Ручной насос подкачки дизельного топлива

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.

Что такое топливный насос низкого давления (ТННД)?

Топливный насос низкого давления (топливоподкачивающий насос, ТННД) — компонент ступени низкого давления топливной системы и системы впрыска дизельного двигателя; насос для подачи топлива из топливного бака во впускную полость топливного насоса высокого давления (ТНВД).

Данный агрегат выполняет несколько функций:

Конструкция и принцип работы ТННД тракторов МТЗ

• Создание на входе в ТНВД необходимого для его функционирования избыточного давления;
• Обеспечение поступления в ТНВД достаточного объема топлива;
• Создание во всасывающей разрежения, необходимого для забора топлива из бака и преодоления сопротивления фильтра грубой очистки (ФГО);
• Создание давления, достаточного для преодоления топливом сопротивления фильтра тонкой очистки (ФТО);
• Предотвращение выделения пузырьков легколетучих фракций из топлива при движении в топливной магистрали (что может происходить вследствие нагрева топлива во время работы двигателя и в теплое время года).

Применение ТННД на дизелях обусловлено особенностями работы ТНВД. В отличие от других типов насосов, на входе ТНВД не создается разрежение, за счет которого обеспечивался бы забор топлива из бака. Напротив, для нормальной работы насосных секций ТНВД на его входе необходимо создать некоторое избыточное давление (порядка 4-6 атмосфер) — именно эту задачу и решает ТННД.

ТННД обычно выполняется в виде отдельного компактного узла, который монтируется непосредственно на ТНВД и имеет привод от его кулачкового вала, либо устанавливается отдельно и имеет собственный привод. Вход ТННД соединен с магистралью топливной системы со стороны бака и ФГО, выход — с магистралью со стороны ФТО и входа ТНВД. В результате такого расположения топливоподкачивающий насос создает разрежение для забора топлива из бака и повышает его давление для преодоления сопротивления ФТО и подачи на ТНВД.

ТННД является одним из основных компонентов системы питания дизельного мотора, его поломка фактически выводит из строя и всю силовую установку. Так что ТННД необходимо как можно скорее ремонтировать или менять, а, чтобы сделать это правильно, следует разобраться в существующих типах этих агрегатов и их конструкции.

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

Топливоподкачивающий насос

Топливоподкачивающий насос низкого давления (рис. 1) служит для подачи топлива из топливного бака к насосу высокого давления (ТНВД). Он приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала насоса высокого давления.

Насос имеет поршень 19, который приводится в движение через роликовый толкатель 3, состоящий из ролика 2, штока 5 и пружины 4, прижимающей толкатель к эксцентрику 21.

При движении поршня 19 вниз над ним образуется разрежение, под действием которого открывается впускной клапан 13, и топливо заполняет надпоршневое пространство (полость А). Выпускной клапан 15 при этом закрыт, прижатый пружиной 16 к своему седлу.
При движении поршня вверх давление топлива над ним возрастает, впускной клапан при этом закрывается, а выпускной открывается, и топливо поступает к выпускному штуцеру 17, а также по перепускному каналу 22 в полость Б под поршнем.
При следующем ходе (движение поршня вниз) топливо вытесняется к выпускному штуцеру и далее к фильтру тонкой очистки.

Так как полость Б через канал 22 постоянно связана с последующей магистралью низкого давления, то при малых расходах топлива поршень 19, поджимаемый топливом из полости Б, совершает неполные ходы, а шток 5 при этом частично работает вхолостую.
В результате в перепускном канале 22 и последующей магистрали достигается постоянное давление топлива, которое обеспечивается пружиной 18.

Топливо, просочившееся между штоком 5 и его направляющей втулкой 20, поступает обратно в полость впускного клапана 13 через дренажный канал 6.

На корпусе насоса низкого давления установлен насос ручной подкачки топлива, который служит для заполнения системы питания топливом и удаления из нее воздуха после длительной стоянки автомобиля. Он состоит из цилиндра 11, поршня 8 со штоком 9 и рукоятки 10.

