Princip činnosti a konstrukce nízkotlakého palivového čerpadla

V palivových systémech mnoha automobilových motorů se kvůli jejich konstrukčním prvkům a principu činnosti používají vysokotlaká palivová čerpadla. Mluvíme o vysokotlakých palivových čerpadlech.

Mnozí o nich slyšeli, někteří se s nimi osobně setkali. Ale z nějakého důvodu se o nízkotlakých čerpadlech mluví mnohem méně často. I když ve skutečnosti je také důležitou součástí palivového systému spalovacího motoru. Říká se mu také booster.

Co je to

Než se podrobně podíváme na zařízení a princip fungování, na kterém je založeno vstřikovací čerpadlo paliva, měli bychom se ponořit do podstaty této jednotky. Musíte alespoň pochopit, co to je, k čemu se používá a kde se v autě nachází. Je důležité porozumět účelu zařízení. To výrazně zjednoduší další pochopení zařízení.

Úkolem nízkotlakého čerpadla je vytvořit optimální podmínky pro provoz celého systému přívodu paliva ve voze. V závislosti na konkrétním vozidle mohou být na různých autech instalovány různé typy zařízení.

Vstřikovací čerpadlo paliva funguje jako prvek používaný k dodávání paliva do vysokotlakého palivového čerpadla.

To znamená, že dvě čerpadla poskytovaná systémem jsou přímo vzájemně propojena. V zásadě je nízkotlaké čerpadlo umístěno přímo na skříni vlastního hlavního čerpadla, tedy vysokotlakého zařízení, nebo v jeho blízkosti. Mezi nimi je zajištěno spojení pomocí speciálních trubek. Palivo jimi protéká, paralelně prochází čisticími filtry. Jedná se o systém hrubé a jemné filtrace, která je nezbytná k odstranění všech cizích nečistot přítomných v palivu.

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:

• 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.

Čtěte také: Jaké jsou vlastnosti motorů s proměnným kompresním poměrem?

Princip činnosti

Provozní schéma použitého nízkotlakého automobilového čerpadla zajišťuje přítomnost 2 provozních režimů:

• režim přípravy;
• Pracovní režim.

Vzhledem k účelu a po rozebrání samotného zařízení vstřikovacího čerpadla automobilového paliva by nebylo zbytečné podrobněji zkoumat jeho princip činnosti.

Fáze přípravy je pozorována v okamžiku, kdy píst začíná svůj pohyb nahoru. V tomto okamžiku na něj působí excentr a pružina je stlačena. Poté je zahájen pohyb paliva v komorách mezi hrubou a jemnou filtrační vložkou.

Pokud mluvíme o provozním režimu, dochází k němu při zpětném pohybu pístu, kdy se pohybuje směrem dolů.

Vstřikovací čerpadlo paliva neustále dodává větší objem paliva, než potřebuje spalovací motor pro stabilní provoz.

Díky tomu je možné v různých provozních režimech vytvořit nejoptimálnější podmínky pro provoz motoru instalovaného ve voze uvnitř palivového systému vozidla. Koneckonců, pokud se píst neustále pohybuje, zatížení bude velmi vysoké a to vše skončí docela očekávanými poruchami a poruchami jednotky.

Pokud je palivo dodáváno v menším množství, zvýší se namáhání a píst se s ním nevyrovná. Výsledkem bude zamrznutí pístu. To znamená, že palivový mechanismus dodává méně pracovní tekutiny. Pokud je palivo dodáváno ve velkých objemech, píst aktivně vykonává své pohyby a vstřikovací čerpadlo paliva vytlačuje více paliva.

Když už jsme přišli na to, jak funguje nízkotlaké čerpadlo v motoru a jak je připojeno k vysokotlakému palivovému čerpadlu, určitě stojí za to mluvit o stávajících typech používaných nízkotlakých palivových čerpadel.

Současné typy

Nízkotlaké palivové čerpadlo používané v systémech automobilových spalovacích motorů může vykazovat různé výstupní charakteristiky a konstrukční vlastnosti. Všechna vstřikovací čerpadla lze rozdělit do 2 hlavních skupin:

• mechanické;
• elektrický.

Moderní automobil, ať už benzínový nebo naftový, si bez vstřikovacího čerpadla nelze představit. Ostatně právě pomocí tohoto zařízení se palivo z nádrže čerpá a dodává pro další provoz spalovacího motoru.

Podívejme se nejprve na mechanická zařízení.

Pokud mluvíme o mechanickém typu, pak se taková vstřikovací čerpadla nacházejí hlavně na starých karburátorových motorech. Namontováno na bloku válců, zajištěno jednoduchým šroubovým spojením. Práce se provádí pomocí klikového hřídele s excentrickou vačkou. Když je tato vačka stlačena, dochází ke kontrakcím a do komory je čerpán benzín.

Aby se palivo nedostalo zpět do nádrže, používá tato jednotka navíc speciální zpětný ventil. Následné aktivní lisování podporuje tok paliva do karburátoru pro následné spalování.

