Paliwo transportowe — pompa wspomagająca

Pompa paliwowa lub pompa paliwowa jest elementem układu paliwowego silnika, który transportuje paliwo ze zbiornika do innych części układu paliwowego. Dziś są to głównie pompy wtryskowe (wysokociśnieniowe) - silniki z wtryskiem bezpośrednim. W starszych silnikach (benzyna z wtryskiem pośrednim) był to wtrysk bezpośredni lub nawet w starszych autach gaźnik (komora pływakowa).

Pompa paliwa w samochodach może być napędzana mechanicznie, hydraulicznie lub elektrycznie.

Pompy paliwowe napędzane mechanicznie

Pompa membranowa

Starsze silniki benzynowe wyposażone w gaźniki zazwyczaj wykorzystują pompę membranową (ciśnienie tłoczenia od 0,02 do 0,03 MPa), która jest sterowana mechanicznie za pomocą mechanizmu mimośrodowego (popychacz, dźwignia i mimośrod). Gdy gaźnik jest wystarczająco napełniony paliwem, zawór iglicowy komory pływakowej zamyka się, zawór wydechowy pompy otwiera się, a przewód tłoczny pozostaje pod ciśnieniem, co utrzymuje membranę w skrajnym położeniu mechanizmu. Transport paliwa został przerwany. Nawet jeśli mechanizm mimośrodowy nadal działa (nawet przy pracującym silniku), sprężyna ustalająca skok tłoczenia membrany pompy pozostaje ściśnięta. Kiedy zawór iglicowy się otwiera, ciśnienie w przewodzie tłocznym pompy spada, a membrana popychana przez sprężynę wykonuje skok tłoczenia, który ponownie opiera się na popychaczu lub dźwigni mimośrodowego mechanizmu sterującego, który ściska sprężynę wraz z membraną i zasysa paliwo ze zbiornika do komory pływakowej.

pompa zębata

Pompa zębata może być również napędzana mechanicznie. Znajduje się albo bezpośrednio w pompie wysokiego ciśnienia, gdzie dzieli z nią napęd, albo jest umieszczony oddzielnie i posiada własny napęd mechaniczny. Pompa zębata napędzana jest mechanicznie poprzez sprzęgło, koło zębate lub pasek zębaty. Pompa zębata jest prosta, ma niewielkie rozmiary, jest lekka i wysoce niezawodna. Zwykle stosuje się pompę zębatą wewnętrzną, która dzięki specjalnemu uzębieniu nie wymaga żadnych dodatkowych elementów uszczelniających do uszczelnienia poszczególnych przestrzeni (komór) między zębami oraz szczelin między zębami. Podstawą są dwa współpracujące ze sobą koła zębate obracające się w przeciwnych kierunkach. Transportują one paliwo pomiędzy zębami od strony ssącej do strony tłocznej. Powierzchnia styku między kołami zapobiega cofaniu się paliwa. Wewnętrzne zewnętrzne koło zębate jest połączone z wałkiem napędzanym mechanicznie (napędzanym silnikiem), który napędza zewnętrzne wewnętrzne koło zębate. Zęby tworzą zamknięte komory transportowe, które cyklicznie zmniejszają się i zwiększają. Komory powiększeniowe połączone są z otworem wlotowym (ssącym), komory redukujące z otworem wylotowym (wylotowym). Pompa z wewnętrzną przekładnią pracuje przy ciśnieniu tłoczenia do 0,65 MPa. Prędkość pompy, a co za tym idzie ilość transportowanego paliwa, zależy od prędkości obrotowej silnika i dlatego jest sterowana przez zawór dławiący po stronie ssącej lub zawór nadmiarowy ciśnienia po stronie tłocznej.

Pompy paliwowe napędzane elektrycznie

Według lokalizacji są one podzielone na:

• pompy liniowe,
• pompy w zbiorniku paliwa (In-Tank).

In-Line oznacza, że ​​pompę można umieścić praktycznie w dowolnym miejscu na przewodzie paliwowym niskiego ciśnienia. Zaletą jest łatwiejsza wymiana-naprawa w przypadku awarii, wadą konieczność znalezienia odpowiedniego i bezpiecznego miejsca na wypadek awarii - wycieku paliwa. Pompa zanurzeniowa (In-Tank) jest wyjmowaną częścią zbiornika paliwa. Jest on montowany na górze zbiornika i zwykle stanowi część modułu paliwowego, w skład którego wchodzi np. filtr paliwa, zbiornik zanurzeniowy oraz czujnik poziomu paliwa.

