ТНВД представляет собой один из ключевых узлов двигателя транспортного средства. Его важность показывает сравнение с сердечной мышцей в организме человека, задачей которой выступает обеспечение циркуляции крови по телу. Назначение ТНВД аналогично, с той лишь разницей, что он отвечает за перемещение горючего по топливной системе.

Определение

ТНВД или топливный насос высокого давления – это сложный с конструктивной и технологической точек зрения узел системы подачи топлива в дизельном или бензиновом двигателе. Английское название устройства — injection pump. Основными функциями ТНВД выступают такие:

  • подача горючего к форсункам с одновременным нагнетанием давления;
  • дозирование топлива в зависимости от выбранного водителем режима эксплуатации;
  • определение оптимальной периодичности впрыска топлива в цилиндры двигателя.

Ключевым отличием топливного насоса высокого давления от выполняющего в целом аналогичные функции карбюратора выступает впрыск четко дозированного количества горючего в камеры внутреннего сгорания двигателя. Это достигается установлением непосредственной связи с коленчатым валом, что позволяет при разгоне автомобиля увеличивать порцию подаваемой топливно-воздушной смеси, а при уменьшении оборотов – снижать объем впрыскиваемого горючего. Как следствие – уменьшается расход топлива и обеспечивается более высокий КПД работы двигателя, что и выступает главным достоинством ТНВД.

История разработки и совершенствования

Разработчиком ТНВД считается Роберт Бош. Активное использование рассматриваемой разновидности топливного насоса на легковых автомобилях началось во второй половине 30-х годов прошлого века.

Изначально топливный насос высокого давления предназначался исключительно для дизельных двигателей. Однако, в настоящее время ТНВД применяется и для бензиновых агрегатов, оборудованных инжекторной системой, обеспечивающей впрыскивание топлива непрямую в цилиндры.

Постоянный рост требований в части охраны труда и соблюдения экологических стандартов объясняет еще одно важное направление улучшения ТНВД. В современных условиях произошло вытеснение механических топливных насосов устройствами, оснащенными электронной регулировкой подачи горючего. Второй вариант системы впрыска топлива намного экономичнее и сводит к минимуму количество вредных выбросов в атмосферу.

Устройство

Различают несколько видов топливных насосов высокого давления. Несмотря на существенные конструктивные различия, основным рабочим узлом ТНВД является так называемая плунжерная пара. Основной ее задачей является нагнетание давления в топливной системе.

Устройство плунжерной пары включает две детали – поршень или плунжер, давший название рабочему узлу, и втулка или гильза. Принцип работы устройства основан на возвратно-поступательном движении, которое плунжер осуществляет внутри втулки. При этом каналы и клапаны, расположенные внутри ТНВД обеспечивают подачу горючего в полость, размещенную над плунжером, а также его отвод после сжатия и нагнетания давления.

Узел может эффективно работать только при обеспечении высокого уровня герметичности. Для этого рабочие поверхности и поршня, и втулки тщательно обрабатываются, что дало еще одно название плунжерной пары – прецизионная, то есть высокоточная. Еще одно обязательное требование к поршню и втулке – изготовление из крайне прочных марок стали, способной выдержать серьезные нагрузки.

Наличие других конструктивных элементов, деталей и узлов топливного насоса высокого давления зависит от конкретной разновидности устройства. Конструкция наиболее простого и широко распространенного рядного ТНВД предусматривает присутствие следующих деталей:

  • плунжерная пара, подробно описанная выше;
  • специальные канавки, назначение которых – подача горючего к плунжерной паре;
  • кулачковый вал, оснащенный центробежной муфтой, который вращается при помощи ремня ГРМ;
  • толкатели плунжера, передающие энергию, поступающую от кулачкового вала;
  • пружины, предназначенные для возврата плунжера в исходное положение;
  • нагнетательные клапаны, обеспечивающие движение топлива в нужном для эксплуатации двигателя направлении;
  • зубчатые рейки, штуцеры и так называемый всережимный регулятор, активируемый педалью газа.

Некоторые особенности других разновидностей ТНВД описываются ниже. Но независимо от различий в конструкции, принцип работы любых топливных насосов высокого давления примерно одинаков.

Технические характеристики и параметры выбора

Основными техническими характеристиками гидронасоса являются:

  1. Частота вращения, об/мин.
  2. Рабочий объем, вытесняемый за оборот вала, см3/об.
  3. Рабочее давление.

Запомните! Основные единицы для измерения давления имеют следующее соотношение: 1 атм=1,013 бар=0,101 МПа=1,03 кгс/см2.

Выбор насоса для конкретной гидросистемы производится с учетом следующих критериев:

  • Вид элемента, вытесняющего жидкость – поршень, шестерня, пластина.
  • Требуется ручной или гидронасос с электроприводом.
  • Пределы рабочего давления.
  • Со средой какой вязкости сможет работать механизм.
  • Рабочий объем.
  • Частотный интервал работы.
  • Легкость обслуживания.
  • Габариты.
  • Цена.

