Устройство, поломки бензонасоса

Бензонасос является одним из важнейших компонентов системы питания двигателя. Неисправность насоса приводит к перебоям в работе ДВС, провалам при нажатии на газ либо и вовсе к проблемам с запуском. Рассмотрим устройство, принцип работы бензонасосов инжекторных и карбюраторных моторов; поговорим о поломках и способах диагностики.

По своему принципу работы топливные насосы (ТН) бензиновых ДВС делятся на 2 типа:

• электрические;
• механические.

В работе двигателя бензонасос используется для перекачки топлива из бака к карбюратору либо топливной рейке с форсунками. На авто с непосредственным впрыском и топливным насосом высокого давления (ТНВД) бензонасос используется в качестве подкачивающей секции.

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.
  

Дополнительно можно выделить гибридные топливные насосы. Конструктивно они напоминают механические устройства, но движение диафрагмы осуществляется не приводом толкателя, а электромагнитным клапаном и специальным реле.

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.

Механический ТН

Насос такого типа работает от распределительного вала двигателя. Вращение эксцентрика провоцирует нажатие рычага (толкателя). На фото представлена отечественная конструкция, состоящая из рычага и балансира. У зарубежных производителей более распространена схема с двуплечим рычагом (коромыслом).

Тяга насоса с диафрагмой при воздействии толкателя на балансир, преодолевая сопротивление пружины, опускается и засасывает топливо через впускной клапан. Как только эксцентрик ослабляет свое давление, пружина возвращает диафрагму, выталкивая топливо к карбюратору через выпускной клапан. При наполнении поплавковой камеры в пространстве над диафрагмой создается давление, которое пружина не может преодолеть. А поскольку балансир и тяга насоса не соединены между собой, то балансир может двигаться вхолостую. Как только давление в поплавковой камере падает, диафрагма выдавливает бензин – работа топливного насоса возобновляется.

Основные неисправности

• Прорыв диафрагмы. Поломка случается достаточно редко, но при наступлении может обернуться капитальным ремонтом ДВС. При значительном нарушении целостности диафрагмы бензин начинает поступать в масло, разжижая его.
• Износ сочленений эксцентрика, толкателя и балансира. В таком случае зазор между элементами получается слишком большим, что сказывается на величине хода тяги и диафрагмы.
• Износ посадочных мест перепускных клапанов, вследствие чего клапаны начинают пропускать топлива. Также встречаются случаи перекоса клапанов, потери эластичности и засорения.
• Поломка пружинной диафрагмы.
• Засорение сетчатого фильтра, из-за которого бензонасос может даже сгореть.

Большое количество деталей, которые требуют подгонки, а также общие конструктивные недоработки заставили конструкторов отказаться от механических бензонасосов в работе двигателя. Примером конструктивных дефектов является закипание топлива в наддиафрагменном пространстве. Образовавшиеся пары бензина преодолевают сопротивления игольчатого клапана. В итоге во впускной коллектор непроизвольно попадает топливо, что оборачивается трудностями при последующем запуске.

Источник