Электрический бензиновый насос

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа

Электрический бензиновый насос

Цель работы: изучить устройство и работу электрических бензиновых насосов.

Оборудование: электрический бензиновый насос в разобранном состоянии (или разрезе), рисунки.

1. Пользуясь данной методикой и технической литературой, указанной в списке рекомендуемой литературы, изучить устройство, работу и особенности электрических бензонасосов.

2. Дополнить отчёт схемами, рисунками и кратко законспектировать изученную информацию.

3. Защита отчета по лабораторной работе.

Общие сведения

В современных системах впрыска используют только ЭБН, производительность которого в несколько раз превышает потребность двигателей в топливе. Производительность ЭБН на любых режимах составляет 120 л/час. ЭБН может располагаться как вне бака, так и непосредственно может быть погруженным в бензин в баке. Электродвигатель омывается топливом. Опасность взрыва отсутствует, так как отсутствует горючая смесь. ЭБН подаёт топлива больше, чем необходимо двигателю для надёжной работы регулятора давления и обеспечения постоянного слива топлива. Слив топлива необходим для охлаждения элементов системы впрыскивания и удаления возможных загрязнений. По месту расположения ЭБН выполняют погруженными в бензиновый бак или подвесными, размещёнными вне его. Подвесные насосы крепятся под кузовом или в нижней части моторного отсека. Погруженные ЭБН встроены в топливный заборник. Подвесные насосы выполнены в герметичном исполнении и разборке не подлежат.

При номинальном напряжении 12 В насос потребляет при работающем двигателе не более 6,5 А, при неработающем двигателе (продолжительность работы не более 5 с) - 2 А. Принципиальная схема нагнетательного узла (насосная секция) современных ЭБН приведена на рис.1. В корпусе насоса (рис.1,а) размещён нагнетательный узел, содержащий дисковый ротор 1, размещённый эксцентрично на валу 8 и снабжённый пазами 5 с подвижными цилиндрическими роликами 2, всасывающую 4 и нагнетательную 6 полости, впускной 3 и выпускной 7 каналы и статор 9, закрытый крышкой 10. При вращении дискового ротора 1 по часовой стрелке происходит увеличение объёма всасывающей полости 4 и создание в ней разрежения, под действием которого она заполняется через входной канал 3. В полости 6 происходит уменьшение объёма и увеличение давления. Из полости 6 топливо поступает в выпускной канал 7 ЭБН. Периодически повторяющееся изменение (пульсация) давления вызывает повышенный шум и вибрацию. При перекачивании нагретого топлива ЭБН может подавать паровую фазу, приводящую к снижению его производительности. Роликовые насосы способны развивать максимальное давление до 0,6 - 1,0 МПа. Насосная секция шестерённого насоса (рис. 10, б) содержит роликовый диск 1 (малую ведущую шестерню), размещённый на валу 8 и снабжённый впускным каналом 3 и всасывающей полостью 4, нагнетательной полостью 6 и выпускным каналом 7. Малая ведущая шестерня центрируется валом ротора электродвигателя, а вращение от ротора к шестерне передается через муфту. Шестерённый насос работает аналогично масляному и развивает давление величиной 0,4 МПа. Такие насосы нашли применение в системах распределённого впрыска. Бензин транспортируется во впадинах между зубьями шестерён и выдавливается в выпускной канал 7 во время нахождения зубьев в зацеплении.

Рис. 1. Принципиальные схемы нагнетательного узла современных электрических насосов: а - роликовый насос; б - шестерённый; в - турбинный одноканальный; г - турбинный двухканальный с боковыми клапанами; 1 - дисковый ротор; 2 - ролик; 3 - впускной канал; 4 - всасывающая полость; 5 - паз; 6 - нагнетательная полость; 7 - выпускной канал; 8 - вал; 9 - статор; 10 - крышка; 11 - впускной канал; 12 - нагнетательный канал; 13 - выпускной канал Насосная секция вихревого (турбинного) одноканального насоса (см. рис. 10, в) содержит впускной канал 3, сообщённый со всасывающей полостью 4, наклонные лопатки 11, образующие крыльчатку, расположенную вдоль пути перемещения топлива, и нагнетательный канал 12. Крыльчатка вращается внутри статора подобно насосу охлаждающей жидкости. Максимальное давление, развиваемое наклонными лопатками, не превышает 0,4 МПа.