Elektryczna pompa paliwa najczęściej znajduje się w zbiorniku paliwa. Pobiera paliwo ze zbiornika i dostarcza je do pompy wysokiego ciśnienia (wtrysk bezpośredni) lub do wtryskiwaczy. Musi zapewniać, że nawet w ekstremalnych sytuacjach (jazda na pełnym otwarciu przepustnicy przy wysokich temperaturach zewnętrznych) w przewodzie doprowadzającym paliwo nie utworzą się pęcherzyki powietrza z powodu wysokiego podciśnienia. W rezultacie nie powinno wystąpić nieprawidłowe działanie silnika z powodu pojawienia się pęcherzyków paliwa. Opary z pęcherzyków są odprowadzane z powrotem do zbiornika paliwa przez odpowietrznik pompy. Pompa elektryczna włącza się po włączeniu zapłonu (lub otwarciu drzwi kierowcy). Pompa pracuje przez około 2 sekundy i wytwarza nadciśnienie w przewodzie paliwowym. Podczas nagrzewania w przypadku silników diesla pompa jest wyłączona, aby niepotrzebnie nie obciążać akumulatora. Pompa włącza się ponownie zaraz po uruchomieniu silnika. Napędzane elektrycznie pompy paliwowe można podłączyć do immobilizera lub systemu alarmowego pojazdu i sterować nimi za pomocą jednostki sterującej. Tym samym jednostka sterująca blokuje włączenie (doprowadzenie napięcia) pompy paliwowej w przypadku nieuprawnionego użytkowania pojazdu.

Elektryczna pompa paliwa składa się z trzech głównych części:

• silnik elektryczny,
• sama pompa,
• osłona przyłącza.

Pokrywa przyłączeniowa posiada wbudowane przyłącza elektryczne oraz złącze wtrysku paliwa. Zawiera również zawór zwrotny, który utrzymuje olej napędowy w przewodzie paliwowym nawet po wyłączeniu pompy paliwa.

Z konstrukcyjnego punktu widzenia pompy paliwowe dzielimy na:

• dentystyczny
• odśrodkowe (z kanałami bocznymi),
• śruba
• skrzydło.

Pompa zębata

Strukturalnie pompa zębata napędzana elektrycznie jest podobna do pompy zębatej napędzanej mechanicznie. Wewnętrzne koło zewnętrzne jest połączone z silnikiem elektrycznym, który napędza zewnętrzne koło wewnętrzne.

pompa śrubowa

W tego typu pompach paliwo jest zasysane i odprowadzane przez parę przeciwbieżnych wirników z przekładniami śrubowymi. Wirniki zazębiają się z bardzo małym luzem bocznym i są zamontowane wzdłużnie w obudowie pompy. Względny obrót wirników zębatych tworzy przestrzeń transportową o zmiennej objętości, która płynnie porusza się w kierunku osiowym w miarę obracania się wirników. W obszarze wlotu paliwa zwiększa się przestrzeń transportowa, a w obszarze wylotowym maleje, co powoduje powstanie ciśnienia tłoczenia do 0,4 MPa. Ze względu na swoją konstrukcję pompa śrubowa jest często stosowana jako pompa o przepływie ciągłym.

Pompa łopatkowa rolkowa

W obudowie pompy zamontowany jest mimośrodowo zamontowany wirnik (tarcza) z promieniowymi rowkami na całym obwodzie. W rowkach ślizgowych osadzone są rolki, tworząc tzw. skrzydełka wirnika. Kiedy się obraca, powstaje siła odśrodkowa dociskająca rolki do wnętrza obudowy pompy. Każdy rowek swobodnie prowadzi jedną rolkę, przy czym rolki pełnią rolę uszczelnienia cyrkulacyjnego. Pomiędzy dwoma rolkami a orbitą tworzy się zamknięta przestrzeń (komora). Przestrzenie te cyklicznie się zwiększają (zasysanie paliwa) i zmniejszają się (paliwo jest wypychane). W ten sposób paliwo transportowane jest z króćca wlotowego (ssącego) do króćca wylotowego (wylotowego). Pompa łopatkowa zapewnia ciśnienie tłoczenia do 0,65 MPa. Elektryczna pompa rolkowa stosowana jest głównie w samochodach osobowych i lekkich pojazdach użytkowych. Ze względu na swoją konstrukcję nadaje się do stosowania jako pompa w zbiorniku i jest umieszczona bezpośrednio w zbiorniku.

A - kołpak przyłączeniowy, B - silnik elektryczny, C - element pompujący, 1 - wylot, tłoczenie, 2 - zwora silnika, 3 - element pompujący, 4 - ogranicznik ciśnienia, 5 - wlot, ssanie, 6 - zawór zwrotny.

