Palivové čerpadlo danfoss. Zařízení vysokotlakých a nízkotlakých palivových čerpadel. Jednopístové čerpadlo s elektronickým ovládáním

18.10.2019

Používá se na různých typech dopravy a zařízení, je založen na spalování směsi paliva a vzduchu a energii uvolněné v důsledku tohoto procesu. Ale aby elektrárna fungovala, musí být palivo dodáváno po částech v přesně definovaných okamžicích. A tento úkol spočívá v systému napájení zahrnutého v konstrukci motoru.

Systémy přívodu paliva do motoru se skládají z řady součástí, z nichž každá má jiný úkol. Některé z nich palivo filtrují, odstraňují z něj nečistoty, jiné jej měří a přivádějí do sacího potrubí nebo přímo do válce. Všechny tyto prvky plní svou funkci s palivem, které je k nim ještě potřeba dodat. A to zajišťují palivová čerpadla použitá v návrzích systémů.

Kompletní čerpadlo

Jako každé kapalinové čerpadlo je úkolem sestavy použité při návrhu motoru pumpovat palivo do systému. Navíc téměř všude je nutné, aby byl dodáván pod určitým tlakem.

Typy palivových čerpadel

Různé typy motorů používají své vlastní typy palivových čerpadel. Ale obecně lze všechny rozdělit do dvou kategorií - nízké a vysoký tlak. Na tom, který uzel použít, závisí Designové vlastnosti a principu fungování elektrárny.

Takže u benzínových motorů, protože hořlavost benzínu je mnohem vyšší než nafta a současně se zapálí směs paliva a vzduchu ze zdroje třetí strany, není vyžadován vysoký tlak v systému. Proto se v návrhu používají nízkotlaká čerpadla.

Čerpadlo na benzínový motor

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

Co se týče dieselových motorů, jejich směs se vznítí vlivem tlaku ve válci a teploty. Samotné palivo má navíc přímé vstřikování do spalovacích komor, proto, aby ho tryska mohla vstřikovat, je potřeba značný tlak. A k tomu je v návrhu použito vysokotlaké čerpadlo (TNVD). Podotýkáme však, že při návrhu energetického systému se neobešlo bez použití nízkotlakého čerpadla, protože vysokotlaké palivové čerpadlo samo o sobě nemůže čerpat palivo, protože jeho úkolem je pouze stlačovat a dodávat do trysky.

Všechna použitá čerpadla na elektrárnách odlišné typy lze také rozdělit na mechanické a elektrické. V prvním případě je sestava poháněna elektrocentrálou (používá se ozubený pohon nebo z hřídelových vaček). Co se týče těch elektrických, ty jsou poháněny svým elektromotorem.

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

Mechanické palivové čerpadlo

U dieselových motorů se používají dva typy čerpadel – nízkotlaká, která čerpá palivo, a vysokotlaká, která stlačují naftu před vstupem do trysek.

Plnicí čerpadlo nafty je obvykle poháněno mechanicky, i když existují i elektrické modely. Pokud jde o vysokotlaké palivové čerpadlo, to se uvádí do provozu z elektrárny.

Rozdíl v tlaku generovaném mezi nízkotlakým a vysokotlakým čerpadlem je velmi markantní. Takže pro provoz vstřikovacího energetického systému stačí pouze 2,0-2,5 baru. Ale to je rozsah pracovního tlaku samotného vstřikovače. Jednotka čerpání paliva jako obvykle poskytuje trochu přebytku. Takže tlak vstřikovacího čerpadla paliva se pohybuje od 3,0 do 7,0 barů (v závislosti na typu a stavu prvku). Pokud jde o karburátorové systémy, benzín se tam dodává prakticky bez tlaku.

Ale u dieselových motorů je pro dodávku paliva potřeba velmi vysoký tlak. Pokud vezmeme nejnovější generaci systému Common Rail, pak v okruhu „vysokotlaké palivové čerpadlo-vstřikovač“ může tlak nafty dosáhnout 2200 barů. Proto je čerpadlo poháněno elektrárnou, protože vyžaduje hodně energie k provozu a není vhodné instalovat výkonný elektromotor.

Provozní parametry a vytvářený tlak samozřejmě ovlivňují konstrukci těchto jednotek.

Typy benzínových čerpadel, jejich vlastnosti

Nebudeme rozebírat zařízení benzínového čerpadla karburátorového motoru, protože takový energetický systém se již nepoužívá a konstrukčně je velmi jednoduchý a není na tom nic zvláštního. Je však třeba podrobněji zvážit elektrické vstřikovací čerpadlo paliva.

Je třeba poznamenat, že používají různé stroje odlišné typy palivová čerpadla, lišící se konstrukcí. Ale každopádně je sestava rozdělena na dvě součásti – mechanickou, která zajišťuje vstřikování paliva, a elektrickou, která pohání první část.

Čerpadla lze použít na vstřikovacích vozidlech:

vakuum;
váleček;
Ozubené kolo;
odstředivý;

Rotační čerpadla

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

Vakuum

Činnost vývěvy je založena na klasické benzínové vývěvě karburátorového motoru. Rozdíl je pouze v pohonu, ale samotná mechanická část je téměř totožná.

Pracovní modul rozděluje membrána na dvě komory. V jedné z těchto komor jsou dva ventily - vstupní (propojený kanálem s nádrží) a výstupní (vedoucí do palivového potrubí, které dodává palivo dále do systému).

Tato membrána při translačním pohybu vytváří v komoře s ventily podtlak, který vede k otevření vstupního elementu a čerpání benzínu do něj. Při zpětném pohybu se sací ventil uzavře, ale výfukový se otevře a palivo se jednoduše vtlačí do potrubí. Obecně je vše jednoduché.

Co se týče elektrické části, ta funguje na principu solenoidového relé. To znamená, že existuje jádro a vinutí. Při přivedení napětí na vinutí magnetické pole, které v něm vzniká, vtahuje jádro spojené s membránou (dochází k jejímu translačnímu pohybu). Jakmile napětí zmizí, vratná pružina vrátí membránu do původní polohy (vratný pohyb). Přívod impulsů do elektrické části je řízen elektronickou řídicí jednotkou vstřikovače.

Váleček

U ostatních typů je jejich elektrická část v zásadě shodná a jedná se o klasický elektromotor stejnosměrný proud, napájený ze sítě 12 V. Mechanické části jsou ale jiné.

Válcové palivové čerpadlo

U čerpadla válečkového typu jsou pracovními prvky rotor s drážkami, ve kterých jsou válce instalovány. Tato konstrukce je umístěna ve skříni s vnitřní dutinou složitého tvaru, která má komory (vstup a výstup, vyrobené ve formě drážek a připojené k přívodnímu a výfukovému potrubí). Podstata práce se scvrkává na skutečnost, že válce jednoduše destilují benzín z jedné komory do druhé.

Ozubené kolo

Typ ozubeného kola používá dvě ozubená kola namontovaná jedna v druhé. Vnitřní ozubené kolo je menší a pohybuje se po dráze excentru. Díky tomu je mezi ozubenými koly komora, ve které je zachycováno palivo z přívodního kanálu a čerpáno do výfukového kanálu.

Zubové čerpadlo

odstředivý typ

Válcové a ozubené typy elektrických benzínových čerpadel jsou méně běžné než odstředivé, jsou také turbínové.

