Как выбрать и установить насос для повышения давления воды

Что такое ТНВД

Понять, что такое ТНВД в машине, легко. Под этой аббревиатурой подразумевается топливный насос высокого давления. Находится ТНВД в дизельном двигателе, хотя, встречается и в некоторых бензиновых моторах. Этот агрегат отвечает за подачу топливной смеси под высоким давлением. Именно в этом заключается основа функционирования любого дизеля.

Дальше нам предстоит рассмотреть принцип работы этой детали, её устройство и существующие разновидности. А также изучим причины установки ТН высокого давления на бензиновые моторы.

Как работает ТНВД дизельного мотора

Работа дизельного двигателя сложная и многоэтапная. Важную, даже основную роль играет насосный механизм высокого давления. Многим будет интересно изучить принцип работы ТНВД, чем мы сейчас и будем заниматься.

Топливная масса под давлением поступает на форсунки. Этот процесс должен происходить не произвольно, а в определённый момент. Он контролируется автоматической системой. Задачей топливной системы высокого давления является создание нужного давления. За счёт полного сгорания топлива в цилиндрах пользователь получает максимальную мощность двигателя.

Устройство и принцип работы ТНВД организованы таким образом, чтобы рабочее давление превышало отметку в 150 Мпа. Это очень высокий показатель. Для его достижения насос должен соответствовать ряду требований. Например, материал для изготовления этой детали должен быть сверхпрочным и надёжным. Производители используют особый сплав алюминия АЛ9.

В конструкции насоса присутствует плунжерная пара. Это цилиндр небольшого диаметра и стержень соответствующего размера. Для этих деталей используется особая марка стали, которая рассчитана на высокие рабочие нагрузки (25Х5МА). К этим деталям предъявляются очень высокие требования.

От частоты вращения коленвала зависит количество дизеля, отправляемого на подачу, и момент, в который это происходит. За счёт выжимания педали газа увеличивается нагрузка и мотор получает нужную порцию горючего. Если насосная система находится в исправном состоянии и работает без перебоев, то мотор будет работать слаженно и равномерно.

Устройство ТНВД дизельного двигателя может отличаться в зависимости от типа механизма. Выделяют 4 основных разновидности насосов, которые устанавливаются на дизельные агрегаты.

Когда нужен повысительный насос

Напор воды на входе внутреннего водопровода в частном доме при индивидуальном водоснабжении определяется настройками основного элемента автоматики – реле давления, наивысший стандартный порог срабатывания которого при ручной настройке не превышает 5 бар. Поэтому повышающий насос в частном доме с автономным водозабором монтировать не имеет смысла – при недостаточном объеме подачи дешевле и проще поставить накопительный гидроаккумулятор большой емкости. Аналогичная картина наблюдается и в многоквартирных домах – там водяной напор фиксирован и поддерживается на нужном уровне коммунальными службами. Но иногда в квартирах и частных домах возникают следующие ситуации, когда необходима установка в водопровод повысительных электронасосов:

a). При автономном водоснабжении забор водных ресурсов производят из скважинных или колодезных источников, используя для этого погружные колодезные, скважинные электронасосы или поверхностные установки. Каждый водоподающий агрегат имеет определенные технические характеристики, основными из которых являются напор (указывается в метрах) и объем прокачки (в паспортах обычно отмечается значение в кубометрах за час).

Напор является определяющим критерием показателя расстояния до точки водопотребления и глубины погружения агрегата, обычно 1 м приравнивают к аналогичному 1 м вертикального столба и 10 м по горизонтали. Если скважина находится на большой глубине или расстояние до дома велико, напора, создаваемого маломощным электронасосом (ошибки в расчетах при выборе, снижение характеристик в процессе эксплуатации, невозможность замены изношенного агрегата на новый) не всегда хватает для транспортировки приемлемого объема воды в единицу времени на нужное расстояние. В этой ситуации в наружную магистраль можно установить подкачивающий электронасос.

