مثل قلب الإنسان ، تقوم مضخة الوقود بتوزيع الوقود في نظام الوقود. بالنسبة لمحركات البنزين ، يتم لعب هذا الدور بواسطة مضخة الغاز الكهربائية ومحركات الديزل - بواسطة مضخة الوقود. ضغط مرتفع(مضخة حقن).
تؤدي هذه الوحدة وظيفتين: فهي تضخ الوقود في الفتحات بكمية محددة بدقة وتحدد اللحظة التي يبدأ فيها الحقن في الأسطوانات. المهمة الثانية مشابهة لتغيير توقيت الاشتعال لمحركات البنزين. ومع ذلك ، منذ ظهور أنظمة حقن البطاريات ، يتم التحكم في توقيت الحقن بواسطة الإلكترونيات التي تتحكم في الحقن.
العنصر الرئيسي لمضخة الوقود عالية الضغط هو زوج المكبس.لن يتم النظر في هيكلها ومبدأ عملها بالتفصيل في هذه المقالة. باختصار ، زوج المكبس عبارة عن مكبس طويل بقطر صغير (طوله يبلغ عدة أضعاف القطر) ، وأسطوانة العمل ، مثبتة بدقة شديدة وإحكام لبعضها البعض ، الفجوة بحد أقصى 1-3 ميكرون (لهذا الغرض) السبب ، في حالة الفشل ، يتغير الزوج بالكامل). توجد قناة أو اثنتان من قنوات السحب في الأسطوانة ، من خلالها يدخل الوقود إلى الداخل ، ثم يتم دفعه للخارج بواسطة المكبس (المكبس) عبر صمام العادم.
يشبه مبدأ تشغيل زوج المكبس تشغيل محرك ثنائي الشوط. الاحتراق الداخلي... يتحرك المكبس لأسفل ، ويخلق فراغًا داخل الأسطوانة ويفتح منفذ السحب. يسعى الوقود ، الذي يطيع قوانين الفيزياء ، لملء الفراغ المخلخل داخل الأسطوانة. بعد ذلك يبدأ المكبس في الارتفاع. في البداية ، تغلق قناة المدخل ، ثم ترفع الضغط داخل الأسطوانة ، ونتيجة لذلك يتم فتح صمام العادم ، ويتم توفير الوقود تحت ضغط الفوهة.
هناك ثلاثة أنواع من مضخات الوقود ذات الضغط العالي ، ولكل منها جهاز مختلف ولكن هدف واحد:
في أولهما ، يتم حقن زوج مكبس منفصل في كل أسطوانة ، على التوالي ، عدد الأزواج يساوي عدد الأسطوانات. تختلف دائرة مضخة توزيع الوقود عالية الضغط اختلافًا كبيرًا عن الدائرة المضمنة. يكمن الاختلاف في حقيقة أن الوقود يتم ضخه إلى جميع الأسطوانات عن طريق واحد أو أكثر من أزواج الغطاس. تضخ المضخة الرئيسية الوقود في المجمع ، ومن ثم يتم توزيعه على الأسطوانات.
في السيارة ذات المحركات التي تعمل بالبنزين ، بنظام الحقن المباشر ، يتم ضخ الوقود بواسطة مضخة وقود كهربائية عالية الضغط ، ولكن (الضغط) هناك أقل بعدة مرات.
كما ذكرنا سابقًا ، فإنه يحتوي على أزواج مكبس وفقًا لعدد الأسطوانات. هيكلها بسيط للغاية. توجد الأبخرة في مسكن ، يوجد بداخله قنوات وقود تحت الماء وفرعية. يوجد في الجزء السفلي من الجسم عمود كامات يحركه العمود المرفقي ، ويتم ضغط الغطاسون باستمرار على الكاميرات بواسطة الينابيع. 
مبدأ تشغيل مضخة الوقود هذه ليس معقدًا للغاية. عند الدوران ، تعمل الكامة على دافع الغطاس ، مما يجبرها والمكبس على التحرك لأعلى ، والضغط على الوقود في الاسطوانة. بعد إغلاق قنوات المخرج والمدخل (في هذا التسلسل) ، يبدأ الضغط في الارتفاع إلى قيمة يفتح بعدها صمام التفريغ ، وبعد ذلك يتم توفير وقود الديزل للفوهة المقابلة. يشبه هذا المخطط تشغيل آلية توزيع غاز المحرك.
لتنظيم كمية الوقود الوارد ، ولحظة إمدادها ، يتم استخدام طريقة ميكانيكية أو كهربائية (مثل هذا المخطط يفترض وجود إلكترونيات تحكم). في الحالة الأولى ، يتم تغيير كمية الوقود المزودة عن طريق تدوير المكبس. الدائرة بسيطة للغاية: فهي تحتوي على ترس ، وتتشابك مع الحامل ، والذي بدوره متصل بدواسة الوقود. يكون السطح العلوي للمكبس مائلاً ، مما يغير توقيت إغلاق المدخل في الأسطوانة ، وبالتالي كمية الوقود.
يجب تغيير لحظة إمداد الوقود عند تغيير قيمة ثورات العمود المرفقي. لهذا ، يحتوي عمود الحدبات على قابض طرد مركزي ، توجد بداخله أوزان. مع زيادة السرعة ، يتباعدون ، ويدور عمود الحدبات بالنسبة إلى محرك الأقراص. نتيجة لذلك ، عندما ترتفع السرعة ، توفر مضخة الوقود حقنة سابقة ، ومع انخفاض - حقنة لاحقة. 
يوفر لهم جهاز مضخات الحقن المضمنة موثوقية عالية جدًا وبساطة. منذ التشحيم يحدث مع زيت المحرك من نظام التزييت وحدة الطاقة، وهذا يجعلها مناسبة لوقود الديزل منخفض الجودة.
يتم تركيب مضخات الحقن على متن شاحنات متوسطة وثقيلة. تم إزالتها بالكامل من سيارات الركاب في عام 2000.
على عكس مضخة الوقود المضمنة ، تحتوي مضخة التوزيع على زوج واحد أو اثنين فقط من أزواج الغطاس التي تزود جميع الأسطوانات بالوقود. تتمثل المزايا الرئيسية لمضخات الوقود هذه في الوزن والحجم الخفيف ، فضلاً عن زيادة إمداد الوقود المنتظم. العيب الرئيسي هو واحد - مدة خدمتهم أقصر بكثير بسبب الحمل العالي ، لذلك يتم استخدامها فقط في سيارات الركاب.
هناك ثلاثة أنواع من مضخات حقن التوزيع:
يوفر جهاز النوعين الأولين من المضخات عمر خدمة أطول ، مقارنةً بالأخير ، لأنه لا توجد أحمال طاقة على وحدات عمود الإدارة من ضغط الوقود فيها.
مخطط تشغيل مضخة توزيع الوقود من النوع الأول على النحو التالي. العنصر الرئيسي هو مكبس الموزع ، والذي ، بالإضافة إلى حركة الرجوع إلى الأمام ، يدور حول محوره ، وبالتالي يضخ الوقود ويوزعه بين الأسطوانات. يتم تشغيلها بواسطة غسالة كاميرا تدور حول الحلقة الثابتة على الأسطوانات. 
يتم التحكم في كمية الوقود الموفر ميكانيكيًا ، باستخدام قابض الطرد المركزي الموصوف أعلاه ، وعن طريق صمام الملف اللولبي ، الذي يتم تطبيق إشارة كهربائية عليه. يتم تحديد تقدم حقن الوقود عن طريق تدوير الحلقة الثابتة بزاوية معينة.
يفترض المخطط الدوار ترتيبًا مختلفًا قليلاً لمضخة توزيع الوقود. تختلف ظروف تشغيل هذه المضخة إلى حد ما عن كيفية عمل مضخة الحقن بمحرك نهاية الكاميرا. يتم ضخ الوقود وتوزيعه ، على التوالي ، بواسطة كبشين متعارضين ورأس موزع. من خلال تدوير الرأس ، يتم إعادة توجيه الوقود إلى الأسطوانات المقابلة.
تعمل مضخة الوقود المضمنة على توجيه الوقود إلى سكة الوقود وتوفر ضغطًا أعلى من المضخات المضمنة ومضخات التوزيع. مخطط عملها مختلف إلى حد ما. يمكن ضخ الوقود بمكبس واحد أو اثنين أو ثلاثة يتم تشغيلها بواسطة غسالة أو عمود الكامة. 