Виды

Ручные

Конструкция ручных стандартных помп представляет цилиндрическую полость с поршнем, который жестко соединен со штоком. Шток, в свою очередь, через шарнир соединяется с приводным рычагом. В поршне находится промежуточный клапан, он связывает полости – поршневую и штоковую. Поршневую полость от резервуара с маслом отделяет впускной клапан, перед которым стоит фильтр. Штоковая полость отделена от выходного порта изделия выпускным клапаном.

Рычаг ручного (мускульного) аппарата высокого давления легко перемещается рукой или ногой (через педаль с возвращающей пружиной). При подъеме рычага поршень штоком поднимается, открывается впускной клапан и поршневая полость заполняется жидкостью. В это время закрытый промежуточный затвор не допускает ее переток из штоковой полости в поршневую. Во время движения рычага вниз давление жидкости закрывает впускной и поднимает промежуточный клапан. Жидкость попадает в штоковую полость, открывает выпускной затвор и вливается в гидросистему. С каждым циклом подъема-опускания рычага насос вытесняет в систему порцию воды или масла. Таков принцип работы механизма одностороннего действия.

В ручных механизмах двустороннего действия к верху и низу цилиндрической полости подведены параллельные линии всасывания жидкости из бака и ее нагнетания в трубопровод. При любом ходе поршня – вверх или вниз – один из пары впускных и выпускных клапанов открывается. В результате обеспечивается более производительная работа насоса с непрерывной и равномерной подачей рабочей жидкости.

Простое устройство гидроаппарата, требующего приложения мускульной силы, объясняет его широкое применение в производстве, индивидуальном хозяйстве, автосервисе, строительстве. Модели данного типа становятся составной частью различных механизмов:

  • испытательных стендов;
  • лабораторного оборудования;
  • грузоподъемных кранов и платформ;
  • статических гидроинструментов;
  • водяных бытовых опрыскивателей;
  • домкратов;
  • прессового оборудования.

Главный минус – низкая производительность. К достоинствам можно отнести: надежность; простоту конструкции; низкую стоимость; работу без электропривода, следовательно, независимость от наличия источников электропитания; автономность; малый размер и вес; возможность быстро выполнить необходимый ремонт своими руками.

Изделия под отечественным брендом НРГ особенно популярны в частных гаражах, сфере автосервиса, ремонтных и индивидуальных мастерских.

Радиально-поршневые

Основное применение устройств данного типа – подъемное и прессовое оборудование, протяжные станки.

Типы поршневых гидравлических насосов с радиальным расположением цилиндров:

  • Конструкции с ротором, смещенным относительно оси статора. Радиальные цилиндрические расточки ротора являются цилиндрами. В них располагаются поршни, при вращении ротора прижимаемые к стенкам обоймы неподвижного корпуса. Поршни вращающегося ротора приходят в возвратно-поступательное движение с ходом, равным удвоенному смещению (эксцентриситету). Внутри расположена неподвижная распределительная ось, выполняющая роль золотника. Проточки оси соединены с входной и напорной линией привода. Поворот ротора на 180° приводит поршень в поступательное движение к максимально выдвинутому положению. В это время камера цилиндра увеличивает объем и всасывает масло через проточку распределительной оси. Совершая следующие пол-оборота, поршень возвращается в тело ротора и вытесняет масло уже в напорную полость распределителя. Изменяя величину эксцентриситета, регулируют производительность механизма. Меняя эксцентриситет по знаку, то есть, перемещая ротор к противоположной стенке корпуса, добиваются изменения потока жидкости – реверса.
  • С соосным расположением статора и ротора. Но группа поршней уже имеет радиальное расположение в статоре, а на роторе присутствует эксцентричный кулачок. В каждом поршне конструктивно заложены два клапана – всасывания и нагнетания. Вращение эксцентричного кулачка приводит к последовательной работе клапанов, обеспечивая переток рабочей жидкости. Конструкции этого типа чаще применяются в гидромоторах.

Преимущества конструкции:

  1. Надежность.
  2. В регулируемых вариантах конструкции легко настроить нужную производительность.
  3. Показаны к применению в реверсивных системах с изменяемым направлением потока жидкости.
  4. Пониженная шумность работы.
  5. Небольшой осевой габарит.
  6. Простота механизма.

Недостатки:

  1. Низкочастотность (до 2000 об/мин.) вращения ротора.
  2. Инерционность вращающегося ротора.
  3. Присутствие пульсации. Эффект значительно сглаживается при нечетном количестве поршней.
  4. Большой вес.

В производственной сфере распространены нерегулируемые эксцентриковые агрегаты общемашиностроительного применения – Н400-Н403.