Odstředivé čerpadlo

Tento typ zařízení palivového čerpadla obsahuje oběžné kolo s velkým počtem lopatek. Tato turbína při otáčení vytváří víření benzínu, které zajišťuje jeho nasávání do čerpadla a další tlačení do potrubí.

Trochu zjednodušeně jsme zkoumali uspořádání palivových čerpadel. V jejich konstrukci jsou totiž přídavné sací a redukční ventily, jejichž úkolem je dodávat palivo pouze jedním směrem. To znamená, že benzín, který vstoupil do čerpadla, se může vrátit do nádrže pouze podél zpětného potrubí a procházet všemi základními prvky energetického systému. Úkolem jednoho z ventilů je také zablokování a zastavení vstřikování za určitých podmínek.

Turbínové čerpadlo

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

Palivové čerpadlo (zkráceně vysokotlaké palivové čerpadlo) je určeno k plnění následujících funkcí - dodávání hořlavé směsi pod vysokým tlakem do palivového systému spalovacího motoru a také k regulaci jejího vstřikování v určitých bodech. Proto je palivové čerpadlo považováno za nejvíce důležité zařízení pro dieselové a benzínové motory.

Většinou se vstřikovací čerpadla používají samozřejmě u dieselových motorů. A v benzínových motorech se vysokotlaká palivová čerpadla nacházejí pouze v těch jednotkách, které používají systém přímého vstřikování paliva. Čerpadlo v benzínovém motoru přitom pracuje s mnohem nižším zatížením, protože není potřeba tak vysoký tlak jako u dieselového motoru.

Hlavními konstrukčními prvky palivového čerpadla jsou plunžr (píst) a válec (objímka) malých rozměrů, které jsou s velkou přesností spojeny do jediného plunžrového systému (páru) vyrobeného z vysokopevnostní oceli.

Ve skutečnosti je výroba páru pístů poměrně obtížným úkolem, který vyžaduje speciální vysoce přesné stroje. Za celek Sovětský svaz pokud mě paměť neklame, existovala pouze jedna továrna, kde se vyráběly páry pístů.

Jak se dnes vyrábí páry pístů u nás, je vidět na tomto videu:

Mezi dvojicí plunžrů je vytvořena velmi malá mezera, tzv. přesné spojení. To je dokonale znázorněno na videu, když píst vstoupí do válce velmi hladce a vznáší se pod vlastní vahou.

Jak jsme již řekli, palivové čerpadlo slouží nejen k včasnému dodávání hořlavé směsi do palivového systému, ale také k její distribuci tryskami do válců podle typu motoru.

Trysky jsou článkem tohoto řetězce, takže jsou s čerpadlem spojeny potrubím. Trysky jsou spojeny se spalovací komorou spodním rozstřikovacím dílem, opatřeným malými otvory pro účinné vstřikování paliva s jeho dalším zapalováním. Úhel předstihu umožňuje určit přesný okamžik vstřiku 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 plunžrů umístěnými vedle sebe (odtud název). Jejich počet přesně odpovídá počtu pracovních válců motoru.

Jeden pár plunžrů tedy dodává palivo do jednoho válce.

Páry jsou instalovány v tělese čerpadla, které má vstupní a výstupní kanály. Plunžr se spouští pomocí vačkového hřídele, který je připojen ke klikovému hřídeli, ze kterého se přenáší rotace.

Vačkový hřídel čerpadla, když se otáčí vačkami, působí na tlačníky plunžrů a nutí je pohybovat se uvnitř pouzder čerpadla. V tomto případě se vstupní a výstupní otvory střídavě otevírají a zavírají. Při pohybu plunžru nahoru v objímce se vytvoří tlak nutný k otevření výtlačného ventilu, kterým je palivo pod tlakem vedeno palivovým potrubím do konkrétní trysky.

Okamžik přívodu paliva a nastavení jeho množství potřebného v konkrétním okamžiku lze provést buď pomocí mechanického zařízení nebo pomocí elektroniky. Taková úprava je potřebná pro úpravu přívodu paliva do válců motoru v závislosti na otáčkách klikového hřídele (otáčky motoru).

Mechanické ovládání je zajištěno pomocí speciální spojky odstředivého typu, která je namontována na vačkovém hřídeli. Princip činnosti takové spojky spočívá v závažích, která jsou uvnitř spojky a mají schopnost pohybovat se působením odstředivé síly.

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

In-line palivová čerpadla jsou velmi spolehlivá. Jsou mazány motorovým olejem přicházejícím z mazacího systému motoru. Na kvalitu paliva absolutně nejsou vybíraví. K dnešnímu dni je použití takových čerpadel kvůli jejich objemnosti omezeno na střední a těžké nákladní automobily. Zhruba do roku 2000 se používaly i u osobních dieselových motorů.

Distribuční vstřikovací čerpadlo

Na rozdíl od řadového vysokotlakého čerpadla může mít distribuční vysokotlaké palivové čerpadlo jeden nebo dva plunžry v závislosti na velikosti motoru a podle toho na požadovaném množství paliva.

A tyto jeden nebo dva plunžry obsluhují všechny válce motoru, které mohou být 4, 6, 8 a 12. rovnoměrné zásobování palivem.

Hlavní nevýhodou tohoto typu čerpadel je jejich relativní křehkost. Distribuční čerpadla jsou instalována pouze v auta.

Distribuční vstřikovací čerpadlo může být vybaveno různými typy pohonů plunžrů. Všechny tyto typy pohonu jsou vačkové a jsou: koncové, interní, externí.

Nejúčinnější jsou čelní a vnitřní pohony, které jsou bez zatížení vytvářeného tlakem paliva na hnací hřídel, v důsledku čehož vydrží o něco déle než čerpadla s externím vačkovým pohonem.

Mimochodem, stojí za zmínku, že dovážená čerpadla Bosch a Lucas, která se nejčastěji používají v automobilovém průmyslu, jsou vybavena koncovým a vnitřním pohonem a čerpadla domácí výroby řady ND mají externí pohon.

Pohon čelní vačky

U tohoto typu pohonu, používaného u čerpadel Bosch VE, je hlavním prvkem rozváděcí plunžr, určený k vytváření tlaku a distribuci paliva v palivových válcích. V tomto případě plunžr rozdělovače vykonává rotační a vratné pohyby během rotačních pohybů vačky.

Vratný pohyb plunžru se provádí současně s otáčením vačky, která se opírá o válečky a pohybuje se podél pevného prstence podél poloměru, to znamená, že kolem něj běží.

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

K distribuci paliva ve válcích dochází díky skutečnosti, že hnací hřídel zajišťuje rotační pohyb plunžru.

Množství dodávky paliva může zajistit elektronické (elektromagnetický ventil) nebo mechanické (odstředivá spojka) zařízení. Nastavení se provádí otočením pevného (neotočného) seřizovacího kroužku o určitý úhel.

Cyklus provozu čerpadla se skládá z následujících fází: čerpání části paliva do prostoru nad plunžrem, natlakování v důsledku komprese a distribuce paliva po válcích. Poté se píst vrátí do své původní polohy a cyklus se znovu opakuje.

