Princip činnosti nízkotlakého čerpadla, rozsah použití

Pro vytvoření systému vstřikování nafty je instalováno nízkotlaké palivové čerpadlo. Jeho hlavním účelem je dodávat palivo z nádrže do vysokotlakého čerpadla. Stupňovitý provoz umožňuje vyšší účinnost ze zařízení. Dotyčná jednotka plní několik funkcí:

1. Dodání požadovaného množství paliva.
2. Vytvoření dostatečného přetlaku na vstupu do vysokotlakého palivového čerpadla. V opačném případě nebude celý systém schopen správně fungovat.
3. Vytvoření požadovaného podtlaku v sacím potrubí, který je dostatečný pro čerpání paliva z nádrže s přihlédnutím k instalované filtrační vložce.
4. Poskytování dostatečného tlaku k překonání odporu vytvářeného jemným filtrem.
5. Zabránění efektu spojenému s uvolňováním bublin lehkých těkavých složek při pohybu paliva v systému. K podobnému jevu dochází při přepravě paliva v systému při vysokých okolních teplotách.

Vstřikovací čerpadlo paliva se dnes vyrábí jako samostatná součást, která se montuje společně s dalšími agregáty. Hlavní oblastí použití je napájení dieselových motorů. Stojí za zvážení, že selhání příslušné jednotky vede k nefunkčnosti celého systému.

Co je TNND

Nízkotlaké palivové čerpadlo, nezbytné pro dodávku paliva do vysokotlakého palivového čerpadla. Obvykle se instaluje buď na těleso palivového vstřikovacího čerpadla nebo samostatně a čerpá palivo z plynové nádrže přes hrubé a následně jemné filtry přímo do vysokotlakého čerpadla.

Princip jeho fungování je následující. Je poháněn excentrem umístěným na vačkovém hřídeli vysokotlakého palivového čerpadla. Posunovač přitlačený k tyči způsobí pohyb tyče s pístem. Těleso čerpadla má vstupní a výstupní kanály, které jsou uzavřeny ventily.

Přečtěte si také: Jak vyladit dieselový motor: vlastnosti a jemnosti procesu

Schéma činnosti vstřikovacího čerpadla paliva je následující. Pracovní cyklus nízkotlakého palivového čerpadla se skládá ze dvou zdvihů. Během prvního, přípravného stupně se píst pohybuje dolů a palivo je nasáváno do válce z nádrže, přičemž je uzavřen výtlačný ventil. Při pohybu pístu vzhůru je sací ventil uzavřen sacím ventilem a pod rostoucím tlakem se otevírá výstupní ventil, kterým palivo vstupuje do jemného filtru a následně do vysokotlakého palivového čerpadla.

Vzhledem k tomu, že nízkotlaké palivové čerpadlo má kapacitu větší, než je potřeba pro chod motoru, je část paliva tlačena do dutiny pod pístem. V důsledku toho píst ztratí kontakt s tlačníkem a visí. Jakmile dojde palivo, píst opět klesne a čerpadlo se obnoví.

Místo mechanického lze na vozidlo instalovat elektrické vstřikovací čerpadlo paliva. Poměrně často se vyskytuje u vozů vybavených čerpadly Bosch (Opel, Audi, Peugeot atd.). Elektrické čerpadlo je instalováno pouze na osobních vozech a malých mikrobusech. Kromě své hlavní funkce slouží k zastavení dodávky paliva v případě nehody.

Elektrické vstřikovací čerpadlo paliva začne pracovat současně se startérem a pokračuje v čerpání paliva konstantní rychlostí až do vypnutí motoru. Přebytečné palivo je odváděno zpět do nádrže přes obtokový ventil. Elektrické čerpadlo je umístěno buď uvnitř palivové nádrže, nebo mimo ni, mezi nádrží a jemným filtrem.