1 - ssanie, 2 - wirnik, 3 - rolka, 4 - płyta podstawy, 5 - wylot, wylot.

Pompa wirowa

Korpus pompy zawiera wirnik z łopatkami, który przemieszcza paliwo ze środka na obwód w wyniku obrotu i późniejszego działania sił odśrodkowych. Ciśnienie w bocznym kanale ciśnieniowym wzrasta w sposób ciągły, tj. praktycznie bez wahań (pulsacji) i osiąga 0,2 MPa. Pompę tego typu stosuje się jako pierwszy stopień (przedstopniowy) w przypadku pompy dwustopniowej w celu wytworzenia ciśnienia umożliwiającego odgazowanie paliwa. W przypadku instalacji autonomicznej stosuje się pompę odśrodkową z dużą liczbą łopatek wirnika, która zapewnia ciśnienie tłoczenia do 0,4 MPa.

Dwustopniowa pompa paliwa

W praktyce można również spotkać dwustopniową pompę paliwową. System ten łączy różne typy pomp w jedną pompę paliwową. Pierwszy stopień pompy paliwa zwykle składa się z niskociśnieniowej pompy odśrodkowej, która zasysa paliwo i wytwarza niewielkie ciśnienie, odgazowując w ten sposób paliwo. Głowica pompy niskiego ciśnienia pierwszego stopnia jest wprowadzana do wlotu (ssania) drugiej pompy o wyższym ciśnieniu wylotowym. Druga - pompa główna jest zwykle zębata, a na jej wylocie wytwarzane jest ciśnienie paliwa niezbędne dla danego układu paliwowego. Pomiędzy pompami (tłoczenie 1. pompy z zasysaniem 2. pompy) wbudowany jest nadciśnieniowy zawór upustowy zapobiegający przeciążeniu hydraulicznemu głównej pompy paliwowej.

Pompy napędzane hydraulicznie

Ten typ pompy jest stosowany głównie w skomplikowanych - rozdrobnionych zbiornikach paliwa. Dzieje się tak dlatego, że w rozdrobnionym zbiorniku może się zdarzyć, że podczas tankowania (na zakręcie) paliwo może przelać się do miejsc poza zasięgiem ssania pompy paliwowej, dlatego często konieczne jest przelanie paliwa z jednej części zbiornika do drugiej. . Do tego na przykład pompa ejektorowa. Strumień paliwa z elektrycznej pompy paliwowej zasysa paliwo z bocznej komory zbiornika paliwa przez dyszę eżektora, a następnie transportuje je dalej do zbiornika przelewowego.

Akcesoria do pomp paliwowych

Chłodzenie paliwa

W układach wtryskowych PD i Common Rail wypalone paliwo może osiągnąć znaczne temperatury na skutek wysokiego ciśnienia, dlatego konieczne jest schłodzenie paliwa przed jego zawróceniem do zbiornika paliwa. Zbyt gorące paliwo powracające do zbiornika paliwa może uszkodzić zarówno zbiornik, jak i czujnik poziomu paliwa. Paliwo schładzane jest w chłodnicy paliwa, która znajduje się pod podłogą pojazdu. Chłodnica paliwa posiada układ skierowanych wzdłużnie kanałów, którymi przepływa zawracane paliwo. Sam grzejnik jest chłodzony powietrzem opływającym grzejnik.

Zawory wydechowe, pochłaniacz z węglem aktywnym

Benzyna jest bardzo lotną cieczą, a kiedy jest wlewana do zbiornika i przepuszczana przez pompę, tworzą się opary benzyny i bąbelki. Aby zapobiec wydostawaniu się tych oparów paliwa ze zbiornika i urządzeń do mieszania, zastosowano zamknięty układ paliwowy wyposażony w butlę z węglem aktywnym. Opary benzyny, które powstają podczas pracy, ale także po wyłączeniu silnika, nie mogą przedostać się bezpośrednio do otoczenia, ale są wychwytywane i filtrowane przez pojemnik z węglem aktywnym. Węgiel aktywny ma ogromną powierzchnię (1 gram około 1000 m ) ze względu na bardzo porowaty kształt.²), który wychwytuje paliwo gazowe – benzynę. Gdy silnik pracuje, cienki przewód wychodzący z wlotu silnika wytwarza podciśnienie. Ze względu na podciśnienie część zasysanego powietrza przechodzi ze zbiornika ssącego przez pojemnik z węglem aktywnym. Zgromadzone węglowodory są odsysane, a zassane skroplone paliwo jest podawane z powrotem do zbiornika przez zawór regeneracyjny. Pracą oczywiście steruje jednostka sterująca.