Насос для перекачки топлива и его устройство

Насос для перекачивания дизельного топлива 12 и 24 вольт – востребованное оборудование, которое применяется в различных сферах деятельности:

• На предприятиях, связанных с различной движимой техникой. На станциях ГСМ, в автомастерских, в различных автохозяйствах, при заправке яхт, катеров.
• В организации собственной персональной мини АЗС.
• В организации эффективной и экономичной заправки складской и строительной техники.

Насос для топлива 12V — 24V способен перекачивать объемы солярки – от 20 до 80 литров в минуту.

Пластинчато-роторный вид насоса

Данный тип насосов устанавливается в случае, когда перекачиваемая жидкость обладает смазывающими способностями. Подобная конструкция не требует предварительного заполнения корпуса, то есть она может работать в холостую.

Среди особенностей отметим следующие моменты:

1. Активный элемент представлен эксцентрично расположенным ротором.
2. Ротор имеет продольные радиальные пазы, в которых расположены плоские пластины. Эти пластины еще называют шиберами, во время движения они прижимаются к статору за счет центробежной силы.
3. Во время работы устройства пластины могут входить в ротор или выдвигаться из него, за счет чего конструкция может захватывать топливо.

На момент работы на всасывающей стороне образуется разряженное давление, за счет чего происходит забор топлива пластинами. За счет центробежной силы дизельное топливо выдавливается в отводящий патрубок.

Винт Архимеда

Много столетий назад известный ученый создал конструкцию, которая основана на винте. Среди особенностей данного насоса отметим нижеприведенные моменты:

1. Основная часть представлена винтом, который находится в герметичном корпусе.
2. При вращении винт поднимает жидкость, но при этом часть ее стекает.
3. Для того чтобы повысить производительность насоса проводится использование различных уплотнителей. Чем меньше зазор между корпусом и подвижным элементом, тем боле показатель КПД.
4. Проведенные исследования позволили определить закономерность между наклоном и подачей.

Конструктивные особенности насоса определяют то, какой объем воды может передаваться и на какую высоту можно провести подъем жидкости. В случае существенного повышения наклона винта, тем больше высота, на которую можно подать дизельное топливо. Следует учитывать, что винтовые насосы предназначены не для создания большого давления в системе, а поднятия топлива на определенную высоту.

Назначение топливоподкачивающего насоса дизельного двигателя.

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.

Каким образом работает ручной насос

Ручной насос необходим в автомобиле в помощь топливному, для улучшения подачи горючего в двигатель. При длительном простое механизмов, ручной насос подкачки дизельного топлива наполняет полости с высоким давлением, что обеспечивает бесперебойную подачу топлива.

Создаваемое разряжение при поднятой ручке насоса, открывает клапан, всасывая горючее, клапан направляет его на поршень. Повышающееся давление во время обратного хода, закрывает клапан, а горючее направляется к фильтру благодаря нагнетательному клапану. При особо затруднённом пуске двигателя, необходимо проверить наличие дизельного горючего в баке, для этого используют насос ручной подкачки дизельного топлива. А также этот аппарат используют если в систему попал воздух и нарушена подача топлива и так до момента полного выхода воздуха из сливной трубки. Подкачка прекращается после того, как начнёт идти чистое горючее без воздуха. Если же после этого не улучшается работа двигателя, остаются перебои, нужно на топливном насосе открыть пробку для удаления воздуха и ручным насосом подкачки дизельного топлива вновь прокачать всю систему.

Аппарат способен всасывать на сухую, сначала он прокучивает воздух, потом при помощи уже созданного вакуума закачивает дизель в двигатель. С подобной задачей может справиться только насос низкого давления. Поскольку применение насоса высокого давления при подобной проблеме не только не эффективно, но и бесполезно. При проникновении воздуха в двигатель он создаст быструю подачу горючего. Но подобное обстоятельство не решит проблемы с необходимой предварительной прокачкой и удалением воздушной пробки, созданной в двигателе.

Таким образом, единственно верным решением будет применить низкочастотный ручной насос подкачки дизеля. На некоторых дизельных автомобилях отсутствие подкачивающего насоса на топливной магистрали создаёт определённое разряжение, поэтому воздух подсасывается в двигатель. Из-за разряжения и созданной неплотности дизельного горючего, при забитости топливного фильтра или некачественном подмёрзшем топливе, подобный эффект усиливается.

На дизельном двигателе при комплектации топливного фильтра в основном применяются два вида подкачивающих аппаратов горючего. Главное отличие которых в диаметрах штуцеров. В каждой из комплектаций может быть оснащение датчиком воды, который заведён на индикатор. Оснащение комплектации изменяется в зависимости от региона и выбранного дизельного двигателя. При комплектации дизельного двигателя по первому типу, прямо в топливный бачок направляют обратку.