Для ручной подкачки топлива отвертывают рукоятку 10 с резьбового хвостовика 23 и, действуя ею как штоком в обычном поршневом насосе, нагнетают в магистраль топливо и удаляют из нее воздух. После окончания ручной подкачки рукоятку 10 навертывают на хвостовик 23 до плотного прилегания поршня к прокладке 12, чтобы не допустить подсоса воздуха в систему питания через насос ручной подкачки.

Топливоподкачивающий насос двигателей КамАЗ-740 (рис. 2) имеет такой же принцип действия, как и насосы двигателей марки «ЯМЗ».
При опускании толкателя 1 поршень 2 под действием пружины 3 движется вниз.
При этом в полости А создается разрежение и впускной клапан 4, сжимая пружину, перепускает топливо в эту полость из топливопровода от фильтра грубой очистки. Одновременно топливо, находящееся в полости Б вытесняется к топливному насосу высокого давления.

При движении поршня 2 вверх под давлением поступившего топлива закрывается впускной клапан 4 и открывается выпускной клапан 6. Топливо из полости А через этот клапан и перепускной канал поступает в полость Б, а при последующем перемещении поршня 2 вниз цикл работы насоса повторяется.

К фланцу топливоподкачивающего насоса крепится насос ручной подкачки топлива.

***

Учебные дисциплины

• Инженерная графика
• МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
•    Карта раздела
•       Общее устройство автомобиля
•       Автомобильный двигатель
•       Трансмиссия автомобиля
•       Рулевое управление
•       Тормозная система
•       Подвеска
•       Колеса
•       Кузов
•       Электрооборудование автомобиля
•       Основы теории автомобиля
•       Основы технической диагностики
• Основы гидравлики и теплотехники
• Метрология и стандартизация
• Сельскохозяйственные машины
• Основы агрономии
• Перевозка опасных грузов
• Материаловедение
• Менеджмент
• Техническая механика
• Советы дипломнику

Олимпиады и тесты

• «Инженерная графика»
• «Техническая механика»
• «Двигатель и его системы»
• «Шасси автомобиля»
• «Электрооборудование автомобиля»

Виды насосов для перекачки топлива

Существуют топливные насосы двух типов:

• погружные – работают, будучи погруженными в перекачиваемую жидкость, ниже ее уровня;
• поверхностные – располагаются на поверхности перекачиваемой жидкости либо в стороне от нее.

Модели насосов с ручным приводом приводятся в действие вручную (вращением рукоятки, нажатием на рычаг – в зависимости от конструктивных особенностей модели). Механическим воздействием создается необходимое давление для движения жидкости по шлангу.

Электрические насосы не требуют каких-либо усилий для перекачки топлива. Питаемое от сети или автомобильного аккумулятора оборудование обладает более высокой производительностью, чем ручное. Давление в насосе создается электрическим двигателем.

Топливные насосы используют для перекачки различных жидкостей. Конструкцией оборудования обусловлен перечень жидкостей, с которыми оно совместимо:

насосы для перекачки бензина – чаще всего оборудование данного типа предназначено для работы не только с бензином, но и с другими жидкостями, их список приводится в технических характеристиках;
насосы для перекачки дизельного топлива – применяются для вязких жидкостей, таких как дизельное топливо, керосин, топочный мазут, эмульсии, антифризы, минеральные и синтетические масла. Большинство электрических моделей, предназначенных для перекачки дизельного топлива, нельзя использовать с летучими легковоспламеняющимися жидкостями, такими как бензин, горючие спирты, растворители. При работе с ними может возникнуть возгорание, что приведет к выходу оборудования из строя. Перекачка насосом воды может вызвать коррозию элементов и поломку изделия. Кислота разрушает детали оборудования.

Оптимальным решением для использования в быту является погружной самовсасывающий центробежный насос. Компактный и экономичный, он обеспечивает довольно высокую скорость перекачки топлива и достаточную высоту его подъема.