Vnitřní vačkový pohon

Vnitřní pohon se používá u distribučních vstřikovacích čerpadel rotačního typu, např. u čerpadel Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. U tohoto typu čerpadla se přívod a distribuce paliva provádí dvěma zařízeními: plunžrem a rozdělovací hlavou.

Vačkový hřídel je vybaven dvěma protilehlými plunžry, které zajišťují proces vstřikování paliva, čím menší je vzdálenost mezi nimi, tím vyšší je tlak paliva. Po natlakování se palivo řítí do vstřikovačů kanálky hlavy rozdělovače přes výtlačné ventily.

Přívod paliva k plunžrům zajišťuje speciální posilovací čerpadlo, které se může lišit v závislosti na typu jeho konstrukce. Může to být buď zubové čerpadlo, nebo rotační lamelové čerpadlo. Pomocné čerpadlo je umístěno ve skříni čerpadla a je poháněno hnací hřídelí. Ve skutečnosti je instalován přímo na této šachtě.

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

Hlavní vstřikovací čerpadlo

Tento typ palivového čerpadla se používá v systému přívodu paliva Common Rail, ve kterém se palivo nejprve hromadí v palivovém potrubí, než se dostane ke vstřikovačům. Hlavní čerpadlo je schopno zajistit vysokou dodávku paliva - přes 180 MPa.

Hlavní čerpadlo může být jedno-, dvou- nebo třípístové. Pohon plunžru zajišťuje vačková podložka nebo hřídel (samozřejmě také vačka), které v čerpadle provádějí rotační pohyby, jinými slovy se točí.

Současně se v určité poloze vaček působením pružiny plunžr pohybuje dolů. V tomto okamžiku se roztáhne kompresní komora, díky čemuž v ní klesá tlak a vzniká podtlak, který způsobí otevření sacího ventilu, kterým do komory prochází palivo.

Zvednutí pístu je doprovázeno zvýšením tlaku uvnitř komory a uzavřením vstupního ventilu. Po dosažení tlaku, na který je čerpadlo nastaveno, se otevře výfukový ventil, přes který je čerpáno palivo do railu.

V hlavním čerpadle je proces dodávky paliva řízen elektronikou dávkovacím ventilem paliva (který se otevře nebo zavře o požadované množství).

Stejně jako lidské srdce i palivové čerpadlo cirkuluje palivo palivovým systémem. U benzinových motorů tuto roli plní elektrické palivové čerpadlo a u vznětových motorů vysokotlaké palivové čerpadlo (TNVD).

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

Hlavním prvkem vysokotlakého palivového čerpadla je dvojice plunžrů. Jeho struktura a princip fungování nebudou v tomto článku podrobně zvažovány. Stručně řečeno, dvojice plunžrů je dlouhý píst malého průměru (jeho délka je několikrát větší než průměr) a pracovní válec, velmi přesně a těsně k sobě přiléhající, mezera je maximálně 1-3 mikrony ( z tohoto důvodu se v případě selhání případu změní celý pár). Válec má jeden nebo dva vstupní kanály, kterými vstupuje palivo, které je pak vytlačováno pístem (plunžrem) přes výfukový ventil.

Princip činnosti dvojice plunžrů je podobný činnosti dvoudobého spalovacího motoru. Pohybem dolů vytvoří plunžr podtlak uvnitř válce a otevře sací otvor. Palivo, které se řídí fyzikálními zákony, spěchá, aby zaplnilo řídký prostor uvnitř válce. Poté se píst začne zvedat. Nejprve uzavře sací otvor, poté zvýší tlak uvnitř válce, v důsledku čehož se výfukový ventil otevře a palivo pod tlakem vstupuje do trysky.

Typy vysokotlakých palivových čerpadel

Existují tři typy vstřikovacích čerpadel, mají odlišné zařízení, ale jeden účel:

v souladu;
distribuční;
kmen.

V prvním z nich čerpá palivo do každého válce samostatný pár plunžrů, respektive počet párů se rovná počtu válců. Schéma vysokotlakého distribučního palivového čerpadla se výrazně liší od in-line schématu. Rozdíl spočívá v tom, že palivo je čerpáno do všech válců pomocí jednoho nebo více párů plunžrů. Hlavní čerpadlo čerpá palivo do akumulátoru, ze kterého je následně distribuováno mezi válce.

U vozů s benzínovými motory, se systémem přímého vstřikování, je palivo čerpáno elektrickým vysokotlakým palivovým čerpadlem, ale tam je ho (tlaku) mnohonásobně méně.

In-line vysokotlaké palivové čerpadlo

Jak již bylo zmíněno, má páry plunžrů podle počtu válců. Jeho zařízení je poměrně jednoduché. Páry jsou umístěny v pouzdře, uvnitř kterého jsou podvodní a výstupní palivové kanály. Ve spodní části skříně je vačkový hřídel poháněný klikovým hřídelem, plunžry jsou neustále přitlačovány k vačkám pružinami.

Princip fungování takového palivového čerpadla není příliš komplikovaný. Vačka během rotace narazí do tlačného prvku plunžru, nutí jej a plunžr k pohybu nahoru a stlačuje palivo ve válci. Po uzavření výstupního a vstupního kanálu (přesně v tomto pořadí) začne tlak stoupat na hodnotu, po které se otevře vypouštěcí ventil, načež je do příslušné trysky přiváděna 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. Schéma je velmi jednoduché: má převodový stupeň, je v záběru s hřebenem, který je zase spojen s plynovým pedálem. Horní plocha plunžru má sklon, díky kterému se mění uzavírací moment vstupu ve válci a tím i množství paliva.

Okamžik přívodu paliva se musí změnit při změně otáček klikového hřídele. K tomu je na vačkovém hřídeli odstředivá spojka, uvnitř které jsou umístěna závaží. Se zvýšením rychlosti se rozcházejí a vačkový hřídel se otáčí vzhledem k pohonu. Výsledkem je, že se zvýšením rychlosti poskytuje palivové čerpadlo dřívější vstřik a se snížením - pozdější.

Zařízení řadových vstřikovacích čerpadel jim poskytuje velmi vysokou spolehlivost a nenáročnost. Protože k mazání dochází motorovým olejem z mazacího systému pohonné jednotky, jsou vhodné pro provoz na motorovou naftu nízké kvality.

In-line vstřikovací čerpadla jsou instalována na středních a těžkých nákladních vozidlech. V roce 2000 byly zcela ukončeny u osobních automobilů.

Vysokotlaké distribuční palivové čerpadlo

Na rozdíl od řadového palivového čerpadla má distribuční čerpadlo pouze jeden nebo dva páry plunžrů, které dodávají palivo do všech válců. Hlavními výhodami takových palivových čerpadel jsou nižší hmotnost a rozměry a také rovnoměrnější přívod paliva. Hlavní nevýhoda je jedna - jejich životnost je kvůli velkému zatížení mnohem menší, takže se používají pouze na automobily.

Existují tři typy distribučních vstřikovacích čerpadel:

s koncovým vačkovým pohonem;
s vnitřním vačkovým pohonem (rotační čerpadla);
s externí vačkovou mechanikou.

Zařízení prvních dvou typů čerpadel jim poskytuje delší životnost ve srovnání s druhými, protože v nich nejsou žádné výkonové zatížení jednotek hnacího hřídele od tlaku paliva.