يتم تنظيم إمدادات الوقود بواسطة صمام قياس إلكتروني. الحالة الطبيعية للصمام مفتوحة ، عند تلقي إشارة كهربائية ، يتم إغلاقها جزئيًا وبالتالي تنظيم كمية الوقود التي تدخل الأسطوانات.
مضخه وقود ضغط منخفض، ضروري لتزويد الوقود لمضخة الوقود عالية الضغط.كقاعدة عامة ، يتم تثبيته إما على غلاف المضخة ذات الضغط العالي أو بشكل منفصل ، ويقوم بضخ الوقود من خزان الغاز ، من خلال المرشحات الخشنة ، وبعد المرشحات الدقيقة ، مباشرة في مضخة الضغط العالي.
مبدأ عملها على النحو التالي. يتم تشغيله بواسطة غريب الأطوار يقع على عمود الحدبات لمضخة الحقن. يقوم الدافع ، الذي يتم ضغطه على القضيب ، بتحريك القضيب مع المكبس. يحتوي مبيت المضخة على قنوات مدخل ومخرج يتم إغلاقها بواسطة الصمامات. 
مخطط تشغيل TNND على النحو التالي. تتكون دورة عمل مضخة الوقود ذات الضغط المنخفض من شريطين. خلال المرحلة التحضيرية الأولى ، يتحرك المكبس لأسفل ويمتص الوقود في الأسطوانة من الخزان ، بينما يتم إغلاق صمام التفريغ. عندما يتحرك المكبس لأعلى ، يتم إغلاق قناة المدخل بواسطة صمام الشفط ، وتحت ضغط متزايد ، يفتح صمام المخرج ، والذي من خلاله يدخل الوقود إلى الفلتر الدقيق ثم إلى مضخة الوقود عالية الضغط.
نظرًا لأن مضخة الوقود ذات الضغط المنخفض لها سعة أكبر من تلك المطلوبة لتشغيل المحرك ، يتم دفع جزء من الوقود إلى التجويف الموجود أسفل المكبس. نتيجة لذلك ، يفقد المكبس الاتصال بالدافع ويتجمد. مع نفاد الوقود ، ينزل المكبس مرة أخرى وتستأنف المضخة العمل.
بدلاً من المضخة الميكانيكية ، يمكن تركيب مضخة وقود كهربائية منخفضة الضغط على السيارة. غالبًا ما توجد في السيارات المجهزة بمضخات بوش (أوبل ، أودي ، بيجو ، إلخ). يتم تركيب المضخة الكهربائية فقط على السيارات والحافلات الصغيرة. بالإضافة إلى وظيفتها الرئيسية ، فهي تعمل على قطع إمدادات الوقود في حالة وقوع حادث.
تبدأ مضخة الوقود الكهربائية ذات الضغط المنخفض بالعمل في نفس الوقت مع المبدئ وتستمر في ضخ الوقود بسرعة ثابتة حتى يتم إيقاف تشغيل المحرك. يتم تصريف الوقود الزائد مرة أخرى في الخزان من خلال الصمام الجانبي. توضع مضخة كهربائية إما داخل خزان الوقود أو خارجه ، بين الخزان والفلتر الدقيق.
في السلسلة السابقة من المقالات حول جهاز نظام الوقود لمحرك البنزين ، تم التطرق مرارًا وتكرارًا إلى موضوع مضخة الوقود عالية الضغط لمحرك الديزل ومحركات البنزين ذات الحقن المباشر (المباشر) للوقود.
هذه المقالة عبارة عن مادة منفصلة تصف تصميم مضخة وقود الديزل عالية الضغط والغرض منها والأعطال المحتملة والمخطط ومبادئ التشغيل باستخدام مثال نظام إمداد الوقود لهذا النوع. لذلك دعونا ننتقل مباشرة إلى هذه النقطة.
اقرأ في هذا المقال
يتم اختصار مضخة الوقود عالية الضغط كـ. يعد هذا الجهاز من أكثر الأجهزة تعقيدًا في تصميم محرك الديزل. تتمثل المهمة الرئيسية لهذه المضخة في توفير وقود الديزل تحت ضغط عالٍ.
توفر المضخات الوقود لأسطوانات محرك الديزل عند ضغط معين ، وكذلك في وقت محدد بدقة. يتم قياس أجزاء الوقود المزود بدقة شديدة وتتوافق مع درجة الحمل على المحرك. تتميز مضخات الوقود عالية الضغط بطريقة الحقن. توجد مضخات تعمل مباشرة بالإضافة إلى مضخات حقن بالبطارية.
تحتوي مضخات الوقود ذات المفعول المباشر على محرك ميكانيكي بمكبس. تتم عمليتا حقن الوقود وحقن الوقود في نفس الوقت. في كل أسطوانة فردية لمحرك الاحتراق الداخلي للديزل ، يوفر قسم معين من مضخة الحقن الجرعة المطلوبة من الوقود. يتم إنشاء الضغط المطلوب لتحقيق الانحلال الفعال عن طريق حركة مكبس مضخة الوقود.
تتميز مضخة الوقود ذات الضغط العالي مع الحقن المركب بحقيقة أن قوى الضغط للغازات المضغوطة في أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي نفسه تعمل على محرك مكبس العمل ، أو يتم تنفيذ الإجراء بواسطة الينابيع. توجد مضخات وقود مزودة بمركب هيدروليكي ، والتي تم استخدامها في محركات الاحتراق الداخلي القوية منخفضة السرعة للديزل.
وتجدر الإشارة إلى أن الأنظمة ذات المركب الهيدروليكي تتميز بعمليات ضخ وحقن منفصلة. يتم ضخ الوقود تحت ضغط مرتفع في المجمع بواسطة مضخة الوقود ، وبعد ذلك فقط يذهب إلى حاقنات الوقود. يضمن هذا النهج الانحلال الفعال والتكوين الأمثل للخليط ، وهو مناسب لنطاق الحمل الكامل لمحرك الديزل. تشمل عيوب هذا النظام مدى تعقيد التصميم ، والذي كان سبب عدم شعبية هذه المضخة.
عصري منشآت الديزلاستخدام تقنية تعتمد على التحكم في صمامات الملف اللولبي للحاقنات من وحدة تحكم إلكترونية مزودة بمعالج دقيق. سميت هذه التكنولوجيا "السكك الحديدية المشتركة".
تعد مضخة الحقن جهازًا باهظًا يتطلب الكثير من حيث جودة الوقود ومواد التشحيم. إذا كانت السيارة تعمل بوقود منخفض الجودة ، فيجب أن يحتوي هذا الوقود على جزيئات صلبة وغبار وجزيئات ماء ، إلخ. كل هذا يؤدي إلى فشل أزواج المكبس ، التي يتم تركيبها في المضخة بأقل قدر من التسامح يقاس بالميكرونات.
يؤدي الوقود منخفض الجودة إلى تدمير الحاقنات بسهولة ، وهي المسؤولة عن عملية الانحلال وحقن الوقود.
العلامات الشائعة لخلل في تشغيل مضخات الحقن والحاقنات هي الانحرافات التالية عن القاعدة:
تم تجهيز المحركات الحديثة ذات مضخات الوقود عالية الضغط بنظام حقن الوقود الإلكتروني. جرعات إمداد الوقود للأسطوانات ، وتوزع هذه العملية بمرور الوقت ، وتحدد الكمية المطلوبة من وقود الديزل. إذا لاحظ المالك أدنى انقطاع في تشغيل المحرك ، فهذا سبب عاجل للاتصال بالخدمة على الفور. يتم فحص محطة الطاقة ونظام الوقود بدقة باستخدام معدات التشخيص المهنية. أثناء التشخيص ، يحدد المتخصصون العديد من المؤشرات ، من بينها المؤشرات الأولية:
أدت اللوائح البيئية والانبعاثات الصارمة على نحو متزايد إلى إزاحة مضخات الوقود الميكانيكية عالية الضغط لمركبات الديزل عن طريق الأنظمة التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا. لم تتمكن المضخة الميكانيكية ببساطة من توفير قياس الوقود بالدقة العالية المطلوبة ، كما أنها لم تكن قادرة على الاستجابة بأسرع ما يمكن لتغيير أوضاع تشغيل المحرك ديناميكيًا.
