Dům, design, rekonstrukce, výzdoba.  Dvůr a zahrada.  Vlastníma rukama

Dům, design, rekonstrukce, výzdoba. Dvůr a zahrada. Vlastníma rukama

» Palivové čerpadlo Danfoss. Vysokotlaké palivové čerpadlo (vysokotlaké čerpadlo): typy, zařízení, princip činnosti

Palivové čerpadlo Danfoss. Vysokotlaké palivové čerpadlo (vysokotlaké čerpadlo): typy, zařízení, princip činnosti

Stejně jako lidské srdce, palivové čerpadlo cirkuluje palivo v palivovém systému. U benzínových motorů tuto roli hraje elektrické plynové čerpadlo a u naftových motorů palivové čerpadlo. vysoký tlak(Vstřikovací čerpadlo).

Tato jednotka plní dvě funkce: pumpuje palivo do trysek v přesně definovaném množství a určuje okamžik, kdy začne být vstřikován do válců. Druhý úkol je podobný změně časování zapalování u benzínových motorů. Od příchodu systémů vstřikování baterií je však načasování vstřikování řízeno elektronikou, která ovládá vstřikovače.

Hlavním prvkem vysokotlakého palivového čerpadla je dvojice pístů. Jeho struktura a princip fungování nebude v tomto článku podrobně zvažován. Stručně řečeno, dvojice pístů je dlouhý píst malého průměru (jeho délka je několikanásobně větší než průměr) a pracovní válec, který je velmi přesně a těsně k sobě připevněn, je mezera maximálně 1-3 mikrony (pro tento účel důvod, v případě neúspěchu se celý pár změní). Ve válci je umístěn jeden nebo dva sací kanály, skrz ně vstupuje palivo dovnitř, které je pak vytlačeno pístem (pístem) přes výfukový ventil.

Princip činnosti dvojice pístů je podobný provozu dvoutaktního motoru. s vnitřním spalováním... Pohybem dolů píst vytvoří podtlak uvnitř válce a otevře sací otvor. Palivo, které se řídí fyzikálními zákony, se snaží zaplnit vzácný prostor uvnitř válce. Poté píst začne stoupat. Nejprve uzavře vstupní kanál, poté zvýší tlak uvnitř válce, v důsledku čehož se otevře výfukový ventil, a palivo je pod tlakem přiváděno do trysky.

Typy vysokotlakých palivových čerpadel

Existují tři typy vysokotlakých palivových čerpadel, která mají jiné zařízení, ale jeden účel:

  • v souladu;
  • rozdělení;
  • kmen.

V prvním z nich je do každého válce vstřikován samostatný pár plunžru, přičemž počet párů se rovná počtu válců. Okruh čerpadla vysokotlakého rozdělovače paliva se výrazně liší od řadového obvodu. Rozdíl spočívá v tom, že palivo je čerpáno do všech válců pomocí jednoho nebo více párů pístů. Hlavní čerpadlo pumpuje palivo do akumulátoru, ze kterého je následně distribuováno mezi válce.

V automobilu s benzínovými motory se systémem přímého vstřikování je palivo čerpáno elektrickým vysokotlakým palivovým čerpadlem, ale tam (tlak) je několikrát méně.

Řadové vysokotlaké palivové čerpadlo

Jak již bylo zmíněno, má páry plunžrů podle počtu válců. Jeho struktura je celkem jednoduchá. Páry jsou uloženy v pouzdře, uvnitř kterého jsou podvodní a rozvětvené palivové kanály. Ve spodní části těla je vačkový hřídel poháněný klikovým hřídelem, písty jsou pružinami neustále tlačeny na vačky.


Princip činnosti takového palivového čerpadla není příliš komplikovaný. Vačka, když se otáčí, běží na tlačný prvek pístu, nutí jej a píst pohybovat se nahoru a stlačuje palivo ve válci. Po uzavření výstupního a vstupního kanálu (v tomto pořadí) začne tlak stoupat na hodnotu, po které se otevře vypouštěcí ventil, načež se do příslušné trysky přivádí motorová nafta. Toto schéma připomíná činnost mechanismu distribuce plynu motoru.

K regulaci množství přiváděného paliva a okamžiku jeho dodávky se používá mechanická nebo elektrická metoda (takové schéma předpokládá přítomnost řídicí elektroniky). V prvním případě se množství dodávaného paliva mění otáčením pístu. Okruh je velmi jednoduchý: má převod, je v záběru s ozubenou tyčí, která je zase spojena s plynovým pedálem. Horní povrch pístu je nakloněn, což mění načasování uzavření vstupu ve válci, a tím i množství paliva.

Při změně hodnoty otáček klikového hřídele je třeba změnit moment dodávky paliva. K tomu má vačkový hřídel odstředivou spojku, uvnitř které jsou umístěny závaží. Se zvyšující se rychlostí se rozcházejí a vačkový hřídel se otáčí vzhledem k pohonu. Výsledkem je, že když rychlost stoupá, palivové čerpadlo poskytuje dřívější vstřikování a se snížením - pozdější.


Zařízení in-line vstřikovacích čerpadel jim poskytuje velmi vysokou spolehlivost a nenáročnost. Protože dochází k mazání motorovým olejem z mazacího systému pohonná jednotka Díky tomu jsou vhodné pro naftu nízké kvality.

Řadová vstřikovací čerpadla jsou instalována na středních a těžkých nákladních vozech. V roce 2000 byly zcela odstraněny z osobních automobilů.

Vysokotlaké distribuční palivové čerpadlo

Na rozdíl od řadového palivového čerpadla má distribuční čerpadlo pouze jeden nebo dva páry pístů, které dodávají palivo do všech válců. Hlavní výhody těchto palivových čerpadel jsou nižší hmotnost a velikost a rovnoměrnější dodávka paliva. Hlavní nevýhoda je jedna - jejich životnost je díky vysokému zatížení mnohem kratší, proto se používají pouze na osobních automobilech.

Existují tři typy distribučních vstřikovacích čerpadel:

  1. s koncovým vačkovým pohonem;
  2. s vnitřním vačkovým pohonem (rotační čerpadla);
  3. s externím vačkovým pohonem.

Zařízení prvních dvou typů čerpadel jim poskytuje delší životnost ve srovnání s posledně uvedenými, protože v jednotkách hnacího hřídele není žádné tlakové zatížení od tlaku paliva v nich.

Schéma provozu distribučního palivového čerpadla prvního typu je následující. Hlavním prvkem je rozdělovač, který se kromě pohybu vpřed a zpět otáčí kolem své osy, a tím pumpuje a distribuuje palivo mezi válci. Je poháněn vačkovou podložkou, která běží kolem nepohyblivého prstence na válečcích.


Množství přiváděného paliva je řízeno jak mechanicky, pomocí výše popsané odstředivé spojky, tak pomocí solenoidového ventilu, na který je přiveden elektrický signál. Předstih vstřikování paliva je určen otáčením pevného kroužku v určitém úhlu.

Rotační schéma předpokládá mírně odlišnou konstrukci čerpadla pro distribuci paliva. Provozní podmínky takového čerpadla jsou poněkud odlišné od toho, jak funguje vstřikovací čerpadlo s koncovým vačkovým pohonem. Palivo je čerpáno a distribuováno dvěma protilehlými berany a rozdělovací hlavou. Otáčením hlavy je palivo přesměrováno do odpovídajících válců.

Hlavní vstřikovací čerpadlo

Řadové palivové čerpadlo přivádí palivo do rozdělovače paliva a poskytuje vyšší tlak než řadová a distribuční čerpadla. Schéma jeho práce je poněkud odlišné. Palivo lze čerpat jedním, dvěma nebo třemi písty poháněnými vačkovou podložkou nebo hřídelí.


Přívod paliva je regulován elektronickým dávkovacím ventilem. Normální stav ventilu je otevřený, když je přijat elektrický signál, částečně se zavře a tím reguluje množství paliva vstupujícího do válců.