Аксиально-поршневые

Самые распространенные механизмы гидроприводов. Вытеснителем жидкости из цилиндра выступает плунжер или поршень. Все цилиндры находятся в едином блоке и они параллельны с осями блока. Возвратно-поступательный ход поршней обеспечивается наклоном блока цилиндров к диску ведущего вала или конструктивным наклонным исполнением самого диска. Работа группы цилиндров сходна с радиально-поршневым устройством.

Запомните! Утечки цилиндров отводятся по дренажному сливу. Если его заглушить, можно спровоцировать повышение внутреннего давления с последующим повреждением корпуса и разгерметизацией гидронасоса.

Достоинства:

• Большая мощность и скорость вращения при компактности и небольшом весе агрегатов.

• Вариативность конструктивных исполнений.

• Небольшие рабочие органы имеют малый инерционный момент.

Недостатки:

• Цена механизмов высокая.

• Подача и расход жидкости сопровождаются существенной пульсацией.

• Конструктивная сложность. Следовательно, чувствительность к неправильной эксплуатации, продолжительный ремонт.

Отечественная модель НП-90 дешевле зарубежных насосов, востребована благодаря богатой комплектации и качеству сборки.

Шестеренные

Роторные гидромашины этого вида нашли применение в системах смазки, дорожной и сельскохозяйственной спецтехнике, мобильных гидравлических конструкциях. К их плюсам относят:

  • простоту конструктивного исполнения;
  • работу на частотах до 5000 об/мин.;
  • небольшой вес;
  • компактность.

Заметные минусы:

  • рабочее давление до 20 МПа;
  • низкий КПД;
  • небольшой ресурс;
  • проблемы пульсации.

Рабочими вытесняющими элементами конструкции являются две шестерни. Они различаются по виду зацепления:

  • Внешнее. Со стороны входа шестерни вращаются в разные стороны, захватывают жидкость впадинами зубьев и перемещают ее вдоль стенок корпуса к выходу из насоса. Когда зубья входят в зацепление, рабочая жидкость выталкивается из впадин к выходу из корпуса.
  • Внутреннее. Принцип работы не меняется. Жидкость переносится в область нагнетания во впадинах между зубьями шестерни вдоль поверхности вспомогательного серпообразного разделителя. Пульсация давления и уровень шума в таких агрегатах снижаются.

Разновидностью рассматриваемой системы зацепления являются героторные (без разделителя, шестерни постоянно контактируют благодаря особому профилю зубьев) и винтовые конструкции.

НШ-10 – известная и надежная модель шестеренного насоса с высококачественной сборкой.

Принцип работы

Схема работы рассматриваемой модели топливного насоса напоминает эксплуатацию двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Она включает в себя несколько последовательно реализуемых этапов:

  1. Вращение кулачкового вала с оказанием давления на толкатели плунжера.
  2. Перемещение поршня по втулке.
  3. Увеличение давления топлива, в результате которого открываются нагнетательные клапаны.
  4. Поступление горючего к форсункам через открытые клапаны.

Важной особенностью ТНВД выступает попадание в форсунки не всей топливно-воздушной смеси, а только четко определенной дозы. Оставшееся топливо через специальные сливные клапаны возвращается в систему. Наличие центробежной муфты обеспечивает поступление горючего в нужный момент, а присутствие в конструкции всережимного регулятора обеспечивает точное определение необходимого объема смеси. В результате одновременной работы всех узлов топливного насоса высокого давления удается добиться продуктивной работы двигателя при минимально возможном расходе топлива.

Дальнейшего увеличения КПД двигателей, оснащенных ТНВД, позволяет добиться использование электронных систем управления работой топливного насоса. Современные высокоточные датчики контролируют все ключевые параметры системы, к числу которых относятся:

  • изменение положения педали газа;
  • количество оборотов распределительного вала;
  • уровень температуры охлаждающей жидкости;
  • скорость транспортного средства;
  • уровень давления в системе наддува воздуха;
  • изменение положения иглы форсунки и т.д.

Дополнительный плюс ТНВД с электронным блоком контроля и управления – наличие эффективных программ самодиагностики системы. Они позволяют быстро выявлять возникшие проблемы и обеспечивают работу двигателя даже в случае отказа отдельных узлов или деталей.

Классификация

Для классификации ТНВД применяется несколько признаков. По принципу работы различают топливные насосы непосредственного действия и системы, предусматривающие аккумуляторный впрыск. Первая разновидность также делится на два типа – с механическим и пневматическим приводом. Она обеспечивает одновременное осуществление процессов нагнетания давления и впрыска, а потому проще и намного чаще применяется на практике.

