Помпа за високо налягане

Помпа за високо налягане

Горивната помпа за високо налягане е един от основните конструктивни елементи на системата за впръскване на дизелови двигатели. По правило помпа изпълнява две основни функции. Изпомпване на определено количество гориво под налягане. Регулиране на момента от началото на инжектиране. С появата на системи за инжектиране на акумулатори, функцията за регулиране на инжекционния момент се възлага на електронно контролирани дюзи. Основата на горивната помпа за високо налягане е бутална двойка, която комбинира бутало и малък цилиндър. Двойката на буталото е изработена от неръждаема стомана с висока точност. Между буталото и втулката се осигурява минимален клирънс. В зависимост от дизайна се разграничават следните видове горивни помпи с високо налягане. Редови, разпределителни и главни. В помпата за впръскване, впръскването на гориво в цилиндъра се извършва от отделна бутална двойка.

Видове помпи за високо налягане

Разпределителните помпи се разделят на едно бутални и много бутални. Те осигуряват впръскване и разпределение на горивото в цилиндрите. Горивна помпа за високо налягане се използва и в системата за директно впръскване на бензинов двигател, но работното му налягане е с порядък по-нисък от сходните характеристики на дизелова помпа. Водещите производители на горивни помпи с високо налягане са главно чуждестранни фирми. Bosch, Lucas, Delphi, Denso, Zexel. Помпата за впръскване вградена има двойки бутала според броя на цилиндрите. В корпуса на помпата са монтирани бутални двойки, в които са направени канали за подаване и отвеждане на гориво. Движението на буталото се осъществява от гърбичния вал, който от своя страна се задвижва от коляновия вал на двигателя. Плунжерите постоянно се притискат към гърбиците с помощта на пружини. Когато валът на гърбицата се завърти, гърбицата се движи върху буталото.

Устройството на помпа за високо налягане

Буталото се движи нагоре по ръкава, докато изходът и входът се затварят последователно. Създава се налягане, при което изпускателният клапан се отваря и горивото тече през горивната линия към съответната дюза. Регулирането на количеството доставено гориво и момента на неговото подаване може да се извърши механично или по електронен път. Механичният контрол на количеството подадено гориво се осъществява чрез завъртане на буталото в ръкава. За въртене се прави зъбно колело на буталото, което е свързано към зъбната рейка. Релсата е свързана с педала за газ. Горният ръб на буталото има наклонена повърхност, така че когато обърнете прекъсването на горивото и съответно неговото количество ще се промени. Необходима е промяна в момента на стартиране на подаването на гориво при промяна на оборотите на двигателя.

Дизайн на помпа за високо налягане

Механичният контрол на момента на подаване на гориво се извършва с помощта на центробежен съединител, разположен на гърбичния вал. Вътре в съединителя има тежести, които при увеличаване на оборотите на двигателя се разминават под действието на центробежните сили и въртят вала на гърбицата спрямо задвижването. С увеличаване на оборотите на двигателя се осигурява ранно впръскване на горивото, а с намаление, късно. Дизайнът на редови помпи за впръскване на гориво осигурява висока надеждност. Помпите се смазват с моторно масло от системата за смазване на двигателя. Така че могат да работят на гориво с ниско качество. Редови горивни помпи с високо налягане се използват при двигатели с отделни горивни камери и директно впръскване на средни и тежки камиони. В пътнически дизели този тип помпа се използва до 2000 година.

Конструкция на помпа за високо налягане

Горивните помпи за разпределение на високо налягане, за разлика от редови помпи за впръскване на гориво, имат едно или две бутала, обслужващи всички цилиндри на двигателя. Разпределителните помпи имат по-малко тегло и общи размери, а също така осигуряват по-голяма равномерност на потока. От друга страна, те се отличават с относително ниската издръжливост на чифтосващите се части. Всичко това определя обхвата на тези помпи, главно на двигателите на автомобилите. Конструкциите на горивните помпи за разпределение на високо налягане могат да имат различно задвижване на буталото. Краен задвижващ механизъм, помпи Bosch VE. Вътрешно гърбично задвижване, ротационни помпи Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS. Външно задвижващо устройство, битови помпи ND-21, ND-22. Предпочитани от гледна точка на работата са първите два типа задвижващи бутала.