العنصر الأساسي في هذا النظام هو جهاز لتحريك جلبة قياس مضخة الحقن (10). تتحكم وحدة التحكم (6) في عمليات تزويد الوقود. تأتي المعلومات إلى الوحدة من المستشعرات:
يتم تخزين الخصائص المثلى المحددة مسبقًا في ذاكرة وحدة التحكم. بناءً على المعلومات الواردة من المستشعرات ، ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارات إلى آليات التحكم الخاصة بالتغذية الدورية وزاوية تقدم الحقن. هذه هي الطريقة التي يتم بها ضبط كمية إمداد الوقود الدوري في أوضاع التشغيل المختلفة لوحدة الطاقة ، وكذلك في وقت التشغيل البارد للمحرك.
المشغلات لديها مقياس جهد يرسل إشارة تغذية مرتدة إلى وحدة التحكم الإلكترونية ، وبالتالي تحديد الموضع الدقيق لقابض القياس. يتم تعديل زاوية تقدم حقن الوقود بطريقة مماثلة.
وحدة التحكم الإلكترونية مسؤولة عن توليد الإشارات التي تنظم العديد من العمليات. تعمل وحدة التحكم على استقرار السرعة في الوضع حركة الخمول، ينظم إعادة تدوير غازات العادم من خلال تحديد المؤشرات وفقًا لإشارات مستشعر تدفق الهواء الشامل. تقارن الكتلة الإشارات في الوقت الفعلي من المستشعرات مع تلك القيم المبرمجة فيها على أنها مثالية. علاوة على ذلك ، يتم إرسال إشارة الإخراج من وحدة التحكم الإلكترونية إلى آلية المؤازرة ، والتي توفر الموضع المطلوب لقابض القياس. في نفس الوقت ، يتم تحقيق دقة تحكم عالية.
هذا النظام لديه برنامج تشخيص ذاتي. هذا يجعل من الممكن تنفيذ أوضاع الطوارئ لضمان حركة السيارة حتى في حالة وجود عدد من الأعطال المحددة. يحدث الفشل الكامل فقط عندما ينهار المعالج الدقيق لوحدة التحكم الإلكترونية.
الحل الأكثر شيوعًا للتحكم في التدفق الدوري لمضخة ذات كباس أحادي عالي الضغط من نوع التوزيع هو استخدام مغناطيس كهربائي (6). يحتوي هذا المغناطيس على قلب قابل للدوران ، يتم توصيل نهايته عن طريق غريب الأطوار بغطاء قياس (5). يتدفق التيار الكهربائي في لف المغناطيس الكهربائي ، بينما يمكن أن تتراوح زاوية دوران القلب من 0 إلى 60 درجة. هذه هي الطريقة التي يتحرك بها غلاف القياس (5). نتيجة لذلك ، يقوم هذا القابض بتنظيم التغذية الدورية لمضخة الوقود عالية الضغط.
يتم التحكم في تقدم الحقن التلقائي بواسطة صمام لولبي (2). ينظم هذا الصمام ضغط الوقود الذي يعمل على مكبس الآلة. يتميز الصمام بالتشغيل في وضع النبض وفقًا لمبدأ "الفتح - الإغلاق". هذا يسمح بتعديل الضغط ، والذي يعتمد على سرعة المحرك. في اللحظة التي يفتح فيها الصمام ، ينخفض الضغط ، وهذا يستلزم انخفاضًا في زاوية تقدم الحقن. يوفر الصمام المغلق زيادة في الضغط ، مما يحرك مكبس الماكينة إلى الجانب عند زيادة زاوية تقدم الحقن.
يتم تحديد نبضات EMC بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية وتعتمد على وضع التشغيل ومؤشرات درجة حرارة المحرك. يتم تحديد بداية الحقن من خلال حقيقة أن أحد الحقن مجهز بجهاز استشعار رفع إبرة حثي.
المشغلات التي تؤثر على عناصر التحكم في إمداد الوقود في مضخة الحقن من نوع التوزيع هي محركات كهرومغناطيسية أو خطية أو عزم الدوران أو السائر المتناسبة التي تعمل كمحرك لجهاز قياس الوقود في هذه المضخات.
يتكون المشغل الكهرومغناطيسي من نوع التوزيع من مستشعر شوط الموزع ، والمشغل نفسه ، وموزع ، وصمام تغيير زاوية الحقن ، ومجهز بمحرك كهرومغناطيسي. 
يحتوي الحاقن على ملف إثارة مدمج (2) في غلافه. توفر وحدة التحكم الإلكترونية جهدًا مرجعيًا معينًا هناك. يتم ذلك للحفاظ على التيار في الدائرة الكهربائية ثابتًا ومستقلًا عن تقلبات درجات الحرارة.
تتكون الفوهة المجهزة بجهاز استشعار رفع الإبرة من:
ينتج عن هذا التيار إنشاء مجال مغناطيسي حول الملف. في لحظة رفع إبرة الفوهة ، يغير اللب (3) المجال المغناطيسي. هذا يسبب تغييرا في الجهد والإشارة. عندما تكون الإبرة في طور الرفع ، يصل النبض إلى ذروته ويتم اكتشافه بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية ، التي تتحكم في زاوية تقدم الحقن.
تقارن وحدة التحكم الإلكترونية النبضة المستلمة بالبيانات الموجودة في ذاكرتها ، والتي تتوافق مع أوضاع وظروف تشغيل مختلفة لوحدة الديزل. ثم ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة عودة إلى صمام الملف اللولبي. الصمام المحدد متصل بغرفة العمل لآلة توقيت الحقن. يبدأ الضغط الذي يعمل على مكبس الماكينة في التغير. والنتيجة هي حركة المكبس تحت تأثير الزنبرك. هذه هي الطريقة التي تتغير بها زاوية تقدم الحقن.
مؤشر الضغط الأقصى الذي يتم تحقيقه باستخدام تحكم إلكترونييبلغ إمداد الوقود على أساس مضخة الوقود VE 150 كجم / سم 2. وتجدر الإشارة إلى أن هذا المخطط معقد وعفا عليه الزمن ، والفولتية في محرك الكاميرا ليس لها آفاق تطوير أخرى. المرحلة التالية في تطوير مضخات الوقود عالية الضغط هي جيل جديد من الدوائر.
تم تطبيق هذا المخطط بنجاح على أحدث طرازات سيارات الديزل من الاهتمامات الرائدة في العالم. وتشمل هذه BMW و Opel و Audi و Ford وما إلى ذلك. تتيح المضخات من هذا النوع الحصول على ضغط حقن يبلغ حوالي 1000 كجم / سم 2.
يتضمن نظام الحقن المباشر بمضخة وقود VP-44 ، كما هو موضح في الشكل ، ما يلي:
يتميز هذا النظام بخاصية مميزة تتمثل في وحدة تحكم مشتركة لمضخة الحقن والأنظمة الأخرى. تتكون وحدة التحكم هيكليًا من جزأين ، المراحل النهائية وإمداد الطاقة للمغناطيسات الكهربائية الموجودة في مبيت مضخة الوقود.
يعمل النظام بطريقة يتم فيها نقل عزم الدوران من عمود التشغيل عبر حلقة التوصيل والاتصال المحكم. هذه اللحظة تذهب إلى عمود التوزيع. تؤدي أخاديد التوجيه (3) وظيفة كهذه ، من خلال الأحذية (4) والبكرات (2) الموجودة فيها ، يتم تشغيل غاطسات الضخ (5) بحيث يتوافق هذا مع المظهر الجانبي الداخلي لغسالة الكامة (1) لديها. عدد الأسطوانات في محرك الديزل يساوي عدد الكامات الموجودة في الغسالة.
يتم ترتيب مكابس التوصيل في مبيت عمود الموزع بشكل شعاعي. لهذا السبب ، كان يسمى هذا النظام مضخة الحقن. تنفذ الغطاسات بثق مشترك للوقود المزود على الجانب العلوي للكاميرا. علاوة على ذلك ، يدخل الوقود غرفة الضغط العالي الرئيسية (7). يمكن أن تحتوي مضخة الوقود عالية الضغط على اثنين أو ثلاثة أو أكثر من غاطسات الضخ ، والتي تعتمد على الأحمال المخططة على المحرك وعدد الأسطوانات (أ ، ب ، ج).