Рис. 4 Вихревой электронасос и принцип его работы

b). Но чаще повысительные насосы для холодного водоснабжения ставят внутри дома для водоподачи на электрическую и санитарную технику в случаях, когда напор жидкости в точках водозабора от централизованной магистрали слишком мал или у частного дома высокая этажность с разветвленной и протяженной водопроводной линией. В условиях домашнего микроклимата срок их службы существенно выше, чем на улице, к тому же приборы требуют встроенной в трубопровод установки, чего технически невозможно достичь на наружном подземном трубопроводе или в узком распределительном (смотровом) колодце.

c). Нарушение коммунальными службами своих обязательств приводит к тому, что напор в квартирах (особенно верхних этажей или в часы пик) может быть слишком мал для нормального функционирования санитарно-технических приборов, бытовой техники, хозяйственных нужд. В данной ситуации собственник может установить для поднятия давления в водопроводе (в основном на входе бытовой техники) насос небольшой мощности, начинающий свою работу при водопотреблении.

Рядные ТНВД

Такие конструкции были разработаны конструкторами компании Bosch. Особенность механизма рядного типа – использование индивидуального набора плунжерной пары для каждого цилиндра. Солярка движется по специальным патрубкам топливных магистралей и направляется в строгой очередности к отдельным распыляющим форсункам.

Что происходит в цилиндрах при работе дизельного мотора:

• вращение от двигателя передается через привод на специальный кулачковый вал;
• детали плунжерной пары приходят в движение под воздействием кулачков;
• толкатель заставляет плунжер перемещаться по цилиндру, сжимая воздух, который сильно нагревается при уменьшении объема;
• когда давление сжатого воздуха превысит заданное значение, срабатывает впускное клапанное устройство;
• через открывшееся отверстие распыленное топливо подается в камеру сгорания цилиндра;
• в горячем сжатом кислороде впрыснутое мелкодисперсное топливо самовозгорается (смесь взрывается и постепенного сгорает в цилиндре);
• плунжер по инерции занимает прежнее положение.

Время точной подачи свежей порции топлива в каждый цилиндр ДВС, а также расчетный объем поставляемой солярки регулируются вручную или под управляющим воздействием со стороны электронных приборов. Чаще всего насосами рядного типа оборудуются транспортные средства повышенной тяжести. С 2000 года данные механизмы не ставятся на дизелях в современных легковых автомобилях.

Насос для повышения давления воды какой фирмы лучше выбрать

Производством и разработкой бытовых насосов для повышения давления воды занимаются как небольшие локальные компании, так и мировые производители машинного оборудования. Хорошая репутация фирмы говорит о хорошем техническом обслуживании, качестве деталей, долгой гарантии. В рейтинг включена продукция следующих компаний:

• Jemix – крупнейшая тайваньская корпорация, свое начало берет в 1958 году, именно тогда компания начала изучать и производить первые электрические насосы для дома. Сейчас основное направление разработки производителя – оптимизация своего оборудования для различных целей.
• Grundfos – датская фирма, деятельность которой направлена на создание насосного оборудования. Хорошо себя зарекомендовала на рынках Европы, а также Азии.
• Aquario – в разработке имеет широкую линейку приборов для обеспечения центрального и локального водоснабжения. Среди продукции фирмы имеются запчасти, насосы для колодцев, фонтанов. Представители Aquario подбирают нужное оборудование в индивидуальном порядке, помогают с решением технических проблем подключения.
• Wilo – компания специализируется на разработке промышленной и бытовой техники для обеспечения водоснабжения. Головной офис фирмы и часть производства находятся в Германии, большие закупки запчастей делаются в Китае.
• Джилекс – российская торговая марка, которой принадлежит часть производства бытового и промышленного оборудования в Китае, Индии и Корее. Фирма специализируется на сборке наносов и поставке запчастей в Россию.
• Dab – производит и разрабатывает надежное насосное оборудование, приборы для обеспечения отопления, кондиционирования воздуха, осушения, отвод сточных и канализационных вод.
• Termica – южнокорейская фирма с официальным представителем в России, пользуется большой популярностью на мировом рынке. Разрабатывает и производит различную технику для бассейнов, отопления, промышленного и частного водоснабжения.