Вторая разновидность – топливный насос с гидроаккумулятором – разделяет выполнение накачки топливно-воздушной смеси и ее впрыска в форсунки. Сначала горючее собирается в специальном хранилище, который и называется аккумулятором, после чего передается для сжигания. В результате повышается эффективность работы двигателя, но при этом заметно усложняется конструкция ТНВД. Последний аргумент стал главной причиной того, что насосы с гидроаккумулятором не относятся к числу популярных.

Второй классифицирующий признак – конструктивные особенности насоса. В соответствии с ними принято различать три типа ТНВД:

  1. Рядные. Наиболее простая и надежная конструкция, предусматривающая наличие нескольких ниш или секций, каждая из которых предназначена для подачи топлива в одну форсунку двигателя. При этом плунжерные пары размещаются в ряд, что и дало название агрегату. Сегодня такая разновидность ТНВД применяется исключительно на грузовых автомобилях, что объясняется надежностью и низким уровнем требований к качеству топлива. Однако, из-за больших габаритов и невысокого, по сравнению с альтернативными вариантами, КПД, установка на легковые авто прекращена в 2000 году.
  2. Распределительные. Данная разновидность насоса предполагает наличие одного или двух плунжеров, количество которых определяется объемом двигателя. Благодаря особенностям конструкции, этого оказывается вполне достаточно для обслуживания цилиндров, число которых варьируется в пределах от 4 до 12. В результате, достигается уменьшение массы и размеров ТНВД, что позволяет использование на двигателях легковых авто. Основной минус – сравнительная недолговечность насосов распределительного типа.
  3. Магистральные. ТНВД этого типа предусматривает систему подачи топлива Common Rail, которая стала в последние годы одной из наиболее востребованных. Главная особенность – накапливание топлива перед поступлением к форсункам в специальной рампе. Основное достоинство магистральных ТНВД – высокий уровень давления (свыше 180 МПа), благодаря которому достигается более эффективное сжигание горючего, обеспечивающее рост КПД при снижении расхода топлива.

Частые неисправности

Несмотря на достаточно серьезные конструктивные различия между разновидностями топливных насосов высокого давления, их эксплуатация сопровождается необходимостью выполнение ряда обязательных требований. Первое и главное из них – использование топлива, соответствующего характеристикам конкретной модели насоса.

Второе необходимое условие – своевременное и регулярное техническое обслуживание агрегата. Третье требование – применение в процессе эксплуатации качественных смазочных материалов.

Невыполнение любого из перечисленных условий приводит к необходимости дорогостоящего и весьма трудоемкого ремонта, что связано со сложностью конструкции ТНВД и, как следствие, большим объемом работ по снятию плунжерной пары или других пришедших в негодность деталей. Наиболее частыми неисправностями топливного насоса высокого давления являются:

  • увеличение количества образуемого в ходе выхлопа дыма;
  • повышенный расход топлива;
  • снижение мощности двигателя;
  • возникновение посторонних шумов;
  • трудности с запуском двигателя;
  • скачки такого важного показателя, как количество оборотов.

Несмотря на внушительный перечень возможных неисправностей, необходимо отметить, что качественно изготовленный ТНВД при грамотной эксплуатации является надежным и долговечным устройством. Следование приведенным выше рекомендациям и правильное использование топливного насоса гарантирует экономичную и эффективную работу двигателя в течение всего нормативного срока службы.

На что обратить внимание при выборе насоса

В магазине, где огромный выбор может сбить с толку даже опытного рыболова, стоит придерживаться нескольких принципов для покупки:
Главный критерий — надежность корпуса. Он должен противостоять механическим повреждениям. Отдайте предпочтение прибору с максимально защищенным корпусом, это пригодится, если придется использовать насос в непредвиденных обстоятельствах.
Не опирайтесь на цену. Это не тот товар, где дороже — значит лучше, а дешевый вариант — повод для экономии. Параметры лодки и технические характеристики устройства должны соответствовать друг другу.
Если вы нашли на прилавке устройство от безымянного производителя, предпочитающего не упоминать свою компанию на корпусе насоса, оставьте его там же. Лучше приобретать модели известных брендов, которые могут гарантировать качество товара.
Если вы присматриваетесь к мембранному насосу, выбирайте варианты с большим количеством металлических деталей. Таким образом вы купите насос, который прослужит вам намного дольше.
Наличие датчика давления и регулятора значительно повысит комфорт от использования, хотя это повышает цену изделия.

Топ-5 лучших моделей

В наш рейтинг лучших насосов для лодок вошли самые популярные по мнению покупателей модели. Среди них есть и механические, и электрические, так что вы точно найдете интересный для себя вариант.

Насос 7 л.

На пятом месте расположился ножной насос на 7 литров. Часто люди берут на замену стандартному 5 литровому. Он не дорогой, и обеспечивает большую производительность.
Аппарат рассчитан на накачивание ПВХ-лодок любого объема.