Работа клапана настроена автоматически, поэтому он или направляет обратное движение горючего в бак, или через топливный фильтр в насос высокого давления, используя малый круг обратки.

Дизельное горючее находится в постоянно необходимой температуре благодаря автоматизации работы клапана. При подобном движении топлива естественным путём топливный фильтр невозможно разморозить, но возможно поддержать оптимальную работу двигателя при сильных морозах. Хотя при возникновении неисправности в клапане, это проблематично. В основном подобные топливные фильтры устанавливают для работы автомобиля в холодных регионах с низкими температурами погоды.

В период экономического преобразования дизельных автомобилей, насос заменили кнопкой, которая устанавливалась на крышку фильтра горючего. При нажатии на кнопку, воздух выгонялся из системы, а после наполнялось горючее. Затем сделали своеобразную грушу из резиновых материалов, врезанную в топливную магистраль. При сильных морозах это устройство теряло свою эластичность, становилось твёрдым, что делало невозможным выполнение подкачки горючего в насос и непосредственно в саму двигательную систему.

Именно поэтому в дальнейшем конструкторы отказались от применения эластичной груши в качестве аппарата подкачки дизеля. В основном применяются грушевидной формы насосы из эластичного материала с прямым входом или с загнутым. Для того чтобы понять держит ли клапан и не попустит ли воздух или обратно горючее, можно попробовать продуть, если в обратную сторону не продувается, значит, исправен.

Кулачковые с серпообразными роторами

Подходит этот вид насоса также для перекачивания дизельного топлива и других вязких жидкостей, которые могут содержать примесь. Частота вращения кулачков может варьировать в достаточно большом диапазоне, но зачастую не превышает значения 400 оборотов в минуту. Наибольшее применение получили в пищевой промышленности, но могут пригодится и для создания давления в системе подачи дизельного топлива

Для этого уделяется особое внимание форме кулачков и тому, как они входят в зацепление. Однако конструкция больше подходит для более вязкой среды, чем дизельное топливо

Вышеприведенный список лишь частично отображает то, какого вида насосы могут применяться для перекачивания дизельного топлива. Некоторые больше всего подходят для данной задачи, другие обладают невысокой эффективностью. Примером назовем то, что при создании топливной системы автомобилей преимущественно используют варианты исполнения, которые имеют высокую компактность и надежность.

Электронасос серии «Panther» компании PIUSI

Шиберный электронасос PIUSI Panther 72 предназначен для перекачивания дизельного топлива. Насос обладает встроенным не регулируемым перепускным клапаном и фильтром грубой очистки на входе.

Насос конструктивно выполнен на одном валу с электродвигателем. Это обеспечивает очень компактную конструкцию. Насос способен работать абсолютно в любом положении. Шиберы в насосе дополнительно распираются пружинами, что обеспечивает очень хорошее самовсасывание.

Вход и выход насоса фланцевый, с двумя ушами под болты М8. В ушах нарезана метрическая резьба. В комплекте с насосом поставляются алюминиевые фланцы — переходники для присоединения насоса к резьбовым трубопроводам с дюймовой, «водопроводной» резьбой G1»

Электродвигатель насоса хоть и является асинхронным, но питается от одной фазы благодаря фазосдвигающему конденсатору в распаячной коробке. Распаячная коробка выполнена из пластика и не обеспечивает достаточный уровень герметичности, так как её внутренний объём соединён с внутренним объёмом двигателя.

Использование насоса для перекачивания бензина недопустимо. Насос абсолютно не герметичен и при протекании топлива оно попадает в распаячную коробку. Также протёкшее топливо попадает на вентилятор охлаждения двигателя и разбрасывается по окружающим предметам при включении насоса.

Уплотнение вала между двигателем и насосом обеспечивается двумя керамическими кольцами. Ресурс такой конструкции уплотнения довольно высок, но и не лишён недостатков. При осушении насоса уплотнение перестаёт нормально работать и в полость насоса начинает поступать воздух через это уплотнение. Из за чего снижается сила всасывания насосом. В задней, части насоса (возле входа жидкости) есть дренажное отверстие, через которое вытекает топливо при повреждении уплотнения вала. Если заткнуть это отверстие пальцем, всасывание насоса увеличивается в разы. Часто это единственная возможность заполнить магистрали топливом без ручного вмешательства.

Насос может при первом включении или после долгого перерыва сильно подтекать из дренажного отверстия. Это связано с тем, что керамическое уплотнение вала не работает без напора жидкости. Рекомендуется при возникновении такой ситуации подставить под насос ведро и дать насосу поработать пару минут. Обычно течь устраняется за пару секунд. Если по истечении пяти минут течь не устранилась, насос требует ремонта.