Вихревой насос многократно закручивает бензин, который устремляется в нагнетающую магистраль с необходимым повышением давления. Работа сопровождается стабильным потоком и практически происходит без пульсаций давления, поэтому вихревые насосы работают бесшумно. Такие насосы часто используют в качестве насоса или его первой ступени систем распределённого впрыска. Конструкция турбинного насоса проще по сравнению с вытеснительным насосом. Одноступенчатые насосы позволяют получать давление в системе, достигающее 0,3…0,6 МПа. КПД для серийных ЭБН составляют 10…15 \%. Насосная секция может быть вихревого или роторного типа.

Для защиты насоса от попадания в него паровых пробок в конструкцию некоторых ЭБН вводят дополнительные стаканы, удерживающие в своем объёме небольшое количество бензина. Стакан через небольшое отверстие сообщён с баком, а также постоянно пополняется топливом из обратного бензопровода. Даже при резких манёврах и малом количестве топлива воздух в насос не попадает. экономический бензонасос топливо

Двухступенчатый ЭБН с периферийными лопатками ЭБН и турбинным насосом (рис.1,г) содержит корпус 6, переднюю крышку с входным штуцером 1, рисковый ротор 2, предварительную 3 и главную 4 ступени нагнетания, входную топливную полость 5, заднюю крышку 11 с выходным штуцером 12 и электрическим контактом 10. В корпусе 6 размещён постоянный магнит 15, якорь 7 с коллектором 14 и графитовой щёткой 8. Нагнетательная топливная полость 9 сообщена со штуцером 12, снабжённым обратным клапаном 13.

Автомобили семейства "Волга" ГАЗ-3110 оснащены роликовым насосом зарубежного производства ("Bosch", "Pirburg") и отечественного производства Старооскольского и Тюменского автоагрегатных заводов. Конструктивно они выполнены полностью взаимозаменяемыми.

ЭБН, установленный на автомобилях семейства "Волга" ГАЗ-3110 (рис. 2), представляет собой неразборную конструкцию роликового типа с электродвигателем постоянного тока. Электрический бензиновый насос снабжён рабочими органами, выполненными в виде цилиндрических роликов 24. Характерной особенностью ЭБН является наличие предохранительного 7 и обратного 15 клапанов. ЭБН содержит цилиндрический корпус 13, насосную секцию и электродвигатель, размещённые в одном корпусе, переднюю и заднюю крышки с входным 1 и выходным 17 штуцерами, основание 5, статор 6 и крышку насоса 8, якорь электродвигателя 12 с обмоткой 21 и электрическим коллектором 14, шариковые обратный 15 и предохранительный 7 клапаны. Электродвигатель 12 снабжён электрическим коллектором 14 со щётками 20 и постоянными магнитами 10, закреплёнными на корпусе 13. Ротор вращается в подшипниках скольжения и соединён с насосной секцией при помощи муфты 22. Насосная секция расположена со стороны входа топлива, а её рабочим элементом служит эксцентрично расположенный дисковый ротор 26 с пятью прорезями с цилиндрическими роликами 24, выполняющими роль уплотнения между секциями насоса. Якорь электродвигателя 12 охлаждается топливом при останове двигателя и выключенном зажигании. При вращении ротора 26 металлические ролики 24 под действием центробежной силы отбрасываются к периферии ротора 26 и прижимаются к внутренней поверхности статора 5. Металлические ролики 24 под действием центробежных сил перекатываются по эксцентричной нагнетательной полости 27. Цилиндрические ролики 24 уплотняют зазор между дисковым ротором 26 и статором насоса 6 и обеспечивают подачу топлива в нагнетательную полость 27.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Электрический бензиновый насос автомобилей семейств "Волга" ГАЗ-3110:а - продольный разрез; б - нагнетательный узел; 1, 17 - входной и выходной штуцеры; 2, 3 - стопорное и уплотнительное кольцо; 4 - выходной канал обратного клапана; 5 - основание; 6 - статор; 7, 15 - предохранительный и обратный клапаны; 8 - крышка нагнетательного узла; 9, 25-выходной и входной каналы нагнетательного узла; 10 - распределительная втулка; 11-постоянный магнит; 12 - якорь электродвигателя; 13 - корпус; 14 - коллектор электродвигателя; 16 - пружина; 18 - вал электродвигателя; 19 - фильтр радиопомех; 20 - щётка электродвигателя; 21 - обмотка якоря электродвигателя; 22 - соединительная муфта; 23 - вал; 24 - ролик; 26 - дисковый ротор; 27 - нагнетательная полость

Клапан 15 служит для поддержания давления в топливной магистрали после выключения ЭБН. В противном случае при сливе бензина из магистрали в ней образовались бы воздушные пробки. Предохранительный клапан 7 ограничивает давление топлива выше допустимого.