Плюсы насоса:

  • небольшая стоимость;
  • простота эксплуатации;
  • качество;
  • компактность;
  • наличие переходников в комплекте;

Минусы модели:

  • Ножной тип;

BESTWAY

Если в магазине вам встретился прибор от “Бествей”, обязательно присмотритесь к нему внимательнее. Китайская компания зарекомендовала себя на рынке как надежный производитель. Розничная цена насоса гораздо ниже, чем у других электрических аналогов, что не может не радовать. Еще один плюс аппарата — для приведения устройства в рабочий режим нужна обычная розетка 220 В. Прибору под силу накачать изделие из ПВХ любых габаритов: судно, детский бассейн, матрасы и кровати. Аппарат компактен, легок (меньше 0,5 кг) и прост в транспортировке.
Устройство продается отдельно от комплектующих. Гофрошланг и набор переходников продается отдельно. Этот прибор подходит для накачки лодок с большими габаритами.

Плюсы модели:

  • высокая мощность;
  • большой срок гарантии;
  • бренд пользуется доверием у покупателей;
  • качественный пластик;
  • компактность;
  • легкость;
  • простота использования.

Минусы модели:

  • сильно шумит;
  • нет комплекта переходников;
  • необходимо наличие розетки рядом.

STERMAY

Электрический насос STERMAY

Бронза нашего топа досталась популярному бренду “Штермэй”. Это устройство — одно из самых популярных у опытных рыболовов. Оптимальное сочетание цены и отличных производительных характеристик позволяет насосу пользоваться неугасающим спросом. Одна из самых важных характеристик — возможность накачки от аккумулятора, для этого в комплекте есть специальные зажимы-крокодильчики. Этот вариант удобен, если рядом нет розетки.
Отличные показатели выносливости — 15 минут в бесперебойном режиме. Он накачивает 230 литров воздуха за 60 секунд.
Внимание! За 15 минут бесперебойной работы прибор способен полностью потратить заряд аккумулятора, так что необходимо взять дополнительный.
Корпус устройства изготовлен из качественной пластмассы, что значительно облегчает вес.

Плюсы модели:

  • большая мощность;
  • работает от батареи 12 В;
  • две ступени нагнетания;
  • проверенный производитель;
  • бесперебойная работа 15 мин.

Минусы модели:

  • отсутствует датчик давления;
  • пластиковый корпус;
  • шум и вибрация.

BRAVO bp 12

Электрический насос BRAVO bp 12

Второе место в рейтинге занимает насос под названием BRAVO bp 12. Качественный и надежный прибор способен нагнетать давление до 1000 мБар. Этот показатель впечатляет, потому что почти для всех существующих моделей надувных лодок этого давления более чем достаточно. Еще одна приятная особенность — наличие функции откачки воздуха. Насос имеет компактный корпус, а весит он всего 1,7 кг. Прибор можно подключить к любой батарее 12 В крокодильчиками, так что он не сильно отяготит лодку и использовать при любых походных условиях.

Плюсы модели:

  • небольшой вес;
  • компактный корпус;
  • произведен в Италии;
  • наличие гофрошланга;
  • большая мощность;

Минусы модели:

  • громко работает;
  • высокое потребление энергии.

Marlin GP-80

    Итак, мы добрались до вершины нашего рейтинга. Первое место занимает модель Marlin GP-80 — наилучший представитель среднего ценового сегмента. Он настолько популярен, что его практически никогда не бывает в магазине — покупают сразу, как только он появляется на полке. Устройство работает от батареи. Для этого в комплекте есть крокодильчики. Также вместе с насосом продаются качественный гофрошланг и 8 переходников для ниппелей различной формы. Весит устройство 3 кг. Корпус изготавливается из противоударного пластика.

    Плюсы модели:

    • качественное исполнение;
    • накачивает изделие из ПВХ за короткое время;
    • компактный легкий корпус;
    • заряжается от батареи 12 В.
    • Высокое качество сборки
    • Богатый комплект

    Минусы модели:

    • быстро разряжает аккумулятор;
    • сильно шумит.

    Вывод

    Чтобы не прогадать, выбирая насос для своей лодки, нужно учесть параметры своего судна и технические характеристики прибора. Важно, чтобы они совпадали, тогда насос будет качественно накачивать вашу лодку перед каждым отплытием.

    Если вам понравилась публикация, поделитесь ею с друзьями

    Вариант изготовления своими руками

    Гидравлическую насосную систему можно попробовать сделать своими руками. Сначала потребуется сварить металлическую раму. Ее высота равняется человеческому росту. По бокам делают отверстия на одинаковом расстоянии друг от друга. Они будут использоваться для металлических прутьев, которые выполняют упорную роль. На них монтируются узлы, которые требуют большой силы. Большое количество отверстий поможет регулировать высоту.