Co je TNND

Palivové čerpadlo nízký tlak, je nutné dodávat palivo do vysokotlakého palivového čerpadla. Zpravidla se instaluje buď na skříň vysokotlakého čerpadla, nebo samostatně, a čerpá palivo z plynové nádrže přes hrubé filtry a poté jemné filtry přímo do vysokotlakého čerpadla.

Princip jeho fungování je následující. Je poháněn excentrem umístěným na vačkovém hřídeli vstřikovacího čerpadla. Posuvník přitlačený k tyči uvádí tyč s pístem do pohybu. Těleso čerpadla má vstupní a výstupní kanály, které jsou uzavřeny ventily.


Schéma provozu TNND je následující. Pracovní cyklus nízkotlakého palivového čerpadla se skládá ze dvou zdvihů. Během prvního, přípravného, ​​se píst pohybuje dolů a palivo je nasáváno do válce z nádrže, zatímco je vypouštěcí ventil zavřený. Když se píst pohybuje nahoru, sací kanál je uzavřen sacím ventilem a pod rostoucím tlakem se otevírá výstupní ventil, kterým palivo vstupuje do jemného filtru a poté do vysokotlakého palivového čerpadla.

Protože nízkotlaké palivové čerpadlo má kapacitu větší, než je požadováno pro provoz motoru, část paliva je tlačena do dutiny pod pístem. V důsledku toho píst ztratí kontakt s tlačným zařízením a zamrzne. Jak dochází palivo, píst opět klesá a čerpadlo pokračuje v provozu.

Místo mechanického lze na vůz instalovat elektrické nízkotlaké palivové čerpadlo. Poměrně často se vyskytuje u automobilů, které jsou vybaveny čerpadly Bosch (Opel, Audi, Peugeot atd.). Elektrické čerpadlo je instalováno pouze na automobily a malé minibusy. Kromě své hlavní funkce slouží k přerušení dodávky paliva v případě nehody.

Elektrické nízkotlaké palivové čerpadlo začne pracovat současně se startérem a pokračuje v čerpání paliva konstantní rychlostí, dokud se nevypne motor. Přebytečné palivo je vypouštěno zpět do nádrže obtokovým ventilem. Elektrické čerpadlo je umístěno buď uvnitř palivové nádrže, nebo mimo ni, mezi nádrží a jemným filtrem.

V předchozí sérii článků o zařízení palivového systému benzínového motoru se opakovaně dotklo tématu vysokotlakého palivového čerpadla pro vznětový motor a benzínové motory s přímým (přímým) vstřikováním paliva.

Tento článek je samostatný materiál, který popisuje konstrukci vysokotlakého palivového čerpadla na naftu, jeho účel, potenciální poruchy, obvod a principy činnosti na příkladu takového systému dodávky paliva pro tento typ. Pojďme tedy rovnou k věci.

Přečtěte si v tomto článku

Co je vysokotlaké palivové čerpadlo?

Vysokotlaké palivové čerpadlo je zkráceno jako. Toto zařízení je jedním z nejsložitějších v konstrukci dieselového motoru. Hlavním úkolem takového čerpadla je dodávat motorovou naftu pod vysokým tlakem.

Čerpadla zajišťují přívod paliva do válců naftového motoru při určitém tlaku, stejně jako v přísně stanoveném okamžiku. Části dodávaného paliva se měří velmi přesně a odpovídají stupni zatížení motoru. Vysokotlaká palivová čerpadla se vyznačují metodou vstřikování. Existují čerpadla s přímým účinkem i čerpadla pro vstřikování baterií.

Přímočinná palivová čerpadla mají mechanický pohon pístu. Procesy vstřikování paliva a vstřikování paliva probíhají současně. V každém jednotlivém válci vznětového spalovacího motoru dodává konkrétní dávka vstřikovacího čerpadla požadovanou dávku paliva. Tlak požadovaný pro účinnou atomizaci je generován pohybem pístu palivového čerpadla.

Vysokotlaké palivové čerpadlo se vstřikováním akumulátoru se vyznačuje tím, že tlakové síly stlačených plynů ve válci samotného spalovacího motoru působí na pohon pracovního pístu, nebo je působení prováděno pomocí pružin. Existují palivová čerpadla s hydraulickým akumulátorem, která našla uplatnění ve výkonných nízkorychlostních naftových spalovacích motorech.

Je třeba poznamenat, že systémy s hydraulickým akumulátorem se vyznačují oddělenými procesy čerpání a vstřikování. Palivo pod vysokým tlakem je pumpováno palivovým čerpadlem do baterie a teprve poté jde do vstřikovačů paliva. Tento přístup zajišťuje efektivní atomizaci a optimální tvorbu směsi, která je vhodná pro celý rozsah zatížení naftového motoru. Mezi nevýhody tohoto systému patří složitost konstrukce, která byla důvodem neoblíbenosti takového čerpadla.

Moderní instalace nafty použít technologii, která je založena na ovládání solenoidových ventilů vstřikovačů z elektronické řídicí jednotky s mikroprocesorem. Tato technologie dostala název „Common Rail“.

Hlavní příčiny poruch

Vstřikovací čerpadlo je drahé zařízení, které je velmi náročné na kvalitu paliva a maziv. Pokud je vůz provozován na palivo nízké kvality, musí takové palivo obsahovat pevné částice, prach, molekuly vody atd. To vše vede k selhání dvojic pístů, které jsou v čerpadle instalovány s minimální tolerancí měřenou v mikronech.

Nízkokvalitní palivo snadno zničí vstřikovače, které jsou zodpovědné za proces atomizace a vstřikování paliva.

Obvyklými známkami poruch v provozu vstřikovacích čerpadel a vstřikovačů jsou následující odchylky od normy:

  • spotřeba paliva se výrazně zvyšuje;
  • z výfuku je zvýšený kouř;
  • během provozu se objevují cizí zvuky a hluk;
  • výkon a účinnost spalovacího motoru znatelně klesá;
  • je tu těžký začátek;

Moderní motory s vysokotlakými palivovými čerpadly jsou vybaveny elektronickým systémem vstřikování paliva. dávkuje přívod paliva do válců, rozděluje tento proces v čase, určuje požadované množství motorové nafty. Pokud si majitel všimne sebemenších přerušení provozu motoru, pak je to naléhavý důvod okamžitě kontaktovat servis. Elektrárna a palivový systém jsou důkladně prozkoumány pomocí profesionálního diagnostického zařízení. Během diagnostiky specialisté určují řadu indikátorů, mezi nimiž jsou primární:

  • stupeň uniformity dodávky paliva;
  • tlak a jeho stabilita;
  • frekvence otáčení hřídele;

Vývoj zařízení

Stále přísnější ekologické a emisní předpisy vedly k vytlačení mechanických vysokotlakých palivových čerpadel pro dieselová vozidla pomocí elektronicky řízených systémů. Mechanické čerpadlo jednoduše nedokázalo zajistit měření paliva s požadovanou vysokou přesností a také nebylo schopno co nejrychleji reagovat na dynamicky se měnící provozní režimy motoru.

  1. snímač zahájení vstřikování;
  2. rychlost klikového hřídele a snímač TDC;
  3. měřič průtoku vzduchu;
  4. snímač teploty chladicí kapaliny;
  5. snímač polohy plynového pedálu;
  6. Řídicí blok;
  7. zařízení pro spouštění a zahřívání spalovacího motoru;
  8. zařízení pro ovládání recirkulačního ventilu výfukových plynů;
  9. zařízení pro ovládání úhlu předstihu vstřikování paliva;
  10. zařízení pro ovládání pohonu dávkovací spojky;
  11. snímač zdvihu dávkovače;
  12. snímač teploty paliva;
  13. vysokotlaké palivové čerpadlo;

Klíčovým prvkem tohoto systému je zařízení pro pohyb dávkovací objímky (10) vstřikovacího čerpadla. Řídicí jednotka (6) řídí procesy dodávky paliva. Informace přicházejí do jednotky ze senzorů:

  • snímač zahájení vstřikování, který je instalován v jednom z vstřikovačů (1);
  • Snímač otáček TDC a klikového hřídele (2);
  • měřič průtoku vzduchu (3);
  • snímač teploty chladicí kapaliny (4);
  • snímač polohy plynového pedálu (5);

Přednastavené optimální charakteristiky jsou uloženy v paměti řídicí jednotky. Na základě informací ze senzorů ECU vysílá signály do řídicích mechanismů pro cyklický posuv a úhel předstihu vstřikování. Takto se upravuje hodnota cyklického přívodu paliva v různých provozních režimech pohonné jednotky, stejně jako v době studeného startu motoru.