Co ještě stojí za přečtení

Vstřikovací systém Motronic

Pohon vačkového hřídele

Schéma mechanismu distribuce plynu

Tlak palivového čerpadla

Klasifikace TNND

K prodeji je k dispozici poměrně velké množství různých nízkotlakých čerpadel. Palivový systém dieselových motorů je vybaven následujícími strukturami:

Kromě toho se klasifikace provádí podle typu pohonu. Na základě této funkce lze rozlišit následující zařízení:

1. Mechanické. V tomto případě se rotace přenáší z hřídele vstřikovacího čerpadla nebo vačkového hřídele.
2. Elektrický. V některých systémech a automobilech je instalován přídavný elektromotor, ze kterého se rotace přenáší na příslušné zařízení.

Rotační a převodové verze jsou instalovány na osobních nebo užitkových vozech. V užitkových vozidlech je naftový motor s již zabudovaným systémem vstřikování.

Vlastnosti zařízení

Nyní stojí za to seznámit se se strukturou moderních nízkotlakých palivových čerpadel nebo jednoduše zkráceně LPFP.

Tato komponenta obsahuje několik základních prvků. TNND je zařízení sestavené z:

Čtěte také: Jak vyměnit olej v motoru Mazda-6

• hnací hřídel;
• rotor s lopatkami v určitém počtu;
• stator;
• typ distribučního disku;
• spojkové pouzdro;
• ozubené kolo pro nastavení pohonu.

Pro lepší pochopení struktury příslušného nízkotlakého čerpadla stojí za to prostudovat některé další nuance.

• V palivovém čerpadle, které do značné míry odráží podstatu zařízení, začíná rotor svůj aktivní pohyb.
• V tomto okamžiku se listy rotoru postupně přibližují ke statoru a vlivem odstředivé síly uvnitř vznikají tzv. komory.
• Vzhledem k tomu, že je uvnitř napětí, palivo z těchto komor začne proudit do čerpadla, pouze pod vysokým tlakem. Pro tento účel jsou v použitém rozdělovacím disku navrženy speciální kanály pro vedení paliva.
• Paralelně k redukčnímu ventilu proudí určitý objem paliva. K tomu dochází právě tehdy, když je tlak vyšší, než vyžaduje nastavení systému.

Mělo by být zřejmé, že tato dvě čerpadla mají přímé vzájemné spojení. Pro udržení optimálních podmínek je proto součástí konstrukce vypouštěcí škrticí klapka. Jedná se o druh proudnice namontované přímo do vstřikovacího čerpadla paliva motoru automobilu. Konstrukce tohoto prvku umožňuje vytvořit v komorách potřebné a optimální podmínky. Ke změnám dochází v závislosti na aktuální rychlosti, kterou se hnací hřídel pohybuje.

Konstrukční vlastnosti rotačních palivových vstřikovacích čerpadel

Konstrukce rotačních čerpadel jsou široce používány a mohou se lišit v konstrukčních prvcích. Hlavní rozdíl spočívá ve způsobu vytvoření uzavřené komory pro přiváděné palivo. Vlastnosti designu:

1. Základem designu je tělo, které je často vyrobeno ve válcovém tvaru. Těleso má štěrbiny proměnlivého průřezu.
2. Rotace se přenáší na štěrbinový rotor, do kterého jsou vloženy válečky a ploché nože.
3. V okamžiku otáčení se lopatky dostanou do kontaktu s povrchem pouzdra. To má za následek vytvoření samostatných komor, které zachycují palivo a vytlačují je výstupními otvory.

Stojí za zvážení, že takový design má poměrně velké množství nevýhod. Tím hlavním je potřeba vytvořit komplexní pohon z klikového hřídele nebo jiného pohonu. Tento okamžik výrazně zvyšuje náklady na jednotku a snižuje její spolehlivost. Pro zvýšení spolehlivosti jednotky je instalován elektrický pohon, který zajišťuje spolehlivou dodávku paliva do vysokotlakého čerpadla.

Typy TNND

Nízkotlaké palivové čerpadlo se používá na absolutně všechny vozy jakéhokoli roku výroby a značky. Bez něj se to neobejde, protože je to ten, který čerpá palivo z nádrže a dodává ho do zbytku systému. Existují však různé typy takových čerpadel. Například slabé mechanické palivové vstřikovací čerpadlo pracuje společně s karburátorem, zatímco vážnější elektrické palivové čerpadlo je instalováno na vstřikovačích. U dieselových motorů dopravuje takové palivové čerpadlo palivo výhradně do vysokotlakého palivového čerpadla.