Как увеличить напор воды в квартире

Нестабильное давление в системе водоснабжения может создать определённые трудности для увеличения напора. Насос для повышения давления актуален при низком, но стабильном давлении в водопроводе, например, если частный дом подключён к магистрали с напором 1–1,5 бар. Установив в этом случае оборудование перед входом в систему или точкой водозабора, можно добиться желаемого результата. Для городских многоэтажек вопрос, как увеличить напор воды в квартире, может остаться открытым. Повысив напор у себя, некоторые уменьшают его у соседей. Рассмотрим возможные способы решения проблемы.

Увеличиваем напор воды

Когда стоит выбрать насосную станцию для повышения давления воды

Такое оборудование может устанавливаться в квартирах. Оно имеет большую мощность, по сравнению с обычным насосом для повышения давления. Мощности станции будет достаточно, чтобы вода оказалась на верхнем этаже. Однако, обеспечив достаточный напор у себя в квартире, можно лишить воды соседей.

Чтобы этого не произошло, станцию для повышения давления воды лучше всего устанавливать в подвале многоэтажного дома. Такие устройства оснащаются гидроаккумуляторами и накопительными резервуарами, благодаря которым достаточным количеством воды могут оснащаться все квартиры, расположенные по стояку.

Центробежная конструкция, соединённая с реле гидроаккумулятора, будет перекачивать воду из системы центрального водоснабжения в накопительный бак. Затем вода будет перераспределяться между потребителями. При аварийном отключении воды пользователи смогут пользоваться запасённой водой. При нормальном режиме работы реле контролирует уровень запасённой воды. Как только он опустится ниже установленного значения, произойдёт включение насоса, и запасы воды пополняться.

Насосная станция – оптимальное решение для многоквартирного дома

Предлагаем познакомиться с отзывами некоторых потребителей.

Статья по теме:

Почему стоит выбрать для квартиры насос с водным охлаждением

При выборе подходящего варианта насосного оборудования стоит ориентироваться на место его установки. Для квартиры специалисты рекомендуют приобретать модели с водяным охлаждением. Это обусловлено компактными размерами насосов данного типа, что значительно упрощает процесс монтажа: установка насосного оборудования может быть выполнена своими руками.

Кроме того, модели с «мокрым ротором» являются бесшумными. Их можно монтировать в любой точке квартиры, не опасаясь ухудшения условий проживания. Некоторые потребители устанавливают сразу несколько единиц перед каждым видом бытовой техники, нуждающейся в стабильном напоре воды. Более низкая стоимость насосов для повышения давления с «мокрым ротором», по сравнению с моделями с воздушным охлаждением, позволяет рационально распорядиться семейным бюджетом.

Тщательно продуманное конструктивное исполнение агрегатов и наличие автоматической системы защиты позволяет предотвратить сухой ход. При её отсутствии насосы, повышающие давление воды в водопроводе, автоматически отключаются. При выборе подходящей модели для своей квартиры ориентируйтесь не только на технические характеристики, но и на режим управления. Предпочтительны агрегаты, допускающие ручное и автоматическое управление.

Постоянный шум способен доставить неприятности

Критерии выбора повышающего насоса

Говоря о выборе насосного агрегата для повышения давления, в первую очередь нужно уделить внимание таким параметрам.

1. Показатель мощности. Напрямую влияет на производительность.
2. Максимально создаваемое давление в трубопроводе.
3. Допустимая температура перекачиваемой жидкости. Обычно указывается температурный диапазон.
4. Материалы, из которых изготовлены основные механизмы насоса, детали его корпуса.

Отдельно стоит рассмотреть наличие различных защитных функций, регулятора повышения давления, проверить комплектацию, чтобы с насосом поставлялись все необходимые элементы для его подключения к трубопроводу.

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.

Магистральные топливные насосы

Большинство современных дизелей оснащены аккумуляторным впрыскивающим устройством Common Rail, в которое включен магистральный насос ТНВД. Перед входом в полости цилиндров, солярка здесь аккумулируется в специальном резервуаре под названием топливная рампа. Для улучшения управляемости процессами повышения напора и качества впрыска, эти операции выполняются последовательно.

