Urządzenie wysoko i niskociśnieniowych pomp paliwowych. Wysokociśnieniowa pompa paliwowa (TNVD) Urządzenie wyprzedzające wtrysk

Stosowany w różnego rodzaju środkach transportu i sprzęcie, opiera się na spalaniu mieszanki paliwowo-powietrznej i energii uwalnianej w wyniku tego procesu. Aby jednak elektrownia działała, paliwo musi być dostarczane porcjami w ściśle określonych momentach. A to zadanie należy do układu zasilania zawartego w konstrukcji silnika.

Układy zasilania paliwem silnika składają się z wielu elementów, z których każdy ma inne zadanie. Niektóre z nich filtrują paliwo, usuwając z niego zanieczyszczenia, inne mierzą i dostarczają je do kolektora dolotowego lub bezpośrednio do cylindra. Wszystkie te elementy spełniają swoją funkcję wraz z paliwem, które trzeba im jeszcze dostarczyć. A to zapewniają pompy paliwowe stosowane w projektach systemów.

Kompletna pompa

Jak w przypadku każdej pompy do cieczy, zadaniem zespołu użytego w konstrukcji silnika jest pompowanie paliwa do układu. Co więcej, prawie wszędzie konieczne jest dostarczanie go pod określonym ciśnieniem.

Typy pomp paliwowych

Różne typy silników wykorzystują własne typy pomp paliwowych. Ale ogólnie wszystkie można podzielić na dwie kategorie - niskie i wysokie ciśnienie. Którego węzła użyć, zależy od cechy konstrukcyjne oraz zasada działania elektrowni.

Tak więc w przypadku silników benzynowych, ponieważ palność benzyny jest znacznie wyższa olej napędowy, a jednocześnie zapala się mieszanka paliwowo-powietrzna z zewnętrznego źródła, wtedy wysokie ciśnienie w układzie nie jest wymagane. Dlatego w konstrukcji zastosowano pompy niskie ciśnienie.

Pompa silnika benzynowego

Warto jednak zauważyć, że w układach wtrysku benzyny najnowszej generacji paliwo dostarczane jest bezpośrednio do cylindra (), więc benzyna musi być już dostarczana pod wysokim ciśnieniem.

W przypadku silników wysokoprężnych ich mieszanka zapala się pod wpływem ciśnienia w cylindrze i temperatury. Ponadto samo paliwo ma bezpośredni wtrysk do komór spalania, dlatego aby dysza mogła je wtrysnąć, potrzebne jest znaczne ciśnienie. W tym celu w projekcie zastosowano pompę wysokociśnieniową (TNVD). Zauważamy jednak, że nie można było obejść się bez zastosowania pompy niskociśnieniowej w konstrukcji układu zasilania, ponieważ sama pompa wysokociśnieniowa nie może pompować paliwa, ponieważ jej zadaniem jest tylko sprężanie i dostarczanie do dysze.

Wszystkie używane pompy w elektrowniach różne rodzaje można również podzielić na mechaniczne i elektryczne. W pierwszym przypadku zespół napędzany jest przez elektrownię (wykorzystywany jest napęd zębaty lub z krzywek wału). Jeśli chodzi o elektryczne, to napędza je silnik elektryczny.

Mówiąc dokładniej, w silnikach benzynowych systemy zasilania wykorzystują tylko pompy niskociśnieniowe. I tylko we wtryskiwaczu z bezpośrednim wtryskiem znajduje się wysokociśnieniowa pompa paliwowa. Jednocześnie w modelach gaźnika ta jednostka miała napęd mechaniczny, ale w modelach wtryskowych stosowane są elementy elektryczne.

Mechaniczna pompa paliwa

W silnikach wysokoprężnych stosuje się dwa rodzaje pomp - niskociśnieniowe, które pompuje paliwo, oraz wysokociśnieniowe, które spręża olej napędowy przed dostaniem się do dysz.

Pompa zalewania oleju napędowego jest zwykle napędzana mechanicznie, chociaż są też modele elektryczne. Jeśli chodzi o wysokociśnieniową pompę paliwową, to jest ona uruchamiana z elektrowni.

Różnica w ciśnieniu generowanym między pompami niskociśnieniowymi i wysokociśnieniowymi jest bardzo uderzająca. Tak więc do działania układu zasilania wtrysku wystarczy tylko 2,0-2,5 bara. Ale to jest zakres ciśnienia roboczego samego wtryskiwacza. Zespół pompujący paliwo, jak zwykle, zapewnia mu trochę nadmiaru. Tak więc ciśnienie pompy wtryskiwacza paliwa waha się od 3,0 do 7,0 barów (w zależności od typu i stanu elementu). Jeśli chodzi o układy gaźnikowe, benzyna jest tam dostarczana praktycznie bez ciśnienia.

Ale w silnikach wysokoprężnych do zasilania paliwa potrzebne jest bardzo wysokie ciśnienie. Jeśli weźmiemy układ Common Rail najnowszej generacji, to w obwodzie „wysokociśnieniowej pompy-wtryskiwacza” ciśnienie oleju napędowego może osiągnąć 2200 barów. Dlatego pompa działa z elektrowni, ponieważ wymaga dużo energii do funkcjonowania i wkładania mocny silnik elektryczny niewskazana.

Oczywiście parametry pracy i wytwarzane ciśnienie mają wpływ na konstrukcję tych jednostek.

Rodzaje pomp benzynowych, ich cechy

Nie będziemy demontować urządzenia pompy benzynowej silnika gaźnika, ponieważ taki układ zasilania nie jest już używany, a strukturalnie jest bardzo prosty i nie ma w tym nic specjalnego. Ale należy bardziej szczegółowo rozważyć elektryczną pompę wtryskową.

Warto zauważyć, że dalej różne maszyny są używane różne rodzaje pompy paliwowe, różniące się konstrukcją. W każdym razie zespół podzielony jest na dwa elementy - mechaniczny, który zapewnia wtrysk paliwa, i elektryczny, który napędza pierwszą część.

Pompy mogą być stosowane w pojazdach wtryskowych:

• próżnia;
• wałek;
• Koło zębate;
• odśrodkowy;

Pompy rotacyjne

A różnica między nimi zasadniczo sprowadza się do części mechanicznej. I tylko urządzenie z pompą paliwa typ próżni zupełnie inny.

Próżnia

Podstawa pracy pompa próżniowa umieścić konwencjonalny silnik gaźnika z pompą benzynową. Jedyna różnica tkwi w napędzie, ale sama część mechaniczna jest prawie identyczna.

Moduł roboczy dzieli membrana na dwie komory. W jednej z tych komór znajdują się dwa zawory – wlotowy (połączony kanałem ze zbiornikiem) i wylotowy (prowadzący do przewodu paliwowego, który dalej dostarcza paliwo do układu).

Ta membrana, podczas ruchu translacyjnego, wytwarza próżnię w komorze z zaworami, co prowadzi do otwarcia elementu wlotowego i wpompowania do niego benzyny. Podczas ruchu wstecznego zawór wlotowy zamyka się, ale zawór wydechowy otwiera się i paliwo jest po prostu wpychane do przewodu. Ogólnie wszystko jest proste.

Co do części elektrycznej to działa na zasadzie przekaźnika elektromagnetycznego. Oznacza to, że jest rdzeń i uzwojenie. Po przyłożeniu napięcia do uzwojenia, powstające w nim pole magnetyczne wciąga rdzeń związany z membraną (jej ruch do przodu). Jak tylko napięcie zaniknie, sprężyna powrotna przywraca membranę do pozycja startowa(ruch powrotny). Dostarczanie impulsów do części elektrycznej jest kontrolowane przez elektroniczną jednostkę sterującą wtryskiwacza.

Wałek

Jeśli chodzi o pozostałe typy, ich część elektryczna jest w zasadzie identyczna i jest konwencjonalnym silnikiem elektrycznym prąd stały, zasilany z sieci 12 V. Ale części mechaniczne są inne.

Rolkowa pompa paliwowa

W pompie rolkowej elementem roboczym jest wirnik z rowkami, w których osadzone są rolki. Ten projekt jest umieszczony w obudowie z wewnętrzną wnęką złożony kształt posiadające komory (wlotowe i wylotowe, wykonane w formie rowków i połączone z przewodami zasilającymi i wylotowymi). Istota pracy sprowadza się do tego, że walce po prostu destylują benzynę z jednej komory do drugiej.

bieg

Typ przekładni wykorzystuje dwa koła zębate zamontowane jedna w drugiej. Wewnętrzny bieg jest mniejszy i porusza się po ścieżce mimośrodu. Dzięki temu pomiędzy zębatkami znajduje się komora, w której paliwo jest wychwytywane z kanału zasilającego i pompowane do kanału wydechowego.

