлива под давлением, обеспечивающим преодоление сопротивления фильтров. Это давление составляет 0,12...0,15 МПа. Производительность насосов в 2...10 раз превышает подачу топлива в цилиндры. В двигателях с впрыскиванием бензина насос должен обеспечить работу форсунок при давлении 0,28...0,32 МПа.

На двигателях применяют насосы низкого давления поршневого, диафрагменного и роторного типов.

Схема работы топливных насосов.

Насос поршневого типа представляет собой цилиндр, в котором движется поршень 2 (рис. 1). Под действием эксцентрика через роликовый толкатель 1 он перемещается в одну сторону, а обратно — пружиной 3.

Рис. 1. Схема работы топливного насоса низкого давления поршневого типа (КамАЗ): А – надпоршневая полость; Б – подпоршневая полость; 1 – толкатель; 2 – поршень; 3 – пружина поршня; 4 – впускной клапан; 5 – поршень насоса ручной подкачки; 6 – выпускной клапан.

При движении поршня вниз (рис. 1, б) в полости над поршнем А создается разряжение под действием которого открывается впускной клапан 4 и топливо поступает в насос. В это же время в полости под поршнем Б создается давление, под действием которого закрывается клапан 6, а топливо поступает к фильтру тонкой очистки топлива (ФТО) и далее к топливному насосу высокого давления (ТНВД).

При движении поршня вниз (рис. 1, в) в полости над поршнем А повышается давление, которое закрывает клапан 4 и открывает клапан 6. При этом топливо поступает к ФТО и далее к ТНВД и одновременно заполняет полость под поршнем Б.

Такая система двойной подачи снижает пульсацию давления и обеспечивает непрерывную подачу топлива к ТНВД.

Насосы диафрагменного типа (рис. 2) применяются в карбюраторных двигателях. Его диафрагма 7 зажата между двумя половинками корпуса 6. Под действием эксцентрика 13 через шток 12 толкателя, рычага 10 и тяги 9 диафрагма прогибается вниз. В обратную сторону она выгибается под действием пружины 11. При прогибе диафрагмы вниз (рис. 2, б) открывается впускной клапан 5 и закрывается нагнетательный клапан 14.

Рис. 2. Схема работы топливного насоса диафрагменного типа (карбюраторные двигатели): 1 –нагнетательный патрубок; 2 – стяжной болт; 3 – крышка; 4 – всасывающий патрубок; 5 – впускной клапан с пружиной; 6 – корпус; 7 – диафрагма насоса; 8 – рычаг ручной подкачки; 9 – тяга; 10 – рычаг механической подкачки; 11 – пружина; 12 – шток; 13 – эксцентрик; 14 – нагнетательный клапан с пружиной; 15 – фильтр очистки топлива.

Топливо заполняет полость над диафрагмой. При движении диафрагмы вверх (см. рис. 2, б) под действием пружины топливо вытесняется из полости над диафрагмой через открывшийся нагнетательный клапан в выходную магистраль 1. При этом клапан 5 закрыт. При давлении в магистрали выше допустимого диафрагма прогибается вниз и рычаг 10 перестает передавать на нее воздействие эксцентрика, свободно перемещаясь относительно неподвижной тяги 9. Подача топлива прекращается до падения давления ниже допустимого.

Насосы роторного типа устанавливают на двигателях с впрыском бензина (инжекторных). Эти насосы имеют электрический привод и являются составной частью модуля топливного насоса (рис. 3), в который входит датчик указателя уровня топлива 1 и заборная камера 8 с сетчатым фильтром.

Рис. 3. Устройство модуля топливного насоса двигателей ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 и схема работы электробензонасоса роторного типа:1 – датчик указателя уровня топлива; 2 – соединительная колодка; 3 – входной патрубок; 4 – выходной (нагнетающий) патрубок; 5 – крышка модуля; 6 – направляющая крышки модуля; 7 – электробензонасос роторного типа; 8 – заборная камера с сетчатым фильтром; 9 – корпус насоса; 10 – ротор; 11 – предохранительный клапан; 12 – ролик; 13 – электродвигатель; 14 – обратный клапан.

Топливные модули чаще всего располагают в баке. В этом случае насос полностью погружен в бензин вместе с электродвигателем. Взрывобезопасность обеспечивается тем, что в среде бензина отсутствует кислород.