• Производительность насоса: 72 л/минуту или 4,3м³/ч
• Максимальное давление на выходе насоса: 3 атмосферы
• Напряжение питания: переменный ток, 1-х фазное, 230в., 0,85Квт.
• Исполнение моноблочное
• Встроенный не регулируемый перепускной клапан
• Встроенный выключатель питания на распаячной коробке
• Встроенный фильтр грубой очистки на входе насоса

Шестеренчатый насос при наружном зацеплении

Большое распространение получили насосы, которые имеют наружное зацепление с шестернями. Их особенность заключается в том, что могут применяться для перекачки вязких жидкостей и дизельного топлива. Принцип действия основан на работе в паре двух зубчатых колес, расположенных в герметичной камере. К другим особенностям шестеренчатого насоса отнесем следующие моменты:

1. Ведущая шестерня получает вращение и находится в зацеплении с ведомой. Их диаметр примерно одинаковый, зубья могут быть прямыми и наклонными.
2. Зубья в не зоны контакта имеют свободное пространство, которое заполняется вязкой жидкостью и перемещается с зоны подачи в зону выталкивания.
3. В зоне контакта зубьев возникает выталкивающая сила, за счет которой и образуется высокое давление. Отметим, что зубья контактируют без появления зазоров, в которых может остаться жидкость. За счет этого существенно повышается показатель КПД.

Шестерни закрепляются на валах, которые втапливаются в корпус. Отметим, что данная конструкция не имеет клапанов, может служить на протяжении длительного периода, но зачастую не применима по причине больших размеров и шума, образующегося из-за контакта шестерен.

Что такое погружной насос

В наше время дизельное топливо применяется в разных сферах жизнедеятельности человека. На бытовом уровне солярку используют для заправки автомобилей, работающих на дизельном топливе, и в системах автономного отопления. В промышленных условиях дизтопливо применяют при термической или механической обработке металлов, в составах для пропитки кожи, в смазочно-охлаждающих средствах, для дизельных двигателей транспортного и другого оборудования.

Существует два вида насосов, предназначенных для работы в условиях жидкой среды:

• штанговые. Работа происходит благодаря двигателю, установленному снаружи, вне корпуса. Сигналы включения/отключения осуществляются через штангу;
• бесштанговые. Электродвигатель находится в одном корпусе с насосом. Питание происходит через силовой кабель. В настоящее время это наиболее распространенный вид погружного насосного оборудования.

Функционально погружные насосы подразделяются на множество групп. Одни из них могут перекачивать только воду, другие способны откачивать грязевые жидкости. Есть модели, которые ставятся в системы фекального водоотведения или перекачки сжиженных газов.

Крыльчатый насос

Разновидностью поршневых насосов является конструкция, которая называется крыльчатой. Была она изобретена в 19 веке. Седи особенностей данного типа оборудования, которое предназначено для подачи жидкости, отметим следующие моменты:

1. Работает устройство по принципу, которые не предусматривает холостой ход.
2. Корпус герметичный, зачастую при его изготовлении используется чугун, нержавеющая и другая сталь. При выборе материала учитывается то, что топливо или другая жидкость оказывает коррозионное агрессивное действие на поверхность.
3. Внутри корпуса есть крыльчатка, которая совершает возвратно-поступательное движение. Усилие, за счет которого приходят в движение основные элементы, может передаваться самым различным образом.
4. Для обеспечения высокой эффективности насоса устанавливают две пары клапанов. Один отвечает за предотвращение обратного хода топлива, а вот второй для создания требуемого давления в герметичной камере.
5. Корпус разделен на две основные камеры: всасывающую и нагнетательную. За счет этого и обеспечивается высокое давление.

Этот тип насоса сегодня пользуется весьма большой популярностью по причине герметичности корпуса, компактных размеров и высокого КПД. При этом отметим, что различные производители совершенствуют крыльчатый насос внося самые различные конструктивные изменения.

Преимущества установки подкачивающего насоса на дизель

Если вернуться к основной теме, подкачивающий  насос на дизель во многих случаях является электрическим. Такой насос становится важным элементом в системе питания, так как позволяет не только быстро и эффективно подать дизтопливо к ТНВД, но и пропустить солярку через фильтры.

Также наличие подкачивающего насоса позволяет добиться стабильной работы дизельного двигателя во всех режимах и на любых оборотах, то есть исключается нехватка топлива под нагрузками. Еще отметим, что многие владельцы дизельных авто, которые штатно не имеют дополнительного насоса, принимают решение установить его самостоятельно.

Данная необходимость может быть продиктована разными причинами, начиная с незначительного завоздушивания системы питания после стоянки и заканчивая стремлением облегчить пуск дизельного двигателя. Насос можно поставить как в топливный бак, так и интегрировать на определенных участках топливных магистралей подачи дизтоплива уже после бака.