Pompa zębata

typ odśrodkowy

Typy rolek i przekładni elektrycznych pomp benzynowych są mniej powszechne niż odśrodkowe, są również turbinowe.

Pompa wirowa

Ten typ urządzenia pompy paliwa zawiera wirnik z dużą liczbą łopatek. Podczas obracania turbina ta tworzy wir benzyny, co zapewnia jej zasysanie do pompy i dalsze wpychanie do linii.

W nieco uproszczony sposób zbadaliśmy rozmieszczenie pomp paliwowych. Rzeczywiście, w ich konstrukcji są dodatkowe wloty i zawory redukcyjne ciśnienia, którego zadaniem jest dostarczanie paliwa tylko w jednym kierunku. Oznacza to, że benzyna, która dostała się do pompy, może wrócić do zbiornika tylko wzdłuż linii powrotnej, przechodząc przez wszystkie elementy składowe układu zasilania. Zadaniem jednego z zaworów jest również blokowanie i zatrzymywanie wtrysku w określonych warunkach.

Pompa turbinowa

W przypadku pomp wysokociśnieniowych stosowanych w silnikach wysokoprężnych zasada działania jest tam diametralnie inna, a o takich elementach układu napędowego można dowiedzieć się więcej tutaj.

Tak jak ludzkie serce pompa paliwowa krąży paliwo w układzie paliwowym. W przypadku silników benzynowych rolę tę spełnia elektryczna pompa paliwa, a w przypadku silników wysokoprężnych wysokociśnieniowa pompa paliwowa (TNVD).

Jednostka ta spełnia dwie funkcje: pompuje paliwo do dysz w ściśle określonej ilości oraz określa moment wtrysku do cylindrów. Drugie zadanie jest podobne do zmiany czasu zapłonu w silnikach benzynowych. Jednak od czasu wprowadzenia akumulatorowych układów wtryskowych, czas wtrysku jest kontrolowany przez elektronikę sterującą wtryskiwaczami.

Głównym elementem wysokociśnieniowej pompy paliwowej jest para nurników. Jego struktura i zasada działania nie zostaną szczegółowo omówione w tym artykule. W skrócie para tłoków to długi tłok o małej średnicy (jego długość jest kilkakrotnie większa od średnicy), a cylinder roboczy, bardzo precyzyjnie i ciasno ze sobą spasowany, szczelina wynosi maksymalnie 1-3 mikrony ( z tego powodu w przypadku awarii zmienia się cała para). Cylinder ma jeden lub dwa kanały wlotowe, przez które dostaje się paliwo, które następnie jest wypychane przez tłok (tłok) przez zawór wydechowy.

Zasada działania pary nurników jest podobna do działania silnika dwusuwowego wewnętrzne spalanie. Przesuwając się w dół, tłok wytwarza podciśnienie wewnątrz cylindra i otwiera port wlotowy. Paliwo, przestrzegając praw fizyki, pędzi, by wypełnić rozrzedzoną przestrzeń wewnątrz cylindra. Następnie tłok zaczyna się podnosić. Najpierw zamyka otwór ssący, następnie podnosi ciśnienie wewnątrz cylindra, w wyniku czego otwiera się zawór wydechowy, a paliwo pod ciśnieniem dostaje się do dyszy.

Rodzaje wysokociśnieniowych pomp paliwowych

Istnieją trzy rodzaje pomp wtryskowych, mają inne urządzenie, ale jedno przeznaczenie:

• w linii;
• dystrybucyjny;
• pień.

W pierwszym z nich oddzielna para tłoków pompuje paliwo odpowiednio do każdego cylindra, liczba par jest równa liczbie cylindrów. Schemat wysokociśnieniowej pompy dystrybucyjnej paliwa różni się znacznie od schematu liniowego. Różnica polega na tym, że paliwo jest pompowane do wszystkich cylindrów za pomocą jednej lub więcej par nurników. Pompa główna pompuje paliwo do akumulatora, skąd jest ono następnie rozprowadzane między cylindrami.

W samochodach z silnikami benzynowymi, z układem bezpośredniego wtrysku, paliwo pompowane jest przez elektryczną wysokociśnieniową pompę paliwową, ale jest tam (ciśnienie) wielokrotnie mniejsze.

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa rzędowa

Jak już wspomniano, ma pary nurników w zależności od liczby cylindrów. Jego urządzenie jest dość proste. Pary umieszczone są w obudowie, wewnątrz której znajdują się podwodne i wylotowe kanały paliwowe. W dolnej części obudowy znajduje się wałek rozrządu napędzany wałem korbowym, nurniki są stale dociskane do krzywek za pomocą sprężyn.


Zasada działania takiej pompy paliwowej nie jest bardzo skomplikowana. Krzywka podczas obrotu wpada na popychacz tłoka, zmuszając go i tłok do ruchu w górę, ściskając paliwo w cylindrze. Po zamknięciu kanałów wylotowych i wlotowych (dokładnie w tej kolejności) ciśnienie zaczyna rosnąć do wartości, po której otwiera się zawór wylotowy, po czym olej napędowy jest dostarczany do odpowiedniej dyszy. Ten schemat przypomina działanie mechanizmu dystrybucji gazu w silniku.

Aby regulować ilość przychodzącego paliwa i moment jego dostarczenia, stosuje się metodę mechaniczną lub elektryczną (taki schemat zakłada obecność elektroniki sterującej). W pierwszym przypadku ilość dostarczanego paliwa zmienia się poprzez obrót tłoka. Schemat jest bardzo prosty: ma bieg, jest sprzężony z zębatką, która z kolei jest połączona z pedałem przyspieszenia. Górna powierzchnia nurnika ma nachylenie, dzięki czemu zmienia się moment zamykania wlotu w cylindrze, a co za tym idzie ilość paliwa.

Moment podawania paliwa należy zmienić, gdy zmienia się prędkość wału korbowego. W tym celu na wałku rozrządu znajduje się sprzęgło odśrodkowe, wewnątrz którego znajdują się obciążniki. Wraz ze wzrostem prędkości rozchodzą się, a wałek rozrządu obraca się względem napędu. W rezultacie wraz ze wzrostem prędkości pompa paliwa zapewnia wcześniejszy wtrysk, a przy spadku - późniejszy.


Urządzenie pomp wtryskowych rzędowych zapewnia im bardzo wysoką niezawodność i bezpretensjonalność. Ponieważ smarowanie odbywa się olejem silnikowym z układu smarowania jednostki napędowej, nadają się one do pracy na niskiej jakości oleju napędowego.

Pompy wtryskowe w linii są instalowane w średnich i ciężkich samochodach ciężarowych. Zostały całkowicie wycofane z samochodów osobowych w 2000 roku.

Dystrybucyjna pompa paliwowa wysokiego ciśnienia

W przeciwieństwie do rzędowej pompy paliwowej, pompa dystrybucyjna ma tylko jedną lub dwie pary nurników, które dostarczają paliwo do wszystkich cylindrów. Głównymi zaletami takich pomp paliwowych są mniejsza waga i wymiary, a także bardziej równomierne zasilanie paliwem. Główną wadą jest to, że ich żywotność jest znacznie krótsza ze względu na duże obciążenie, dlatego są używane tylko w samochodach.

Istnieją trzy rodzaje dystrybucyjnych pomp wtryskowych:

1. z napędem krzywkowym końcowym;
2. z wewnętrznym napędem krzywkowym (pompy rotacyjne);
3. z zewnętrznym napędem krzywkowym.

Urządzenie dwóch pierwszych typów pomp zapewnia im dłuższą żywotność w porównaniu z ostatnim, ponieważ obciążenia mocy na zespołach wału napędowego, od ciśnienia paliwa, nie.

Schemat działania dystrybucyjnej pompy paliwowej pierwszego typu jest następujący. Głównym elementem jest nurnik dystrybutora, który oprócz ruchu przód-powrót obraca się wokół własnej osi, a tym samym pompuje i rozprowadza paliwo pomiędzy cylindrami. Jest napędzany przez krzywkę, która porusza się wokół stałego pierścienia na rolkach.


Ilość dopływającego paliwa jest regulowana zarówno mechanicznie, za pomocą opisanego powyżej sprzęgła odśrodkowego, jak i za pomocą zawór elektromagnetyczny do którego podawany jest sygnał elektryczny. Posuw wtrysku paliwa jest określany przez obrócenie stałego pierścienia o określony kąt.

Obwód obrotowy zakłada nieco inny układ dystrybucyjnej pompy paliwowej. Warunki pracy takiej pompy różnią się nieco od tego, jak wysokociśnieniowa pompa paliwowa współpracuje z przednim napędem krzywkowym. Paliwo jest pompowane i rozprowadzane odpowiednio przez dwa przeciwległe nurniki i głowicę rozdzielającą. Obrót głowicy zapewnia przekierowanie paliwa do odpowiednich cylindrów.

