Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство топливного насоса низкого давления дизельного двигателя

Подкачивающий топливный насос для дизеля. Устройство и принцип работы

Подкачивающий насос трактора подает топливо из бака в топливный насос под давлением. Это необходимо для преодоления гидравлического сопротивления фильтра и трубопроводов, а также создания постоянного избыточного давления в головке топливного насоса.

Устройство подкачивающего насоса

Насос состоит из:

  • корпуса,
  • поршня с пружиной,
  • толкателя с пружиной,
  • стержня,
  • толкателя с направляющей втулкой,
  • впускного клапана и нагнетательного клапана.

Стержень толкателя вместе с втулкой представляет собой прецизионную пару, которая предотвращает перетекание топлива из подпоршневого пространства подкачивающего насоса в корпус топливного насоса.

1 — рукоятка; 2 — крышка; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 и 8 — поршни; 6 — впускной клапан; 7 — корпус; 9 и 13 — пружины; 10 — направляющая втулка; 11 — стержень; 12 — толкатель; 14 — нагнетательный клапан.

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.

Ручной подкачивающий насос

Для заполнения топливной системы топливом при неработающем дизеле и удаления из нее воздуха на подкачивающем насосе устанавливается ручной подкачивающий насос также поршневого типа.

  • цилиндра, ввернутого в корпус над впускным клапаном
  • основного подкачивающего насоса
  • поршня со штоком
  • рукояткой, навернутой на крышку цилиндра.

В работе этого насоса используются впускной и нагнетательный клапаны основного подкачивающего насоса.

  • Перед заполнением системы топливом необходимо:
  1. открыть вентиль на фильтре тонкой очистки
  2. отвернуть рукоятку с крышки цилиндра насоса
  3. перемещая рукояткой поршень в цилиндре, нагнетать топливо в систему до появления из сливной трубки струи топлива без пузырьков воздуха.

После прокачивания системы вентиль на фильтре необходимо закрыть, а рукоятку поршня ручного насоса навернуть на крышку цилиндра.

Устройство топливного насоса низкого давления дизельного двигателя

К приборам питания магистрали низкого давления дизельных двигателей ЯМЗ относятся фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливный насос низкого давления и топливопроводы.

Фильтр грубой очистки топлива (рис. 60) служит для удаления из топлива относительно крупных взвешенных частиц инородного происхождения. Фильтр состоит из цилиндрического штампованного корпуса, соединенного фланцем с крышкой. Для уплотнения между корпусом и крышкой установлена прокладка.

Фильтрующий элемент состоит из сетчатого каркаса, на который навит в несколько слоев хлопчатобумажный шнур. В торцовых поверхностях дна корпуса и крышки сделаны кольцевые выступы. При сборке они вдавливаются в фильтрующий элемент, чем обеспечивается уплотнение фильтрующего элемента в корпусе фильтра. Центрирование фильтрующего элемента при сборке фильтра достигается направляющей крестовиной, приваренной к дну корпуса.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Топливо поступает под действием разрежения, создаваемого насосом низкого давления, в наружную полость фильтра между корпусом и фильтрующим элементом. Проходя через фильтрующий элемент, оно очищается от механических примесей и попадает во внутреннюю полость фильтра. Далее очищенное топливо отводится через центральное отверстие в крышке по трубопроводу к насосу низкого давления.

Читать еще:  Шевроле круз двигатель не заводится стартер не крутит

Рис. 60. Фильтр грубой очистки топлива:
1 — сливной кран, 2 — корпус, 3 — фильтрующий элемент, 4 — фланец, 5—прокладка, 6 — крышка, 7 — пробка, 8 — на-направляющая крестовина

Фильтр тонкой очистки топлива (рис. 61) предназначен для очистки топлива от мельчайших частиц, которые не задержались в фильтре грубой очистки. Он имеет корпус, внутри которого на стяжном стержне размещен фильтрующий элемент. Чугунная литая крышка крепится к корпусу фильтра через уплотнительную прокладку стяжным болтом. При сборке фильтра стяжной болт ввертывают в центральный стержень, который приварен к нижней части корпуса.

Фильтрующий элемент 3 состоит из перфорированного металлического каркаса с фланцем по торцам. На сердцевину каркаса наложены слои ткани и набивки из древесной муки или минеральной шерсти, пропитанной клеющим материалом. После обработки набивка фильтрующего элемента представляет пористую массу, хорошо задерживающую мелкие механические примеси и легко пропускающую топливо. Сверху и снизу фильтрующий элемент хорошо уплотнен резиновыми прокладками, которые плотно охватывают центральный стержень и поджимаются в собранном состоянии пружиной.