Устройство на помпа за високо налягане

Защото им липсват мощностни натоварвания от налягането на горивото върху блоковете на задвижващия вал и съответно издръжливостта е по-висока. Устройството на разпределителната горивна помпа с високо налягане. Основният елемент на разпределителната инжекционна помпа с краен задвижващ механизъм на буталото е бутален разпределител. Който осъществява възвратно-въртящо и въртеливо движение, осигуряващо форсиране и разпределение на горивото в цилиндрите. Повтарящото се движение на буталото възниква при въртене на шайбата на гърбицата, която върви около неподвижния пръстен на ролките. Шайбата натиска буталото, като по този начин създава налягане на горивото. Буталото се връща в първоначалното си положение с помощта на пружина. Буталото се завърта от задвижващия вал. В този случай горивото се разпределя по цилиндрите. Регулирането на подаването на гориво се извършва автоматично с помощта на механични или електронни устройства.

Електронният контролер на помпа за високо налягане

Механичният регулатор включва центробежен съединител с товари, който чрез система от лостове действа върху разпределител, който променя подаването на гориво. Електронният контролер е електромагнитен клапан. Времето на впръскване на гориво в разпределителната помпа се контролира чрез завъртане на неподвижния пръстен под определен ъгъл. Работният поток на разпределителната помпа включва входа на горивото в пространството над буталото, инжектирането и разпределението в съответните цилиндри. Устройство с ротационна помпа. В разпределителна помпа с ротационен тип впръскването и разпределението на горивото в цилиндрите се извършва от различни устройства с бутало и разпределителна глава. Горивото се впръсква с помощта на две противоположни бутала, разположени на разпределителния вал. Плунжерите през ролките се движат около профила на гърбичния пръстен и правят възвратно-постъпателно движение.

Действие на помпа за високо налягане

Когато буталата се движат едно към друго, се получава увеличение на налягането на горивото, след което горивото се доставя до дюзите на съответните цилиндри по каналите на разпределителната глава и клапаните за налягане. Горивото към буталото се подава под леко налягане, което създава помпа за зареждане с гориво. В разпределителните помпи помпата за зареждане с гориво е монтирана на задвижващия вал в корпуса на помпата. Конструктивно това може да бъде ротационна лопаточна помпа, зъбна помпа с външно или вътрешно предаване. Разпределителната помпа за високо налягане е смазана с дизелово гориво, което запълва корпуса на помпата. Основната горивна помпа с високо налягане се използва в системата за акумулиране на гориво Common Rail. Където тя изпълнява функцията за изпомпване на гориво в горивната шина. Основните горивни помпи с високо налягане осигуряват по-високо налягане на горивото при съвременните системи за инжектиране, около 180 MPA или повече.

Структура на помпа за високо налягане

В структурно отношение основната помпа може да има едно, две или три бутала. Задвижването на буталата се извършва с помощта на гърбичен вал или шайба. Когато валът на гърбицата се върти под действието на връщащата пружина, буталото се движи надолу. Обемът на компресионната камера се увеличава и налягането в нея намалява. Под вакум входният клапан се отваря и горивото влиза в камерата. Движението нагоре на буталото се придружава от повишаване на налягането в камерата, всмукателният клапан се затваря. При определено налягане изпускателният клапан се отваря и горивото се подава към рампата. Контролът на подаването на гориво се извършва в зависимост от нуждите на двигателя, като се използва клапан за измерване на горивото. В нормално положение клапанът е отворен. При сигнала на електронното управляващо устройство клапанът се затваря с определено количество гориво. Като по този начин регулира количеството гориво, влизащо в камерата за компресия.