Aktuátory mají potenciometr, který vysílá signál zpětné vazby do ECU, čímž určuje přesnou polohu dávkovací spojky. Úhel předstihu vstřikování paliva se nastavuje podobným způsobem.

ECU je zodpovědná za generování signálů, které regulují řadu procesů. Řídicí jednotka stabilizuje rychlost v režimu nečinný tah, reguluje recirkulaci výfukových plynů s určováním indikátorů podle signálů snímače hmotnostního průtoku vzduchu. Blok porovnává signály v reálném čase ze senzorů s hodnotami, které jsou v něm naprogramovány jako optimální. Dále je výstupní signál z ECU přenášen do servomechanismu, který zajišťuje požadovanou polohu dávkovací spojky. Současně je dosaženo vysoké přesnosti ovládání.

Tento systém má program vlastní diagnostiky. To umožňuje provádět nouzové režimy k zajištění pohybu vozidla i za přítomnosti řady určitých poruch. Úplné selhání nastane pouze tehdy, když se poškodí mikroprocesor ECU.

Nejběžnějším řešením pro cyklické řízení toku pro vysokotlaké jednopístové čerpadlo s rozdělovačem je použití elektromagnetu (6). Takový magnet má otočné jádro, jehož konec je spojen pomocí excentru s odměřovacím pouzdrem (5). Ve vinutí elektromagnetu proudí elektrický proud, přičemž úhel otáčení jádra může být od 0 do 60 °. Takto se pohybuje dávkovací pouzdro (5). Výsledkem je, že tato spojka reguluje cyklické podávání vysokotlakého palivového čerpadla.

Elektronické čerpadlo s jedním pístem

  1. Vstřikovací čerpadlo;
  2. elektromagnetický ventil ovládání automatického předstihu vstřikování paliva;
  3. proud;
  4. válec automatického předstihu vstřikování;
  5. dávkovač;
  6. elektromagnetické zařízení pro změnu přívodu paliva;
  7. snímač teploty, plnicí tlak, poloha regulátoru přívodu paliva;
  8. ovládací páka;
  9. návratnost paliva;
  10. přívod paliva do vstřikovače;

Automatický postup vstřikování je řízen elektromagnetickým ventilem (2). Tento ventil reguluje tlak paliva, který působí na píst stroje. Ventil se vyznačuje provozem v pulzním režimu podle principu „otevřít-zavřít“. To umožňuje modulovat tlak, který závisí na otáčkách motoru. V okamžiku, kdy se ventil otevře, tlak klesne, což má za následek snížení úhlu předstihu vstřikování. Zavřený ventil zajišťuje zvýšení tlaku, který při zvýšení úhlu předstihu vstřikování posune píst stroje na stranu.

Tyto impulsy EMC jsou určeny ECU a závisí na provozním režimu a indikátorech teploty motoru. Počáteční bod vstřikování je určen skutečností, že jeden z vstřikovačů je vybaven indukčním snímačem zdvihu jehly.

Pohony, které ovlivňují ovládací prvky přívodu paliva ve vstřikovacím čerpadle distribučního typu, jsou proporcionální elektromagnetické, lineární, točivé nebo krokové motory, které v těchto čerpadlech fungují jako pohon pro zařízení pro měření paliva.

Tryska pro zvedání jehel

Elektromagnetický pohon distribučního typu se skládá ze snímače zdvihu výdejního stojanu, samotného ovladače, dávkovače, ventilu pro změnu úhlu vstřikování, který je vybaven elektromagnetickým pohonem. Injektor má ve svém pouzdře vestavěnou budicí cívku (2). ECU tam dodává určité referenční napětí. To se provádí tak, aby byl proud v elektrickém obvodu konstantní a nezávislý na kolísání teploty.

Tryska vybavená snímačem zdvihu jehly se skládá z:

  • nastavovací šroub (1);
  • budicí cívky (2);
  • dřík (3);
  • zapojení (4);
  • elektrický konektor (4);

Tento proud má za následek vytvoření magnetického pole kolem cívky. V okamžiku zvednutí jehly trysky změní jádro (3) magnetické pole. To způsobí změnu napětí a signálu. Když je jehla v procesu zvedání, pak impuls dosáhne svého vrcholu a je detekován ECU, která ovládá úhel postupu vpichu.

Elektronická řídicí jednotka porovnává přijatý impuls s daty ve své paměti, které odpovídají různým režimům a provozním podmínkám naftové jednotky. Jednotka ECU poté odešle zpětný signál solenoidovému ventilu. Uvedený ventil je připojen k pracovní komoře časovacího stroje vstřikování. Tlak působící na píst stroje se začíná měnit. Výsledkem je pohyb pístu působením pružiny. Takto se mění úhel předstihu vstřikování.

Indikátor maximálního tlaku, kterého je dosaženo pomocí elektronické ovládání přívod paliva na základě palivového čerpadla VE je 150 kgf / cm2. Je třeba poznamenat, že toto schéma je složité a zastaralé, napětí ve vačkovém pohonu nemají další vyhlídky na vývoj. Další fází vývoje vysokotlakých palivových čerpadel je nová generace obvodů.

Čerpadlo VP-44 a systém přímého vstřikování nafty

Toto schéma je úspěšně aplikováno na nejnovější modely naftových vozů od předních světových koncernů. Patří sem BMW, Opel, Audi, Ford atd. Čerpadla tohoto typu umožňují dosáhnout vstřikovacího tlaku přibližně 1000 kgf / cm2.

Systém přímého vstřikování s palivovým čerpadlem VP-44, znázorněný na obrázku, obsahuje:

  • Skupina A pohonů a senzorů;
  • B-skupina zařízení;
  • Nízkotlaký C-okruh;
  • D - systém přívodu vzduchu;
  • E-systém pro odstraňování škodlivých látek z výfukových plynů;
  • Krouticí moment M;
  • Komunikační sběrnice CAN-onboard;
  1. snímač ovládání zdvihu pedálu pro řízení přívodu paliva;
  2. mechanismus uvolnění spojky;
  3. kontakt brzdových destiček;
  4. regulátor rychlosti vozidla;
  5. žhavicí svíčka a spínač startéru;
  6. snímač rychlosti vozidla;
  7. indukční snímač rychlosti klikového hřídele;
  8. snímač teploty chladicí kapaliny;
  9. snímač pro měření teploty vzduchu vstupujícího do sání;
  10. snímač plnicího tlaku;
  11. filmový snímač pro měření hmotnostního toku vzduchu na vstupu;
  12. kombinovaný přístrojový panel;
  13. klimatizační systém s elektronickým ovládáním;
  14. diagnostický konektor pro připojení skeneru;
  15. včasná řídicí jednotka žhavicích svíček;
  16. pohon vstřikovacího čerpadla;
  17. ECU pro ovládání motoru a vysokotlakého palivového čerpadla;
  18. Vstřikovací čerpadlo;
  19. filtrační palivový článek;
  20. palivová nádrž;
  21. senzor trysky, který ovládá zdvih jehly v 1. válci;
  22. pinová žhavicí svíčka;
  23. silový bod;

Tento systém má charakteristický rys, který spočívá v kombinované řídicí jednotce vstřikovacího čerpadla a dalších systémů. Řídicí jednotka má konstrukčně dvě části, konečné stupně a napájení elektromagnetů umístěných na skříni palivového čerpadla.