Конструкция ТНВД магистрального типа включает в себя различное количество плунжерных пар (от 1 до 3). Плунжер начинает движение под воздействием специальных пружинных деталей, сжатого кислорода или через гидравлический привод. Согласно алгоритму работы узлов и деталей насоса, дозирующие клапаны цилиндров срабатывают и производится впрыск дисперсной топливной смеси в нужную камеру сгорания в точное время.

Магистральные топливные насосы ТНВД, в комплекте с аккумулирующей рампой, являются наиболее совершенными и пользуются повышенной популярностью среди современных автопроизводителей. Благодаря управлению при помощи электронных элементов, магистральные насосы обеспечивают напор топлива, силой, превышающей 1500 бар.

Устройство подкачивающего насоса и различные типы ТННД

Если говорить о конструкции, топливный насос низкого давления имеет следующие составные элементы:

1. Приводной вал
2. Ротор с лопастями
3. Статор
4. Диск распределения
5. Приводную шестерню-регулятор
6. Соединительные муфты

Принцип действия заключается в том, что сначала начинает двигаться ротор, в результате его лопасти приближаются к статору. В результате под воздействием центробежной силы создаются «камеры» и определенное напряжение. Затем из камер горючее поступает к ТНВД. Для подачи топлива в диске распределения выполнены каналы. Если давление превышает норму, часть горючего перенаправляется на редукционный клапан.

С учетом того, что подкачивающий насос и насос высоко давления связаны, для того, чтобы поддерживать необходимые условия, имеется топливный сливной дроссель. Указанный дроссель представляет собой жиклер, который вкручен в ТНВД.

Данное решение позволяет поддерживать нужные условия в камерах, при этом учитывается зависимость от той скорости, с которой движется приводной вал. Подобная схема хорошо подходит для дизельных моторов, при этом существуют и другие виды подкачивающих насосов.

Разновидности топливных насосов низкого давления

Начнем с того, что топливный насос низкого давления установлен на любом автомобиле, бензиновом (карбюратор, инжектор), так и на многих дизельных, но не на всех. Данное устройство «вытягивает» горючее из топливного бака, после чего топливо проходит через фильтры, попадает в дозирующие системы и подается в двигатель.

При этом подкачивающие насосы бывают механическими и электрическими. На бензиновых карбюраторных ДВС стоит механический насос, на инжекторных моторах подкачивающий топливный насос электрический. Однако если в бензиновых аналогах независимо от типа мотора такой насос является основным, в дизельных двигателях подкачивающий насос подает топливо на ТНВД.

Механический подкачивающий насос, как правило, ставится на блок цилиндров. В действие такое устройство приводит сам двигатель. Если просто, во время вращения мотора происходит нажатие на специальный кулачок насоса, в результате устройство начинает закачивать горючее в карбюратор. Также механический насос имеет специальный рычаг, что позволяет вручную прокачать бензин перед запуском двигателя.

Электрический подкачивающий насос стал необходимостью после того, как появились инжекторные двигатели. Дело в том, что для нормальной работы инжектора топливо должно подаваться на форсунки под более высоким давлением по сравнению с карбюраторными ДВС.

Естественно, слабый по производительности механический насос не способен справиться с такой задачей. Ему на смену пришел электробензонасос. Такой насос фактически представляет собой электродвигатель и насосную камеру, которые объединены в общем в корпусе. Нагнетатель расположен прямо в бензобаке и погружен в топливо. Также в корпус насоса интегрирован датчик уровня топлива и специальная сетка-фильтр для очистки горючего.

Такое решение имеет целый ряд преимуществ, так как устройство более производительное, а также не перегревается от избытков тепла в подкапотном пространстве. Также перед запуском двигателя нет необходимости подкачивать топливо вручную, так как после поворота ключа зажигания подкачивающий насос начинает сразу работать, поднимая давление в системе питания.

Еще следует отметить, что в схеме с электрическим насосом топливо постоянно движется по магистралям, что позволяет поддерживать нормальную температуру горючего и избежать перегрева.