يعتمد هذا الجهاز على:
في الشكل أدناه نرى الموزع يسكن نفسه:
يتكون هذا النظام من:
أثناء مرحلة الملء ، على المظهر الجانبي التنازلي للكاميرات ، تتحرك الغطاسات (1) ، التي تتحرك شعاعيًا ، للخارج وتتجه نحو سطح غسالة الكامة. تكون إبرة القفل (4) في هذه اللحظة في حالة حرة وتفتح قناة دخول الوقود. يتدفق الوقود عبر غرفة الضغط المنخفض (12) والقناة الحلقية (9) والإبرة. علاوة على ذلك ، يتم توجيه الوقود من مضخة الوقود عبر القناة (8) من عمود الموزع ويدخل غرفة الضغط العالي. يتدفق كل الوقود الزائد مرة أخرى عبر قناة تصريف العودة (5).
يتم الحقن باستخدام مكبس (1) وإبرة (4) مغلقة. تبدأ الغطاسات في التحرك على الجانب العلوي للكاميرات باتجاه محور عمود الموزع. هذه هي الطريقة التي يرتفع بها الضغط في غرفة الضغط العالي.
يندفع الوقود ، تحت ضغط مرتفع بالفعل ، عبر قناة غرفة الضغط العالي (8). يمر عبر أخدود التوزيع (13) ، والذي يربط في هذه المرحلة عمود التوزيع (2) بالمخرج (14) ، والوحدة (16) بصمام التفريغ (15) وخط الضغط العالي بالفوهة. المرحلة الأخيرة هي تدفق وقود الديزل إلى غرفة الاحتراق في محطة توليد الكهرباء.
يتكون صمام الملف اللولبي (صمام ضبط لحظة بدء الحقن) من العناصر التالية:
صمام الملف اللولبي المحدد مسؤول عن الإمداد الدوري وقياس الوقود. تم بناء صمام الضغط العالي المحدد في دائرة الضغط العالي لمضخة الوقود عالية الضغط. في بداية الحقن ، يتم تطبيق الجهد على الملف اللولبي (5) وفقًا للإشارة الواردة من وحدة التحكم. المرساة (4) تحرك الإبرة (3) بالضغط على الأخير مقابل السرج (1).
عندما يتم ضغط الإبرة بقوة على المقعد ، فلن يتدفق أي وقود. لهذا السبب ، يرتفع ضغط الوقود في الدائرة بسرعة. هذا يسمح بفتح الفوهة المقابلة. عندما تكون الكمية المطلوبة من الوقود في غرفة الاحتراق بالمحرك ، فإن الجهد على ملف المغناطيس الكهربائي (5) يختفي. يفتح صمام الملف اللولبي عالي الضغط ، مما يتسبب في انخفاض الضغط في الدائرة. يؤدي انخفاض الضغط إلى إغلاق حاقن الوقود وإيقاف الحقن.
كل الدقة التي يتم بها تنفيذ هذه العملية تعتمد بشكل مباشر على صمام الملف اللولبي. إذا حاولت أن تشرح بمزيد من التفصيل ، فمن لحظة انتهاء الصمام. يتم تحديد هذه اللحظة فقط من خلال غياب أو وجود الجهد على ملف صمام الملف اللولبي.
يتم حقن الوقود الزائد ، والذي يستمر بحقنه حتى تمر أسطوانة المكبس بالنقطة العلوية لملف الكامة ، يتحرك على طول قناة خاصة. نهاية مسار الوقود هي المساحة الموجودة خلف غشاء التخزين. في دائرة الضغط المنخفض ، هناك ارتفاعات عالية في الضغط ، والتي تخمد بواسطة الحجاب الحاجز المتراكم. بالإضافة إلى ذلك ، تخزن هذه المساحة (تخزن) الوقود المتراكم للتعبئة قبل الحقن التالي.
يتم إيقاف المحرك باستخدام صمام الملف اللولبي. الحقيقة هي أن الصمام يمنع تمامًا حقن الوقود تحت ضغط عالٍ. هذا الحل يلغي تمامًا الحاجة إلى صمام توقف إضافي ، والذي يستخدم في مضخات حقن التوزيع ، حيث يتم التحكم في حافة التحكم.
يمنع صمام التسليم هذا (15) المزود بخنق التدفق العكسي بعد اكتمال حقن جزء من الوقود الفتح التالي لفوهة الحاقن. هذا يقضي تمامًا على ظاهرة مثل الحقن الإضافي ، والتي تنتج عن موجات الضغط أو مشتقاتها. يزيد هذا الحقن الإضافي الإضافي من سمية غازات العادم وهو ظاهرة سلبية غير مرغوب فيها للغاية.
عندما يبدأ إمداد الوقود ، يقوم مخروط الصمام (3) بفتح الصمام. في هذه اللحظة بالذات ، يتم ضخ الوقود بالفعل عبر الفوهة ، ويدخل في خط الضغط العالي ويتم توجيهه إلى الحاقن. يؤدي انتهاء حقن الوقود إلى انخفاض حاد في الضغط. لهذا السبب ، فإن زنبرك الإرجاع يجبر سدادة الصمام على عكس مقعد الصمام. يتم إنشاء موجات الضغط العكسي عند إغلاق الفوهة. يتم إخماد هذه الموجات بنجاح بواسطة دواسة صمام التفريغ. كل هذه الإجراءات تمنع الحقن غير المرغوب فيه للوقود في غرفة عمل احتراق محرك الديزل.
يتكون هذا الجهاز من العناصر التالية:
لا يمكن إجراء عملية الاحتراق المثلى وأفضل خصائص الطاقة فيما يتعلق بمحرك الاحتراق الداخلي للديزل إلا عندما تحدث لحظة بداية احتراق الخليط في موضع معين من العمود المرفقي أو المكبس في أسطوانة محرك الديزل.
يقوم جهاز تقدم الحقن بأداء مهمة واحدة مهمة للغاية ، وهي زيادة زاوية بدء توصيل الوقود في الوقت الذي تحدث فيه زيادة في سرعة العمود المرفقي. يتضمن هذا الجهاز هيكليًا:
يوفر الجهاز اللحظة المثالية لبدء الحقن ، وهو مناسب بشكل مثالي لوضع تشغيل المحرك والحمل عليه. يتم التعويض عن نوبة زمنية ، والتي يتم تحديدها من خلال تقصير فترة الحقن والاشتعال مع زيادة السرعة.
هذا الجهاز مزود بمحرك هيدروليكي ومدمج في الجزء السفلي من مبيت مضخة الحقن بحيث يقع عبر المحور الطولي للمضخة.
تعمل غسالة الكامة (1) على إدخال دبوس الكرة (2) في التجويف العرضي للمكبس (3) بحيث تتحول الحركة الانتقالية للمكبس إلى دوران لغسالة الكامة. يحتوي المكبس على صمام تحكم (5) في المركز. يفتح هذا الصمام ويغلق الفتحة التجريبية في المكبس. يوجد على محور المكبس (3) مكبس تحكم (12) محمل بنابض (10). المكبس مسؤول عن موضع صمام التحكم.
يقع صمام الملف اللولبي لضبط لحظة بدء الحقن (15) عبر محور المكبس. تعمل الوحدة الإلكترونية التي تتحكم في مضخة الوقود عالية الضغط على مكبس جهاز تقدم الحقن عبر هذا الصمام. تزود وحدة التحكم النبضات الحالية في وضع مستمر. تتميز هذه النبضات بتردد ثابت ودورة عمل متغيرة. يقوم الصمام بتعديل الضغط الذي يعمل على مكبس التحكم في هيكل الجهاز.
تهدف هذه المواد إلى التعرف على مستخدمي مواردنا بشكل يسهل الوصول إليه وفهمه بالهيكل المعقد لمضخة الوقود عالية الضغط ونظرة عامة على عناصرها الرئيسية. الجهاز و المبدأ العاميجعل عمل مضخة الوقود عالية الضغط من الممكن التحدث عن التشغيل الخالي من المتاعب فقط إذا كانت وحدة الديزل مليئة بالوقود عالي الجودة وزيت المحرك.
كما فهمت بالفعل ، فإن وقود الديزل منخفض الدرجة هو العدو الرئيسي لمعدات وقود الديزل المعقدة والمكلفة ، والتي غالبًا ما لا يكون إصلاحها رخيصًا جدًا.