    Прутья арматуры могут быть использованы для запрессовки подшипников, втулок и прочих деталей.

    Для полноценного пресс-насоса наверху конструкции потребуется смонтировать гидроцилиндр большой мощности. Можно взять приборы от грузовиков и другой большой автомобильной техники. Для небольших усилий используют узел от домкрата. Верхнюю раму, которая является опорной точкой гидроцилиндра, подвешивают на пружины из стали.

    Помповые насосы высокого давления довольно часто встречаются в системе водопровода. АВД поддерживают желаемый напор в системе. Устройства отличаются компактностью и высокой эффективностью.

    Цена

    Стоимость насосных устройств зависит от следующих факторов: водяное давление, мощность и фирма-производитель.
    Стоимость будет выше у насосов с автоматическими системами и электрозащитным механизмом.

    Также на стоимость будет влиять материал изготовления корпуса модели. Так стальные будут стоить больше, чем из алюминия и чугуна. Российского производства аппараты будут стоить относительно дешевле импортных.

    И соответственно изделия известных марок будут значительно дороже не распространенных производителей.

    Где продается, цена?

    Приобрести насосы высокого давления для воды можно в специализированных пунктах продажи техники или в интернет магазинах.

    Агрегаты выпускаются разными производителями в разных модификациях и конструкциях, поэтому стоимость приборов будет варьировать от нескольких сотен до десятков тысяч рублей.

    Как сделать прибор своими руками: пошаговая инструкция

    Не всегда имеется возможность для хозяйственных нужд приобрести насос заводского изготовления. Простой прибор можно сконструировать своими руками из подручных средств.

    Перед началом работы необходимо собрать инструменты, которые понадобятся в процессе создания простейшего насоса для перелива воды:

    • дрель;
    • ножницы.

    Подручным материалом для создания прибора будут служить:

    • пластиковая бутылка из жесткого полиэтилена;
    • клеевой пистолет;
    • 2 шланга произвольной длины.

    Процесс изготовления

    При наличии всех предметов для конструкции будущего насоса, можно приступать к его созданию по следующим шагам:

    • открутить пробку от бутылки и сделать в ней отверстие, которое соответствует диаметру шланга;
    • на дне бутылки делается такое же отверстие;
    • шланг вставляется в пробку и закрепляется герметичным образом с помощью клеевого пистолета;
    • готовая часть насоса накручивается на горлышко бутылки;
    • 2 шланг устанавливается в отверстие в дне ее и также герметизируется с помощью клеевого пистолета;
    • верхний шланг опускается в емкость с водой;
    • бутылка сжимается левой рукой, выдавливая из нее воздух, а правая конечность пережимает нижний шланг;
    • после ослабления давления на бутылку левой рукой, она начинает восстанавливать свою форму, засасывая при этом воду из емкости;
    • при опускании бутылки ниже уровня емкости с водой, она пойдет самотеком.

    Такой простейший самодельный насос можно использовать при переливании воды из аквариума, на даче или для детского бассейна.

    Как установить?

    Монтаж насосного оборудования можно сделать самостоятельно, не прибегая к услугам мастера. Подключение прибора к водоводу не представляет особых сложностей и в инструкции прописана схема монтажа, в которой четко указана последовательность работы.

    Насос, повышающий давление воды, монтируется в положении, указанном заводом изготовителем.

    В квартиру

    Чтобы смонтировать агрегат самостоятельно, для этого необходимо перекрыть воду и выполнить следующие действия:

    • на входе водопровода в квартиру вырезать нужного размера кусок трубы;
    • к обрезанным концам присоединить запорную арматуру, используя фитинги или иные элементы;
    • места области соединений обработать герметическим средством;
    • по окончании монтажа насос подключается к электропитанию согласно инструкции.

    При монтаже насоса необходимо следовать по направлению воды, которое указано в инструкции к прибору.

    В частном доме

    Насос или насосную станцию в частном доме лучше устанавливать в подвальном помещении на специальной подставке на расстоянии от стен. Монтаж агрегата выполняется в несколько этапов:

    • труба водопровода разъединяется в определенном месте;
    • конец магистрали подсоединяется к накопительному баку;
    • далее подсоединяется 2 конец трубы;
    • монтаж электропроводки и регулировка насосного оборудования.

    Чтобы избежать негативного действия на агрегат перепадов напряжения, необходимо во время монтажа дополнительно установить стабилизатор напряжения.

    Устройство и принцип работы ПНВ

    Приборы ночного видения имеются в арсенале не только армии, но и охотников, рыболовов, спасателей, охранных подразделений и спецслужб.

    Также приборы ночного видения находят применение в сфере изучения ночной жизни природы.

    На фото – охотничий прицел Dedal 164 Night Vision со встроенным устройством ночного видения и активной ИК-подсветкой.

    Принципы ночного видения.

