مضخة الوقود danfoss. جهاز مضخات الوقود ذات الضغط العالي والمنخفض. مضخة بمكبس أحادي مع تحكم إلكتروني

يستخدم في مجموعة متنوعة من أنواع النقل والمعدات ، ويعتمد على احتراق خليط الوقود والهواء والطاقة المنبعثة نتيجة لهذه العملية. ولكن لكي تعمل محطة الطاقة ، يجب توفير الوقود في أجزاء في لحظات محددة بدقة. وتكمن هذه المهمة في نظام إمداد الطاقة المتضمن في تصميم المحرك.

تتكون أنظمة إمداد وقود المحرك من عدد من المكونات ، ولكل منها مهمة مختلفة. بعضهم يقوم بترشيح الوقود وإزالة الملوثات منه ، والبعض الآخر يقيسه ويزوده 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 تصميمات الأنظمة.

مضخة كاملة

مثل أي مضخة سائلة ، تتمثل مهمة التجميع المستخدم في تصميم المحرك في ضخ الوقود في النظام. علاوة على ذلك ، من الضروري في كل مكان تقريبًا أن يتم توفيره تحت ضغط معين.

أنواع مضخات الوقود

تستخدم أنواع مختلفة من المحركات أنواعها الخاصة من مضخات الوقود. ولكن بشكل عام ، يمكن تقسيمها جميعًا إلى فئتين - منخفضة و ضغط مرتفع. تعتمد العقدة التي يجب استخدامها على ميزات التصميمومبدأ تشغيل محطة توليد الكهرباء.

لذلك ، بالنسبة لمحركات 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 ، يتم استخدام مضخات الضغط المنخفض في التصميم.

مضخة محرك البنزين

لكن تجدر الإشارة إلى أنه في أحدث جيل من أنظمة حقن البنزين ، يتم توفير الوقود مباشرة إلى الأسطوانة () ، لذلك يجب توفير البنزين بالفعل عند ضغط مرتفع.

أما بالنسبة لمحركات الديزل ، فيشتعل خليطها تحت تأثير الضغط في الأسطوانة ودرجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الوقود نفسه له حقنة مباشرة في غرف الاحتراق ، لذلك ، لكي تتمكن الفوهة من حقنها ، هناك حاجة إلى ضغط كبير. ولهذا الغرض ، يتم استخدام مضخة الضغط العالي (TNVD) في التصميم. لكننا نلاحظ أنه لم يكن من الممكن الاستغناء عن استخدام مضخة الضغط المنخفض في تصميم نظام الطاقة ، لأن مضخة الوقود ذات الضغط العالي نفسها لا تستطيع ضخ الوقود ، لأن مهمتها هي فقط الضغط والتزويد إلى فوهات.

جميع المضخات المستخدمة في محطات توليد الكهرباء أنواع مختلفةيمكن أيضًا تقسيمها إلى ميكانيكي وكهربائي. في الحالة الأولى ، يتم تشغيل التجميع بواسطة محطة طاقة (يتم استخدام محرك تروس أو من كاميرات العمود). أما بالنسبة للكهرباء ، فيتم تشغيلها بواسطة محركها الكهربائي.

وبشكل أكثر تحديدًا ، في محركات البنزين ، تستخدم أنظمة الطاقة مضخات الضغط المنخفض فقط. وفقط في حاقن 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 أيضًا. بالنسبة لمضخة الوقود ذات الضغط العالي ، يتم تشغيلها من محطة توليد الكهرباء.

الفرق في الضغط المتولد بين 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. لذلك ، يتراوح ضغط مضخة حاقن الوقود من 3.0 إلى 7.0 بار (حسب نوع وحالة العنصر). بالنسبة لأنظمة المكربن ​​، يتم توفير البنزين هناك بدون ضغط عمليًا.

لكن في محركات الديزل ، هناك حاجة إلى ضغط مرتفع للغاية لتزويد الوقود. إذا أخذنا أحدث جيل من نظام Common Rail ، فعندئذٍ في دائرة "حاقن مضخة الوقود عالي الضغط" ، يمكن أن يصل ضغط وقود الديزل إلى 2200 بار. لذلك ، يتم تشغيل المضخة بواسطة محطة توليد الكهرباء ، حيث إنها تتطلب الكثير من الطاقة للعمل ، ولا ينصح بتركيب محرك كهربائي قوي.

بطبيعة الحال ، تؤثر معاملات التشغيل والضغط المتولد على تصميم هذه الوحدات.

أنواع مضخات البنزين وخصائصها

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. لكن يجب النظر في مضخة حقن الوقود الكهربائية بمزيد من التفصيل.

وتجدر الإشارة إلى أن آلات مختلفة تستخدم أنواع مختلفةمضخات وقود مختلفة التصميم. ولكن على أي حال ، فإن التجميع ينقسم إلى مكونين - ميكانيكي يوفر حقن الوقود ، وكهربائي يحرك الجزء الأول.

يمكن استخدام المضخات في مركبات الحقن:

• مكنسة كهرباء؛
• أسطوانة؛
• هيأ؛
• نابذة؛

مضخات دوارة

والفرق بينهما يعود أساسًا إلى الجزء الميكانيكي. وفقط جهاز مضخة الوقود من النوع الفراغي مختلف تمامًا.

مكنسة كهرباء

يعتمد تشغيل مضخة التفريغ على مضخة بنزين تقليدية لمحرك مكربن. يكمن الاختلاف الوحيد في محرك الأقراص ، لكن الجزء الميكانيكي نفسه متطابق تقريبًا.

يوجد غشاء يقسم وحدة العمل إلى غرفتين. يوجد في إحدى هذه الغرف صمامان - مدخل (متصل بقناة إلى الخزان) ومخرج (يؤدي إلى خط الوقود الذي يزود النظام بالوقود).

هذا الغشاء ، أثناء الحركة الانتقالية ، يخلق فراغًا في الغرفة مع الصمامات ، مما يؤدي إلى فتح عنصر المدخل وضخ البنزين فيه. أثناء 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 الملف اللولبي. أي أن هناك نواة وملف. عندما يتم تطبيق الجهد على الملف ، فإن المجال المغناطيسي الذي ينشأ فيه يسحب القلب المرتبط 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 للحاقن.

أسطوانة

أما بالنسبة للأنواع الأخرى ، فإن الجزء الكهربائي لها ، من حيث المبدأ ، متطابق وهو محرك كهربائي تقليدي التيار المباشر، مدعوم بشبكة 12 V. الأجزاء الميكانيكية مختلفة.

مضخة وقود الأسطوانة

في المضخة الأسطوانية ، تكون عناصر العمل عبارة عن دوار به أخاديد مصنوعة حيث يتم تثبيت البكرات. يتم وضع هذا التصميم في مبيت به تجويف داخلي ذو شكل معقد ، به غرف (مدخل ومخرج ، مصنوعة على شكل أخاديد ومتصلة بخطوط الإمداد والعادم). يتلخص جوهر العمل في حقيقة أن البكرات تقوم ببساطة بتقطير البنزين من غرفة إلى أخرى.

هيأ

يستخدم نوع الترس ترسين مثبتين أحدهما داخل الآخر. الترس الداخلي أصغر ويتحرك على طول مسار غريب الأطوار. نتيجة لذلك ، توجد غرفة بين التروس ، يتم فيها التقاط الوقود من قناة الإمداد وضخه في قناة العادم.

مضخة والعتاد

نوع الطرد المركزي

تعد أنواع الأسطوانة والعتاد لمضخات البنزين الكهربائية أقل شيوعًا من مضخات الطرد المركزي ، كما أنها توربينات.

مضخة طرد مركزي

يشتمل هذا النوع من أجهزة ضخ الوقود على دافع مع عدد كبير من الشفرات. عند الدوران ، ينتج هذا التوربين دوامة من البنزين ، مما يضمن شفطه في المضخة ويدفعه إلى الخط.