Mechanický typ

Mechanická verze je instalována na bloku válců a zajištěna běžnými šrouby. Jeho chod zajišťuje klikový hřídel s excentrickou vačkou. Stisknutí vačky způsobí kontrakce a tím je do komory přiváděn benzín. K zamezení zpětného toku paliva slouží speciální ventil. Následnými lisy se palivo dostává do karburátoru, kde hoří.

Mimochodem, mechanický typ zařízení umožňuje snadné nastartování vozu po dlouhé době nečinnosti. K tomu můžete palivo načerpat ručně a vyschnutí nebude problém.

Nízkotlaké mechanické palivové čerpadlo

Elektrický typ

S příchodem injektoru a zavedením velkého počtu elektrických zařízení se použití mechanického kompresoru stalo jednoduše nemožným, protože se nedokázalo vyrovnat se svými funkcemi a nevytvářelo potřebný nízký tlak.

Ve zjednodušené formě se elektrické čerpadlo skládá z čerpacího prvku a hnacího elektromotoru ve skříni. Je v něm také umístěn filtr, snímač sání paliva a spotřeba paliva. Funguje podobně jako mechanická verze, až na to, že palivo se v systému pohybuje pomocí stejného elektromotoru.

Nízkotlaké palivové čerpadlo je umístěno uvnitř nádrže. Mnoho lidí si myslí, že je to nebezpečné, ale toto je falešný názor. Pokud se v mechanických verzích tohoto zařízení benzín často přehříval v důsledku tepla generovaného motorem, pak v elektrických verzích takový problém není. Benzín neustále proudí palivovým potrubím, což zabraňuje jeho zahřátí na extrémní teploty. To znamená, že toto uspořádání pomáhá udržovat normální teplotu, protože vzdálenost ke zdroji tepla je maximální.

Navíc díky nepřetržitému kontaktu mezi konstrukčními prvky a benzínem je vyloučena možnost zkratů vedoucích k požáru.

Elektrické verze jsou také instalovány na dieselových vozidlech. Nyní slouží jako doplněk systému a slouží k dopravě motorové nafty do vstřikovacího čerpadla.

Zde je nízkotlaké palivové čerpadlo velmi často kombinováno s vysokotlakým čerpadlem. To je vysvětleno potřebou stálého přísunu paliva pro zajištění stabilního provozu při různých rychlostech.

Zubová vstřikovací čerpadla

Palivové vstřikovací čerpadlo zubového typu má podobnou konstrukci jako olejová čerpadla. Tento typ designu je také docela běžný. Klíčové body:

1. Tělo slouží jako základ struktury. Má vysoký stupeň těsnosti a pevnosti.
2. Uvnitř pouzdra jsou dvě ozubená kola, která jsou v záběru. Obě ozubená kola mají rozměry, při kterých se zuby dotýkají povrchu skříně. Tím je zajištěno vytvoření utěsněných komor.
3. V okamžiku rotace ozubená kola zachycují palivo, načež je vyhazují ven do výstupních otvorů.

Uvažovaný mechanismus má všechny výhody a nevýhody, které jsou typické pro rotační verze. Ty ozubené se však vyznačují jednodušší a spolehlivější konstrukcí, jsou levnější na údržbu, díky čemuž se velmi rozšířily. Pístová verze čerpadla

Konstrukce pístů se také velmi rozšířila. Existují dva typy nízkotlakých čerpadel:

1. Jediná akce. V tomto případě se v jednom cyklu uvolní maximální množství paliva.
2. Dvojitá akce. Tento typ zařízení se vyznačuje tím, že během jednoho pracovního cyklu probíhají dvě operace čerpání paliva.

Jednočinné čerpadlo má jednodušší konstrukci. Jeho vlastnosti:

1. Jako základ je použito lité tělo.
2. Tělo obsahuje sací a výtlačnou komoru a centrální oblast pro pohyb pístu.
3. Jedno provedení se skládá z pístu, tyče, válcového tlačného zařízení, válečku s excentrickým vačkovým hřídelem.
4. Sací dutina obsahuje sací ventil, kterým je palivo nasáváno z nádrže. Výstup je umístěn ve výtlačné části.

V okamžiku činnosti vytváří píst vratný pohyb. Toto provedení je méně praktické, ale je také zcela běžné díky vysoké účinnosti. Dvojčinná verze má složitější konstrukci, ale díky tomu se výrazně zvyšuje účinnost mechanismu.

Nízkotlaký redukční ventil

Nízkotlaký redukční ventil (nazývaný také zpětný ventil, obr. 1) je instalován ve zpětném potrubí paliva. Jeho úkolem je zajistit udržení požadované hodnoty nízkého tlaku ve vstřikovacích systémech UIS a UPS ve všech provozních režimech motoru. Ventil akumulátoru 5 se otevírá při tlaku 300…350 kPa (3…3,5 bar). Kónické sedlo 7 otevírá komoru 6 akumulátoru. Přes štěrbinové těsnění 4 začíná pronikat malé množství paliva. V závislosti na tlaku paliva umožňuje vratná pružina 3 pohyb ventilu 5 z výchozího bodu o větší nebo menší hodnotu. V souladu s tím se mění kapacita redukčního ventilu a malé kolísání tlaku lze vyrovnat. Při otevíracím tlaku 400. 450 kPa (4. 4,5 bar) se ventil posune natolik, že mezerové těsnění zcela zmizí a výrazně se zvýší průtočná kapacita redukčního ventilu. Při poklesu tlaku paliva se ventil uzavře. Pro předběžný výběr otevíracího tlaku ventilu jsou k dispozici dvě sady trysek 2 s pružinami 3 různé tuhosti.

Obr.1 1. Tělo ventilu 2. Závitová tryska 3. Vratná pružina 4. Těsnění štěrbiny 5. Ventil akumulátoru 6. Komora akumulátoru 7. Kónické sedlo

Rýže. 2 1. Palivové čerpadlo 2. Čidlo teploty paliva 3. Chladič 4. Palivová nádrž 5. Expanzní nádrž 6. Systém chlazení motoru 7. Čerpadlo chladicího systému paliva 8. Přídavný chladič

Výběr a měření palivových vstřikovacích čerpadel

Dotyčný typ čerpadla pracuje při vysokém zatížení po dlouhou dobu. Díky tomu dochází k rychlému opotřebení hlavních prvků. Nadměrné opotřebení může způsobit selhání zařízení. Ve většině případů jsou pro obnovení struktury nahrazeny hlavní prvky.

Pokud je poškození vážné, musí být vyměněna celá jednotka. Mezi závažné závady patří:

1. Praskliny a jiné vady karoserie. Komory pouzdra musí být vysoce hermetické, protože během provozu zařízení vzniká tlak. To může způsobit vytlačení kapaliny skrz kryt.
2. Zlomení a zničení hlavních částí. Nesprávná obsluha a včasná údržba, nadměrné zatížení může způsobit zničení hlavních prvků.
3. Deformace klíčových neoddělitelných částí. Vyskytuje se v důsledku provozu zařízení se zjevnými závadami.

Stojí za zvážení, že při výměně čerpadla je třeba věnovat pozornost odpovídajícím modelům. Veškeré práce na výměně zařízení a jeho nastavení by měly být svěřeny výhradně odborníkům, protože chyby mohou vést k velmi vážným následkům.

Ovládání palivového čerpadla

Palivové čerpadlo začne pracovat, když se relé sepne ihned po zapnutí zapalování, ještě před nastartováním motoru. To je nezbytné pro vytvoření tlaku v potrubí před spuštěním. Moderní řídicí jednotky motoru mají funkci, která deaktivuje relé, i když je zapnuté zapalování a motor běží. To se může stát například při kolizi. V případě převrácení auta se například okamžitě vypne palivové čerpadlo, a to signálem speciálního ventilu, který sepne, pokud je čerpadlo v jiné poloze vůči zemi, čímž se zabrání vzniku požáru.

Spolu s touto funkcí může program řídicí jednotky obsahovat možnost vypnout palivové čerpadlo v případě poklesu tlaku motorového oleje (což může vést k rychlému přehřátí bloku válců a požáru).