Wat is injectiepomp en zijn rol in de werking van de motor
Inhoud
De overgrote meerderheid van moderne auto's is uitgerust met brandstofinjectiesystemen. Er zijn modificaties waarbij benzine wordt gespoten met een mondstuk in het inlaatspruitstuk. Er zijn ook modellen waarbij brandstof rechtstreeks in de motorcilinders wordt gespoten.
Dieselmotoren werken anders dan benzinemotoren. Daarin wordt de diesel in het reeds gecomprimeerde medium in de cilinder gevoerd. Om een deel van de brandstof ongehinderd te vernevelen, is een mechanisme zoals een hogedrukbrandstofpomp nodig.
Overweeg de kenmerken van een dergelijk mechanisme, de wijzigingen ervan en tekenen van storing.
Wat is een hogedrukbrandstofpomp en waar dient hij voor?
Het mechanisme, dat wordt afgekort als een brandstofpomp, maakt deel uit van het brandstofsysteem van een dieselmotor, maar er zijn ook modellen voor benzinemotoren. Het enige verschil tussen de brandstofpomp van een dieselmotor is dat de druk die hij genereert veel hoger is dan die van zijn benzinetegenhanger. De reden hiervoor zijn de fundamentele kenmerken van het apparaat. In de cilinders van een dieselmotor wordt lucht eerst zodanig gecomprimeerd dat deze opwarmt tot de ontstekingstemperatuur van de brandstof.
Wanneer de zuiger het bovenste dode punt bereikt, spuit het mondstuk brandstof en ontsteekt het. De injector moet een enorme druk overwinnen. Om het systeem goed te laten werken, moet de pomp een hogere opvoerhoogte creëren dan in de cilinders.
Naast de genoemde functie moet de pomp, afhankelijk van de bedrijfsmodus van de krachtbron, ook in porties brandstof leveren. Deze parameter wordt bepaald rekening houdend met de rotatie van de krukas. In een moderne auto wordt dit proces bestuurd door een elektronische regeleenheid.
Geschiedenis van ontwikkeling en verbetering
Dit apparaat is voor het eerst ontwikkeld in de jaren 1930 door Robert Bosch. In personenauto's werden injectiepompen actief gebruikt in de tweede helft van hetzelfde decennium.
Omdat de eerste benzinemotoren waren uitgerust met carburateurs, hadden alleen dieselmotoren zo'n mechanisme nodig. Tegenwoordig hebben benzinemotoren met een direct injectiesysteem ook een pomp van dit type (de carburateur is al uiterst zeldzaam - alleen bij oudere generaties auto's).
Hoewel het werkingsprincipe van de pomp praktisch ongewijzigd is gebleven, heeft het mechanisme zelf meerdere upgrades en verbeteringen ondergaan. De reden hiervoor is de toename van de milieunormen en prestaties van de verbrandingsmotor. Aanvankelijk werd een mechanische injectiepomp gebruikt, maar deze was niet zuinig, wat leidde tot volumetrische uitstoot van schadelijke stoffen. Moderne elektronische pompen vertonen een uitstekende efficiëntie, waardoor het transport in het kader van milieunormen past en aan bescheiden chauffeurs voldoet.
Ontwerp met hogedrukpomp
Er is een grote verscheidenheid aan modificaties van de brandstofinspuitpomp voor een benzinemotor, evenals voor een dieselanaloog. In de meeste gevallen zijn de belangrijkste elementen van een mechanische pomp echter:
- Bij de inlaat voor de pomp is een filter geïnstalleerd;
- Een plunjerzuiger in een cilinder - de zogenaamde. plunjerpaar;
- Het lichaam waarin de uitsparingen zijn gemaakt - daardoor wordt brandstof aan het plunjerpaar toegevoerd;
- As met nok en centrifugaalkoppeling. Dit element is met een riemaandrijving verbonden met de tandriemschijf;
- Plunjerpaar aandrijvingsduwers;
- Veren die de plunjerzuiger terugbrengen;
- Blower kleppen;
- Regulator van modi - geassocieerd met het gaspedaal;
- Hogedrukpomp retourklep (hierdoor wordt overtollige brandstof in de retour gevoerd);
- Lagedrukpomp (pompt brandstof in de pomp).
Zoals eerder vermeld, worden mechanische pompen geleidelijk vervangen door elektronische aanpassingen vanwege hun zuinigheid en efficiëntie. Het mechanisme zelf is moeilijk te repareren en af te stellen. Elektronische pompen hebben hun eigen besturingseenheid en verschillende elektronische kleppen en sensoren.
De meeste elektronische injectiepompen hebben hun eigen diagnosesysteem, waardoor het apparaat zich aanpast aan de storingen en opgetreden fouten. Hierdoor kan het apparaat correct werken, zelfs als een van de sensoren uitvalt. Zo'n pomp stopt pas met werken als de microprocessor uitvalt.
Werking
De hogedrukbrandstofpomp werkt volgens het principe van een tweetaktmotor. Door de rotatie van de nokkenas wordt de plunjerzuiger aangedreven. Dieselbrandstof komt de subplunjerruimte binnen, die vervolgens in de hoofdleiding gaat.
Meer details over het werkingsprincipe van het plunjerpaar worden beschreven in de video:
Er wordt druk gegenereerd in de holte, waardoor de afvoerklep opent. Dieselbrandstof stroomt door de brandstofleiding naar het mondstuk en wordt verneveld. De pomp levert slechts een deel van de brandstof aan de injector. Het residu wordt via de aftapkraan teruggevoerd naar de brandstoftank. Om te voorkomen dat brandstof uit het systeem terugkeert wanneer de supercharger wordt geopend, is daarin een terugslagklep geïnstalleerd.
Het injectiemoment wordt bepaald door de centrifugaalkoppeling. De modusregelaar (of alle modusregelaar) bepaalt de hoeveelheid van de batch die moet worden afgegeven. Dit element hoort bij het gaspedaal. Wanneer de bestuurder erop drukt, verhoogt de regelaar de hoeveelheid van de portie en wanneer hij wordt losgelaten, neemt de hoeveelheid af.
In elektronische modellen worden alle processen bestuurd door een besturingseenheid. Elektronica verdeelt het moment van brandstoftoevoer, het bedrag ervan uit de rekening van de dynamiek van de auto. Deze brandstofsystemen hebben minder onderdelen, wat de stabiliteit en betrouwbaarheid van het mechanisme vergroot.
Elektronische injectiepompen zijn in staat om het gedeelte in twee delen te verdelen, waardoor een efficiëntere verbranding en een soepelere slag van de zuigergroep wordt verkregen. Als gevolg hiervan is er minder uitlaatgiftigheid en betere motorprestaties. Om een tweefasige injectie te garanderen, registreert de pompregeleenheid:
- Gaspedaal intrappen;
- Timing nokkenasomwentelingen;
- Temperatuur in het motorkoelsysteem;
- De snelheid van de auto zelf;
- Druk gegenereerd door de turbolader;
- Werk van injectoren;
- Gloeibougie vuurt.
Soorten brandstofpomp
Brandstofsystemen zijn van drie soorten:
- Mono-injectie. Dit is de allereerste wijziging. De vertegenwoordiger was oorspronkelijk een carburateur. In de holte werd een brandstof-luchtmengsel bereid en in het inlaatspruitstuk gevoerd. Even later kregen dergelijke systemen, in plaats van een carburateur, één mondstuk dat brandstof in het inlaatspruitstuk injecteert, waar het zich mengt met lucht;
- Multipoint injectie. Dit is al een soort injectiesysteem. Op het inlaatspruitstuk is voor elke cilinder een individuele injector gemonteerd. De injectie wordt ook in het inlaatspruitstuk uitgevoerd, alleen zo dicht mogelijk bij de inlaatklep;
- Directe injectie. Zoals de naam al doet vermoeden, wordt de brandstof rechtstreeks in de cilinders gespoten wanneer de lucht erin al door de zuiger is gecomprimeerd.
In totaal zijn er drie soorten van dergelijke mechanismen die kunnen worden gebruikt in dit soort brandstofsystemen:
- In lijn;
- Distributie;
- Kofferbak.
In-line injectiepomp
In-line injectiepomp bestaat uit meerdere pompen in één behuizing. Elk van hen heeft een apart mondstuk. Deze aanpassing werd gebruikt in oudere dieselmotoren. De werking van het gehele mechanisme is sterk afhankelijk van de timingaandrijving.
De in-line modificatie wordt al vrij lang gebruikt. Zelfs sommige moderne auto's (vrachtwagens) zijn uitgerust met dergelijke pompen. De reden - hun hoge betrouwbaarheid en pretentieloosheid voor de kwaliteit van de dieselmotor.
Het rijsysteem werkt als volgt. Het plunjerpaar wordt aangedreven door de rotatie van de krukas. Een omwenteling van de pompnokkenas komt overeen met twee omwentelingen van de motorkrukas.
Het plunjermechanisme door de brandstofafsluitklep van de hogedrukpomp scheidt een deel van de brandstof van de gemeenschappelijke leiding en comprimeert deze in het drukgedeelte van het systeem. Het portievolume wordt geregeld door een tandstang die is verbonden met het gaspedaal. In auto's met een ECU wordt deze aangestuurd door een servoaandrijving die reageert op signalen van de regeleenheid.
Het inspuitmoment wordt bepaald door de krukassnelheid. Het mechanisme heeft twee halve koppelingen, die gescheiden zijn door veren. Wanneer het motortoerental stijgt, worden de veren samengedrukt, waardoor de pompas licht draait, wat leidt tot een verandering van de injectievoortgangshoek.
Distributie type injectiepomp
In tegenstelling tot de vorige aanpassing is dit model kleiner. Het biedt ook stabiele prestaties. Er zijn verschillende aanpassingen aan de distributiepompen. Er zijn plunjer- en roterende typen. Ze verschillen ook in het type schijf: interne, eind- of externe locatie van de nokken.
Een externe nokkenaandrijving is niet stabiel en betrouwbaar. Daarom is het, indien mogelijk, beter om stil te staan bij de andere twee typen.
Dergelijke pompen verslijten sneller, aangezien een plunjermechanisme erin alle spuitmonden van de groep bedient. In dit opzicht hebben in-line tegenhangers voordelen. Vanwege hun kleine formaat worden distributie-injectiepompen geïnstalleerd in de brandstofsystemen van auto's en kleine vrachtwagens.
Hoofdinjectiepomp
In tegenstelling tot de twee voorgaande aanpassingen, creëert de hoofdpomp een druk in een enkele leiding - de zogenaamde brandstofrail. Het dient als een accumulator waarin een constante brandstofdruk wordt gehandhaafd.
Vanwege het kleinere aantal distributiemechanismen heeft deze wijziging zichzelf bewezen als de meest betrouwbare. De reparatie van injectiepompen van het hoofdtype is niet bijzonder moeilijk. Het dosisvolume wordt geregeld door een elektromagnetisch doseerventiel. Dergelijke pompen worden geïnstalleerd in Common Rail-brandstofrailsystemen.
Is er een brandstofinspuitpomp op een benzinemotor?
Hoewel brandstofinspuitpompen voornamelijk worden toegepast in dieselmotoren, werken veel moderne benzinemotoren ook door brandstof onder hoge druk toe te voeren. Deze mechanismen worden gebruikt in verbrandingsmotoren met directe injectie.
GDI-benzinemotoren vereisen de installatie van dergelijke pompen. In feite is dit systeem een hybride versie die het ontwerp van een benzinemotor combineert met het werkingsprincipe van een dieselmotor. Het enige verschil is dat de ontsteking niet te wijten is aan de temperatuur van de perslucht, maar aan de bougies. Bij dergelijke motoren wordt een in-line modificatie gebruikt.
Grote fouten
Hoewel de injectiepompen verschillen in hun ontwerp, zijn er verschillende belangrijke regels die de autobezitter moet volgen om ervoor te zorgen dat de pomp de toegewezen tijd gebruikt:
- De meeste pompen zijn grillig in termen van brandstofkwaliteit, daarom is het noodzakelijk om te voldoen aan de eisen die de fabrikant stelt aan een bepaalde pomp;
- Vanwege de complexiteit van het ontwerp en de belastingen die op de mechanismen worden uitgeoefend, hebben hogedrukpompen regelmatig onderhoud nodig;
- Alle draaiende en wrijvende onderdelen moeten goed worden gesmeerd, daarom is het absoluut noodzakelijk om de aanbevelingen van de fabrikant voor de selectie van smeermiddelen op te volgen.
Als u zich niet aan deze regels houdt, wordt het apparaat sneller onbruikbaar, wat vervanging of dure reparaties vereist.
De volgende factoren duiden op een storing van de injectiepomp (met onderhoudbare andere systemen, storingen die soortgelijke manifestaties kunnen hebben):
- Zwarte rook in de uitlaat en als gevolg daarvan meer giftige emissies naar het milieu;
- Verhoogd brandstofverbruik (door brandstoflekkage);
- Daling van de kracht van ICE;
- Geluiden van de pomp zijn hoorbaar tijdens het draaien van de motor;
- Moeilijk starten van de motor;
- De distributieriem glijdt vaak weg;
- Onstabiel motortoerental.
De meest voorkomende storing in dergelijke elementen van het brandstofsysteem is het falen van het plunjerpaar. Meestal komt dit door brandstof van slechte kwaliteit - plaque hoopt zich op op de oppervlakken, wat de beweging van onderdelen belemmert. De oorzaak van het falen van het mechanisme is ook water, dat vaak condenseert in de brandstoftank. Om deze reden wordt het niet aanbevolen om een auto 's nachts met een lege tank te laten staan.
Reparatie van hogedrukpompen
Als het niet moeilijk is om een conventionele benzinepomp te repareren, volstaat het om een reparatieset te kopen en versleten onderdelen te vervangen, dan is het repareren en afstellen van een brandstofpomp een zeer gecompliceerde procedure. Het is zelfs onmogelijk om te bepalen wat de oorzaak van de storing is zonder extra apparatuur. Zelfdiagnose van moderne regeleenheden helpt vaak niet.
Het komt vaak voor dat de symptomen van een defecte brandstofpomp identiek zijn aan storingen in het gasverdelingsmechanisme of in het uitlaatsysteem. Om deze redenen wordt zelfreparatie van de pomp niet aanbevolen. Om dit te doen, is het beter om hulp te zoeken bij een gespecialiseerd servicecentrum.
Bekijk daarnaast de video over het verhelpen van defecten en het repareren van hogedrukbrandstofpompen:
Vragen en antwoorden:
Wat zijn de soorten injectiepompen? De in-line voert brandstof naar de cilinders met verschillende plunjers. Trunk - naar de batterij of oprit. Distributie - één plunjer voor alle cilinders in dezelfde mate.
Hoe werkt een dieselinjectiepomp? Het is gebaseerd op het principe van de plunjer. De pomp heeft een reservoir boven het plunjerpaar, waarin brandstof wordt gepompt en onder druk wordt gehouden.
Waarvoor dient een dieselinspuitpomp? Dieselbrandstof moet de cilinders binnenkomen met een druk die meerdere malen hoger is dan de compressieverhouding. Alleen een plunjerpaar kan deze druk creëren.
