Бензонасос электрический

Техника / Автомобили-техника / Устройство автомобиля - техника авто / Система впрыска топлива - техника авто
Alexsandrs
4 572
5-10-2017, 16:40
0

Разработан бензонасос порционного типа, выполненный на базе бензонасоса БН200А2 с доработкой системы управления с целью повышения эффективности его работы.

Применение насоса такого типа в автомобилях улучшает условия запуска двигателя, а также открывает возможность получения информации по расходу топлива и дает возможность использовать цепи электропривода насоса в противоугонных схемах.

В автомобилях применяют бензонасосы двух типов: с механическим приводом от двигателя и с электроприводом. Как правило, насосы с механическим приводом - мембранного типа, а при применении электродвигателя нагнетатель выполняют по центробежной или иной схеме.

Во всех случаях насосы работают в непрерывном режиме накачки и для нормальной их работы требуется так называемая "обратка", т.е. через обратный клапан насос возвращает часть топлива в бак.

Во многих западных машинах бензонасос размещен прямо в баке. Это дает много положительных моментов, например, нет проблем с герметичностью, хороший отвод тепла, нет искрообразования.

Мало кому известно, что у нас давно существует насос с электроприводом. Правда, он используется не для питания карбюратора двигателя, а для подачи топлива к форсунке системы отопления старого автомобиля "Запорожец". Марка этого бензонасоса БН200А2, и выполнен он по так называемой порционной схеме. У него очередной ход штока привода мембраны осуществляется только после того как предыдущая порция топлива будет выдавлена возвратной пружиной потребителю, т.е. карбюратору. При этом чем больше расход топлива, тем чаще работает насос.

Для этого электромагнит привода насоса подключают к бортовой системе автомобиля через электрический контакт, связанный со штоком привода мембраны. Привод контакта механический и с достаточно сложной кинематикой, так как необходимо обеспечить так называемый "гистерезис" включения и выключения контакта в зависимости от положения мембраны насоса. Это место оказалось слабым звеном в насосе. Более 90% отказов происходит за счет неполадок в элементах привода контакта. Кроме того, привод контакта трудоемок в производстве, сборке и наладке.

Еще в начале 90-х годов, когда бензонасос БН200 применяли для измерения расхода топлива, так как каждая порция топлива практически нормирована, возникла идея замены механического контакта на иной.

На рис.1 показана электрическая схема включения электромагнита бензонасоса БН. Схема представляет собой простой усилитель постоянного тока на двух транзисторах УТ1 и УТ2 с подачей сигналов управления на вход усилителя посредством магнитоуправляемого контакта МК. Управление этим контактом осуществляется посредством постоянного магнита МП, размещенного в кронштейне, установленном на конце (фото 1, где 1 - магнит постоянный самарий-кобальтовый; 2 - кронштейн; 3 - скоба-кронштейн крепления магнитоуправляемомго контакта; 4 - диод подавления экстратоков; 5 - колодка размещения элементов).

Эффект гистерезиса в схеме рис.1 обеспечивается цепочкой R1, R2, С1. Постоянную времени разряда конденсатора С1 на резистор R2 выбирают такой, чтобы она превышала время срабатывания электромагнита с учетом всасывания очередной порции топлива.

Работает схема следующим образом (рис.2). Режим работы транзисторов УТ1, УТ2 выбран так, чтобы они открывались до насыщения. Электромагнит ЭМ насоса осуществляет перемещение мембраны и сжатие возвратной пружины насоса, при этом магнит МП перемещается так, что контакт МК размыкается. Далее возвратная пружина выжимает топливо по трубопроводу, например, в карбюратор, и когда шток привода мембраны возвращается в исходное состояние, а точнее, до момента замыкания контакта МК, цикл повторяется вновь.

Детали. R1 резистор типа МЛТ-0,5 1 кОм; R2 типа МЛТ-0,5 33 кОм; R3 типа МЛТ-2 27 Ом; С1 конденсатор типа К5Д

220 мкФ на 63 В; транзистор УТ1 - типа КТ815Б; УТ2 - типа КТ805АМ; диод VD1 - типа КД105; МК магнитоуправляемый контакт типа МК-10-3.

Конструктивно насос выполнен в виде двух блоков: собственно бензонасоса, на корпусе которого установлен магнитоуправляемый контакт МК, постоянный магнит МП и диод VD1 (фото 2). Блок управления БУ выполнен на печатной плате согласно схемы рис.3. На рис.4 показана схема соединений бензонасоса с блоком управления, а на рис.5 - осциллограмма электрических импульсов в цепи электромагнита бензонасоса.

Бензонасос потребляет не более 3 А и обеспечивает расход в полном режиме, т.е. при работе на полную перекачку топлива, не менее 20 л/ч. Бензонасос апробирован на автомобиле ВАЗ, как в штатном варианте исполнения, так и в описанном выше схемотехническом варианте.

Важным моментом при использовании бензонасоса с электроприводом является факт подкачки топлива в карбюратор до включения стартера, так как бензонасос подключается одновременно с системой зажигания, как говорят, двигатель автомобиля запускается не "с пол-оборота", а "с четвертого оборота".

Дальнейшее развитие такой системы бензопитания карбюратора - замена магнитоуправляемого контакта на уже хорошо известную систему на датчике Холла и использование порционной работы насоса для измерения расхода топлива путем простого счета импульсов тока по цепи питания.

Расходомерный вариант апробирован включением счетчика типа МЭС-54 с перемотанной обмоткой на токовый режим. Вместо многовитковой обмотки на катушке реле счетчика выполнена обмотка всего из 10 витков.

Счетчик МЭС-54 электромеханический со сбросом. Сегодня уже стоило бы сделать электронный счетчик, введя в него режимы различных модификаций, например, полный расход, удельный расход и т.п. (как это делается уже в зарубежных аналогах).

Цепь электропривода насоса можно использовать в противопожарных схемах.

Обсудить на форуме