Mi a nagynyomású üzemanyag-szivattyú és szerepe a motor működésében
Tartalom
A modern autók döntő többsége üzemanyag-befecskendező rendszerrel van felszerelve. Vannak olyan módosítások, amelyekben a benzint fúvókával permetezik a szívócsatornában. Vannak olyan modellek is, amelyekben az üzemanyagot közvetlenül a motorhengerekbe permetezik.
A dízelmotorok másként működnek, mint a benzinmotorok. Bennük a dízelt a hengerben már összenyomott közegbe táplálják. Annak érdekében, hogy az üzemanyag egy részét akadálytalanul porlaszthassák, olyan mechanizmusra van szükség, mint például egy nagynyomású üzemanyag-szivattyú.
Vegye figyelembe az ilyen mechanizmus jellemzőit, annak módosításait és a meghibásodás jeleit.
Mi a nagynyomású üzemanyag-szivattyú és mire szolgál?
Az üzemanyag-szivattyúként rövidített mechanizmus része a dízelmotor üzemanyag-rendszerének, de vannak modellek benzinmotoros egységekhez is. Az egyetlen különbség a dízelmotor üzemanyag-szivattyúja között az, hogy az általa generált nyomás sokkal magasabb, mint a benzin társa. Ennek oka az egység alapvető jellemzői. A dízelmotor hengerében a levegőt először olyan mértékben összenyomják, hogy az az üzemanyag gyújtási hőmérsékletéig felmelegedjen.
Amikor a dugattyú eléri a felső holtpontot, a fúvóka permetezi az üzemanyagot, és az meggyullad. Az injektornak le kell küzdenie az óriási nyomást. A rendszer megfelelő működéséhez a szivattyúnak magasabb fejet kell létrehoznia, mint a hengerekben.
Az említett funkció mellett a szivattyúnak az üzemanyag üzemmódjától függően adagokban kell ellátnia az üzemanyagot is. Ezt a paramétert a főtengely forgásának figyelembevételével határozzuk meg. Egy modern autóban ezt a folyamatot egy elektronikus vezérlő egység vezérli.
Fejlesztési és fejlesztési előzmények
Ezt az eszközt először az 1930-as években fejlesztette ki Robert Bosch. A személygépkocsikban a befecskendező szivattyúkat ugyanazon évtized második felében kezdték aktívan használni.
Mivel az első benzinmotorok karburátorral voltak felszerelve, csak dízelegységekhez volt szükség ilyen mechanizmusra. Manapság a közvetlen befecskendezéses rendszerrel rendelkező benzinmotorok is rendelkeznek ilyen típusú szivattyúval (a karburátor már rendkívül ritka - csak az idősebb generációs autókban).
Bár a szivattyú működési elve gyakorlatilag változatlan maradt, maga a mechanizmus többszörös korszerűsítésen és fejlesztésen ment keresztül. Ennek oka a belső égésű motor környezeti normáinak és teljesítményének növekedése. Kezdetben mechanikus befecskendező szivattyút használtak, de ez nem volt gazdaságos, ami káros anyagok térfogati kibocsátásához vezetett. A modern elektronikus szivattyúk kiváló hatékonyságot mutatnak, ami lehetővé teszi a szállítás beilleszkedését a környezetvédelmi előírások kereteibe és a szerény jövedelemmel rendelkező járművezetők kielégítését.
Nagynyomású szivattyú kialakítása
A benzinmotor üzemanyag-befecskendező szivattyújának és a dízel analógjának sokféle változata létezik. Azonban a legtöbb esetben a mechanikus szivattyú fő elemei:
- A szivattyú előtti bemenetnél szűrőt helyeznek el;
- A hengerben elhelyezett dugattyúdugattyú - az ún. dugattyúpár;
- Az a test, amelyben a mélyedések készülnek - rajtuk keresztül üzemanyagot juttatnak a dugattyúpárba;
- Tengely bütyökkel és centrifugális tengelykapcsolóval. Ez az elem egy szíjhajtás segítségével csatlakozik a vezérműtárcsához;
- Dugattyúpáros hajtó tolók;
- A dugattyú dugattyúját visszaadó rugók;
- Töltő szelepek;
- Az üzemmódok szabályozója - a gázpedállal társítva;
- Nagynyomású szivattyú visszatérő szelep (rajta keresztül felesleges üzemanyag kerül a visszatérőbe);
- Alacsony nyomású szivattyú (üzemanyagot pumpál a szivattyúba).
Mint már említettük, a mechanikus szivattyúkat gazdaságosságuk és hatékonyságuk miatt fokozatosan elektronikus módosítások váltják fel. Maga a mechanizmus nehéz javítani és beállítani. Az elektronikus szivattyúk saját vezérlőegységgel, valamint több elektronikus szeleppel és érzékelővel rendelkeznek.
A legtöbb elektronikus befecskendező szivattyú saját diagnosztikai rendszerrel rendelkezik, amely miatt a készülék alkalmazkodik a fellépő meghibásodásokhoz és hibákhoz. Ez lehetővé teszi a készülék megfelelő működését akkor is, ha az egyik érzékelő meghibásodik. Egy ilyen szivattyú teljesen leáll, csak a mikroprocesszor meghibásodása esetén.
Működési elv
A nagynyomású üzemanyag-szivattyú a kétütemű motor elvén működik. A dugattyú dugattyúját a bütykös tengely forgása hajtja. A dízel üzemanyag belép a dugattyú alatti térbe, amely tovább megy az autópályára.
További részleteket a dugattyúpár működésének elvéről a videó ismertet:
Az üregben nyomás keletkezik, amely miatt a nyomószelep kinyílik. A dízel üzemanyag az üzemanyag-vezetéken keresztül a fúvókáig áramlik, és permetezik. A szivattyú az üzemanyagnak csak egy részét juttatja az injektorba. A maradékot a leeresztő szelepen keresztül visszavezetik az üzemanyagtartályba. Annak megakadályozására, hogy az üzemanyag visszatérjen a rendszerből, amikor a kompresszor nyitva van, egy visszacsapó szelep van beépítve.
A befecskendezési nyomatékot a centrifugális tengelykapcsoló határozza meg. Az üzemmódszabályozó (vagy az összes módú szabályozó) meghatározza a leszállítandó tétel mennyiségét. Ez az elem társul a gázpedállal. Amikor a sofőr megnyomja, a szabályozó növeli az adag mennyiségét, és amikor elengedi, csökken.
Elektronikus modellekben minden folyamatot vezérlő egység vezérel. Az elektronika az autó dinamikájának számlájáról osztja szét az üzemanyag-ellátás pillanatát, annak mennyiségét. Ezekben az üzemanyag-rendszerekben kevesebb alkatrész van, ami növeli a mechanizmus stabilitását és megbízhatóságát.
Az elektronikus befecskendező szivattyúk képesek két részre osztani a részt, ezáltal hatékonyabb égést és a dugattyúcsoport sima löketét biztosítva. Ennek eredményeként kisebb a kipufogógáz-toxicitás és megnő a motor teljesítménye. A kétfázisú befecskendezés biztosítása érdekében a szivattyú vezérlőegysége rögzíti:
- A gázpedál megnyomása;
- Vezérműtengely-fordulatszám;
- Hőmérséklet a motor hűtőrendszerében;
- Maga az autó sebessége;
- A turbófeltöltő által keltett nyomás;
- Injektorok munkája;
- Izzítógyertya tüzelése.
A befecskendező szivattyú típusai
Az üzemanyag-rendszerek három típusból állnak:
- Monoinjekció. Ez a legelső módosítás. A képviselő eredetileg porlasztó volt. Üregében üzemanyag-levegő keveréket készítettek, amelyet a szívócsatornába tápláltak. Kicsit később az ilyen rendszerek a porlasztó helyett egy fúvókát kaptak, amely üzemanyagot juttat a szívócsatornába, ahol keveredik a levegővel;
- Többpontos injekció. Ez már egyfajta injekciós rendszer. Minden befecskendező szelepre külön befecskendező szelep van felszerelve. A befecskendezést a szívócsatornába is végzik, csak a lehető legközelebb a szívószelephez;
- Közvetlen befecskendezés. Ahogy a neve is mutatja, az üzemanyagot közvetlenül a hengerekbe permetezik, amikor a bennük lévő levegőt a dugattyú már összenyomja.
Összesen három ilyen mechanizmus létezik, amelyek használhatók az ilyen típusú üzemanyag-rendszerekben:
- Sorban;
- Terjesztés;
- Törzs.
In-line befecskendező szivattyú
Az in-line befecskendező szivattyú több, egy házba zárt szivattyúból áll. Mindegyik külön fúvókát szolgál. Ezt a módosítást régebbi dízelmotorokban használták. A teljes mechanizmus működése szigorúan az időzítő hajtástól függ.
A soros módosítást meglehetősen hosszú ideig használták. Még néhány modern autó (teherautó) is van felszerelve ilyen szivattyúkkal. Ennek oka - nagy megbízhatóságuk és igénytelenségük a dízelmotor minőségével szemben.
A sorrendszer a következőképpen működik. A dugattyúpárt a főtengely forgása hajtja. A szivattyú vezérműtengelyének egyik fordulatszáma a motor főtengelyének két fordulatának felel meg.
A dugattyús mechanizmus a nagynyomású szivattyú üzemanyag-elzáró szelepén keresztül elválasztja az üzemanyag egy részét a közös vezetéktől és összenyomja a rendszer nyomásszakaszában. Az adag térfogatát a gázpedálhoz csatlakoztatott fogazott rúd szabályozza. ECU-val rendelkező autóknál egy szervo-hajtás vezérli, amely reagál a vezérlőegység jeleire.
A befecskendezés időzítését a főtengely sebessége határozza meg. A mechanizmus két félcsatlakozóval rendelkezik, amelyeket rugók választanak el egymástól. A motor fordulatszámának növekedésével a rugók összenyomódnak, aminek következtében a szivattyú tengelye kissé megfordul, ami a befecskendezés előtti szög változásához vezet.
Elosztó típusú befecskendező szivattyú
Az előző módosítással ellentétben ez a modell kisebb. Stabil teljesítményt nyújt. Az elosztó szivattyúknak több módosítása van. Vannak dugattyús és rotációs típusok. Különböznek a meghajtók típusaiban is - a bütykök belső, végi vagy külső elhelyezkedésében.
A külső bütykös meghajtó nem stabil és megbízható. Ezért, ha lehetséges, jobb, ha a másik két típuson tartózkodunk.
Az ilyen szivattyúk gyorsabban elhasználódnak, mivel egy bennük lévő dugattyús mechanizmus szolgálja a csoport összes fúvókáját. Ebben a tekintetben az in-line partnereknek előnyei vannak. Kis méretük miatt az elosztó befecskendező szivattyúkat a személygépkocsik és a kis teherautók üzemanyag-ellátó rendszereibe telepítik.
Fő befecskendező szivattyú
A két korábbi módosítással ellentétben a főszivattyú nyomást hoz létre egyetlen vezetékben - az úgynevezett üzemanyag-sínben. Akkumulátorként szolgál, amelyben állandó üzemanyag-nyomást tartanak fenn.
A kisebb számú elosztási mechanizmus miatt ez a módosítás a legmegbízhatóbbnak bizonyult. A fő típusú befecskendező szivattyúk javítása nem különösebben nehéz. A dózis térfogatát mágnesszelep adagolószelep szabályozza. Ilyen szivattyúkat a Common Rail üzemanyag-elosztó rendszerekben helyeznek el.
Van egy nagynyomású üzemanyag-szivattyú egy benzinmotoron?
Noha az üzemanyag-befecskendező szivattyúk fő alkalmazási területe a dízelmotorok, sok modern benzinmotor szintén nagy nyomás alatt történő üzemanyag-ellátással működik. Ezeket a mechanizmusokat belső égésű motorokban használják közvetlen befecskendezéssel.
A GDI benzinmotorok ilyen szivattyúk telepítését igénylik. Valójában ez a rendszer egy hibrid változat, amely egyesíti a benzines belső égésű motor tervezését a dízelegység működési elvével. Az egyetlen különbség az, hogy a gyújtást nem a sűrített levegő hőmérséklete, hanem a gyújtógyertyák okozzák. Az ilyen motorokban soros módosítást alkalmaznak.
Súlyos üzemzavarok
Habár az üzemanyag-befecskendező szivattyúk konstrukciójukban különböznek egymástól, számos fontos szabályt kell betartaniuk az autó tulajdonosának ahhoz, hogy a szivattyú kitöltse a megadott időt:
- A legtöbb szivattyú szeszélyes az üzemanyag minőségét illetően, ezért meg kell felelni a gyártó által az adott szivattyúra előírt követelményeknek;
- A tervezés bonyolultsága és a mechanizmusokra nehezedő terhelések miatt a nagynyomású szivattyúk rendszeres karbantartást igényelnek;
- Minden forgó és dörzsölő alkatrészt jól meg kell kenni, ezért feltétlenül be kell tartani a gyártó ajánlásait a kenőanyagok kiválasztásához.
Ha nem tartja be ezeket a szabályokat, az eszköz gyorsabban használhatatlanná válik, ami cserét vagy drága javítást igényel.
A következő tényezők jelzik a befecskendező szivattyú meghibásodását (egyéb üzemképes rendszerekkel, amelyek meghibásodása hasonló megnyilvánulásokkal járhat)
- Fekete füst a kipufogógázban, és ennek eredményeként a környezetbe jutó mérgezőbb kibocsátás;
- Megnövekedett üzemanyag-fogyasztás (az üzemanyag szivárgása miatt);
- Csökken az ICE energia;
- A motor működése közben a szivattyú zaja hallatszik;
- A motor nehéz beindítása;
- A vezérműszíj gyakran lecsúszik;
- Instabil motorfordulatszám.
Az üzemanyag-rendszer ilyen elemeiben a leggyakoribb meghibásodás a dugattyúpár meghibásodása. Leggyakrabban ennek oka a rossz minőségű üzemanyag - a plakk felhalmozódik a felületeken, ami akadályozza az alkatrészek mozgását. A mechanizmus meghibásodásának oka a víz is, amely gyakran kondenzálódik az üzemanyagtartályban. Emiatt nem ajánlott éjszakára egy üres tartályú autót hagyni.
Nagynyomású szivattyúk javítása
Ha nem nehéz megjavítani egy szokásos gázszivattyút - elég egy javítókészlet vásárlása és az elhasználódott alkatrészek cseréje, akkor az üzemanyag-szivattyú javítása és beállítása nagyon bonyolult eljárás. További felszerelés nélkül nem is lehet megállapítani, hogy mi a hiba oka. A modern vezérlőegységek öndiagnosztikája gyakran nem segít.
Gyakran előfordul, hogy az üzemanyag-szivattyú meghibásodásának tünetei megegyeznek a gázelosztó mechanizmus vagy a kipufogórendszer hibáival. Ezen okok miatt a befecskendező szivattyú önjavítása nem ajánlott. Ehhez jobb segítséget kérni egy szakszerviztől.
Ezenkívül nézze meg a hibák elhárításáról és a nagynyomású üzemanyag-szivattyúk javításáról szóló videót:
Kérdések és válaszok:
Milyen típusú befecskendező szivattyúk vannak? Az in-line táplálja az üzemanyagot a hengerekbe különböző dugattyúkkal. Csomagtartó - az akkumulátorhoz vagy a rámpához. Elosztás - egy dugattyú minden hengerhez azonos mértékben.
Hogyan működik a dízel befecskendező szivattyú? A dugattyú elvén alapul. A szivattyúnak van egy tartálya a dugattyúpár felett, amelybe az üzemanyagot pumpálják és nyomás alatt tartják.
Mire való a dízel üzemanyag befecskendező szivattyú? A dízel üzemanyagnak a sűrítési aránynál többszörös nyomáson kell belépnie a hengerekbe. Csak egy dugattyúpár képes ezt a nyomást létrehozni.