Внутренняя полость корпуса насоса выполнена в виде эллипса. В нем вращается ротор 10 (рис. 3) с пазами. В пазах ротора установлены ролики 12 покрытые пластиком (тефлоном).

При вращении ротора они прижимаются к корпусу под действием центробежной силы. Захватывая топливо в широкой полости, ролики переносят его в сужающуюся полость, благодаря чему его давление нарастает, открывается обратный клапан 14 и вытесняют топливо в нагнетательную магистраль. После выключения насоса обратный клапан закрывается, предотвращая слив топлива из нагнетательной магистрали, таким образом, двигатель готов к повторному быстрому впрыску.

При аварийном нарастании давления в нагнетательной магистрали открывается предохранительный клапан 11 и топливо циркулирует внутри полости насоса. На входе в насос установлен сетчатый предохранительный фильтр.

Рис. 4. Топливный насос высокого давления VP44 с радиальным перемещением плунжеров. Насосы различных моделей автомобилей работают при давлении 0,3...0,62 МПа. Производительность их 1,7...2 л/мин при 20°С, рабочее напряжение 7...15 В, максимальное значение силы тока 4,7...9,5 А. Автоматика включает насос при включении зажигания и отключает его при остановке двигателя даже с включенным зажиганием. Насосы низкого давления (топливоподкачивающие насосы) роторного типа так же устанавливаются внутри ТНВД дизельных двигателей легковых автомобилей (рис. 4).

Устройство насосов низкого давления. Поршневые насосы устанавливают обычно на дизелях (КамАЗ, ЗИЛ-645, ЗИЛ-5301). Они работают при давлении 0,12...0,15 МПа. Привод насоса осуществляется от эксцентрика (или кулачка) кулачкового вала топливного насоса высокого давления.

При различных режимах работы дизеля постоянное давление в перепускном канале достигается переменным ходом поршня 9 (рис. 5), обеспечиваемым специально подобранной пружиной. На режимах частичных нагрузок дизеля при малых расходах топлива в полости А (см. рис. 1) возникает давление и поршень 9 не совершает своего полного хода, поэтому шток 3 толкателя 1 частично перемещается вхолостую, вследствие чего подача топлива уменьшается. На впускной магистрали устанавливают насос ручной прокачки 10. Рис. 5. Топливный насос низкого давления двигателя КамАЗ-740.10: 1 – толкатель; 2 – втулка; 3 – шток; 4 – корпус; 5 – клапан; 6 – шайба; 7 – корпус клапана; 8 – пробка; 9 – поршень; 10 – ручной топливо-подкачивающий насос.

Он служит для заполнения топливом топливопроводов, фильтров и ТНВД после длительного выключения двигателя или для удаления воздуха из системы.

Этот насос состоит из корпуса — цилиндра, вворачиваемого в корпус, и поршня, соединяемого штоком с рукояткой. При перемещении водителем рукоятки вверх-вниз насос, используя клапаны 5, обеспечивает подачу топлива в выходную магистраль.

Насосы диафрагменного типа устанавливают обычно на карбюраторных двигателях легковых и грузовых автомобилей.

В корпусе 1 насоса (рис. 6) размещены шток 13 с пружиной 14, диафрагма 12, корпус клапанов 11 с грибковыми впускными 9 и выпускным 5 клапанами, фильтр 8 и крышка 6. Рис. 6. Топливный насос двигателя ЗМЗ-4026: 1 – корпус; 2 – рычаг ручного привода; 3 – уплотнитель; 4 – сетчатый фильтр контрольного отверстия; 5 – нагнетательный клапан; 6 – крышка; 7 – винт крепления крышки фильтра; 8 – сетчатый фильтр; 9 – всасывающий клапан; 10 — тарелка; 11 – головка насоса; 12 – диафрагма; 13 – пружина штока; 14 – шток; 15 – пружина рычага привода; 16 – рычаг привода; 17 – эксцентрик распредвала.

Привод насоса обеспечивает рычаг 16 от эксцентрика 17 распределительного вала ГРМ. Для ручной прокачки установлен рычаг 2, лыска оси которого при работе двигателя не воздействует на рычаг 16, а при качании рычага 2 перемещает его и диафрагму вверх-вниз.

Д.З.

1. Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей.

Стр. 61.

2. Богатырев А.В. и др. Автомобили. Стр. 87.