قمنا بفحص ترتيب مضخات الوقود بطريقة مبسطة قليلاً. في الواقع ، يوجد في تصميمها صمامات سحب وضغط إضافية ، وتتمثل مهمتها في توفير الوقود في اتجاه واحد فقط. أي أن البنزين الذي دخل المضخة يمكن أن يعود فقط إلى الخزان على طول خط العودة ، ويمر عبر جميع العناصر المكونة لنظام الطاقة. أيضًا ، تشمل مهمة أحد الصمامات قفل وإيقاف الحقن في ظل ظروف معينة.

مضخة التوربينات

بالنسبة لمضخات الضغط العالي المستخدمة في محركات الديزل ، يختلف مبدأ التشغيل اختلافًا جذريًا هناك ، ويمكنك معرفة المزيد عن مكونات نظام الطاقة هذه هنا.

تم تصميم مضخة الوقود (التي يشار إليها اختصارًا باسم مضخة الوقود عالية الضغط) لأداء الوظائف التالية - توفير خليط قابل للاحتراق تحت ضغط عالٍ لنظام وقود محرك الاحتراق الداخلي ، فضلاً عن تنظيم حقنه في نقاط معينة. هذا هو السبب في أن مضخة الوقود تعتبر الأكثر جهاز مهملمحركات الديزل والبنزين.

تستخدم مضخات الحقن في الغالب ، بالطبع ، في محركات الديزل. وفي محركات البنزين ، توجد مضخات الوقود عالية الضغط فقط في تلك الوحدات التي تستخدم 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 الاتحاد السوفياتيكان هناك ، إذا كانت الذاكرة تعمل ، مصنع واحد فقط حيث تم صنع أزواج الغطاس.

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 بمزيج قابل للاشتعال ، ولكن أيضًا لتوزيعه عبر الفتحات في الأسطوانات وفقًا لنوع المحرك.

الفوهات هي الرابط في هذه السلسلة ، لذا فهي متصلة بالمضخة بواسطة خطوط الأنابيب. يتم توصيل الفتحات بغرفة الاحتراق عن طريق جزء الرش السفلي المجهز بفتحات صغيرة لحقن الوقود بكفاءة مع مزيد من الاشتعال. تتيح لك زاوية التقدم تحديد اللحظة الدقيقة لحقن السيارة في غرفة الاحتراق.

أنواع مضخات الوقود

اعتمادًا على ميزات التصميم ، هناك ثلاثة أنواع رئيسية من مضخات الحقن - التوزيع ، في الخط ، الرئيسي.

مضخة حقن مضمنة

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 مبيت المضخة ، والذي يحتوي على قنوات مدخل ومخرج. يتم تشغيل المكبس باستخدام عمود الحدبات ، المتصل بدوره بالعمود المرفقي ، والذي ينتقل منه الدوران.

يعمل عمود كامات المضخة ، عند تدويره بواسطة الكامات ، على دافعات الغطاسات ، مما يجبرها على التحرك داخل البطانات المضخة. في هذه الحالة ، يتم فتح وإغلاق فتحات المدخل والمخرج بالتناوب. عندما يتحرك المكبس لأعلى الكم ، يتم إنشاء الضغط اللازم لفتح صمام التوصيل ، والذي يتم من خلاله توجيه الوقود تحت الضغط عبر خط الوقود إلى فوهة معينة.

يمكن تنفيذ لحظة إمداد الوقود وتعديل الكمية المطلوبة في وقت معين إما باستخدام جهاز ميكانيكي أو باستخدام 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 من نوع الطرد المركزي الخاص ، والذي يتم تثبيته على عمود الكامة. يكمن مبدأ تشغيل هذا القابض في الأوزان الموجودة 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 نحو الحواف الخارجية للاقتران ، أو الاقتراب مرة أخرى من المحور. يؤدي هذا إلى إزاحة عمود الكامات بالنسبة إلى المحرك ، مما يؤدي إلى تغيير وضع تشغيل الغطاس ، وبالتالي ، مع زيادة سرعة المحرك ، يتم توفير حقن الوقود المبكر ، وتأخيرًا ، كما خمنت ، مع انخفاض في السرعة.

مضخات الوقود المضمنة موثوقة للغاية. يتم تشحيمها بزيت المحرك القادم 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 المتوسطة والثقيلة. حتى حوالي عام 2000 ، تم استخدامها أيضًا في محركات الديزل للركاب.

مضخة حقن التوزيع

على عكس المضخة ذات الضغط العالي المضمنة ، يمكن أن تحتوي مضخة الوقود عالية الضغط للتوزيع إما على واحد أو اثنين من الغطاس ، اعتمادًا على حجم المحرك ، وبالتالي الكمية المطلوبة من الوقود.

وتخدم هذه الغطاسات واحدة أو اثنتان جميع أسطوانات المحرك ، والتي يمكن أن تكون 4 و 6 و 8 و 12. إمداد وقود موحد.

العيب الرئيسي لهذا النوع من المضخات هو هشاشتها النسبية. يتم تركيب مضخات التوزيع فقط في سيارات الركاب.

يمكن تجهيز مضخة حقن التوزيع بأنواع مختلفة من محركات الغطاس. جميع أنواع محركات الأقراص هذه عبارة عن حدبة وهي: نهاية ، داخلية ، خارجية.

الأكثر كفاءة هي محركات الأقراص الأمامية والداخلية ، والتي تخلو من الأحمال الناتجة عن ضغط الوقود على عمود الإدارة ، ونتيجة لذلك فإنها تدوم لفترة أطول إلى حد ما 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 وداخلي ، وأن المضخات المنتجة محليًا من سلسلة ND لها محرك خارجي.

محرك كاميرا الوجه

في هذا النوع من المحركات ، المستخدم في مضخات Bosch VE ، يكون العنصر الرئيسي هو مكبس التوزيع ، المصمم لتوليد الضغط وتوزيع الوقود في أسطوانات الوقود. في هذه الحالة ، يقوم كباس الموزع بحركات دورانية وترددية أثناء الحركات الدورانية للكاميرا.

تتم الحركة الترددية للمكبس في وقت واحد مع دوران الكامة ، والتي ، بالاعتماد على البكرات ، تتحرك على طول الحلقة الثابتة على طول نصف القطر ، أي أنها تدور حولها ، كما كانت.

يوفر تأثير 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 يوفر الحركة الدورانية للمكبس.

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: ضخ جزء من الوقود في الفراغ الموجود أعلى المكبس ، والضغط بسبب الضغط ، وتوزيع الوقود على الأسطوانات. ثم يعود المكبس إلى موضعه الأصلي وتتكرر الدورة مرة أخرى.

محرك كام داخلي

يستخدم المحرك الداخلي في توزيع مضخات الحقن 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 توزيع.

عمود الحدبات مزود بغطاسين متقابلان ، مما يوفر عملية حقن الوقود ، فكلما قل المسافة بينهما ، زاد ضغط الوقود. بعد الضغط ، يندفع الوقود إلى الحقن عبر قنوات رأس الموزع عبر صمامات التوصيل.

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 المضخة المعززة في مبيت المضخة ويتم تشغيلها بواسطة عمود إدارة. في الواقع ، تم تثبيته مباشرة على هذا العمود.

لن نفكر في مضخة توزيع بمحرك خارجي ، لأن نجمهم على الأرجح قريب من غروب الشمس.

مضخة الحقن الرئيسية

يستخدم هذا النوع من مضخات الوقود في نظام إمداد الوقود بالسكك الحديدية المشتركة ، حيث يتراكم الوقود أولاً في سكة الوقود قبل أن يصل إلى المحاقن. المضخة الرئيسية قادرة على توفير إمداد وقود عالي - أكثر من 180 ميجا باسكال.