Główna pompa wtryskowa

Główna pompa paliwowa tłoczy paliwo do szyny paliwowej i zapewnia wyższe ciśnienie w porównaniu z pompami rzędowymi i dystrybucyjnymi. Schemat jego pracy jest nieco inny. Paliwo można pompować za pomocą jednego, dwóch lub trzech nurników napędzanych krzywką lub wałem.


Dopływ paliwa jest kontrolowany przez elektroniczny zawór dozujący. Normalny stan zaworu jest otwarty, gdy odbierany jest sygnał elektryczny, częściowo się zamyka, a tym samym reguluje ilość paliwa wchodzącego do cylindrów.

Co to jest TNND

Niskociśnieniowa pompa paliwowa jest wymagana do dostarczania paliwa do wysokociśnieniowej pompy paliwowej. Jest zwykle montowany albo na obudowie pompy wtryskowej, albo osobno i pompuje paliwo ze zbiornika gazu, przez filtry zgrubne i za dokładne czyszczenie, bezpośrednio do pompy wysokiego ciśnienia.

Zasada jego pracy jest następująca. Jest napędzany przez mimośród umieszczony na wałku rozrządu pompy wtryskowej. Popychacz dociskany do tłoczyska powoduje ruch tłoczyska. Korpus pompy posiada kanały wlotowe i wylotowe, które są blokowane przez zawory.


Schemat działania TNND jest następujący. Cykl pracy niskociśnieniowej pompy paliwowej składa się z dwóch cykli. Podczas pierwszego, przygotowawczego, tłok przesuwa się w dół i paliwo jest zasysane do cylindra ze zbiornika, podczas gdy zawór spustowy jest zamknięty. Gdy tłok porusza się do góry, kanał dolotowy jest blokowany przez zawór ssący, a pod wpływem wzrastającego ciśnienia otwiera się zawór wydechowy, przez który paliwo dostaje się do filtra dokładnego, a następnie do wysokociśnieniowej pompy paliwowej.

Ponieważ niskociśnieniowa pompa paliwowa ma większą wydajność niż wymagana do pracy silnika, część paliwa jest wpychana do wnęki pod tłokiem. W rezultacie tłok traci kontakt z popychaczem i zamarza. Gdy paliwo się wyczerpie, tłok ponownie się obniża, a pompa wznawia pracę.

Zamiast mechanicznej w samochodzie można zainstalować elektryczną niskociśnieniową pompę paliwa. Dość często występuje w maszynach wyposażonych w pompy Bosch (Opel, Audi, Peugeot itp.). Zainstalowane pompa elektryczna tylko dla samochodów osobowych i małych vanów. Oprócz głównej funkcji służy do zatrzymania dopływu paliwa w razie wypadku.

Elektryczna wysokociśnieniowa pompa paliwowa zaczyna pracować jednocześnie z rozrusznikiem i nadal pompuje paliwo z stała prędkość do momentu wyłączenia silnika. Nadmiar paliwa jest odprowadzany z powrotem do zbiornika przez zawór obejściowy. Pompa elektryczna jest umieszczona wewnątrz zbiornika paliwa lub na zewnątrz, pomiędzy zbiornikiem a filtrem dokładnym.

Pompa paliwowa (w skrócie wysokociśnieniowa pompa paliwowa) jest przeznaczona do wykonywania następujących funkcji - dostarczania palnej mieszanki pod wysokim ciśnieniem do układu paliwowego silnika spalinowego, a także regulowania jej wtrysku w określonych punktach. Dlatego pompa paliwowa jest uważana za najbardziej ważne urządzenie do silników diesla i benzynowych.

Przeważnie pompy wtryskowe są oczywiście stosowane w silnikach wysokoprężnych. A w silnikach benzynowych wysokociśnieniowe pompy paliwowe znajdują się tylko w tych jednostkach, które wykorzystują układ bezpośredniego wtrysku paliwa. Jednocześnie pompa w silniku benzynowym pracuje ze znacznie mniejszym obciążeniem, ponieważ nie jest wymagane tak wysokie ciśnienie jak w silniku wysokoprężnym.

Głównymi elementami konstrukcyjnymi pompy paliwowej są tłok (tłok) i cylinder (tuleja) o niewielkich rozmiarach, które z dużą precyzją są połączone w jeden układ (parę) nurnika, wykonany z wysokowytrzymałej stali.

W rzeczywistości produkcja pary nurników jest dość trudnym zadaniem, wymagającym specjalnych maszyn o wysokiej precyzji. Przez cały związek Radziecki była, jeśli pamięć nie myli, tylko jedna fabryka, w której wykonywano pary nurników.

Jak dziś powstają pary nurników w naszym kraju, można zobaczyć na tym filmie:

Pomiędzy parą nurników zapewniona jest bardzo mała szczelina, tak zwane dopasowanie precyzyjne. Doskonale widać to na filmie, gdy tłok bardzo płynnie wchodzi do cylindra, unosząc się pod własnym ciężarem.

Tak więc, jak powiedzieliśmy wcześniej, pompa paliwowa służy nie tylko do terminowego dostarczania palnej mieszanki do układu paliwowego, ale także do rozprowadzania jej przez dysze do cylindrów zgodnie z typem silnika.

Dysze są ogniwem w tym łańcuchu, są więc połączone z pompą rurociągami. Dysze połączone są z komorą spalania dolną częścią natryskową, wyposażoną w małe otwory do wydajnego wtrysku paliwa z jego dalszym zapłonem. Definiować dokładny moment wtrysk pojazdu do komory spalania umożliwia kąt wyprzedzenia.

Typy pomp paliwowych

W zależności od cech konstrukcyjnych istnieją trzy główne typy pomp wtryskowych - dystrybucyjne, liniowe, główne.

Wbudowana pompa wtryskowa

Ten typ wysokociśnieniowej pompy paliwowej jest wyposażony w pary nurników umieszczone obok siebie (stąd nazwa). Ich liczba ściśle odpowiada liczbie pracujących cylindrów silnika.

Tak więc jedna para nurników dostarcza paliwo do jednego cylindra.

Opary są instalowane w obudowie pompy, która posiada kanały wlotowe i wylotowe. Tłok uruchamiany jest za pomocą wałka rozrządu, połączonego z kolei z wałem korbowym, z którego przenoszony jest obrót.

Wałek rozrządu pompy, obracany przez krzywki, działa na popychacze nurników, zmuszając je do poruszania się wewnątrz tulei pompy. W takim przypadku otwory wlotowe i wylotowe są naprzemiennie otwierane i zamykane. Gdy nurnik przesuwa się w górę tulei, powstaje ciśnienie niezbędne do otwarcia zaworu tłocznego, przez który paliwo pod ciśnieniem kierowane jest przewodem paliwowym do określonej dyszy.

Moment podania paliwa i dostosowanie jego ilości wymaganej w określonym momencie można wykonać za pomocą urządzenie mechaniczne lub elektronicznie. Taka regulacja jest potrzebna, aby dostosować dopływ paliwa do cylindrów silnika w zależności od prędkości wału korbowego (obrotów silnika).

Sterowanie mechaniczne odbywa się za pomocą specjalnego sprzęgła typu odśrodkowego, które jest zamontowane na wale krzywkowym. Zasada działania takiego sprzęgła polega na tym, że ciężarki znajdujące się wewnątrz sprzęgła mają zdolność poruszania się pod działaniem siły odśrodkowej.

Siła odśrodkowa zmienia się wraz ze wzrostem (lub spadkiem) prędkości obrotowej silnika, przez co masy albo rozchodzą się w kierunku zewnętrznych krawędzi sprzęgła, albo ponownie zbliżają się do osi. Prowadzi to do przesunięcia wałka rozrządu względem napędu, dzięki czemu zmienia się tryb pracy tłoków i odpowiednio wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika zapewniony jest wczesny wtrysk paliwa, a późny, jak się domyślasz, z spadek prędkości.

Pompy paliwowe rzędowe są bardzo niezawodne. Smarowane są olejem silnikowym pochodzącym z układu smarowania silnika. Absolutnie nie są wybredni co do jakości paliwa. Do tej pory stosowanie takich pomp jest ograniczone ze względu na ich nieporęczność. samochody ciężaroweśredni i ciężki obowiązek. Do około 2000 roku stosowano je również w pasażerskich silnikach wysokoprężnych.

Dystrybucyjna pompa wtryskowa

W przeciwieństwie do rzędowej pompy wysokociśnieniowej, dystrybucyjna wysokociśnieniowa pompa paliwowa może mieć jeden lub dwa nurniki, w zależności od wielkości silnika i odpowiednio wymaganej ilości paliwa.

A te jeden lub dwa nurniki obsługują wszystkie cylindry silnika, które mogą być 4, 6, 8 i 12. równomiernym dostarczaniem paliwa.

Do głównej wady tego typu pompy można przypisać ich względnej kruchości. Pompy dystrybucyjne montowane są tylko w samochodach osobowych.

Dystrybucyjna pompa wtryskowa może być wyposażona w różnego rodzaju napędy nurnikowe. Wszystkie te typy napędów są krzywkowe i są: końcowe, wewnętrzne, zewnętrzne.

Najwydajniejsze są napędy czołowe i wewnętrzne, które pozbawione są obciążeń wytwarzanych przez ciśnienie paliwa na wale napędowym, dzięki czemu działają nieco dłużej niż pompy z zewnętrznym napędem krzywkowym.

Przy okazji warto zwrócić uwagę, że najczęściej używane w motoryzacji importowane pompy Bosch i Lucas wyposażone są w napęd krańcowy i wewnętrzny, a produkowane w kraju pompy serii ND w napęd zewnętrzny.

Napęd krzywkowy twarzy

W tego typu napędzie, stosowanym w pompach Bosch VE, głównym elementem jest tłok rozdzielczy, przeznaczony do wytwarzania ciśnienia i dystrybucji paliwa w cylindrach paliwowych. W tym przypadku nurnik dystrybutora wykonuje ruchy obrotowe i posuwisto-zwrotne podczas ruchów obrotowych krzywki.

Ruch posuwisto-zwrotny tłoka odbywa się jednocześnie z obrotem krzywki, która, opierając się na rolkach, porusza się wzdłuż stałego pierścienia wzdłuż promienia, to znaczy biegnie wokół niego, jak gdyby.

Uderzenie podkładki w tłok zapewnia wysokie ciśnienie paliwa. Powrót tłoka do pierwotnego stanu odbywa się dzięki mechanizmowi sprężynowemu.

Dystrybucja paliwa w cylindrach następuje dzięki temu, że zapewnia wał napędowy ruchy obrotowe tłok nurnikowy.

Ilość podawanego paliwa może być zapewniona przez urządzenie elektroniczne (zawór elektromagnetyczny) lub mechaniczne (sprzęgło odśrodkowe). Regulacja odbywa się poprzez obrócenie stałego (nie obracającego się) pierścienia regulacyjnego o określony kąt.

Cykl pompy składa się z kolejne etapy: wpompowanie porcji paliwa do przestrzeni nad tłokiem, zwiększenie ciśnienia w wyniku kompresji i rozprowadzenie paliwa w cylindrach. Następnie tłok powraca do swojej pierwotnej pozycji i cykl się powtarza.

Wewnętrzny napęd krzywkowy

Napęd wewnętrzny stosowany jest w dystrybucyjnych pompach wtryskowych typu rotacyjnego np. w pompach Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. W tego typu pompie dostarczanie i dystrybucja paliwa odbywa się za pomocą dwóch urządzeń: nurnika i głowicy dystrybucyjnej.

Wałek rozrządu wyposażony jest w dwa przeciwległe tłoki, które zapewniają proces wtrysku paliwa, im mniejsza odległość między nimi, tym wyższe ciśnienie paliwa. Po zwiększeniu ciśnienia paliwo wpada do wtryskiwaczy kanałami głowicy rozdzielacza przez zawory tłoczne.

Dopływ paliwa do nurników zapewnia specjalna pompa wspomagająca, która może się różnić w zależności od rodzaju konstrukcji. Może to być pompa zębata lub rotacyjna pompa łopatkowa. Pompa wspomagająca znajduje się w obudowie pompy i jest napędzana przez wał napędowy. Właściwie jest zainstalowany bezpośrednio na tym wale.

Nie rozważymy pompy dystrybucyjnej z napędem zewnętrznym, ponieważ najprawdopodobniej ich gwiazda zbliża się do zachodu słońca.

Główna pompa wtryskowa

Ten typ pompy paliwowej jest stosowany w układzie zasilania paliwem Common Rail, w którym paliwo najpierw gromadzi się w szynie paliwowej, zanim dotrze do wtryskiwaczy. Pompa główna jest w stanie zapewnić wysoki dopływ paliwa - ponad 180 MPa.

Pompa główna może być jedno-, dwu- lub trzynurnikowa. Napęd nurnika zapewnia podkładka krzywkowa lub wałek (również oczywiście krzywka), które wykonują ruchy obrotowe w pompie, czyli kręcą się.

Jednocześnie w określonej pozycji krzywek, pod działaniem sprężyny, tłok przesuwa się w dół. W tym momencie komora sprężania rozszerza się, dzięki czemu ciśnienie w niej spada i powstaje podciśnienie, które powoduje otwarcie zaworu wlotowego, przez który paliwo przechodzi do komory.

Podnoszeniu tłoka towarzyszy wzrost ciśnienia wewnątrz komory i zamknięcie zaworu wlotowego. Po osiągnięciu ciśnienia, na które ustawiona jest pompa, otwiera się zawór wydechowy, przez który paliwo jest pompowane do szyny.

W pompie głównej proces podawania paliwa jest kontrolowany przez zawór dozujący paliwo (który otwiera się lub zamyka o wymaganą ilość) za pomocą elektroniki.

Każdy silnik samochodowy ma układ zasilania, który zapewnia mieszanie składników mieszanki palnej i ich dostarczanie do komór spalania. Projekt systemu elektroenergetycznego zależy od tego, na jakim paliwie pracuje elektrownia. Ale najczęstszą jest jednostka zasilana benzyną.

Aby system elektroenergetyczny mógł mieszać składniki mieszanki, musi je również odbierać z zasobnika, w którym znajduje się benzyna – zbiornika paliwa. W tym celu w projekcie uwzględniono pompę, która zapewnia dostawę benzyny. I wydaje się, że ten element nie jest najważniejszy, ale bez jego działania silnik po prostu nie uruchomi się, ponieważ benzyna nie dostanie się do cylindrów.

Rodzaje pomp benzynowych i zasada ich działania

W samochodach stosowane są dwa rodzaje pomp benzynowych, które różnią się nie tylko konstrukcją, ale także miejscem instalacji, chociaż mają jedno zadanie - pompować benzynę do układu i zapewnić jej dopływ do cylindrów.

W zależności od rodzaju konstrukcji pompy benzynowe dzielą się na:

1. Mechaniczny;
2. Elektryczny.

1. Typ mechaniczny

Pompa benzynowa typ mechaniczny użyty na . Zwykle znajduje się na głowicy bloku elektrowni, ponieważ jest napędzany z wałka rozrządu. Wtrysk paliwa do niego odbywa się dzięki próżni wytworzonej przez membranę.

Jego konstrukcja jest dość prosta - w korpusie znajduje się membrana (membrana), która jest dociskana sprężyną od dołu i przymocowana do drążka połączonego z dźwignią napędu wzdłuż części środkowej. W górnej części pompy znajdują się dwa zawory - wlotowy i wylotowy, a także dwie złączki, z których jedna wciąga benzynę do pompy, a z drugiej wychodzi i wchodzi do gaźnika. Obszar roboczy typ mechaniczny ma wnękę nad membraną.

Pompa paliwa działa zgodnie z tą zasadą - na wałku rozrządu znajduje się specjalna mimośrodowa krzywka, która napędza pompę. Podczas pracy silnika wał, obracając się, działa na popychacz górną częścią krzywki, która naciska dźwignię jazdy. To z kolei ściąga w dół pręt wraz z membraną, pokonując siłę sprężyny. Z tego powodu w przestrzeni nad membraną powstaje próżnia, dzięki której otwiera się zawór wlotowy i do wnęki wpompowywana jest benzyna.

Wideo: Jak działa pompa paliwa

Gdy tylko wał się obraca, sprężyna cofa popychacz, dźwignię napędu i membranę wraz z trzpieniem. Z tego powodu ciśnienie wzrasta we wnęce nad membraną, przez co zawór wlotowy zamyka się, a zawór wylotowy otwiera. To samo ciśnienie wypycha benzynę z wnęki do portu wylotowego i wpływa do gaźnika.

Oznacza to, że cała praca mechanicznego typu bez pompy opiera się na spadkach ciśnienia. Zauważamy jednak, że cały układ zasilania gaźnika nie wymaga dużego ciśnienia, dlatego ciśnienie wytwarzane przez mechaniczną pompę paliwową jest niewielkie, najważniejsze jest to, że ten zespół zapewnia niezbędną ilość benzyny w gaźniku.