إذا قمت بتشغيل محرك الديزل بعناية ، فاحرص على مراعاة فترات الخدمة واستبدالها بدقة المزلق، مع الأخذ في الاعتبار المتطلبات والتوصيات الهامة الأخرى ، فإن مضخة الحقن ستجيب بالتأكيد على صاحبها المهتم بموثوقية استثنائية وكفاءة ومتانة تحسد عليها.
يستخدم في مجموعة متنوعة من المركبات والمعدات ، وهو يعتمد على احتراق خليط الوقود والهواء والطاقة المنبعثة نتيجة لهذه العملية. ولكن لكي تعمل محطة الطاقة ، يجب توفير الوقود في أجزاء في أوقات محددة بدقة. وتكمن هذه المهمة في نظام الإمداد بالطاقة ، وهو جزء من تصميم المحرك.
تتكون أنظمة إمداد الوقود للمحركات من عدد من اللبنات ، ولكل منها غرض مختلف. البعض منهم يقوم بترشيح الوقود ، وإزالة العناصر الملوثة منه ، بينما يقوم البعض الآخر بتنفيذ الجرعة وتزويدها بمشعب السحب أو مباشرة إلى الاسطوانة. تؤدي كل هذه العناصر وظيفتها بالوقود الذي لا يزال بحاجة إلى توفيره لها. ويتم توفير ذلك من خلال مضخات الوقود المستخدمة في تصميم الأنظمة.
تجميع المضخة
كما هو الحال مع أي مضخة سائلة ، فإن مهمة الوحدة المستخدمة في تصميم المحرك هي ضخ الوقود في النظام. علاوة على ذلك ، من الضروري في كل مكان تقريبًا أن يتم توفيره تحت ضغط معين.
تستخدم أنواع مختلفة من المحركات أنواعها الخاصة من مضخات الوقود. لكن بشكل عام ، يمكن تقسيمها جميعًا إلى فئتين - الضغط المنخفض والعالي. يعتمد استخدام وحدة معينة على ميزات التصميم ومبدأ تشغيل محطة الطاقة.
لذلك ، في محركات البنزين ، نظرًا لأن قابلية البنزين للاشتعال أعلى بكثير من وقود الديزل ، وفي نفس الوقت يشتعل خليط الوقود والهواء من مصدر خارجي ، فإن الضغط العالي في النظام غير مطلوب. لذلك ، يستخدم التصميم مضخات الضغط المنخفض.
مضخة محرك البنزين
لكن تجدر الإشارة إلى أنه في أحدث جيل من أنظمة حقن البنزين ، يتم تغذية الوقود مباشرة في الأسطوانة () ، لذلك يجب توفير البنزين بالفعل تحت ضغط عالٍ.
أما بالنسبة لمحركات الديزل ، فيشتعل خليطها من تأثير الضغط في الأسطوانة ودرجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم حقن الوقود نفسه مباشرة في غرف الاحتراق ، لذلك ، لكي يتمكن الحاقن من حقنه ، هناك حاجة إلى ضغط كبير. ولهذا الغرض ، يتم استخدام مضخة الضغط العالي (مضخة الضغط العالي) في التصميم. لكننا نلاحظ أن استخدام مضخة الضغط المنخفض في تصميم نظام إمداد الطاقة لم يكن خاليًا ، لأن مضخة الحقن نفسها لا يمكنها ضخ الوقود ، لأن مهمتها تشمل الضغط والتزويد للحاقنات فقط.
جميع المضخات المستخدمة في محطات توليد الكهرباء أنواع مختلفةيمكن أيضًا تقسيمها إلى ميكانيكي وكهربائي. في الحالة الأولى ، يتم تشغيل الوحدة بواسطة محطة طاقة (يتم استخدام محرك تروس أو عمود الحدبات). أما بالنسبة للكهرباء ، فيتم تشغيلها بواسطة محرك كهربائي خاص بها.
وبشكل أكثر تحديدًا ، يتم استخدام مضخات الضغط المنخفض فقط في محركات البنزين. وفقط في الحاقن مع الحقن المباشر توجد مضخة وقود عالية الضغط. في الوقت نفسه ، في نماذج المكربن ، كان لهذه الوحدة محرك ميكانيكي ، ولكن في نماذج الحقن ، يتم استخدام العناصر الكهربائية.
مضخة وقود ميكانيكية
في محركات الديزل ، يتم استخدام نوعين من المضخات - الضغط المنخفض الذي يضخ الوقود ، والضغط العالي الذي يضغط وقود الديزل قبل دخوله إلى الفوهات.
عادة ما يتم تشغيل مضخة تحضير وقود الديزل ميكانيكيًا ، على الرغم من وجود نماذج كهربائية. بالنسبة لمضخة الحقن ، يتم تشغيلها من محطة توليد الكهرباء.
الفرق في الضغط الناتج عن مضخات الضغط المنخفض والعالي لافت للنظر للغاية. لذلك ، لتشغيل نظام طاقة الحقن ، يكفي 2.0-2.5 بار فقط. ولكن هذا هو نطاق ضغط العمل للحاقن نفسه. وحدة ضخ الوقود ، كالعادة ، توفر لها القليل من الفائض. وبالتالي ، فإن ضغط مضخة وقود الحاقن يختلف من 3.0 إلى 7.0 بار (حسب نوع وحالة العنصر). أما بالنسبة لأنظمة المكربن ، فيتم تزويد البنزين بدون ضغط عمليًا.
لكن في محركات الديزل ، هناك حاجة إلى ضغط مرتفع للغاية لتزويد الوقود. إذا أخذنا أحدث جيل من نظام Common Rail ، فإن ضغط وقود الديزل في دائرة "مضخة الحقن" يمكن أن يصل إلى 2200 بار. لذلك ، يتم تشغيل المضخة بواسطة محطة توليد الطاقة ، حيث إنها تتطلب الكثير من الطاقة لتعمل ، ولا ينصح بتركيب محرك كهربائي قوي.
بطبيعة الحال ، تؤثر معلمات التشغيل والضغط المتولد على تصميم هذه التجميعات.
لن نفكك جهاز مضخة البنزين لمحرك المكربن ، نظرًا لأن نظام الطاقة هذا لم يعد مستخدمًا ، وهو بسيط جدًا من الناحية الهيكلية ، ولا يوجد شيء خاص به. ولكن ينبغي النظر في مضخة حاقن الوقود الكهربائي بمزيد من التفصيل.
من الجدير بالذكر أن آلات مختلفة تستخدم أنواع مختلفةمضخات الوقود مختلفة في التصميم. لكن على أي حال ، فإن الوحدة مقسمة إلى مكونين - ميكانيكي يوفر حقن الوقود ، وكهربائي ، يقود الجزء الأول.
يمكن استخدام المضخات في مركبات الحقن:
مضخات دوارة
والفرق بينهما يعود بشكل أساسي إلى الجزء الميكانيكي. وفقط جهاز مضخة الوقود من النوع الفراغي مختلف تمامًا.
يعتمد تشغيل مضخة التفريغ على مضخة بنزين تقليدية لمحرك مكربن. الاختلاف الوحيد هو في محرك الأقراص ، لكن الجزء الميكانيكي نفسه متطابق تقريبًا.
يوجد غشاء يقسم وحدة العمل إلى غرفتين. يوجد في إحدى هذه الغرف صمامان - المدخل (متصل بقناة بالخزان) والمخرج (المؤدي إلى خط الوقود الذي يمد النظام بالوقود بشكل أكبر).
هذا الغشاء ، عندما يتحرك في الترجمة ، يخلق فراغًا في الغرفة بالصمامات ، مما يؤدي إلى فتح عنصر المدخل وحقن البنزين فيه. في الحركة العكسية ، يتم إغلاق صمام السحب ، ولكن يتم فتح صمام العادم ويتم دفع الوقود ببساطة إلى الخط. بشكل عام ، كل شيء بسيط.
أما بالنسبة للجزء الكهربائي ، فهو يعمل على مبدأ مرحل السحب. أي أن هناك نواة وملف. عندما يتم تطبيق الجهد على الملف ، فإن المجال المغناطيسي الناشئ فيه يسحب القلب المتصل بالغشاء (تحدث حركته الانتقالية). بمجرد أن يختفي الجهد ، فإن زنبرك الإرجاع يعيد الحجاب الحاجز إلى موضعه الأصلي (حركة العودة). يتم التحكم في إمداد النبضات للجزء الكهربائي بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية بالحقن.
أما بالنسبة للأنواع الأخرى ، فإن الجزء الكهربائي الخاص بها ، من حيث المبدأ ، متطابق وهو محرك كهربائي تقليدي. التيار المباشر، مدعوم بشبكة 12 V. الأجزاء الميكانيكية مختلفة.
مضخة وقود الأسطوانة
في المضخة من النوع الأسطواني ، تكون عناصر العمل عبارة عن دوار به أخاديد يتم تركيب بكرات فيها. يتم وضع هذا الهيكل في مبيت به تجويف داخلي ذو شكل معقد ، به غرف (مدخل ومخرج ، مصنوعة على شكل أخاديد ومتصلة بخطوط الإمداد والمخرج). يتلخص جوهر العمل في حقيقة أن البكرات تقوم ببساطة بتقطير البنزين من غرفة إلى أخرى.
يستخدم نوع الترس ترسين مثبتين أحدهما داخل الآخر. الترس الداخلي أصغر ويتبع المسار اللامتراكز. نتيجة لهذا ، توجد غرفة بين التروس ، يتم فيها التقاط الوقود من قناة الإمداد وضخه في قناة العادم.
مضخة والعتاد
أنواع الأسطوانة والعتاد لمضخات البنزين الكهربائية أقل شيوعًا من مضخات الطرد المركزي ، كما أنها توربينية.
مضخة طرد مركزي
يشتمل هذا النوع من ترتيب مضخة الوقود على دافع مع عدد كبير من الشفرات. عند الدوران ، ينتج هذا التوربين دوامات من البنزين ، مما يضمن شفطه في المضخة ويدفعه إلى الخط.
نظرنا إلى جهاز مضخات الوقود بطريقة مبسطة قليلاً. في الواقع ، يوجد في تصميمها صمامات إضافية للدخول والضغط ، وتتمثل مهمتها في توفير الوقود في اتجاه واحد فقط. أي أن البنزين الذي دخل المضخة يمكن أن يعود فقط إلى الخزان عبر خط العودة ، بعد أن مر عبر جميع العناصر المكونة لنظام الطاقة. أيضًا ، تتمثل مهمة أحد الصمامات في منع الحقن وإيقافه في ظل ظروف معينة.
مضخة التوربينات
بالنسبة لمضخات الضغط العالي المستخدمة في محركات الديزل ، يختلف مبدأ التشغيل اختلافًا جذريًا هناك ، ويمكنك معرفة التفاصيل حول هذه العقد من نظام الطاقة هنا.
تم تصميم مضخة الوقود (التي يشار إليها اختصارًا باسم مضخة الوقود) لأداء الوظائف التالية - توفير خليط قابل للاحتراق تحت ضغط عالٍ لنظام الوقود لمحرك الاحتراق الداخلي ، فضلاً عن تنظيم حقنه في أوقات معينة. ولهذا تعتبر مضخة الوقود أهم جهاز لمحركات الديزل والبنزين.
تستخدم مضخات الحقن في الغالب ، بالطبع ، في محركات الديزل. وفي محركات البنزين ، توجد مضخات الحقن فقط في تلك الوحدات التي يستخدم فيها نظام حقن الوقود المباشر. في الوقت نفسه ، تعمل المضخة الموجودة في محرك البنزين بحمل أقل بكثير ، نظرًا لأن الضغط العالي كما هو الحال في محرك الديزل غير مطلوب.
العناصر الهيكلية الرئيسية لمضخة الوقود هي المكبس (المكبس) والأسطوانة (الكم) ذات الحجم الصغير ، والتي يتم دمجها في نظام مكبس واحد (زوج) مصنوع من الفولاذ عالي القوة بدقة كبيرة.
في الواقع ، يعد تصنيع زوج المكبس مهمة صعبة تتطلب آلات خاصة عالية الدقة. لكامل الإتحاد السوفييتيكان هناك ، إذا كانت الذاكرة تعمل ، مصنعًا واحدًا فقط ينتج أزواجًا من المكابس.
يمكن رؤية كيفية صنع أزواج الغطاس في بلدنا اليوم في هذا الفيديو:
يتم توفير فجوة صغيرة جدًا بين زوج المكبس ، ما يسمى بالتزاوج الدقيق. يظهر هذا تمامًا في الفيديو ، عندما يدخل المكبس الأسطوانة بسلاسة شديدة ، وهو يحوم تحت ثقله.
لذلك ، كما قلنا سابقًا ، يتم استخدام مضخة الوقود ليس فقط لتزويد نظام الوقود في الوقت المناسب بالخليط القابل للاحتراق ، ولكن أيضًا لتوزيعه عبر الفتحات في الأسطوانات وفقًا لنوع المحرك.
الحاقنات هي حلقة الوصل في هذه السلسلة ، لذا فهي متصلة بالمضخة عن طريق خطوط الأنابيب. يتم توصيل الحاقنات بغرفة الاحتراق بجزء رشذي سفلي مزود بفتحات صغيرة لحقن الوقود بكفاءة مع مزيد من الاشتعال. تسمح زاوية التقدم بتحديد اللحظة الدقيقة لحقن السيارة في غرفة الاحتراق.
اعتمادًا على ميزات التصميم ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مضخات الحقن - التوزيع ، في الخط ، الرئيسي.
تم تجهيز هذا النوع من مضخات الوقود عالية الضغط بأزواج مكبس تقع بجانب بعضها البعض (ومن هنا جاءت تسميتها). يتوافق عددهم بدقة مع عدد أسطوانات العمل للمحرك.
وبالتالي ، يقوم زوج واحد من المكبس بتزويد الوقود لأسطوانة واحدة.
يتم تثبيت الأبخرة في غلاف مضخة مع قنوات مدخل ومخرج. يتم تشغيل المكبس باستخدام عمود كامات متصل بدوره بالعمود المرفقي الذي ينتقل منه الدوران.
يعمل عمود كامات المضخة ، عند تدويره بواسطة الكامات ، على دافعات الكباس ، مما يجبرهم على التحرك داخل بطانات المضخة. في هذه الحالة ، يتم فتح وإغلاق فتحات المدخل والمخرج بالتناوب. عندما يتحرك المكبس لأعلى الكم ، يتم إنشاء الضغط المطلوب لفتح صمام التفريغ ، والذي يتم من خلاله توجيه الوقود المضغوط عبر خط الوقود إلى حاقن معين.
يمكن تنفيذ لحظة إمداد الوقود وتعديل الكمية المطلوبة في نقطة زمنية معينة إما عن طريق جهاز ميكانيكي أو عن طريق الإلكترونيات. هناك حاجة إلى مثل هذا التعديل لضبط إمداد الوقود لأسطوانات المحرك اعتمادًا على سرعة العمود المرفقي (سرعة المحرك).
يتم توفير التحكم الميكانيكي من خلال استخدام القابض الخاص من نوع الطرد المركزي ، والذي يتم توصيله بعمود الكامات. مبدأ تشغيل هذا القابض محاط بأوزان موجودة داخل القابض ولديها القدرة على التحرك تحت تأثير قوة الطرد المركزي.
تتغير قوة الطرد المركزي مع زيادة (أو نقصان) في سرعة المحرك ، بسبب تباعد الأوزان إلى الحواف الخارجية للقابض ، أو الاقتراب مرة أخرى من المحور. يؤدي هذا إلى إزاحة عمود الكامات بالنسبة إلى محرك الأقراص ، ولهذا السبب يتغير وضع تشغيل الغطاس ، وبالتالي ، مع زيادة سرعة العمود المرفقي للمحرك ، يتم توفير الحقن المبكر للوقود ، وفي وقت متأخر ، كما خمنت ، مع انخفاض في السرعة.
مضخات الوقود المضمنة موثوقة للغاية. يتم تشحيمها بزيت المحرك من نظام تزييت المحرك. إنهم ليسوا من الصعب إرضاءهم على الإطلاق بشأن جودة الوقود. حتى الآن ، فإن استخدام هذه المضخات ، بسبب ضخامتها ، يقتصر على الشاحنات ذات القدرة الاستيعابية المتوسطة والكبيرة. حتى عام 2000 تقريبًا ، تم استخدامها أيضًا في محركات الديزل الخفيفة.
