Топливный насос — это компонент, используемый во многих двигателях, работающих на жидком топливе (например , бензиновых или дизельных двигателях), для перекачки топлива из топливного бака в устройство, где оно смешивается с всасываемым воздухом (например, карбюратор или топливный инжектор ).
Карбюраторные двигатели часто используют механические насосы низкого давления, которые устанавливаются на двигателе. Впрысковые двигатели используют либо электрические топливные насосы, установленные внутри топливного бака (для систем впрыска с низким давлением ) [1] , либо механические насосы высокого давления, установленные на двигателе (для систем непосредственного впрыска высокого давления ).
Некоторые двигатели вообще не используют топливный насос. Подача топлива низкого давления, используемая карбюраторным двигателем, может быть достигнута с помощью системы гравитационной подачи , т. е. путем простой установки бака выше карбюратора. Этот метод обычно используется в карбюраторных мотоциклах, где бак обычно находится прямо над двигателем.
В двигателях, использующих карбюратор (например, в старых автомобилях, газонокосилках и электроинструментах), механический топливный насос обычно используется для перекачки топлива из топливного бака в карбюратор. Эти топливные насосы работают при относительно низком давлении топлива 10–15 фунтов на квадратный дюйм (0,7–1,0 бар).
Два наиболее широко используемых типа механических насосов — это мембранные насосы и плунжерные насосы .
Насосы для современных двигателей с прямым впрыском работают при гораздо более высоком давлении, до 30 000 фунтов на квадратный дюйм (2 100 бар) [2] и имеют такие конфигурации, как радиально-поршневой Common Rail, двухпоршневой радиальный Common Rail, рядный, порт и спиральный, а также дозирующий блок. Насосы впрыска смазываются топливом, что предотвращает загрязнение топлива маслом. [3]
Насосы Port и Helix чаще всего используются в морских дизельных двигателях из-за их простоты, надежности и возможности масштабирования пропорционально размеру двигателя. [4] Насос похож на насос радиально-поршневого типа, но вместо поршня у него механически обработанный плунжер, не имеющий уплотнений. Когда плунжер находится в верхней мертвой точке , впрыск в цилиндр заканчивается, и он возвращается на свой нисходящий ход пружиной сжатия. [4]
Из-за фиксированной высоты кулачкового выступа , количество топлива, нагнетаемого в инжектор, контролируется реечным устройством, которое вращает плунжер, таким образом, позволяя подавать переменное количество топлива в область над плунжером. Затем топливо проталкивается через обратный клапан в сопло топливного инжектора . [3]
Плунжерные насосы — это тип объемных насосов, используемых в дизельных двигателях. Эти насосы содержат камеру, объем которой увеличивается и/или уменьшается за счет перемещения плунжера, а также обратные клапаны на впускном и выпускном отверстиях. Они похожи на поршневые насосы, но уплотнение высокого давления неподвижно, а гладкий цилиндрический плунжер скользит через уплотнение.
Насосы плунжерного типа часто устанавливаются сбоку от инжекторного насоса и приводятся в действие распределительным валом . [4] Эти насосы обычно работают при давлении топлива 3600–26 100 фунтов на квадратный дюйм (250–1800 бар). [3]
В бензиновых двигателях с впрыском топлива электрический топливный насос обычно располагается внутри топливного бака. Для старых систем впрыска во впускной коллектор и впрыска через дроссельную заслонку этот «внутрибаковый» топливный насос транспортирует топливо из топливного бака в двигатель, а также нагнетает его до давления 40–60 фунтов на квадратный дюйм (3–4 бар). В то время как для систем с прямым впрыском топливный насос внутри бака транспортирует топливо в двигатель, где отдельный топливный насос нагнетает топливо (до гораздо более высокого давления).
Поскольку электрический насос не требует механической энергии от двигателя, его можно разместить в любом месте между двигателем и топливным баком. Причины, по которым топливный насос обычно располагается в топливном баке, следующие:
Топливные насосы, устанавливаемые в баке, часто являются частью узла, состоящего из топливного насоса, топливного фильтра и датчика уровня топлива (последний используется для указателя уровня топлива ).
Ракетные двигатели используют турбонасос для подачи топлива и окислителя в камеру сгорания.
