Работа топливоподкачивающего насоса кратко

Обновлено: 04.07.2024

1. Топливоподкачивающий насос применяют для подачи топлива из топливного бака к фильтру.

2. Топливоподкачивающий насос применяют для подачи топлива из топливного бака через фильтры к форсункам.

3. Топливоподкачивающий насос применяют для подачи топлива из топливного бака через фильтры к насосу высокого давления.

Типы топливоподкачивающих насосов, применяемых на дизельных двигателях ЯМЗ-236М и КамАЗ-740.10.

1. На дизелях ЯМЗ-236М и КамАЗ-740.10 установлены топливоподкачивающие насосы поршневого типа.

2. На дизелях ЯМЗ-236М и КамАЗ-740.10 установлены топливоподкачивающие насосы диафрагменного типа.

3. На дизелях ЯМЗ-236М и КамАЗ-740.10 установлены топливоподкачивающие насосы поршневого и диафрагменного типа.

Устройство топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя.

1. Ведомая полумуфта, ось груза, пружина, ведущая полумуфта, корпус, палец ведущей полумуфты, груз, проставка.

2. Толкатель, пружины, крышка, нагнетательный клапан, седло, гильза, болт регулировочный.

3. Шток толкателя, пружины, толкатель, выпускной клапан, пробки, поршень, впускной клапан, корпус насоса, насос ручной подкачки.

Работа топливоподкачивающего насоса (ручная подкачка) дизельного двигателя.

1. Вращающийся эксцентрик, расположенный на кулачковом валу насоса высокого давления, набегает на ролик толкателя, вследствие чего сжимается пружина и перемещается шток с поршнем, сжимая пружину. Под действием давления топлива в полости А над поршнем, впускной клапан прижимается к седлу, а выпускной клапан открывается, топливо перетекает по перепускному каналу в полость Б под поршень.

2. Когда эксцентрик сбегает с ролика толкателя, пружина возвращает толкатель в исходное положение. Одновременно пружина, разжимаясь, перемещает поршень в обратную сторону. Над поршнем в полости А создается пониженное, а под поршнем в полости Б — повышенное давление. Выпускной клапан садится на седло, и топливо из полости Б по каналам насоса и трубопроводу поступает к фильтру тонкой очистки. Вследствие понижения давления над поршнем открывается впускной клапан и топливо заполняет полость А.

3. При перемещении поршня рукояткой вверх в цилиндре создается разрежение, открывается впускной клапан и топливо поступает внутрь цилиндра. При перемещении поршня вниз в цилиндре создается давление, впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается и топливо подается к фильтру тонкой очистки.

Работа топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя.

1. При перемещении поршня, рукояткой вверх в цилиндре создается разрежение, открывается впускной клапан и топливо поступает внутрь цилиндра. При перемещении поршня вниз в цилиндре создается давление, впускной клапан закрывается, а выпускной клапан открывается и топливо подается к фильтру тонкой очистки.

2. Вращающийся эксцентрик, расположенный на кулачковом валу насоса высокого давления, набегает на ролик толкателя, вследствие чего сжимается пружина и перемещается шток с поршнем, сжимая пружину. Под действием давления топлива в полости А над поршнем, впускной клапан прижимается к седлу, а выпускной клапан открывается, топливо перетекает по перепускному каналу в полость Б под поршень.

3. Когда эксцентрик сбегает с ролика толкателя, пружина возвращает толкатель в исходное положение. Одновременно пружина, разжимаясь, перемещает поршень в обратную сторону. Над поршнем в полости А создается пониженное, а под поршнем в полости Б — повышенное давление. Выпускной клапан садится на седло, и топливо из полости Б по каналам насоса и трубопроводу поступает к фильтру тонкой очистки. Вследствие понижения давления над поршнем открывается впускной клапан, и топливо заполняет полость А.

4. Работа топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя осуществляется по принципам, указанным в ответах 2 и 3.

Изменение производительности топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя.

1. Производительность топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя изменяется за счет регулирования жесткости пружины поршня.

2. Производительность топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя не изменяется.

3. При уменьшении расхода топлива двигателем давление в полости перед поршнем повышается, и силы сжатой пружины недостаточно для преодоления противодавления топлива. Вследствие этого активный ход поршня уменьшается, и соответственно, снижается подача топлива насосом. Толкатель при этом свободно перемещается в обе стороны. По мере увеличения расхода топлива двигателем, давление в полости перед поршнем уменьшается, активный ход поршня увеличивается и подача топлива насосом возрастает.

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:

открыть вентиль на фильтре тонкой очистки
отвернуть рукоятку с крышки цилиндра насоса
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.

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.

Схема работы топливоподкачивающего насоса показана на рис. 26.

Рис. 26. Схема работы топливоподкачивающего насоса:

Минимальное давление в подводящем топливопроводе, при котором еще обеспечивается работа системы, составляет 0,03-0,05 МПа. При таком давлении возможен подвод топлива в полость топливного насоса высокого давления самотеком. При отсутствии нагнетательных клапанов в насосах высокого давления на линии подвода следует поддерживать повышенное давление, равное 0,2—0,6 МПа. В настоящее время подкачивающими насосами служат поршневые, коловратные и шестеренные насосы.