يمكن أن تكون المضخة الرئيسية ذات مكبس واحد أو اثنين أو ثلاثة. يتم توفير محرك المكبس بواسطة غسالة كامة أو عمود (أيضًا حدبة ، بالطبع) ، والتي تؤدي حركات دورانية في المضخة ، بمعنى آخر ، تدور.

في نفس الوقت ، في وضع معين للكاميرات ، تحت تأثير الزنبرك ، يتحرك المكبس لأسفل. في هذه اللحظة ، تتسع غرفة الضغط ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط فيها وتشكيل فراغ ، مما يؤدي إلى فتح صمام السحب ، والذي يمر من خلاله الوقود إلى الغرفة.

يرافق رفع المكبس زيادة في الضغط داخل الغرفة وإغلاق صمام المدخل. 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 قياس الوقود (الذي يفتح أو يغلق بالكمية المطلوبة) باستخدام الإلكترونيات.

مثل قلب الإنسان ، تقوم مضخة الوقود بتدوير الوقود عبر نظام الوقود. بالنسبة لمحركات البنزين ، يتم تنفيذ هذا الدور بواسطة مضخة وقود كهربائية ، ومحركات الديزل ، مضخة وقود عالية الضغط (TNVD).

تؤدي هذه الوحدة وظيفتين: فهي تضخ الوقود في الفتحات بكمية محددة بدقة وتحدد اللحظة التي يتم فيها حقنها في الأسطوانات. المهمة الثانية مشابهة لتغيير توقيت الاشتعال لمحركات البنزين. ومع ذلك ، منذ إدخال 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 أكبر بعدة مرات من القطر) ، وأسطوانة العمل ، مثبتة بدقة شديدة وإحكام مع بعضها البعض ، بحد أقصى 1-3 ميكرون ( لهذا السبب ، في حالة الفشل ، يتغير الزوج بالكامل). تحتوي الأسطوانة على قناة أو قناتين مدخل ، يدخل من خلالها الوقود ، ثم يتم دفعه للخارج بواسطة مكبس (مكبس) عبر صمام العادم.

يشبه مبدأ تشغيل زوج المكبس تشغيل محرك احتراق داخلي ثنائي الأشواط. يتحرك المكبس لأسفل ، ويخلق فراغًا داخل الأسطوانة ويفتح منفذ السحب. يندفع الوقود ، الذي يطيع قوانين الفيزياء ، لملء الفراغ المخلخل داخل الأسطوانة. بعد ذلك يبدأ المكبس في الارتفاع. أولاً ، يغلق منفذ السحب ، ثم يرفع الضغط داخل الأسطوانة ، ونتيجة لذلك ينفتح صمام العادم ويدخل الوقود تحت الضغط إلى الفوهة.

أنواع مضخات الوقود ذات الضغط العالي

هناك ثلاثة أنواع من مضخات الحقن ، ولكل منها جهاز مختلف ، ولكن هدف واحد:

• في النسق؛
• توزيعي
• جذع.

في أولهما ، يضخ زوج مكبس منفصل الوقود في كل أسطوانة ، على التوالي ، عدد الأزواج يساوي عدد الأسطوانات. يختلف مخطط مضخة وقود التوزيع عالي الضغط بشكل كبير عن المخطط المضمّن. 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 ، حيث يتم توزيعه لاحقًا بين الأسطوانات.

في السيارات ذات المحركات التي تعمل بالبنزين ، بنظام الحقن المباشر ، يتم ضخ الوقود بواسطة مضخة وقود كهربائية عالية الضغط ، ولكن (الضغط) يكون أقل عدة مرات هناك.

مضخة وقود عالية الضغط على الخط

كما ذكرنا سابقًا ، فإنه يحتوي على أزواج مكبس وفقًا لعدد الأسطوانات. جهازها بسيط للغاية. يتم وضع الأزواج في مبيت ، توجد بداخله قنوات وقود تحت الماء ومخرج. يوجد في الجزء السفلي من الغلاف عمود كامات مدفوع بعمود مرفقي ، ويتم ضغط الغطاسات باستمرار على الكاميرات بواسطة الينابيع.


مبدأ تشغيل مضخة الوقود هذه ليس معقدًا للغاية. تتدفق الكامة أثناء الدوران إلى دافع الغطاس ، مما يجبرها والمكبس على التحرك لأعلى ، وضغط الوقود في الأسطوانة. بعد إغلاق قنوات المخرج والمدخل (بالضبط في هذا التسلسل) ، يبدأ الضغط في الارتفاع إلى قيمة يتم بعدها فتح صمام التفريغ ، وبعد ذلك يتم توفير وقود الديزل للفوهة المقابلة. يشبه هذا المخطط تشغيل آلية توزيع الغاز للمحرك.

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 التي يتم توفيرها عن طريق تدوير المكبس. المخطط بسيط للغاية: إنه يحتوي على ترس ، وهو متصل بحامل متصل بدوره بدواسة الوقود. يحتوي السطح العلوي للمكبس على منحدر ، تتغير بسببه لحظة إغلاق المدخل في الأسطوانة ، وبالتالي كمية الوقود.

يجب تغيير لحظة إمداد الوقود عندما تتغير سرعة العمود المرفقي. للقيام بذلك ، يوجد قابض طرد مركزي على عمود الكامة ، توجد بداخله الأوزان. مع زيادة السرعة ، يتباعدون ، ويدور عمود الكامات بالنسبة إلى محرك الأقراص. نتيجة لذلك ، مع زيادة السرعة ، توفر مضخة الوقود حقنة سابقة ، وبقليل - حقنة لاحقة.


يوفر لهم جهاز مضخات الحقن المضمنة موثوقية عالية جدًا وبساطة. نظرًا لأن التشحيم يحدث مع زيت المحرك من نظام التزييت الخاص بوحدة الطاقة ، فإن هذا يجعلها مناسبة للتشغيل على وقود الديزل منخفض الجودة.

يتم تركيب مضخات الحقن على متن شاحنات متوسطة وثقيلة. تم إيقافها تمامًا على سيارات الركاب في عام 2000.

مضخة وقود لتوزيع الضغط العالي

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 انخفاض الوزن والأبعاد ، بالإضافة إلى إمداد وقود أكثر اتساقًا. العيب الرئيسي هو واحد - مدة خدمتهم أقل بكثير بسبب الحمل الثقيل ، لذلك يتم استخدامها فقط في السيارات.

هناك ثلاثة أنواع من مضخات حقن التوزيع:

1. مع محرك نهاية كام
2. مع محرك كام داخلي (مضخات دوارة) ؛
3. مع محرك كاميرا خارجي.

يوفر جهاز النوعين الأولين من المضخات عمر خدمة أطول مقارنة بالآخر ، نظرًا لعدم وجود أحمال طاقة على وحدات عمود الإدارة ، من ضغط الوقود ، فيها.

مخطط تشغيل مضخة وقود التوزيع 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 كاميرا تدور حول حلقة ثابتة على بكرات.


يتم تنظيم كمية الوقود الوارد ميكانيكيًا ، باستخدام قابض الطرد المركزي الموصوف أعلاه ، وعن طريق صمام كهرومغناطيسي ، يتم تطبيق إشارة كهربائية عليه. يتم تحديد تقدم حقن الوقود عن طريق تدوير الحلقة الثابتة بزاوية معينة.

تفترض الدائرة الدوارة ترتيبًا مختلفًا قليلاً لمضخة توزيع الوقود. تختلف ظروف تشغيل هذه المضخة إلى حد ما عن كيفية عمل مضخة الوقود عالية الضغط مع محرك الكاميرا الأمامية. يتم ضخ الوقود وتوزيعه ، على التوالي ، بواسطة غاطسين متعارضين ورأس موزع. يضمن دوران الرأس إعادة توجيه الوقود إلى الأسطوانات المناسبة.

