Топливный насос автомобиля: виды, устройство и принцип работы

Устройство и принцип работы топливного насоса

Топливный насос предназначен для подачи топлива из бака в двигатель автомобиля. Он обеспечивает равномерную дозировку и необходимое для правильной работы мотора постоянное давление. В практике автомобилестроения применяются несколько видов насосов, отличающихся не только конструктивно, но и типом привода. О том, как устроены наиболее популярные топливные насосы, и пойдет речь далее.

  1. Устройство топливных насосов
  2. Механические топливные насосы
  3. Насосы для подачи топлива с электрическим приводом
  4. Особенности работы топливных насосов
  5. Основные неисправности и ресурс топливных насосов

Устройство топливных насосов

В зависимости от типа привода насосы для подачи топлива разделяются на две большие группы: механические и электрические. Первые используются только в карбюраторных двигателях, а также в качестве подкачивающих насосов в дизельных двигателях. Вторые применяются и для бензиновых, и для дизельных моторов.

Механические топливные насосы

Механический насос располагается на двигателе и приводится в движение специальным эксцентриком. Конструктивно он состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • диафрагма;
  • толкатель;
  • шток;
  • возвратная пружина;
  • клапаны на всасывающем и нагнетательном каналах;
  • фильтр;
  • эксцентрик.

В автомобилях, оснащенных задним приводом, эксцентрик находится на валу привода масляного насоса, а в авто с передним приводом он размещается на распределительном валу двигателя. Перемещение диафрагмы в таком насосе и обеспечивает движение топлива. Когда диафрагма находится в нижней точке, в рабочей камере возникает разрежение, и последняя заполняется жидкостью. Когда диафрагма перемещается в верхнее положение, происходит выталкивание топлива в нагнетательный трубопровод. Клапаны при этом препятствуют обратному ходу топлива.

Для дизельных двигателей такие системы часто используются как насосы низкого давления. Они выполняют функцию подкачивания топлива и располагаются рядом с насосами высокого давления (ТНВД). С практической стороны это позволяет преодолеть гидравлическое сопротивление системы фильтрации и создать стабильное избыточное давление.

Насосы для подачи топлива с электрическим приводом

rolikovy nasos

Электрические насосы устанавливаются на двигателях с распределенным и непосредственным впрыском. Они приводятся в действие при помощи электрического привода от аккумулятора или генератора. По своему устройству электронасосы разделяются на следующие группы:

  • Вакуумные. Такой насос имеет аналогичную конструкцию с механическим, но эксцентрик, приводящий в движение рабочие узлы, заменен на электропривод.
  • Роликовые. В таком устройстве топливо перемещается благодаря вращению ротора (движению роликов). В момент, когда дистанция между роликом и ротором увеличивается, возникает разрежение, открывается всасывающий клапан, и топливо всасывается до полного заполнения. В следующий момент вращение ротора обеспечивает уменьшение расстояния, и через открывшийся нагнетающий клапан топливо подается к двигателю.
  • Шестеренчатые. Всасывание и нагнетание топлива реализуется за счет вращения шестерни-ротора. Она расположена эксцентрично по отношению к шестерне-статору. Зубья шестерен формируют камеры, через которые проходит топливо. В ходе вращения объёмы камер постоянно изменяются, что обеспечивает нужное давление.
  • Центробежные. Такой насос имеет рабочее колесо, оснащенное лопатками, которые перемещают топливо от всасывающего к нагнетательному каналу. Давление создается за счет завихрений, возникающих при воздействии лопаток на рабочую жидкость.
  • Плунжерные. Бензонасосы такой конструкции – редкое явление. Подобные системы преимущественно используются в автомобилях на дизельном топливе в качестве ТНВД. Они имеют пары плунжеров, приводимые в движение кулачковым валом. При движении плунжера вверх последовательно закрываются выпускное и впускное отверстия. Это формирует необходимое для открытия нагнетательного клапана давление и последующую подачу топлива к форсункам двигателя.

Особенности работы топливных насосов

Модуль топливного насоса погружного типа

Чтобы определить, где находится электрический топливный насос в системе, необходимо учесть его конструктивные особенности. Так например, роторные и шестеренчатые устанавливаются непосредственно в системе топливопровода, а центробежный насос всегда находится в бензобаке. По месту расположения топливные насосы разделяют на:

  • Выносные – монтируются на кузове автомобиля.
  • Погружные – устанавливаются в топливном баке таким образом, чтобы он был погружен в топливо. Такие конструкции наиболее популярны в современных авто. За счет погружения механизма в рабочую жидкость обеспечивается его охлаждение, а также исключается вероятность «сухого хода». Модуль погружного бензонасоса состоит из датчика уровня топлива, фильтра грубой очистки топлива, самого электрического бензонасоса и регулятора давления.

В автомобилях с бензиновым двигателем топливный насос создает высокое давление в диапазоне 0,3-0,4 МПа. В системах непосредственного впрыска топлива может обеспечиваться давление до 0,7 МПа.

Включение электрического насоса происходит при помощи реле, получающего сигнал от блока управления двигателя. Питание проходит через предохранитель в цепи бензонасоса, приводя последний в работу одновременно с включением системы зажигания или сразу после открытия двери водителя. Само реле может располагаться возле блока управления двигателя или в составе блока предохранителей.

Основные неисправности и ресурс топливных насосов

На ресурс любого топливного насоса влияет качество топлива. В среднем, срок службы составляет до 200 тысяч километров, но первые сбои в работе могут возникать уже после 100 тысяч километров пробега.

Загрязненный и новый фильтр для топливного насоса

Наиболее частой проблемой является загрязнение системы. Оно приводит к повреждению и заклиниванию рабочих частей механизма. С целью предотвращения подобных неисправностей устанавливается фильтр очистки (сеточка) бензонасоса. Для погружных конструкций, помимо качества, принципиальным является и количество оставшегося топлива в баке. Если его мало, моторчик перегревается и не получает достаточного охлаждения.

Довольно часто на погружных насосах располагается датчик уровня топлива. Он работает по следующему принципу: поплавок датчика бензонасоса всегда плавает на поверхности жидкости в баке. В зависимости от его положения датчик посылает сигналы и оповещает водителя о необходимости пополнить бак.

Специалисты рекомендуют не допускать снижения уровня топлива в баке менее 5-10 литров.

Одной из распространенных причин отказа запуска мотора является перегорание предохранителя бензонасоса. В этом случае он потребует замены. Месторасположение самого предохранителя зависит от марки авто. Это может быть как подкапотное пространство, так и салон автомобиля.

Что такое автомобильная помпа и зачем она нужна

  • Конструкция и особенности
  • Признаки неисправности
  • Распространенные поломки и их причины
  • Каковы последствия?
  • Менять или ремонтировать?
  • Как часто производить замену?

Во время работы двигатель автомобиля производит много тепла. Чтобы ДВС работал в определенном диапазоне температур (т.н. «зеленой зоне»), в его конструкции предусмотрена система охлаждения. Основным ее элементом является водяной насос (она же помпа). Помпа в автомобиле нужна для принудительной циркуляции антифриза в системе. Так, горячая жидкость из «рубашки» двигателя замещается холодной из радиатора. Помпа должна быть всегда в исправном состоянии. Если устройство приходит в негодность, двигатель начинает кипеть и вскоре выходит из строя. Что же, давайте подробнее узнаем, что такое помпа в автомобиле, как она устроена и каковы ее неисправности.

Конструкция и особенности

Помпа – одна из главных составляющих системы охлаждения ДВС. Она представляет собой насос центробежного типа, включающий рабочее колесо и вал со шкивом. Корпус механизма может быть чугунным или алюминиевым. Также в корпусе предусмотрены каналы для отвода антифриза к крыльчатке. Между блоком цилиндров ДВС и корпусом имеется прокладка, что исключает утечку охлаждающей жидкости.

Основной рабочий элемент помпы – крыльчатка. Она создает давление жидкости в системе. Крыльчатка устанавливается на приводной вал. С обратной стороны вала имеется приводной шкив.

Крыльчатка помпы

Крыльчатка помпы

Водяной насос устанавливается в передней части ДВС, зачастую около термостата. Помпа автомобильная имеет электрический или механический привод. Последний более распространен среди автопроизводителей. Такая помпа приводится в действие от шкива коленчатого вала ремнем. На машинах с цепным ГРМ это отдельный приводной ремень, а на ременных он может быть объединен с системой газораспределения. Принцип работы прост: шкив коленвала вращает ремень, а последний приводит в действие насос. Электрическая помпа имеет отдельный электродвигатель с системой управления (часто подобные насосы встречаются на немецких авто). Принцип ее работы заключается в следующем. Электронный датчик считывает температуру антифриза и дает сигнал на включение помпы только при +30°С и выше. Далее срабатывает кольцевая диафрагма, жидкость циркулирует по системе в полном объеме.