Schéma činnosti distribučního palivového čerpadla prvního typu je následující. Hlavním prvkem je plunžr rozdělovače, který se kromě vratného pohybu otáčí kolem své osy a tím čerpá a rozvádí palivo mezi válce. Je poháněn vačkou, která obíhá kolem pevného kroužku na válečcích.

Množství přiváděného paliva je regulováno jak mechanicky, pomocí výše popsané odstředivé spojky, tak pomocí elektromagnetického ventilu, na který je přiváděn elektrický signál. Předstih vstřikování paliva je určen otáčením pevného kroužku o určitý úhel.

Rotační okruh předpokládá mírně odlišné uspořádání rozvodného palivového čerpadla. Provozní podmínky takového čerpadla se poněkud liší od toho, jak pracuje vysokotlaké palivové čerpadlo s předním vačkovým pohonem. Palivo je čerpáno a rozváděno dvěma protilehlými plunžry a rozdělovací hlavou. Rotace hlavy zajišťuje přesměrování paliva do příslušných válců.

Hlavní vstřikovací čerpadlo

Hlavní palivové čerpadlo pohání palivo do rozdělovače paliva a poskytuje vyšší tlak ve srovnání s řadovými a distribučními čerpadly. Schéma jeho práce je poněkud odlišné. Palivo může být čerpáno jedním, dvěma nebo třemi plunžry poháněnými vačkou nebo hřídelí.

Přívod paliva je řízen elektronickým dávkovacím ventilem. Normální stav ventilu je otevřený, při příjmu elektrického signálu se částečně uzavře a tím reguluje množství paliva vstupujícího do válců.

Co je TNND

Nízkotlaké palivové čerpadlo je nutné k dodávání paliva do vysokotlakého palivového čerpadla. Obvykle se instaluje buď na těleso vstřikovacího čerpadla nebo samostatně a čerpá palivo z plynové nádrže přes hrubé filtry a po jemných filtrech přímo do vysokotlakého čerpadla.

Princip jeho práce je následující. Je poháněn excentrem umístěným na vačkovém hřídeli vstřikovacího čerpadla. Posunovač přitlačený k tyči způsobí pohyb pístnice. Skříň čerpadla má vstupní a výstupní kanály, které jsou blokovány ventily.

Schéma fungování TNND je následující. Pracovní cyklus nízkotlakého palivového čerpadla se skládá ze dvou cyklů. Při prvním, přípravném, se píst pohybuje dolů a do válce je nasáváno palivo z nádrže, přičemž výtlačný ventil je uzavřen. Při pohybu pístu nahoru je sací ventil zablokován sacím ventilem a při zvyšujícím se tlaku se otevře výfukový ventil, kterým se palivo dostává do jemného filtru a následně do vysokotlakého palivového čerpadla.

Vzhledem k tomu, že nízkotlaké palivové čerpadlo má větší kapacitu, než je potřeba pro chod motoru, je část paliva tlačena do dutiny pod pístem. V důsledku toho píst ztratí kontakt s tlačníkem a zamrzne. Jakmile dojde palivo, píst se opět spustí a čerpadlo se obnoví.

Místo mechanického lze na vůz nainstalovat elektrické nízkotlaké palivové čerpadlo. Poměrně často se vyskytuje na strojích, které jsou vybaveny čerpadly Bosch (Opel, Audi, Peugeot atd.). Elektrické čerpadlo je instalováno pouze na osobních automobilech a malých mikrobusech. Kromě hlavní funkce slouží k zastavení dodávky paliva v případě havárie.

Elektrické vstřikovací čerpadlo začne pracovat současně se startérem a pokračuje v čerpání paliva konstantní rychlostí až do vypnutí motoru. Přebytečné palivo je odváděno zpět do nádrže přes obtokový ventil. Elektrické čerpadlo je umístěno buď uvnitř palivové nádrže, nebo mimo ni, mezi nádrží a jemným filtrem.

Každý motor automobilu má energetický systém, který zajišťuje míchání složek hořlavé směsi a jejich přívod do spalovacích komor. Návrh energetického systému závisí na tom, na jaké palivo elektrárna běží. Ale nejběžnější je jednotka, která běží na benzín.

Aby energetická soustava mohla složky směsi namíchat, musí je přijímat i z nádoby, ve které se benzín nachází - palivové nádrže. A k tomu je v návrhu zahrnuto čerpadlo, které zajišťuje dodávku benzínu. A zdá se, že tato součást není nejdůležitější, ale bez její činnosti se motor jednoduše nespustí, protože benzín nebude proudit do válců.

Typy benzínových čerpadel a princip jejich činnosti

Na autech se používají dva typy benzínových pump, které se liší nejen designem, ale i místem instalace, i když mají jeden úkol - pumpovat benzín do systému a zajistit jeho přívod do válců.

Podle typu konstrukce se benzínová čerpadla dělí na:

mechanické;
Elektrický.

1. Mechanický typ

Používá se mechanické plynové čerpadlo. Obvykle je umístěn na hlavě bloku elektrárny, protože je poháněn od vačkového hřídele. Vstřikování paliva v něm se provádí díky vakuu vytvořenému membránou.

Jeho konstrukce je vcelku jednoduchá - v těle je membrána (membrána), která je zespodu odpružená a podél středové části připevněna k tyči spojené s pákou pohonu. V horní části čerpadla jsou dva ventily - vstupní a výstupní, stejně jako dvě armatury, z nichž jeden nasává benzín do čerpadla a druhý vystupuje a vstupuje do karburátoru. Pracovní oblastí mechanického typu je dutina nad membránou.

Na tomto principu funguje palivové čerpadlo – na vačkovém hřídeli je speciální excentrická vačka, která čerpadlo pohání. Během chodu motoru působí rotující hřídel na tlačník s horní částí vačky, která tlačí na páku pohonu. To zase stáhne tyč spolu s membránou a překoná sílu pružiny. Kvůli tomu se v prostoru nad membránou vytvoří podtlak, díky kterému se otevře sací ventil a do dutiny se čerpá benzín.

Video: Jak funguje palivové čerpadlo

Jakmile se hřídel otočí, pružina vrátí tlačník, hnací páku a membránu spolu s vřetenem. Kvůli tomu v dutině nad membránou stoupá tlak, díky čemuž se uzavře vstupní ventil a otevře se výstupní ventil. Stejný tlak vytlačí benzín z dutiny a do výstupního otvoru a proudí do karburátoru.

To znamená, že veškerá práce mechanického typu nečerpadla je postavena na poklesech tlaku. Všimli jsme si však, že celý energetický systém karburátoru nevyžaduje velký tlak, takže tlak, který vytváří mechanické palivové čerpadlo, je malý, hlavní věc je, že tato sestava poskytuje potřebné množství benzínu v karburátoru.

Palivové čerpadlo běží nepřetržitě, dokud běží motor. Když se pohonná jednotka zastaví, zastaví se dodávka benzínu, protože čerpadlo také přestane čerpat. Aby bylo zajištěno dostatek paliva pro nastartování motoru a jeho provoz až do naplnění systému vlivem podtlaku, jsou v karburátoru komory, do kterých se lije benzín i při předchozím chodu motoru.

