O que é um par de êmbolos em um carro?

Freqüentemente, os mecânicos, ao falar sobre consertar o sistema de combustível de um motor a diesel, mencionam um termo como um par de êmbolos. Vamos considerar com mais detalhes que tipo de mecanismo é, a peculiaridade de sua operação, por que é necessário e como o mau funcionamento do êmbolo é determinado.

O que é um êmbolo?

Os pares de êmbolos, como o nome do mecanismo sugere, são duas pequenas peças que vão para um dispositivo de bomba de combustível de alta pressão (bomba de injeção). O primeiro é chamado de êmbolo e é representado como um dedo grosso e recuado. A segunda é a manga do êmbolo e parece uma manga de parede grossa na qual a primeira parte é inserida.

O próprio êmbolo ou pistão atua como um deslocador de combustível da cavidade da bucha. Este elemento é usado para criar alta pressão na linha do sistema de abastecimento de combustível.

Deve-se observar que este mecanismo não é usado exclusivamente em bombas de motor diesel. Por exemplo, um elemento semelhante é usado no mecanismo de distribuição de gás como compensadores hidráulicos. No entanto, o princípio de funcionamento dos dispositivos é idêntico - ações recíprocas movem o pistão na luva e, pela coincidência dos cortes e orifícios nessas duas partes, o líquido entra na cavidade e é bombeado para a linha principal.

Princípio de operação e variedades

O par clássico de êmbolos funciona da seguinte forma:

• O pistão com mola está localizado na parte inferior da luva;
• O pistão é pressionado por um came localizado no eixo;
• Sob ação mecânica, o pistão se move para cima na luva;
• No espaço acima do pistão, é criada a pressão do combustível, que entra na manga através de uma ranhura especial em sua parede;
• A pressão do combustível aciona a válvula, devido à qual a substância se move da manga para o reservatório (pode ser um trilho de combustível ou uma câmara separada na bomba de combustível);
• Do tanque, o combustível entra nos bicos;
• O eixo da bomba gira, o came para de pressionar o pistão, que o move para a posição inferior devido à mola.

Este design simples do êmbolo explica por que as bombas de combustível de alta pressão baseadas neste princípio são altamente eficientes e duráveis.

Hoje, duas modificações de pares de êmbolos são usadas em carros (embora o design das bombas de combustível tenha uma variedade maior). Eles diferem um do outro pela presença de um recesso anular no pistão.

Nesses êmbolos, ele desempenha o papel de uma válvula de desvio, que coleta o vazamento de combustível e o devolve à linha de combustível. Os êmbolos com corte de combustível são mais caros devido à complexidade do projeto. Mas esse custo é compensado pela operação mais eficiente do motor.

Principais vantagens e desvantagens

Os motores a diesel começaram a ganhar popularidade desde a introdução de bombas de combustível de alta pressão equipadas com um par de êmbolos em seu design. Características técnicas impressionantes, alto desempenho do mecanismo e alta confiabilidade são as principais vantagens do mecanismo equipado com um par de êmbolos.

Além dessas vantagens, o êmbolo tem as seguintes vantagens:

• Com a ajuda de um par de êmbolos, é possível não apenas garantir o fornecimento de combustível de alta pressão e sua dosagem, mas também determinar o modo de injeção de combustível adequado.
• Máxima economia com alta eficiência.
• Elevada compatibilidade ambiental devido à combustão de uma pequena porção de combustível e à sua pulverização de alta qualidade nos cilindros.

Qualquer mecanismo tem desvantagens e, para um par de êmbolos, isso é desgaste. Embora este design simples seja muito confiável e dure muito tempo, o efeito do atrito e da alta pressão nos elementos do mecanismo não pode ser descartado. Os fabricantes de bombas de combustível de pistão usam materiais de alta resistência, mas mesmo neste caso, o desgaste não pode ser evitado, mesmo após uma vida útil prolongada.

Par de êmbolo da bomba de injeção

Discutiremos com mais detalhes as funções do par de êmbolos usando o exemplo de uma bomba injetora de diesel. Como o nome sugere, a bomba bombeia óleo diesel do tanque principal para a linha de alta pressão (por exemplo, para o trilho de combustível), de onde é borrifado nos cilindros do motor sob forte pressão.

O principal elemento que cria essa pressão é apenas o par de êmbolos. O combustível é então distribuído para os cilindros de acordo com o projeto do sistema de combustível. Os tipos de bombas são descritos em outro artigo.

Durante a operação da bomba, as hastes de pressão e as molas de retorno do atuador movem o pistão para cima / para baixo dentro da bucha do êmbolo, alternando assim. Assim, o projeto suga o óleo diesel por meio de mangueiras do tanque de combustível e o bombeia para um tanque fechado, devido ao qual é criada pressão nele. Para evitar que esse parâmetro aumente excessivamente, o dispositivo da bomba possui várias válvulas projetadas para reter ou descarregar o excesso de pressão no sistema.

O próprio pistão possui uma fenda irregular, o que permite dosar o combustível que entra no tanque com um leve deslocamento axial. Esse processo depende da posição do pedal do acelerador no carro - a folga mínima é quando o acelerador é liberado e o máximo é quando o pedal está totalmente pressionado.