Vysokotlaké palivové čerpadlo VP-44

  1. palivové čerpadlo;
  2. snímač polohy a frekvence hřídele čerpadla;
  3. Řídicí blok;
  4. cívka;
  5. napájecí elektromagnet;
  6. elektromagnet načasování vstřikování;
  7. hydraulický pohon pohon změnit úhel předstihu vstřikování;
  8. rotor;
  9. vačka podložka;
  • a-válce jsou čtyři nebo šest;
  • b - pro šest válců;
  • c - pro čtyři válce;
  1. vačka podložka;
  2. videoklip;
  3. vodicí drážky hnacího hřídele;
  4. kolečkové boty;
  5. doručovací píst;
  6. rozdělovací hřídel;
  7. vysokotlaká komora;

Systém funguje tak, že krouticí moment z hnacího hřídele je přenášen přes spojovací podložku a drážkované spojení. Tento okamžik jde na hřídel rozdělovače. Vodicí drážky (3) plní takovou funkci, že skrz boty (4) a v nich umístěné válečky (2) se uvedou do činnosti čerpací plunžry (5) tak, aby to odpovídalo vnitřnímu profilu, který vačková podložka (1) má. Počet válců v dieselovém motoru se rovná počtu vaček na podložce.

Podávací čepy v pouzdru hřídele rozdělovače jsou uspořádány radiálně. Z tohoto důvodu byl takový systém nazýván vstřikovací čerpadlo. Písty provádějí společné vytlačování dodávaného paliva na vzestupném profilu vačky. Dále palivo vstupuje do hlavní vysokotlaké komory (7). Vstřikovací čerpadlo může mít dva, tři nebo více čerpacích pístů, což závisí na plánovaném zatížení motoru a počtu válců (a, b, c).

Proces distribuce paliva pomocí pouzdra rozdělovače

Toto zařízení je založeno na:

  • příruba (6);
  • distribuční pouzdro (3);
  • zadní část hřídele rozdělovače (2) umístěná v rozvodné objímce;
  • zajišťovací jehla (4) vysokotlakého elektromagnetického ventilu (7);
  • akumulační membrána (10), která odděluje dutiny zodpovědné za čerpání a vypouštění;
  • vysokotlaké armatury potrubí (16);
  • vypouštěcí ventil (15);

Na obrázku níže vidíme samotné distribuční pouzdro:

  • a - fáze plnění paliva;
  • b fáze vstřikování paliva;

Tento systém se skládá z:

  1. píst;
  2. rozdělovací hřídel;
  3. distribuční pouzdro;
  4. zajišťovací jehla vysokotlakého elektromagnetického ventilu;
  5. kanál zpětného toku paliva;
  6. příruba;
  7. elektromagnetický ventil vysokého tlaku;
  8. kanál vysokotlaké komory;
  9. prstencový vstup paliva;
  10. akumulační membrána pro dělení čerpacích dutin a odtokové dutiny;
  11. dutiny za membránou;
  12. nízkotlaké komory;
  13. distribuční drážka;
  14. výstupní kanál;
  15. vypouštěcí ventil;
  16. připojení vysokotlakého potrubí;

Během fáze plnění se na sestupném profilu vaček pohybují radiálně pohybující se písty (1) ven a pohybují se směrem k povrchu vačkové podložky. Uzamykací jehla (4) je v tuto chvíli ve volném stavu a otevírá vstupní palivový kanál. Palivo protéká nízkotlakou komorou (12), prstencovým kanálem (9) a jehlou. Dále je palivo směrováno z čerpadla přívodu paliva kanálem (8) hřídele rozdělovače a vstupuje do vysokotlaké komory. Veškeré přebytečné palivo proudí zpět zpětným odtokovým kanálem (5).

Injekce se provádí pomocí pístů (1) a jehly (4), která je zavřená. Písty se začnou pohybovat po vzestupném profilu vaček směrem k ose hřídele rozdělovače. Tím se zvyšuje tlak ve vysokotlaké komoře.

Palivo, již pod vysokým tlakem, proudí kanálem vysokotlaké komory (8). Prochází distribuční drážkou (13), která v této fázi spojuje distribuční hřídel (2) s výstupem (14), spojkou (16) s vypouštěcím ventilem (15) a vysokotlakým potrubím s tryskou. Poslední fází je tok motorové nafty do spalovací komory elektrárny.

Jak se dávkuje palivo. Vysokotlaký elektromagnetický ventil

Elektromagnetický ventil (ventil pro nastavení okamžiku zahájení vstřikování) se skládá z následujících prvků:

  1. točící židle;
  2. směr zavírání ventilu;
  3. ventilová jehla;
  4. kotva elektromagnetu;
  5. cívka;
  6. elektromagnet;

Uvedený elektromagnetický ventil je zodpovědný za cyklické napájení a dávkování paliva. Uvedený vysokotlaký ventil je zabudován do vysokotlakého okruhu vysokotlakého palivového čerpadla. Na samém začátku injekce je na signál solenoidové cívky (5) přivedeno napětí podle signálu z řídicí jednotky. Kotva (4) pohybuje jehlou (3) přitlačením jehly proti sedlu (1).

Když je jehla pevně přitlačena k sedlu, nepoteče žádné palivo. Z tohoto důvodu tlak paliva v okruhu rychle stoupá. To umožňuje otevření příslušné trysky. Když je požadované množství paliva ve spalovací komoře motoru, napětí na cívce elektromagnetu (5) zmizí. Elektromagnetický ventil vysokého tlaku se otevře, což způsobí pokles tlaku v okruhu. Pokles tlaku způsobí, že se vstřikovač paliva zavře a zastaví vstřikování.

Veškerá přesnost, s jakou se tento proces provádí, přímo závisí na elektromagnetickém ventilu. Pokud se pokusíte vysvětlit ještě podrobněji, pak od okamžiku, kdy ventil skončí. Tento moment je určen výhradně absencí nebo přítomností napětí na cívce elektromagnetického ventilu.

Vstřikované přebytečné palivo, které pokračuje ve vstřikování, dokud plunžrový váleček neprojde horním bodem profilu vačky, se pohybuje po speciálním kanálu. Konec dráhy paliva je prostor za skladovací membránou. V nízkotlakém okruhu jsou vysoké tlakové rázy, které jsou tlumeny akumulační membránou. Tento prostor navíc ukládá (ukládá) nahromaděné palivo pro plnění před dalším vstřikováním.

Motor se zastaví pomocí elektromagnetického ventilu. Faktem je, že ventil zcela blokuje vstřikování paliva pod vysokým tlakem. Toto řešení zcela eliminuje potřebu dalšího uzavíracího ventilu, který se používá v distribučních vstřikovacích čerpadlech, kde je ovládána ovládací hrana.

Proces tlumení tlakových vln pomocí vypouštěcího ventilu se zpětným škrcením toku

Tento zaváděcí ventil (15) se škrcením zpětného toku po dokončení vstřikování části paliva brání dalšímu otevření vstřikovací trysky. Tím se zcela odstraní takový jev jako dodatečná injekce, která je důsledkem tlakových vln nebo jejich derivátů. Toto dodatečné dodatečné vstřikování zvyšuje toxicitu výfukových plynů a je extrémně nežádoucím negativním jevem.

Když začne přívod paliva, ventilový kužel (3) otevře ventil. V tuto chvíli je palivo již pumpováno tryskou, vstupuje do vysokotlakého potrubí a je směrováno do vstřikovače. Konec vstřikování paliva způsobí prudký pokles tlaku. Z tohoto důvodu vratná pružina tlačí kuželku ventilu zpět na sedlo ventilu. Zpětné tlakové vlny se generují, když je tryska zavřená. Tyto vlny jsou úspěšně tlumeny škrticí klapkou vypouštěcího ventilu. Všechny tyto akce zabraňují nežádoucímu vstřikování paliva do pracovní komory spalování vznětového motoru.

