Danfoss brandstofpomp. Ontwerp van hoge- en lagedrukbrandstofpompen. Hogedruk-inline-brandstofpomp

Het wordt gebruikt op verschillende soorten transportmiddelen en apparatuur en is gebaseerd op de verbranding van het brandstof-luchtmengsel en de energie die vrijkomt als gevolg van dit proces. Maar om de energiecentrale te laten functioneren, moet de brandstof op strikt gedefinieerde momenten in porties worden aangevoerd. En deze taak ligt bij het voedingssysteem dat is opgenomen in het ontwerp van de motor.

Motorbrandstoftoevoersystemen bestaan uit een aantal componenten, die elk hun eigen taak hebben. Sommigen filteren de brandstof, verwijderen er verontreinigingen uit, anderen doseren en leveren de brandstof aan het inlaatspruitstuk of rechtstreeks aan de cilinder. Al deze elementen vervullen hun functie met brandstof, die nog aan hen moet worden geleverd. En dit wordt verzekerd door de brandstofpompen die worden gebruikt in systeemontwerpen.

Pomp montage

Zoals bij elke vloeistofpomp is het de taak van de eenheid die bij het motorontwerp wordt gebruikt om brandstof in het systeem te pompen. Bovendien is het vrijwel overal noodzakelijk dat er onder een bepaalde druk wordt aangevoerd.

Soorten brandstofpompen

Verschillende soorten motoren gebruiken hun eigen soorten brandstofpompen. Maar over het algemeen kunnen ze allemaal in twee categorieën worden verdeeld: lage en hoge druk. Het gebruik van een bepaalde eenheid hangt af van de ontwerpkenmerken en het werkingsprincipe van de energiecentrale.

Voor benzinemotoren is dus geen hoge druk in het systeem vereist, aangezien de ontvlambaarheid van benzine veel hoger is dan die van dieselbrandstof en tegelijkertijd het brandstof-luchtmengsel ontbrandt door een externe bron. Daarom worden in het ontwerp lagedrukpompen gebruikt.

Benzinemotorpomp

Maar het is vermeldenswaard dat bij de nieuwste generatie benzine-injectiesystemen de brandstof rechtstreeks aan de cilinder wordt toegevoerd (), dus benzine moet onder hoge druk worden toegevoerd.

Net als bij dieselmotoren ontbrandt het mengsel onder invloed van druk in de cilinder en temperatuur. Bovendien wordt de brandstof zelf rechtstreeks in de verbrandingskamers geïnjecteerd, dus om het mondstuk te laten injecteren is een aanzienlijke druk vereist. En voor dit doel wordt in het ontwerp gebruik gemaakt van een hogedrukpomp (HHP). Maar we merken op dat het ontwerp van het aandrijfsysteem niet had kunnen plaatsvinden zonder het gebruik van een lagedrukpomp, aangezien de injectiepomp zelf geen brandstof kan pompen, omdat het alleen de taak is om deze te comprimeren en aan de injectoren te leveren.

Alle pompen die in energiecentrales worden gebruikt verschillende soorten kan ook worden onderverdeeld in mechanisch en elektrisch. In het eerste geval werkt de eenheid vanuit een energiecentrale (er wordt een tandwielaandrijving gebruikt of vanaf asnokken). De elektrische exemplaren worden aangedreven door hun eigen elektromotor.

Meer specifiek gebruiken aandrijfsystemen bij benzinemotoren alleen lagedrukpompen. En alleen de injector met directe injectie heeft een brandstofinjectiepomp. Bovendien had deze eenheid in carburateurmodellen een mechanische aandrijving, maar in injectiemodellen worden elektrische elementen gebruikt.

Mechanische brandstofpomp

In dieselmotoren worden twee soorten pompen gebruikt: lage druk, die brandstof pompt, en hoge druk, die dieselbrandstof comprimeert voordat deze de injectoren binnendringt.

De dieselaanzuigpomp wordt doorgaans mechanisch aangedreven, hoewel er ook elektrische modellen verkrijgbaar zijn. De brandstofinjectiepomp wordt aangedreven door de energiecentrale.

Het verschil in druk dat wordt gegenereerd door lage- en hogedrukpompen is zeer opvallend. Om het injectievermogenssysteem te laten werken, is dus slechts 2,0-2,5 bar voldoende. Maar dit is het werkdrukbereik van de injector zelf. De brandstofpompeenheid levert, zoals gewoonlijk, een beetje teveel. Zo varieert de druk van de injectorbrandstofpomp van 3,0 tot 7,0 bar (afhankelijk van het type en de staat van het element). Wat carburateursystemen betreft, wordt benzine vrijwel zonder druk geleverd.

Maar dieselmotoren vereisen een zeer hoge druk om brandstof te leveren. Als we het Common Rail-systeem van de nieuwste generatie nemen, kan de dieselbrandstofdruk in het brandstofinjectiepomp-injectorcircuit 2200 bar bereiken. Daarom werkt de pomp vanuit een energiecentrale, omdat de werking ervan behoorlijk veel energie kost, en het niet raadzaam is om een krachtige elektromotor te installeren.

Uiteraard hebben de bedrijfsparameters en de gecreëerde druk invloed op het ontwerp van deze units.

Soorten brandstofpompen, hun kenmerken

We zullen de brandstofpompstructuur van een carburateurmotor niet demonteren, aangezien een dergelijk aandrijfsysteem niet langer wordt gebruikt, en het structureel heel eenvoudig is en er niets bijzonders aan is. Maar de brandstofpomp met elektrische injector moet in meer detail worden bekeken.

Het is vermeldenswaard dat verschillende machines worden gebruikt verschillende soorten brandstofpompen, verschillend in ontwerp. Maar in ieder geval is de eenheid verdeeld in twee componenten: mechanisch, dat zorgt voor de brandstofinjectie, en elektrisch, dat het eerste deel aandrijft.

De volgende pompen kunnen worden gebruikt op injectievoertuigen:

Vacuüm;
Rol;
Versnelling;
Centrifugaal;

Roterende pompen

En het verschil daartussen zit vooral in het mechanische gedeelte. En alleen het ontwerp van de vacuümbrandstofpomp is compleet anders.

Vacuüm

De werking van de vacuümpomp is gebaseerd op een conventionele brandstofpomp van een carburateurmotor. Het enige verschil zit in de aandrijving, maar het mechanische gedeelte zelf is vrijwel identiek.

Er is een membraan dat de werkmodule in twee kamers verdeelt. In een van deze kamers bevinden zich twee kleppen: inlaat (verbonden door een kanaal met de tank) en uitlaat (die leiden naar de brandstofleiding, die brandstof verder in het systeem levert).

Dit membraan creëert, wanneer het naar voren beweegt, een vacuüm in de kamer met kleppen, wat leidt tot de opening van het inlaatelement en het erin pompen van benzine. Tijdens de omgekeerde beweging sluit de inlaatklep, maar de uitlaatklep gaat open en de brandstof wordt eenvoudigweg in de leiding geduwd. Over het algemeen is alles eenvoudig.

Het elektrische gedeelte werkt volgens het principe van een intrekrelais. Dat wil zeggen, er is een kern en een wikkeling. Wanneer er spanning op de wikkeling wordt gezet, trekt het magnetische veld dat daarin ontstaat de kern naar binnen die met het membraan is verbonden (de translatiebeweging vindt plaats). Zodra de spanning verdwijnt, breng de lente terug brengt het membraan terug naar zijn oorspronkelijke positie (retourbeweging). De toevoer van impulsen naar het elektrische gedeelte wordt geregeld door de elektronische injectorregeleenheid.

Rol

Bij de andere typen is het elektrische gedeelte in principe identiek en is het een gewone gelijkstroom-elektromotor die werkt via een 12 V-netwerk. Maar de mechanische onderdelen zijn anders.

Brandstofpomp voor rollen

Bij het roltype pomp zijn de werkelementen een rotor met groeven waarin de rollen zijn geïnstalleerd. Deze structuur wordt geplaatst in een behuizing met een interne holte met een complexe vorm, met kamers (inlaat en uitlaat, gemaakt in de vorm van groeven en verbonden met de toevoer- en uitlaatleidingen). De essentie van het werk komt neer op het feit dat de rollen eenvoudigweg benzine van de ene kamer naar de tweede overbrengen.

Versnelling

Het tandwieltype maakt gebruik van twee tandwielen die in elkaar zijn gemonteerd. Het binnenste tandwiel is kleiner van formaat en beweegt langs het excentrische pad. Dankzij dit is er een kamer tussen de tandwielen, waarin brandstof uit het toevoerkanaal wordt opgevangen en in het uitlaatkanaal wordt gepompt.

Tandwielpomp

Centrifugaal type

Rol- en tandwieltypes van elektrische brandstofpompen komen minder vaak voor dan centrifugaalpompen, het zijn ook turbinepompen.

Centrifugaal pomp

Dit type brandstofpompontwerp omvat een waaier met een groot aantal bladen. Deze turbine zorgt bij het draaien voor turbulentie in de benzine, wat ervoor zorgt dat deze de pomp in wordt gezogen en verder de hoofdleiding in wordt geduwd.

We hebben het ontwerp van brandstofpompen een beetje vereenvoudigd bekeken. In hun ontwerp zijn er inderdaad extra inlaat- en drukreduceerventielen, wiens taak het is om brandstof in slechts één richting te leveren. Dat wil zeggen dat de benzine die in de pomp komt alleen via de retourleiding naar de tank kan terugkeren, nadat hij alles heeft gepasseerd bestanddelen energiesystemen. Ook is het de taak van een van de kleppen om onder bepaalde omstandigheden de injectie af te sluiten en te stoppen.

Turbinepomp

Wat betreft hogedrukpompen die in dieselmotoren worden gebruikt, is het werkingsprincipe radicaal anders, en u kunt hier meer leren over dergelijke componenten van het aandrijfsysteem.

In de vorige serie artikelen over het ontwerp van het brandstofsysteem van een benzinemotor kwam het onderwerp hogedrukbrandstofpomp voor een dieselmotor en benzinemotoren met directe brandstofinjectie meer dan eens aan bod.

Dit artikel is een afzonderlijk materiaal dat het ontwerp beschrijft van een hogedruk-dieselbrandstofpomp, het doel, de mogelijke storingen, het diagram en de werkingsprincipes aan de hand van het voorbeeld van een dergelijk brandstoftoevoersysteem voor dit type. Laten we dus meteen ter zake komen.

Lees in dit artikel

Wat is een brandstofinjectiepomp?

De hogedrukbrandstofpomp wordt afgekort als . Dit apparaat is een van de meest complexe in het ontwerp van een dieselmotor. De hoofdtaak van een dergelijke pomp is het onder hoge druk aanvoeren van dieselbrandstof.

Pompen zorgen voor de toevoer van brandstof naar de cilinders van een dieselmotor onder een bepaalde druk, maar ook strikt op een bepaald moment. De hoeveelheden toegevoerde brandstof worden zeer nauwkeurig gemeten en komen overeen met de mate van belasting van de motor. Injectiepompen onderscheiden zich door injectiemethode. Er zijn direct werkende pompen en ook batterij-injectiepompen.

Direct werkende brandstofpompen hebben een mechanische plunjeraandrijving. De processen van pompen en brandstofinjectie vinden tegelijkertijd plaats. Een bepaald deel van de brandstofinjectiepomp voorziet elke afzonderlijke cilinder van een dieselmotor met inwendige verbranding van de benodigde dosis brandstof. De druk die nodig is voor effectieve verneveling wordt gecreëerd door de beweging van de plunjer van de brandstofpomp.

Een brandstofinjectiepomp met accumulatorinjectie onderscheidt zich doordat de aandrijving van de werkplunjer wordt beïnvloed door de drukkrachten van gecomprimeerde gassen in de cilinder van de verbrandingsmotor zelf of dat de invloed wordt uitgeoefend door middel van veren. Er zijn brandstofpompen met een hydraulische accumulator, die worden gebruikt in krachtige dieselmotoren met lage snelheid.

Het is vermeldenswaard dat systemen met een hydraulische accumulator worden gekenmerkt door afzonderlijke pomp- en injectieprocessen. Brandstof onder hoge druk wordt door de brandstofpomp in de accu gepompt en pas daarna naar de brandstofinjectoren gevoerd. Deze aanpak zorgt voor een efficiënte verneveling en optimale mengselvorming, geschikt voor het gehele belastingsbereik van de dieselunit. De nadelen van dit systeem zijn onder meer de complexiteit van het ontwerp, wat de reden werd voor de impopulariteit van een dergelijke pomp.

Moderne dieseleenheden maken gebruik van technologie die is gebaseerd op de aansturing van de magneetkleppen van de injectoren vanuit een elektronische regeleenheid met een microprocessor. Deze technologie heet “Common Rail”.

Belangrijkste oorzaken van storingen

De injectiepomp is een duur apparaat dat hoge eisen stelt aan de kwaliteit van brandstof en smeermiddelen. Als een auto op brandstof van lage kwaliteit rijdt, bevat deze brandstof noodzakelijkerwijs vaste deeltjes, stof, watermoleculen, enz. Dit alles leidt tot het falen van de plunjerparen, die met een minimale tolerantie, gemeten in microns, in de pomp zijn geïnstalleerd.

Brandstof van lage kwaliteit beschadigt gemakkelijk de injectoren, die verantwoordelijk zijn voor het proces van vernevelen en injecteren van brandstof.

Veel voorkomende tekenen van storingen in de werking van brandstofinjectiepompen en injectoren zijn de volgende afwijkingen van de norm:

het brandstofverbruik is merkbaar toegenomen;
er wordt verhoogde uitlaatrook opgemerkt;
tijdens bedrijf zijn er vreemde geluiden en geluiden;
vermogen en vermogen van de verbrandingsmotor nemen merkbaar af;
er zijn problemen bij het starten waargenomen;

Moderne motoren met brandstofinjectiepompen zijn uitgerust met een elektronisch brandstofinjectiesysteem. doseert de brandstoftoevoer naar de cilinders, verdeelt dit proces over de tijd en bepaalt de benodigde hoeveelheid dieselbrandstof. Als de eigenaar de geringste onderbrekingen in de werking van de motor opmerkt, is dit een dringende reden om onmiddellijk contact op te nemen met de service. De energiecentrale en het brandstofsysteem worden grondig onderzocht met behulp van professionele diagnoseapparatuur. Tijdens de diagnose bepalen specialisten talrijke indicatoren, waaronder de belangrijkste:

mate van uniformiteit van de brandstoftoevoer;
druk en de stabiliteit ervan;
rotatiesnelheid van de as;

Evolutie van apparaten

Aanscherping van de milieu- en emissieregels schadelijke stoffen in de atmosfeer heeft ertoe geleid dat mechanische hogedrukbrandstofpompen voor dieselauto's vervangen zijn door elektronisch geregelde systemen. De mechanische pomp kon de brandstofdosering eenvoudigweg niet met de vereiste hoge nauwkeurigheid leveren en was ook niet in staat zo snel mogelijk te reageren op dynamisch veranderende bedrijfsomstandigheden van de motor.

injectie startsensor;
krukassnelheid en BDP-sensor;
luchtstroommeter;
koelvloeistoftemperatuursensor;
gaspedaalpositiesensor;
Controleblok;
versneller voor het starten en opwarmen van de verbrandingsmotor;
apparaat voor het regelen van de uitlaatgasrecirculatieklep;
apparaat voor het regelen van de voortbewegingshoek van de brandstofinjectie;
inrichting voor het regelen van de aandrijving van de doseerkoppeling;
dispenserslagsensor;
brandstoftemperatuursensor;
hogedrukbrandstofpomp;

Het belangrijkste element in dit systeem is de inrichting voor het verplaatsen van de doseerkoppeling van de injectiepomp (10). De regeleenheid (6) regelt de brandstoftoevoerprocessen. Informatie komt de unit binnen via sensoren:

injectiestartsensor, die in een van de injectoren (1) is geïnstalleerd;
BDP en krukassnelheidssensor (2);
luchtstroommeter (3);
koelvloeistoftemperatuursensor (4);
gaspedaalpositiesensor (5);

Het geheugen van de besturingseenheid slaat de gespecificeerde optimale eigenschappen op. Op basis van informatie van de sensoren stuurt de ECU signalen naar de cyclische toevoer- enn. Dit is hoe de hoeveelheid cyclische brandstoftoevoer wordt aangepast in verschillende bedrijfsmodi van de aandrijfeenheid, evenals tijdens een koude start van de motor.

De actuatoren zijn voorzien van een potentiometer die een feedbacksignaal naar de computer stuurt en zo de exacte positie van de doseerkoppeling bepaalt. De aanpassing van de vervroegingshoek van de brandstofinjectie volgt een soortgelijk principe.

De ECU is verantwoordelijk voor het creëren van signalen die talloze processen reguleren. De regeleenheid stabiliseert de rotatiesnelheid in de stationaire modus, regelt de uitlaatgasrecirculatie en bepaalt de indicatoren op basis van de signalen van de luchtmassameter. Het blok vergelijkt realtime signalen van sensoren met de waarden die erin zijn geprogrammeerd als optimaal. Vervolgens wordt het uitgangssignaal van de computer verzonden naar het servomechanisme, dat zorgt voor de vereiste positie van de doseerkoppeling. Dit bereikt hoge nauwkeurigheid regulatie.

Dit systeem beschikt over een zelfdiagnoseprogramma. Dit maakt de ontwikkeling mogelijk van noodmodi om de beweging van het voertuig te garanderen, zelfs in de aanwezigheid van een aantal specifieke storingen. Volledige storing treedt alleen op als de ECU-microprocessor kapot gaat.

De meest gebruikelijke oplossing voor het aanpassen van de cyclische stroom voor een hogedrukpomp met enkele plunjer van het verdelertype is het gebruik van een elektromagneet (6). Een dergelijke magneet heeft een roterende kern, waarvan het uiteinde via een excentriek is verbonden met een doseerkoppeling (5). Er loopt een elektrische stroom door de wikkeling van een elektromagneet en de rotatiehoek van de kern kan van 0 tot 60° zijn. Zo beweegt de doseerkoppeling (5). Deze koppeling regelt uiteindelijk de cyclische stroom van de injectiepomp.

Elektronisch geregelde enkele plunjerpomp

injectie pomp;
magneetventiel voor het regelen van de automatische brandstofinjectie;
Jet;
injectie vooraf automatische cilinder;
automaat;
elektromagnetisch apparaat voor het wijzigen van de brandstoftoevoer;
temperatuursensor, vuldruk, positie van de brandstofregelaar;
bedieningshendel;
brandstofretour;
brandstoftoevoer naar de injector;

De injectievervroegingsmachine wordt bestuurd door een elektromagnetische klep (2). Deze klep regelt de brandstofdruk die op de zuiger van de machine inwerkt. De klep kenmerkt zich door werking in pulsmodus volgens het “openen-sluiten”-principe. Hiermee kunt u de druk moduleren, die afhankelijk is van de rotatiesnelheid van de as van de verbrandingsmotor. Wanneer de klep opent, daalt de druk, en dit brengt een afname van de injectievoortgangshoek met zich mee. Een gesloten klep zorgt voor een drukverhoging, waardoor de machinezuiger naar de zijkant beweegt wanneer de injectievoortgangshoek groter wordt.

Deze EMC-pulsen worden bepaald door de ECU en zijn afhankelijk van de bedrijfsmodus en temperatuurindicatoren van de motor. Het moment waarop de injectie begint, wordt bepaald door het feit dat één van de spuitdoppen is uitgerust met een inductieve naaldlichtsensor.

De actuatoren die de brandstoftoevoerregelingen in de injectiepomp van het distributietype beïnvloeden, zijn proportionele elektromagnetische, lineaire, koppel- of stappenmotoren, die fungeren als aandrijving voor de brandstofdoseereenheid in deze pompen.

Mondstuk met naaldlichtsensor

De elektromagnetische actuator van het distributietype bestaat uit een dispenserslagsensor, de actuator zelf, een dispenser en een klep voor het wijzigen van de starthoek van de injectie, die is uitgerust met een elektromagnetische aandrijving. Het mondstuk heeft een ingebouwde excitatiespoel (2) in zijn lichaam. De ECU levert daar een bepaalde referentiespanning. Dit wordt gedaan om de stroom in het elektrische circuit constant te houden, ongeacht temperatuurschommelingen.

Het mondstuk, uitgerust met een naaldlichtsensor, bestaat uit:

stelschroef (1);
excitatiespoelen (2);
staaf (3);
bedrading (4);
elektrische connector (4);

Deze stroom resulteert in het creëren van een magnetisch veld rond de spoel. Op het moment dat de spuitmondnaald omhoog wordt gebracht, verandert de kern (3) het magnetische veld. Dit veroorzaakt een verandering in spanning en signaal. Wanneer de naald bezig is met stijgen, bereikt de puls zijn piek en wordt bepaald door de ECU, die de voortgangshoek van de injectie regelt.

De elektronische regeleenheid vergelijkt de ontvangen impuls met gegevens in zijn geheugen, die overeenkomen met verschillende modi en bedrijfsomstandigheden van de dieseleenheid. De ECU stuurt vervolgens een retoursignaal naar de magneetklep. De genoemde klep is verbonden met de werkkamer van de injectievervroegingsmachine. De druk die op de machinezuiger inwerkt, begint te veranderen. Het resultaat is de beweging van de zuiger onder invloed van de veer. Hierdoor verandert de voortgangshoek van de injectie.

De maximale druk die kan worden bereikt met behulp van elektronische brandstoftoevoercontrole op basis van de VE-brandstofpomp is 150 kgf/cm2. Het is vermeldenswaard dat dit schema complex en verouderd is; spanningen in de nokkenaandrijving hebben geen verdere ontwikkelingsperspectieven. De volgende fase in de ontwikkeling van brandstofinjectiepompen zijn circuits van de nieuwe generatie.

Pomp VP-44 en direct injectiesysteem voor dieselmotoren met interne verbranding

Dit schema met succes toegepast nieuwste modellen dieselauto's van 's werelds grootste concerns. Deze omvatten BMW, Opel, Audi, Ford, enz. Met dit soort pompen is het mogelijk een injectiedruk van 1000 kgf/cm2 te verkrijgen.

Het directe injectiesysteem met een VP-44-brandstofpomp, weergegeven in de figuur, omvat:

Een groep actuatoren en sensoren;
B-groep apparaten;
C-circuit lage druk;
D-systeem voor luchttoevoer;
E-systeem voor het verwijderen van schadelijke stoffen uit uitlaatgassen;
M-koppel;
CAN-on-board communicatiebus;

pedaalslagcontrolesensor om de brandstoftoevoer te regelen;
koppelingsontgrendelingsmechanisme;
remblokcontact;
snelheidsregelaar voor voertuigen;
gloeibougie en startschakelaar;
snelheidsmeter;
inductieve krukassnelheidssensor;
koelvloeistoftemperatuursensor;
sensor voor het meten van de temperatuur van de lucht die de inlaat binnenkomt;
boostdruksensor;
filmtype sensor voor het meten van de inlaatluchtmassastroom;
gecombineerd instrumentenpaneel;
elektronisch geregeld airconditioningsysteem;
diagnoseconnector voor het aansluiten van een scanner;
ON-tijdcontrole-eenheid voor gloeibougies;
brandstofinjectiepompaandrijving;
ECU voor motorbediening en brandstofinjectiepomp;
injectie pomp;
filterbrandstofelement;
benzinetank;
een injectorsensor die de naaldslag in de 1e cilinder regelt;
pin-type gloeibougie;
Power Point;

Dit systeem heeft een karakteristiek kenmerk: een gecombineerde regeleenheid voor de brandstofinjectiepomp en andere systemen. De besturingseenheid bestaat structureel uit twee delen: eindtrappen en voeding voor elektromagneten die zich op het brandstofpomphuis bevinden.

Injectiepompapparaat VP-44

benzine pomp;
pompaspositie en frequentiesensor;
Controleblok;
spoel;
levering elektromagneet;
injectievooruitgangshoek elektromagneet;
hydraulische aandrijving van de actuator om de injectiehoek te veranderen;
rotor;
nokkenring;

vier of zes a-cilinders;
b-voor zes cilinders;
c-voor vier cilinders;

nokkenring;
videoclip;
geleidegroeven van de aandrijfas;
rolschoen;
injectiezuiger;
verdeleras;
hogedrukkamer;

Het systeem werkt zo dat het koppel van de aandrijfas via de verbindingsring en spieverbinding wordt overgebracht. Dit koppel gaat naar de verdeleras. De geleidingsgroeven (3) vervullen een zodanige functie dat via de schoenen (4) en de daarin geplaatste rollen (2) de injectieplunjers (5) zodanig worden geactiveerd dat dit overeenkomt met de intern profiel, die is voorzien van een nokkenring (1). Het aantal cilinders in een dieselmotor met interne verbrandingsmotor is gelijk aan het aantal nokken op de wasmachine.

De injectieplunjers in het verdelerashuis bevinden zich radiaal. Om deze reden wordt een dergelijk systeem brandstofinjectiepomp genoemd. De plunjers extruderen gezamenlijk de binnenkomende brandstof op het stijgende profiel van de nok. Vervolgens komt de brandstof in de hoofdhogedrukkamer (7). De injectiepomp kan twee, drie of meer injectieplunjers hebben, afhankelijk van de geplande belasting van de motor en het aantal cilinders (a, b, c).

Het proces van het distribueren van brandstof met behulp van een distributeurbehuizing

Dit apparaat is gebaseerd op:

flens (6);
verdeelhuls (3);
het achterste deel van de verdeleras (2), gelegen in de verdelerhuls;
borgnaald (4) van de hogedrukmagneetklep (7);
accumulatiemembraan (10), dat de holtes scheidt die verantwoordelijk zijn voor het pompen en afvoeren;
hogedrukleidingfittingen (16);
afvoerklep (15);

In onderstaande figuur zien we de verdelerbehuizing zelf:

a- brandstofvulfase;
b-brandstofinjectiefase;

Dit systeem bestaat uit:

plunjer;
verdeleras;
distributiebus;
hogedruk-magneetventiel-vergrendelnaald;
kanaal voor omgekeerde brandstofafvoer;
flens;
hogedrukmagneetventiel;
hogedrukkamerkanaal;
een ringvormig brandstofinlaatkanaal;
een accumulatiemembraan voor het scheiden van de pomp- en afvoerholtes;
holtes achter het membraan;
lagedrukkamers;
distributiegroef;
uitlaatkanaal;
uitlaatklep;
fitting voor hogedrukleidingen;

Tijdens de vulfase bewegen de plunjers (1), die radiaal bewegen, op het neerwaartse profiel van de nokken, naar buiten en bewegen naar het oppervlak van de nokkenring. De borgnaald (4) bevindt zich op dit moment in een vrije toestand en opent het brandstofinlaatkanaal. Brandstof stroomt door de lagedrukkamer (12), het ringvormige kanaal (9) en de naald. Vervolgens wordt de brandstof vanuit de brandstofaanzuigpomp door het kanaal (8) van de verdeleras geleid en komt de hogedrukkamer binnen. Alle overtollige brandstof stroomt terug via het retourafvoerkanaal (5).

De injectie wordt uitgevoerd met behulp van plunjers (1) en een naald (4), die gesloten is. De plunjers beginnen te bewegen op het stijgende profiel van de nokken in de richting van de as van de verdeleras. Hierdoor wordt de druk in de hogedrukkamer verhoogd.

De brandstof, die al onder hoge druk staat, stroomt door het kanaal van de hogedrukkamer (8). Het loopt door de verdeelgroef (13), die in deze fase de verdeelas (2) verbindt met het uitlaatkanaal (14), de fitting (16) met de afvoerklep (15) en de hogedrukleiding met het mondstuk. De laatste fase is het binnendringen van dieselbrandstof in de verbrandingskamer van de energiecentrale.

Hoe brandstofdosering plaatsvindt. Hogedrukmagneetventiel

De magneetklep (klep voor het instellen van het starttijdstip van de injectie) bestaat uit de volgende elementen:

klepzitting;
klep sluitrichting;
ventiel naald;
elektromagneet anker;
spoel;
elektromagneet;

Het gespecificeerde magneetventiel is verantwoordelijk voor de cyclische toevoer en dosering van brandstof. De gespecificeerde hogedrukklep is ingebouwd in het hogedrukcircuit van de injectiepomp. Helemaal aan het begin van de injectie wordt spanning aangelegd op de elektromagnetische spoel (5) volgens een signaal van de besturingseenheid. Het anker (4) beweegt de naald (3) door deze tegen de zitting (1) te drukken.

Wanneer de naald strak tegen de zitting wordt gedrukt, stroomt er geen brandstof. Om deze reden neemt de brandstofdruk in het circuit snel toe. Hierdoor kan de bijbehorende injector worden geopend. Wanneer de benodigde hoeveelheid brandstof zich in de verbrandingskamer van de motor bevindt, verdwijnt de spanning op de elektromagneetspoel (5). De hogedrukmagneetklep gaat open, wat een drukverlaging in het circuit met zich meebrengt. De drukverlaging zorgt ervoor dat de brandstofinjector sluit en de injectie stopt.

Alle precisie waarmee het wordt uitgevoerd dit proces, hangt rechtstreeks af van de magneetklep. Als we het nog gedetailleerder proberen uit te leggen, dan vanaf het moment dat de klep eindigt. Dit moment wordt uitsluitend bepaald door de aan- of aanwezigheid van spanning op de spoel van de magneetklep.

Overtollige geïnjecteerde brandstof, die blijft worden geïnjecteerd totdat de plunjerrol het bovenste punt van het nokkenprofiel passeert, beweegt door een speciaal kanaal. Het einde van het pad voor brandstof is de ruimte achter het accumulerende membraan. In het lagedrukcircuit treden hoge drukstoten op, die door het accumulerende membraan worden gedempt. Een bijkomend kenmerk is dat deze ruimte de verzamelde brandstof opslaat (accumuleert) om te vullen vóór de volgende injectie.

De motor wordt gestopt met behulp van een magneetklep. Feit is dat de klep de injectie van brandstof onder hoge druk volledig blokkeert. Deze oplossing elimineert volledig de noodzaak van een extra afsluiter, die wordt gebruikt in distributie-injectiepompen waarbij de bedieningsflank wordt geregeld.

Het proces van het dempen van drukgolven met behulp van een afvoerklep met gesmoorde retourstroom

Deze injectieklep (15), die de retourstroom smoort na voltooiing van het inspuiten van een portie brandstof, verhindert het volgende openen van het injectiemondstuk. Dit elimineert volledig het fenomeen van extra injectie als gevolg van drukgolven of hun afgeleiden. Deze extra injectie verhoogt de toxiciteit van uitlaatgassen en is een uiterst ongewenst negatief fenomeen.

Wanneer de brandstoftoevoer start, opent de klepkegel (3) de klep. Op dit moment wordt de brandstof al door de fitting gepompt, dringt door de hogedrukleiding en wordt naar het mondstuk geleid. Het einde van de brandstofinjectie veroorzaakt een scherpe drukval. Om deze reden dwingt de terugstelveer de klepkegel terug op de klepzitting. Wanneer de injector sluit, ontstaan er tegengestelde drukgolven. Deze golven worden met succes gedempt door de gasklep van de afvoerklep. Al deze acties voorkomen ongewenste injectie van brandstof in de werkende verbrandingskamer van een dieselmotor.

Injectievoorschotapparaat

Dit apparaat bestaat uit de volgende elementen:

nokkenring;
balpen;
plunjer voor het instellen van de injectiehoek;
onderwater- en uitlaatkanaal;
instelventiel;
schottenpomp voor het verpompen van brandstof;
brandstof verwijderen;
brandstofinlaat;
toevoer vanuit de brandstoftank;
controle zuigerveer;
breng de lente terug;
controle zuiger;
ringvormige hydraulische afdichtingskamer;
gas geven;
magneetventiel (gesloten) voor het instellen van het injectiestartpunt;

Het optimale verbrandingsproces en de beste vermogenseigenschappen van een dieselmotor zijn alleen mogelijk wanneer het moment van verbranding van het mengsel begint op een bepaalde positie van de krukas of zuiger in de cilinder van de dieselmotor.

Het injectievoortgangsapparaat vervult een zeer belangrijke taak, namelijk het vergroten van de hoek waaronder de brandstoftoevoer begint op het moment dat de krukassnelheid toeneemt. Dit apparaat omvat structureel:

brandstofinjectiepomp aandrijfas rotatiehoeksensor;
Controleblok;
magneetventiel voor het instellen van het starttijdstip van de injectie;

Het apparaat biedt het zeer optimale moment voor het starten van de injectie, wat ideaal past bij de bedrijfsmodus van de motor en de belasting ervan. Er is compensatie voor de tijdverschuiving, die wordt bepaald door de verkorting van de injectie- en ontstekingsperiode bij toenemend toerental.

Dit apparaat is voorzien van een hydraulische aandrijving en is ingebouwd Onderste gedeelte het injectiepomphuis zodanig dat het zich dwars op de lengteas van de pomp bevindt.

Werking van het injectievervroegingsapparaat

De nokkenring (1) dringt met een kogelpen (2) zodanig in het dwarsgat van de plunjer (3) dat de translatiebeweging van de plunjer wordt omgezet in rotatie van de nokkenring. De plunjer in het midden heeft een regelklep (5). Deze klep opent en sluit het controlegat in de plunjer. Langs de as van de plunjer (3) bevindt zich een regelzuiger (12), die wordt belast door een veer (10). De zuiger is verantwoordelijk voor de positie van de regelklep.

De magneetklep voor het instellen van het starttijdstip van de injectie (15) bevindt zich dwars op de as van de plunjer. De elektronische eenheid die de brandstofinjectiepomp aanstuurt, werkt via deze klep op de plunjer van het injectievervroegingsapparaat. De besturingseenheid levert continu stroompulsen. Dergelijke impulsen worden gekenmerkt constante frequentie en variabele inschakelduur. De klep verandert de druk die op de regelzuiger inwerkt in het ontwerp van het apparaat.

Laten we het samenvatten

Dit materiaal is bedoeld om gebruikers van onze hulpbron de meest toegankelijke en begrijpelijke introductie te bieden tot de complexe structuur van een hogedrukbrandstofpomp en een overzicht van de belangrijkste elementen ervan. Apparaat en algemeen principe Door de werking van de injectiepomp kunnen we alleen van een probleemloze werking spreken als de dieselunit wordt bijgetankt met hoogwaardige brandstof en motorolie.

Zoals u al begrijpt, is dieselbrandstof van lage kwaliteit de belangrijkste vijand van complexe en dure dieselbrandstofapparatuur, waarvan de reparatie vaak erg duur is.

Als u de dieselmotor zorgvuldig bedient, de onderhoudsintervallen voor het vervangen van het smeermiddel strikt in acht neemt en zelfs verkort, en rekening houdt met andere belangrijke eisen en aanbevelingen, dan zal de injectiepomp zeker op zijn zorgzame eigenaar reageren met uitzonderlijke betrouwbaarheid, efficiëntie en benijdenswaardige duurzaamheid .

Elke automotor heeft een aandrijfsysteem dat ervoor zorgt dat de componenten van het brandbare mengsel worden gemengd en naar de verbrandingskamers worden gevoerd. Het ontwerp van het energiesysteem hangt af van de brandstof waarop de energiecentrale draait. Maar de meest voorkomende is een benzine-aangedreven eenheid.

Om het aandrijfsysteem de componenten van het mengsel te laten mengen, moet het deze ook ontvangen uit de container waarin de benzine zich bevindt: de brandstoftank. En voor dit doel bevat het ontwerp een pomp die benzine levert. En het lijkt erop dat dit onderdeel niet het belangrijkste is, maar zonder zijn werk zal de motor eenvoudigweg niet starten, omdat er geen benzine in de cilinders zal stromen.

Soorten brandstofpompen en hun werkingsprincipes

Auto's gebruiken twee soorten benzinepompen, die niet alleen qua ontwerp verschillen, maar ook qua installatielocatie, hoewel ze dezelfde taak hebben: benzine in het systeem pompen en de toevoer naar de cilinders garanderen.

Op type ontwerp zijn benzinepompen onderverdeeld in:

Mechanisch;
Elektrisch.

1. Mechanisch type

Er wordt een mechanische brandstofpomp gebruikt. Het bevindt zich meestal op de kop van de aandrijfeenheid, omdat het wordt aangedreven door de nokkenas. Er wordt brandstof in gepompt vanwege het vacuüm dat door het membraan wordt gecreëerd.

Het ontwerp is vrij eenvoudig: het lichaam bevat een membraan (diafragma), dat aan de onderkant veerbelast is en in het centrale deel is bevestigd aan een stang die is verbonden met de aandrijfhendel. Aan de bovenkant van de pomp bevinden zich twee kleppen - inlaat en uitlaat, evenals twee fittingen, waarvan er één benzine in de pomp zuigt, en vanaf de tweede komt deze naar buiten en komt de carburateur binnen. Werkgebied het mechanische type heeft een holte boven het membraan.

De brandstofpomp werkt volgens dit principe: er zit een speciale excentrische nok op de nokkenas, die de pomp aandrijft. Terwijl de motor draait, werkt de roterende as met de bovenkant van de nok op de duwer, die op de aandrijfhendel drukt. Dit trekt op zijn beurt de staaf samen met het membraan naar beneden, waardoor de kracht van de veer wordt overwonnen. Hierdoor ontstaat er een vacuüm in de ruimte boven het membraan, waardoor de inlaatklep loskomt en benzine in de holte wordt gepompt.

Video: Hoe een brandstofpomp werkt

Zodra de as draait, brengt de veer de duwer, de aandrijfhendel en het membraan samen met de stang terug op hun plaats. Hierdoor neemt de druk in de holte boven het membraan toe, waardoor de inlaatklep sluit en de uitlaatklep opent. Dezelfde druk duwt de benzine uit de holte in de uitlaatfitting en stroomt in de carburateur.

Dat wil zeggen dat het hele werk van een mechanisch pomploos type gebaseerd is op drukval. Maar we merken op dat het gehele aandrijfsysteem van de carburateur geen hoge druk vereist, daarom is de druk die door de mechanische brandstofpomp wordt gecreëerd klein, het belangrijkste is dat deze eenheid zorgt benodigde hoeveelheid benzine in de carburateur.

Zo’n brandstofpomp werkt constant terwijl de motor functioneert. Wanneer de krachtbron stopt, stopt de toevoer van benzine omdat ook de pomp stopt met pompen. Om ervoor te zorgen dat er voldoende brandstof is om de motor te starten en te laten functioneren totdat het systeem door vacuüm gevuld is, beschikt de carburateur over kamers waarin benzine wordt gegoten nog voordat de motor draait.

2. Elektrische brandstofpomp, hun typen

In brandstofinjectiesystemen wordt benzine geïnjecteerd door injectoren, en hiervoor is het noodzakelijk dat de brandstof deze onder druk bereikt. Daarom is het gebruik van een mechanische pomp hier onmogelijk.

Een elektrische brandstofpomp wordt gebruikt om benzine aan het brandstofinjectiesysteem te leveren. Zo'n pomp bevindt zich in de brandstofleiding of direct in de tank en zorgt ervoor dat benzine onder druk in alle componenten van het aandrijfsysteem wordt gepompt.

Laten we kort het modernste injectiesysteem noemen - met directe injectie. Het werkt volgens het principe van een dieselsysteem, dat wil zeggen dat benzine onder hoge druk rechtstreeks in de cilinders wordt geïnjecteerd, wat een conventionele elektrische pomp niet kan bieden. Daarom gebruikt een dergelijk systeem twee knooppunten:

De eerste is elektrisch, geïnstalleerd in de tank en zorgt ervoor dat het systeem wordt gevuld met brandstof.
De tweede pomp, een hogedrukpomp (HPF), heeft een mechanische aandrijving en heeft tot taak een aanzienlijke brandstofdruk te leveren voordat deze aan de injectoren wordt geleverd.

Maar we kijken voorlopig niet naar brandstofinjectiepompen, maar naar conventionele elektrische brandstofpompen, die zich dichtbij de tank bevinden en in de brandstofleiding zijn ingebed, of rechtstreeks in de container zijn geïnstalleerd.

Video: Benzinepomp, controleren en testen

Er zijn een groot aantal soorten, maar drie soorten zijn het meest wijdverspreid:

roterende rol;
versnelling;
centrifugaal (turbine);

De elektrische pomp met roterende rollen verwijst naar pompen die in de brandstofleiding zijn geïnstalleerd. Het ontwerp omvat een elektromotor, op de rotor waarvan een schijf met rollen is geïnstalleerd. Dit alles wordt in de supercharger-kooi geplaatst. Bovendien is de rotor enigszins verschoven ten opzichte van de supercharger, dat wil zeggen dat er een excentrische opstelling is. De supercharger heeft ook twee uitgangen: benzine komt de pomp binnen via de ene en via de tweede naar buiten.

Het werkt als volgt: wanneer de rotor draait, passeren de rollen de inlaatzone, waardoor een vacuüm ontstaat en benzine in de pomp wordt gepompt. De rollen worden opgevangen en overgebracht naar de uitlaatzone, maar eerst wordt de brandstof vanwege de excentrische locatie gecomprimeerd, waardoor druk wordt bereikt.

Door de excentrische beweging werkt er ook een tandwielpomp, die ook in de brandstofleiding is geïnstalleerd. Maar in plaats van een rotor en een supercharger bevat het ontwerp twee interne tandwielen, dat wil zeggen dat een ervan in de tweede is geplaatst. In dit geval is de interne versnelling de aandrijvende, deze is verbonden met de elektromotoras en wordt verschoven ten opzichte van de tweede – de aangedreven. Tijdens de werking van een dergelijke pomp wordt brandstof door de tanden van tandwielen gepompt.

Maar bij auto's wordt meestal een centrifugale elektrische brandstofpomp gebruikt, die direct in de tank wordt geïnstalleerd en er al een brandstofleiding op is aangesloten. De brandstoftoevoer wordt uitgevoerd door een waaier, die dat wel heeft grote hoeveelheid messen en in een speciale kamer geplaatst. Tijdens de rotatie van deze waaier ontstaat er turbulentie die de aanzuiging van benzine en de compressie ervan bevordert, waardoor druk ontstaat voordat deze aan de brandstofleiding wordt toegevoerd.

Dit zijn vereenvoudigde diagrammen van de meest voorkomende elektrische brandstofpompen. In werkelijkheid omvat hun ontwerp kleppen, contactsystemen voor verbinding met het boordnetwerk, enz.

Houd er rekening mee dat het systeem al tijdens het opstarten van de injectiecentrale brandstof onder druk moet bevatten. Daarom wordt de elektrische brandstofpomp bestuurd door een elektronische regeleenheid en begint deze te werken voordat de starter wordt geactiveerd.

Basisstoringen in de brandstofpomp

Video: wanneer de brandstofpomp ziek is

Alle benzinepompen hebben een vrij lange levensduur vanwege hun relatief eenvoudige ontwerp.

Problemen zijn zeer zeldzaam bij mechanische componenten. Ze komen meestal voor als gevolg van membraanbreuk of slijtage van de aandrijfelementen. In het eerste geval stopt de pomp helemaal met het pompen van brandstof, en in het tweede geval levert deze deze in onvoldoende hoeveelheden.

Het controleren van een dergelijke brandstofpomp is niet moeilijk; verwijder gewoon de bovenkap en beoordeel de staat van het membraan. U kunt ook de brandstofleiding die uit de carburateur komt loskoppelen, deze in een opvangbak laten zakken en de motor starten. Voor een bruikbaar element wordt brandstof in uniforme porties aangevoerd met een redelijk krachtige straal.

Bij injectiemotoren heeft een storing in de elektrische brandstofpomp bepaalde symptomen: de auto start niet goed, er is een merkbare vermogensdaling en onderbrekingen in de werking van de motor zijn mogelijk.

Dergelijke tekenen kunnen uiteraard duiden op storingen in verschillende systemen Daarom is aanvullende diagnostiek vereist waarbij de prestaties van de pomp worden gecontroleerd door de druk te meten.

Maar de lijst met fouten waardoor dit apparaat niet correct werkt, is niet zo veel. De pomp kan dus stoppen met werken als gevolg van ernstige en systematische oververhitting. Dit gebeurt vanwege de gewoonte om kleine porties benzine in de tank te gieten, omdat de brandstof als koelvloeistof voor dit apparaat fungeert.

Het tanken van brandstof van lage kwaliteit kan gemakkelijk tot storingen leiden. De onzuiverheden en vreemde deeltjes die in dergelijke benzine aanwezig zijn en in de unit terechtkomen, leiden tot verhoogde slijtage ervan componenten.

Er kunnen ook problemen ontstaan via het elektrische gedeelte. Oxidatie en schade aan de bedrading kunnen ertoe leiden dat er onvoldoende stroom aan de pomp wordt geleverd.

Houd er rekening mee dat de meeste storingen die optreden als gevolg van schade of slijtage van de componenten van de brandstofpomp moeilijk te elimineren zijn, dus als de prestaties ervan afnemen, wordt deze vaak eenvoudigweg vervangen.

Net als het menselijk hart circuleert de brandstofpomp brandstof door het brandstofsysteem. Bij benzinemotoren wordt deze rol gespeeld door een elektrische brandstofpomp, en bij dieselmotoren door een hogedrukbrandstofpomp (HPF).

Deze eenheid vervult twee functies: hij pompt brandstof in een strikt gedefinieerde hoeveelheid in de injectoren en bepaalt het moment waarop de brandstof in de cilinders wordt geïnjecteerd. De tweede taak is vergelijkbaar met het veranderen van het ontstekingstijdstip van benzinemotoren. Sinds de komst van batterij-injectiesystemen wordt het injectietijdstip echter geregeld door de elektronica die de injectoren aanstuurt.

Het belangrijkste element van de hogedrukbrandstofpomp is een plunjerpaar. De structuur en het werkingsprincipe ervan zullen in dit artikel niet in detail worden besproken. Kortom, een plunjerpaar is een lange zuiger met een kleine diameter (de lengte is meerdere malen groter dan de diameter), en een werkcilinder, zeer nauwkeurig en strak op elkaar gemonteerd, de opening is maximaal 1-3 micron ( om deze reden wordt bij een storing het hele paar vervangen). De cilinder heeft een of twee inlaatpoorten waardoor brandstof binnenkomt, die vervolgens door een zuiger (plunjer) via de uitlaatklep naar buiten wordt geduwd.

Het werkingsprincipe van het plunjerpaar is vergelijkbaar met de werking van een tweetakt verbrandingsmotor. Naar beneden bewegend creëert de plunjer een vacuüm in de cilinder en opent het inlaatkanaal. De brandstof, die de wetten van de natuurkunde gehoorzaamt, snelt naar de ijle ruimte in de cilinder. Hierna begint de zuiger te stijgen. Eerst sluit het de inlaatpoort en verhoogt vervolgens de druk in de cilinder, waardoor de uitlaatklep opengaat en brandstof onder druk naar het mondstuk stroomt.

Soorten hogedrukbrandstofpompen

Er zijn drie soorten brandstofinjectiepompen, ze hebben verschillende apparaten, maar hetzelfde doel:

in lijn;
verdeling;
hoofdlijn

In de eerste wordt brandstof door een afzonderlijk plunjerpaar in elke cilinder gepompt; het aantal paren is gelijk aan het aantal cilinders. Het circuit van de verschilt aanzienlijk van het circuit van de lijnpomp. Het verschil is dat de brandstof via een of meer plunjerparen naar alle cilinders wordt gepompt. De hoofdpomp perst brandstof in de accumulator, van waaruit deze vervolgens over de cilinders wordt verdeeld.

Bij auto's met benzinemotoren met direct injectiesysteem wordt de brandstof gepompt door een elektrische hogedrukbrandstofpomp, maar de druk is daar vele malen lager.

Hogedruk-inline-brandstofpomp

Zoals reeds vermeld, heeft het plunjerparen afhankelijk van het aantal cilinders. De structuur is vrij eenvoudig. De dampen worden in een behuizing geplaatst, waarin zich onderwater- en uitlaatbrandstofkanalen bevinden. Aan de onderkant van de behuizing bevindt zich een nokkenas die wordt aangedreven door de krukas; de plunjers worden door veren voortdurend tegen de nokken gedrukt.

Het werkingsprincipe van een dergelijke brandstofpomp is niet erg ingewikkeld. Terwijl de nok draait, raakt deze de plunjerduwer, waardoor deze en de plunjer naar boven bewegen en de brandstof in de cilinder wordt samengedrukt. Na het sluiten van de uitlaat- en inlaatkanalen (in precies deze volgorde) begint de druk te stijgen tot een waarde waarna de persklep opent, waarna dieselbrandstof aan het overeenkomstige mondstuk wordt toegevoerd. Dit diagram lijkt op de werking van het gasdistributiemechanisme van een motor.

Ook om de hoeveelheid binnenkomende brandstof en het moment van levering te regelen mechanische methode, of elektrisch (dit circuit gaat uit van de aanwezigheid van besturingselektronica). In het eerste geval wordt de hoeveelheid toegevoerde brandstof gewijzigd door aan de plunjer te draaien. Het circuit is heel eenvoudig: het heeft een versnelling, het is gekoppeld aan een tandheugel, dat op zijn beurt is verbonden met het gaspedaal. Het bovenoppervlak van de plunjer is hellend, waardoor het sluitmoment van het inlaatgat in de cilinder verandert, en daarmee de hoeveelheid brandstof.

De timing van de brandstoftoevoer moet worden gewijzigd wanneer het krukastoerental verandert. Om dit te doen, bevindt zich een centrifugaalkoppeling op de nokkenas, waarin zich gewichten bevinden. Naarmate de snelheid toeneemt, divergeren ze en draait de nokkenas ten opzichte van de aandrijving. Als gevolg hiervan zorgt de brandstofpomp bij toenemende snelheid voor een eerdere injectie en bij een afname later.

Het ontwerp van in-line injectiepompen biedt ze een zeer hoge betrouwbaarheid en pretentieloosheid. Omdat de smering plaatsvindt met motorolie uit het smeersysteem van de aandrijfeenheid, zijn ze geschikt voor gebruik op dieselbrandstof van lage kwaliteit.

In-line injectiepompen worden geïnstalleerd op middelzware en zware vrachtwagens. Op auto's in 2000 werden ze niet meer volledig geïnstalleerd.

Hogedrukbrandstofverdeelpomp

In tegenstelling tot een inline-brandstofpomp heeft een distributiepomp slechts één of twee plunjerparen die brandstof aan alle cilinders leveren. De belangrijkste voordelen van dergelijke brandstofpompen zijn een lager gewicht en kleinere afmetingen, evenals een meer uniforme brandstoftoevoer. Het grootste nadeel is dat hun levensduur veel korter is als gevolg van zware belasting, daarom worden ze alleen op personenauto's gebruikt.

Er zijn drie soorten distributie-injectiepompen:

met facecam-aandrijving;
met interne nokkenaandrijving (rotorpompen);
met externe nokkenaandrijving.

Het ontwerp van de eerste twee typen pompen zorgt voor een langere levensduur in vergelijking met de laatste, omdat er geen krachtbelasting op de aandrijfascomponenten ontstaat door de brandstofdruk.

Het werkingsschema van de brandstofdistributiepomp van het eerste type is als volgt. Het belangrijkste element is de verdelerplunjer, die, naast de voorwaartse retourbeweging, rond zijn as draait en daardoor brandstof tussen de cilinders pompt en verdeelt. Hij wordt aangedreven door een nokkenring die langs rollen rond een stationaire ring loopt.

De hoeveelheid binnenkomende brandstof wordt zowel mechanisch geregeld, met behulp van de hierboven beschreven centrifugaalkoppeling, als door middel van een magneetklep, waaraan een elektrisch signaal wordt toegevoerd. De voortgang van de brandstofinjectie wordt bepaald door de vaste ring over een bepaalde hoek te draaien.

Het roterende ontwerp gaat uit van een iets andere opstelling van de brandstofdistributiepomp. De bedrijfsomstandigheden van een dergelijke pomp verschillen enigszins van de werking van een injectiepomp met eindnokkenaandrijving. Brandstof wordt respectievelijk gepompt en verdeeld door twee tegenover elkaar liggende plunjers en een verdeelkop. Door de kop te draaien, wordt ervoor gezorgd dat de brandstof naar de juiste cilinders wordt geleid.

Hoofdbrandstofinjectiepomp

De hoofdbrandstofpomp drijft brandstof in de brandstofrail en zorgt voor een hogere druk vergeleken met inline- en distributiepompen. Het schema van zijn werk is enigszins anders. Brandstof kan worden gepompt door één, twee of drie plunjers, aangedreven door een nok of as.

De brandstoftoevoer wordt geregeld door een elektronische doseerklep. De normale toestand van de klep is open; wanneer een elektrisch signaal wordt ontvangen, sluit deze gedeeltelijk en regelt daardoor de hoeveelheid brandstof die de cilinders binnenkomt.

Wat is TNND

De lagedrukbrandstofpomp is nodig om brandstof aan de hogedrukbrandstofpomp te leveren. Het wordt meestal geïnstalleerd op het injectiepomphuis of afzonderlijk, en pompt brandstof uit de benzinetank, via grove filters en vervolgens fijne filters, rechtstreeks in de hogedrukpomp.

Het principe van de werking ervan is als volgt. Het wordt aangedreven door een excentriek dat zich op de nokkenas van de injectiepomp bevindt. Een duwer die tegen de stang wordt gedrukt, zorgt ervoor dat de stang en de zuiger bewegen. Het pomphuis is voorzien van in- en uitlaatkanalen, die worden afgesloten door kleppen.

Het werkingsschema van TNND is als volgt. De bedrijfscyclus van de lagedrukbrandstofpomp bestaat uit twee slagen. Tijdens de eerste, voorbereidende fase, beweegt de zuiger naar beneden en wordt brandstof vanuit de tank de cilinder in gezogen, terwijl de persklep gesloten is. Wanneer de zuiger naar boven beweegt, wordt het inlaatkanaal geblokkeerd door de zuigklep en onder toenemende druk gaat de uitlaatklep open, waardoor de brandstof het fijnfilter binnengaat en vervolgens in de injectiepomp.

Omdat de lagedrukbrandstofpomp een capaciteit heeft die groter is dan nodig is voor de werking van de motor, wordt een deel van de brandstof in de holte onder de zuiger geduwd. Als gevolg hiervan verliest de zuiger het contact met de duwer en bevriest. Wanneer de brandstof op is, wordt de zuiger weer naar beneden gebracht en hervat de pomp haar werking.

In plaats van een mechanische kan op een auto een elektrische brandstofpomp worden geïnstalleerd. Het wordt vaak aangetroffen op auto's die zijn uitgerust met Bosch-pompen (Opel, Audi, Peugeot, enz.). De elektrische pomp wordt alleen op auto's en kleine minibussen geïnstalleerd. Naast zijn hoofdfunctie dient het om de brandstoftoevoer te stoppen bij een ongeval.

De elektrische injectiepomp begint gelijktijdig met de starter te werken en blijft met een constante snelheid brandstof rondpompen totdat de motor wordt uitgeschakeld. Overtollige brandstof wordt via de omloopklep terug in de tank afgevoerd. De elektrische pomp bevindt zich in de brandstoftank of daarbuiten, tussen de tank en het fijnfilter.

De brandstofpomp (afgekort als injectiepomp) is ontworpen om de volgende functies uit te voeren: het leveren van een brandbaar mengsel onder hoge druk aan het brandstofsysteem van de verbrandingsmotor, en het regelen van de injectie op bepaalde momenten. Dit is de reden waarom de brandstofpomp het meest wordt beschouwd belangrijk apparaat voor diesel- en benzinemotoren.

Injectiepompen worden uiteraard vooral gebruikt in dieselmotoren. En bij benzinemotoren worden injectiepompen alleen aangetroffen in eenheden die een direct brandstofinjectiesysteem gebruiken. Tegelijkertijd werkt de pomp in een benzinemotor met veel minder belasting, omdat een dergelijke hoge druk als bij een dieselmotor niet vereist is.

Basis structurele elementen brandstofpomp - een plunjer (zuiger) en een kleine cilinder (bus), die zijn gecombineerd tot een enkel plunjersysteem (paar), gemaakt van hoogwaardig staal met grote precisie.

In feite is het vervaardigen van een paar plunjers een nogal moeilijke taak, waarvoor speciale machines met hoge precisie nodig zijn. Voor het geheel Sovjet Unie er was, als ik me goed herinner, slechts één fabriek waar plunjerparen werden vervaardigd.

Hoe plunjerparen tegenwoordig in ons land worden gemaakt, is te zien in deze video:

Tussen het plunjerpaar is een zeer kleine spleet aangebracht, de zogenaamde precisie-koppeling. Dit wordt perfect weergegeven in de video, wanneer de plunjer heel soepel, zwevend onder zijn eigen gewicht, de cilinder binnengaat.

Dus, zoals we eerder zeiden, wordt de brandstofpomp niet alleen gebruikt om het brandbare mengsel tijdig aan het brandstofsysteem te leveren, maar ook om het via de injectoren in de cilinders te verdelen, afhankelijk van het type motor.

De injectoren zijn de verbindende schakel in deze keten en zijn daarom via pijpleidingen met de pomp verbonden. De injectoren zijn met de verbrandingskamer verbonden door een onderste sproeigedeelte dat is voorzien van kleine gaatjes voor een efficiënte brandstofinjectie bij de daaropvolgende ontsteking. Met de voortbewegingshoek kunt u het exacte moment van injectie van het voertuig in de verbrandingskamer bepalen.

Soorten brandstofpompen

Afhankelijk van de ontwerpkenmerken zijn er drie hoofdtypen injectiepompen: distributie, in-line en hoofd.

In-line injectiepomp

Dit type hogedrukbrandstofpomp is voorzien van naast elkaar gelegen plunjerparen (vandaar de naam). Hun aantal komt strikt overeen met het aantal werkende cilinders van de motor.

Eén plunjerpaar levert dus brandstof aan één cilinder.

De paren worden geïnstalleerd in het pomphuis, dat inlaat- en uitlaatkanalen heeft. De plunjer wordt gelanceerd met behulp van een nokkenas, die op zijn beurt is verbonden met de krukas, van waaruit rotatie wordt overgebracht.

De nokkenas van de pomp werkt, wanneer deze door de nokken wordt gedraaid, op de plunjerduwers, waardoor deze in de pompbussen bewegen. In dit geval gaan de inlaat- en uitlaatopeningen afwisselend open en dicht. Terwijl de plunjer door de huls beweegt, wordt de druk gecreëerd die nodig is om de injectieklep te openen, waardoor brandstof onder druk door de brandstofleiding naar een specifieke injector wordt geleid.

Het moment van brandstoftoevoer en de aanpassing van de hoeveelheid die op een bepaald moment nodig is, kan worden uitgevoerd met behulp van een mechanisch apparaat of met behulp van elektronica. Deze afstelling is nodig om de brandstoftoevoer naar de motorcilinders af te stemmen op het krukastoerental (motortoerental).

Mechanische controle wordt bereikt door het gebruik van een speciale centrifugaalkoppeling, die op de nokkenas is gemonteerd. Het werkingsprincipe van een dergelijke koppeling zit vervat in gewichten die zich in de koppeling bevinden en het vermogen hebben om te bewegen onder invloed van middelpuntvliedende kracht.

De middelpuntvliedende kracht verandert met toenemend (of afnemend) motortoerental, waardoor de gewichten ofwel divergeren naar de buitenranden van de koppeling, ofwel weer dichter bij de as komen. Dit leidt tot een verplaatsing van de nokkenas ten opzichte van de aandrijving, waardoor de werkingsmodus van de plunjers verandert en dienovereenkomstig, met een toename van de krukassnelheid van de motor, vroege brandstofinjectie verzekerd is, en laat, zoals je al raadde. , met een afname van de snelheid.

In-line brandstofpompen zijn zeer betrouwbaar. Ze worden gesmeerd door motorolie afkomstig van het motorsmeersysteem. Ze zijn helemaal niet kieskeurig over de kwaliteit van de brandstof. Tegenwoordig is het gebruik van dergelijke pompen beperkt vanwege hun omvang. vrachtwagens middelzwaar en zwaar draagvermogen. Tot ongeveer 2000 werden ze ook gebruikt op dieselmotoren voor passagiers.

Distributie injectiepomp

In tegenstelling tot een inline-hogedrukpomp kan een distributie-injectiepomp één of twee plunjers hebben, afhankelijk van de motorgrootte en dienovereenkomstig het vereiste brandstofvolume.

En deze een of twee plunjers bedienen alle motorcilinders, waarvan er 4, 6, 8 of 12 kunnen zijn. Dankzij het ontwerp is de distributiepomp, in vergelijking met in-line injectiepompen, compacter en weegt hij minder. en is tegelijkertijd in staat een meer uniforme brandstoftoevoer te bieden.

Het grootste nadeel van dit type pomp is hun relatieve kwetsbaarheid. Distributiepompen worden alleen in personenauto's geïnstalleerd.

De distributie-injectiepomp kan worden uitgerust met verschillende types plunjer aandrijvingen. Al deze soorten schijven zijn nokkenaandrijvingen en kunnen: eindaandrijving, interne schijf of externe schijf zijn.

De meest efficiënte worden beschouwd als mechanische en interne aandrijvingen, die verstoken zijn van de belasting veroorzaakt door de brandstofdruk op de aandrijfas, waardoor ze iets langer meegaan dan pompen met een externe nokkenaandrijving.

Overigens is het vermeldenswaard dat geïmporteerde pompen van Bosch en Lucas, die het meest worden gebruikt in de auto-industrie, zijn uitgerust met een eindvlak en interne aandrijving, terwijl in eigen land geproduceerde pompen uit de ND-serie een externe aandrijving hebben.

Facecam-aandrijving

Bij dit type aandrijving, gebruikt in Bosch VE-pompen, is het belangrijkste element een verdelerplunjer, ontworpen om druk te creëren en brandstof in de brandstofcilinders te verdelen. In dit geval voert de verdeelplunjer roterende en heen en weer gaande bewegingen uit tijdens de rotatiebewegingen van de nokkenring.

De heen en weer gaande beweging van de plunjer wordt gelijktijdig uitgevoerd met de rotatie van de nokkenring, die, rustend op de rollen, langs de vaste ring langs de straal beweegt, dat wil zeggen dat hij er omheen lijkt te lopen.

De werking van de ring op de plunjer zorgt voor een hoge brandstofdruk. De terugkeer van de plunjer naar de oorspronkelijke staat wordt uitgevoerd dankzij een veermechanisme.

De verdeling van brandstof in de cilinders vindt plaats vanwege het feit dat de aandrijfas zorgt voor roterende bewegingen van de plunjer.

De hoeveelheid brandstoftoevoer kan worden geleverd met behulp van een elektronisch (magneetventiel) of mechanisch (centrifugaalkoppeling) apparaat. Het afstellen gebeurt door een vaste (niet-roterende) stelring over een bepaalde hoek te draaien.

De werkingscyclus van de pomp bestaat uit de volgende fasen: injectie van een portie brandstof in de ruimte boven de plunjer, injectie van druk als gevolg van compressie en verdeling van brandstof over de cilinders. Vervolgens keert de plunjer terug naar zijn oorspronkelijke positie en herhaalt de cyclus zich.

Interne nokkenaandrijving

De interne aandrijving wordt gebruikt in roterende distributie-injectiepompen, bijvoorbeeld in pompen Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. Bij dit type pomp wordt brandstof aangevoerd en gedistribueerd via twee apparaten: een plunjer en een verdeelkop.

De nokkenas is uitgerust met twee tegenover elkaar liggende plunjers, die zorgen voor het brandstofinjectieproces; hoe kleiner de afstand ertussen, hoe hoger de brandstofdruk. Na het onder druk zetten stroomt de brandstof via de kanalen van de nokkenaskop via de injectiekleppen naar de injectoren.

De brandstoftoevoer naar de plunjers wordt verzorgd door een speciale boosterpomp, die kan verschillen afhankelijk van het type ontwerp. Dit kan een tandwielpomp of een schottenpomp zijn. De boosterpomp bevindt zich in het pomphuis en wordt aangedreven door de aandrijfas. Eigenlijk wordt het direct op deze as geïnstalleerd.

We zullen een distributiepomp met een externe aandrijving niet overwegen, omdat hun ster hoogstwaarschijnlijk dicht bij zonsondergang staat.

Hoofdbrandstofinjectiepomp

Dit type brandstofpomp wordt gebruikt in het Common Rail brandstoftoevoersysteem, waarbij de brandstof zich eerst ophoopt in de brandstofrail voordat deze naar de injectoren wordt gevoerd. De hoofdpomp kan een hoge brandstoftoevoer leveren - meer dan 180 MPa.

De hoofdpomp kan een enkele, dubbele of drievoudige plunjer zijn. De plunjeraandrijving wordt verzorgd door een nokkenring of -as (uiteraard ook een nok), die rotatiebewegingen in de pomp uitvoert, dat wil zeggen draaien.

In dit geval beweegt de plunjer in een bepaalde positie van de nokken, onder invloed van een veer, naar beneden. Op dit moment zet de compressiekamer uit, waardoor de druk daarin afneemt en er een vacuüm ontstaat, waardoor de inlaatklep wordt geopend, waardoor brandstof de kamer binnenstroomt.

Het omhoog brengen van de plunjer gaat gepaard met een toename van de druk in de kamer en het sluiten van de inlaatklep. Wanneer de druk waarop de pomp is ingesteld wordt bereikt, gaat de uitlaatklep open, waardoor brandstof in de oprit wordt gepompt.

In de hoofdpomp wordt het brandstoftoevoerproces geregeld door een brandstofdoseerklep (die opent of sluit tot de vereiste hoeveelheid) met behulp van elektronica.