Uma vez que o vapor cria uma alta pressão para que não se quebre, é feito de aço forte e as paredes são grossas o suficiente para suportar uma pressão de várias centenas de atmosferas. Isso torna o mecanismo confiável mesmo sob cargas elevadas.

Outra característica do par de êmbolos é que ambas as peças são criadas apenas uma para a outra. Ou seja, é impossível pegar uma bucha de um mecanismo e um pistão de outro e combiná-los. Para evitar que o vapor entre no combustível diesel, a lacuna nele é criada tão mínima quanto possível. Por isso, uma peça nunca é substituída - o par sempre muda (seus parâmetros são ajustados em equipamentos de fábrica de alta precisão).

Aqui está um breve vídeo sobre como o par de êmbolos é restaurado:

Processo de recuperação do par de êmbolos Zexel-KOMATSU

A sequência do par de êmbolos

A quantidade de combustível bombeado em um ciclo de pistão depende da altura de seu curso de trabalho. Isso regula o funcionamento da bomba para garantir a velocidade de marcha lenta. Mas assim que o motorista pisa no acelerador, o êmbolo gira um pouco. O entalhe nessa parte é aumentado, portanto, a quantidade de combustível será fornecida em um volume maior.

É assim que funciona a modificação mais comum do êmbolo. No entanto, hoje existem muitos modelos que fornecem dosagem de maneiras ligeiramente diferentes (geralmente reguladas pela eletrônica da máquina). Os próprios empurradores do êmbolo são acionados pela rotação do virabrequim.

Quando o pistão desce, através da entrada da bucha, o combustível se move para a cavidade vazia do espaço acima do pistão devido ao vácuo que se formou nele. Assim que o pistão sobe, o orifício da camisa é fechado pelo corpo do êmbolo, e o combustível pressiona a válvula, abrindo-a. Além disso, o combustível entra no tanque de alta pressão. Quando o movimento descendente começa, a válvula fecha e um vácuo (ou vácuo) é formado na cavidade do par de êmbolos. O ciclo se repete.

Válvulas de descarga

Cada bomba de combustível de alta pressão está equipada com válvulas de pressão, cujo objetivo é isolar a parte da linha em que o combustível está parado daquela em que o óleo diesel já está sob pressão. As válvulas também são necessárias para manter a pressão estática no sistema (enquanto o motor está funcionando, a bomba continua a bombear óleo diesel para o tanque) - elas despejam o excesso de volta no tanque de combustível.

Existem vários tipos de válvulas de descarga usadas em bombas de êmbolo. Aqui estão suas características distintivas.

Válvula de volume constante sem restrição de fluxo de retorno

O design desta válvula inclui um pistão de retração (parte do design da válvula). Quando o êmbolo é levantado, a fenda helicoidal é fechada pelo corpo da bucha, a válvula de descarga é fechada. O pistão se move para dentro da guia da luva da haste.

Nesse momento, corta-se aquela parte da linha, na qual se forma alta pressão a partir da cavidade supra-êmbolo. Devido a isso, o volume de combustível no recipiente de alta pressão aumenta insignificantemente - apenas pela quantidade que entrou pelo pistão de retração na cavidade do curso do pistão.

Válvula de volume fixo com restrição de fluxo de retorno

Quando o combustível é atomizado pelo bico, após o fechamento da agulha, é criada pressão de refluxo na linha. Este efeito pode causar desgaste em algumas das próprias válvulas. Por esse motivo, alguns modelos de bomba usam uma válvula limitadora de refluxo. Ele atua como um amortecedor para evitar que a contrapressão atue nas válvulas.

O dispositivo de tal válvula de descarga inclui os seguintes elementos:

• O corpo da válvula é rosqueado (é aparafusado na estrutura da bomba);
• Uma mola que serve como um elemento de amortecimento que evita um impacto negativo na própria lâmina do amortecedor;
• Placa - corta a cavidade de alta pressão da cavidade acima do espaço do êmbolo;
• O suporte contra o qual a placa da válvula se encosta (tem uma estrutura oca - o pistão de distribuição entra na cavidade).

Freqüentemente, essas válvulas são usadas como um mecanismo adicional para facilitar a operação da válvula de retenção.

Válvula de pressão constante

Além dos elementos principais da válvula, o dispositivo desse mecanismo também inclui uma esfera e um canal restritivo. Essas válvulas são capazes de fornecer pressões de combustível superiores a 800 bar.

Seu design inclui duas miniválvulas - pressão e estabilização. O primeiro elemento fornece combustível e o segundo mantém a pressão gerada. Esta função permite manter uma pressão estática entre as fases de injeção.

A modificação da válvula depende dos parâmetros do motor do carro. Algumas válvulas não são acionadas por mecanismos mecânicos, mas por um sinal que vem de uma unidade de controle eletrônico.

Escopo e propósito funcional

Basicamente, um par de êmbolos é usado em bombas de combustível de alta pressão de unidades de energia a diesel, mas também existem modificações de ICEs a gasolina que exigem alta pressão de gasolina (por exemplo, em motores com injeção direta de combustível), que também é fornecida por um êmbolo par.

Neste caso, o par de êmbolos executa as seguintes funções:

1. Fornece alimentação de combustível de alta pressão, independentemente do tipo de sistema de combustível;
2. Em alguns sistemas de combustível, esse mecanismo dosa automaticamente a quantidade certa de combustível para o funcionamento dos injetores;
3. Devido às características de design do pistão e da luva, proporciona uma mudança no modo de fornecimento de combustível aos injetores.

Para que o par de êmbolos realize todas essas tarefas, ele é utilizado com diversos mecanismos adicionais que proporcionam automação e controle do fornecimento de combustível. O conjunto chave da bomba de combustível de alta pressão cria a pressão necessária (devido às características do projeto, este mecanismo permite uma pressão tão alta que nenhuma outra bomba deste tamanho pode suportar), e outros elementos do sistema são responsáveis ​​por distribuir e mantendo a pressão necessária no circuito.

Como um par de êmbolos de tamanhos pequenos pode criar uma pressão incrível, essas unidades são usadas não apenas em motores a diesel. Por exemplo, tal montagem pode ser encontrada em bombas, máquinas hidráulicas e outros mecanismos que criam alta pressão e exigem alta confiabilidade da montagem.

Características da operação dos pares de êmbolos da bomba de combustível

Não há etapas especiais para fazer a manutenção do par de êmbolos da bomba de combustível. No entanto, o proprietário do carro pode fazer algo para que o mecanismo funcione o máximo possível.

Em primeiro lugar, vale a pena considerar que um motor diesel funciona com um combustível especial, que pode conter um grande número de partículas microscópicas. Se você usar óleo diesel de baixa qualidade, a folga entre o êmbolo e a bucha pode aumentar devido ao conteúdo de partículas abrasivas, água e outras impurezas no combustível diesel.

Por isso, o único serviço que o proprietário de um carro pode realizar é monitorar a qualidade do combustível, evitar a condensação na linha e trocar o filtro a tempo.

À primeira vista, a presença de gotículas de água no óleo diesel não parece tão crítica, mas por causa disso, a película de combustível na lacuna do par de êmbolos entrará em colapso e o mecanismo não será capaz de criar uma pressão adequada. Além disso, o óleo diesel lubrifica as superfícies das peças, evitando o atrito quando seco e protegendo o dispositivo de superaquecimento.

Se o filtro de combustível não for trocado a tempo, seu elemento pode estourar. Por causa disso, o combustível sujo será bombeado pela bomba, na qual pequenas partículas podem estar presentes. Nesse caso, há uma grande probabilidade de falha da bomba, pois o par de êmbolos simplesmente travará.

Como determinar você mesmo o mau funcionamento dos pares de êmbolos

A estabilidade da unidade de potência da máquina depende do correto funcionamento do par de êmbolos. Uma vez que este mecanismo é o elemento principal da bomba injetora, seu mau funcionamento pode levar a um funcionamento instável da bomba ou mesmo a sua falha.

Para verificar a eficiência da bomba, você precisará diagnosticá-la. A maioria das oficinas de reparo possui equipamentos especiais para isso. Ele permite que você determine qual é exatamente o defeito - até mesmo determine a condição do par de êmbolos. De acordo com os resultados dos diagnósticos, os especialistas farão os reparos adequados. Se o êmbolo falhar, todo o kit deve ser substituído.

Sintomas de mau funcionamento

O fato de haver problemas com o par de êmbolos é evidenciado pelos "sintomas" característicos de uma quebra da bomba de combustível. Entre eles:

• Arranque difícil da unidade;
• Velocidade de marcha lenta instável do motor;
• Triplete do motor;
• Uma perda brusca de potência do motor de combustão interna;
• Durante a operação do motor, ruídos estranhos são claramente audíveis;
• Aumento da "gula" do motor.

Uma revisão complementar examina a diferença entre um teste de êmbolo frio e quente:

Diesel começa frio. E não vai começar quente. par de êmbolos a diesel.

Para ter certeza de que o êmbolo está com defeito, não se deve economizar no diagnóstico. Somente especialistas com a ajuda de equipamento especializado são capazes de determinar com precisão o mau funcionamento. Graças a isso, o custo dos reparos será justificado - você não terá que trocar peças que funcionarão por muito tempo.

Vídeos relacionados

Este vídeo mostra como restaurar um par de êmbolos:

Par de êmbolos VRZ 149701-0520 Rotor Head Mitsubishi 4M41par de êmbolos recuperado

Perguntas e Respostas:

O que um par de êmbolos faz? O par de êmbolos é usado em bombas de combustível de alta pressão. Este dispositivo fornecerá a pressão mais alta para entrega eficiente de combustível aos cilindros.

O que são conjuntos de êmbolos? Este é o principal elemento das bombas injetoras, amplamente utilizadas em motores a diesel. Distingue-se por sua impressionante simplicidade de design, durabilidade e confiabilidade.

O que está incluído no par de êmbolos? O par consiste em um pistão localizado em uma bucha de parede espessa (cilindro). Há uma folga mínima entre eles para garantir um curso livre do pistão.