Топливоподкачивающие насосы однократного и двукратного действия

Топливо, которое на пути к насосу высокого давления должно преодолеть сопротивление топливопроводов и фильтров, подается из бака топливоподкачивающим насосом низкого давления.

Избыточное давление, поддерживаемое в системе, с помощью топливоподкачивающего насоса препятствует выделению пузырьков воздуха и паров легких фракций, входящих в состав топлива, что особенно важно в летний период эксплуатации, когда температура в баке повышается до 70…80° С. Производительность топливоподкачивающего насоса влияет на процесс дозирования топлива. При ее увеличении повышается стабильность процесса топливоподачи от цикла к циклу и равномерность подачи по секциям насоса. Величина производительности выбирается также из условия обеспечения достаточного охлаждения корпуса насоса высокого давления.

Производительность топливоподкачивающего насоса обычно превышает расход топлива на номинальном режиме дизеля в несколько раз. В топливных системах с рядными ТНВД, как правило, используются топливоподкачивающие насосы поршневого типа с механическим приводом, устанавливаемые на корпусе насоса высокого давления. Привод осуществляется от отдельного кулачка или эксцентрика, изготовленных заодно с кулачковым валом. Иногда используются автономные насосы с электрическим при­водом, главным образом роторного типа. Для рядных ТНВД с двигателями небольшого рабочего объема применяют топливоподкачивающий насос однократного действия, для двигателей больших рабочих объемов с большими цикловыми подачами – насос двойного действия.

Топливоподкачивающий насос однократного действия

Топливоподкачивающий насос однократного действия состоит из корпуса, в котором размещены шток, поршень и клапана.

Рис. Топливоподкачивающий насос однократного действия:
а – нагнетание топлива; б – всасывание топлива

На входе и выходе топлива в корпусе в корпусе насоса установлены впускной 5 и выпускной 1 клапаны с пружинами. Привод  насоса осуществляется от эксцентрика  3 кулачкового вала ТНВД. Усилие через толкатель передается на привод поршня топливоподкачивающего насоса. Обратный ход поршня осуществляется под действием пружины 6. Принцип работы такого насоса заключается в следующем. При сбегании эксцентрика 3 с толкателя 2 давление на поршень 4 со стороны толкателя пропадает и под действием пружины 6 поршень перемещается вверх. Впускной клапан 5 при этом закрывается, а выпускной 1 открывается и топливо поступает к ТНВД. При набегании эксцентрика 3 кулачкового вала на шток 2 поршень 4 движется вниз. Топливо находящееся под давлением открывает впускной клапан 5 и поступает через прорези в поршне в полость, находящуюся над поршнем.

Топливоподкачивающий насос двукратного действия

Основные составляющие насоса двукратного действия такие, как и у насоса однократного действия, однако принцип работы отличается.

Рис. Топливоподкачивающий насос двукратного действия

На входе 1 и выходе топлива в корпусе в корпусе насоса установлены по два впускных  и выпускных клапана с пружинами. Полости над поршнем и под поршнем не связаны между собой и полностью автономны. Привод  насоса осуществляется от эксцентрика кулачкового вала 7 ТНВД. Усилие через толкатель передается на привод поршня топливоподкачивающего насоса. Обратный ход поршня осуществляется под действием пружины 3.

При движении поршня 4 вниз под действием штока 6 в надпоршневой полости создается разрежение, которое передается в полость всасывания 2. При этом  верхний впускной клапан открывается, а верхний выпускной закрывается и топливо из полости всасывания 2 нагнетается в надпоршневую полость насоса. Вследствие увеличения давления в полости, находящейся под поршнем нижний впускной клапан закрывается, а нижний выпускной открывается и топливо поступает в нагнетательную полость 5 и далее к ТНВД.

При движении поршня 4 вверх, вследствие повышения давления в надпоршневой полости, верхний впускной клапан закрывается, а верхний выпускной – открывается и топливо, как и при предыдущем ходе, поступает от нагнетательной полости 5 к ТНВД. Разрежение, возникающее в полости под поршнем, приводит к открытию нижнего впускного клапана, и топливо снова заполняет ее. Нижний выпускной клапан при этом закрыт. Таким образом, в насосе двукратного действия за один оборот кулачкового вала происходят две подачи топлива.

В обоих типах насосов в случае повышения давления  в полости нагнетания, например при режиме частичных нагрузок, при малых расходах топлива, когда усилия пружины 3 становится недостаточно для полного перемещения поршня, он зависает, теряя контакт со штоком. При этом поршень 4 не совершает своего полного хода, поэтому шток толкателя частично перемещается вхолостую, вследствие чего подача топлива уменьшается. Таким образом, производительность насоса регулируется автоматически.

Для заполнения топливом и прокачки всей системы перед пуском двигателя, после ремонта или проведения профилактических работ по системе питания  применяется ручной подкачивающий насос низ­кого давления. Он крепится, как правило, на корпусе топливо­подкачивающего насоса непосредственно над его всасывающим клапаном, но если при этом затрудняется доступ к нему, ручной насос устанавливается отдельно в магистрали.