Zařízení pro předvádění injekce

Toto zařízení se skládá z následujících prvků:

  1. vačka podložka;
  2. kulový čep;
  3. píst pro nastavení úhlu předstihu vstřikování;
  4. podvodní a odbočný kanál;
  5. regulační ventil;
  6. lamelové čerpadlo pro čerpání paliva;
  7. odstranění paliva;
  8. přívod paliva;
  9. dodávka z palivové nádrže;
  10. ovládací pístová pružina;
  11. vratná pružina;
  12. ovládací píst;
  13. prstencová tlaková těsnicí komora;
  14. škrticí klapka;
  15. elektromagnetický ventil (zavřený) pro nastavení začátku vstřikování;

Optimální proces spalování a nejlepší výkonové charakteristiky ve vztahu k dieselovému spalovacímu motoru jsou možné pouze tehdy, když okamžik začátku spalování směsi nastane v určité poloze klikového hřídele nebo pístu ve válci dieselového motoru.

Zařízení pro předstih vstřikování plní jeden velmi důležitý úkol, kterým je zvětšení úhlu zahájení dodávky paliva v okamžiku, kdy dojde ke zvýšení rychlosti klikového hřídele. Toto zařízení strukturálně obsahuje:

  • snímač úhlu otáčení hnacího hřídele vstřikovacího čerpadla;
  • Řídicí blok;
  • elektromagnetický ventil pro nastavení okamžiku začátku vstřikování;

Zařízení poskytuje velmi optimální okamžik začátku vstřikování, který se ideálně hodí k provoznímu režimu motoru a jeho zátěži. Kompenzace se provádí za časový posun, který je určen zkrácením doby vstřikování a zapalování se zvyšující se rychlostí.

Toto zařízení je vybaveno hydraulickým pohonem a je zabudováno do spodní části skříně vstřikovacího čerpadla tak, že je umístěno napříč podélnou osou čerpadla.

Činnost zařízení pro předvádění injekce

Vačková podložka (1) zajišťuje vstup kulového čepu (2) do příčného otvoru plunžru (3) takovým způsobem, že translační pohyb plunžru se transformuje na otáčení vačkové podložky. Píst má uprostřed ovládací ventil (5). Tento ventil otevírá a zavírá pilotní otvor v pístu. Podél osy plunžru (3) je ovládací píst (12), který je zatížen pružinou (10). Píst je zodpovědný za polohu regulačního ventilu.

Elektromagnetický ventil pro nastavení momentu začátku vstřikování (15) je umístěn přes osu pístu. Elektronická jednotka, která ovládá vysokotlaké palivové čerpadlo, působí na píst zařízení pro posun vpřed prostřednictvím tohoto ventilu. Řídicí jednotka dodává proudové impulsy v nepřetržitém režimu. Tyto impulsy se vyznačují konstantní frekvencí a proměnným pracovním cyklem. Ventil mění tlak, který působí na ovládací píst ve struktuře zařízení.

Pojďme shrnout

Tento materiál je zaměřen na co nejpřístupnější a nejsrozumitelnější seznámení uživatelů našeho zdroje se složitou strukturou vysokotlakého palivového čerpadla a přehledem jeho hlavních prvků. Zařízení a obecný princip práce vysokotlakého palivového čerpadla umožňuje hovořit o bezproblémovém provozu pouze v případě, že je dieselová jednotka naplněna vysoce kvalitním palivem a motorovým olejem.

Jak jste již pochopili, motorová nafta nízké kvality je hlavním nepřítelem složitých a drahých zařízení na naftu, jejichž oprava často není příliš levná.

Pokud s dieselovým motorem pracujete opatrně, důsledně dodržujte a dokonce zkraťte servisní intervaly pro výměnu mazivo, vezměte v úvahu další důležité požadavky a doporučení, pak vstřikovací čerpadlo jistě odpoví svému pečujícímu majiteli s výjimečnou spolehlivostí, účinností a záviděníhodnou trvanlivostí.

Používá se v celé řadě vozidel a zařízení a je založen na spalování směsi paliva a vzduchu a energii uvolněné v důsledku tohoto procesu. Aby však elektrárna fungovala, musí být palivo dodáváno po částech v přesně definovaných časech. A tento úkol spočívá v napájecím systému, který je součástí konstrukce motoru.

Systémy dodávky paliva pro motory se skládají z několika stavebních bloků, z nichž každý má svůj vlastní účel. Některé z nich filtrují palivo a odstraňují z něj znečišťující prvky, zatímco jiné provádějí dávkování a dodávají ho do sacího potrubí nebo přímo do válce. Všechny tyto prvky plní svoji funkci s palivem, které je stále potřeba jim dodat. A to zajišťují palivová čerpadla používaná při návrhu systémů.

Sestava čerpadla

Jako u každého kapalinového čerpadla je úkolem jednotky použité při konstrukci motoru pumpovat palivo do systému. Navíc téměř všude je nutné, aby byl dodáván pod určitým tlakem.

Typy palivových čerpadel

Různé typy motorů používají vlastní typy palivových čerpadel. Ale obecně je lze všechny rozdělit do dvou kategorií - nízký a vysoký tlak. Použití konkrétní jednotky závisí na konstrukčních vlastnostech a principu provozu elektrárny.

Vzhledem k tomu, že v benzínových motorech je hořlavost benzinu mnohem vyšší než motorová nafta a současně se zapaluje směs paliva a vzduchu ze zdroje jiného výrobce, není v systému vyžadován vysoký tlak. Proto konstrukce využívá nízkotlaká čerpadla.

Čerpadlo benzínového motoru

Je však třeba poznamenat, že v systémech vstřikování benzinu nejnovější generace je palivo přiváděno přímo do válce (), takže benzín musí být dodáván již pod vysokým tlakem.

Pokud jde o dieselové motory, jejich směs se vznítí vlivem tlaku ve válci a teploty. Kromě toho je palivo samotné vstřikováno přímo do spalovacích komor, takže aby jej mohl vstřikovač vstřikovat, je zapotřebí značného tlaku. A k tomu je v konstrukci použito vysokotlaké čerpadlo (vysokotlaké čerpadlo). Všimli jsme si však, že použití nízkotlakého čerpadla v konstrukci energetického systému nebylo bez, protože samotné vstřikovací čerpadlo nemůže čerpat palivo, protože jeho úkol zahrnuje pouze kompresi a dodávku do vstřikovačů.

Všechna čerpadla používaná v elektrárnách odlišné typy lze také rozdělit na mechanické a elektrické. V prvním případě je jednotka poháněna elektrárnou (používá se převodový pohon nebo hřídelové vačky). Pokud jde o elektrické, jsou poháněny vlastním elektromotorem.

Přesněji řečeno, u benzínových motorů se používají pouze nízkotlaká čerpadla. A pouze ve vstřikovači s přímým vstřikováním je vysokotlaké palivové čerpadlo. Současně v modelech karburátorů měla tato jednotka mechanický pohon, ale u vstřikovacích modelů se používají elektrické prvky.

Mechanické palivové čerpadlo

V dieselových motorech se používají dva typy čerpadel - nízkotlaké, které čerpá palivo, a vysokotlaké, které stlačuje motorovou naftu, než vstoupí do trysek.

Napouštěcí čerpadlo motorové nafty je obvykle mechanicky poháněno, i když existují elektrické modely. Pokud jde o vstřikovací čerpadlo, je uvedeno do provozu z elektrárny.

Rozdíl v tlaku generovaném mezi nízkotlakými a vysokotlakými čerpadly je velmi markantní. Takže pro provoz systému vstřikovací energie stačí pouze 2,0-2,5 baru. Toto je však rozsah pracovního tlaku samotného vstřikovače. Čerpací jednotka paliva, jako obvykle, jí poskytuje malý přebytek. Tlak vstřikovacího palivového čerpadla se tedy pohybuje od 3,0 do 7,0 barů (v závislosti na typu a stavu prvku). Pokud jde o karburátorové systémy, benzín je tam dodáván prakticky bez tlaku.