Принцип работы

• При неработающем подкачивающем насосе впускной и нагнетательный клапаны закрыты, а надпоршневое и подпоршневое пространство заполнено топливом.
• При вращении кулачкового вала топливного насоса толкатель и поршень под действием эксцентрика вала и пружин совершают возвратно-поступательное движение.
• Когда выступ эксцентрика отходит от толкателя, поршень и толкатель под действием пружин движутся в сторону кулачкового вала. При этом в подпоршневом пространстве создается давление, а в надпоршневом — разрежение. Нагнетательный клапан закрывается, а впускной открывается, и топливо из впускного канала А поступает в надпоршневое пространство, а из подпоршневого выжимается по каналу Б в топливный фильтр и далее в головку топливного насоса.
• Когда выступ эксцентрика набегает на толкатель, последний с помощью стержня перемещает поршень, сжимая пружину. В надпоршневом пространстве создается давление, а в подпоршневом — разрежение. Впускной клапан закрывается, а нагнетательный клапан открывается, и топливо перетекает из надпоршневого пространства в подпоршневое. Таким образом, топливо подается к топливному насосу при движении поршня в сторону эксцентрика под действием пружины, а при движении поршня под действием эксцентрика оно перетекает из надпоршневого пространства в подпоршневое. При последующих ходах поршня процесс повторяется в той же последовательности.
• При повышении давления в нагнетательном канале Б (например, при уменьшении расхода топлива топливным насосом или засорении топливного фильтра) пружина, перемещая поршень не может преодолеть сопротивление топлива, и поршень останавливается.
• Положение поршня в этом случае зависит от расхода топлива. Чем меньше расход топлива, тем выше давление в нагнетательном канале, тем раньше останавливается поршень и тем меньше его рабочий ход.
• При меньшем рабочем ходе поршня меньше топлива подается в нагнетательный канал. Поэтому даже при малом расходе топлива давление в нагнетательном канале не поднимается выше определенного.
• Так автоматически ограничивается максимальное давление топлива, которое подается подкачивающим насосом в систему. Это следует учитывать в эксплуатации.
• При несвоевременной замене фильтра тонкой очистки топлива, его подача в систему становится недостаточной, и дизель теряет мощность.

Если фильтрующий элемент засорится настолько, что его гидравлическое сопротивление станет больше усилия пружины, то подача топлива прекратится совсем, и дизель остановится.

а — нагнетание топлива в систему; б — перетекание топлива; в — прекращение подачи топлива; 15 — эксцентрик.

Классификация ТННД

Конструкция роликового топливоподкачивающего насоса

Конструкция роторно-лопастного топливоподкачиваюшего насоса

Конструкция шестеренчатого топливоподкачивающего насоса

В системах питания дизелей находят применение насосы трех основных видов:

• Шестеренчатые;
• Роторные;
• Поршневые.

При этом агрегаты могут иметь различный привод:

• Механический — от вала ТНВД, коленвала, распредвала;
• Электрический — от встроенного электромотора.

Как правило, электрический привод имеют некоторые виды роторных (роликовых) насосов, они выполнены в виде автономного узла, монтируемого рядом с двигателем, у топливного бака или в ином месте. Роторные и шестеренчатые насосы применяются на легковых авто и коммерческих грузовиках, оснащенных системой впрыска Common Rail (они могут быть как автономными, так и интегрированными в корпус ТНВД). Дизельные двигатели грузовых автомобилей с распределительной системой впрыска обычно имеют поршневой насос, интегрированный с ТНВД.

Каждый из указанных агрегатов имеет различный принцип работы и свои конструктивные особенности.

Поршневые топливные насосы

Электрические устройства позволяют перекачивать топливо посредством возвратно-поступательного движения. Водяной плунжирный насос обладает высокой надежностью за счет размещения поршня внутри гильзы аппарата. Подвижный механизм не соприкасается со стенками гильзы, не изнашивается от трения.