Mechanická vstřikovací čerpadla paliva usnadňují startování motoru při dlouhé době nečinnosti. K tomu se palivo čerpá ručně speciální pákou v kabině.

Pokročilejším a modernějším řešením byl elektrický typ zařízení.

Je relevantní pro vstřikovací motory automobilů, protože vstřikovač znamenal použití velkého množství všech druhů elektrických zařízení. V důsledku toho bylo nemožné čerpat palivo mechanicky. Nemohl plnit své úkoly, a proto již nevytvářel potřebný tlak s ohledem na požadavky nového systému.

Čtěte také: Jaké jsou rozdíly mezi crossoverem a SUV?

Pokud uvažujeme elektrické čerpadlo ve zjednodušené verzi, pak se jedná o samotný komponent čerpadla a elektrický pohon (elektromotor), uzavřený v pouzdře. Uvnitř je také filtr, sání paliva a snímač průtoku. Princip fungování je podobný jako u jeho mechanického protějšku. Rozdíl je ale v tom, že za pohyb paliva je zodpovědný elektromotor.

Vstřikovací čerpadla paliva jsou namontována uvnitř palivové nádrže. Je chybou si myslet, že je to z hlediska bezpečnosti špatné. U mechanického typu zařízení docházelo k zahřívání paliva vlivem chodu spalovacího motoru. V elektrických systémech je takový problém zcela odstraněn. Palivo se nepřetržitě pohybuje systémem speciálních trubic, které brání zahřátí pracovní tekutiny na nebezpečné teploty, nebo dokonce přiblížení se těmto hodnotám.

To znamená, že můžeme s jistotou říci, že instalace vstřikovacího čerpadla paliva do plynové nádrže je nejsprávnějším a nejracionálnějším řešením z hlediska udržování optimální teploty. Ostatně vzdálenost mezi čerpadlem a zdrojem tepla je impozantní.

Je také důležité si uvědomit, že součásti elektrického čerpadla jsou v neustálém kontaktu s benzínem. Jsou do toho ponořeni. Tím pádem nemá smysl mluvit o nějakých zkratech nebo požárech. V zásadě k nim dojít nemůže.

Výhody instalace vysokotlakého palivového čerpadla

Použití moderních vysoce účinných nízkotlakých palivových čerpadel v palivovém systému různých vozidel a motorů poskytuje řadu objektivních a důležitých výhod.

Stojí za to zaměřit se na nejdůležitější body.

1. Jedná se o nejdůležitější součást celého systému napájení spalovacího motoru. S jeho pomocí je palivo efektivně přiváděno do vysokotlakého palivového čerpadla a palivo navíc prochází instalovanými hrubými a koncovými jemnými filtry. Minimalizuje se tak poškození motoru způsobené nekvalitním palivem.
2. Použité posilovací čerpadlo stabilizuje chod motoru automobilu v různých režimech a při různých parametrech otáček motoru.
3. Odpadá situace, kdy motor nemusí mít dostatek paliva při provozu v podmínkách zvýšeného zatížení, které vyžaduje zvýšený objem paliva pro stabilní provoz.
4. Vstřikovací čerpadlo paliva lze namontovat na vozidlo, pokud není standardně k dispozici. Montuje se přímo do nádrže, nebo se zařezává do palivového potrubí po výstupu z nádrže.
5. Pomocí posilovacího čerpadla můžete částečně nebo úplně vyřešit problém s mírným vzduchem v palivovém systému v důsledku dlouhého odstavení vozu.
6. Použití takového zařízení umožňuje zjednodušit a usnadnit startování motoru v mrazu a při dlouhém parkování. To platí zejména pro dieselové motory.

Vozy s vysoce kvalitními a účinnými palivovými vstřikovacími čerpadly, jak poznamenali sami majitelé automobilů, se snáze startují a vyžadují méně otáček startéru. V různých režimech motory pracují stabilněji. V určitých situacích je pozorován malý nárůst výkonu, protože čerpadlo nadále dodává motoru požadovaný objem paliva, i když spalovací motor pracuje ve vysokých otáčkách.

Palivové vstřikovací čerpadlo je skutečně důležitou a někdy nenahraditelnou součástí palivového systému automobilu. Neporouchá se příliš často, takže majitelé aut s ním nemají žádné zvláštní problémy.

Pro dodávku motorové nafty je zapotřebí čerpadlo. Poměrně rozšířená jsou vysokotlaká čerpadla, která v systému vytvářejí potřebný tlak. Instalují se také společně s nízkotlakými čerpadly. Tento typ designu se vyznačuje poměrně velkým počtem funkcí, které je třeba vzít v úvahu.

Definice nízkotlakého palivového čerpadla

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.

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.

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.

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.

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.

• Čerpací stanice odpadních vod
• Čerpací stanice odpadních vod
• čerpací stanice KNS
• Budova čerpací stanice