على عكس المضخة ذات الضغط العالي في الخط ، يمكن لمضخة حقن الموزع أن تحتوي على مكبس واحد أو اثنين ، اعتمادًا على حجم المحرك ، وبالتالي حجم الوقود المطلوب.
وتخدم هذه الغطاسات واحدة أو اثنتان جميع أسطوانات المحرك ، والتي يمكن أن تكون 4 و 6 و 8 و 12. نظرًا لتصميمها ، مقارنة بمضخات الحقن المضمنة ، فإن مضخة التوزيع أكثر إحكاما ووزنها أقل ، وفي في نفس الوقت قادر على توفير المزيد من إمدادات الوقود الموحدة.
العيب الرئيسي لهذا النوع من المضخات هو هشاشتها النسبية. يتم تركيب مضخات التوزيع فقط في سيارات الركاب.
يمكن تجهيز مضخة حقن التوزيع بـ أنواع مختلفةمحركات الغطاس. جميع أنواع محركات الأقراص هذه عبارة عن حدبة وهي: نهاية ، داخلية ، خارجية.
الأكثر فعالية هي محركات الأقراص النهائية والداخلية ، والتي تخلو من الأحمال الناتجة عن ضغط الوقود على عمود القيادة ، ونتيجة لذلك فإنها تعمل لفترة أطول قليلاً من المضخات المزودة بمحرك حدبة خارجي.
بالمناسبة ، تجدر الإشارة إلى أن المضخات المستوردة من Bosch و Lucas ، والتي غالبًا ما تستخدم في صناعة السيارات ، مزودة بمحرك طرفي ومحرك داخلي ، ويتم توفير محرك خارجي بواسطة مضخات من سلسلة ND من الإنتاج المحلي.
End Cam Drive
في هذا النوع من المحركات المستخدمة في مضخات Bosch VE ، يكون العنصر الرئيسي هو مكبس التوزيع ، المصمم لضغط وتوزيع الوقود في أسطوانات الوقود. في هذه الحالة ، يقوم كباس الموزع بإجراء حركات دورانية وترددية أثناء الحركات الدورانية لغسالة الكامة.
يتم تنفيذ الحركة الترددية للمكبس في وقت واحد مع دوران الغسالة بالكاميرا ، والتي تتكئ على البكرات ، وتتحرك على طول الحلقة الثابتة على طول نصف القطر ، كما لو كانت تدور حولها.
يوفر عمل الغسالة على المكبس ضغطًا عاليًا للوقود. تتم إعادة المكبس إلى حالته الأصلية بفضل آلية الزنبرك.
يحدث توزيع الوقود في الأسطوانات بسبب حقيقة أن عمود الإدارة يوفرها حركات دورانيةالغطاس.
يمكن توفير كمية الوقود باستخدام جهاز إلكتروني (صمام لولبي) أو ميكانيكي (قابض طرد مركزي). يتم الضبط عن طريق تدوير حلقة ضبط ثابتة (غير دوارة) بزاوية معينة.
تتكون دورة تشغيل المضخة من المراحل التالية: حقن جزء من الوقود في الفضاء فوق المكبس ، وتراكم الضغط بسبب ضغط وتوزيع الوقود بين الأسطوانات. ثم يعود المكبس إلى موضعه الأصلي وتتكرر الدورة مرة أخرى.
محرك كام داخلي
يتم استخدام المحرك الداخلي في مضخات حقن التوزيع من النوع الدوار ، على سبيل المثال ، في المضخات بوش VR ، لوكاس DPS ، لوكاس DPC... في هذا النوع من المضخات ، يتم توريد وتوزيع الوقود عن طريق جهازين: مكبس ورأس موزع.
عمود الحدبات مزود بمكبسرين متعاكسين ، مما يضمن عملية حقن الوقود ، فكلما قل المسافة بينهما ، زاد ضغط الوقود. بعد زيادة الضغط ، يندفع الوقود إلى الحقن عبر قنوات رأس الموزع عبر صمامات الضغط.
يتم توفير الوقود للغطاس بواسطة مضخة معززة خاصة ، والتي قد تختلف حسب نوع تصميمها. يمكن أن تكون إما مضخة تروس أو مضخة دوارة دوارة. توجد مضخة التعزيز في مبيت المضخة ويتم تشغيلها بواسطة عمود الإدارة. في الواقع ، يتم تثبيته مباشرة على هذا العمود.
لن نفكر في مضخة توزيع بمحرك خارجي ، لأن نجمها على الأرجح قريب من غروب الشمس.
يستخدم هذا النوع من مضخة الوقود في نظام إمداد الوقود بالسكك الحديدية المشتركة ، حيث يتراكم الوقود أولاً في سكة الوقود قبل أن يتم توفيره للحاقنات. المضخة الرئيسية قادرة على توفير إمداد وقود عالي - أكثر من 180 ميجا باسكال.
يمكن أن تكون المضخة الرئيسية بمكبس مفرد أو مزدوج أو ثلاثي. يتم توفير محرك المكبس بواسطة غسالة أو عمود كامة (أيضًا كاميرا بالطبع) ، والتي تدور في المضخة ، بمعنى آخر ، تدور.
في هذه الحالة ، في وضع معين للكاميرات ، يتحرك المكبس لأسفل تحت تأثير الزنبرك. في هذه اللحظة ، تتسع غرفة الضغط ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط فيها وتشكيل فراغ ، مما يفرض فتح صمام السحب ، والذي يمر الوقود من خلاله إلى الغرفة.
يرافق رفع المكبس زيادة في الضغط داخل الغرفة وإغلاق صمام السحب. عندما يتم الوصول إلى الضغط الذي تم ضبط المضخة عليه ، يفتح صمام العادم ، والذي يتم من خلاله ضخ الوقود في القضيب.
في المضخة الرئيسية ، يتم التحكم في عملية تزويد الوقود بواسطة صمام وقود قياس (يفتح أو يُغلق بالكمية المطلوبة) باستخدام الإلكترونيات.
يحتوي أي محرك سيارة على نظام طاقة يمزج بين مكونات الخليط القابل للاحتراق ويزود غرف الاحتراق بها. يعتمد تصميم نظام الطاقة على نوع الوقود الذي تعمل عليه محطة الطاقة. لكن الأكثر شيوعًا هي وحدة تعمل بالبنزين.
لكي يتمكن نظام الطاقة من خلط مكونات الخليط ، يجب أن يستقبلها أيضًا من الحاوية التي يوجد بها البنزين - خزان الوقود. ولهذا ، تم تضمين مضخة في التصميم لتوفير البنزين. ويبدو أن هذا المكون ليس هو الأهم ، لكن بدون عمله ، لن يبدأ المحرك ببساطة ، لأن البنزين لن يدخل الأسطوانات.
يتم استخدام نوعين من مضخات البنزين في السيارات ، والتي تختلف ليس فقط في التصميم ، ولكن أيضًا في مكان التثبيت ، على الرغم من أن لها نفس المهمة - ضخ البنزين في النظام وضمان تزويده بالأسطوانات.
حسب نوع التصميم ، تنقسم مضخات البنزين إلى:
يتم استخدام مضخة بنزين ميكانيكية. عادة ما تكون موجودة على رأس وحدة الطاقة ، حيث يتم تشغيلها بواسطة عمود الحدبات. يتم ضخ الوقود فيه بسبب الفراغ الناتج عن الغشاء.
تصميمه بسيط للغاية - يوجد الحجاب الحاجز (الحجاب الحاجز) في الجسم ، وهو محمل بنابض من الأسفل ومثبت على طول الجزء المركزي بقضيب متصل برافعة محرك. يوجد في الجزء العلوي من المضخة صمامان - مدخل ومخرج ، بالإضافة إلى تركيبتين ، أحدهما يسحب البنزين إلى المضخة ، ومن الثاني يخرج ويدخل المكربن. منطقة العمل للنوع الميكانيكي هي التجويف الموجود فوق الغشاء.
تعمل مضخة الغاز وفقًا لهذا المبدأ - يوجد عمود حدبات خاص غريب الأطوار على عمود الحدبات ، والذي يقود المضخة. أثناء تشغيل المحرك ، يعمل العمود ، الذي يدور ، مع الجزء العلوي من الكامة على الدافع ، الذي يضغط على ذراع القيادة. هذا ، بدوره ، يسحب الساق مع الحجاب الحاجز ، متغلبًا على قوة الزنبرك. وبسبب هذا ، يتم إنشاء فراغ في الفضاء فوق الغشاء ، والذي ينطلق بسببه صمام السحب ويضخ البنزين في التجويف.