    В дневное время суток окружающие нас предметы мы видим по причине того, что солнечный свет падает на поверхность предметов и объектов, а затем рассеивается и попадает на чувствительную сетчатку глаза.

    В ночное время естественного освещения нет, и человеческий глаз не в силах хорошо разглядеть окружающие предметы. Несмотря на отсутствие естественного освещения в ночное время присутствует слабое фоновое инфракрасное излучение с длиной волны менее 1 мкм (микрометра).

    Фоновое инфракрасное излучение вызвано рассеянием в облаках и других неоднородностях атмосферы удалённых источников излучения, таких как звёзд, Луны и пр. Чтобы разглядеть окружающую обстановку ночью необходимо принять это фоновое излучение, затем усилить и преобразовать в видимое изображение.

    Для работы в шахтах, закрытых помещениях и тоннелях, где естественного фонового излучения нет, применяется активная инфракрасная подсветка.

    Как устроены приборы ночного видения?

    В основе любого прибора ночного видения лежит электронно-оптический преобразователь (ЭОП).

    Электронно-оптический преобразователь состоит из объектива, вакуумной трубки, умножителя напряжения, источника питания и экрана. Вот здесь можно ознакомиться с устройством электронно-оптического преобразователя на конкретном примере.

    Объектив содержит в своём составе полупрозрачный фотокатод, который улавливает инфракрасное излучение. Под действием эффекта фотоэлектронной эмиссии (внешнего фотоэффекта) вокруг фотокатода появляется облако электронов. Плотность электронов в облаке полностью соответствует распределению света и тени в принимаемом оптическом изображении.

    Между фотокатодом и экраном приложено постоянное напряжение величиной 10 – 12 кВ (10000 – 12000 Вольт). Это напряжение разгоняет электроны от фотокатода, и они попадают на люминесцентный слой, который нанесён на экран. Люминесцентный слой начинает светиться в видимой для человеческого глаза области излучения.

    Для того чтобы получаемое на экране изображение было более чётким, внутри вакуумной трубки размещена фокусирующая система. Эта система способствует формированию более чёткой траектории движения электронов, а, следовательно, и более чёткому изображению на люминесцентном слое.

    Как устроен фотокатод?

    Изнутри входного окна объектива нанесён прозрачный токопроводящий слой – это электрод фотокатода. На этот электрод осаждают активный слой полупроводникового материала. Полупроводниковый слой может быть сурьмяно-цезиевым, кислородо-серебряно-цезиевый или многощелочной (соединение сурьмы с калием, натрием и цезием).

    Фотокатод обладает хорошей фотоэмиссией в видимой и инфракрасной областях спектра.

    Самой лучшей фотоэмиссией обладает многощелочной фотокатод. Изготавливают его методом осаждения слоя сурьмы с обработкой парами цезия, натрия и калия. Спектральная чувствительность такого фотокатода находится в области значений длины волны от 0,3 мкм до 0,9 мкм.

    Требования к экрану.

    Самая главная характеристика люминесцентного экрана – это светоотдача и чёткость.

    Для получения высокой светоотдачи экран покрывают люминофором из водной суспензии. Поверх люминофорного покрытия наносят слой органического лака. Затем методом испарения в вакууме напыляют алюминиевую плёнку. После этого всю систему нагревают до 4000 С, в результате чего органический лак сгорает.

    Толщина алюминиевой плёнки 120 – 200 нм (нанометров). Служит алюминиевая плёнка для того, чтобы свечение люминофора, направленное в сторону фотокатода (около 50%) отразилось и излучало в сторону окуляра.

    Этим достигается высокая светоотдача экрана.

    Алюминиевая плёнка задерживает 2-3% быстрых электронов при ускоряющем напряжении 15 кВ. Выигрыш, который получается при использовании алюминиевой плёнки гораздо выше.

    В современных приборах ночного видения коэффициент усиления света может достигать величины 100000 при угле зрения в 10 – 25 градусов.

    Невероятно высокого коэффициента усиления света удалось получить с применением микроканальных пластин, а высокую разрешающую способность при помощи волоконно-оптических пластин.

    Изображение, наблюдаемое в окуляре прибора ночного видения, как правило, имеет зеленоватый оттенок.

    Существует несколько поколений ЭОП, характеризующихся различными особенностями, технологическими уловками и усовершенствованиями.

    • Поколение Ⅰ (изображение размыто по краям, а к центру имеет более высокую чёткость);

    • Поколение Ⅱ (применяется микроканальная пластина – МКП.);

    • Поколение Ⅲ (используется фотокатод на основе арсенида галлия – GaAs);

    • Поколение Ⅳ (применены новые технологии, позволившие увеличить дальность обнаружения и разрешающую способность, применение матриц ПЗС, встраивание ПЗС-матриц внутрь ЭОП, удалённая передача изображения от сенсорного блока (Объектив+ЭОП+ПЗС) на дисплей по проводному или радиоканалу);

    • Поколение Ⅴ (встраивание в ЭОП ПЗС, а также процессоров обработки изображения, приёмопередатчика, схемы управления питанием и т.д).