При работе насоса низкого давления топливо подкачивается через отверстие в крышке и дальше поступает в полость между корпусом и фильтрующим элементом. Проникая через набивку^ фильтрующего элемента во внутреннюю полость фильтра, топливо очищается и собирается вокруг центрального стержня. Поднимаясь далее вверх, топливо выходит через канал в крышке по трубопроводу к насосу высокого давления.

Отверстие в крышке, закрытое пробкой, служит для выпуска воздуха при прокачке фильтра. Здесь же в крышке установлен жиклер для слива излишков топлива, которое не расходуется в насосе высокого давления. Отстой из фильтра выпускают через отверстие, закрываемое пробкой.

Топливный насос низкого давления (рис. 62) подает топливо под давлением около 0,4 МПа к насосу высокого давления. В корпусе насоса размещены поршень со шгоком и роликовым толкателем, впускной и нагнетательный клапаны. Поршень прижимается пружиной к штоку, а другим концом пружина упирается в пробку.

Рис. 61. Фильтр тонкой очистки топлива:
1 — пробка сливного отверстия, 2 — пружина, 3 — фильтрующий элемент, 4 — корпус, 5 — стяжной стержень, 6 — пробка, 7 — жиклер, 8 — стяжной болт, 9 — крышка

В корпусе насоса имеются каналы, соединяющие подпоршне-вую и надпоршневую полости с клапанами и сверлениями насоса, служащими для подсоединения его к магистрали. В верхней части корпуса над впускным клапаном расположен ручной подкачивающий насос, состоящий из цилиндра и поршня, связанного с рукояткой.

При работе двигателя эксцентрик набегает на роликовый толкатель и поднимает его вверх. Перемещение толкателя через шток передается поршню и он занимает верхнее положение, вытесняя топливо из надпоршневой полости и сжимая пружину.

Когда эксцентрик сходит с толкателя, поршень под действием пружины опускается. При этом в полости над поршнем создается разрежение, впускной клапан открывается и топливо поступает в надпоршневое пространство. Затем эксцентрик опять поднимает поршень и поступившее топливо вытесняется через нагнетательный клапан в магистраль. Частично оно перетекает по каналу в полость под поршнем, а при опускании поршня опять вытесняется в магистраль, чем достигается более равномерное нагнетание топлива. При малом потреблении топлива в полости под поршнем создается некоторое избыточное давление и пружина оказывается не в состоянии преодолеть это давление. В результате при вращении эксцентрика поршень 5 не доходит до своего нижнего положения и подача топлива насосом автоматически уменьшается.

При работе насоса часть топлива из подпоршневой полости может просочиться по направляющей штока в картер насоса высокого давления и вызвать разжижение масла. Для предотвращения этого в корпусе насоса низкого давления просверлен дренажный канал, по которому отводится просочившееся топливо из направляющей штока во всасывающую полость насоса.

Ручной подкачивающий насос работает следующим образом. При необходимости прокачки магистрали низкого давления с целью удаления воздуха отвертывают рукоятку с цилиндра насоса и делают ею несколько качков. Топливо заполняет магистраль, после чего рукоятку насоса опускают в нижнее положение и плотно навертывают на цилиндр. При этом поршень прижимается к уплотнительной прокладке, что обеспечивает герметичность ручного насоса.

Рис. 62. Схема топливного насоса низкого давления:
1 — эксцентрик кулачкового вала, 2 — роликовый толкатель, 3 — корпус, 4 — шток, 5, 10 — поршни, 6 — нагнетательный клапан, 7— пружина, 8 — рукоятка, 9 — цилиндр ручного насоса, 11 — прокладка, 12 — впускной клапан, 13 — дренажный канал

Рис. 63. Топливный насос высокого давления

Топливопроводы низкого давления соединяют приборы магистрали низкого давления. К ним относятся также сливные трубопроводы системы питания, свернутые из стальной ленты с медным покрытием, или пластмассовые трубки. Для соединения топливопроводов с приборами питания применяют накидные наконечники с полыми болтами или штуцерные соединения с латунной муфтой и соединительной гайкой.

Читать еще:  В чем разница между двигателем приоры и десятки

Особенности ТННД

Независимо от типа ДВС, марки и года выпуска ТННД (топливный насос низкого давления или топливоподкачивающий насос) находит применение в любых автомобилях. Основная его роль в транспортировке горючего из бака в остальную систему. Часто данный насос устанавливается прямо на коробку насоса высокого давления или возле него.

Функции ТННД

  • Создает необходимое разряжение для забора топлива из бака и преодоления сопротивления фильтров ФГО и ФТО (грубой и тонкой очистки)
  • Создает избыточное давление на входе насоса высокого давления и обеспечивает поступление достаточного объема топлива в ТНВД
  • Препятствует выделению пузырьков легколетучих фракций из топлива. (Подобное явление может происходить в теплое время года или из-за нагрева топлива во время работы двигателя).