Легкий диафрагменный топливоперекачиватель выполняет рабочие функции посредством колебания пластины под действием привода. Пластинчатый насос на электрическом приводе имеет в конструкции ротор, в процессе работы которого создается давление, прижимающее пластины к внутренней части корпуса. Компактный электронасос мощностью 12−24 В, обладает высоким КПД, реверсивным впрыском.

Динамические устройства для откачки жидкой среды подразделяются на две группы, каждая из них имеет определенные рабочие параметры и метод подачи горючего. При изучении конструкции приборов следует выделить следующие особенности:

1. Опасные помпы, работающие по центробежному или осевому типу. В центробежных приборах впрыск горючего осуществляется за счет вращения механизмов. Осевой насос функционирует по принципу вентилятора.
2. Помпа трения используется в химической промышленности, принцип работы агрегата основан на действии силы трения.
3. Вихревой электрический прибор производит всасывание и выброс горючего из системы. К положительным свойствам помпы относится способность передачи топлива под высоким давлением, простота обслуживания, доступность запасных частей.

Конструкция и принцип работы топливных ручных насосов

Распространение насосов мембранного и сильфонного типа обусловлено простотой их конструкции, дешевизной и надежностью. Главный недостаток этих агрегатов — относительно низкая производительность, однако в большинстве случаев ее более чем достаточно для прокачки топливной системы и успешного запуска двигателя.

Насосы ручной подкачки топлива сильфонного типа («груши»)

Наиболее просто устроены сильфонные насосы. Их основу составляет эластичный корпус в виде резиновой груши или гофрированного пластикового цилиндра, с обоих торцов которого расположены клапаны — впускной (всасывающий) и выпускной (нагнетательный) со своими присоединительными штуцерами. Клапаны обеспечивают пропуск жидкости только в одном направлении, а эластичный корпус является приводом насоса. Клапаны — простейшие шариковые.

Работает ручной насос сильфонного типа просто. Сжатие корпуса рукой приводит к росту давления — под действием этого давления выпускной клапан открывается (а впускной клапан остается закрытыми), воздух или топливо, находящееся внутри, выталкивается в магистраль. Затем корпус за счет своей упругости возвращается к первоначальной форме (расширяется), давление в нем падает и становится ниже атмосферного, выпускной клапан закрывается, а впускной — открывается. Через открытый впускной клапан в насос поступает топливо, и при последующем нажатии на корпус цикл повторяется.

/>Принцип работы мембранного насоса

Мембранные насосы устроены несколько сложнее. Основу агрегата составляет металлический корпус с круглой полостью, который закрыт крышкой. Между корпусом и крышкой расположена эластичная мембрана (диафрагма), посредством штока соединенная с рычагом или кнопкой на крышке насоса. По бокам полости расположены впускной и выпускной клапаны той или иной конструкции (тоже, как правило, шариковые).

Работа мембранного насоса аналогична работе сильфонных агрегатов. За счет усилия, прилагаемого к рычагу или кнопке, мембрана поднимается и опускается, увеличивая и уменьшая объем камеры. При увеличении объема давление в камере становится ниже атмосферного, что заставляет впускной клапан открыться — в камеру поступает топливо. При уменьшении объема давление в камере повышается, впускной клапан закрывается, а выпускной открывается — топливо поступает в магистраль. Далее процесс повторяется.

В одномембранных насосах подача топлива осуществляется только в одном такте цикла (при нажатии рычага или кнопки), в двухмембранных насосах подача топлива осуществляется как при нажатии рычага, так и при отпускании. Поэтому производительность агрегатов с двумя диафрагмами вдвое выше.

В поршневых насосах мембрана заменена металлическим поршнем, который движется в цилиндре. Работа этих типов насосов принципиально одинакова: при поднятии поршня давление в цилиндре падает ниже атмосферного и впускной клапан открывается, обеспечивая поступление топлива; при опускании поршня давление в цилиндре повышается, впускной клапан закрывается, а выпускной открывается, и топливо поступает в магистраль. Далее цикл повторяется.