Как правило, после установки владельцы отмечают, что дизель легче заводится (нужно сделать меньшее количество оборотов стартером). Также отмечается более стабильная работа ДВС на разных режимах (переходные режимы, ХХ, работа под нагрузкой). В некоторых случаях возможен и прирост мощности, так как горючее стабильно подается к ТНВД даже на высоких оборотах.

Моноблочный насос

Моноблочный насос в основном применяется при перекачивании топлива и отгрузки топлива на внутрихозяйственных АЗС а так же как мобильный для перекачивания топлива из ёмкости в ёмкость. Преимущества такого насоса, это более низкая, по сравнению с модульным, стоимость и компактность конструкции а так же, из за отсутствия массивной общей рамы, значительно меньший вес. Недостатком же является высокая вероятность протекания топлива через уплотнение вала насоса во внутреннее пространство электродвигателя. На практике, хоть это и звучит страшно, но на самом деле, вероятность воспламенения топлива или его паров при попадании топлива во внутрь электродвигателя крайне мала. Все электрические насосы на АЗС работающие от переменного тока, в независимости от количества используемых при их питании фаз (три или одна), используют асинхронные электродвигатели. В электродвигателях этого типа полностью отсутствует какой либо коллектор а соответственно и щётки. Так что, при исправном электромоторе, воспламениться топливу не от чего.

В случае же применения электродвигателей работающих от постоянного тока, щётки в их конструкции используются и вероятность воспламенения паров топлива уже далеко не нулевая. Такие насосы используются в ТРК и перекачивающих системах питаемых от бортовой сети транспортного средства. Например насосы BP 3000 DC итальянской компании PIUSI. В конструкции этих насосов используются электродвигатели постоянного тока на 12 или 24 вольта (в зависимости от исполнения).

Основная проблема с подтеканием насоса в моноблочной конструкции это то, что топливо протекает по валу электродвигателя и вымывает смазку из подшипника. Мы часто встречали гремящие подшипники на электродвигателе уже через неделю после обнаружения заказчиком подтекания топлива на насосе.

Модульный насос (консольный насос)

У модульного насоса передача крутящего момента от электродвигателя к насосу происходит посредством ременной передачи или соединительной муфты между валами. Муфта выполняется из упругого материала и выполняет роль демпфера — компенсатором не соосности. Обычно, для удобства, эти насосы смонтированы на общую с электродвигателем раму (консоль) ещё на заводе изготовителе.

Модульное исполнение обладает несколькими преимуществами. Во первых это безопасность. Насос, в случае выхода из строя уплотнения, начинает протекать но вытекающее топливо не может попасть в электродвигатель. Это связано с тем, что насос и электродвигатель расположены отдельно друг от друга и соеденены между собой муфтой или ремнём а топливо не может протекать по вращающимся элементам и под силой гравитации стекает в, расположенный под насосным блоком, поддон. Во вторых, в модульном исполнении упрощается обслуживание системы, так как при замене электродвигателя нет необходимости демонтировать насос и наоборот. Так же при замене электродвигателя, в случае модульной конструкции, нет необходимости сливать и разбирать гидролинии. Ещё один, не очень явный, но довольно полезный плюс исполнения с ременной передачей это то, что при заклинивании, по какой либо причине, насоса происходит проскальзывание клинового ремня и электродвигатель, хоть и испытывает значительную перегрузку, но не встаёт. При осуществлении выдачи бензина (октанов), по причине безопасности, настоятельно рекомендуется применять именно этот тип насоса.

Бытовые погружные насосы

Для перекачки дизельного топлива лучшим вариантом будет приобретение центробежного погружного насоса. Его производительность, в зависимости от модели, составляет от 10 до 40 литров перекачиваемого топлива в минуту. Запитываться он может от обычного автомобильного аккумулятора, так как для своей работы требует напряжение всего 12, иногда 24 Вольта. Для возможности подсоединения к источнику питания, в комплект поставки входят «крокодилы», или «крабы», дающие возможность подключения силового провода к клеммам АКБ.

Бытовые модели погружных насосов для дизтоплива имеют малые габариты. По высоте они не намного отличаются от стандартной баночки для напитков, а их диаметр составляет 38-50 мм. Фактически, это «карманный» прибор, который можно спрятать даже в бардачке своего автомобиля.

В быту погружное насосное оборудование может использоваться для перекачки дизельного топлива из одной емкости в другую, причем как в стационарных условиях, так и при необходимости слива или откачки солярки автономно в условиях дачного участка или за городом на автотрассе. Но необходимо помнить о том, что насосы для дизтоплива категорически запрещено использовать для работы с бензином, керосином и другими жидкостями, относящимися к классу легко воспламеняющихся веществ.