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.

а

б

в

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.