Электробензонасос на мотор с карбюратором

Итак, электрический топливный насос низкого давления на инжекторных авто стоит в бензобаке и осуществляет забор горючего из топливного бака, после чего подает его под определенным давлением к форсункам. В результате двигатель работает стабильно независимо от нагрузки, также удается добиться точного и своевременного впрыска.

При этом как в первом, так и во втором случае насос подает горючее в дозирующие системы (форсунки или карбюратор). Вполне очевидно, что если вместо механического насоса поставить электрический, можно добиться безотказной работы карбюратора и стабильной подачи топлива.

Однако важно понимать, что электробензонасос на карбюраторе должен работать с низким давлением, чтобы избежать переливов топлива. Что касается самой установки, электрический насос в ряде случаев устанавливается под капотом, а не в баке (как на инжекторе)

Также достаточно распространенным является вариант, когда насосную секцию интегрируют прямо в бензобак.

Установка электрического бензонасоса на карбюратор

Сразу отметим, установка электробензонасоса на карбюраторный ДВС сопряжена с рядом сложностей

Обратите внимание, без надлежащего опыта проведения подобных работ проводить указную доработку топливной системы самостоятельно не рекомендуется

Теперь давайте рассмотрим распространенный способ установки на примере. Прежде всего, нужно подобрать наиболее подходящий по производительности топливный электронасос для конкретного типа ДВС и установленного на машине карбюратора.

Кроме насоса также следует подготовить следующие элементы:

• шланг длиной 5 метров, внутренний диаметр шланга около 8-9 мм;
• дополнительно потребуется реле;
• также нужно иметь сверло 3 или 4 мм;
• еще понадобится топливный фильтр от инжекторных систем;
• топливный фильтр для карбюраторных систем;
• трубка из стали 7 мм со стенкой 0.8 мм и длиной 25 см;
• топливный шланг с внутренним диаметром 12 мм;
• штуцер-переходник с 8 мм на 12 мм;

Подготовив все необходимое, можно переходить к установке. Сначала потребуется снять датчик уровня топлива в бензобаке. Затем в крышке датчика высверливается отверстие, затем паяльником в отверстие впаивается трубка 7 мм

Важно загнуть кончик трубочки так, чтобы реализовать слив обратки максимально удаленно от топливозаборника

Также верхний конец трубочки параллельно загибается с выходом топливозаборника. Теперь в бак следует поставить доработанный датчик уровня топлива с заборником и обраткой. Следует учитывать, что резиновую трубку потребуется соединить с установленным штуцером обратки от штатной топливной магистрали.

Теперь один конец шланга с длиной 5 метров надевается на штуцер топливозаборника. После того, как было реализовано подключение резинового шланга топливподачи, указанный шланг надежно крепится к металлической трубке. Сделать это можно путем использования хомутов.

При установке важно следить за тем, чтобы насос распологался правильно (топливо всасывается со стороны расширительного бачка, а подача идет на двигатель). Далее на резиновый шланг подачи устанавливается топливный фильтр с инжекторных систем

На второй штуцер следует надеть шланг длиной 5 см. В дальнейшем этот шланг хомутами закрепляется на кузове автомобиля в вертикальном положении.

Это необходимо для того, чтобы горючее подавалось снизу вверх. Сам электробензонасос соединяется с бензобаком при помощи шланга 12мм. Для соединения используется стальной переходник. На данном этапе подключение насоса можно считать завершенным. Теперь нужно разобраться с вопросом давления нового наоса, которое выше, чем у механического. Если давление окажется большим, карбюратор будет заливать.

Для решения задачи потребуется выполнить доработки. Прежде всего, с насоса снимается верхняя крышка, выкручивается штуцер подачи, после чего снимается сетка. Далее отверстие рассверливается на 1-3 мм заранее подготовленным сверлом. Теперь остается выполнить окончательную сборку, подключить бензонасос через шланг, установив параллельно фильтр топлива для карбюраторных систем. Для этого используется резиновая трубка, фиксация реализуется посредством хомутов.

Что касается электропитания насоса, устройство подключается через силовое реле к контакту 12 В, который находится на катушке зажигания.