Бензин поступает во внутреннюю полость насоса через входной штуцер 1 и входной канал 25, выполненный в основании статора 5, поступает в сегментное пространство, расположенное между статором 5 и ротором 26. Бензин из всасывания с входным отверстием 25 перемещается в зону нагнетания с выходным каналом 9. Через канал 9 бензин поступает к якорю 21 ЭБН, обтекает его и охлаждает.

В рабочей камере насоса на валу эксцентрично вращается дисковый ротор, в пазах, которого находятся ролики 24. Захваченное цилиндрическими роликами 24 топливо под давлением выходит через выходной штуцер насоса 17. Якорь электродвигателя 12 вращается в топливе, что исключает необходимость размещения уплотнений опор вала.

Электродвигатель постоянного тока требует обязательного соблюдения полярности, поэтому клеммы для подключения проводки соединены с клеммой "плюс" - с резьбой М 4 - и "минус" - с резьбой М 5.

ЭБН подсоединён к бортовой сети автомобиля через электромагнитное реле (РБН), представляющее собой катушку с якорем и парой нормально-разомкнутых контактов. Сопротивление обмотки реле составляет 80 Ом. Реле установлено под капотом автомобиля, справа, рядом с главным реле ЭБН. Электрическая цепь ЭБН защищена предохранителем с допустимой силой тока 10 А.

В конструкции ЭБН производства Тюменского автоагрегатного завода отсутствует сетчатый фильтр на входе. ЭБН производства Старооскольского автоагрегатного завода содержит щётки коллектора, расположенные вдоль оси ротора. Рабочий элемент насосной секции представляет дисковый ротор с пятью роликами. Его ось неподвижна, а соединение с валом обеспечивается через муфту электродвигателя.

Нагнетательный узел ЭБН "Pirburg", устанавливаемого на автомобилях семейства "Волга", выполнен в виде шестерён. Шестерённый насос работает аналогично масляному насосу двигателя. На входе размещён фильтрующий сетчатый стаканчик. Бензин является охладителем, обеспечивает смазывание насоса.

В системе питания автомобилей "ВАЗ" применяется ЭБН турбинного типа, двухступенчатый, неразборный. ЭБН содержит корпус, сообщённый через отверстие с топливным заборником, фланец со штуцером 6 и технологическим приливом, жгут проводов с разъёмом, поплавок с осью, потенциометр, сообщённый с колодкой, провода, подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы. Насос скомбинирован с датчиком уровня топлива.

Размещение ЭБН в бензиновом баке снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подают под давлением. ЭБН защищён от дорожной пыли, грязи и камней.

Если в течение 3 с после включения зажигания не начинается вращение вала двигателя, ЭБУ выключает реле и ожидает начала прокрутки. После её начала ЭБУ определяет вращение по опорному сигналу датчика положения KB и вновь включает реле, обеспечивая включение ЭБН.

На автомобилях семейства "ВАЗ" применяют два вида ЭБН, отличающихся датчиком уровня топлива. У датчиков уровня топлива автомобилей "Самара" с низкой и высокой панелью разное сопротивление. Для автомобилей с низкой панелью при пустом баке - 350 Ом, а при полном баке - 610 Ом. С высокой панелью при пустом топливном баке - 250 Ом, а при пустом баке - 20 Ом.

Управляющее реле обеспечивает включение системы питания ЭБН сразу после включения замка зажигания. Если двигатель случайно заглохнет, а замок зажигания находится в положении "Зажигание", питание ЭБН будет немедленно прервано.

Конструкция ЭБН автомобиля "Святогор" представляет собой схему с внутренним зацеплением. В его пластмассовом корпусе установлен постоянный магнит, якорь имеет торцевой коллектор, к которому примыкают две щетки. Якорь через пластмассовую муфту соединён с ротором ЭБН.

В корпусе встроены обратный и перепускной клапаны. ЭБН установлен в топливном баке.

При длительной стоянке автомобиля (более двух недель) рекомендуется иметь в баке не менее 15 л бензина. ЭБН автомобилей "ВАЗ" установлен в топливном баке и подаёт топливо через магистральный топливный фильтр и линию подачи топлива на рампу ЭМФ.

Размещено на Allbest.ru