Рис. Схема поршневого подкачивающего насоса:
1 — ролик, 2, 5, 9 — пружины; 3 — выточка; 4 — впускной клапан; 6 — каналы; 7 — ручной насос; 8 — пробка, 10 — поршень; 11 — нагнетательный клапан, 12 — канал, 13 — толкатель

Поршневые насосы

В поршневом топливоподкачивающем насосе при набегании кулачка вала насоса на ролик 1 толкателя 13 поршень 10 передвигается вниз, преодолевая натяжение пружины 9, упирающейся в пробку 8. Топливо вытесняется через нагнетательный клапан 11 в линию системы низкого давления. Когда ролик 1 сбегает с профиля кулачка, пружины 2 и 9 перемещают поршень и толкатель вверх, осуществляя засасывание топлива через впускной клапан 4, нагруженный пружиной 5. Прокачка системы перед пуском осуществляется при помощи ручного насоса 7 через каналы 6 обычным путем. Выточка 3 в направляющей толкателя сообщается специальным каналом с впускной полостью системы. Через этот канал отводится в линию всасывания просачивающееся топливо, благодаря чему предотвращается попадание его в картер насоса высокого давления и разжижение находящегося там масла. Регулирование подачи топлива и поддержание постоянного давления в системе на разных режимах работы дизеля осуществляются изменением хода поршня 10. Повышение давления за нагнетательным клапаном передается по каналу 12 в надпоршневую полость и заставляет поршень 10 передвигаться вниз. При этом его всасывающий ход уменьшается, а подача топлива падает. Наоборот, уменьшение давления в полости нагнетания ведет к подъему поршня 10 и к увеличению его хода.

Топливоподающие поршневые насосы просты по конструкции и в обслуживании. Они могут создавать значительное разрежение на линии всасывания и, следовательно, засасывать топливо из расходных баков, расположенных ниже.

К недостаткам этих насосов следует отнести наличие значительных пульсаций подачи, которые могут в некоторых случаях вызывать в системе низкого давления развитие нежелательных колебательных движений, заметное влияние увеличивающегося в процессе эксплуатации зазора между плунжером и направляющей на подачу.

Основные размеры топливоподкачивающего насоса определяют по расходу топлива, зависящему от подачи насоса высокого давления.

Коловратные насосы

Коловратные насосы работают по другому принципу. Ротор 3, в котором расположены лопасти 1, смещен относительно оси корпуса 2 на величину е, равную 0,6—1 мм. При вращении ротора лопасти прижимаются к корпусу давлением пружины 10 с направляющими стержнем 9 и действием центробежной силы. Вследствие эксцентриситета между ротором и корпусом образуется зазор переменной величины, по которому лопасти перегоняют топливо из приемной полости 5 в левую 8 (при вращении ротора против часовой стрелки). В процессе работы давление за лопастями понижается, что вызывает поступление топлива из расходного бака в приемную полость 5, а впереди их повышается и создается необходимый напор для преодоления гидравлических сопротивлений линии нагнетания. Если давление в нагнетательной линии больше, чем давление затяжки пружины перепускного клапана 7, то он открывается и топливо из нагнетательной линии поступает в приемную волость 5. Чем больше лопастей, тем чаще подача и меньше изменяется давление в течение одного цикла. Однако при увеличенном числе лопастей потери на трение возрастают. В коловратных топливных насосах число лопастей составляет два-четыре. Лопасти обычно выполняют из чугуна. Ведутся работы по замене чугуна упругой нефтестойкой резиной, значительно меньше изнашивающей внутреннюю поверхность корпуса. Для сбора и отвода просачивающегося по зазорам лопастей топлива радиальные каналы ротора сообщаются с осевым каналом 4, соединенным с линией всасывания.

Рис. Схема коловратного насоса:
1 — лопасть, 2 — корпус, 3 — ротор; 4 — осевой канал; 5 — приемная полость, 6 — перепускной канал; 7 — перепускной клапан, 8 — полость нагнетания; 9 — стержень, 10 — пружина

Характеристика подачи коловратного насоса и давление на выходе значительно зависят от торцовых и радиальных зазоров ротора, а также зазоров у лопастей. Коловратные насосы отличается малыми размерами, компактностью и достаточной надежностью в работе. К недостаткам этих насосов относят наличие значительного трения между лопастями, направляющей ротора и корпусом.

Шестеренные насосы

Шестеренные насосы широко применяют в системах подкачки дизелей различного назначения. Принцип действия и устройства их просты. Насос состоит из ведомой и ведущей шестерен, размещенных в корпусе. При вращении ведущей шестерни, связанной с приводом насоса, находящееся между зубьями топливо переносится из приемной полости в полость нагнетания.

В результате такого переноса в приемной полости создается пониженное давление, а в линии подач — повышенное.

Чтобы уменьшить габаритные размеры шестеренного насоса, зацепление между зубьями иногда выполняют внутренним. Ведущая шестерня 2, находящаяся в корпусе 1 насоса, входит в зацепление с звездочкой 3, сидящей на оси 5. Между звездочкой и зубьями ведущей шестерни имеется серповидный выступ крышки 4. Наружная поверхность этого выступа концентрична расточке фланца, а внутренняя — звездочке. Поэтому из всасывающей в нагнетательную полость подается топливо, находящееся как между зубьями звездочки, так и между зубьями ведущей шестерни. Шестеренные насосы обеспечивают достаточную равномерность подачи и результате большой частоты перекачек небольших объемов топлива, надежны в работе. Однако они не могут создавать разрежение на всасывании, необходимое для забора топлива из низко расположенных баков.

Рис. Схема шестеренного насоса:
1 — корпус; 2 — ведущая шестерня, 3 — звездочка, 4 — крышка, 5 — ось

Читайте также: