Co to jest para tłoków w samochodzie?
Zawartość
Często mechanicy, mówiąc o naprawie układu paliwowego silnika wysokoprężnego, wspominają o takim pojęciu jak para tłoków. Rozważmy bardziej szczegółowo, jaki to rodzaj mechanizmu, specyfikę jego działania, dlaczego jest potrzebny i jak ustala się awarię tłoka.
Co to jest tłok?
Pary tłoków, jak sugeruje nazwa mechanizmu, to dwie małe części, które trafiają do urządzenia wysokociśnieniowej pompy paliwa (pompy wtryskowej). Pierwszy nazywa się tłokiem i jest przedstawiony jako gruby, zagłębiony palec. Drugi to tuleja tłoka i wygląda jak grubościenna tuleja, w którą wkładana jest pierwsza część.
Sam tłok lub tłok wypiera paliwo z wnęki tulei. Element ten służy do wytworzenia wysokiego ciśnienia w przewodzie układu paliwowego.
Należy zauważyć, że mechanizm ten nie jest stosowany wyłącznie w pompach do silników wysokoprężnych. Na przykład podobny element jest stosowany w mechanizmie dystrybucji gazu jako kompensatory hydrauliczne. Zasada działania urządzeń jest jednak identyczna - ruchy posuwisto-zwrotne poruszają tłokiem w tulei, a przez zbieżność nacięć i otworów w tych dwóch częściach ciecz wpada do wnęki i jest pompowana do przewodu głównego.
Zasada działania i odmiany
Klasyczna para tłoków działa w następujący sposób:
- Tłok obciążony sprężyną znajduje się w dolnej części tulei;
- Tłok jest dociskany krzywką umieszczoną na wale;
- Pod wpływem działania mechanicznego tłok porusza się w tulei w górę;
- W przestrzeni nad tłokiem powstaje ciśnienie paliwa, które dostaje się do tulei przez specjalną szczelinę w jej ściance;
- Ciśnienie paliwa napędza zawór, dzięki czemu substancja przemieszcza się z tulei do zbiornika (może to być listwa paliwowa lub oddzielna komora w pompie paliwowej);
- Ze zbiornika paliwo dostaje się do dysz;
- Wałek w pompie obraca się, krzywka przestaje naciskać na tłok, który dzięki sprężynie przesuwa go w dolne położenie.
Ta prosta konstrukcja nurnika wyjaśnia, dlaczego wysokociśnieniowe pompy paliwowe oparte na tej zasadzie są bardzo wydajne i trwałe.
Obecnie w samochodach stosowane są dwie modyfikacje par nurników (chociaż konstrukcja pomp paliwowych jest bardziej zróżnicowana). Różnią się od siebie obecnością pierścieniowego wgłębienia w tłoku.
W takich nurnikach pełni rolę zaworu obejściowego, który zbiera wyciekające paliwo i zawraca je z powrotem do przewodu paliwowego. Tłoki z odcięciem paliwa są droższe ze względu na złożoność konstrukcji. Ale ten koszt jest kompensowany przez wydajniejszą pracę silnika.
Główne zalety i wady
Silniki Diesla stały się popularne od czasu wprowadzenia do ich konstrukcji wysokociśnieniowych pomp paliwowych wyposażonych w parę nurników. Imponujące parametry techniczne, wysoka wydajność mechanizmu i wysoka niezawodność to kluczowe zalety mechanizmu wyposażonego w parę nurników.
Oprócz tych zalet, tłok ma następujące zalety:
- Za pomocą pary nurników można nie tylko zapewnić dopływ paliwa pod wysokim ciśnieniem i jego dawkowanie, ale także określić odpowiedni tryb wtrysku paliwa.
- Maksymalna oszczędność z wysoką wydajnością.
- Wysoka przyjazność dla środowiska dzięki spalaniu mniejszej porcji paliwa i wysokiej jakości rozpylaniu do cylindrów.
Każdy mechanizm ma wady, a dla pary nurników jest to zużycie. Choć ta prosta konstrukcja jest bardzo niezawodna i trwa długo, nie można wykluczyć efektu tarcia i dużego nacisku na elementy mechanizmu. Producenci pomp paliwowych z pompą nurnikową stosują materiały o wysokiej wytrzymałości, ale nawet w tym przypadku nie można uniknąć zużycia, nawet po dłuższym okresie użytkowania.
Para tłoków pompy
Bardziej szczegółowo omówimy funkcje pary tłoków na przykładzie pompy wtryskowej oleju napędowego. Jak sama nazwa wskazuje, pompa pompuje olej napędowy ze zbiornika głównego do przewodu wysokiego ciśnienia (np. Do listwy paliwowej), skąd jest wtryskiwany do cylindrów silnika pod dużym ciśnieniem.
Głównym elementem, który wytwarza takie ciśnienie, jest właśnie para tłoków. Paliwo jest następnie rozprowadzane do cylindrów zgodnie z projektem układu paliwowego. Opisano typy pomp w innym artykule.
Podczas pracy pompy, popychacze i sprężyny powrotne siłownika przesuwają tłok w górę / w dół wewnątrz tulei tłoka, tym samym wykonując ruch posuwisto-zwrotny. Tak więc konstrukcja zasysa olej napędowy przez węże ze zbiornika paliwa i pompuje go do zamkniętego zbiornika, co wytwarza w nim ciśnienie. Aby zapobiec nadmiernemu wzrostowi tego parametru, urządzenie pompujące ma kilka zaworów zaprojektowanych do utrzymywania lub odprowadzania nadciśnienia w układzie.
Sam tłok ma nierówną szczelinę, co pozwala na dozowanie paliwa wchodzącego do zbiornika przy niewielkim przesunięciu osiowym. Proces ten zależy od położenia pedału gazu w samochodzie - minimalny luz występuje w momencie zwolnienia pedału przyspieszenia, a maksymalny w momencie całkowitego wciśnięcia pedału.
Ponieważ para wytwarza wysokie ciśnienie, aby się nie rozpadła, jest wykonana z mocnej stali, a ściany są wystarczająco grube, aby wytrzymać ciśnienie kilkuset atmosfer. Dzięki temu mechanizm jest niezawodny nawet przy dużych obciążeniach.
Inną cechą pary tłoków jest to, że obie części są tworzone tylko dla siebie. Oznacza to, że nie można wyjąć tulei z jednego mechanizmu i tłoka z drugiego i połączyć je. Aby zapobiec przedostawaniu się pary do oleju napędowego, szczelina w niej jest tworzona tak minimalnie, jak to tylko możliwe. Z tego powodu jedna część nigdy nie jest wymieniana - para zawsze się zmienia (ich parametry są regulowane na precyzyjnym sprzęcie fabrycznym).
Oto krótki film na temat przywracania pary tłoków:
Sekwencja pary tłoków
Ilość pompowanego paliwa w jednym cyklu tłoka zależy od wysokości jego skoku roboczego. To reguluje pracę pompy, aby zapewnić prędkość biegu jałowego. Ale gdy tylko kierowca wciśnie pedał gazu, tłok trochę się obraca. Karb w tej części jest zwiększony, dzięki czemu ilość paliwa będzie dostarczana w większej objętości.
Tak działa najpopularniejsza modyfikacja tłoka. Jednak obecnie istnieje wiele modeli, które zapewniają dozowanie na nieco inne sposoby (często regulowane przez elektronikę maszyny). Same popychacze tłoków są napędzane przez obrót wału korbowego.
Kiedy tłok opada, przez wlot tulei, paliwo przemieszcza się do pustej wnęki przestrzeni nadtłokowej z powodu wytworzonej w niej próżni. Gdy tylko tłok unosi się, otwór tulei zostaje zamknięty przez korpus tłoka, a paliwo naciska na zawór, otwierając go. Następnie paliwo trafia do zbiornika wysokiego ciśnienia. Kiedy zaczyna się ruch w dół, zawór zamyka się, a podciśnienie (lub podciśnienie) powstaje we wnęce pary tłoków. Cykl się powtarza.
Zawory upustowe
Każda wysokociśnieniowa pompa paliwowa wyposażona jest w zawory ciśnieniowe, których celem jest odcięcie odcinka przewodu, w którym paliwo znajduje się w stanie spoczynku, od tego, w którym olej napędowy jest już pod ciśnieniem. Zawory są również potrzebne do utrzymania ciśnienia statycznego w układzie (podczas pracy silnika pompa nadal pompuje olej napędowy do zbiornika) - zrzucają nadmiar z powrotem do zbiornika paliwa.
Istnieje kilka typów zaworów tłocznych, które są stosowane w pompach nurnikowych. Oto ich charakterystyczne cechy.
Zawór stałoprzepływowy bez ograniczenia przepływu powrotnego
Konstrukcja tego zaworu obejmuje tłok zwijacza (część konstrukcji zaworu). Gdy tłok jest uniesiony, spiralna szczelina jest zamykana przez korpus tulei, a zawór spustowy jest zamknięty. Tłok przesuwa się w prowadnicy tulei tłoczyska.
W tym momencie odcinana jest ta część przewodu, w której powstaje wysokie ciśnienie z jamy nadtłokowej. Dzięki temu objętość paliwa w zbiorniku wysokociśnieniowym zwiększa się nieznacznie - tylko o taką ilość, która dostała się przez tłok cofający do wnęki skoku tłoka.
Zawór o stałej objętości z ograniczeniem przepływu powrotnego
Podczas rozpylania paliwa przez dyszę, po zamknięciu iglicy w przewodzie powstaje ciśnienie zwrotne. Efekt ten może prowadzić do zużycia części samego zaworu. Z tego powodu niektóre modele pomp wykorzystują zawór ograniczający przepływ powrotny. Działa jak amortyzator, aby zapobiec działaniu ciśnienia wstecznego na zawory.
Urządzenie takiego zaworu upustowego zawiera następujące elementy:
- Korpus zaworu jest gwintowany (wkręcany w korpus pompy);
- Sprężyna, która służy jako element tłumiący, który zapobiega negatywnemu wpływowi na samą przegrodę przepustnicy;
- Płyta - odcina wnękę wysokociśnieniową z wnęki nad przestrzenią tłoka;
- Uchwyt, o który opiera się płytka zaworowa (ma konstrukcję wydrążoną - tłok podający wchodzi do wnęki).
Często zawory te są używane jako dodatkowy mechanizm ułatwiający działanie zaworu zwrotnego.
Zawór stałego ciśnienia
Oprócz głównych elementów zaworu, urządzenie tego mechanizmu zawiera również kulę i kanał ograniczający. Zawory te mogą dostarczać paliwo pod ciśnieniem przekraczającym 800 barów.
Jego konstrukcja obejmuje dwa mini zawory - ciśnieniowy i stabilizujący. Pierwszy element dostarcza paliwo, a drugi utrzymuje wytworzone ciśnienie. Funkcja ta pozwala na utrzymanie statycznego ciśnienia pomiędzy fazami wtrysku.
Modyfikacja zaworów uzależniona jest od parametrów silnika w aucie. Niektóre zawory nie są wyzwalane przez mechanikę, ale przez sygnał pochodzący z elektronicznej jednostki sterującej.
Zakres i cel funkcjonalny
Zasadniczo para tłoków jest stosowana w wysokociśnieniowych pompach paliwowych jednostek napędowych Diesla, ale istnieją również modyfikacje benzynowych ICE, które wymagają wysokiego ciśnienia benzyny (na przykład w silnikach z bezpośrednim wtryskiem paliwa), które zapewnia również tłok para.
W takim przypadku para tłoków spełnia następujące funkcje:
- Zapewnia zasilanie paliwem pod wysokim ciśnieniem, niezależnie od rodzaju układu paliwowego;
- W niektórych układach paliwowych mechanizm ten automatycznie dozuje odpowiednią ilość paliwa do pracy wtryskiwaczy;
- Ze względu na cechy konstrukcyjne tłoka i tulei zapewnia zmianę trybu dostarczania paliwa do wtryskiwaczy.
Aby para nurników mogła wykonywać wszystkie te zadania, jest używana z różnymi dodatkowymi mechanizmami, które zapewniają automatyzację i kontrolę dopływu paliwa. Kluczowy montaż wysokociśnieniowej pompy paliwowej wytwarza wymagane ciśnienie (ze względu na cechy konstrukcyjne mechanizm ten pozwala na uzyskanie tak wysokiego ciśnienia, że żadna pompa tej wielkości nie jest w stanie wytrzymać), a za dystrybucję i utrzymywanie wymaganego ciśnienia w obwodzie.
Ponieważ para tłoków nawet o niewielkich rozmiarach może wytworzyć niewiarygodne ciśnienie, takie jednostki są stosowane nie tylko w silnikach wysokoprężnych. Na przykład taki zespół można znaleźć w pompach, maszynach hydraulicznych i innych mechanizmach wytwarzających wysokie ciśnienie i wymagających dużej niezawodności zespołu.
Cechy działania par nurników pompy paliwa
Nie ma specjalnych czynności obsługowych dla pary tłoków pompy paliwa. Właściciel samochodu może jednak zrobić coś, aby mechanizm działał jak najdłużej.
Po pierwsze, warto wziąć pod uwagę, że silnik wysokoprężny pracuje na specjalnym paliwie, które może zawierać dużą liczbę mikroskopijnych cząstek. Jeśli używasz niskiej jakości oleju napędowego, szczelina między tłokiem a tuleją może się zwiększyć ze względu na zawartość cząstek ściernych, wody i innych zanieczyszczeń w oleju napędowym.
Z tego powodu jedyną konserwacją, jaką może wykonać właściciel samochodu, jest monitorowanie jakości paliwa, zapobieganie kondensacji w przewodzie i terminowa wymiana filtra.
Na pierwszy rzut oka obecność kropel wody w oleju napędowym nie wydaje się tak krytyczna, ale z tego powodu film paliwowy w szczelinie pary tłoków zapadnie się, a mechanizm nie będzie w stanie wytworzyć odpowiedniego ciśnienia. Olej napędowy smaruje również powierzchnie części, zapobiegając tarciu po wyschnięciu i chroniąc urządzenie przed przegrzaniem.
Jeśli filtr paliwa nie zostanie wymieniony na czas, jego wkład może pęknąć. Z tego powodu brudne paliwo zostanie przepompowane przez pompę, w której mogą znajdować się małe cząsteczki. W takim przypadku istnieje duże prawdopodobieństwo awarii pompy, ponieważ para tłoków po prostu się zacina.
Jak samodzielnie określić nieprawidłowe działanie par tłoków
Stabilność zespołu napędowego maszyny zależy od prawidłowego działania pary tłoków. Ponieważ mechanizm ten jest głównym elementem pompy wysokiego ciśnienia, jego nieprawidłowe działanie doprowadzi do niestabilnej pracy pompy lub nawet do jej awarii.
Aby sprawdzić sprawność pompy, będziesz musiał ją zdiagnozować. Większość warsztatów posiada do tego specjalny sprzęt. Pozwala określić, na czym dokładnie polega usterka - a nawet określić stan pary tłoków. Zgodnie z wynikami diagnostyki specjaliści zaproponują odpowiednie naprawy. Jeśli tłok ulegnie awarii, należy wymienić cały zestaw.
Objawy nieprawidłowego działania
O tym, że występują problemy z parą tłoków, świadczą „objawy” charakterystyczne dla awarii pompy paliwowej. Pomiędzy nimi:
- Trudny rozruch jednostki;
- Niestabilna prędkość biegu jałowego silnika;
- Potrojenie silnika;
- Ostra utrata mocy silnika spalinowego;
- Podczas pracy silnika obce odgłosy są wyraźnie słyszalne;
- Zwiększone „obżarstwo” silnika.
Dodatkowy przegląd analizuje różnicę między testem zimnego i gorącego tłoka:
Aby upewnić się, że tłok jest uszkodzony, nie należy oszczędzać na diagnostyce. Tylko specjaliści przy pomocy specjalistycznego sprzętu są w stanie dokładnie określić awarię. Dzięki temu koszt naprawy będzie uzasadniony - brak konieczności wymiany części, które będą działać przez długi czas.
Wideo na ten temat
Ten film pokazuje, jak przywrócić parę tłoków:
Pytania i odpowiedzi:
Co robi para tłoków? Para nurników stosowana jest w wysokociśnieniowych pompach paliwowych. To urządzenie zapewni najwyższe ciśnienie dla efektywnego dostarczania paliwa do cylindrów.
Co to są zespoły nurników? Jest to główny element pomp wtryskowych, które znajdują szerokie zastosowanie w silnikach wysokoprężnych. Wyróżnia się imponującą prostotą konstrukcji, trwałością i niezawodnością.
Co zawiera para tłoków? Para składa się z tłoka umieszczonego w grubościennej tulei (cylindrze). Między nimi jest minimalny prześwit, aby zapewnić swobodny ruch tłoka.