2. Elektrická palivová čerpadla, jejich typy

Ve vstřikovacích palivových systémech je benzín vstřikován vstřikovači, a proto je nutné, aby k nim palivo přicházelo již pod tlakem. Proto zde není možné použití čerpadla mechanického typu.

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

Zmiňme trochu nejmodernější vstřikovací systém – s přímým vstřikováním. Funguje na principu dieselového systému, to znamená, že benzín je vstřikován přímo do válců pod vysokým tlakem, což běžné elektrické čerpadlo nedokáže zajistit. Proto se v takovém systému používají dva uzly:

První z nich je elektrický, instalovaný v nádrži a zajišťuje plnění systému palivem.
Druhé čerpadlo je vysokotlaké čerpadlo (TNVD), má mechanický pohon a jeho úkolem je zajistit značný tlak paliva před jeho přivedením do trysek.

Nebudeme ale zatím uvažovat o vysokotlakých palivových čerpadlech, ale půjdeme přes klasická elektrická benzínová čerpadla, která jsou umístěna buď v blízkosti nádrže a jsou vyříznuta do palivového potrubí, nebo se instalují přímo do nádrže.

Video: Benzínové čerpadlo, kontrolní test

Existuje velké množství druhů, ale nejrozšířenější jsou tři typy:

rotační válec;
Ozubené kolo;
odstředivá (turbína);

Rotační válečkové elektrické čerpadlo označuje čerpadla, která jsou instalována v palivovém potrubí. Jeho konstrukce zahrnuje elektromotor, na jehož rotoru je instalován disk s válečky. To vše je umístěno v držáku kompresoru. Kromě toho je rotor mírně přesazen vzhledem k kompresoru, to znamená, že je zde excentrické uspořádání. Také kompresor má dva výstupy - jedním benzínem vstupuje do čerpadla a druhým vystupuje.

Funguje to takto: když se rotor otáčí, válečky procházejí vstupní oblastí, díky čemuž se vytváří vakuum a do čerpadla se čerpá benzín. Jeho válečky jsou zachyceny a přeneseny do výstupní zóny, ale díky excentrickému uspořádání dochází ke stlačování paliva, čímž je dosaženo tlaku.

Díky excentrickému pohybu funguje i zubové čerpadlo, které je rovněž instalováno v palivovém potrubí. Ale místo rotoru a kompresoru má ve své konstrukci dvě vnitřní ozubená kola, to znamená, že jedno z nich je umístěno uvnitř druhého. Vnitřní ozubené kolo je v tomto případě přední, je spojeno s hřídelí elektromotoru a je přesazeno vůči druhému - hnanému. Při provozu takového čerpadla je palivo čerpáno zuby ozubeného kola.

Ale na autě se nejčastěji používá odstředivé elektrické palivové čerpadlo, které je instalováno přímo v nádrži a je k němu již připojeno palivové potrubí. Jeho přívod paliva zajišťuje oběžné kolo s velký počet lopatky a umístěny ve speciální komoře. Při rotaci tohoto oběžného kola vznikají turbulence přispívající k nasávání benzínu a jeho kompresi, která zajišťuje tlak před jeho vstupem do palivového potrubí.

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

Pamatujte, že již při startu vstřikovací elektrárny by již v systému mělo být palivo pod tlakem. Proto je elektrické palivové čerpadlo řízeno elektronickou řídicí jednotkou a je zapnuto před aktivací startéru.

Hlavní poruchy palivového čerpadla

Video: Když palivové čerpadlo "onemocní"

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

V mechanických sestavách jsou problémy vzácné. Vznikají nejčastěji v důsledku prasknutí membrány nebo opotřebení hnacích prvků. V prvním případě čerpadlo úplně přestane čerpat palivo a ve druhém případě nedodává dostatek paliva.

Kontrola takového benzínového čerpadla není náročná, stačí sejmout horní kryt a posoudit stav membrány. Můžete také odpojit palivové potrubí od karburátoru ze sestavy, spustit jej do nádoby a nastartovat motor. V provozuschopném prvku je palivo dodáváno v rovnoměrných částech dostatečně výkonným proudem.

U vstřikovacích motorů má porucha elektrického palivového čerpadla určité známky - auto se špatně nastartuje, je patrný pokles výkonu a je možné přerušení provozu motoru.

Samozřejmě, že takové příznaky mohou způsobit poruchy v různých systémech, takže bude vyžadována další diagnostika, ve které je výkon čerpadla kontrolován měřením tlaku.

Ale seznam poruch, kvůli kterým tento uzel nefunguje správně, není tolik. Čerpadlo tedy může přestat fungovat kvůli silnému a systematickému přehřátí. To se děje kvůli zvyku nalévat malé porce benzínu do nádrže, protože palivo funguje jako chladicí kapalina pro tuto jednotku.

Tankování nekvalitního paliva může snadno vést k poruchám. Nečistoty a cizí částice přítomné v takovém benzínu, které se dostanou dovnitř sestavy, vedou k jejímu zvýšenému opotřebení. součásti.

Problémy mohou nastat i přes elektrickou část. Oxidace elektroinstalace a její poškození může vést k tomu, že se do čerpadla nedostává dostatečné množství energie.

Všimněte si, že většinu poruch, ke kterým dochází v důsledku poškození nebo opotřebení součástí palivového čerpadla, je obtížné odstranit, takže pokud selže, je často jednoduše vyměněno.

V předchozí sérii článků o struktuře palivové soustavy benzinového motoru se nejednou dotklo téma vysokotlakého palivového čerpadla pro vznětový motor a benzinové motory s přímým (přímým) vstřikem paliva.

Tento článek je samostatný materiál, který popisuje konstrukci vysokotlakého palivového čerpadla na naftu, jeho účel, potenciální poruchy, schéma a principy provozu na příkladu zařízení pro takový systém dodávky paliva pro tento typ. Pojďme tedy rovnou k věci.

Přečtěte si v tomto článku

Co je TNVD?

Vysokotlaké palivové čerpadlo se označuje zkratkou . Toto zařízení je jedním z nejsložitějších v konstrukci dieselového motoru. Hlavním úkolem takového čerpadla je dodávka motorové nafty pod vysokým tlakem.

Čerpadla zajišťují přívod paliva do válců dieselového motoru pod určitým tlakem a také přísně v určitém okamžiku. Porce dodávaného paliva jsou měřeny velmi přesně a odpovídají stupni zatížení motoru. Vysokotlaká palivová čerpadla se vyznačují způsobem vstřikování. Existují přímo působící čerpadla i akumulátorová vstřikovací čerpadla.

Přímo působící palivová čerpadla mají mechanický plunžrový pohon. Procesy vstřikování a vstřikování paliva probíhají současně. Určitý úsek vysokotlakého palivového čerpadla dodává potřebnou dávku paliva do každého jednotlivého válce vznětového motoru. Tlak potřebný pro účinnou atomizaci je generován pohybem plunžru palivového čerpadla.

Vysokotlaké palivové čerpadlo s bateriovým vstřikováním se liší tím, že na pohon pracovního plunžru působí tlakové síly stlačených plynů ve válci samotného spalovacího motoru nebo je ráz vyvíjen pomocí pružin. Existují palivová čerpadla s hydraulickým akumulátorem, která se používají u výkonných nízkootáčkových naftových spalovacích motorů.

Je třeba poznamenat, že hydraulické akumulátorové systémy se vyznačují oddělenými procesy vstřikování a vstřikování. Vysokotlaké palivo je čerpáno palivovým čerpadlem do akumulátoru a teprve poté vstupuje do palivových vstřikovačů. Tento přístup zajišťuje účinnou atomizaci a optimální tvorbu směsi, která je vhodná pro celý rozsah zatížení naftové jednotky. Mezi nevýhody tohoto systému patří složitost konstrukce, která se stala důvodem neoblíbenosti takového čerpadla.

Moderní dieselové instalace využívají technologii, která je založena na řízení elektromagnetických ventilů vstřikovačů z elektronické řídicí jednotky s mikroprocesorem. Tato technologie se nazývá Common Rail.

Hlavní příčiny poruch

Vysokotlaké palivové čerpadlo je drahé zařízení, které je velmi náročné na kvalitu paliva a maziv. Pokud je vůz provozován na nekvalitní palivo, takové palivo nutně obsahuje pevné částice, prach, molekuly vody atd. To vše vede k selhání párů plunžrů, které jsou instalovány v čerpadle s minimální tolerancí, měřenou v mikronech.

Nekvalitní palivo snadno vyřadí z provozu trysky, které jsou zodpovědné za proces rozstřikování a vstřikování paliva.

Běžné známky poruch při provozu vstřikovacího čerpadla a vstřikovačů jsou následující odchylky od normy:

spotřeba paliva se výrazně zvyšuje;
dochází ke zvýšené neprůhlednosti výfuku;
během provozu jsou cizí zvuky a hluk;
výkon a výkon spalovacího motoru znatelně poklesnou;
je tam těžký začátek;

Moderní motory se vstřikovacími čerpadly jsou vybaveny elektronický systém vstřikování paliva. dávkuje zásobu paliva do válců, rozděluje tento proces v čase, určuje potřebné množství motorové nafty. Pokud majitel zaznamená sebemenší přerušení provozu motoru, je to okamžitý důvod pro okamžité kontaktování servisu. Elektrárna a palivový systém jsou pečlivě kontrolovány pomocí profesionálního diagnostického zařízení. Během diagnostiky odborníci určují řadu ukazatelů, mezi nimiž jsou primární:

stupeň rovnoměrnosti dodávky paliva;
tlak a jeho stabilita;
rychlost hřídele;

Vývoj zařízení

Zpřísnění ekologických předpisů a požadavků na emise škodlivých látek do ovzduší vedlo k tomu, že mechanická vysokotlaká palivová čerpadla pro dieselová vozidla začala být nahrazována systémy s elektronické nastavení. Mechanické čerpadlo prostě nedokázalo zajistit dávkování paliva s požadovanou vysokou přesností a také nebylo schopno co nejrychleji reagovat na dynamicky se měnící provozní režimy motoru.

snímač začátku vstřikování;
snímač otáček klikového hřídele a TDC;
měřič průtoku vzduchu;
snímač teploty chladicí kapaliny;
snímač polohy plynového pedálu;
Ovládací blok;
zařízení pro spouštění a zahřívání spalovacího motoru;
zařízení pro ovládání ventilu recirkulace výfukových plynů;
zařízení pro ovládání úhlu předstihu vstřikování paliva;
zařízení pro ovládání pohonu dávkovací spojky;
snímač zdvihu dávkovače;
snímač teploty paliva;
vysokotlaké palivové čerpadlo;

Klíčovým prvkem v tomto systému je zařízení pro pohyb dávkovacího pouzdra vstřikovacího čerpadla (10). Řídicí jednotka (6) řídí procesy dodávky paliva. Informace vstupují do jednotky ze senzorů:

snímač začátku vstřiku, který je instalován v jedné z trysek (1);
TDC a snímač otáček klikového hřídele (2);
průtokoměr 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 snímačů vysílá ECU signály do mechanismů pro řízení cyklického posuvu a úhlu předstihu vstřiku. Takto se upravuje množství cyklické dodávky paliva v různých režimech provozu pohonné jednotky i v době studeného startu motoru.

Akční členy mají potenciometr, který vysílá zpětnovazební signál do počítače, který určuje přesnou polohu dávkovací objímky. Úhel předstihu vstřiku paliva se nastavuje podobným způsobem.

ECU je zodpovědná za vytváření signálů, které zajišťují regulaci mnoha procesů. Řídicí jednotka stabilizuje otáčky v režimu volnoběhu, reguluje recirkulaci výfukových plynů s určením indikátorů na základě signálů snímače hmotnostního průtoku vzduchu. Blok porovnává signály ze senzorů v reálném čase s těmi hodnotami, které jsou v něm naprogramovány jako optimální. Dále je výstupní signál z ECU přenášen do servomechanismu, který zajišťuje požadovanou polohu dávkovací objímky. Tím se dosáhne vysoká přesnost nařízení.

Tento systém má program vlastní diagnostiky. To vám umožní vypracovat nouzové režimy pro zajištění pohybu vozidlo i za přítomnosti řady určitých poruch. K úplnému selhání dojde pouze tehdy, když dojde k poruše mikroprocesoru počítače.

Nejběžnějším řešením cyklického řízení průtoku pro vysokotlaké čerpadlo s jedním pístem typu rozdělovače je použití elektromagnetu (6). Takový magnet má rotační jádro, jehož konec je spojen pomocí excentru s dávkovací objímkou (5). Elektřina prochází ve vinutí elektromagnetu, přičemž úhel natočení jádra může být od 0 do 60°. Takto se pohybuje dávkovací pouzdro (5). Tato spojka v konečném důsledku reguluje cyklické napájení vstřikovacího čerpadla.

Jednopístové čerpadlo s elektronickým ovládáním

vstřikovací čerpadlo;
solenoidový ventil pro ovládání automatického předstihu vstřikování paliva;
proud;
válec předstihu vstřikování;
dávkovač;
elektromagnetické zařízení pro změnu dodávky paliva;
snímač teploty, plnicí tlak, poloha regulátoru přívodu paliva;
ovládací páka;
zpětný chod paliva;
přívod paliva do trysky;

Řízení předstihu vstřiku je řízeno elektromagnetickým ventilem (2). Tento ventil reguluje tlak paliva, který působí na píst stroje. Ventil se vyznačuje provozem v pulzním režimu podle principu "otvírání - zavírání". To umožňuje modulovat tlak, který závisí na otáčkách hřídele spalovacího motoru. V okamžiku otevření ventilu tlak klesá a to má za následek zmenšení úhlu předstihu vstřiku. Uzavřený ventil zajišťuje zvýšení tlaku, který při zvýšení úhlu předstihu vstřiku posune píst stroje na stranu.

Tyto EMC impulsy jsou určeny ECU a závisí na provozním režimu a indikátorech teploty motoru. Počáteční moment vstřiku je dán tím, že jedna z trysek je vybavena indukčním snímačem zdvihu jehly.

Akční členy, které působí na ovládání přívodu paliva u vstřikovacího čerpadla rozdělovacího typu, jsou proporcionální elektromagnetické, lineární, momentové nebo krokové motory, které u těchto čerpadel fungují jako pohon výdejního stojanu.

Tryska se snímačem zdvihu jehly

Elektromagnetický pohon rozdělovacího typu se skládá ze snímače dávkovacího zdvihu, vlastního prováděcího zařízení, dávkovacího zařízení, ventilu pro změnu úhlu začátku vstřiku, který je vybaven elektromagnetickým pohonem. Tryska má ve svém těle zabudovanou budicí cívku (2). ECU odešle určitou referenční napětí. To se provádí pro udržení konstantního proudu v elektrickém obvodu bez ohledu na kolísání teploty.

Tryska vybavená snímačem zdvihu jehly se skládá z:

seřizovací šroub (1);
budicí cívky (2);
tyč (3);
elektroinstalace (4);
elektrický konektor (4);

Zadaný proud jako výsledek zajišťuje 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 puls dosáhne svého vrcholu a je určen ECU, která řídí úhel předstihu vstřiku.

Elektronická řídicí jednotka porovnává přijatý impuls s údaji ve své paměti, které odpovídají různým režimům a provozním podmínkám dieselová jednotka. ECU poté vyšle zpětný signál do elektromagnetického ventilu. Uvedený ventil je připojen k pracovní komoře vstřikovacího stroje. Tlak působící na píst stroje se začíná měnit. Výsledkem je pohyb pístu působením pružiny. Tím se změní úhel předstihu vstřiku.

Ukazatel maximálního tlaku, kterého je dosaženo pomocí elektronického řízení paliva založeného na palivovém čerpadle VE, je 150 kgf / cm2. To stojí za zmínku toto schéma je složitý a zastaralý, napětí ve vačkovém pohonu nemá perspektivu dalšího vývoje. Další fází vývoje vysokotlakých palivových čerpadel jsou schémata nové generace.

Čerpadlo VP-44 a systém přímého vstřikování nafty

Toto schéma se úspěšně používá na nejnovějších modelech dieselových vozidel od předních světových koncernů. Patří mezi ně BMW, Opel, Audi, Ford atd. Čerpadla tohoto typu umožňují získat indikátor vstřikovacího tlaku 1000 kgf / cm2.

Systém přímého vstřikování s palivovým čerpadlem VP-44 zobrazený na obrázku zahrnuje:

A-skupina akčních členů a senzorů;
B-skupina zařízení;
C-obvod nízkého tlaku;
D- systém pro zajištění přívodu vzduchu;
E-systém pro odstraňování škodlivých látek z výfukových plynů;
M-točivý moment;
palubní komunikační sběrnice CAN;

senzor ovládání pedálu pro ovládání paliva;
mechanismus uvolnění spojky;
kontakt brzdové destičky;
regulátor rychlosti vozidla;
doutnavka a spínač startéru;
snímač rychlosti vozidla;
indukční snímač otáček klikového hřídele;
snímač teploty chladicí kapaliny;
snímač pro měření teploty vzduchu vstupujícího do sání;
snímač plnicího tlaku;
filmový snímač pro měření hmotnostního průtoku nasávaného vzduchu;
kombinovaná palubní deska;
klimatizační systém s elektronické ovládání;
diagnostický konektor pro připojení skeneru;
jednotka řízení času pro žhavicí svíčky;
pohon vstřikovacího čerpadla;
ECU pro řízení motoru a vstřikovací čerpadlo;
vstřikovací čerpadlo;
palivový článek filtru;
palivová nádrž;
senzor trysky, který řídí zdvih jehly v 1. válci;
žhavicí svíčka kolíkového typu;
napájecí bod;

Tento systém má výrazná vlastnost, která spočívá v kombinované řídicí jednotce pro vysokotlaká palivová čerpadla a další systémy. Řídící jednotka má konstrukčně dvě části, koncové stupně a napájení elektromagnetů umístěných na skříni palivového čerpadla.

Zařízení vysokotlakého palivového čerpadla VP-44

palivové čerpadlo;
snímač polohy a frekvence hřídele čerpadla;
Ovládací blok;
cívka;
napájecí elektromagnet;
solenoid časování vstřikování;
hydraulický pohon výkonný mechanismus změnit úhel předstihu vstřiku;
rotor;
podložka vačky;

a-válce čtyři nebo šest;
b-pro šest válců;
c-pro čtyři válce;

podložka vačky;
videoklip;
vodicí drážky hnacího hřídele;
válečková bota;
injekční píst;
hřídel rozdělovače;
vysokotlaká komora;

Systém funguje tak, že krouticí moment z hnacího hřídele je přenášen přes spojovací podložku a drážkový spoj. Takový okamžik jde do hřídele rozdělovače. Vodicí drážky (3) plní takovou funkci, že prostřednictvím patek (4) a v nich umístěných válečků (2) se vstřikovací plunžry (5) aktivují tak, že to odpovídá vnitřnímu profilu, který vačkový kotouč (1) má. Počet válců u vznětového motoru se rovná počtu vaček na podložce.

Vstřikovací plunžry ve skříni hřídele rozdělovače jsou umístěny radiálně. Z tohoto důvodu byl takový systém nazýván vysokotlakým palivovým čerpadlem. Plunžry společně vytlačují přiváděné palivo na vzestupný profil vačky. Dále palivo vstupuje do hlavní vysokotlaké komory (7). U vysokotlakého palivového čerpadla mohou být dva, tři nebo více vstřikovacích plunžrů, což závisí na plánovaném zatížení motoru a počtu válců (a, b, c).

Proces distribuce paliva pomocí skříně rozdělovače

Toto zařízení je založeno na:

příruba (6);
distribuční objímka (3);
zadní část hřídele rozdělovače (2) umístěná v objímce rozdělovače;
blokovací jehla (4) vysokotlakého solenoidového ventilu (7);
akumulační membrána (10), která odděluje dutiny odpovědné za čerpání a vypouštění;
armatury vysokotlakého vedení (16);
výtlačný ventil (15);

Na obrázku níže vidíme samotné pouzdro rozdělovače:

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

Tento systém se skládá z:

píst;
hřídel rozdělovače;
distribuční objímka;
blokovací jehla vysokotlakého solenoidového ventilu;
kanály pro návrat paliva;
příruba;
vysokotlaký solenoidový ventil;
vysokotlaký komorový kanál;
prstencový vstup pro palivo;
akumulační membrána pro oddělení čerpacích a vypouštěcích dutin;
dutiny za membránou;
nízkotlaké komory;
rozvodná drážka;
výfukový kanál;
vypouštěcí ventil;
armatura vysokotlakého potrubí;

Během fáze plnění se na sestupném profilu vaček radiálně pohybující plunžry (1) pohybují směrem ven a pohybují se směrem k povrchu vačky. Pojistná jehla (4) je nyní volná a otevírá přívod paliva. Palivo prochází nízkotlakou komorou (12), prstencovým kanálem (9) a jehlou. Dále je palivo vedeno z palivového plnicího čerpadla kanálem (8) hřídele rozdělovače a vstupuje do vysokotlaké komory. Veškeré přebytečné palivo proudí zpět přes zpětný odtokový kanál (5).

Vstřikování se provádí pomocí pístů (1) a jehly (4), která je uzavřena. Plunžry se začnou pohybovat na vzestupném profilu vaček směrem k ose vačkového hřídele. Takto se zvyšuje tlak ve vysokotlaké komoře.

Palivo, které je již pod vysokým tlakem, proudí kanálem vysokotlaké komory (8). Prochází rozvodnou drážkou (13), která v této fázi spojuje vačkový hřídel (2) s výstupním kanálem (14), armaturu (16) s tlakovým ventilem (15) a vysokotlaké potrubí s tryskou. Poslední krok se stává tok motorové nafty do spalovací komory elektrárny.

Jak funguje dávkování paliva? Vysokotlaký solenoidový ventil

Elektromagnetický ventil (ventil pro nastavení počátečního bodu vstřiku) se skládá z následujících prvků:

točící židle;
směr zavírání ventilu;
jehla ventilu;
kotva elektromagnetu;
cívka;
elektromagnet;

Za cyklickou dodávku a dávkování paliva odpovídá specifikovaný elektromagnetický ventil. Tento vysokotlaký ventil je zabudován do vysokotlakého okruhu vstřikovacího čerpadla. Na samém začátku vstřiku je cívka elektromagnetu (5) nabuzena signálem z řídicí jednotky. Kotva (4) pohybuje jehlou (3) jejím přitlačením proti sedlu (1).

Když je jehla pevně přitlačena k sedlu, nedodává se žádné palivo. Z tohoto důvodu rychle stoupá tlak paliva v okruhu. To umožňuje otevření příslušné trysky. Když je ve spalovacím prostoru motoru správné množství paliva, napětí na cívce elektromagnetu (5) zmizí. Vysokotlaký solenoidový ventil se otevře, což způsobí snížení tlaku v okruhu. Pokles tlaku způsobí uzavření vstřikovače paliva a zastavení vstřikování.

Se vší přesností tento proces přímo závisí na solenoidovém ventilu. Pokud se pokusíte vysvětlit podrobněji, pak od okamžiku, kdy ventil skončí. Tento moment je určen výhradně nepřítomností nebo přítomností napětí na cívce solenoidového ventilu.

Přebytečné vstřikované palivo, které je dále vstřikováno, dokud plunžrový válec neprojde horním bodem profilu vačky, se pohybuje po speciálním kanálu. Konec cesty pro palivo je prostor za zásobní membránou. V nízkotlakém okruhu dochází k vysokotlakým rázům, které jsou tlumeny zásobní membránou. Dodatečné je, že tento prostor ukládá (akumuluje) nashromážděné palivo pro doplnění před dalším vstřikem.

Motor je zastaven elektromagnetickým ventilem. Faktem je, že ventil zcela blokuje vstřikování paliva pod vysokým tlakem. Toto řešení zcela eliminuje potřebu přídavného uzavíracího ventilu, který se používá u distribučních vstřikovacích čerpadel, kde je ovládána regulační hrana.

Proces pro tlumení tlakových vln s vypouštěcím ventilem se zpětným škrcení

Tento vypouštěcí ventil (15) se škrcení zpětného toku zabraňuje dalšímu otevření rozprašovače vstřikovače po dokončení vstřiku části paliva. Tím se zcela eliminuje jev post-vstřiku vyplývající z tlakových vln nebo jejich derivátů. Toto dodatečné vstřikování zvyšuje toxicitu výfukových plynů a je krajně nežádoucím negativním jevem.

Když se spustí přívod paliva, pak kuželka ventilu (3) otevře ventil. Právě v tomto okamžiku je palivo již čerpáno přes armaturu, proniká vysokotlakým potrubím a jde do trysky. Konec vstřiku paliva způsobí prudký pokles tlaku. Z tohoto důvodu vratná pružina silou tlačí kuželku ventilu zpět proti sedlu ventilu. Když se tryska uzavře, dochází k reverzním tlakovým vlnám. Tyto vlny jsou úspěšně utlumeny škrticí klapkou výtlačného ventilu. Všechny tyto akce zabraňují nežádoucímu vstřikování paliva do pracovního spalovacího prostoru vznětového motoru.

zařízení pro předstih vstřikování

Toto zařízení se skládá z následujících prvků:

podložka vačky;
kulový čep;
píst pro nastavení úhlu předstihu vstřiku;
podvodní a výstupní kanál;
regulační ventil;
lamelové čerpadlo pro čerpání paliva;
odstranění paliva;
přívod paliva;
přívod z palivové nádrže;
pružina ovládacího pístu;
vratná pružina;
ovládací píst;
komora hydraulického dorazového kroužku;
škrticí klapka;
solenoidový ventil (zavřený) pro nastavení času začátku vstřiku;

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

Zařízení předstihu vstřiku plní jeden velmi důležitý úkol, kterým je zvětšení počátečního úhlu vstřiku paliva v okamžiku, kdy dojde ke zvýšení otáček klikového hřídele. Toto zařízení konstruktivně zahrnuje:

snímač úhlu natočení hnacího hřídele vstřikovacího čerpadla paliva;
Ovládací blok;
solenoidový ventil pro nastavení času začátku vstřiku;

Zařízení poskytuje velmi optimální okamžik pro začátek vstřikování, který je ideálně přizpůsoben provoznímu režimu motoru a jeho zatížení. Dochází ke kompenzaci časového posunu, který je dán zkrácením doby vstřiku a zážehu s rostoucí rychlostí.

Toto zařízení je vybaveno hydraulickým pohonem a je zabudováno ve spodní části skříně vstřikovacího čerpadla tak, aby bylo umístěno napříč podélné osy čerpadla.

Provoz zařízení předstihu vstřikování

Vačkový kotouč (1) vstupuje s kulovým čepem (2) do příčného otvoru plunžru (3) tak, že translační pohyb plunžru je přeměněn na rotaci kotouče vačky. Plunžr má uprostřed ovládací ventil (5). Tento ventil otevírá a zavírá řídicí port v pístu. Podél osy plunžru (3) je umístěn ovládací píst (12), který je zatížen pružinou (10). Píst je zodpovědný za polohu regulačního ventilu.

Elektromagnetický ventil pro nastavení začátku vstřikování (15) je umístěn napříč osou plunžru. Elektronická jednotka, která ovládá vstřikovací čerpadlo, působí přes tento ventil na píst vstřikovacího zařízení. Řídicí jednotka dodává nepřetržité proudové impulsy. Takové impulsy se vyznačují konstantní frekvencí a proměnným pracovním cyklem. Ventil v konstrukci zařízení mění tlak, který působí na ovládací píst.

Shrnutí

Tento materiál je zaměřen na co nejdostupnější a nejsrozumitelnější seznámení uživatelů našeho zdroje se složitým zařízením vysokotlakého palivového čerpadla a přehledem jeho hlavních prvků. zařízení a obecný principČinnost vysokotlakého palivového čerpadla umožňuje hovořit o bezproblémovém provozu pouze v případě, že je dieselový agregát naplněn kvalitním palivem a motorovým olejem.

Jak jste již pochopili, nekvalitní motorová nafta je hlavním nepřítelem složitých a drahých zařízení na naftu, jejichž oprava je často velmi nákladná.

Pokud budete vznětový motor provozovat pečlivě, přísně dodržovat a dokonce zkracovat servisní intervaly pro výměnu maziva, brát v úvahu další důležité požadavky a doporučení, pak vysokotlaké palivové čerpadlo svému pečujícímu majiteli jistě odpoví mimořádnou spolehlivostí, účinností a záviděníhodnou trvanlivost.