Топливный насос бмв ф10 дизель

Для машины на заправочной станции, используемой для перекачки топлива в транспортные средства, см. бензонасос.

Топливный насос-это компонент в автомобилях, который перекачивает жидкость из топливного бака в карбюратор двигателя внутреннего сгорания.

Карбюраторные двигатели часто используют низкого давления, механических насосов, которые крепятся снаружи топливного бака, а инжекторные двигатели часто используют электрические топливные насосы, которые устанавливаются внутри топливного бака (и некоторые инжекторные двигатели имеют два топливных насоса: один низкого давления/большой объем поставки насос в баке и один высокого давления/малого объема насоса или рядом с двигателем).

[1] Давление топлива должно быть в пределах определенных технических характеристик, чтобы двигатель работал правильно. Если давление топлива слишком велико, двигатель будет работать грубо и богато, не сжигая все перекачиваемое топливо, что делает двигатель неэффективным и загрязняющим веществом. Если давление слишком низкое, двигатель может работать скудно, дать осечку или заглохнуть.

Некоторые двигатели, такие как старые мотоциклетные двигатели, не нуждаются в топливном насосе, потому что они используют гравитационную подачу из топливного бака.

Механический насос

До широкого внедрения электронного впрыска топливабольшинство карбюраторных автомобильных двигателей использовали механические топливные насосы для перекачки топлива из топливного бака в топливные чаши карбюратора. Два наиболее широко используемых насоса подачи топлива-это мембранные и плунжерные механические насосы. Мембранные насосы — это разновидность объемных насосов. Мембранные насосы содержат насосную камеру, объем которой увеличивается или уменьшается за счет изгиба гибкой мембраны, аналогично действию поршневого насоса. Обратный клапан он расположен как на входном, так и на выходном отверстиях насосной камеры, чтобы заставить топливо течь только в одном направлении. Конкретные конструкции различаются, но в наиболее распространенной конфигурации эти насосы обычно крепятся болтами к блоку двигателя или головке, а распределительный вал двигателя имеет дополнительный эксцентрик лепесток, который управляет рычагом на насосе, либо непосредственно, либо через толкатель, потянув диафрагму к нижней мертвой точке. При этом объем внутри насосной камеры увеличивался, что приводило к снижению давления. Это позволяет выталкивать топливо в насос из бака (вызвано атмосферным давлением, действующим на топливо в баке). Возвратное движение диафрагмы к верхней мертвой точке осуществляется диафрагменной пружиной, во время которой топливо в камере насоса выдавливается через выпускное отверстие и поступает в карбюратор. Давление, при котором топливо выталкивается из насоса, таким образом, ограничено (и, следовательно, регулируется) силой, приложенной мембранной пружиной.

Карбюратор обычно содержит поплавковую чашу, в которую нагнетается вытесненное топливо. Когда уровень топлива в поплавковой чаше превысит определенный уровень, впускной клапан карбюратора закроется, не позволяя топливному насосу перекачивать больше топлива в карбюратор. В этот момент любое оставшееся топливо внутри камеры насоса попадает в ловушку, не имея возможности выйти через впускное или выпускное отверстие. Диафрагма будет продолжать обеспечивать давление на диафрагму, и во время последующего вращения эксцентрик потянет диафрагму назад к нижней мертвой точке, где она останется до тех пор, пока впускной клапан карбюратора снова не откроется.

Поскольку одна сторона диафрагмы насоса содержит топливо под давлением, а другая сторона соединена с картером двигателя, если диафрагма расколется (распространенный отказ), она может утечь топливо в картер. Производительность как механического, так и электрического топливного насоса измеряется в фунтах на квадратный дюйм (что означает фунт на квадратный дюйм). Обычно этот блок является общим измерением давления, но он имеет несколько иной смысл, когда речь заходит о топливных насосах.

Схема топливного насоса мембранного типа

Плунжерный топливный насос

Плунжерные насосы — это тип объемного насоса, который содержит насосную камеру, объем которой увеличивается и / или уменьшается плунжером, входящим и выходящим из камеры, заполненной топливом, с впускными и выпускными запорными клапанами. Это похоже на поршневой насос, но уплотнение высокого давления неподвижно, в то время как гладкий цилиндрический плунжер скользит через уплотнение. Эти насосы обычно работают под более высоким давлением, чем насосы мембранного типа. Конкретные конструкции различаются, но в наиболее распространенной конфигурации эти насосы монтируются сбоку от впрыскивающего насоса и приводятся в движение распределительным валом, либо непосредственно, либо через толкатель.[2] Когда лепесток распределительного вала находится в верхней мертвой точке, плунжер только что закончил проталкивать топливо через выпускной клапан. Пружина используется для вытягивания плунжера наружу, создавая более низкое давление, вытягивающее топливо в камеру из впускного клапана. Эти насосы могут работать от 250 до 1800 бар (3,625 и 26 000 фунтов на квадратный дюйм).[3] поскольку он соединен с распределительным валом, давление нагнетания этих насосов постоянно, но скорость, с которой он качает, напрямую коррелирует с оборотами в минуту (оборотами в минуту) двигателя.

Оба насоса создают отрицательное давление, чтобы вытянуть топливо по трубопроводам. Однако низкое давление между насосом и топливным баком в сочетании с теплом двигателя и/или жаркой погодой может привести к испарению топлива в подающем трубопроводе. Это приводит к голоданию топлива, поскольку топливный насос, предназначенный для перекачки жидкости, а не пара, не может всасывать больше топлива в двигатель, что приводит к остановке двигателя. Это условие отличается от блокировки пара, где высокая температура двигателя на стороне давления насоса (между насосом и карбюратором) кипит топливо в трубопроводах, также голодая двигатель достаточного количества топлива для работы. Механические автомобильные топливные насосы обычно не генерируют намного больше, чем 10-15 фунтов на квадратный дюйм, что более чем достаточно для большинства карбюраторов.

Упадок механических насосов

Когда двигатели отошли от карбюраторов и перешли к впрыску топлива, механические топливные насосы были заменены электрическими топливными насосами, поскольку системы впрыска топлива работают более эффективно при более высоких давлениях топлива (40-60 фунтов на квадратный дюйм), чем механические мембранные насосы. Электрические топливные насосы обычно расположены в топливном баке, чтобы использовать топливо в баке для охлаждения насоса и обеспечения устойчивой подачи топлива.

Еще одно преимущество топливного насоса, установленного в баке, заключается в том, что всасывающий насос в двигателе может всасывать воздух через (трудно диагностируемое) неисправное соединение шланга, в то время как протекающее соединение в напорной магистрали сразу же проявит себя. Потенциальная опасность топливного насоса, установленного на баке, заключается в том, что все топливопроводы находятся под (высоким) давлением, от бака до двигателя. Любая утечка будет легко обнаружена, но также опасна.

Электрический насос

Поршневой дозирующий насос, например дозатор бензина или присадок

В современных автомобилях топливный насос обычно электрический и расположен внутри топливного бака. Насос создает более высокое давление в топливопроводах, подталкивая бензин к двигателю. Чем выше давление, тем выше температура кипения бензина. Установка насоса в бак помещает компонент, наименее способный хорошо обрабатывать пары бензина (сам насос), дальше всего от двигателя, погруженный в холодную жидкость. Еще одно преимущество размещения насоса внутри резервуара заключается в том, что он менее подвержен возгоранию. Хотя электрические компоненты (например, топливный насос) могут искрить и воспламенять пары топлива, жидкое топливо не взрывается (см. предел воспламеняемости) и поэтому погружение насоса в резервуар является одним из самых безопасных мест для его установки. В большинстве автомобилей топливный насос подает в двигатель постоянный поток бензина; неиспользованное топливо возвращается в бак. Это еще больше снижает вероятность закипания топлива, так как его никогда не держат близко к горячему двигателю слишком долго.

Электрический топливный насос

Замена механического топливного насоса электрическим снимает дополнительную нагрузку с двигателя и снижает расход топлива в двигателе. Кроме того, подача топлива может более точно контролироваться электронным блоком управления (ЭБУ). Поскольку насос работает непрерывно, двигатель может быть выключен, например, на стоп-сигнале для экономии топлива, но при этом иметь необходимое давление топлива для быстрого запуска.

Ключ зажигания не подает ток, необходимый для работы насоса; он подает меньший ток, который активирует реле, предназначенное для рабочего тока насоса. Обычно реле топливного насоса окисляется и перестает функционировать; это гораздо чаще, чем отказ самого топливного насоса. Современные двигатели используют твердотельное управление, которое позволяет регулировать давление топлива с помощью широтно-импульсной модуляции напряжения насоса. Это увеличивает срок службы насоса, позволяет использовать меньший и более легкий насос и снижает потребляемую насосом мощность.

Автомобили с электронным впрыском топлива имеют электронный блок управления (ЭБУ), и это может быть запрограммировано с помощью логики безопасности, которая отключит электрический топливный насос, даже если двигатель работает. В случае столкновения это предотвратит утечку топлива из любого разорванного топливопровода. Кроме того, автомобили могут иметь инерционный выключатель (обычно расположенный под передним пассажирским сиденьем), который клапан опрокидывания, который отключит топливный насос в случае опрокидывания автомобиля.

Некоторые ЭБУ также могут быть запрограммированы на отключение топливного насоса, если они обнаруживают низкое или нулевое давление масла, что указывает на надвигающуюся механическую неисправность.

Блок подачи топлива может представлять собой узел, содержащий электрический топливный насос, фильтр, фильтр-фильтр и электронное устройство, используемое для измерения количества топлива в баке. Он делает это с помощью поплавка, прикрепленного к датчику, который посылает сигнал на установленный на приборной панели датчик уровня топлива.

Топливные насосы высокого давления

Насосы для дизельных и бензиновых двигателей с непосредственным впрыском работают при гораздо более высоком давлении, до 30 000 фунтовна квадратный дюйм [4], и имеют такие конфигурации, как радиально-поршневой коллектор common rail, двухпоршневой радиальный коллектор common rail, рядный, портовый и спиральный, а также дозирующий блок. Впрыскивающие насосы смазываются топливом, что предотвращает загрязнение топлива маслом. Загрязнение нефтью приведет к выбросам, связанным с нефтью, и засорению форсунок.[3] многие дизельные двигатели являются common rail, что означает, что все форсунки питаются от общей топливной трубы высокого давления, подаваемой топливным насосом. Общие рельсы влажные колебания давления, вызванные прерывистым открытием и закрытием форсунок. Общие рельсы также облегчают измерение давления топлива одним датчиком вместо одного для каждого цилиндра.[3] портовые и спиральные (плунжерные) топливные насосы высокого давления наиболее часто используются в судовых дизелях из-за их простоты, надежности и способности масштабироваться пропорционально размеру двигателя.[2]

Насос портового и спирального типа

Портовые и спиральные насосы — это кулачковые плунжерные насосы, которые работают при половине оборотов двигателя для четырех двигателей stoke и при тех же оборотах в случае двухтактногодвигателя . Насос похож на насос радиально-поршневого типа, но вместо поршня он имеет обработанный плунжер, который не имеет уплотнений. Когда плунжер находится в верхней мертвой точке, впрыск в цилиндр завершен, и он возвращается на свой нисходящий ход пружиной сжатия.[2] поскольку высота лепестка кулачка не может быть легко изменена, количество топлива, подаваемого в форсунку, контролируется реечной передачей устройство, которое вращает плунжер, позволяя переменное количество топлива в область над плунжером. Впускное и выпускное отверстия расположены с двух сторон стенок цилиндров насосов, позволяя топливу течь через камеру сжатия до тех пор, пока плунжер не будет приведен в движение, закрывая два отверстия и начиная движение сжатия. Выпускное отверстие подается обратно в топливный бак / отстойник двигателя. Затем топливо подается через запорный обратный клапан, чтобы предотвратить обратный поток в форсунку при давлении, которое может превышать 18 000 фунтов на квадратный дюйм.[3]