Pompa paliwa pracuje nieprzerwanie przez cały czas pracy silnika. Gdy jednostka napędowa zatrzymuje się, dopływ benzyny zatrzymuje się, ponieważ pompa również przestaje pompować. Aby zapewnić wystarczającą ilość paliwa do uruchomienia silnika i pracy, dopóki układ nie zostanie napełniony z powodu podciśnienia, w gaźniku znajdują się komory, do których wlewa się benzynę nawet podczas poprzedniej pracy silnika.

2. Elektryczna pompa paliwowa, ich rodzaje

W wtryskowych układach paliwowych benzyna jest wtryskiwana przez wtryskiwacze, a do tego konieczne jest, aby paliwo docierało do nich już pod ciśnieniem. Dlatego zastosowanie pompy typu mechanicznego nie jest tutaj możliwe.

Elektryczna pompa paliwa służy do dostarczania benzyny do układu wtrysku paliwa. Taka pompa znajduje się w przewodzie paliwowym lub bezpośrednio w zbiorniku, co zapewnia pompowanie benzyny pod ciśnieniem do wszystkich elementów układu napędowego.

Wspomnijmy trochę o najnowocześniejszym układzie wtryskowym - z wtryskiem bezpośrednim. Działa na zasadzie układu diesla, to znaczy benzyna jest wtryskiwana bezpośrednio do cylindrów pod wysokim ciśnieniem, czego nie może zapewnić konwencjonalna pompa elektryczna. Dlatego w takim systemie używane są dwa węzły:

1. Pierwszy z nich jest elektryczny, montowany w zbiorniku i zapewnia napełnienie układu paliwem.
2. Druga pompa to pompa wysokiego ciśnienia (TNVD), posiada napęd mechaniczny i jej zadaniem jest zapewnienie znacznego ciśnienia paliwa przed podaniem go do dysz.

Ale na razie nie będziemy brać pod uwagę wysokociśnieniowych pomp paliwowych, ale przejdziemy przez konwencjonalne elektryczne pompy benzynowe, które znajdują się albo w pobliżu zbiornika i są cięte w przewodzie paliwowym, albo są instalowane bezpośrednio w zbiorniku.

Wideo: pompa benzynowa, test kontrolny

Istnieje wiele gatunków, ale większość rozpowszechniony otrzymał trzy typy:

• rolka obrotowa;
• bieg;
• odśrodkowa (turbina);

Pompa elektryczna z obrotowym wałkiem odnosi się do pomp zainstalowanych w przewodzie paliwowym. Jego konstrukcja obejmuje silnik elektryczny, na wirniku którego zamontowana jest tarcza z rolkami. Wszystko to umieszczone jest w uchwycie doładowania. Ponadto wirnik jest lekko przesunięty w stosunku do doładowania, czyli występuje układ mimośrodowy. Ponadto sprężarka ma dwa wyloty - przez jeden benzyna wchodzi do pompy, a przez drugi wychodzi.

Działa to tak: gdy wirnik się obraca, rolki przechodzą przez obszar wlotowy, dzięki czemu powstaje podciśnienie i do pompy pompowana jest benzyna. Jego rolki są wychwytywane i przenoszone do strefy wylotowej, ale dzięki mimośrodowemu układowi paliwo jest sprężane, dzięki czemu uzyskuje się ciśnienie.

Ze względu na ruch mimośrodowy działa również pompa zębata, która jest również montowana w przewodzie paliwowym. Ale zamiast wirnika i doładowania ma w swojej konstrukcji dwa wewnętrzne koła zębate, to znaczy jeden z nich jest umieszczony wewnątrz drugiego. W tym przypadku przekładnia wewnętrzna jest wiodąca, jest połączona z wałem silnika elektrycznego i jest przesunięta względem drugiej - napędzanej. Podczas pracy takiej pompy paliwo pompowane jest przez zęby kół zębatych.

Ale w samochodzie najczęściej stosuje się odśrodkową elektryczną pompę paliwową, która jest instalowana bezpośrednio w zbiorniku, a przewód paliwowy jest już do niego podłączony. Posiada dopływ paliwa dzięki wirnikowi, który ma dużą liczbę łopatek i jest umieszczony w specjalnej komorze. Podczas obrotu tego wirnika powstają turbulencje, które przyczyniają się do zasysania benzyny i jej sprężania, co zapewnia ciśnienie przed wejściem do przewodu paliwowego.

Są to uproszczone schematy najpopularniejszych elektrycznych pomp paliwowych. W rzeczywistości ich konstrukcja obejmuje zawory, systemy styków do podłączenia do sieci pokładowej itp.

Należy pamiętać, że już podczas startu elektrowni wtryskowej paliwo pod ciśnieniem powinno już znajdować się w układzie. Dlatego elektryczna pompa paliwa jest sterowana przez elektroniczną jednostkę sterującą i jest włączana przed uruchomieniem rozrusznika.

Główne awarie pompy paliwowej

Wideo: Kiedy pompa paliwowa „choruje”

Wszystkie pompy benzynowe mają dość długą żywotność dzięki stosunkowo prostej konstrukcji.

W zespołach mechanicznych problemy są rzadkością. Występują najczęściej na skutek pęknięcia membrany lub zużycia elementów napędowych. W pierwszym przypadku pompa całkowicie przestaje pompować paliwo, aw drugim nie dostarcza wystarczającej ilości paliwa.

Sprawdzenie takiej pompy benzynowej nie jest trudne, wystarczy zdjąć górną pokrywę i ocenić stan membrany. Można również odłączyć przewód paliwowy od gaźnika od zespołu, opuścić go do pojemnika i uruchomić silnik. W nadającym się do użytku elemencie paliwo jest dostarczane w jednolitych porcjach przez wystarczająco silny strumień.

W silniki wtryskowe awaria elektrycznej pompy paliwa ma pewne oznaki - samochód nie uruchamia się dobrze, zauważalny jest spadek mocy, możliwe są przerwy w pracy silnika.

Oczywiście takie znaki mogą powodować awarie w różne systemy dlatego wymagana będzie dodatkowa diagnostyka, w której sprawność pompy sprawdzana jest poprzez pomiar ciśnienia.

Ale lista usterek, z powodu których ten węzeł nie działa poprawnie, nie jest tak duża. Tak więc pompa może przestać działać z powodu poważnego i systematycznego przegrzewania. Dzieje się tak z powodu nawyku wlewania do zbiornika małych porcji benzyny, ponieważ paliwo działa jak chłodziwo dla tej jednostki.

Tankowanie paliwem niskiej jakości może łatwo doprowadzić do awarii. Zanieczyszczenia i obce cząstki obecne w takiej benzynie, dostające się do wnętrza zespołu, prowadzą do jego zwiększonego zużycia. części składowe.

Problemy mogą również pojawić się w części elektrycznej. Utlenianie okablowania i jego uszkodzenie może doprowadzić do tego, że do pompy jest dostarczana niewystarczająca ilość energii.

Należy pamiętać, że większość usterek, które występują z powodu uszkodzenia lub zużycia elementów pompy paliwowej, jest trudna do wyeliminowania, dlatego często, jeśli zawiedzie, po prostu należy ją wymienić.

W poprzednim cyklu artykułów poświęconych budowie układu paliwowego silnika benzynowego niejednokrotnie poruszano temat wysokociśnieniowej pompy paliwowej do silnika Diesla i silników benzynowych z bezpośrednim (bezpośrednim) wtryskiem paliwa.

Ten artykuł jest oddzielny materiał, który opisuje budowę wysokociśnieniowej pompy oleju napędowego, jej przeznaczenie, potencjalne awarie, schemat i zasady działania na przykładzie urządzenia do takiego układu zasilania paliwem dla danego typu. Przejdźmy więc od razu do sedna.

Przeczytaj w tym artykule

Co to jest TNWD?

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa jest oznaczona skrótem . To urządzenie jest jednym z najbardziej skomplikowanych w konstrukcji silnika wysokoprężnego. Głównym zadaniem takiej pompy jest dostarczanie oleju napędowego pod wysokim ciśnieniem.

Pompy zapewniają dopływ paliwa do cylindrów silnika wysokoprężnego pod określonym ciśnieniem, a także ściśle w określonym momencie. Porcje dostarczanego paliwa są bardzo dokładnie odmierzone i odpowiadają stopniowi obciążenia silnika. Wysokociśnieniowe pompy paliwowe wyróżniają się metodą wtrysku. Istnieją pompy bezpośredniego działania, a także akumulacyjne pompy wtryskowe.

