Kas ir augstspiediena degvielas sūknis un tā loma motora darbībā

Lielākā daļa mūsdienu automašīnu ir aprīkotas ar degvielas iesmidzināšanas sistēmām. Ir modifikācijas, kurās benzīnu izsmidzina ar sprauslu ieplūdes kolektorā. Ir arī modeļi, kuros degvielu izsmidzina tieši motora cilindros.

Dīzeļdzinēji darbojas atšķirīgi no benzīna dzinējiem. Tajos dīzeļdegviela tiek ievadīta jau saspiestajā barotnē cilindrā. Lai daļu no degvielas varētu netraucēti izsmidzināt, nepieciešams tāds mehānisms kā augstspiediena degvielas sūknis.

Apsveriet šāda mehānisma īpašības, tā modifikācijas un nepareizas darbības pazīmes.

Kas ir augstspiediena degvielas sūknis un kam tas paredzēts?

Mehānisms, kas tiek saīsināts kā degvielas sūknis, ir daļa no dīzeļdzinēja degvielas sistēmas, taču ir arī modeļi benzīna spēka agregātiem. Vienīgā atšķirība starp dīzeļdzinēja degvielas sūkni ir tā, ka tā radītais spiediens ir daudz lielāks nekā tā benzīna līdzinieks. Iemesls tam ir vienības pamatīpašības. Dīzeļdzinēja cilindros gaiss vispirms tiek saspiests tik lielā mērā, ka tas sakarst līdz degvielas aizdegšanās temperatūrai.

Kad virzulis sasniedz augšējo strupceļu, sprausla izsmidzina degvielu un tā aizdegas. Inžektoram jāpārvar milzīgs spiediens. Lai sistēma darbotos pareizi, sūknim ir jāizveido augstāka galva nekā cilindros.

Papildus minētajai funkcijai sūknim ir jāpiegādā arī degviela pa daļām, atkarībā no spēka agregāta darbības režīma. Šis parametrs tiek noteikts, ņemot vērā kloķvārpstas rotāciju. Mūsdienu automašīnā šo procesu kontrolē elektroniskais vadības bloks.

Attīstības un uzlabojumu vēsture

Pirmo reizi šo ierīci 1930. gados izstrādāja Roberts Bošs. Pasažieru automašīnās iesmidzināšanas sūkņus sāka aktīvi izmantot tās pašas desmitgades otrajā pusē.

Tā kā pirmie benzīna dzinēji bija aprīkoti ar karburatoriem, šāds mehānisms bija vajadzīgs tikai dīzeļdzinējiem. Mūsdienās benzīna dzinējiem ar tiešās iesmidzināšanas sistēmu ir arī šāda veida sūknis (karburators jau ir ārkārtīgi reti - tikai vecākās paaudzes automašīnās).

Lai gan sūkņa darbības princips praktiski nav mainījies, pats mehānisms ir daudzkārt modernizēts un uzlabots. Iemesls tam ir iekšdedzes dzinēja vides standartu un veiktspējas paaugstināšanās. Sākotnēji tika izmantots mehāniskais iesmidzināšanas sūknis, taču tas nebija ekonomisks, kas izraisīja kaitīgu vielu tilpuma emisijas. Mūsdienu elektroniskie sūkņi parāda izcilu efektivitāti, kas ļauj transportam iekļauties vides standartu ietvarā un apmierināt pieticīgos autovadītājus.

Augstspiediena sūkņa konstrukcija

Benzīna motora degvielas iesmidzināšanas sūknim ir dažādas modifikācijas, kā arī dīzeļa analogs. Tomēr vairumā gadījumu galvenie mehāniskā sūkņa elementi ir:

• Pie ieplūdes atveres sūkņa priekšā ir uzstādīts filtrs;
• Virzuļa virzulis, kas atrodas cilindrā - tā sauktais. virzuļa pāris;
• Korpuss, kurā izveidoti padziļinājumi - caur tiem virzuļu pārim tiek piegādāta degviela;
• Vārpsta ar izciļņu un centrbēdzes sajūgu. Šis elements ir savienots ar laika mehānisma skriemeļu, izmantojot siksnas piedziņu;
• Virzuļa pāra piedziņas stūmēji;
• Atsperes, kas atgriež virzuļa virzuli atpakaļ;
• Kompresora vārsti;
• Režīmu regulators - saistīts ar gāzes pedāli;
• Degvielas sūkņa atgriešanās vārsts (caur to atgāzē tiek ievadīts pārpalikums);
• Zema spiediena sūknis (sūknē sūkni degvielā).

Kā jau minēts, mehāniskos sūkņus to ekonomiskuma un efektivitātes dēļ pamazām aizstāj ar elektroniskām modifikācijām. Pats mehānisms ir grūti salabojams un pielāgojams. Elektroniskajiem sūkņiem ir savs vadības bloks, kā arī vairāki elektroniskie vārsti un sensori.

Lielākajai daļai elektronisko iesmidzināšanas sūkņu ir sava diagnostikas sistēma, kuras dēļ ierīce pielāgojas radītajiem darbības traucējumiem un kļūdām. Tas ļauj ierīcei darboties pareizi, pat ja kāds no sensoriem nedarbojas. Pilnīgi šāds sūknis pārtrauc darboties tikai mikroprocesora sabojāšanas gadījumā.

Kā tas darbojas

Augstspiediena degvielas sūknis darbojas pēc divtaktu motora principa. Virzuļa virzuli virza izciļņa vārpstas rotācija. Dīzeļdegviela nonāk zem virzuļa telpā, kas iet tālāk uz šosejas.

Sīkāka informācija par virzuļa pāra darbības principu ir aprakstīta videoklipā:

Virzuļa pāris UTN

Dobumā rodas spiediens, kura dēļ atveras izplūdes vārsts. Dīzeļdegviela caur degvielas vadu plūst uz sprauslu un tiek izsmidzināta. Sūknis inžektoram piegādā tikai daļu degvielas. Atlikums caur iztukšošanas vārstu tiek atgriezts degvielas tvertnē. Lai novērstu degvielas atgriešanos no sistēmas, kad tiek atvērts kompresors, tajā ir uzstādīts pretvārsts.

Iesmidzināšanas momentu nosaka centrbēdzes sajūgs. Režīmu regulators (vai visu režīmu regulators) nosaka piegādājamās partijas daudzumu. Šis elements ir saistīts ar gāzes pedāli. Kad vadītājs to nospiež, regulators palielina porcijas daudzumu, un, atbrīvojot, daudzums samazinās.

Elektroniskajos modeļos visus procesus kontrolē vadības bloks. Elektronika sadala degvielas padeves brīdi, tā daudzumu no automašīnas dinamikas konta. Šīm degvielas sistēmām ir mazāk detaļu, kas palielina mehānisma stabilitāti un uzticamību.

Elektroniskie iesmidzināšanas sūkņi spēj sadalīt daļu divās daļās, tādējādi nodrošinot efektīvāku degšanu un vienmērīgāku virzuļa grupas gājienu. Rezultātā ir mazāka izplūdes gāzu toksicitāte un palielināta motora darbība. Lai nodrošinātu divfāžu iesmidzināšanu, sūkņa vadības bloks reģistrē:

• Nospiežot gāzes pedāli;
• Sadales sadales vārpstas apgriezieni;
• Temperatūra motora dzesēšanas sistēmā;
• Pašas automašīnas ātrums;
• Spiediens, ko rada turbokompresors;
• Inžektoru darbs;
• Kvēlsveces aizdedzināšana.

Iesmidzināšanas sūkņa veidi

Degvielas sistēmas ir trīs veidu:

• Monoinjekcija. Šī ir pati pirmā modifikācija. Pārstāvis sākotnēji bija karburators. Tās dobumā tika sagatavots degvielas un gaisa maisījums, kas ievadīts ieplūdes kolektorā. Nedaudz vēlāk šādas sistēmas karburatora vietā saņēma vienu sprauslu, kas iesmidzina degvielu ieplūdes kolektorā, kur to sajauc ar gaisu;
• Daudzpunktu injekcija. Tā jau ir sava veida iesmidzināšanas sistēma. Katram cilindram uz ieplūdes kolektora ir uzstādīts atsevišķs inžektors. Injekciju veic arī ieplūdes kolektorā, tikai pēc iespējas tuvāk ieplūdes vārstam;
• Tieša injekcija. Kā norāda nosaukums, degvielu izsmidzina tieši cilindros, kad gaiss tajos jau ir saspiests ar virzuli.

Šāda veida degvielas sistēmās var izmantot trīs šādu mehānismu veidus:

• Rindā;
• Izplatīšana;
• Bagāžnieks.

In-line iesmidzināšanas sūknis

In-line iesmidzināšanas sūknis sastāv no vairākiem sūkņiem, kas noslēgti vienā korpusā. Katrs no tiem kalpo atsevišķai sprauslai. Šī modifikācija tika izmantota vecākiem dīzeļdzinējiem. Visa mehānisma darbība ir stingri atkarīga no laika piedziņas.

In-line modifikācija ir izmantota diezgan ilgu laiku. Pat daži mūsdienu automobiļi (kravas automašīnas) ir aprīkoti ar šādiem sūkņiem. Iemesls ir to augstā uzticamība un nepretenciozitāte pret dīzeļa kvalitāti.

Rindu sistēma darbojas šādi. Virzuļa pāri virza kloķvārpstas rotācija. Viens sūkņa sadales vārpstas apgrieziens atbilst diviem motora kloķvārpstas apgriezieniem.

Virzuļa mehānisms caur augstspiediena sūkņa degvielas atslēgšanas vārstu atdala daļu degvielas no kopējās līnijas un saspiež to sistēmas spiediena sadaļā. Porcijas tilpumu regulē zobains stienis, kas savienots ar gāzes pedāli. Automašīnās ar ECU to kontrolē servopiedziņa, kas reaģē uz vadības bloka signāliem.

Iesmidzināšanas laiku nosaka kloķvārpstas ātrums. Mehānismam ir divas pusmūzes, kuras atdala atsperes. Palielinoties motora apgriezieniem, atsperes tiek saspiestas, kā dēļ sūkņa vārpsta nedaudz pagriežas, kā rezultātā mainās iesmidzināšanas virziena leņķis.

Sadales tipa iesmidzināšanas sūknis

Atšķirībā no iepriekšējās modifikācijas, šis modelis ir mazāks. Tam ir arī stabila veiktspēja. Ir vairākas sadales sūkņu modifikācijas. Ir virzuļa un rotācijas veidi. Tās atšķiras arī pēc piedziņas veidiem - izciļņu iekšējās, galējās vai ārējās atrašanās vietas.

Ārējais izciļņu disks nav stabils un uzticams. Tāpēc, ja iespējams, labāk pakavēties pie pārējiem diviem veidiem.

Šādi sūkņi nolietojas ātrāk, jo viens virzuļa mehānisms tajos kalpo visām grupas sprauslām. Šajā ziņā tiešsaistes kolēģiem ir priekšrocības. Mazo izmēru dēļ vieglo un mazo kravas automašīnu degvielas sistēmās tiek uzstādīti sadales iesmidzināšanas sūkņi.

Galvenais iesmidzināšanas sūknis

Atšķirībā no divām iepriekšējām modifikācijām galvenais sūknis rada spiedienu vienā līnijā - tā sauktajā degvielas sliedē. Tas kalpo kā akumulators, kurā tiek uzturēts nemainīgs degvielas spiediens.

Sakarā ar mazāku izplatīšanas mehānismu skaitu, šī modifikācija ir pierādījusi sevi kā visuzticamāko. Galvenā tipa iesmidzināšanas sūkņu remonts nav īpaši sarežģīts. Devas tilpumu kontrolē elektromagnētiskais dozēšanas vārsts. Šādi sūkņi ir uzstādīti Common Rail degvielas sliežu sistēmās.

Vai benzīna motorā ir degvielas iesmidzināšanas sūknis?

Kaut arī degvielas iesmidzināšanas sūkņu galvenais pielietojums ir dīzeļdzinēji, daudzi mūsdienu benzīna dzinēji darbojas arī, piegādājot degvielu zem augsta spiediena. Šos mehānismus izmanto iekšdedzes motoros ar tiešu iesmidzināšanu.

GDI benzīna dzinējiem ir nepieciešams uzstādīt šādus sūkņus. Faktiski šī sistēma ir hibrīda versija, kas apvieno benzīna iekšdedzes dzinēja dizainu ar dīzeļa vienības darbības principu. Vienīgā atšķirība ir tāda, ka aizdegšanās notiek nevis saspiesta gaisa temperatūras, bet aizdedzes sveces dēļ. Šādos motoros tiek izmantota līnijas modifikācija.

Galvenie darbības traucējumi

Lai gan iesmidzināšanas sūkņi pēc konstrukcijas atšķiras, automašīnas īpašniekam ir jāievēro vairāki svarīgi noteikumi, lai sūknis varētu kalpot tam paredzētajā laikā:

1. Lielākā daļa sūkņu ir dīvaini degvielas kvalitātes ziņā, tāpēc ir jāievēro ražotāja noteiktās prasības konkrētam sūknim;
2. Konstrukcijas sarežģītības un mehānismu slodzes dēļ augstspiediena sūkņiem nepieciešama regulāra apkope;
3. Visām rotējošām un berzējošām detaļām jābūt labi ieeļļotām, tāpēc obligāti jāievēro ražotāja ieteikumi smērvielu izvēlē.

Ja neievērosiet šos noteikumus, ierīce ātrāk kļūs nelietojama, tāpēc būs nepieciešama tās nomaiņa vai dārgs remonts.

Šie faktori norāda uz iesmidzināšanas sūkņa darbības traucējumiem (ar citām darbināmām sistēmām, kuru darbības traucējumiem var būt līdzīgas izpausmes):

• Melni dūmi izplūdes gāzēs un tā rezultātā vairāk toksisku izmešu vidē;
• Palielināts degvielas patēriņš (degvielas noplūdes dēļ);
• ICE enerģijas samazināšanās;
• Motora darbības laikā tiek dzirdami trokšņi no sūkņa;
• Motora apgrūtināta iedarbināšana;
• Zobsiksna bieži noslīd;
• Nestabils motora apgriezienu skaits.

Visbiežākais šādu degvielas sistēmas elementu darbības traucējums ir virzuļa pāra kļūme. Visbiežāk tas notiek sliktas kvalitātes degvielas dēļ - uz virsmām uzkrājas plāksne, kas kavē detaļu kustību. Arī mehānisma atteices cēlonis ir ūdens, kas bieži kondensējas degvielas tvertnē. Šī iemesla dēļ nav ieteicams atstāt automašīnu pa nakti ar tukšu bāku.

Augstspiediena sūkņu remonts

Ja parasto benzīna sūkni nav grūti salabot - pietiek iegādāties remonta komplektu un nomainīt nolietotās detaļas, tad degvielas sūkņa remonts un regulēšana ir ļoti sarežģīta procedūra. Bez papildu aprīkojuma pat nav iespējams noteikt, kāds ir darbības traucējumu cēlonis. Mūsdienu vadības bloku pašdiagnostika bieži nepalīdz.

Bieži gadās, ka degvielas sūkņa sabrukšanas simptomi ir identiski darbības traucējumiem gāzes sadales mehānismā vai izplūdes sistēmā. Šo iemeslu dēļ iesmidzināšanas sūkņa pašregulēšana nav ieteicama. Lai to izdarītu, labāk meklēt palīdzību specializētā servisa centrā.

Noskatieties arī video par defektu novēršanu un augstspiediena degvielas sūkņu remontu:

1. daļa Degvielas sūkņa, kas paredzēts dīzeļa, demontāžas problēmu novēršana

Jautājumi un atbildes:

Kādi ir iesmidzināšanas sūkņu veidi? In-line padod degvielu cilindriem ar dažādiem virzuļiem. Bagāžnieks - uz akumulatoru vai rampu. Sadalījums - viens virzulis visiem cilindriem tādā pašā mērā.

Kā darbojas dīzeļdegvielas iesmidzināšanas sūknis? Tas ir balstīts uz virzuļa principu. Sūknim virs virzuļa pāra ir rezervuārs, kurā tiek iesūknēta degviela un tiek turēta zem spiediena.

Kam paredzēts dīzeļdegvielas iesmidzināšanas sūknis? Dīzeļdegvielai jāieplūst cilindros ar spiedienu, kas vairākas reizes pārsniedz kompresijas pakāpi. Šo spiedienu spēj radīt tikai virzuļu pāris.