بمجرد أن يدور العمود ، يعيد الزنبرك الغماز والذراع الدافع والحجاب الحاجز مع الجذع. وبسبب هذا ، يرتفع الضغط في التجويف الموجود فوق الغشاء ، مما يؤدي إلى إغلاق صمام المدخل ويفتح صمام المخرج. يدفع نفس الضغط البنزين من التجويف إلى المخرج ويتدفق إلى المكربن.
أي أن كل عمل نوع ميكانيكي من غير المضخة مبني على قطرات الضغط. لكننا نلاحظ أن نظام طاقة المكربن بالكامل لا يتطلب ضغطًا مرتفعًا ، وبالتالي فإن الضغط الذي تخلقه مضخة الوقود الميكانيكية صغير ، والشيء الرئيسي هو أن هذه الوحدة توفر الكمية المطلوبة من البنزين في المكربن.
تعمل مضخة الغاز هذه باستمرار أثناء تشغيل المحرك. عندما تتوقف وحدة الطاقة ، يتوقف إمداد البنزين ، لأن المضخة تتوقف أيضًا عن الضخ. من أجل أن يكون هناك وقود كافٍ لبدء تشغيل المحرك وعمله حتى يتم ملء النظام بسبب الفراغ ، توجد غرف في المكربن ، يُسكب فيها البنزين حتى أثناء التشغيل السابق للمحرك.
في أنظمة حقن الوقود ، يتم حقن البنزين عن طريق الحقن ، ولهذا من الضروري أن يأتي الوقود إليها تحت الضغط بالفعل. لذلك ، لا يمكن هنا استخدام مضخة من النوع الميكانيكي.
تستخدم مضخة الوقود الكهربائية لتزويد نظام حقن الوقود بالبنزين. توجد هذه المضخة في خط الوقود أو مباشرة في الخزان ، مما يضمن حقن البنزين تحت الضغط في جميع مكونات نظام الطاقة.
دعنا نذكر فقط أحدث أنظمة الحقن - بالحقن المباشر. إنه يعمل وفقًا لمبدأ نظام الديزل ، أي أنه يتم حقن البنزين مباشرة في الأسطوانات عند ضغط عالٍ ، وهو ما لا تستطيع المضخة الكهربائية التقليدية توفيره. لذلك ، يستخدم هذا النظام عقدتين:
لكننا لن نفكر في مضخة الوقود عالية الضغط في الوقت الحالي ، لكننا سنمشي عبر مضخات الوقود الكهربائية التقليدية ، والتي تقع إما بالقرب من الخزان ويتم قطعها في خط الوقود ، أو يتم تثبيتها مباشرة في الحاوية.
يوجد عدد كبير من الأنواع ، ولكن هناك ثلاثة أنواع منتشرة على نطاق واسع:
تشير المضخة الكهربائية ذات الأسطوانة الدوارة إلى المضخات المثبتة في خط الوقود. يشتمل تصميمه على محرك كهربائي ، يتم تثبيت قرص به بكرات على الدوار. كل هذا يوضع في قفص الشاحن. علاوة على ذلك ، يتم تعويض الجزء المتحرك قليلاً فيما يتعلق بالشاحن الفائق ، أي أن هناك ترتيبًا غريب الأطوار. أيضًا ، يحتوي الشاحن التوربيني على ناتجين - يدخل أحدهما البنزين إلى المضخة ، ومن خلال الثاني يخرج.
إنه يعمل على هذا النحو: عندما يدور الدوار ، تمر البكرات عبر منطقة المدخل ، والتي بسببها يتم تكوين فراغ ويتم ضخ البنزين في المضخة. تلتقط بكراته وتنقل إلى منطقة المخرج ، ولكن في السابق بسبب الترتيب اللامركزي ، يتم ضغط الوقود ، وهو ما يتحقق الضغط.
نظرًا للحركة اللامتراكزة ، تعمل أيضًا مضخة من نوع التروس ، والتي يتم تثبيتها أيضًا في خط الوقود. لكن بدلاً من الدوار والشاحن التوربيني الفائق ، فإن تصميمه يحتوي على ترسين داخليين ، أي أن أحدهما يوضع داخل الثاني. في هذه الحالة ، يكون الترس الداخلي هو الرائد ، وهو متصل بعمود المحرك الكهربائي ويتم إزاحته بالنسبة إلى الترس الثاني - المحرك المدفوع. أثناء تشغيل هذه المضخة ، يتم ضخ الوقود بواسطة أسنان التروس.
ولكن في السيارة ، غالبًا ما يتم استخدام مضخة الوقود الكهربائية بالطرد المركزي ، والتي يتم تثبيتها مباشرة في الخزان ، ويتم توصيل خط الوقود بها بالفعل. يتم إمداد الوقود من خلال المكره ، الذي يحتوي على عدد كبير من الشفرات ويتم وضعه داخل غرفة خاصة. أثناء دوران هذا المكره ، يتم إنشاء دوامات ، مما يساعد على امتصاص البنزين وضغطه ، مما يوفر الضغط قبل دخوله إلى خط الوقود.
هذه مخططات مبسطة لمضخات البنزين الكهربائية الأكثر شيوعًا. في الواقع ، يشتمل تصميمها على الصمامات وأنظمة الاتصال للاتصال بالشبكة الداخلية وما إلى ذلك.
لاحظ أنه أثناء بدء محطة توليد الطاقة بالحقن ، يجب أن يحتوي النظام بالفعل على وقود تحت الضغط. لذلك ، يتم التحكم في مضخة الوقود الكهربائية بواسطة وحدة تحكم إلكترونية ، ويتم تشغيلها قبل تشغيل المبدئ.
تتمتع جميع مضخات الوقود بعمر خدمة طويل إلى حد ما نظرًا لتصميمها البسيط نسبيًا.
في الأجزاء الميكانيكية ، المشاكل نادرة. تحدث غالبًا بسبب تمزق الحجاب الحاجز أو تآكل عناصر القيادة. في الحالة الأولى ، تتوقف المضخة تمامًا عن ضخ الوقود ، وفي الحالة الثانية ، تزوده بكميات غير كافية.
لن يكون من الصعب التحقق من مضخة الغاز هذه ، يكفي إزالة الغطاء العلوي وتقييم حالة الغشاء. يمكنك أيضًا فصل خط الوقود من الوحدة عن المكربن ، وخفضه في الحاوية وتشغيل المحرك. في عنصر قابل للخدمة ، يتم توفير الوقود في أجزاء موحدة مع نفاثة قوية بما فيه الكفاية.
في محركات الحقن ، هناك علامات معينة لخلل في مضخة الوقود الكهربائية - لا تبدأ السيارة بشكل جيد ، ويمكن ملاحظة انخفاض في الطاقة ، ومن الممكن حدوث انقطاع في تشغيل المحرك.
بالطبع ، يمكن أن تؤدي هذه العلامات إلى حدوث أعطال أنظمة مختلفةلذلك ، ستكون هناك حاجة إلى تشخيصات إضافية يتم فيها فحص أداء المضخة عن طريق قياس الضغط.
لكن قائمة الأعطال التي بسببها لا تعمل هذه الوحدة بشكل صحيح ليست كثيرة. لذلك ، قد تتوقف المضخة عن العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة القوي والمنتظم. يحدث هذا بسبب عادة صب أجزاء صغيرة من البنزين في الخزان ، لأن الوقود يعمل كمبرد لهذه الوحدة.
يمكن أن يؤدي التزود بالوقود بوقود منخفض الجودة إلى حدوث أعطال بسهولة. الشوائب والجزيئات الغريبة الموجودة في مثل هذا البنزين ، التي تدخل داخل الوحدة ، تؤدي إلى زيادة تآكله اجزاء المكونات.
يمكن أن تنشأ مشاكل أيضًا من خلال الجزء الكهربائي. يمكن أن تؤدي الأكسدة وتلف الأسلاك إلى عدم توفير طاقة كافية للمضخة.
لاحظ أن معظم الأعطال التي تحدث بسبب تلف أو تآكل مكونات مضخة الوقود يصعب التخلص منها ، وبالتالي ، غالبًا إذا تعطل أدائها ، يتم استبدالها ببساطة.