Признаки неисправности

Поскольку неисправная помпа может быстро перегреть двигатель автомобиля, водитель должен знать, при каких признаках стоит задумываться о ее ремонте:

  • Характерный вой, свист во время работы двигателя. Это говорит о проблемах с подшипником, либо с крыльчаткой. Последняя во время работы может касаться корпуса, отчего и слышен звук.
  • Люфт шкива насоса. Это можно обнаружить, взявшись за вал помпы пальцами. Если шкив имеет ход, механизм вскоре выйдет из строя.
  • Следы охлаждающей жидкости возле помпы. На крыльчатке или в месте соединения насоса с блоком можно увидеть течь антифриза. Это говорит о проблемах с прокладкой или сальником.
  • Наличие сладкого запаха под капотом или в салоне. Внутрь он может попасть через систему вентиляции. Данный запах также указывает на течь охлаждающей жидкости.
  • Несоосность натяжного ролика и приводной шестерни. Это можно увидеть, приложив линейку в одной плоскости с помпой и роликами. Если проблема появилась давно, это будет видно по затертым углам ремня. Ситуация опасна тем, что ремень может порваться в любой момент. Также увеличивается нагрузка на подшипники.
  • Увеличение рабочей температуры мотора. Водяная помпа не в состоянии нормально прокачивать антифриз, либо упал уровень охлаждающей жидкости ввиду изношенных прокладок.

Течь помпы

Течь помпы

Распространенные поломки и их причины

Частая неисправность – это выход из строя подшипника. Он изнашивается ввиду большого пробега авто (обычно через 100 тысяч километров), но не стоит исключать и ускоренный износ. Сюда можно отнести неправильное натяжение ремня, попадание масла или антифриза на поверхность ремня.

Следующая поломка – это уплотнения, а именно сальник. Он выходит из строя из-за некачественного антифриза без присадок. Сальник «дубеет» и больше не задерживает жидкость внутри системы. Антифриз попадает не только на ремень, но и на подшипник, вымывая из последнего смазку.

Неправильная установка или брак креплений. Водяная помпа может плохо прилегать к блоку мотора из-за неровной привалочной поверхности (грязь, коррозия на металле), либо быть изначально кривой (заводской брак, что не редкость среди дешевых заменителей). В итоге шкив вращается с перекосом, нагружая больше подшипник и съедая ремень. Реже несносность обнаруживается после попадания авто в ДТП.

Еще одна причина неисправности помпы – это применение герметика для устранения течи радиатора.

Антифриз медленно циркулирует в системе. Если вовремя не сделать промывку, вскоре потребуется замена помпы.

Причина, о которой владельцы могут даже и не догадываться – это качество антифриза. Помпа во время работы должна смазываться. Если качество антифриза приближено к воде, вскоре придут в негодность сальники, а затем и подшипники. Негативно влияет на состояние насоса и образование коррозии. Качественные антифризы имеют пакет смазывающих и антикоррозионных присадок, что положительно виляет на ресурс помпы.

Коррозия на корпусе помпы

Коррозия на корпусе помпы

Использование некачественного антифриза приводит к появлению коррозии

Каковы последствия?

Если водитель заметил, что помпа приходит в негодность, необходимо как можно раньше начинать ремонт автомобиля. Неисправный подшипник может заклинить на ходу, а ремень – порваться. За считанные секунды такой двигатель может перегреться. Когда наступит этот момент, неизвестно – помпа может продержаться еще 500 километров, либо прийти в негодность уже на втором запуске. Последствия – дорогой ремонт автомобиля (расточка блока цилиндров, замена колец, гильзовка цилиндров мотора).

Менять или ремонтировать?

Водяной насос можно разобрать и отремонтировать, но большинство автовладельцев предпочитают полную замену. Причин этому несколько:

  • Не всегда удается найти нужную деталь для конкретной водяной помпы. Зачастую ее приходится покупать под заказ, либо стоимость ее будет необоснованно высокой.
  • Разборка и сборка элемента требует больше усилий. Если работа выполняется в сервисе, цена ремонта увеличится.

Новая помпа

Новая помпа

Новая водяная помпа

Сопоставив стоимость и время выполнения работ, можно сделать вывод, что быстрее и дешевле заменить водяной насос. Исключение составляет замена прокладки.

Как часто производить замену?

Не стоит дожидаться признаков неисправности. Водяной насос меняют заблаговременно. Пробег может быть разным. Для отечественных авто это 60 тысяч километров, для иномарок – 120-150. Оптимальный вариант – замена вместе с ремнем ГРМ или антифризом. Производитель запчастей может быть разным. Однако нужно обращать внимание на качество детали и стоимость. Хороший заменитель не должен стоить в 3 раза дешевле оригинала. Установив качественную помпу, можно забыть о проблемах в ближайшие 3-5 лет эксплуатации.

https://techautoport.ru/dvigatel/toplivnaya-sistema/toplivnyi-nasos.html
https://mashinapro.ru/1897-avtomobilnaya-pompa-zachem-ona-nuzhna.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *