Czym jest pompa wtryskowa i jej rola w pracy silnika

Zdecydowana większość nowoczesnych samochodów jest wyposażona w układy wtrysku paliwa. Istnieją modyfikacje, w których benzyna jest rozpylana za pomocą dyszy w kolektorze dolotowym. Istnieją również modele, w których paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindrów silnika.

Silniki wysokoprężne działają inaczej niż silniki benzynowe. W nich olej napędowy jest podawany do już sprężonego medium w cylindrze. Aby porcja paliwa była rozpylana bez przeszkód, potrzebny jest taki mechanizm, jak wysokociśnieniowa pompa paliwowa.

Rozważ cechy takiego mechanizmu, jego modyfikacje i oznaki nieprawidłowego działania.

Co to jest wysokociśnieniowa pompa paliwa i do czego służy?

Mechanizm, który jest w skrócie pompą paliwa, jest częścią układu paliwowego silnika wysokoprężnego, ale istnieją również modele benzynowych jednostek napędowych. Jedyna różnica między pompą paliwową silnika wysokoprężnego polega na tym, że generowane przez nią ciśnienie jest znacznie wyższe niż w benzynie. Powodem tego są podstawowe cechy pracy jednostki. W cylindrach silnika wysokoprężnego powietrze jest najpierw sprężane do tego stopnia, że ​​nagrzewa się do temperatury zapłonu paliwa.

Kiedy tłok osiągnie górny martwy punkt, dysza rozpyla paliwo i zapala się. Wtryskiwacz musi wytrzymać ogromne ciśnienie. Aby system działał prawidłowo, pompa musi tworzyć wyższą wysokość podnoszenia niż w cylindrach.

Oprócz wspomnianej funkcji pompa musi również dostarczać paliwo porcjami, w zależności od trybu pracy zespołu napędowego. Ten parametr jest określany z uwzględnieniem obrotu wału korbowego. W nowoczesnym samochodzie procesem tym steruje elektroniczna jednostka sterująca.

Historia rozwoju i ulepszeń

To urządzenie zostało po raz pierwszy opracowane w latach 1930. XX wieku przez Roberta Boscha. W samochodach osobowych pompy wtryskowe zaczęto aktywnie stosować w drugiej połowie tej samej dekady.

Ponieważ pierwsze silniki benzynowe były wyposażone w gaźniki, tylko jednostki wysokoprężne potrzebowały takiego mechanizmu. W dzisiejszych czasach silniki benzynowe z bezpośrednim wtryskiem również mają tego typu pompę (gaźnik jest już niezwykle rzadki - tylko w samochodach starszej generacji).

Chociaż zasada działania pompy pozostała praktycznie niezmieniona, sam mechanizm przeszedł wiele ulepszeń i ulepszeń. Powodem tego jest podwyższenie standardów środowiskowych i osiągów silnika spalinowego. Początkowo stosowano mechaniczną pompę wtryskową, ale nie była ona ekonomiczna, co doprowadziło do wolumetrycznej emisji szkodliwych substancji. Nowoczesne pompy elektroniczne charakteryzują się doskonałą wydajnością, która pozwala na dopasowanie transportu w ramach norm środowiskowych i zadowolenie kierowców o skromnych dochodach.

Konstrukcja pompy wysokociśnieniowej

Istnieje wiele różnych modyfikacji pompy wtryskowej paliwa do silnika benzynowego, a także odpowiednik oleju napędowego. Jednak w większości przypadków głównymi elementami pompy mechanicznej są:

• Filtr jest zainstalowany na wlocie przed pompą;
• Tłok nurnikowy umieszczony w cylindrze - tzw. para tłoków;
• Korpus, w którym wykonane są wgłębienia - przez nie doprowadzane jest paliwo do pary tłoków;
• Wał z krzywką i sprzęgłem odśrodkowym. Ten element jest połączony z kołem pasowym mechanizmu rozrządu za pomocą napędu paskowego;
• Popychacze pary tłoków;
• Sprężyny, które cofają tłok nurnika;
• Zawory doładowujące;
• Regulator trybów - powiązany z pedałem gazu;
• Zawór zwrotny pompy wysokiego ciśnienia (przez niego nadmiar paliwa jest podawany na powrót);
• Pompa niskiego ciśnienia (pompuje paliwo do pompy).

Jak już wspomniano, pompy mechaniczne są stopniowo zastępowane modyfikacjami elektronicznymi ze względu na ich ekonomiczność i wydajność. Sam mechanizm jest trudny do naprawy i regulacji. Pompy elektroniczne mają własną jednostkę sterującą, a także kilka elektronicznych zaworów i czujników.

Większość elektronicznych pomp wtryskowych posiada własny system diagnostyczny, dzięki któremu urządzenie dostosowuje się do napotkanych usterek i błędów. Dzięki temu urządzenie działa poprawnie nawet w przypadku awarii jednego z czujników. Całkowicie taka pompa przestaje działać tylko w przypadku awarii mikroprocesora.

Zasada działania

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa działa na zasadzie silnika dwusuwowego. Tłok nurnika jest napędzany przez obrót wałka rozrządu. Paliwo do silników wysokoprężnych dostaje się do przestrzeni tłoka, która biegnie dalej w głąb autostrady.

Więcej szczegółów na temat zasady działania pary tłoków opisano na filmie:

Para tłoków do UTN

We wnęce powstaje ciśnienie, dzięki czemu otwiera się zawór upustowy. Olej napędowy przepływa przez przewód paliwowy do dyszy i jest rozpylany. Pompa dostarcza tylko część paliwa do wtryskiwacza. Pozostałość wraca do zbiornika paliwa przez zawór spustowy. Aby zapobiec powrotowi paliwa z układu po otwarciu doładowania, zainstalowany jest w nim zawór zwrotny.

Moment wtrysku jest określany przez sprzęgło odśrodkowe. Regulator trybu (lub regulator wszystkich trybów) określa ilość dozowanej partii. Ten element jest powiązany z pedałem gazu. Gdy kierowca go naciśnie, regulator zwiększa ilość porcji, a po zwolnieniu ilość maleje.

W modelach elektronicznych wszystkie procesy są kontrolowane przez jednostkę sterującą. Elektronika rozkłada moment dostarczenia paliwa, jego ilość na podstawie dynamiki samochodu. Te układy paliwowe mają mniej części, co zwiększa stabilność i niezawodność mechanizmu.

Elektroniczne pompy wtryskowe są w stanie podzielić część na dwie części, zapewniając w ten sposób bardziej wydajne spalanie i płynny skok grupy tłoków. W rezultacie występuje mniejsza toksyczność spalin i zwiększona wydajność silnika. Aby zapewnić wtrysk dwufazowy, sterownik pompy rejestruje:

• Wciśnięcie pedału przyspieszenia;
• Obroty wałka rozrządu;
• Temperatura w układzie chłodzenia silnika;
• Prędkość samego samochodu;
• Ciśnienie generowane przez turbosprężarkę;
• Praca wtryskiwaczy;
• Odpalanie świec żarowych.

Rodzaje pomp wtryskowych

Istnieją trzy rodzaje układów paliwowych:

• Jednoiniekcja. To jest pierwsza modyfikacja. Przedstawiciel był pierwotnie gaźnikiem. W jego wnęce przygotowano mieszankę paliwowo-powietrzną i wprowadzono ją do kolektora dolotowego. Nieco później takie systemy zamiast gaźnika otrzymały jedną dyszę, która wtryskuje paliwo do kolektora dolotowego, gdzie miesza się z powietrzem;
• Wtrysk wielopunktowy. To już jest rodzaj układu wtryskowego. Dla każdego cylindra na kolektorze dolotowym jest zainstalowany osobny wtryskiwacz. Wtrysk odbywa się również do kolektora dolotowego, tylko jak najbliżej zaworu dolotowego;
• Bezpośredni wtrysk. Jak sama nazwa wskazuje, paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do cylindrów, gdy powietrze w nich jest już sprężone przez tłok.

W sumie istnieją trzy rodzaje takich mechanizmów, które można zastosować w tego typu układach paliwowych:

• Inline;
• Dystrybucja;
• Bagażnik samochodowy.

Pompa wtryskowa rzędowa

Pompa wtryskowa rzędowa składa się z kilku pomp umieszczonych w jednej obudowie. Każdy z nich obsługuje oddzielną dyszę. Ta modyfikacja została zastosowana w starszych silnikach wysokoprężnych. Działanie całego mechanizmu jest sztywno zależne od napędu rozrządu.

Modyfikacja in-line była używana przez dość długi czas. Nawet niektóre nowoczesne samochody (ciężarówki) są wyposażone w takie pompy. Powód - ich wysoka niezawodność i bezpretensjonalność w stosunku do jakości silnika wysokoprężnego.

System rzędów działa w następujący sposób. Para tłoków jest napędzana przez obrót wału korbowego. Jeden obrót wałka rozrządu pompy odpowiada dwóm obrotom wału korbowego silnika.

Mechanizm nurnika poprzez zawór odcinający paliwo pompy wysokiego ciśnienia oddziela część paliwa od wspólnego przewodu i ściska je w sekcji ciśnieniowej układu. Objętość porcji regulowana jest listwą zębatą połączoną z pedałem gazu. W samochodach z ECU jest sterowany przez serwonapęd, który reaguje na sygnały z jednostki sterującej.

Moment wtrysku zależy od prędkości wału korbowego. Mechanizm ma dwa półsprzęgła, które są oddzielone sprężynami. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika sprężyny są ściskane, przez co wał pompy lekko się obraca, co prowadzi do zmiany kąta wyprzedzenia wtrysku.

Rozdzielcza pompa wtryskowa

W przeciwieństwie do poprzedniej modyfikacji ten model jest mniejszy. Charakteryzuje się również stabilną wydajnością. Istnieje kilka modyfikacji pomp dystrybucyjnych. Istnieją typy tłokowe i obrotowe. Różnią się również rodzajami napędu - wewnętrznym, końcowym lub zewnętrznym położeniem krzywek.

Zewnętrzny napęd krzywkowy nie jest stabilny i niezawodny. Dlatego, jeśli to możliwe, lepiej rozwodzić się nad pozostałymi dwoma typami.

Takie pompy zużywają się szybciej, ponieważ jeden mechanizm tłokowy obsługuje wszystkie dysze grupy. Pod tym względem odpowiedniki w linii mają zalety. Dystrybucyjne pompy wtryskowe ze względu na niewielkie rozmiary montowane są w układach paliwowych samochodów osobowych i małych ciężarówek.

Główna pompa wtryskowa

W przeciwieństwie do dwóch poprzednich modyfikacji pompa główna wytwarza ciśnienie w jednej linii - tak zwanej szynie paliwowej. Służy jako akumulator, w którym utrzymuje się stałe ciśnienie paliwa.

Ze względu na mniejszą liczbę mechanizmów dystrybucji ta modyfikacja została uznana za najbardziej niezawodną. Naprawa głównych pomp wtryskowych nie jest szczególnie trudna. Objętość dawki jest kontrolowana przez elektromagnetyczny zawór dozujący. Takie pompy są instalowane w układach paliwowych Common Rail.

Czy w silniku benzynowym jest wysokociśnieniowa pompa paliwa?

Chociaż główne zastosowanie pomp wtryskowych występuje w silnikach wysokoprężnych, wiele nowoczesnych silników benzynowych działa również na zasadzie dostarczania paliwa pod wysokim ciśnieniem. Mechanizmy te są stosowane w silnikach spalinowych z bezpośrednim wtryskiem.

Silniki benzynowe GDI wymagają instalacji takich pomp. W rzeczywistości ten system jest wersją hybrydową, która łączy konstrukcję silnika benzynowego z zasadą działania jednostki wysokoprężnej. Jedyna różnica polega na tym, że zapłon nie jest spowodowany temperaturą sprężonego powietrza, ale świecami zapłonowymi. W takich silnikach stosowana jest modyfikacja liniowa.

Poważne awarie

Chociaż pompy wtryskowe różnią się konstrukcją, istnieje kilka ważnych zasad, których właściciel samochodu musi przestrzegać, aby pompa pracowała przez wyznaczony czas:

1. Większość pomp jest kapryśna pod względem jakości paliwa, dlatego konieczne jest spełnienie wymagań określonych przez producenta dla konkretnej pompy;
2. Ze względu na złożoność konstrukcji i obciążenia, które są nakładane na mechanizmy, pompy wysokociśnieniowe wymagają regularnej konserwacji;
3. Wszystkie wirujące i ocierające się części muszą być dobrze nasmarowane, dlatego konieczne jest przestrzeganie zaleceń producenta dotyczących doboru środków smarnych.

Jeśli nie zastosujesz się do tych zasad, urządzenie szybciej stanie się bezużyteczne, co będzie wymagało wymiany lub kosztownych napraw.

Następujące czynniki wskazują na awarię pompy wtryskowej (w przypadku sprawnych innych systemów, awarie, w których mogą mieć podobne objawy):

• Czarny dym w spalinach iw rezultacie bardziej toksyczne emisje do środowiska;
• Zwiększone zużycie paliwa (z powodu wycieków paliwa);
• Spadek mocy ICE;
• Podczas pracy silnika słychać odgłosy z pompy;
• Trudne uruchomienie silnika;
• Pasek rozrządu często się zsuwa;
• Niestabilna prędkość obrotowa silnika.

Najczęstszą awarią takich elementów układu paliwowego jest awaria pary tłoków. Najczęściej jest to spowodowane złą jakością paliwa - na powierzchniach gromadzi się płytka nazębna, która utrudnia ruch części. Przyczyną awarii mechanizmu jest również woda, która często skrapla się w zbiorniku paliwa. Z tego powodu nie zaleca się pozostawiania na noc samochodu z pustym bakiem.

Naprawa pomp wysokociśnieniowych

Jeśli naprawa zwykłej pompy paliwa nie jest trudna - wystarczy kupić zestaw naprawczy i wymienić zużyte części, wtedy naprawa i regulacja pompy paliwa to bardzo skomplikowana procedura. Bez dodatkowego wyposażenia niemożliwe jest nawet ustalenie przyczyny awarii. Samodiagnoza nowoczesnych jednostek sterujących często nie pomaga.

Często zdarza się, że objawy awarii pompy paliwowej są identyczne z usterkami w mechanizmie dystrybucji gazu czy w układzie wydechowym. Z tych powodów samodzielna naprawa pompy nie jest zalecana. Aby to zrobić, lepiej zwrócić się o pomoc do specjalistycznego centrum serwisowego.

Dodatkowo obejrzyj film na temat usuwania usterek i naprawy wysokociśnieniowych pomp paliwowych:

Część 1 Naprawa pompy paliwa ve 1.6 rozwiązywanie problemów z demontażem oleju napędowego

Pytania i odpowiedzi:

Jakie są rodzaje pomp wtryskowych? In-line podaje paliwo do cylindrów za pomocą różnych nurników. Bagażnik - do akumulatora lub rampy. Dystrybucja - jeden tłok na wszystkie cylindry w tym samym stopniu.

Jak działa pompa wtryskowa oleju napędowego? Opiera się na zasadzie tłoka. Pompa posiada zbiornik nad parą nurników, do którego pompowane jest paliwo i utrzymywane pod ciśnieniem.

Do czego służy pompa wtryskowa oleju napędowego? Olej napędowy musi dostać się do cylindrów pod ciśnieniem kilkakrotnie wyższym niż stopień sprężania. Tylko para tłoków jest w stanie wytworzyć to ciśnienie.