Pompy paliwowe bezpośredniego działania mają mechaniczny napęd nurnikowy. Procesy wtrysku i wtrysku paliwa przebiegają jednocześnie. Pewna sekcja wysokociśnieniowej pompy paliwowej dostarcza wymaganą dawkę paliwa do każdego pojedynczego cylindra silnika wysokoprężnego. Ciśnienie wymagane do efektywnej atomizacji jest generowane przez ruch tłoka pompy paliwowej.

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa z wtryskiem akumulatorowym różni się tym, że na napęd nurnika roboczego mają wpływ siły ciśnienia sprężonych gazów w samym cylindrze silnika spalinowego lub uderzenie następuje za pomocą sprężyn. Istnieją pompy paliwowe z akumulatorem hydraulicznym, które są stosowane w mocnych wolnoobrotowych silnikach spalinowych Diesla.

Należy zauważyć, że układy hydroakumulatorów charakteryzują się oddzielnymi procesami wtrysku i wtrysku. Paliwo pod wysokim ciśnieniem pompowane jest przez pompę paliwową do akumulatora, a dopiero potem trafia do wtryskiwaczy paliwa. Takie podejście zapewnia wydajną atomizację i optymalne tworzenie mieszanki, która jest odpowiednia dla całego zakresu obciążeń jednostki wysokoprężnej. Wady tego systemu obejmują złożoność konstrukcji, która stała się przyczyną niepopularności takiej pompy.

Nowoczesny instalacje diesla zastosować technologię, która opiera się na sterowaniu elektrozaworami wtryskiwaczy z elektronicznej jednostki sterującej z mikroprocesorem. Ta technologia nazywa się Common Rail.

Główne przyczyny awarii

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa to drogie urządzenie, które jest bardzo wymagające pod względem jakości paliwa i smarów. Jeśli pojazd jest eksploatowany na paliwie Niska jakość takie paliwo koniecznie zawiera cząstki stałe, kurz, cząsteczki wody itp. Wszystko to prowadzi do uszkodzenia par nurników, które są zainstalowane w pompie z minimalną tolerancją, mierzoną w mikronach.

Paliwo niskiej jakości z łatwością wyłącza dysze odpowiedzialne za proces rozpylania i wtrysku paliwa.

Typowe oznaki nieprawidłowego działania pompy wtryskowej i wtryskiwaczy to następujące odchylenia od normy:

• zużycie paliwa jest znacznie zwiększone;
• występuje zwiększona nieprzezroczystość wydechu;
• podczas pracy występują obce dźwięki i hałas;
• zauważalnie spada moc i moc silnika spalinowego;
• jest trudny początek;

Nowoczesne silniki z pompami wtryskowymi wyposażone są w elektroniczny układ wtrysku paliwa. dozuje dopływ paliwa do cylindrów, rozkłada ten proces w czasie, określa wymaganą ilość oleju napędowego. Jeżeli właściciel zauważy najmniejszą przerwę w pracy silnika, to jest to natychmiastowy powód do natychmiastowego kontaktu z serwisem. Elektrownia i układ paliwowy są dokładnie badane przy użyciu profesjonalnego sprzętu diagnostycznego. Podczas diagnozy specjaliści określają liczne wskaźniki, wśród których podstawowymi są:

• stopień równomierności zaopatrzenia w paliwo;
• ciśnienie i jego stabilność;
• prędkość wału;

Ewolucja urządzenia

Zaostrzenie przepisów dotyczących ochrony środowiska i wymogów emisyjnych szkodliwe substancje do atmosfery doprowadziło do tego, że mechaniczne wysokociśnieniowe pompy paliwowe do pojazdów z silnikami wysokoprężnymi zaczęto zastępować systemami sterowanymi elektronicznie. Pompa mechaniczna po prostu nie była w stanie zapewnić dozowania paliwa z wymaganą dużą dokładnością, a także nie była w stanie jak najszybciej reagować na dynamicznie zmieniające się tryby pracy silnika.

1. czujnik startu wtrysku;
2. czujnik prędkości wału korbowego i TDC;
3. miernik przepływu powietrza;
4. czujnik temperatury chłodzenia;
5. czujnik położenia pedału gazu;
6. Blok kontrolny;
7. urządzenie do uruchamiania i rozgrzewania silnika spalinowego;
8. urządzenie do sterowania zaworem recyrkulacji spalin;
9. urządzenie do sterowania kątem wyprzedzenia wtrysku paliwa;
10. urządzenie do sterowania napędem sprzęgła dozującego;
11. czujnik skoku dozownika;
12. czujnik temperatury paliwa;
13. wysokociśnieniowa pompa paliwowa;

Kluczowym elementem w tym układzie jest urządzenie do przesuwania tulei dozującej pompy wtryskowej (10). Jednostka sterująca (6) steruje procesami zasilania paliwem. Informacje wchodzą do jednostki z czujników:

• czujnik startu wtrysku, który jest montowany w jednej z dysz (1);
• GMP i czujnik prędkości wału korbowego (2);
• przepływomierz powietrza (3);
• czujnik temperatury płynu chłodzącego (4);
• czujnik położenia pedału przyspieszenia (5);

Pamięć jednostki sterującej przechowuje ustawienia wstępne optymalna wydajność. Na podstawie informacji z czujników, ECU wysyła sygnały do ​​mechanizmów sterujących cyklicznym posuwem i kątem posuwu wtrysku. W ten sposób reguluje się ilość cyklicznego dopływu paliwa w różnych trybach pracy jednostki napędowej, a także podczas zimnego rozruchu silnika.

Siłowniki posiadają potencjometr, który wysyła sygnał zwrotny do komputera, który określa dokładną pozycję tulei pomiarowej. W podobny sposób reguluje się kąt wyprzedzenia wtrysku paliwa.

ECU odpowiada za tworzenie sygnałów, które zapewniają regulację wielu procesów. Jednostka sterująca stabilizuje prędkość na biegu jałowym, reguluje recyrkulację spalin z określeniem wskaźników na podstawie sygnałów czujnika masowego przepływu powietrza. Blok porównuje sygnały w czasie rzeczywistym z czujników z tymi wartościami, które są w nim zaprogramowane jako optymalne. Następnie sygnał wyjściowy z ECU jest przesyłany do mechanizmu serwo, który zapewnia: wymagana pozycja rękaw dozujący. Osiąga to wysoka celność rozporządzenie.

Ten system posiada program autodiagnostyki. Pozwala to wypracować tryby awaryjne, aby zapewnić ruch pojazdu nawet w przypadku wystąpienia szeregu określonych usterek. Całkowita awaria następuje tylko wtedy, gdy zepsuje się mikroprocesor komputera.

Najpopularniejszym rozwiązaniem cyklicznej kontroli przepływu dla jednotłokowej pompy wysokociśnieniowej typu dystrybutora jest zastosowanie elektromagnesu (6). Magnes taki posiada obrotowy rdzeń, którego koniec jest połączony za pomocą mimośrodu z tuleją dozującą (5). Elektryczność przechodzi w uzwojeniu elektromagnesu, a kąt obrotu rdzenia może wynosić od 0 do 60 °. W ten sposób porusza się tuleja dozująca (5). To sprzęgło ostatecznie reguluje cykliczne zasilanie pompy wtryskowej.

Pompa jednonurnikowa ze sterowaniem elektronicznym

1. pompa wtryskowa;
2. zawór elektromagnetyczny do sterowania automatycznym wyprzedzeniem wtrysku paliwa;
3. strumień;
4. cylinder wyprzedzenia wtrysku;
5. szafarka;
6. urządzenie elektromagnetyczne do zmiany dopływu paliwa;
7. czujnik temperatury, ciśnienie doładowania, położenie regulatora dopływu paliwa;
8. dźwignia sterująca;
9. zwrot paliwa;
10. dopływ paliwa do dyszy;

Sterowanie wyprzedzeniem wtrysku odbywa się za pomocą zaworu elektromagnetycznego (2). Ten zawór zapewnia regulację ciśnienia paliwa działającego na tłok maszyny. Zawór charakteryzuje się pracą w trybie impulsowym na zasadzie „otwieranie – zamykanie”. Pozwala to modulować ciśnienie, które zależy od prędkości wału silnika spalinowego. W momencie otwarcia zaworu ciśnienie spada, a to pociąga za sobą zmniejszenie kąta wyprzedzenia wtrysku. Zamknięty zawór zapewnia wzrost ciśnienia, który przesuwa tłok maszyny na bok, gdy zwiększa się kąt wyprzedzenia wtrysku.

Te impulsy EMC są określane przez ECU i zależą od trybu pracy i wskaźników temperatury silnika. O momencie rozpoczęcia wtrysku decyduje fakt, że jedna z dysz wyposażona jest w indukcyjny czujnik wzniosu igły.

Siłownikami, które działają na elementy sterujące dopływem paliwa w dystrybutorowej pompie wtryskowej, są proporcjonalne silniki elektromagnetyczne, liniowe, momentowe lub krokowe, które działają jako napęd dystrybutora paliwa w tych pompach.

Dysza z czujnikiem wzniosu igły

Siłownik elektromagnetyczny typu rozdzielczego składa się z czujnika skoku dozowania, samego urządzenia wykonawczego, urządzenia dozującego, zaworu zmiany kąta startu wtrysku, który jest wyposażony w napęd elektromagnetyczny. Dysza ma w swoim korpusie wbudowaną cewkę wzbudzającą (2). ECU dostarcza tam określone napięcie odniesienia. Ma to na celu utrzymanie stałego prądu w obwodzie elektrycznym i niezależnie od wahań temperatury.

Dysza wyposażona w czujnik wzniosu igły składa się z:

• śruba regulacyjna (1);
• cewki wzbudzające (2);
• pręt (3);
• okablowanie (4);
• złącze elektryczne (4);

W rezultacie określony prąd zapewnia wytworzenie pola magnetycznego wokół cewki. W momencie uniesienia iglicy dyszy rdzeń (3) zmienia pole magnetyczne. Powoduje to zmianę napięcia i sygnału. Gdy igła jest w trakcie podnoszenia, impuls osiąga swój szczyt i jest określany przez ECU, który kontroluje kąt wyprzedzenia wtrysku.

Elektroniczna jednostka sterująca porównuje odebrany impuls z danymi w swojej pamięci, które odpowiadają: różne reżimy i warunki pracy jednostki wysokoprężnej. ECU wysyła następnie sygnał zwrotny do zaworu elektromagnetycznego. Wspomniany zawór jest połączony z komorą roboczą wtryskarki. Ciśnienie działające na tłok maszyny zaczyna się zmieniać. Rezultatem jest ruch tłoka pod działaniem sprężyny. Zmienia to kąt wyprzedzenia wtrysku.

Maksymalny wskaźnik ciśnienia, który uzyskuje się za pomocą sterowanie elektroniczne dopływ paliwa oparty na pompie paliwowej VE to wskaźnik 150 kgf / cm2. Należy zauważyć, że obwód ten jest złożony i przestarzały, napięcie w napędzie krzywkowym nie ma dalszej perspektywy rozwoju. Kolejnym etapem rozwoju wysokociśnieniowych pomp paliwowych są schematy nowej generacji.

Pompa VP-44 i system bezpośredniego wtrysku oleju napędowego

Schemat ten jest z powodzeniem stosowany w najnowszych modelach pojazdów z silnikiem Diesla wiodących światowych koncernów. Należą do nich BMW, Opel, Audi, Ford itp. Pompy tego typu pozwalają uzyskać wskaźnik ciśnienia wtrysku 1000 kgf/cm2.

Przedstawiony na rysunku układ bezpośredniego wtrysku z pompą paliwa VP-44 obejmuje:

• Grupa A siłowników i czujników;
• grupa B urządzeń;
• obwód C niskiego ciśnienia;
• D- system do dostarczania powietrza;
• E- system do usuwania szkodliwych substancji ze spalin;
• M-moment;
• magistrala komunikacyjna CAN-on-board;

1. czujnik kontroli pedału do kontroli paliwa;
2. mechanizm zwalniania sprzęgła;
3. kontakt klocka hamulcowego;
4. regulator prędkości pojazdu;
5. świeca żarowa i włącznik rozrusznika;
6. czujnik prędkości pojazdu;
7. indukcyjny czujnik prędkości wału korbowego;
8. czujnik temperatury chłodzenia;
9. czujnik do pomiaru temperatury powietrza wchodzącego do wlotu;
10. czujnik ciśnienia doładowania;
11. czujnik foliowy do pomiaru masowego przepływu powietrza wlotowego;
12. połączony pulpit nawigacyjny;
13. system klimatyzacji ze sterowaniem elektronicznym;
14. złącze diagnostyczne do podłączenia skanera;
15. sterownik czasowy do świec żarowych;
16. napęd pompy wtryskowej;
17. ECU do sterowania silnikiem i pompy wtryskowej;
18. pompa wtryskowa;
19. filtr paliwa;
20. zbiornik paliwa;
21. czujnik dyszy, który kontroluje skok igły w 1. cylindrze;
22. świeca żarowa typu pin;
23. punkt mocy;

Ten system ma istotna funkcja, który składa się z połączonej jednostki sterującej dla wysokociśnieniowych pomp paliwowych i innych systemów. Jednostka sterująca konstrukcyjnie składa się z dwóch części, stopni końcowych i zasilania elektromagnesów umieszczonych na obudowie pompy paliwa.

Urządzenie wysokociśnieniowej pompy paliwa VP-44

1. pompa paliwowa;
2. czujnik położenia i częstotliwości wału pompy;
3. Blok kontrolny;
4. szpula;
5. elektromagnes zasilający;
6. elektromagnes rozrządu wtrysku;
7. siłownik hydrauliczny do zmiany kąta wyprzedzenia wtrysku;
8. wirnik;
9. podkładka krzywkowa;

• a-cylindry cztery lub sześć;
• b-na sześć butli;
• c-na cztery butle;

1. podkładka krzywkowa;
2. klip wideo;
3. rowki prowadzące wału napędowego;
4. but rolkowy;
5. tłok wtryskowy;
6. wał dystrybutora;
7. komora wysokiego ciśnienia;

System działa w taki sposób, że moment obrotowy z wału napędowego jest przenoszony przez podkładkę łączącą i połączenie wielowypustowe. Taki moment trafia do wałka dystrybutora. Rowki prowadzące (3) pełnią taką funkcję, że poprzez klocki (4) i znajdujące się w nich rolki (2), nurniki wtryskowe (5) są uruchamiane w taki sposób, że odpowiada to wewnętrznemu profilowi ​​tarczy krzywki (1) ma. Liczba cylindrów w silniku wysokoprężnym jest równa liczbie krzywek na podkładce.

Tłoki wtryskowe w obudowie wałka rozdzielacza są usytuowane promieniowo. Z tego powodu taki układ nazwano wysokociśnieniową pompą paliwową. Tłoki wspólnie wytłaczają napływające paliwo na wznoszący się profil krzywki. Następnie paliwo wchodzi główny aparat wysokie ciśnienie (7). W wysokociśnieniowej pompie paliwowej mogą występować dwa, trzy lub więcej tłoków wtryskowych, co zależy od planowanych obciążeń silnika oraz liczby cylindrów (a, b, c).

Proces dystrybucji paliwa za pomocą obudowy dystrybutora

To urządzenie jest oparte na:

• kołnierz (6);
• tuleja dystrybucyjna (3);
• tylna część wałka rozdzielczego (2) umieszczona w tulei rozdzielczej;
• igła blokująca (4) elektrozaworu wysokiego ciśnienia (7);
• membrana akumulacyjna (10), która oddziela wnęki odpowiedzialne za pompowanie i opróżnianie;
• armatura linii wysokiego ciśnienia (16);
• zawór tłoczny (15);

Na poniższym rysunku widzimy samą obudowę dystrybutora:

• a - faza napełniania paliwem;
• faza b wtrysku paliwa;

System ten składa się z:

1. tłok nurnikowy;
2. wał dystrybutora;
3. tuleja dystrybucyjna;
4. igła blokująca elektrozaworu wysokiego ciśnienia;
5. kanały zwrotu paliwa;
6. kołnierz;
7. elektrozawór wysokiego ciśnienia;
8. kanał komory wysokiego ciśnienia;
9. pierścieniowy wlot paliwa;
10. membrana akumulacyjna do oddzielania wnęk pompy i drenażu;
11. wnęki za membraną;
12. komory niskociśnieniowe;
13. rowek dystrybucyjny;
14. kanał wydechowy;
15. zawór dostawczy;
16. montaż linii wysokiego ciśnienia;

Podczas fazy napełniania, na opadającym profilu krzywek, poruszające się promieniowo nurniki (1) przemieszczają się na zewnątrz i zbliżają do powierzchni krzywki. Igła blokująca (4) jest teraz wolna i otwiera dopływ paliwa. Paliwo przepływa przez komorę niskiego ciśnienia (12), kanał pierścieniowy (9) i igłę. Ponadto paliwo jest kierowane z pompy zalewania paliwa przez kanał (8) wału dystrybutora i wchodzi do komory wysokiego ciśnienia. Cały nadmiar paliwa spływa z powrotem przez kanał powrotny (5).

Wstrzyknięcie odbywa się za pomocą tłoków (1) i igły (4), która jest zamknięta. Tłoki zaczynają poruszać się po wznoszącym profilu krzywek w kierunku osi wałka rozrządu. W ten sposób wzrasta ciśnienie w komorze wysokiego ciśnienia.

Paliwo już pod wysokim ciśnieniem przepływa przez kanał komory wysokiego ciśnienia (8). Przechodzi przez rowek rozdzielczy (13), który w tej fazie łączy wałek rozrządu (2) z kanałem wylotowym (14), złączkę (16) z zaworem ciśnieniowym (15) oraz przewód wysokiego ciśnienia z dyszą. Ostatni krok staje się przepływem oleju napędowego do komory spalania elektrowni.

Jak działa dozowanie paliwa? Elektrozawór wysokiego ciśnienia

Elektrozawór (zawór do ustawiania punktu startu wtrysku) składa się z następujących elementów:

1. gniazdo zaworu;
2. kierunek zamykania zaworu;
3. igła zaworu;
4. zwora elektromagnesu;
5. cewka;
6. elektromagnes;

Podany elektrozawór odpowiada za cykliczne podawanie i dawkowanie paliwa. Ten zawór wysokiego ciśnienia jest wbudowany w obwód wysokiego ciśnienia pompy wtryskowej. Na samym początku wtrysku cewka elektromagnesu (5) jest zasilana sygnałem z jednostki sterującej. Kotwica (4) przesuwa igłę (3), dociskając ją do gniazda (1).

Gdy igła jest mocno dociśnięta do gniazda, paliwo nie jest dostarczane. Z tego powodu ciśnienie paliwa w obwodzie gwałtownie wzrasta. Pozwala to na otwarcie odpowiedniej dyszy. Gdy w komorze spalania silnika znajdzie się odpowiednia ilość paliwa, zanika napięcie na cewce elektromagnesu (5). Zawór elektromagnetyczny wysokiego ciśnienia otwiera się, powodując spadek ciśnienia w obwodzie. Spadek ciśnienia powoduje zamknięcie wtryskiwacza paliwa i zatrzymanie wtrysku.

Cała precyzja, z jaką ten proces bezpośrednio zależy od zaworu elektromagnetycznego. Jeśli spróbujesz wyjaśnić bardziej szczegółowo, to od momentu zakończenia zaworu. O tym momencie decyduje wyłącznie brak lub obecność napięcia na cewce elektrozaworu.

Nadmiar wtryskiwanego paliwa, który jest nadal wtryskiwany, dopóki wałek nurnikowy nie przejdzie przez górny punkt profilu krzywki, porusza się wzdłuż specjalnego kanału. Końcem drogi dla paliwa jest przestrzeń za membraną magazynującą. W obwodzie niskiego ciśnienia występują skoki wysokiego ciśnienia, które są tłumione przez membranę akumulacyjną. Dodatkowym jest to, że ta przestrzeń przechowuje (gromadzi) zgromadzone paliwo do zatankowania przed kolejnym wtryskiem.

Silnik jest zatrzymywany przez elektrozawór. Faktem jest, że zawór całkowicie blokuje wtrysk paliwa pod wysokim ciśnieniem. Rozwiązanie to całkowicie eliminuje konieczność stosowania dodatkowego zaworu odcinającego, który jest stosowany w dystrybucyjnych pompach wtryskowych, gdzie sterowana jest krawędź sterująca.

Proces tłumienia fal ciśnienia za pomocą zaworu upustowego z dławieniem przepływu wstecznego

Ten zawór upustowy (15) z dławieniem przepływu wstecznego zapobiega ponownemu otwarciu rozpylacza wtryskiwacza po zakończeniu wtrysku porcji paliwa. To całkowicie eliminuje zjawisko dotrysku wynikające z fal ciśnienia lub ich pochodnych. Ten dodatkowy wtrysk zwiększa toksyczność spalin i jest niezwykle niepożądanym zjawiskiem negatywnym.

Gdy rozpocznie się dopływ paliwa, stożek zaworu (3) otwiera zawór. W tym momencie paliwo jest już przepompowywane przez złączkę, przenika przez przewód wysokiego ciśnienia i trafia do dyszy. Zakończenie wtrysku paliwa powoduje gwałtowny spadek ciśnienia. Z tego powodu sprężyna powrotna mocno dociska stożek zaworu z powrotem do gniazda zaworu. Gdy dysza się zamyka, pojawiają się odwrotne fale ciśnienia. Fale te są skutecznie gaszone przez przepustnicę zaworu podającego. Wszystkie te działania zapobiegają niepożądanemu wtryśnięciu paliwa do pracującej komory spalania silnika wysokoprężnego.

urządzenie do wstępnego wtrysku

To urządzenie składa się z następujących elementów:

1. podkładka krzywkowa;
2. szpilka kulkowa;
3. nurnik do ustawiania kąta wyprzedzenia wtrysku;
4. kanał podwodny i wylotowy;
5. zawór regulacyjny;
6. pompa łopatkowa do pompowania paliwa;
7. pobór paliwa;
8. wlot paliwa;
9. zasilanie ze zbiornika paliwa;
10. sprężyna tłoka sterującego;
11. sprężyna powrotna;
12. tłok sterujący;
13. komora hydraulicznego pierścienia zatrzymującego;
14. przepustnica;
15. elektrozawór (zamknięty) do ustawiania czasu rozpoczęcia wtrysku;

Optymalny proces spalania i najlepsze charakterystyki mocy w odniesieniu do dieslowskich silników spalinowych są możliwe tylko wtedy, gdy moment rozpoczęcia spalania mieszanki następuje w określonej pozycji wału korbowego lub tłoka w cylindrze silnika diesla.

Posuw wtrysku spełnia bardzo ważne zadanie, jakim jest zwiększenie kąta startu wtrysku paliwa w momencie wzrostu prędkości obrotowej wału korbowego. To urządzenie konstruktywnie obejmuje:

• czujnik kąta obrotu wału napędowego pompy wtryskowej;
• Blok kontrolny;
• elektrozawór do ustawiania czasu rozpoczęcia wtrysku;

Urządzenie zapewnia bardzo optymalny moment rozpoczęcia wtrysku, który jest idealnie dopasowany do trybu pracy silnika i obciążenia go. Istnieje kompensacja przesunięcia czasowego, która jest określona przez skrócenie okresu wtrysku i zapłonu wraz ze wzrostem prędkości.

To urządzenie jest wyposażone w napęd hydrauliczny i jest wbudowane w Dolna część obudowę pompy wtryskowej w taki sposób, aby znajdowała się w poprzek osi wzdłużnej pompy.

Działanie urządzenia wyprzedzającego wtrysk

Tarcza krzywkowa (1) wchodzi wraz z czopem kulistym (2) w otwór poprzeczny nurnika (3) w taki sposób, że ruch postępowy nurnika zamienia się na obrót tarczy krzywkowej. Tłok ma pośrodku zawór sterujący (5). Ten zawór otwiera i zamyka port kontrolny w tłoku. Wzdłuż osi nurnika (3) znajduje się tłok sterujący (12), który jest obciążony sprężyną (10). Tłok odpowiada za położenie zaworu sterującego.

Elektrozawór do ustawiania początku wtrysku (15) znajduje się w poprzek osi nurnika. Jednostka elektroniczna, która steruje pompą wtryskową, poprzez ten zawór oddziałuje na tłok urządzenia przyspieszającego wtrysk. Jednostka sterująca dostarcza ciągłe impulsy prądu. Takie impulsy charakteryzują się stałą częstotliwością i zmiennym cyklem pracy. Zawór zmienia ciśnienie, które działa na tłok sterujący w konstrukcji urządzenia.

Podsumowując

Ten materiał ma na celu jak najbardziej przystępną i zrozumiałą znajomość użytkowników naszego zasobu z złożone urządzenie wysokociśnieniowa pompa paliwowa i przegląd jej głównych elementów. urządzenie i ogólna zasada Praca wysokociśnieniowej pompy paliwowej pozwala nam mówić o bezawaryjnej pracy tylko wtedy, gdy jednostka wysokoprężna jest napełniona wysokiej jakości paliwem i olejem silnikowym.

Jak już zrozumiałeś, olej napędowy niskiej jakości jest głównym wrogiem złożonego i drogiego oleju napędowego. sprzęt paliwowy co często jest bardzo drogie w naprawie.

Jeśli silnik wysokoprężny jest obsługiwany ostrożnie, ściśle przestrzegaj, a nawet skracaj okresy międzyobsługowe w celu wymiany smar, weź pod uwagę resztę ważne wymagania i zalecenia, to wysokociśnieniowa pompa paliwowa z pewnością zareaguje swojemu opiekuńczemu właścicielowi wyjątkową niezawodnością, wydajnością i godną pozazdroszczenia trwałością.