Ale u vznětových motorů je k dodávce paliva potřeba velmi vysoký tlak. Pokud vezmeme nejnovější generaci systému Common Rail, pak tlak nafty v okruhu „vstřikovacího čerpadla“ může dosáhnout 2200 barů. Čerpadlo je proto poháněno elektrárnou, protože ke svému fungování vyžaduje hodně energie a není vhodné instalovat výkonný elektromotor.

Provozní parametry a generovaný tlak přirozeně ovlivňují konstrukci těchto sestav.

Druhy plynových čerpadel, jejich vlastnosti

Nebudeme rozebírat zařízení benzínového čerpadla motoru karburátoru, protože takový energetický systém se již nepoužívá a je strukturálně velmi jednoduchý a není na něm nic zvláštního. Ale čerpadlo elektrického vstřikovače paliva by mělo být zváženo podrobněji.

Stojí za zmínku, že používají různé stroje odlišné typy palivová čerpadla lišící se designem. Ale v každém případě je jednotka rozdělena na dvě části - mechanickou, která zajišťuje vstřikování paliva, a elektrickou, která pohání první část.

Čerpadla lze použít na vstřikovací vozidla:

  • Vakuum;
  • Váleček;
  • Ozubené kolo;
  • Odstředivý;

Rotační čerpadla

A rozdíl mezi nimi spočívá hlavně v mechanické části. A pouze zařízení vakuového palivového čerpadla je zcela odlišné.

Vakuum

Provoz vakuové pumpy je založen na konvenčním benzínovém čerpadle karburátorového motoru. Jediný rozdíl je v pohonu, ale samotná mechanická část je téměř identická.

Existuje membrána, která rozděluje pracovní modul na dvě komory. V jedné z těchto komor jsou dva ventily - vstup (připojený kanálem k nádrži) a výstup (vedoucí k palivovému potrubí, které dodává palivo dále do systému).

Tato membrána při pohybu vpřed vytváří v komoře s ventily vakuum, které vede k otevření vstupního prvku a vstřikování benzínu do něj. Při zpětném pohybu se sací ventil zavře, ale výfukový ventil se otevře a palivo se jednoduše natlačí do potrubí. Obecně je vše jednoduché.

Pokud jde o elektrickou část, pracuje na principu zásuvného relé. To znamená, že existuje jádro a vinutí. Když je na vinutí aplikováno napětí, magnetické pole, které v něm vzniká, vtahuje jádro připojené k membráně (dochází k jeho translačnímu pohybu). Jakmile napětí zmizí, vratná pružina vrátí membránu do původní polohy (zpětný pohyb). Přívod impulzů do elektrické části je řízen elektronickou řídicí jednotkou vstřikovače.

Váleček

Pokud jde o ostatní typy, jejich elektrická část je v zásadě identická a jedná se o konvenční elektrický motor. stejnosměrný proud, napájeno sítí 12 V. Mechanické části jsou ale jiné.

Válečkové palivové čerpadlo

U válečkového čerpadla jsou pracovními prvky rotor s drážkami, ve kterých jsou instalovány válečky. Tato struktura je umístěna v pouzdře s vnitřní dutinou složitého tvaru, která má komory (vstup a výstup, vytvořené ve formě drážek a připojené k napájecímu a výstupnímu potrubí). Podstata práce spočívá v tom, že válce jednoduše destilují benzín z jedné komory do druhé.

Ozubené kolo

Typ ozubeného kola používá dva převody namontované jeden uvnitř druhého. Vnitřní ozubené kolo je menší a sleduje excentrickou dráhu. Díky tomu je mezi ozubenými koly komora, ve které je palivo zachyceno z přívodního kanálu a čerpáno do výfukového kanálu.

Zubové čerpadlo

Odstředivý typ

Válečkové a převodové typy elektrických benzínových čerpadel jsou méně časté než odstředivá, jsou také turbína.

Odstředivé čerpadlo

Tento typ uspořádání palivového čerpadla zahrnuje oběžné kolo s velkým počtem lopatek. Tato turbína při otáčení vytváří víry benzínu, které zajišťují její sání do čerpadla a další tlačení do potrubí.

Trochu zjednodušeně jsme prozkoumali zařízení palivových čerpadel. Ve své konstrukci jsou skutečně další sací a tlakové redukční ventily, jejichž úkolem je dodávat palivo pouze v jednom směru. To znamená, že benzín, který vstoupil do čerpadla, se může vrátit do nádrže pouze zpětným potrubím poté, co prošel všemi základními prvky energetického systému. Úkolem jednoho z ventilů je také za určitých podmínek zablokovat a zastavit vstřikování.

Turbínové čerpadlo

Pokud jde o vysokotlaká čerpadla používaná v naftových motorech, princip činnosti je tam radikálně odlišný a o takových uzlech energetického systému se můžete podrobně dozvědět zde.

Palivové čerpadlo (zkráceně palivové čerpadlo) je navrženo tak, aby plnilo následující funkce - dodávání hořlavé směsi pod vysokým tlakem do palivového systému spalovacího motoru a regulace jeho vstřikování v určitých časech. Proto je palivové čerpadlo považováno za nejdůležitější zařízení pro dieselové a benzínové motory.

Většinou se u dieselových motorů používají vstřikovací čerpadla. A v benzínových motorech se vstřikovací čerpadla nacházejí pouze v těch jednotkách, ve kterých se používá systém přímého vstřikování paliva. Čerpadlo v benzínovém motoru současně pracuje s mnohem nižším zatížením, protože není vyžadován tak vysoký tlak jako v dieselovém motoru.

Hlavními konstrukčními prvky palivového čerpadla jsou plunžr (píst) a válec (pouzdro) malé velikosti, které jsou spojeny do jediného systému pístů (dvojice) vyrobeného z vysokopevnostní oceli s velkou přesností.

Výroba páru plunžru je ve skutečnosti poměrně obtížný úkol, který vyžaduje speciální vysoce přesné stroje. Za celek Sovětský svaz pokud paměť slouží, byl jen jeden závod, kde se vyráběly páry plunžrů.

Jak se dnes v naší zemi vyrábějí plunžrové páry, můžete vidět na tomto videu:

Mezi párem plunžru je vytvořena velmi malá mezera, takzvané přesné párování. To je dokonale ukázáno na videu, kdy píst vstupuje do válce velmi hladce a vznáší se pod vlastní vahou.

Jak jsme již řekli dříve, palivové čerpadlo se používá nejen k včasnému přívodu hořlavé směsi do palivového systému, ale také k distribuci prostřednictvím trysek do válců v souladu s typem motoru.

Vstřikovače jsou spojovacím článkem v tomto řetězci, takže jsou s čerpadlem spojeny potrubím. Vstřikovače jsou připojeny ke spalovací komoře spodní atomizační částí vybavenou malými otvory pro účinné vstřikování paliva s jeho dalším zapalováním. Úhel předstihu umožňuje určit přesný moment vstřikování vozidla do spalovací komory.

Typy palivových čerpadel

V závislosti na konstrukčních vlastnostech existují tři hlavní typy vstřikovacích čerpadel - distribuční, in -line, hlavní.

Inline vstřikovací čerpadlo

Tento typ vysokotlakého palivového čerpadla je vybaven dvojicemi pístů umístěnými vedle sebe (odtud název). Jejich počet striktně odpovídá počtu pracovních válců motoru.

Jeden pár plunžru tedy dodává palivo do jednoho válce.

Páry jsou instalovány ve skříni čerpadla se vstupními a výstupními kanály. Píst se spouští pomocí vačkového hřídele spojeného zase s klikovým hřídelem, ze kterého se přenáší otáčení.

Vačkový hřídel čerpadla při otáčení vačkami působí na tlačné prvky pístu a nutí je pohybovat se uvnitř pouzder čerpadla. V tomto případě se vstupní a výstupní otvory střídavě otevírají a zavírají. Když se píst pohybuje nahoru po objímce, vytvoří se tlak potřebný k otevření vypouštěcího ventilu, kterým je stlačené palivo směrováno palivovým potrubím ke konkrétnímu vstřikovači.