Режимы работы и устройство насоса низкого давления

ТННД состоит из приводного вала, ротора, статора, распределительного диска, соединительных муфт и приводной шестерни. Различают 2 режима работы насоса низкого давления:

  • Подготовительный. Поршень движется вверх, на него воздействует эксцентрик, сжимая пружину, и возникает движение горючего (в камерах и между фильтрами)
  • Рабочий. Данный режим работы происходит при обратном движении поршня вниз.

Виды и особенности ТННД

Существуют механический и электрический виды насосов низкого давления.

  • Для автомобилей на бензиновом двигателе с карбюратором устанавливают механический ТННД, который крепится обычными винтами на блоке цилиндров. Его основным рабочим механизмом является коленчатый вал с эксцентрическим кулачком, где нажатие на кулачок приводит к сокращениям и бензин подается в камеру. ТННД оснащен специальным клапаном, чтобы исключить попадание топлива обратно. При повторных нажатиях топливо поступает в карбюратор, где и сгорает.
    Плюсы механического насоса низкого давления: машина легко заводится после длительного простоя, достаточно вручную подкачать топливо.
  • Электрический ТННД применяется для инжекторных бензиновых двигателей и для дизельных моторов, где транспортирует горючее к ТНВД. Его появление обусловлено низкой конкурентоспособностью механического нагнетателя при модернизации и внедрении в современные двигатели большого количества электрических устройств. Электронасос состоит из насосного элемента, приводного электрического двигателя в корпусе, фильтра, топливозаборника и датчика расхода бензина. Отличие работы электронасоса от механического аналога в том, что топливо перемещается в системе с помощью электродвигателя.

ТННД для дизельных двигателей

Применение ТННД на дизелях обусловлено особенностями работы ТНВД. Для оптимальной работы ТНВД дизельных двигателей необходимо обеспечить подачу топлива в него под напором (порядка 4-6 атмосфер) , что и делает топливный насос низкого давления.

В системах питания дизелей находят применение 3 вида насосов:

  1. Шестеренчатые
  2. Роторные
  3. Поршневые

Многие автолюбители считают небезопасным расположение подкачивающего насоса внутри бака, потому что из-за тепла, выделяемого двигателем, перегревается бензин и существует возможность возникновения короткого замыкания и последующего возгорания. В новых автомобилях механический ТННД уже не используется и для электронасосов низкого давления данная проблема отсутствует: топливо беспрерывно движется по системе топливных трубок, не успевая нагреваться до предельных температур.

ТННД Cummins

Топливный насос низкого давления в моторах Cummins под небольшим давлением пропускает дизельное топливо через фильтры, а затем подает горючее в ТНВД. Он перекачивает чуть больше топлива, чем необходимо двигателю для ровной работы. Данный вид подкачки топлива «с запасом» позволяет поддерживать оптимальное давление в системе питания, избегая повышения нагрузок.

ТННД можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.

Преимущества его установки:

  1. Автомобиль легче заводится. Быстрая и эффективная подача дизтоплива к ТНВД, пропуск солярки через фильтры
  2. Надежность работы ДВС в разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой) и на любых оборотах; исключается нехватка топлива под нагрузками
  3. Иногда возможен прирост мощности из-за стабильной подачи горючего к ТНВД даже на высоких оборотах
  4. Отсутствие завоздушивания системы питания после стоянки

На сегодняшний день моторы Cummins отличаются от конкурентов именно передовой системой подачи топлива. Особенность топливной системы Каминз в том, что распыление солярки в цилиндре двигателя осуществляется под очень высоким давлением. Это снижает расход топлива, одновременно увеличивая мощность двигателя.

Группа компаний «Кит-Моторс» предлагает купить запчасти камминз в Москве по выгодной цене. Мы можем доставить оригинальные и неоригинальные (aftermarket) запчасти Cummins в Москву в течение 7-10 рабочих дней: +7 (495) 575-40-53, +7 (926) 004-13-2

Особенности и предназначение насоса низкого давления

Топливный насос низкого давления — это деталь, которая применяется для транспортировки горючего к ТНВД. В большинстве случаев он устанавливается прямо на коробку насоса высокого давления или возле него. Между ними проведено соединение из трубок, по которым топливо передвигается, одновременно проходя очищение через тонкие и грубые фильтры.