مضخة الحقن الرئيسية

تقوم مضخة الوقود الرئيسية بتوجيه الوقود إلى سكة الوقود وتوفر ضغطًا أعلى مقارنة بالمضخات المضمنة ومضخات التوزيع. مخطط عمله مختلف إلى حد ما. يمكن ضخ الوقود بواسطة غطاس واحد أو اثنين أو ثلاثة مدفوعين بكامة أو عمود.


يتم التحكم في إمداد الوقود بواسطة صمام قياس إلكتروني. الحالة الطبيعية للصمام مفتوحة ، عند تلقي إشارة كهربائية ، يتم إغلاقها جزئيًا وبالتالي تنظيم كمية الوقود التي تدخل الأسطوانات.

ما هو TNND

مضخة الوقود ذات الضغط المنخفض مطلوبة لتزويد مضخة الوقود عالية الضغط بالوقود.عادة ما يتم تثبيته إما على غلاف مضخة الحقن أو بشكل منفصل ، ويقوم بضخ الوقود من خزان الغاز من خلال المرشحات الخشنة ، وبعد المرشحات الدقيقة ، مباشرة في مضخة الضغط العالي.

مبدأ عملها هو ما يلي. يتم تشغيلها بواسطة غريب الأطوار يقع على عمود الحدبات لمضخة الحقن. يتسبب الضغط ، الذي يتم ضغطه على القضيب ، في تحريك قضيب المكبس. يحتوي مبيت المضخة على قنوات مدخل ومخرج ، يتم حظرها بواسطة الصمامات.


مخطط تشغيل TNND على النحو التالي. تتكون دورة عمل مضخة الوقود ذات الضغط المنخفض من دورتين. خلال المرحلة التحضيرية الأولى ، يتحرك المكبس لأسفل ويمتص الوقود في الأسطوانة من الخزان ، بينما يتم إغلاق صمام التفريغ. عندما يتحرك المكبس لأعلى ، يتم حظر قناة الدخول بواسطة صمام الشفط ، وتحت ضغط متزايد ، ينفتح صمام العادم ، 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 ، ينخفض ​​المكبس مرة أخرى وتستأنف المضخة العمل.

بدلاً من المضخة الميكانيكية ، يمكن تركيب مضخة وقود كهربائية منخفضة الضغط على السيارة. غالبًا ما توجد في الآلات المجهزة بمضخات بوش (أوبل ، أودي ، بيجو ، إلخ). يتم تركيب مضخة كهربائية فقط على السيارات والحافلات الصغيرة. بالإضافة إلى الوظيفة الرئيسية ، فهي تعمل على إيقاف إمداد الوقود في حالة وقوع حادث.

تبدأ مضخة الحقن الكهربائي بالعمل في نفس الوقت مع المبدئ وتستمر في ضخ الوقود بسرعة ثابتة حتى يتم إيقاف تشغيل المحرك. يتم تصريف الوقود الزائد مرة أخرى إلى الخزان من خلال الصمام الجانبي. توضع مضخة كهربائية إما داخل خزان الوقود أو خارجه ، بين الخزان والفلتر الدقيق.

يحتوي أي محرك سيارة على نظام طاقة يضمن خلط مكونات الخليط القابل للاحتراق وتزويد غرف الاحتراق بها. يعتمد تصميم نظام الطاقة على نوع الوقود الذي تعمل عليه محطة الطاقة. لكن الأكثر شيوعًا هي الوحدة التي 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 ، والتي توفر إمدادات البنزين. ويبدو أن هذا المكون ليس هو الأهم ، ولكن بدون تشغيله ، لن يبدأ المحرك ببساطة ، لأن البنزين لن يتدفق إلى الأسطوانات.

أنواع مضخات البنزين ومبدأ عملها

يتم استخدام نوعين من مضخات البنزين في السيارات ، والتي تختلف ليس فقط في التصميم ، ولكن أيضًا في مكان التثبيت ، على الرغم من أن لها مهمة واحدة - ضخ البنزين في النظام والتأكد من تزويده بالأسطوانات.

حسب نوع البناء تنقسم مضخات البنزين إلى:

1. ميكانيكي؛
2. الكهرباء.

1. النوع الميكانيكي

يتم استخدام مضخة غاز ميكانيكية. عادة ما تكون موجودة على رأس كتلة محطة الطاقة ، حيث يتم دفعها من عمود الحدبات. يتم حقن الوقود فيه بسبب الفراغ الناتج عن الغشاء.

تصميمه بسيط للغاية - يوجد غشاء (غشاء) في الجسم ، محمل بنابض من الأسفل ومثبت بالقضيب المتصل برافعة القيادة على طول الجزء المركزي. يوجد في الجزء العلوي من المضخة صمامان - مدخل ومخرج ، بالإضافة إلى تركيبتين ، أحدهما يسحب البنزين إلى المضخة ، ومن الثاني يخرج ويدخل المكربن. منطقة العمل من النوع الميكانيكي هي التجويف الموجود فوق الغشاء.

تعمل مضخة الوقود وفقًا لهذا المبدأ - يوجد عمود حدبات خاص غريب الأطوار يعمل على تشغيل المضخة. أثناء تشغيل المحرك ، يعمل العمود ، الذي يدور ، على الدافع بأعلى الكامة ، والتي تضغط على ذراع القيادة. هذا ، بدوره ، يسحب القضيب مع الغشاء ، متغلبًا على قوة الزنبرك. وبسبب هذا ، يتم إنشاء فراغ في الفضاء فوق الغشاء ، مما يؤدي إلى فتح صمام السحب وضخ البنزين في التجويف.

فيديو: كيف تعمل مضخة الوقود

بمجرد أن يدور العمود ، يعيد الزنبرك الدافع ، ويدفع الرافعة 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 خارج التجويف إلى منفذ المخرج ويتدفق إلى المكربن.

أي أن كل عمل من النوع الميكانيكي غير المضخة مبني على قطرات الضغط. لكننا نلاحظ أن نظام طاقة المكربن ​​بالكامل لا يتطلب الكثير من الضغط ، وبالتالي فإن الضغط الذي تخلقه مضخة الوقود الميكانيكية صغير ، والشيء الرئيسي هو أن هذا التجميع يوفر الكمية اللازمة من البنزين في المكربن.

تعمل مضخة الوقود بشكل مستمر طالما أن المحرك يعمل. عندما تتوقف وحدة الطاقة ، يتوقف إمداد البنزين ، حيث تتوقف المضخة أيضًا عن الضخ. لضمان وجود وقود كافٍ لبدء تشغيل المحرك وتشغيله حتى يمتلئ النظام بسبب الفراغ ، توجد غرف في المكربن ​​يُسكب فيها البنزين حتى أثناء التشغيل السابق للمحرك.

2. مضخة الوقود الكهربائية ، أنواعها

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 في الخزان مباشرة ، مما يضمن ضخ البنزين تحت الضغط إلى جميع مكونات نظام الطاقة.

دعنا نذكر قليلاً نظام الحقن الأحدث - 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 ، في مثل هذا النظام ، يتم استخدام عقدتين:

1. أولهما كهربائي مركب في الخزان ويضمن امتلاء النظام بالوقود.
2. المضخة الثانية هي مضخة الضغط العالي (TNVD) ، ولها محرك ميكانيكي ومهمتها توفير ضغط وقود كبير قبل تزويده بالفوهات.

لكننا لن نفكر في مضخات الوقود عالية الضغط في الوقت الحالي ، لكننا سنمر بمضخات البنزين الكهربائية التقليدية ، والتي تقع إما بالقرب من الخزان ويتم قطعها في خط الوقود ، أو يتم تثبيتها مباشرة في الخزان.

فيديو: مضخة بنزين ، فحص-اختبار

هناك عدد كبير من الأنواع ، ولكن هناك ثلاثة أنواع منتشرة على نطاق واسع:

• الأسطوانة الدوارة
• هيأ؛
• الطرد المركزي (التوربينات) ؛

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 حامل الشحان. علاوة على ذلك ، يتم تعويض الجزء المتحرك قليلاً فيما يتعلق بالشاحن الفائق ، أي أن هناك ترتيبًا غريب الأطوار. أيضًا ، يحتوي الشاحن التوربيني الفائق على منفذين - يدخل أحدهما البنزين إلى المضخة ، ويخرج من خلال الثاني.

إنه يعمل على النحو التالي: عندما يدور الدوار ، تمر البكرات عبر منطقة المدخل ، بسبب تكوين فراغ ويتم ضخ البنزين في المضخة. يتم التقاط بكراته ونقلها إلى منطقة المخرج ، ولكن نظرًا للترتيب اللامتراكز ، يتم ضغط الوقود ، وهذا هو كيفية تحقيق الضغط.

نظرًا للحركة اللامتراكزة ، تعمل أيضًا مضخة من نوع التروس ، والتي يتم تثبيتها أيضًا في خط الوقود. ولكن بدلاً من الدوار والشاحن التوربيني الفائق ، فإن تصميمه يحتوي على ترسين داخليين ، أي أن أحدهما موضوع داخل الثاني. في هذه الحالة ، يكون الترس الداخلي هو الرائد ، وهو متصل بعمود المحرك الكهربائي ويتم إزاحته بالنسبة للثاني - المقود. أثناء تشغيل هذه المضخة ، يتم ضخ الوقود بواسطة أسنان التروس.

ولكن في السيارة ، غالبًا ما يتم استخدام مضخة وقود كهربائية تعمل بالطرد المركزي ، والتي يتم تثبيتها مباشرة في الخزان ، ويتم توصيل خط الوقود بها بالفعل. يتم إمداد الوقود لها بواسطة المكره عدد كبيروتوضع الشفرات داخل حجرة خاصة. أثناء دوران هذا المكره ، يتم إنشاء الاضطرابات التي تساهم في شفط البنزين وضغطه ، مما يوفر الضغط قبل دخوله إلى خط الوقود.

هذه مخططات مبسطة لمضخات الوقود الكهربائية الأكثر شيوعًا. في الواقع ، يشتمل تصميمها على الصمامات وأنظمة الاتصال للاتصال بالشبكة الداخلية وما إلى ذلك.

لاحظ أنه بالفعل أثناء بدء محطة توليد الطاقة بالحقن ، يجب أن يكون الوقود تحت الضغط موجودًا بالفعل في النظام. لذلك ، يتم التحكم في مضخة الوقود الكهربائية بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية ، ويتم تشغيلها قبل تنشيط المبدئ.

الأعطال الرئيسية لمضخة الوقود

فيديو: عندما "تمرض" مضخة الوقود

تتمتع جميع مضخات البنزين بعمر خدمة طويل إلى حد ما بسبب التصميم البسيط نسبيًا.

في التجمعات الميكانيكية ، المشاكل نادرة على الإطلاق. تحدث غالبًا بسبب تمزق الغشاء أو تآكل عناصر المحرك. في الحالة الأولى ، تتوقف المضخة تمامًا عن ضخ الوقود ، وفي الحالة الثانية لا توفر وقودًا كافيًا.

إن فحص مضخة البنزين هذه ليس بالأمر الصعب ، فقط قم بإزالة الغطاء العلوي وتقييم حالة الغشاء. يمكنك أيضًا فصل خط الوقود من المكربن ​​عن المجموعة ، وخفضه في حاوية وبدء تشغيل المحرك. في العنصر الصالح للخدمة ، يتم توفير الوقود في أجزاء موحدة بواسطة طائرة نفاثة قوية بدرجة كافية.

في محركات الحقن ، هناك علامات معينة لخلل في مضخة الوقود الكهربائية - لا تبدأ السيارة بشكل جيد ، ويمكن ملاحظة انخفاض في الطاقة ، ومن الممكن حدوث انقطاعات في تشغيل المحرك.

بالطبع ، يمكن أن تتسبب مثل هذه العلامات في حدوث خلل في الأنظمة المختلفة ، لذلك ستكون هناك حاجة إلى تشخيصات إضافية يتم فيها فحص أداء المضخة عن طريق قياس الضغط.

لكن قائمة الأعطال التي بسببها لا تعمل هذه العقدة بشكل صحيح ليست كثيرة. لذلك ، قد تتوقف المضخة عن العمل بسبب ارتفاع درجة الحرارة الشديد 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 المجمع ، تؤدي إلى زيادة تآكله. الأجزاء المكونة.

يمكن أن تنشأ مشاكل أيضًا من خلال الجزء الكهربائي. يمكن أن يؤدي تأكسد الأسلاك وتلفها إلى عدم توفير طاقة كافية للمضخة.

لاحظ أن معظم الأعطال التي تحدث بسبب تلف أو تآكل مكونات مضخة الوقود يصعب التخلص منها ، لذلك غالبًا إذا فشلت ، يتم استبدالها ببساطة.

في السلسلة السابقة من المقالات حول هيكل نظام الوقود لمحرك البنزين ، تم التطرق أكثر من مرة 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 ، ومخطط ومبادئ التشغيل باستخدام مثال جهاز لنظام إمداد الوقود لهذا النوع. لذا ، دعنا ننتقل مباشرة إلى هذه النقطة.

اقرأ في هذا المقال

ما هو TNVD؟

يتم اختصار مضخة الوقود عالية الضغط كـ. يعد هذا الجهاز من أكثر الأجهزة تعقيدًا في تصميم محرك الديزل. المهمة الرئيسية لمثل هذه المضخة هي توفير وقود الديزل تحت ضغط عالٍ.

توفر المضخات الوقود لأسطوانات محرك الديزل تحت ضغط معين ، وكذلك بشكل صارم في لحظة معينة. 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 مركم.

تحتوي مضخات الوقود المباشرة على محرك ميكانيكي بمكبس. تستمر عمليتا حقن الوقود وحقنه في نفس الوقت. يوفر قسم معين من مضخة الوقود عالية الضغط الجرعة المطلوبة من الوقود لكل أسطوانة فردية لمحرك الديزل. يتم إنشاء الضغط المطلوب لتحقيق الانحلال الفعال عن طريق حركة مكبس مضخة الوقود.

تختلف مضخة الوقود ذات الضغط العالي مع الحقن بالبطارية من حيث أن محرك كباس العمل يتأثر بقوى ضغط الغازات المضغوطة في أسطوانة محرك الاحتراق الداخلي نفسه أو أن التأثير يحدث عن طريق الينابيع. توجد مضخات وقود بمركب هيدروليكي ، والتي تُستخدم في محركات الاحتراق الداخلي للديزل ذات السرعة المنخفضة.

وتجدر الإشارة إلى أن أنظمة المراكم الهيدروليكية تتميز بعمليات حقن وحقن منفصلة. يتم ضخ الوقود عالي الضغط بواسطة مضخة الوقود في المجمع ، وعندها فقط يدخل إلى حاقن الوقود. يوفر هذا النهج الانحلال الفعال والتكوين الأمثل للخليط ، وهو مناسب لمجموعة كاملة من الأحمال على وحدة الديزل. تشمل عيوب هذا النظام مدى تعقيد التصميم ، والذي أصبح سبب عدم شعبية هذه المضخة.

تستخدم تركيبات الديزل الحديثة تقنية تعتمد على التحكم في صمامات الملف اللولبي للحاقن من وحدة تحكم إلكترونية مزودة بمعالج دقيق. هذه التكنولوجيا تسمى السكك الحديدية المشتركة.

الأسباب الرئيسية للأعطال

مضخة الوقود عالية الضغط هي جهاز باهظ الثمن يتطلب جودة الوقود ومواد التشحيم. إذا تم تشغيل السيارة بوقود رديء الجودة ، فإن هذا الوقود يحتوي بالضرورة على الجسيمات ، والغبار ، وجزيئات الماء ، إلخ. كل هذا يؤدي إلى فشل أزواج المكبس ، التي يتم تركيبها في المضخة بأدنى قدر من التسامح ، مقاسة بالميكرونات.

يعمل الوقود منخفض الجودة على تعطيل الفوهات المسؤولة عن عملية الرش وحقن الوقود بسهولة.

العلامات الشائعة لخلل في تشغيل مضخة الحقن والحاقنات هي الانحرافات التالية عن القاعدة:

• زيادة استهلاك الوقود بشكل ملحوظ ؛
• هناك زيادة عتامة العادم.
• أثناء العملية هناك أصوات وضوضاء غريبة ؛
• تنخفض الطاقة والإخراج من محرك الاحتراق الداخلي بشكل ملحوظ ؛
• هناك بداية صعبة

تم تجهيز المحركات الحديثة بمضخات الحقن النظام الإلكترونيحقن الوقود. 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 مباشر للاتصال الفوري بالخدمة. يتم فحص محطة الطاقة ونظام الوقود بعناية باستخدام معدات التشخيص المهنية. أثناء التشخيص ، يحدد المتخصصون العديد من المؤشرات ، من بينها المؤشرات الأولية:

• درجة توحيد إمدادات الوقود ؛
• الضغط واستقراره.
• رمح السرعة؛

تطور الجهاز

أدى تشديد اللوائح والمتطلبات البيئية فيما يتعلق بانبعاث المواد الضارة في الغلاف الجوي إلى حقيقة أن مضخات الوقود الميكانيكية عالية الضغط لمركبات الديزل بدأت في الاستعاضة عنها بأنظمة ذات التعديل الإلكتروني. لم تستطع المضخة الميكانيكية ببساطة توفير جرعات الوقود بالدقة العالية المطلوبة ، كما أنها لم تكن قادرة على الاستجابة بأسرع ما يمكن لتغيير أوضاع تشغيل المحرك ديناميكيًا.

1. مستشعر بدء الحقن
2. العمود المرفقي ومستشعر سرعة TDC ؛
3. مقياس تدفق الهواء
4. مستشعر درجة المبرد؛
5. مستشعر موضع دواسة الغاز
6. كتلة التحكم
7. جهاز لبدء وتسخين محرك الاحتراق الداخلي ؛
8. جهاز للتحكم في صمام إعادة تدوير غاز العادم ؛
9. جهاز للتحكم في زاوية تقدم حقن الوقود ؛
10. جهاز للتحكم في محرك قابض الجرعات ؛
11. جهاز استشعار السكتة الدماغية.
12. مستشعر درجة حرارة الوقود
13. مضخة وقود عالية الضغط

العنصر الأساسي في هذا النظام هو جهاز لتحريك جلبة قياس مضخة الحقن (10). تتحكم وحدة التحكم (6) في عمليات تزويد الوقود. تدخل المعلومات إلى الوحدة من المستشعرات:

• مستشعر بدء الحقن ، المثبت في إحدى الفتحات (1) ؛
• TDC ومستشعر سرعة العمود المرفقي (2) ؛
• مقياس تدفق الهواء (3) ؛
• مستشعر درجة حرارة سائل التبريد (4) ؛
• مستشعر موضع دواسة الوقود (5) ؛

يتم تخزين الخصائص المثلى المحددة مسبقًا في ذاكرة وحدة التحكم. بناءً على المعلومات الواردة من المستشعرات ، ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارات إلى آليات التحكم في التغذية الدورية وزاوية تقدم الحقن. هذه هي الطريقة التي يتم بها ضبط كمية إمداد الوقود الدوري في أوضاع تشغيل مختلفة لوحدة الطاقة ، وكذلك في وقت التشغيل البارد للمحرك.

المشغلات لها مقياس جهد يرسل إشارة تغذية مرتدة إلى الكمبيوتر ، والتي تحدد الموقع الدقيق لجراب القياس. يتم تعديل زاوية تقدم حقن الوقود بطريقة مماثلة.

وحدة التحكم الإلكترونية مسؤولة عن إنشاء إشارات توفر التنظيم للعديد من العمليات. تعمل وحدة التحكم على استقرار السرعة في وضع التباطؤ ، وتنظم إعادة تدوير غاز العادم من خلال تحديد المؤشرات بناءً على إشارات مستشعر تدفق الهواء الشامل. تقارن الكتلة إشارات الوقت الفعلي من المستشعرات مع تلك القيم المبرمجة فيها على أنها مثالية. بعد ذلك ، يتم إرسال إشارة الخرج من وحدة التحكم الإلكترونية إلى آلية المؤازرة ، والتي تضمن الموضع المطلوب لغطاء القياس. هذا يحقق دقة عاليةاللائحة.

يحتوي هذا النظام على برنامج تشخيص ذاتي. يتيح لك ذلك ممارسة أوضاع الطوارئ لضمان الحركة مركبةحتى في حالة وجود عدد من الأعطال المحددة. يحدث الفشل الكامل فقط عند تعطل المعالج الدقيق للكمبيوتر.

الحل الأكثر شيوعًا للتحكم في التدفق الدوري لمضخة من نوع موزع الضغط العالي بمكبس واحد هو استخدام مغناطيس كهربائي (6). يحتوي هذا المغناطيس على قلب دوار ، يتم توصيل نهايته عن طريق غريب الأطوار بأكمام الجرعات (5). كهرباءيمر في لف المغناطيس الكهربائي ، في حين أن زاوية دوران القلب يمكن أن تكون من 0 إلى 60 درجة. هذه هي الطريقة التي يتحرك بها غلاف القياس (5). ينظم هذا القابض في النهاية الإمداد الدوري لمضخة الحقن.

مضخة بمكبس أحادي مع تحكم إلكتروني

1. مضخة حقن؛
2. صمام الملف اللولبي للتحكم في تقدم حقن الوقود التلقائي ؛
3. طائرة نفاثة؛
4. اسطوانة الحقن المتقدمة
5. موزع؛
6. جهاز كهرومغناطيسي لتغيير إمدادات الوقود ؛
7. مستشعر درجة الحرارة ، زيادة الضغط ، موضع منظم إمداد الوقود ؛
8. ذراع التحكم؛
9. عودة الوقود
10. إمدادات الوقود إلى الفوهة.

يتم التحكم في التحكم في تقدم الحقن بواسطة صمام ملف لولبي (2). ينظم هذا الصمام ضغط الوقود الذي يعمل على مكبس الماكينة. يتميز الصمام بالتشغيل في الوضع النبضي وفقًا لمبدأ "الفتح - الإغلاق". يسمح لك هذا بتعديل الضغط ، والذي يعتمد على سرعة عمود محرك الاحتراق الداخلي. 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 لحظة بدء الحقن بحقيقة أن إحدى الفتحات مجهزة بجهاز استشعار رفع إبرة حثي.

المشغلات التي تعمل على أدوات التحكم في إمداد الوقود في مضخة الحقن من نوع الموزع هي محركات كهرومغناطيسية أو خطية أو عزم الدوران أو السائر تناسبية تعمل كمحرك لموزع الوقود في هذه المضخات.

فوهة مع مستشعر رفع الإبرة

يتكون المشغل الكهرومغناطيسي من النوع التوزيعي من مستشعر قياس السكتة الدماغية ، وجهاز التنفيذ نفسه ، وجهاز قياس ، وصمام لتغيير زاوية بدء الحقن ، وهو مزود بمحرك كهرومغناطيسي. تحتوي الفوهة على ملف إثارة مدمج (2) في جسمها. يرسل ECU معين مقياس الفولت. يتم ذلك للحفاظ على التيار في الدائرة الكهربائية ثابتًا وبغض النظر عن تقلبات درجة الحرارة.

تتكون الفوهة المجهزة بجهاز استشعار رفع الإبرة من:

• ضبط المسمار (1) ؛
• ملفات الإثارة (2) ؛
• قضيب (3) ؛
• الأسلاك (4) ؛
• موصل كهربائي (4) ؛

يضمن التيار المحدد نتيجة لذلك إنشاء مجال مغناطيسي حول الملف. في اللحظة التي يتم فيها 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 تحديده 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 وحدة ديزل. ثم ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة عودة إلى صمام الملف اللولبي. يتم توصيل الصمام المذكور بغرفة العمل لآلة تقدم الحقن. يبدأ الضغط الذي يعمل على مكبس الماكينة في التغير. والنتيجة هي حركة المكبس تحت تأثير الزنبرك. هذا يغير زاوية تقدم الحقن.

الحد الأقصى لمؤشر الضغط الذي يتم تحقيقه باستخدام التحكم الإلكتروني في إمداد الوقود على أساس مضخة الوقود VE هو 150 كجم / سم 2. من الجدير بالذكر أن هذا المخططمعقد وعفا عليه الزمن ، فإن الجهد الكهربي في محرك الكاميرا ليس له أي آفاق تطوير أخرى. المرحلة التالية في تطوير مضخات الوقود عالية الضغط هي مخططات الجيل الجديد.

مضخة VP-44 ونظام الحقن المباشر للديزل

يتم استخدام 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. تسمح لك المضخات من هذا النوع بالحصول على مؤشر ضغط حقن يبلغ 1000 كجم / سم 2.

يشمل نظام الحقن المباشر مع مضخة الوقود VP-44 الموضحة في الشكل ما يلي:

• مجموعة من المشغلات وأجهزة الاستشعار ؛
• مجموعة ب من الأجهزة ؛
• دائرة C للضغط المنخفض ؛
• د- نظام تزويد الهواء.
• ه- نظام لإزالة المواد الضارة من غازات العادم.
• M- عزم الدوران.
• CAN على متن حافلة الاتصالات ؛

1. مستشعر التحكم في الدواسة للتحكم في الوقود ؛
2. آلية تحرير القابض
3. اتصال وسادة الفرامل
4. تحكم سرعة السيارة
5. توهج المكونات ومفتاح التشغيل ؛
6. حساس لسرعة المركبات؛
7. مستشعر سرعة العمود المرفقي الاستقرائي.
8. مستشعر درجة المبرد؛
9. جهاز استشعار لقياس درجة حرارة الهواء الداخل إلى المدخول ؛
10. استشعار زيادة الضغط؛
11. مستشعر من نوع الغشاء لقياس تدفق كتلة الهواء الداخل ؛
12. لوحة القيادة مجتمعة
13. نظام تكييف الهواء مع تحكم إلكتروني;
14. موصل تشخيص لتوصيل الماسح الضوئي ؛
15. وحدة التحكم في الوقت لشمعات التوهج ؛
16. محرك مضخة الحقن
17. وحدة التحكم الإلكترونية للتحكم في المحرك ومضخة الحقن ؛
18. مضخة حقن؛
19. عنصر وقود مرشح
20. خزان الوقود؛
21. مستشعر الفوهة الذي يتحكم في شوط الإبرة في الأسطوانة الأولى ؛
22. دبوس نوع الوهج المكونات.
23. عرض تقديمي؛

هذا النظام لديه السمة البارزة، والتي تتكون من وحدة تحكم مشتركة لمضخات الوقود عالية الضغط والأنظمة الأخرى. تتكون وحدة التحكم هيكليًا من جزأين ، المراحل النهائية وإمداد الطاقة للمغناطيسات الكهربائية الموجودة في مبيت مضخة الوقود.

جهاز ضخ الوقود عالي الضغط VP-44

1. مضخه وقود؛
2. موضع عمود المضخة ومستشعر التردد ؛
3. كتلة التحكم
4. بكرة.
5. توريد المغناطيس الكهربائي.
6. توقيت الحقن اللولبي
7. محرك هيدروليكي آلية تنفيذيةلتغيير زاوية تقدم الحقن ؛
8. الدوار.
9. غسالة كام

• أربع أو ست اسطوانات ؛
• ب- لست اسطوانات.
• ج- لأربع اسطوانات.

1. غسالة كام
2. مقطع فيديو؛
3. توجيه الأخاديد لعمود القيادة ؛
4. حذاء الأسطوانة
5. مكبس الحقن
6. رمح الموزع
7. غرفة الضغط العالي

يعمل النظام بطريقة يتم من خلالها نقل عزم الدوران من عمود الإدارة من خلال حلقة التوصيل ووصلة الشريحة. هذه اللحظة تذهب إلى عمود التوزيع. تؤدي أخاديد التوجيه (3) وظيفة من خلال الأحذية (4) والبكرات (2) الموجودة بها ، يتم تنشيط مكابس الحقن (5) بطريقة تتوافق مع المظهر الجانبي الداخلي الذي يقوم به قرص الكاميرا (1) لديها. عدد الأسطوانات في محرك الديزل يساوي عدد الكامات الموجودة في الغسالة.

توجد مكابس الحقن في مبيت عمود الموزع بشكل شعاعي. لهذا السبب ، كان هذا النظام يسمى مضخة الوقود عالية الضغط. تقوم الغطاسات ببثق الوقود الوارد بشكل مشترك على ملف تعريف الحدبة الصاعد. بعد ذلك ، يدخل الوقود غرفة الضغط العالي الرئيسية (7). في مضخة الوقود ذات الضغط العالي ، يمكن أن يكون هناك اثنان أو ثلاثة أو أكثر من غاطسات الحقن ، والتي تعتمد على الأحمال المخططة على المحرك وعدد الأسطوانات (أ ، ب ، ج).

عملية توزيع الوقود بإسكان الموزع

يعتمد هذا الجهاز على:

• شفة (6) ؛
• كم التوزيع (3) ؛
• يقع الجزء الخلفي من عمود التوزيع (2) في غلاف التوزيع ؛
• إبرة قفل (4) من صمام الملف اللولبي عالي الضغط (7) ؛
• الغشاء المتراكم (10) ، الذي يفصل بين التجاويف المسؤولة عن الضخ والتصريف ؛
• تجهيزات خط الضغط العالي (16) ؛
• صمام التسليم (15) ؛

في الشكل أدناه نرى الموزع يسكن نفسه:

• أ - مرحلة تعبئة الوقود ؛
• ب- المرحلة من حقن الوقود ؛

يتكون هذا النظام من:

1. الغطاس؛
2. رمح الموزع
3. جلبة التوزيع
4. إبرة قفل صمام الملف اللولبي عالي الضغط ؛
5. قنوات عودة الوقود ؛
6. شفة؛
7. صمام الملف اللولبي عالي الضغط
8. قناة غرفة الضغط العالي
9. مدخل حلقي للوقود.
10. غشاء تراكمي لفصل المضخة وتجويفات التصريف ؛
11. تجاويف خلف الغشاء
12. غرف الضغط المنخفض
13. أخدود التوزيع
14. قناة العادم
15. صمام التوصيل
16. تركيب خط الضغط العالي ؛

أثناء مرحلة الملء ، في المظهر الجانبي التنازلي للكاميرات ، تتحرك الغطاسات (1) ، التي تتحرك شعاعيًا ، للخارج وتتحرك باتجاه سطح الكامة. أصبحت إبرة القفل (4) الآن مجانية وتفتح مدخل الوقود. يمر الوقود عبر غرفة الضغط المنخفض (12) والقناة الحلقية (9) والإبرة. علاوة على ذلك ، يتم توجيه الوقود من مضخة تحضير الوقود عبر القناة (8) من عمود الموزع ويدخل غرفة الضغط العالي. يتدفق كل الوقود الزائد مرة أخرى عبر قناة تصريف العودة (5).

يتم الحقن بمساعدة الغطاس (1) وإبرة (4) ، وهي مغلقة. تبدأ الغطاسات في التحرك على الجانب التصاعدي للكاميرات باتجاه محور عمود الكامات. هذه هي الطريقة التي يزداد بها الضغط في غرفة الضغط العالي.

الوقود ، الذي يكون بالفعل تحت ضغط مرتفع ، يندفع عبر قناة غرفة الضغط العالي (8). يمر عبر أخدود التوزيع (13) ، والذي يربط في هذه المرحلة عمود الكامات (2) بقناة المخرج (14) ، والتركيب (16) بصمام الضغط (15) وخط الضغط العالي بالفوهة. الخطوة الأخيرةيصبح تدفق وقود الديزل إلى غرفة الاحتراق في محطة توليد الكهرباء.

كيف تعمل جرعات الوقود؟ صمام الملف اللولبي عالي الضغط

يتكون الصمام اللولبي (صمام ضبط نقطة بدء الحقن) من العناصر التالية:

1. مقعد صمام؛
2. اتجاه إغلاق الصمام
3. إبرة صمام
4. حديد التسليح من مغناطيس كهربائي.
5. لفه؛
6. الكهرومغناطيسية؛

يعتبر صمام الملف اللولبي المحدد مسؤولاً عن الإمداد الدوري للوقود وتحديد جرعاته. تم بناء صمام الضغط العالي هذا في دائرة الضغط العالي لمضخة الحقن. في بداية الحقن ، يتم تنشيط الملف الكهربائي (5) بواسطة إشارة من وحدة التحكم. المرساة (4) تحرك الإبرة (3) بالضغط على الأخير على المقعد (1).

عندما يتم ضغط الإبرة بقوة على المقعد ، فلن يتم إمداد الوقود. لهذا السبب ، يرتفع ضغط الوقود في الدائرة بسرعة. هذا يسمح بفتح الفوهة المقابلة. عندما تكون الكمية المناسبة من الوقود في غرفة الاحتراق بالمحرك ، فإن الجهد الكهربي على ملف المغناطيس الكهربي (5) يختفي. يفتح صمام الملف اللولبي عالي الضغط ، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط في الدائرة. يؤدي انخفاض الضغط إلى إغلاق حاقن الوقود وإيقاف الحقن.

كل الدقة التي بها هذه العمليةيعتمد 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.

الوقود المحقون الزائد ، والذي يستمر بحقنه حتى تمر أسطوانة الكباس أعلى نقطة في ملف تعريف الكامة ، يتحرك على طول قناة خاصة. نهاية مسار الوقود هي المساحة الموجودة خلف غشاء التخزين. في دائرة الضغط المنخفض ، تحدث ارتفاعات عالية في الضغط ، يتم تثبيطها بواسطة غشاء التخزين. بالإضافة إلى أن هذه المساحة تخزن (تتراكم) الوقود المتراكم للتعبئة قبل الحقن التالي.

يتم إيقاف المحرك بواسطة 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.

عملية لتخميد موجات الضغط بصمام تفريغ مع اختناق للتيار العكسي

يمنع صمام التفريغ هذا (15) المزود بخنق التدفق العكسي الفتح التالي لرذاذ الحاقن بعد الانتهاء من حقن جزء من الوقود. هذا يقضي تمامًا على ظاهرة ما بعد الحقن الناتجة عن موجات الضغط أو مشتقاتها. يزيد هذا الحقن 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 من خلال التركيب ، ويخترق خط الضغط العالي ويذهب إلى الفوهة. تؤدي نهاية حقن الوقود إلى انخفاض حاد في الضغط. لهذا السبب ، يضغط زنبرك الإرجاع بقوة على مخروط الصمام مرة أخرى مقابل مقعد الصمام. عندما تغلق الفوهة ، تحدث موجات الضغط العكسي. يتم إخماد هذه الموجات بنجاح بواسطة صمام التسليم الخانق. كل هذه الإجراءات تمنع الحقن غير المرغوب فيه للوقود في غرفة الاحتراق العاملة بمحرك الديزل.

جهاز تقدم الحقن

يتكون هذا الجهاز من العناصر التالية:

1. غسالة كام
2. دبوس الكرة
3. مكبس لضبط زاوية تقدم الحقن ؛
4. قناة تحت الماء ومخرج ؛
5. صمام تعديل
6. مضخة ريشة لضخ الوقود.
7. إزالة الوقود
8. مدخل الوقود
9. الإمداد من خزان الوقود
10. ربيع مكبس التحكم
11. عودة الربيع؛
12. مكبس التحكم
13. غرفة حلقة التوقف الهيدروليكية ؛
14. خنق؛
15. صمام الملف اللولبي (مغلق) لضبط وقت بدء الحقن ؛

لا يمكن إجراء عملية الاحتراق المثلى وأفضل خصائص الطاقة فيما يتعلق بمحركات الاحتراق الداخلي للديزل إلا عندما تحدث لحظة بدء 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 حقن الوقود في الوقت الذي تحدث فيه زيادة سرعة العمود المرفقي. يتضمن هذا الجهاز بشكل بناء:

• مضخة حقن الوقود محرك عمود دوران مستشعر زاوية ؛
• كتلة التحكم
• صمام الملف اللولبي لضبط وقت بدء الحقن ؛

يوفر الجهاز اللحظة المثالية لبدء الحقن ، وهو مناسب بشكل مثالي لوضع تشغيل المحرك والتحميل عليه. هناك تعويض عن إزاحة الوقت ، والذي يتم تحديده من خلال تقليل فترة الحقن والاشتعال مع زيادة السرعة.

هذا الجهاز مزود بمحرك هيدروليكي ومدمج في الجزء السفلي من مبيت مضخة الحقن بطريقة يمكن وضعها عبر المحور الطولي للمضخة.

تشغيل جهاز الحقن المتقدم

يدخل قرص الكامة (1) مع دبوس الكرة (2) في الفتحة العرضية للمكبس (3) بحيث تتحول الحركة الانتقالية للمكبس إلى دوران لقرص الكامة. يحتوي المكبس على صمام تحكم (5) في المركز. يفتح هذا الصمام ويغلق منفذ التحكم في المكبس. يوجد على طول محور المكبس (3) مكبس تحكم (12) محمل بنابض (10). المكبس مسؤول عن موضع صمام التحكم.

يقع صمام الملف اللولبي لضبط بداية الحقن (15) عبر محور المكبس. تعمل الوحدة الإلكترونية التي تتحكم في مضخة الحقن على مكبس جهاز تقدم الحقن عبر هذا الصمام. توفر وحدة التحكم نبضات تيار مستمر. تتميز هذه النبضات بتردد ثابت ودورة عمل متغيرة. يغير الصمام الضغط الذي يعمل على مكبس التحكم في تصميم الجهاز.

تلخيص لما سبق

تهدف هذه المواد إلى التعرف على المستخدمين الأكثر سهولة وفهمًا لموردنا مع الجهاز المعقد لمضخة الوقود عالية الضغط ونظرة عامة على عناصرها الرئيسية. الجهاز و المبدأ العاميتيح لنا تشغيل مضخة الوقود عالية الضغط 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 يكون إصلاحها مكلفًا للغاية.

إذا قمت بتشغيل محرك الديزل بعناية ، وتلتزم بصرامة بفترات الخدمة لاستبدال زيوت التشحيم بل وتقصيرها ، مع مراعاة المتطلبات والتوصيات المهمة الأخرى ، فإن مضخة الوقود عالية الضغط ستستجيب بالتأكيد لمالكها المهتم بموثوقية وكفاءة وفعالية استثنائية متانة تحسد عليه.