Okamžik dodávky paliva a přizpůsobení jeho množství požadovaného v určitém časovém okamžiku lze provést buď pomocí mechanického zařízení, nebo pomocí elektroniky. Taková úprava je nutná k nastavení přívodu paliva do válců motoru v závislosti na otáčkách klikového hřídele (otáčky motoru).

Mechanické ovládání je zajištěno pomocí speciální odstředivé spojky, která je připevněna k vačkovému hřídeli. Princip činnosti takové spojky je uzavřen v závažích, která jsou uvnitř spojky a mají schopnost pohybu pod působením odstředivé síly.

Odstředivá síla se mění se zvýšením (nebo snížením) otáček motoru, díky čemuž se závaží buď rozcházejí k vnějším okrajům spojky, nebo se opět přibližují k ose. To vede k posunutí vačkového hřídele vzhledem k pohonu, a proto se provozní režim pístů mění, a proto se zvýšením rychlosti klikového hřídele motoru je zajištěno včasné vstřikování paliva a pozdě, jak jste uhodli, s poklesem rychlosti.

Řadová palivová čerpadla jsou extrémně spolehlivá. Jsou mazány motorovým olejem ze systému mazání motoru. Na kvalitu paliva nejsou vůbec vybíraví. K dnešnímu dni je použití takových čerpadel kvůli jejich objemnosti omezeno na střední a těžká nákladní vozidla. Asi do roku 2000 se používaly také na lehké dieselové motory.

Distribuční vstřikovací čerpadlo

Na rozdíl od řadového vysokotlakého čerpadla může mít distribuční vstřikovací čerpadlo buď jeden nebo dva písty, v závislosti na objemu motoru a podle toho na požadovaném objemu paliva.

A tyto jeden nebo dva plunžry slouží všem válcům motoru, které mohou být 4, 6, 8 a 12. Díky své konstrukci je ve srovnání s řadovými vstřikovacími čerpadly distribuční čerpadlo kompaktnější a váží méně a současně je schopen zajistit rovnoměrnější dodávku paliva.

Hlavní nevýhodou tohoto typu čerpadla je jejich relativní křehkost. Distribuční čerpadla jsou instalována pouze v osobních automobilech.

Distribuční vstřikovací čerpadlo může být vybaveno odlišné typy pohony pístu. Všechny tyto typy pohonů jsou vačkové a jsou: koncové, interní, externí.

Nejúčinnější jsou koncové a vnitřní pohony, které jsou zbaveny zatížení vytvořeného tlakem paliva na hnací hřídel, v důsledku čehož slouží o něco déle než čerpadla s externím vačkovým pohonem.

Mimochodem, stojí za zmínku, že dovážená čerpadla od společností Bosch a Lucas, která se nejčastěji používají v automobilovém průmyslu, jsou vybavena pouze koncovým pohonem a interním pohonem a externí pohon zajišťují čerpadla řady ND domácí produkce.

Konec Cam Drive

U tohoto typu pohonu, který se používá u čerpadel Bosch VE, je hlavním prvkem distribuční píst určený k natlakování a distribuci paliva v palivových lahvích. V tomto případě rozdělovací plunžr provádí rotační a vratné pohyby během rotačních pohybů vačkové podložky.

Pístový pohyb plunžru se provádí současně s otáčením vačkové podložky, která se opírající se o válečky pohybuje po nepohyblivém prstenci po poloměru, to znamená, jako by kolem něj běžela.

Působení podložky na píst zajišťuje vysoký tlak paliva. Návrat pístu do původního stavu se provádí díky pružinovému mechanismu.

Distribuce paliva ve válcích nastává díky tomu, že hnací hřídel zajišťuje rotační pohyby píst.

Dodané množství paliva lze zajistit pomocí elektronického (elektromagnetický ventil) nebo mechanického (odstředivá spojka) zařízení. Nastavení se provádí otáčením pevného (neotáčivého) nastavovacího kroužku o určitý úhel.

Provozní cyklus čerpadla se skládá z následujících fází: vstřikování části paliva do prostoru pístu, nárůst tlaku v důsledku stlačení a distribuce paliva mezi válci. Poté se píst vrátí do původní polohy a cyklus se znovu opakuje.

Interní vačkový pohon

Interní pohon se používá u rotačních distribučních vstřikovacích čerpadel, například u čerpadel Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC... U tohoto typu čerpadla se dodávka a distribuce paliva provádí pomocí dvou zařízení: pístu a rozdělovací hlavy.

Vačkový hřídel je vybaven dvěma opačně umístěnými písty, které zajišťují proces vstřikování paliva, čím menší je vzdálenost mezi nimi, tím vyšší je tlak paliva. Po zvýšení tlaku palivo proudí do vstřikovačů kanály rozdělovací hlavy přes tlakové ventily.

Přívod paliva do pístů zajišťuje speciální posilovací čerpadlo, které se může lišit v závislosti na typu jeho konstrukce. Může to být buď zubové čerpadlo, nebo rotační lopatkové čerpadlo. Pomocné čerpadlo je umístěno ve skříni čerpadla a je poháněno hnacím hřídelem. Ve skutečnosti je instalován přímo na tento hřídel.

Nebudeme uvažovat o distribučním čerpadle s externím pohonem, protože s největší pravděpodobností je jejich hvězda blízko západu slunce.

Hlavní vstřikovací čerpadlo

Tento typ palivového čerpadla se používá v systému dodávky paliva Common Rail, ve kterém je palivo nejprve nahromaděno v palivové liště, než se dostane do vstřikovačů. Hlavní čerpadlo je schopno zajistit vysokou dodávku paliva - přes 180 MPa.

Hlavní čerpadlo může být jedno, dvou nebo třípístkové. Pohon plunžru zajišťuje vačková podložka nebo hřídel (samozřejmě také vačka), které se v čerpadle otáčejí, jinými slovy otáčejí.

V tomto případě se v určité poloze vaček píst pohybuje působením pružiny dolů. V tuto chvíli se komprimační komora roztahuje, díky čemuž v ní klesá tlak a vytváří se vakuum, které nutí otevřít sací ventil, kterým palivo prochází do komory.

Zvednutí pístu je doprovázeno zvýšením tlaku uvnitř komory a uzavřením sacího ventilu. Když je dosažen tlak, na který je čerpadlo nastaveno, otevře se výfukový ventil, kterým se čerpá palivo do kolejnice.

V hlavním čerpadle je proces dodávky paliva řízen dávkovacím palivovým ventilem (který se otevírá nebo zavírá o požadované množství) pomocí elektroniky.

Každý motor automobilu má energetický systém, který mísí složky hořlavé směsi a dodává je do spalovacích komor. Konstrukce energetického systému závisí na tom, na jaké palivo elektrárna pracuje. Nejběžnější je však jednotka poháněná benzínem.

Aby mohl energetický systém míchat složky směsi, musí je přijímat také z nádoby, ve které je benzín umístěn - palivové nádrže. A za tímto účelem je v konstrukci zahrnuto čerpadlo pro dodávku benzínu. A zdá se, že tato součást není nejdůležitější, ale bez její práce se motor jednoduše nespustí, protože benzín nevstoupí do válců.

Typy plynových čerpadel a jejich fungování

Na automobilech se používají dva typy benzínových čerpadel, lišících se nejen designem, ale také místem instalace, ačkoli mají stejný úkol - pumpovat benzín do systému a zajistit jeho dodávku do válců.

Podle konstrukčního typu jsou benzínová čerpadla rozdělena na:

  1. Mechanické;
  2. Elektrický.

1. Mechanický typ

Na je použito benzínové čerpadlo mechanického typu. Obvykle je umístěn na hlavě pohonné jednotky, protože je poháněn vačkovým hřídelem. Díky vakuu vytvářenému membránou se do něj čerpá palivo.

Jeho konstrukce je docela jednoduchá - v těle je umístěna membrána (membrána), která je zespodu odpružena a je připevněna podél centrální části k tyči spojené s hnací pákou. V horní části čerpadla jsou dva ventily - vstupní a výstupní, stejně jako dvě armatury, jeden z nich čerpá benzín do čerpadla a z druhého zhasne a vstupuje do karburátoru. Pracovní oblastí mechanického typu je dutina nad membránou.

Plynové čerpadlo pracuje podle tohoto principu - na vačkovém hřídeli je speciální excentrická vačka, která čerpadlo pohání. Během provozu motoru rotující hřídel s horní částí vačky působí na tlačný prvek, který tlačí na hnací páku. To zase stáhne stonek spolu s membránou, čímž překoná sílu pružiny. Z tohoto důvodu se v prostoru nad membránou vytvoří vakuum, díky kterému se sací ventil vypne a do dutiny se čerpá benzín.

Video: Jak funguje plynové čerpadlo

Jakmile se hřídel otočí, pružina vrátí zdvihátko, hnací rameno a membránu společně s představcem. Z tohoto důvodu stoupá tlak v dutině nad membránou, díky čemuž se vstupní ventil zavírá a výstupní ventil se otevírá. Stejný tlak vytlačuje benzín z dutiny do výstupu a proudí do karburátoru.

To znamená, že veškerá práce mechanického typu nečerpadla je postavena na tlakových ztrátách. Všimli jsme si však, že celý energetický systém karburátoru nevyžaduje velký tlak, a proto je tlak, který vytváří mechanické palivové čerpadlo, malý, hlavní věcí je, že tato jednotka poskytuje požadované množství benzínu v karburátoru.

Takové plynové čerpadlo pracuje neustále, když je motor v chodu. Když se pohonná jednotka zastaví, zastaví se dodávka benzínu, protože čerpadlo také zastaví čerpání. Aby bylo dost paliva na nastartování motoru a jeho fungování, dokud se systém díky vakuu nenaplní, jsou v karburátoru komory, do kterých se nalévá benzín i během předchozího provozu motoru.

2. Elektrické palivové čerpadlo, jejich typy

V systémech vstřikování paliva je benzín vstřikován tryskami, a proto je nutné, aby k nim palivo přišlo již pod tlakem. Proto zde není možné použít čerpadlo mechanického typu.

K přívodu benzínu do systému vstřikování paliva slouží elektrické palivové čerpadlo. Takové čerpadlo je umístěno v palivovém potrubí nebo přímo v nádrži, což zajišťuje vstřikování benzínu pod tlakem do všech součástí energetického systému.

Zmiňme jen nejmodernější vstřikovací systém - s přímým vstřikováním. Funguje na principu naftového systému, to znamená, že benzín je vstřikován přímo do válců pod vysokým tlakem, což běžné elektrické čerpadlo nedokáže zajistit. Takový systém proto používá dva uzly:

  1. První je elektrický, instalovaný v nádrži, a zajišťuje plnění systému palivem.
  2. Druhé čerpadlo je vysokotlaké čerpadlo (vysokotlaké palivové čerpadlo), má mechanický pohon a jeho úkolem je zajistit značný tlak paliva před jeho přiváděním do vstřikovačů.

Ale prozatím nebudeme uvažovat o vysokotlakém palivovém čerpadle, ale projdeme obvyklými elektrickými plynovými čerpadly, která jsou umístěna buď poblíž nádrže a jsou zaříznuta do palivového potrubí, nebo jsou instalována přímo do kontejneru.

Video: Benzinové čerpadlo, kontrolní test

Existuje velké množství druhů, ale nejrozšířenější jsou tři typy:

  • rotační válec;
  • Ozubené kolo;
  • odstředivý (turbína);

Rotační válečkové elektrické čerpadlo se týká čerpadel, která jsou instalována v palivovém potrubí. Jeho konstrukce zahrnuje elektrický motor, na jehož rotoru je instalován kotouč s válečky. To vše je umístěno v kleci kompresoru. Rotor je navíc vůči kompresoru mírně posunutý, to znamená, že existuje excentrické uspořádání. Také kompresor má dva výstupy - jedním benzín vstupuje do čerpadla a druhým odchází.

Funguje to takto: když se rotor otáčí, válečky procházejí vstupní zónou, díky čemuž se vytváří vakuum a do čerpadla se čerpá benzín. Jeho válečky zachycují a přenášejí do výstupní oblasti, ale dříve, díky excentrickému uspořádání, je palivo stlačeno, čehož je dosaženo tlaku.

Kvůli excentrickému pohybu funguje také zubové čerpadlo, které je také instalováno v palivovém potrubí. Ale místo rotoru a kompresoru má ve své konstrukci dva vnitřní převody, to znamená, že jeden z nich je umístěn uvnitř druhého. V tomto případě je vnitřní ozubené kolo přední, je připojeno k hřídeli elektromotoru a je posunuto vzhledem k druhému - poháněnému. Během provozu takového čerpadla je palivo čerpáno zuby ozubených kol.

Ale u automobilu se nejčastěji používá odstředivé elektrické palivové čerpadlo, které je instalováno přímo do nádrže a již je k němu připojeno palivové potrubí. Jeho dodávka paliva se provádí díky oběžnému kolu, které má velký počet lopatek a je umístěno uvnitř speciální komory. Jak se toto oběžné kolo otáčí, vytvářejí se víry, které pomáhají nasávat a stlačovat benzín, což vytváří tlak před vstupem do palivového potrubí.

Toto jsou zjednodušená schémata nejběžnějších elektrických benzínových čerpadel. Ve skutečnosti jejich design zahrnuje ventily, kontaktní systémy pro připojení k palubní síti atd.

Všimněte si, že již během startu vstřikovací elektrárny by měl systém již obsahovat palivo pod tlakem. Proto je elektrické palivové čerpadlo řízeno elektronickou řídicí jednotkou a zapíná se v provozu před spuštěním startéru.

Hlavní poruchy palivového čerpadla

Video: Když je palivové čerpadlo „nemocné“

Všechna palivová čerpadla mají díky relativně jednoduché konstrukci poměrně dlouhou životnost.

U mechanických částí jsou problémy vzácné. Vznikají nejčastěji v důsledku prasknutí membrány nebo opotřebení hnacích prvků. V prvním případě čerpadlo přestane čerpat palivo úplně a ve druhém jej dodává v nedostatečném množství.

Kontrola takového plynového čerpadla nebude obtížná, stačí odstranit horní kryt a posoudit stav membrány. Můžete také odpojit palivové potrubí od jednotky od karburátoru, spustit jej do nádoby a nastartovat motor. V provozuschopném prvku je palivo dodáváno v stejnoměrných porcích dostatečně silným proudem.

U vstřikovacích motorů má porucha elektrického palivového čerpadla určité příznaky - auto nestartuje dobře, je znatelný pokles výkonu a je možné přerušení provozu motoru.

Tato označení mohou samozřejmě způsobit poruchy různé systémy, proto bude nutná další diagnostika, při které se výkon čerpadla kontroluje měřením tlaku.

Ale seznam poruch, kvůli kterým tato jednotka nepracuje správně, není tolik. Čerpadlo proto může přestat fungovat kvůli silnému a systematickému přehřívání. To se děje kvůli zvyku nalévat malé části benzínu do nádrže, protože palivo pro tuto jednotku funguje jako chladivo.

Tankování paliva nízké kvality může snadno vést k poruchám. Nečistoty a cizí částice přítomné v takovém benzínu, které se dostávají do jednotky, vedou ke zvýšenému opotřebení součásti.

Problémy mohou také nastat prostřednictvím elektrické části. Oxidace a poškození kabeláže může mít za následek nedostatečné napájení čerpadla.

Všimněte si toho, že většina poruch, ke kterým dochází v důsledku poškození nebo opotřebení součástí palivového čerpadla, je obtížné odstranit, a proto často, pokud je jeho výkon rozbitý, je jednoduše vyměněn.