  1. Принцип работы ТННД
  2. Устройство ТННД
  3. Виды ТННД
  4. Механический тип
  5. Электрический тип
Читать еще:  Что будет с двигателем при низком уровне масла

Принцип работы ТННД

Если говорить в целом, то насос низкого давления в своей работе имеет два режима:

  • Подготовительный;
  • Рабочий.

Подготовительный режим работы наблюдается тогда, когда поршень начинает двигаться вверх. При этом на него воздействует эксцентрик и стягивает пружину. После этого начитается движение горючего в камерах и между фильтрами.

Рабочий режим наблюдается при обратном движении, то есть — вниз.

Насос низкого давления постоянно транспортирует горючего больше, чем двигатель требует для своей стабильной работы. Таким образом, разные режимы работы позволяют создавать в топливной системе оптимальные условия. Ведь в случае постоянного движения поршня в механизме будет возникать повышенная нагрузка, которая, в конце концов, приведет к поломке.

Когда топливо подается меньшими объемами, то уровень напряжения возрастает и справиться с ним поршень уже не может, в результате чего он просто зависает. А это означает, что топливный механизм подает меньше топлива. И в обратном случае, если горючее подается в больших количествах, то поршень двигается активнее, а насос низкого давления гонит больше горючего.

Устройство ТННД

ТННД состоит из:

  1. Приводного вала;
  2. Ротора с определенным количеством лопастей;
  3. Статора;
  4. Диска распределения;
  5. Регулятивной приводной шестерни;
  6. Муфты соединения.

Устройство топливного насоса низкого давления

Когда ротор начинает свое движение, то его лопасти начинают сближаться со статором и под влиянием центробежной силы возникают определенные камеры. Так как внутри существует определенное напряжение, то из этих камер горючее направляется непосредственно к ТНВД. Для этого используются специальные каналы в диске распределения. При этом незначительное количество горючки направляется в клапан редукции, если давление создается больше, чем настроено системой.

Так как оба устройства неразрывно связаны, то для поддержания необходимых условий используется топливный сливной дроссель (в виде жиклера), вкрученный в насос высокого давления. Таким образом, конструкция этой детали позволяет создавать необходимые условия в камерах в зависимости от скорости движения приводного вала. Такая конструкция подходит для дизелей, но есть и другие виды, о которых речь пойдет дальше.

Виды ТННД

Топливный насос низкого давления используется абсолютно на всех машинах любого года выпуска и марки. Без него обойтись не получится, так как именно он выкачивает горючее из бака и подает его в остальную систему. Однако есть разные виды таких насосов. Например, вместе с карбюратором работает слабый механический ТННД, в то время как на инжекторах устанавливается более серьезный топливный электронасос. В дизельных же моторах такой топливный насос транспортирует горючее исключительно к ТНВД.

Механический тип

Механический вариант устанавливается на блоке цилиндров и крепится обычными винтами. Его работа обеспечивается валом коленчатого типа с эксцентрическим кулачком. Нажатие на кулачек приводит к сокращениям и таким образом бензин подается в камеру. Для предотвращения попадания топлива обратно используется специальный клапан. При последующих нажатиях топливо поступает в карбюратор, где и сгорает.

Кстати, механический тип устройства позволяет легко завести машины после длительного простоя. Для этого можно вручную подкачать топливо и пересыхание не станет проблемой.

Механический топливный насос низкого давления

Электрический тип

С появлением инжектора и внедрения большого количества электрических устройств, использование механического нагнетателя стало просто невозможным, так как он не справлялся со своими функциями и не создавал нужного низкого давления.

Электронасос в упрощенном виде состоит из насосного элемента и приводного электрического двигателя в корпусе. В нем же размещен фильтр, топливозаборник и датчик расхода бензина. Работает он по схожей схеме с механическим вариантом, за исключением того, что топливо перемещается в системе с помощью того самого электродвигателя.

Топливный насос низкого давления располагается внутри бака. Многие считают, что это небезопасно, но это ложное мнение. Если в механических вариантах этого устройства часто перегревался бензин из-за тепла, выдаваемого двигателем, то на электрических вариантах такой проблемы нет. Бензин без перерыва движется по системе топливных трубок и это не дает ему нагреваться до предельных температур. То есть, такое расположение способствует сохранению нормальной температуры, ведь расстояние до источника тепла максимальное.

Более того, из-за непрерывного контакта элементов конструкции и бензина исключается возможность возникновения коротких замыканий, приводящих к возгоранию.

Электрические варианты устанавливаются и на дизельные машины. Сейчас они служат в качестве дополнения в системе и используются для транспортировки дизеля к ТНВД.

Здесь топливный насос низкого давления очень часто объединен с насосом высокого давления. Это объясняется необходимостью постоянной подачи топлива для обеспечения стабильной работы на разных оборотах.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector