Подкачивающий топливный насос для дизеля. устройство и принцип работы

Установка электробензонасоса на карбюраторный ВАЗ 21099 своими руками

Начнём с того, что есть у меня старенький ВАЗ 21099 1993 года выпуска. Естественно, карбюраторный. И именно на это авто я решил поставить электрический топливный насос низкого давления — как оказалось, это очень нужная и полезная вещь. В статье я поделюсь с вами, как проводилась установка электробензонасоса, а также зачем я вообще пошёл на этот шаг.

Поставить электробензонасос ВАЗ карбюратор я решил, изрядно намучившись со штатным механическим бензонасосом. Заменено за весь срок службы автомобиля их было бесчисленное множество: то шток сломается, то просто износится, то насос давления нужного не набирает. Естественно, всё это не лучшим образом отражается на стабильности и мощности работы двигателя.

Неисправности бензонасоса

Механический бензонасос:

1. Выработка механического внутреннего штока;
2. Износ уплотнительной прокладки;
3. Повреждение внутренней мембраны;
4. Выход из строя нагнетающего или всасывающего клапана.

Электрический бензонасос:

1. Износ роликов или шестерен в объемных гидронагнетателях;
2. Поломка крыльчатки в центробежных нагнетателях;
3. Износе или подгорание ламелей коллектора электродвигателя;
4. Износ пластмассовой муфты которая соединяет вал электродвигатель с гидронагнетателем.

Преимущественно бензонасос – это агрегат, который не подлежит восстановлению, потому в случае выхода его из строя необходима его полная замена. Оригинальный насос стоит немало по той причине, что это узел высокой технологии производства. Безусловно, цена отображает затраты качественных материалов при их изготовлении, а также применение передовых технологий, потому что современные бензонасосы должны за время своей работы перекачать не одну тонну топлива, на него влияют не только различные вибрации, но и температурные колебания. Потоэтому для сохранности бензонасоса в первую очередь необходимо следить за фильтрами.

Как же проверить бензонасос

 Насосы не поддаются или слабо поддаются ремонту. Поэтому, их принято менять в сборе, иногда даже в комплекте со стаканом в котором установлен насос. 

 В большинстве автомобилей, доступ к баку и бензонасосу имеется из салона машины под задним сидением. Если Ваш автомобиль обладает специальным лючком — то Вам повезло и замена насоса самостоятельно займет не более 30 минут. 

 Перед описанием проведения диагностики, хотелось бы уточнить пару моментов. Во первых. Наличие запасного бензонасоса — это всегда плюс, особенно в дальних дорогах. А если Вы собираетесь владеть автомобилем не пару лет, то он понадобиться рано или поздно в любом случае. Во вторых, большинство погружных бензонасосов имеют схожую конструкцию, размеры и производительность, особенно с автомобилей одноклассников и схожей производительности. Поэтому, если нет желания тратиться на оригинал или в данный конкретный момент нет необходимого количества денег, то можно приобрести более дешевый насос с отечественного автомобиля и заменять им свой (проверенно лично на нескольких иностранных автомобилях, работают уже более двух лет без проблем). 

 Теперь перейдем к самой простой диагностике — во-первых, можно промерить напряжение на контактах при включении зажигания (в этот момент насос включается на несколько секунд для поднятия давления в топливной системе), если напряжение есть, а насос не работает (его работу хорошо слышно), то можно смело его менять. 

 Если есть подозрения на сниженное давление в системе, то можно установить новый насос и посмотреть как будет работать автомобиль с новым элементом. Если автомобиль начал ехать лучше, то все оставляем, если ничего не изменилось, то бензонасос не виноват в неисправности. В таком случае лучше обратиться на сервисную станцию. 

 Есть еще множество способов проверить работу насоса по производительности или нагнетаемому объему, но все они сложнее и не дадут нужного результата новичку. 

 Также, достав через ревизионный лючок бензобак со стаканом, у владельца есть возможность проверить состояние специальной сеточки отделяющей крупные фракции и воду от бензина. 

ТН с электроприводом

Долговечную работу, простоту изготовления и большую эффективность можно получить при использовании электрического бензонасоса, который управляется специальным реле. Он позволяет создать давление в пределах 0,3-0,4 МПа (в двигателях с непосредственным впрыском – до 0,7 МПа), что превосходит возможности механического ТН. Устройство во многом зависит от того, где находится топливный насос: в баке или в подкапотном пространстве. Но принцип работы всех ТН такого типа можно считать идентичным. В подавляющем большинстве современных авто используется погружаемый бензонасос, который располагается в баке. Это хоть и чревато небольшими механическими потерями и уязвимостью, связанными с большой длиной топливной магистрали, но насос получает гораздо лучшее охлаждение.

В процессе работы омывающее корпус и проходящее сквозь электродвигатель топливо отводит значительную часть тепла. Именно поэтому на ресурсе так сильно сказывается езда с практически пустым баком.

Устройство

Электрический бензонасос состоит из двух частей: электрического привода (представляет собой обычный электродвигатель) и насосной части (закачивает горючее из топливозаборника). Погружаемые насосы размещаются в едином корпусе с сеточкой, осуществляющей грубую очистку топлива.

В зависимости от конструкции заборного механизма, существуют несколько видов насосной части:

• роликовый насос. Топливо подается за счет вращения ротора с подвижными роликами. При увеличении пространства между роликом и ротором в свободном пространстве создается разряжение, которое заполняется бензином. При дальнейшем вращении ротора пространство уменьшается, что позволяет создать давление и подать топливо через выпускной канал;
• шестеренчатый бензонасос. Принцип работы схож с предыдущим видом, но изменения площади свободного пространства происходит вследствие вращения шестерни;
• центробежный насос. Нагнетание топлива возникает из-за завихрения, провоцируемого вращением крыльчатки в корпусе. Подача и отвод горючего осуществляется через соответствующие каналы внутри корпуса.

Логика работы

В автомобилях, у которых управление основными узлами жизнеобеспечения ДВС осуществляется по CAN-шине, команду к запуску бензонасос получает от электронного блока управления двигателем. Перед запуском ДВС необходимо создать давление в топливопроводе, поэтому сразу после включения зажигания ЭБУ подает сигнал на реле, которое включает бензонасос. В некоторых авто подача питания на реле и включение бензонасоса осуществляется в момент открытия водительской двери. Время работы бензонасоса в таком режиме исчисляется секундами, после чего питание отключается. Последующий запуск произойдет уже при начале вращения стартера.

Основные неисправности, простейшая диагностика

К основным поломкам, из-за которых может не работать бензонасос, относятся:

• перегорание предохранителя;
• обрыв питания, окисление контактов;
• износ щеточного узла, вследствие чего ухудшается производительность, разрушение коллектора, износ втулок ротора;
• засорение;
• критический износ трущихся пар роликовых и шестеренчатых топливных насосов;
• разрушение пластмассовой муфты, посредством которой вал якоря электродвигателя соединяется с ротором насоса.

Чтобы понять, почему не работает бензонасос, достаточно базовых навыков пользования мультиметром. Наличие питания на разъеме ТН после включения зажигания будет означать, что неисправность в насосе. Если питание не приходит и бензонасос не запускается, то следует проверить цепь до разъема, а также реле.

Основные симптомы неисправности:

• увеличение шума, появление посторонних звуков;
• провалы при резком нажатии на газ;
• двигатель периодически глохнет (особенно на горячую);
• проблемы с запуском.

Реле

Одним из важнейших элементов системы питания инжекторного двигателя является реле бензонасоса. Оно используется для уменьшения нагрузки на бортовую сеть, так как управление силовыми контактами осуществляется подачей слабого напряжения на соответствующие выводы электромагнитного реле. Принципиальная схема подключения бензонасоса.

Принцип работы реле, а также способы проверки вы можете увидеть на видео.

Основные неисправности бензонасоса

Видео: Когда «болеет» бензонасос

Все бензонасосы имеют достаточно большой ресурс работы благодаря сравнительно простой конструкции.

В механических узлах проблемы встречаются и вовсе редко. Возникают они чаще всего из-за порыва мембраны или износа приводных элементов. В первом случае насос вообще перестает качать топливо, а во втором – подает его в недостаточном количестве.

Проверить такой бензонасос не составит труда, достаточно снять верхнюю крышку и оценить состояние мембраны. Также можно от карбюратора отсоединить топливопровод, идущий от узла, опустить его в емкость и запустить мотор. У исправного элемента подача топлива осуществляется равномерными порциями достаточно мощной струей.

В инжекторных двигателях неисправность электрического топливного насоса имеет определенные признаки – автомобиль плохо запускается, заметно падение мощности, возможны перебои в работе мотора.

Конечно, такие признаки могут давать неисправности в разных системах, поэтому потребуется дополнительная диагностика в которой проверяется производительность насоса за счет замеров давления.

А вот перечень неисправностей, из-за которых данный узел работает некорректно, не так уж и много. Так, насос может перестать работать из-за сильного и систематического перегрева. Происходит это из-за привычки заливать в бак небольшие порции бензина, ведь топливо выступает в качестве охлаждающей жидкости для данного узла.

Заправка некачественным топливо запросто может привести в неисправностям. Имеющиеся в таком бензине примеси и сторонние частицы, попадая внутрь узла, приводят к усиленному износу его составных частей.

Проблемы могут возникнуть и через электрическую часть. Окисление проводки и ее повреждение может привести к тому, что на насос будет подаваться недостаточно энергии.

Отметим, что большинство неисправностей, которые происходят из-за повреждения или износа составных частей бензонасоса, устранить сложно, поэтому зачастую при нарушении его работоспособности он просто заменяется.

Неисправности автомобильных топливных насосов

Рассматривая возможные дефекты описываемых устройств, отметим прежде проблемы механических конструкций. Собственно, главной проблемой, с которой сталкиваются владельцы машин, является неработоспособность помпы в виду разных причин.

Так утечка через диафрагму или односторонний клапан конструкции механического топливного насоса приводит к потере давления топлива и снижению питания карбюратора. Этот дефект сопровождается сбоями в работе мотора:

• осечками запуска двигателя,
• нестабильностью оборотов,
• периодическим прекращением работы мотора.

Если же насос полностью выходит из строя, топливо не поступает в карбюратор, двигатель попросту не запускается. Утечки топлива являются еще одной распространенной проблемой, обычно из-за появления трещин или мелких отверстий в резиновой диафрагме. Ослабление впускных или выпускных фитингов также создаёт проблемы в работе.

Как проверить работу механического топливного насоса?

Механическую конструкцию допустимо проверить на работоспособность одним из четырёх способов:

1. Визуальный осмотр.
2. Прокачка дросселем.
3. Отсоединение топливной линии.
4. Проверка давления.

Для первого варианта достаточно осмотреть устройство. Если заметна утечка топлива, скорее всего, вышла из строя мембрана. Тогда топливный механический насос необходимо заменить.

Менять помпу – процедура довольно обременительная, как с финансовой точки зрения, так и в плане исполнения механической работы. Поэтому желательно выстроить качество работы аппарата, чтобы обеспечить долговечность

Вариант второй предполагает съём воздушного фильтра, после чего наблюдая за горловиной карбюратора, необходимо прокачать дроссельную тягу. Если насос рабочий, отметится впрыск топлива в карбюратор. В противном случае возможные причины:

• забит фильтр,
• засорен топливопровод,
• нет топлива в баке,
• неисправен топливный насос.

Третий вариант проверки – отсоединение топливной линии в точке, подключенной на карбюраторе. Отключенный конец трубопровода нужно поместить внутрь подходящей ёмкости.

Затем потребуется прокрутить мотор, наблюдая за выходом топлива из трубки. Если наблюдается достаточно сильный выброс топлива из трубки – аппарат исправен. В противном случае возможен любой из дефектов, отмеченных выше.

Наконец, четвёртый вариант проверки – давлением. В этом случае потребуется манометр, который подключают на выходе топливного насоса. Затем проворачивают мотор, одновременно контролируя показания манометра. Показания должны соответствовать значениям, указанным в спецификации.

Топливный насос — как проверить работоспособность устройства?

Традиционный способ диагностики — прослушивание работы механизма на присутствие посторонних шумов сразу после активации ключа зажигания. Отсутствие шумов работы механизма электрической помпы указывает на исправность аппарата.

Проверить работоспособность устройства можно и по характерному запаху выхлопных газов, испускаемых выхлопной трубой при запуске автомобильного двигателя. Если запах газов не чувствуется, такая ситуация указывает на недостаток топлива в двигателе. Причиной тому может стать:

• неисправность электрической помпы,
• неисправность реле помпы,
• выгорание предохранителя,
• нарушение проводного соединения.

Автоматика большинства моделей автомобилей не предусматривает определение неисправности электрической помпы посредством диагностических кодов.

Также отсутствует контрольная лампа работы помпы. Двигатель автомобиля нормально проворачивается стартером, искра на свечах присутствует, но мотор не запустится за неимением топлива.

Более продвинутые конструкции автомобильных двигателей оснащаются тестовым фитингом давления топлива, установленным обычно на рампе. Достаточно прикрепить к фитингу проверочный манометр, чтобы определить давление топлива. Также вместо фитинга может устанавливаться датчик давления.

Если давление топлива равно нулю, электрическая помпа не работает. Если значение давления топлива меньше указанного спецификацией, требуется дальнейшая диагностика для определения причины. Тогда возможны неисправности:

• регулятора давления топлива,
• линейной магистрали,
• линейных фильтров,
• электрических цепей.

Еще один способ определить работоспособность топливной помпы, — залить небольшое количество энергоресурса в область дроссельной заслонки. Если двигатель автомобиля запускается, работает некоторое время, после чего глохнет, — это явный признак дефектов электрической помпы.

При помощи информации: Mechanics.StackExchange

Принцип работы электробензонасоса

Функциональная работа топливного насоса заключается в подаче топлива на форсунки. Для нормальной работы форсунок и создания необходимого давления подача бензина должна начинаться еще до запуска двигателя.

Включается электробензонасос специальным контроллером, при помощи реле. При повороте ключа зажигания в положение “стартер” или “зажигание” контроллер моментально запитывает реле включения бензонасоса, и в результате созданного давления топливо подается на форсунки.

Электробензонасос ВАЗ 2114

Если в течение нескольких секунд двигатель не начинает работать, контроллер выключает реле до следующей прокрутки двигателя. После прокрутки контроллер вновь включает реле, определив начало вращения по опорному сигналу датчика положения коленчатого вала.

Диагностика неисправностей электробензонасоса

Ресурс электрического топливного насоса на ВАЗ инжектор достаточно велик, но все имеет свой предел. Низкое качество топлива приводит в негодность в первую очередь нагнетательную часть узла.

Неисправленный топливный насос в автомобиле не дает ему работать на полную мощность, на холостом ходу работа двигателя также становится неустойчивой. Из-за нехватки топлива при попытке запуска двигатель начинает “чихать”, заводится с трудом на несколько секунд или не заводится вовсе.

Еще один доступный способ — проверка с помощью манометра давления в топливной системе при включенном двигателе. Но при этом рекомендуется предварительно заменить топливный фильтр, во избежание искажения показаний прибора.

Уменьшение производительности также свидетельствует о неисправности насоса, это легко заметить при движении на 3 или 4 передаче. Если при нажатии на педаль акселератора автомобиль отреагирует провалами или вообще не отреагирует, вероятнее всего, топливный насос на ВАЗ 2114 вышел из строя.

Самостоятельная замена электробензонасоса

Топливный насос на ВАЗ инжектор, как правило, не подлежит ремонту, впрочем, как и большинство топливных электробензонасосов.

Самостоятельная не представляет особого труда и не требует специального оборудования и инструментов. Понадобятся:

• крестообразная отвертка;
• трещетка с головой на 7 и 10;
• ключ на 17.

Замена агрегата производится в следующей последовательности:

1. Снимается заднее сиденье. Для этого удаляются две заглушки и с помощью трещетки с головкой на 10 открутить два болта. После снятия сиденья должна открыться прорезь в шумоизоляции в виде буквы П. Под ней расположена крышка бензонасоса.
2. Крестообразной отверткой откручивается крышка, под ней становится видна верхняя часть модуля бензонасоса.
3. Отсоединяется жгут проводов подходящих к модулю.
4. Теперь необходимо сбросить давление в системе питания. Для этого двигатель автомобиля заводится и работает до тех пор, пока топливо из магистрали не выработается полностью, то есть, пока автомобиль не заглохнет.
5. Отключается аккумулятор.
6. Ключом на 17 поочередно отворачиваются трубки бензопровода.
7. По периметру прижимного кольца откручивается 8 гаек. Для этого используется трещетка с головкой на 7. Прижимное кольцо снимается.
8. Модуль топливного бензонасоса аккуратно извлекается из бензобака.

После того как модуль бензонасоса извлечен, возможна либо его полная замена на новый, либо замена только самого электробензонасоса, но для этого потребуется разобрать топливный модуль.

Разборка топливного модуля и извлечение электробензонасоса

1.  Колодка проводов отсоединяется от разъема крышки и бензонасоса, затем снимается датчик, указывающий уровень топлива. Для этого отжимаются два фиксатора и датчик перемещается по пазам в сторону крышки.
2. Сливная труба отделяется от корпуса, для этого нужно слегка поддеть ее отверткой. Затем четыре защелки корпуса поочередно отжимаются и крышка модуля снимается вместе с бензонасосом.
3. Сетчатый фильтр аккуратно поддевается отверткой и снимается.Из установочного отверстия вынимается стопорная шайба.
4. Пластиковая защелка отжимается отверткой и насос пальцем выталкивается из держателя.
5. С патрубка насоса снимается пластиковая гофрированная трубочка. Для облегчения снятия ее можно нагреть над паром.
6. Сборка топливного насоса производится в обратном порядке.

После установки следует подсоединить аккумулятор и ненадолго завести автомобиль, для проверки наличия течи бензина из соединений. Если течь отсутствует, значит, замена электробензонасоса в топливном модуле ВАЗ 2114 инжектор прошла успешно.

Демонтаж топливного насоса на автомобиле

Существует два типа электрического топливного насоса. Один тип монтируется внутри топливного бака, а другой монтируется под автомобилем прямо перед топливным баком. Если топливный насос установлен под автомобилем, он будет удерживаться парой болтов. Можно легко определить что топливный насос расположен под кузовом, или просто заглянув под автомобиль, или, если нет возможности увидеть таким образом — приподнять автомобиль домкратом.

Еще одним вариантом будет осмотр из смотровой ямы. Глядеть нужно прямо перед бензобаком, со стороны горловины для заправки. Желательно заодно произвести осмотр топливной магистрали от бака до топливного насоса. При наличии загрязнений, магистраль следует очистить. Насос, часто будет находиться в черном изолирующим кожухе. Нужно аккуратно демонтировать изоляцию, а затем демонтировать и слегка опустить сам топливный насос. Его не получиться удалить из системы, пока не будет отсоединена проводка и топливные шланги.

Здесь топливный насос установлен прямо под баком, на вашей машине может быть по другому.

Демонтаж топливного насоса: установка в топливном баке

Если на автомобиль установлен тип топливного насоса, который монтируется внутри топливного бака, необходимо производить его демонтаж находясь в салоне автомобиля. Точка доступа к топливному насосу в баке находится либо под задним сиденьем, либо, если очень повезло, он будет находиться под ковриком в багажнике.

Приподняв обивку можно будет увидеть лючок, прикрученный к кузову автомобиля на 4-8 болтов. Открутив болты и сняв люк можно увидеть топливный насос. При проведении демонтажа элемента, необходимо отключить все, прежде чем удалить его из бака. Это описано в следующих шагах.

Отсоединение топливных магистралей

Теперь, когда топливный фильтр визуально найден и предприняты первые шаги к началу демонтажа, нужно отсоединить топливопроводы. Если насос находится внутри топливного бака, на верхней части насоса должна быть одна топливная магистраль, которая должна быть отключена. К насосу подсоединяются топливные магистрали с двух направлений.

Они также называются стороной низкого давления и высокого давления насоса или магистрали слива топлива и подачи топлива.

Чтобы удалить магистрали, необходимо ослабить хомут или фитинг, которые удерживают магистраль подачи топлива, затем ослабляется фитинг и удаляется магистраль слива топлива.

Во время проведения данного вида работ необходимо иметь под рукой удобную емкость, для того, чтобы слить в нее остатки топлива, которые вытекают из элементов топливной системы, чтобы оно не залило салон автомобиля или пол и не создавало опасность пожара.

Отсоединение проводки топливного насоса

Последним шагом при снятии топливного насоса является отсоединение проводов, которые питают насос. К насосу подключены два провода, один положительный, другой — заземления. Обычно провода идут в жгутах. Жгуты скреплены между собой или пластиковыми защелками или пластиковыми хомутами. В любом из вариантов отсоединение не составит труда. Даже если выполнять работу будет непрофессионал.

Монтаж нового насоса должен осуществляться в обратной последовательности

Специалисты рекомендуют обращать внимание на уплотнительные резиновые элементы, детали крепления. В случае растрескивания материала, разрывов и деформации следует заменять их на новые. Видео-пример снятия топливного насоса, который находится в баке:

Видео-пример снятия топливного насоса, который находится в баке:

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

Устройство механического топливного насоса

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

Роликовый топливный насос. 1 – обратный клапан; 2 – предохранительный клапан; 3 – электрический разъем; 4 – электродвигатель; 5 – рабочее колесо

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.

Это интересно: Что такое бензобак?