    Кроме этого, есть приборы поколения Ⅰ+, Ⅱ+. Так, в приборах поколения Ⅰ+ на входе или выходе ЭОП устанавливается оптоволоконная шайба, за счёт которой удаётся увеличить разрешение и устранить характерное для ЭОП первого поколения размытие по краям.

    Существуют также и ПНВ на основе ПЗС-матрицы (CCD), а не электронно-оптического преобразователя.

    При желании CCD-матрицу можно разглядеть сквозь линзу объектива.

    Так как ПЗС-матрица является полупроводниковым устройством, и больше похожа на фоточувствительную память, то для работы совместно с ней используются специализированные контроллеры и процессоры.

    Далее на фото показан объектив и печатная плата фоточувствительной матрицы от ПНВ фирмы Pulsar. Как видим, на печатных платах установлено множество цифровых микросхем.

    Такие приборы относятся к Ⅳ и Ⅴ поколениям. Приборы на основе ПЗС-матриц больше похожи на цифровую видеокамеру. Их относят к поколению Digital. Изображение у ПНВ на базе ПЗС-матриц чёрно-белое и не имеет зеленоватого оттенка, как у приборов на основе ЭОП.

    Изображение с ПЗС-матрицы обрабатывается процессором и выводится на миниатюрный LCD-экран, который встроен в сам прибор ночного видения. Оцифрованное изображение можно записывать и сохранять в память, выводить на внешний монитор.

    ПНВ с ПЗС-матрицей можно использовать в светлое время суток – засветка им не страшна. Минусом таких приборов является то, что для работы CCD-матрицы нужна активная инфракрасная подсветка. Например, в модели PULSAR Reflescope Digisight N770 подсветка реализована на базе лазерного диода с длиной излучаемой волны 780…915 нм.

    Главная &raquo Технологии &raquo Текущая страница

    Также Вам будет интересно узнать:

    • Пироэлектрический эффект. Устройство пироэлектрического датчика.

    • Цифровой мультиметр. Какой мультиметр выбрать новичку?

    • «Мультирозетка». Собираем многофункциональную розетку.

    • Резистор. Параметры резисторов.

    Немного физики для лучшего понимания

    Атомы находятся в постоянном движении. Они постоянно вибрируют, двигаются и вращаются. Твердые частицы всегда находятся в движении! Атомы могут принимать различные возбужденные состояния, проще говоря, они обладают разной активностью. Если атом получает слишком много энергии, то он покидает так называемый энергетический уровень основного состояния и переходит на возбужденный уровень. Уровень возбужденности зависит от количества энергии, примененной к атому. Выступать в качестве энергии может температура, свет или электричество.

    Атом состоит из ядра (содержащий протоны и нейтроны) и электронного облака. Электроны движутся в этом облаке, как ядра во многих различных орбитах. Хотя некоторые ученые считают эти орбиты всего навсего различными энергетическими уровнями атома. Таким образом получается, что при воздействии на атом, некоторые его электроны из более низкой орбиты переходят на более высокий энергетический уровень, отдаляясь от ядра.

    Как только электрон переходит на более высокий энергетический уровень, он пытается вновь вернуться к своему основному состоянию. В результате такого процесса электрон выпускает свою энергию в качестве фотона – частицы света. Возбужденные электроны обладают большей энергией, чем расслабленный электрон. Освобожденный фотон имеют свою определенную длину волны (цвет), которая зависит от состояния энергии электрона, когда происходит освобождение фотона.

    Все живое на Земле использует энергию, как и некоторые неодушевленные объекты, такие как двигатели и ракеты. В результате употребления энергии вырабатывается тепло. Тепло, в свою очередь, заставляет атомы в объекте излучать фотоны в тепловом инфракрасном спектре. Чем горячее объект, тем короче длина волны инфракрасного фотона. Некоторые горячие объекты способны даже излучать фотоны в видимом спектре, от красного, оранжевого, желтого, синего и до белого цветов.

    Преимущества специального устройства

    Главная особенность специально произведенного насоса — мощность, оптимально подходящая под параметры надувной лодки, поэтому все не стыковки исключены.
    Конечно, можно сэкономить и надувать судно автомобильным компрессором вручную. Но мощность насоса для колес не рассчитана на большие объемы, поэтому вы потратите много времени, чтобы справиться с задачей. Это будет особенно обидно, когда ваши знакомые уже спустят суда на воду, а вы останетесь на берегу качать воздух. При этом, возможно, вам понадобится переходник, чтобы вставить прибор в клапан.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *