Wofür ist die Einspritzpumpe gedacht? Arten von Einspritzpumpen und Funktionsprinzipien

Anforderungen an das Kraftstoffeinspritzsystem

Anforderungen
Benzinpumpe hoher Druck(Einspritzpumpe) muss Kraftstoff mit einem Druck von 350 ... 1600 bar fördern - entsprechend der Charakteristik des Verbrennungsprozesses Dieselkraftstoff- mit maximaler Dosiergenauigkeit der Injektionszyklen, um eine optimale Zusammensetzung zu erreichen Arbeitsmischung... Der Spritzbeginn muss innerhalb von ca. ± 1 ° Umdrehung genau getaktet sein Kurbelwelle um ein Optimum zwischen Kraftstoffverbrauch, Emission von Schadstoffen mit Abgasen und Geräuschpegel zu erreichen. Mit der Einspritzvorverstellungskupplung können Sie den Einspritzbeginn vorgeben und die Dauer der Ausbreitung von Kompressionswellen in den Kraftstoffleitungen kompensieren, indem Sie auf eine Drehzahländerung reagieren und den Beginn des Schließens der Pumpenöffnung (der eigentliche Kraftstoffbeginn) vorverlegen Förderung durch die Pumpe). Mechanische Systeme eine Kupplung für Einspritzvorverstellung enthalten, um Änderungen der Motordrehzahl zu berücksichtigen. Die schraubenförmige Kante des Kolbens der Einspritzpumpe ermöglicht durch Verdrehen eine lastabhängige Änderung der zyklischen Kraftstoffzufuhr. Zur Steuerung der Last und der Drehzahl der Dieselmotorkurbelwelle wird nur die Änderung der zyklischen Kraftstoffzufuhr verwendet; die Ansaugluftmenge wird nicht gedrosselt. Da ein Dieselmotor bei niedrigen Lasten mit einer Erhöhung der Kraftstoffzufuhr im Zyklus die Geschwindigkeit über die zulässige hinaus erhöhen kann, ist es wichtig, über eine Vorrichtung zu verfügen, die diese Erhöhung begrenzt. Es ist auch notwendig, einen Leerlaufregler zu haben.

Injektionsverfahren
Bei der Betrachtung des Einspritzvorgangs kann der Kraftstoff nicht als inkompressibel angesehen werden. Die die Injektion begleitenden Prozesse sind als dynamisch zu betrachten (hauptsächlich spiegeln akustische Prinzipien wider). Die von der Kurbelwelle des Motors angetriebene Nockenwelle der Einspritzpumpe bewegt die Kolben der Kraftstoffpumpe, liefert Kraftstoff und erzeugt einen hohen Druck in den Kraftstoffleitungen. Das Auslassventil öffnet bei steigendem Druck und die Druckwelle wandert mit Schallgeschwindigkeit (ca. 1400 m / s) in Richtung der Düse der Düse. Bei Erreichen des erforderlichen Drucks Absperrnadel Die Arbeitsdüse des Injektors überwindet die Federkraft, öffnet den Strömungsquerschnitt und der Kraftstoff wird durch die Spritzlöcher in den Brennraum des Motors gefördert. Der Einspritzvorgang endet mit dem Öffnen Ablaufloch in der Kolbenhülse. Der Druck im Suprakolben-Hohlraum sinkt, das Auslassventil schließt und der Druck in der Kraftstoffleitung sinkt auf die Grenzen, die aus den folgenden Bedingungen ausgewählt werden: Die Absperrnadel des Injektors muss sofort schließen, Kraftstoffleckage ausgeschlossen; Schwingungsphänomene in den Kraftstoffleitungen dürfen kein Wiederöffnen der Nadel und keine Kavitationszerstörung verursachen.

Kraftstoffeinspritzsystem

Das Kraftstoffeinspritzsystem ist für eine genaue Dosierung des Kraftstoffs ausgelegt, wenn verschiedene Modi Arbeit. Es enthält Treibstofftank, Kraftstofffilter, Kraftstoffpumpe, Bypassventil und Kraftstoffleitungen. Der für die Einspritzung erforderliche Kraftstoffdruck wird von der Hochdruckpumpe erzeugt, von wo aus der Kraftstoff über das Einspritzventil durch die Hochdruck-Kraftstoffleitungen den Injektoren zugeführt wird.

Hochdruck-Kraftstoffpumpe
Die Einspritzpumpe von Kraftfahrzeug-Dieselmotoren verwendet hauptsächlich eines der folgenden Kraftstoffeinspritzsysteme: eine Reihenpumpe und eine Verteilerpumpe. In einer Pumpe mit einer Inline-Anordnung von Kolbenpaaren, die bei Motoren weit verbreitet ist schwere Fahrzeuge, treibt die Nockenwelle einen Kolben an und versorgt nur einen Zylinder des Motors mit Kraftstoff. Eine andere Ausführung der Einspritzpumpe mit in Reihe geschalteten Kolbenpaaren kann neben der Änderung der Kraftstoffmenge auch die Einspritzphasen verstellen. Die Verteilerpumpe zeichnet sich durch einen mechanischen oder elektronischen Regler und eine integrierte Vorrichtung zur Steuerung des Einspritzwinkels aus. Die Drehkolben-Einkolben-Verteilerpumpe wird häufig für schnelllaufende Pkw- und leichte Lkw-Motoren verwendet. Ein von einer Nockenscheibe angetriebener zentraler Kolben erzeugt den Druck und verteilt den Kraftstoff auf die einzelnen Zylinder, während ein Dosierventil oder Magnetventil die eingespritzte Kraftstoffmenge steuert. Eine Verteilerpumpe mit radialer Anordnung von Kolbenpaaren findet sich bei Dieselmotoren mit hoher Kurbelwellendrehzahl für Pkw und leichte Lkw mit direkte Injektion Kraftstoff. Pumpenelemente beider Anlagentypen werden mit hoher Präzision gefertigt, um eine lange Lebensdauer und einen stabilen Betrieb, eine genaue Steuerung des Abschaltpunktes und der eingespritzten Kraftstoffmenge sowie eine gleichmäßige Dosierung für einzelne Zylinder zu gewährleisten. Ebenfalls erhältlich sind Reihen- und Nockenwellenpumpen, die von der Motornockenwelle angetrieben werden. Ein weiteres Kraftstoffeinspritzkonzept ist das Unit-Injector-System, bei dem Pumpe und Injektor zu einer Einheit zusammengefasst sind. Die Pumpe-Düse-Einheit ist im Kopf jedes Zylinders installiert. Das Gerät wird angetrieben Nockenwelle Motor, direkt über den Drücker oder indirekt über einen Kipphebel (Rocker). Das Kraftstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Einspritzleitung (Speicher) ermöglicht die Trennung von Druckerzeugung und Einspritzfunktion.

Kraftstofffilter
Die Qualität des Filters und die Einhaltung des geforderten Reinigungsgrades haben entscheidenden Einfluss auf die Langlebigkeit des Kraftstoffeinspritzsystems. Die wichtigste Komponente Kraftstofffilter- Filterelement - besteht aus einem hydrophoben Papierelement; spiralförmig aufgewickelt, um die maximale Filterfläche zu erhalten, was die Schmutzaufnahmekapazität des Filters erhöht. Die Filtrationseffizienz wird hauptsächlich durch die Porosität des Papiers, sein Gewicht und die Art der verwendeten Fasern bestimmt. In Anlagen mit Verteilpumpen werden Filter mit einer mittleren Porengröße von 4 ... 5 µm verwendet, bei anderen Pumpentypen können jedoch auch Filter mit einer Porengröße von 8 ... 10 µm verwendet werden. Filter für Dieselsysteme Die Kraftstoffeinspritzung kann als Inline- (nur VE-Pumpen) oder als Kartuschentyp (bestehend aus einem Filtergehäuse und einer austauschbaren Einschraubkartusche) erfolgen. Der komplette Leitungsfilter oder die Filterpatrone muss ersetzt werden, wenn die Zeit einstellen Service (> 30.000 km). VE-Pumpenfilter enthalten spezielle Filter zum Auffangen von Feuchtigkeit im Kraftstoff, die sich auf der verschmutzten Seite des Filterpapiers sammelt und dann auf der Reinseite austritt. Der Messsensor signalisiert, dass der maximal zulässige Wasserstand erreicht ist. Eine Ablassschraube wird verwendet, um Wasser zu entfernen. Außerdem kann in den Filter eine elektrische Heizung eingebaut werden, um Störungen durch die Eindickung der paraffinischen Bestandteile des Kraftstoffs bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden.

Inline-Pumpen

Druckerhöhungspumpe
Die Kolbenpumpe versorgt die Hochdruck-Kraftstoffpumpe mit einem Druck von ca. 1 ... 2,5 bar. Der Kolben der Druckerhöhungspumpe, angetrieben von der Steuerkurve, bewegt sich bei jedem Hub in den oberen Totpunkt. Rückwärtsbewegung erfolgt durch eine Feder beim Rückwärtshub - Kraftstoff wird eingespritzt. Je höher der Druck in der Kraftstoffleitung ist, desto kürzer ist der Hub des kraftstoffzuführenden Kolbens.

Hochdruck-Kraftstoffpumpe
Jede Inline-Hochdruckpumpe hat ein Kolbenpaar für jeden Zylinder im Motor. Eine vom Motor angetriebene Nockenwelle bewirkt, dass sich ein Kolben bewegt, um den Kraftstoffdruck zu erhöhen. Es wird durch eine Feder in seine ursprüngliche Position zurückgeführt. Der Kolben ist so präzise in die Buchse eingepasst (der Spalt beträgt 3 ... 5 Mikrometer), dass er auch bei hohem Druck und jeder Motordrehzahl tatsächlich leckagefrei arbeitet. Der Hub des Kolbens ist konstant.

Die zugeführte Kraftstoffmenge wird durch Drehen des Kolbens eingestellt - eine spiralförmige Aussparung ändert ihren tatsächlichen Hub. Der aktive Pumpenbetrieb beginnt, wenn die Oberkante des Kolbens den Einlass verschließt. Der Schlitz verbindet die Kammer oberhalb des Kolbens mit dem Bereich unterhalb der räumlichen Spiralausnehmung.

Zur Regulierung der Kraftstoffzufuhr sind Kolben mit verschiedene Typen spiralförmige Rillen. Bei Kolben mit nur einer unteren spiralförmigen Nut erfolgt der Beginn der Kraftstoffförderung immer beim gleichen Kompressionshub, und wenn sich der Kolben dreht, kann sich der Vorlauf oder Nachlauf der Kraftstoffeinspritzung ändern. Wenn sich die Spiralnut oben befindet, ändert sich der Beginn der Kraftstoffeinspritzung. Kolben sind auch mit oberen und unteren spiralförmigen Nuten erhältlich. Für Hochdruck-Kraftstoffpumpen werden folgende Arten von Auslassventilen verwendet: Ventil mit volumetrischem Auslass; Rückstromdrosselventil: Konstantdruckventil.

Für eine Reihe von Fällen werden speziell konstruierte Konstantdruck-Ablassventile verwendet, die verwendet werden, um Wellenphänomene bei Reflexion von der Einspritzdüse zu dämpfen und so eine Wiedereinspritzung von Kraftstoff zu verhindern. Ein Konstantdruckventil wird verwendet, um stabil zu bleiben hydraulische Eigenschaften in Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystemen und in Kleinmotoren direkte Injektion Betrieb bei hohen Kurbelwellendrehzahlen. Bei Kraftstoffhochdruckpumpen, bei denen die mittleren Einspritzdrücke 600 bar erreichen (z. B. bei Kraftstoffhochdruckpumpen mit den Maßen M, A), wird das Plungerhülsen-Set in das Pumpengehäuse eingebaut. Bei Pumpen mit einem Kraftstoffeinspritzdruck über 600 bar bilden das Plunger-Hülsen-Set, das Druckventil und die Druckventilbuchse eine Einheit, um hohe Kräfte auf das Pumpengehäuse zu eliminieren (z. B. bei Hochdruck-Kraftstoffpumpen mit Abmessungen MW, P). Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe mit Inline-Anordnung der Kolbenpaare und der daran angeschlossene Regler sind an das Motorschmiersystem angeschlossen.

Geschwindigkeitskontrolle
Es gibt Regler, die die vorgegebene Motordrehzahl zum Beispiel auf Leerlauf oder Allmodusregler, die im Bereich zwischen Leerlauf und Höchstgeschwindigkeit arbeiten. Es gibt Regler, die die Kraftstoffzufuhr bei Volllast in Abhängigkeit von Kurbelwellendrehzahl, Luftdruck regeln und auch dazu dienen, beim Anlassen des Motors die zusätzlich benötigte Kraftstoffmenge zuzuführen. Der Regler stellt die zugeführte Kraftstoffmenge ein, indem er die Position des Kraftstoffpumpengestells ändert.

Mechanische (Fliehkraft-)Regler
Solche Regler werden von der Nockenwelle der Einspritzpumpe drehend angetrieben. Lasten in Aktion Zentrifugalkräfte, die die Kräfte der Reglerfeder überwindet, wirken mittels eines Hebelsystems auf das Pumpengestell. Die Zentrifugalkraft und die Federkraft befinden sich im Gleichgewicht und bringen die Zahnstange in die Position, um Kraftstoff für eine bestimmte Leistung zu liefern. Eine Abnahme der Drehzahl mit zunehmender Last führt zu einer entsprechenden Abnahme der Fliehkraft, und die Reglerfeder bewegt die rotierenden Gewichte und mit ihnen die Pumpenzahnstange in Richtung der Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge bis zum Gleichgewicht wird wiederhergestellt.

All-Mode-Regler
Je nach Stellung des Steuerhebels halten sie eine nahezu konstante Geschwindigkeit. Sie werden in Dieselmotoren von Lastkraftwagen, Baumaschinen, Traktoren.

Dual-Mode-Regler (minimale und maximale Geschwindigkeit)
Dieser Reglertyp ist nur bei Leerlaufdrehzahl wirksam, wenn der Motor maximale Geschwindigkeit... Das Drehmoment zwischen diesen Extremen wird durch die Stellung des Kraftstoffregelpedals bestimmt.

Kombinierte Regler
Kombinationsregler sind eine Synthese der beiden oben beschriebenen Reglertypen. Je nach Einsatzzweck kann die aktive Regelung sowohl im oberen als auch im unteren Drehzahlbereich erfolgen.

Reglertypen
Die Regler vom Typ RQ und RQV beinhalten die Arbeit von Schwungmassen, die auf die Reglerfeder wirken; die Bewegungen des Steuerhebels werden entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Drehpunkts des Hebels verändert. Bei den Reglern Typ RSV und RSF liegt die Reglerfeder außerhalb der rotierenden Massen, daher Übersetzungsverhältnis am Drehpunkt des Hebels bleibt im Wesentlichen konstant.

Abnahme der Geschwindigkeit
Die Funktion des Reglers wird durch den Grad der Ungleichmäßigkeit der Drehzahl 6 gekennzeichnet:

6 = (nLO - nVO) / nVO * 100%

wobei nLO die obere unbelastete Drehzahl ist;

nVO ist die obere Kurbelwellendrehzahl bei Volllast. Je kleiner die Differenz zwischen nLO und nVO ist, desto geringer ist die Drehzahlreduzierung, dh desto genauer hält der Regler eine bestimmte Kurbelwellendrehzahl. Alldrehzahlregler, die an kleinen Hochdrehzahlmotoren installiert sind, ermöglichen es, die Kurbelwellendrehzahl innerhalb von 6 ... 10 % zu halten.

Optionale Ausrüstung
Drehmomentregelung
Die Hilfsfeder (Drehmomentenregelfeder) passt sich exakt dem Betriebszustand des Motors an und sorgt nur mit leicht reduzierten Raten für die notwendige Kraftstoffversorgung bei Volllast. Bei Erreichen der eingestellten Kurbelwellendrehzahl wird die Feder komprimiert und bewirkt, dass sich die Pumpenzahnstange in Richtung abnehmender Taktzahl bewegt (positive Drehmomentregelung). Möglich ist auch eine Negativregelung, die einer erhöhten Motordrehzahl durch Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge entspricht.

Bei aufgeladenen Dieselmotoren ist es erforderlich, die Taktkraftstoffzufuhr zu erhöhen. Um das Drehmoment zu erhöhen, erhöht eine federbelastete Membran die Kraftstoffzufuhr, wenn der Ladedruck bei Volllast ansteigt. Die Membran wirkt auf das Pumpen-Rail, mit dem sie verbunden ist, um eine entsprechende Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge zu bewirken.

Kompensator absoluter Druck(ADA)
Dieser Kompensator ähnelt dem LDA-Kompensator. Es reduziert die zyklische Kraftstoffzufuhr bei Volllast bei einem Abfall des atmosphärischen Drucks (in großer Höhe). Der Membrandrucksensor bewegt das Pumpengestell in Richtung abnehmenden Zyklusdurchflusses, sobald der Atmosphärendruck sinkt.

Kaltstartgerät (TAS)
Der Motor in einem kalten Zustand erfordert eine erhöhte Zykluskraftstoffzufuhr für den normalen Start. Bei hohe Temperaturen Umgebungsluft und warmem Motor kann eine Anreicherung des Gemisches zu einer erhöhten Rauchentwicklung in den Abgasen führen. Unter diesen Bedingungen kommt eine Kaltstarteinrichtung (TAS) zum Einsatz, die mittels eines Temperatursensors eine Überanfettung des Gemisches beim Anlassen eines warmen Motors verhindert.

Zahnstangenwegsensor (RWG)
Der RWG-Sensor verwendet Induktionsspulen. Nach der Verarbeitung der Daten wird das Signal zur Steuerung der mechanischen oder Hydraulikbox Getriebe, geringerer Kraftstoffverbrauch, Abgasrückführung und Diagnose.

Lochverschlusssensor (FBG)
Der FBG-Sensor ist ein Induktionsgerät zur Steuerung des Motors durch Schließen der Einspritzpumpenöffnung.

Injektionsvorschubgerät
Wird am Antrieb zwischen Motor und Einspritzpumpe angebracht. Fliehgewichte reagieren auf die steigende Motorkurbelwellendrehzahl, indem sie die Nockenwelle der Einspritzpumpe gegenüber der Antriebswelle in Richtung "Vorschub" verdrehen.

Ausschalten der Pumpe
Mechanisch (Stopphebel), elektrisch oder pneumatisches Gerät um den Diesel zu stoppen, indem die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird.

Elektronischer Regler (EDC)
Anstelle eines Fliehkraftreglers kann auch ein elektronischer Regler für eine Hochdruckpumpe mit einer Inline-Anordnung von Kolbenpaaren verwendet werden, bei dem ein Magnetantrieb mit einem berührungslosen induktiven Sensor vorhanden ist, der die Position des Pumpengestells ermittelt . Der Magnetaktuator wird von einer ECU angesteuert, die die Position vergleicht Gaspedal, RPM und eine Reihe zusätzlicher Leistungsfaktoren, um die richtige Menge des gelieferten Kraftstoffs (ausgedrückt als Funktion der Zahnstangenposition) zu bestimmen. Eine elektronische Steuerung vergleicht die Position des Pumpengestells mit einem bestimmten Punkt, um den Wert des Erregerstroms des Elektromagneten zu bestimmen, der die Rückstellfeder zusammendrückt. Wenn Abweichungen festgestellt werden, wird der Feldstrom angepasst, um das Pumpengestell in eine genauere Position zu bringen. Ein induktiver Messumformer für die Kurbelwellendrehzahl regelt die Position des auf der Nockenwelle montierten Rades; Die ECU verwendet Pulsintervalle, um die Motordrehzahl zu berechnen. Vorteile des elektronischen Reglers: der Motor kann mit dem Zündschlüssel gestartet und gestoppt werden; freie Wahl des externen Geschwindigkeitscharakteristik; Höchstbetrag der eingespritzte Kraftstoff wird genau auf den Ladedruck abgestimmt, um die Rauchemissionsnormen zu erfüllen; Einstellmöglichkeit in Abhängigkeit von Luft- und Kraftstofftemperaturen; Anreicherung der Mischung beim Anfahren; Motorkurbelwellendrehzahlüberwachung für Hilfsgeräte; Mittel zur Steuerung des Streckenverkehrs; Verordnung maximale Geschwindigkeit Fahrzeugbewegung; Stabilisierung der Motorleerlaufdrehzahl; Traktionskontrolle (ASR) bei automatische Box Ausrüstung; Signalübertragung für Drehzahlmesser und Kraftstoffverbrauchsanzeige; integrierte Fehlerdiagnose.

Reiheneinspritzpumpe mit zusätzlicher Hülse

Eine solche Pumpe zur Steuerung des Einspritzvorwinkels verstellt das Schließen der Öffnung (Beginn der Kraftstoffförderung). Ein Auslass im Pumpengehäuse ist in der Spule jeder Kolben- und Hülsenbaugruppe enthalten. Die Steuerwelle mit Hebeln verstellt die Position aller Schleifkontakte gleichzeitig, indem sie den Schleifkontakt nach oben oder unten bewegt, wodurch der Beginn der Kraftstoffzufuhr vorzeitig oder verzögert wird. Die Welle wird durch einen elektromagnetischen Mechanismus gedreht. Der Nadelwegsensor überwacht den Spritzbeginn direkt in der Düse. Es sendet das entsprechende Signal an die ECU, um den Magneterregerstrom so zu regeln, dass er mit den vorgegebenen Sollwerten kompatibel ist. Der Kurbelwellen-Drehzahlsensor gibt anhand von Impulsen der Referenzmarken am Schwungrad genaue Informationen über die Dauer der Kraftstoffeinspritzung in Bezug auf den OT.

Einspritzpumpe vom Verteilertyp (VE)

Diese Pumpe wird für 3-, 4-, 5- und 6-Zylinder-Dieselmotoren von Pkw, Traktoren und Lkw mit einer Leistung von bis zu 20 kW pro Zylinder verwendet. Verteilerpumpen für Motoren mit Direkteinspritzung liefern Drücke bis 700 bar bei Drehzahlen bis 2400 min-1.

Kraftstoffansaugpumpe
Diese Flügelzellenpumpe dient der Förderung von Kraftstoff aus dem Tank und erzeugt zusammen mit einem Druckregelventil einen direkt proportional zur Motordrehzahl steigenden Druck.

Hochdruckpumpe
Die Verteilerpumpe enthält nur einen Kolben-/Buchsensatz zur Versorgung aller Zylinder.

Der Kolben erzeugt während seines Arbeitshubs nicht nur den erforderlichen Druck des Kraftstoffs, sondern verteilt ihn gleichzeitig unter Rotation auf separate Auslässe. Während einer Umdrehung der Antriebswelle macht der Kolben eine Anzahl von Hüben gleich der Anzahl der Motorzylinder. Die Antriebswelle dreht die Nockenscheibe und den Kolben, mit dem sie verbunden ist. Die Nockennasen sorgen für eine axiale Bewegung und Drehung des Kolbens (Kraftstoffverteilung und -abgabe). Die Pumpe fördert während ihres Hubs weiterhin Kraftstoff, solange der Kolbenauslass geschlossen bleibt, und hört auf, Kraftstoff zu fördern, sobald der Auslass mit der Öffnung in der Steuerhülse fluchtet. Der Einsteller bestimmt die Position der Einstellhülse, die sich auf dem Stößel bewegt.

Mechanischer Regler
Der Kugelbolzen stellt die Verbindung zwischen der Reglerhülse und den Reglerarmen her, die sich unter Berücksichtigung der Gegenkraft der Reglerfeder unter der Fliehkraft der rotierenden Gewichte bewegen. Geschwindigkeitsmodus durch Einstellen der Federspannung mit einem Hebel einstellen. Die Volllast-Einstellschraube wird verwendet, um das Hebel-Regler-System so einzustellen, dass maximale Leistung... Kann installiert werden zusätzliche Federn zur Anpassung an Leerlaufdrehzahl und Einschwingverhalten.

Ladesignal
Verteiler-Einspritzpumpen mit Dual-Mode-Reglern werden über einen Mikroschalter oder Potentiometer gesteuert.

Mechanische Hilfsmittel
Einige dieser Steuergeräte dienen der Verarbeitung zusätzlicher Betriebsparameter zur Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge (Saugrohrdruckwaage, Hydraulik und mechanische Mittel Anpassung an Volllast) und das Schließen der Öffnung (Beginn der Kraftstoffabgabe) zu steuern.

Hydromechanisches Steuergerät für den Einspritzzeitpunkt
Entlang des Kraftstoffflusses nach der Druckerhöhungspumpe installiert, enthält das Gerät ein Druckregelventil, das eine Erhöhung des Kraftstoffdrucks in einem linearen Verhältnis zur Motorkurbelwellendrehzahl (1,5 ... 8 bar) bewirkt. Dieser Druck wird durch eine Drosselöffnung auf das vordere Ende des federbelasteten Kolbens aufgebracht. Dies wiederum dreht den Rollenring der Pumpe in die entgegengesetzte Richtung zur Rotation der Pumpe und erhöht so die Frühzeit des Beginns der Kraftstoffeinspritzung unabhängig von der Kurbelwellendrehzahl.

Abschalten des Pumpenbetriebs
Eine mechanische (Stopphebel) oder elektrische (Magnetventil) Absperrvorrichtung unterbricht den Betrieb des Diesels und unterbricht die Kraftstoffzufuhr. Die elektrische Methode ist weit verbreitet in Personenkraftwagen.

Elektronischer Regler (EDC)
Ein exzentrisch gelagerter Kugelbolzen verbindet die VE-Pumpensteuerhülse und den Magnetantrieb. Die Winkelstellung des Stellantriebs bestimmt die Position der Steuerhülse und mit ihrer Hilfe den aktiven Hub der Pumpe. ZU Antrieb ein Wegmessumformer (Potentiometer oder induktiver Messumformer) angeschlossen ist. Die ECU empfängt verschiedene Signale von den Messwandlern - Kraftstoffpedalstellung, Motordrehzahl, Lufttemperatur, Kühlmittel- und Kraftstofftemperatur, Ladedruck, Atmosphärendruck usw. Sie verwendet diese in ihrem Speicher abgelegten Eingabewerte, um die richtige Menge an zu bestimmen eingespritzter Kraftstoff. Somit ändert die ECU den Feldstrom des Aktors, bis die Anfangsdaten und die Istwerte für die empfangene Schienenposition übereinstimmen.

Elektronisch gesteuertes Synchronisationsgerät
Auch die Einspritzdauer (Beginn der Kraftstoffeinspritzung) kann durch Vergleich von Ist- und Soll-Referenzwerten angepasst werden. Dabei wird das Signal des ausführenden Wandlers, mit dessen Hilfe der Öffnungspunkt des Injektors mit dem programmierten Anfangswert verglichen wird. Das Magnetventil ändert den auf den Kolben ausgeübten Druck und mit seiner Hilfe die Einstellung der Steuerung der Synchronisationsvorrichtung. Das Signal des Injektorwandlers, das den Beginn der Einspritzung anzeigt, wird mit den im Speicher abgelegten Daten verglichen. Die zum Auslösen des Elektromagneten verwendete Taktfrequenz wird so lange geändert, bis die tatsächlichen und ursprünglichen Werte übereinstimmen. Die Vorteile der elektronischen Steuerung mit Rückmeldung: verbesserte Regelung der zyklischen Kraftstoffzufuhr; verfeinerte Steuerung der Motorkurbelwellendrehzahl; genauerer Vorwinkel der Kraftstoffeinspritzung. Das Gerät kann auch die AGR steuern, den Ladedruck überwachen, Glühkerzen steuern und mit anderen Bordnetzen kommunizieren.

Einspritzpumpe vom Verteilertyp

In einer neuen Schaltanlagengeneration Basis der Kraftstoffeinspritzpumpe stellt ein Hochdruck-Magnetventil dar, das die Dosierung von Kraftstoff durch Schließen des Kolbenhülsensatzes der Pumpe ermöglicht. Dieses Konzept ist sowohl im Hinblick auf die Flexibilität bei der Messung der Einspritzdauer als auch des Beginns der Kraftstoffeinspritzung am bevorzugtesten.

Verteilerpumpe mit Axialkolben
Eine solche Pumpe repräsentiert weitere Entwicklung Druckhaltekonzept in den zuvor besprochenen Verteilerpumpen mit elektronische Steuerung... Es fügte hinzu: Hochdruck-Magnetventil; elektronische Steuereinheit (ECU); Lenkwinkelsensor. Das Magnetventil schließt und zeigt damit den Beginn der Kraftstoffförderung an. Die Einspritzrate entspricht der Schließzeit des Ventils. Der Kraftstoffeinspritzdruck erreicht 1200 bar.

Drehverteiler-Einspritzpumpe
Diese Pumpen sind für Hochleistungsmotoren mit Direkteinspritzung ausgelegt. Die Druckniveaus auf der Pumpenseite erreichen 1000 bar, obwohl die entsprechenden Werte im Zerstäuber bis zu 1500 bar ansteigen können. Durch den Direktantrieb des Nockengetriebes sind Abweichungen von den vorgegebenen Gesetzen der Kraftstoffversorgung minimal. Elektromagnetische Steuerung bietet schnelle Reaktion auf das Öffnen und Schließen der Kolbenkammer.

Pumpe-Düse-Einheiten mit ventilgesteuerter Zyklusabgabe

Die neue Generation von Kraftstoffeinspritzsystemen auf Basis einer einzigen zeitgesteuerten Pumpe für moderne Pkw und Lkw mit Dieselmotoren mit Direkteinspritzung zeichnet sich durch einen modularen Aufbau aus; Diese Systeme umfassen eine elektronisch gesteuerte Pumpe-Düse-Einheit (PDE) und eine Pumpeneinheit (PLD).

Pumpe-Düse-Einheit (PDE)
Die elektronisch gesteuerte Pumpe-Düse-Einheit ist eine Einzylinder-Einspritzpumpe. Dieser Block zeichnet sich durch ein integriertes Magnetventil aus und ist für die direkte Montage am Zylinderkopf eines Dieselmotors vorgesehen. Zugklammern halten einzelne Module, die für jeden der Motorzylinder separate Kraftstoffkreisläufe haben. Ein Nocken auf der Nockenwelle treibt die zylinderindividuelle Pumpe-Düse-Einheit direkt über den Kipphebel oder indirekt über die Schubstange und den Kipphebel an. Schnellwirkendes Magnetventil, gemäß den Parametern definiert in Programmkarte Motor, ermöglicht eine präzise Steuerung der Startzeit und der Durchflussmenge der Kraftstoffeinspritzung. In der Aus-Position ermöglicht das Magnetventil einen uneingeschränkten Kraftstofffluss von der Pumpe zum Kreislauf niedriger Druck Systeme. Das Magnetventil wird während des Förderhubs des Pumpenkolbens aktiviert, sperrt das Bypassventil und dichtet so den Hochdruckkreislauf ab. Sobald der Öffnungsdruck des Zerstäubers überschritten wird, wird dem Injektor Kraftstoff zugeführt. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung beginnt, wenn das Magnetventil geschlossen ist.
Die Pumpe-Düse-Einheit wird bei Kraftstoffeinspritzdrücken bis 160 MPa (180 MPa für vielversprechende Modelle). Diese Ausführung kann auch zur gezielten Einzelzylinderabschaltung (bei Teillast) verwendet werden.

Einspritzpumpe im Zylinderblock eingebaut (PLD)
Modular aufgebaut ist auch die Einzelpumpe in Kombination mit dem Injektorsystem mit Kraftstoffeinspritzung und Zeitsteuerung. Jeder Zylinder des Motors wird von einem separaten Modul mit folgenden Komponenten angetrieben: einteilige Hochdruckpumpe; schnellwirkendes Magnetventil; kurze Hochdruckleitung; Spray-Kit. Das Pumpenelement wird in der Regel als integraler Bestandteil des Dieselmotorblocks verbaut und dort von der Hauptnocke angetrieben. Nockenwelle... Das Magnetventil steuert den Startzeitpunkt und die Dauer der Kraftstoffeinspritzung exakt nach Programm. Im geöffneten Zustand ermöglicht das Magnetventil dem Pumpenkolben, den Arbeitshohlraum während des Ansaughubs zu füllen und zu einem vorbestimmten Zeitpunkt einzuspritzen. Der Hochdruckbereich wird nur während des Förderhubs abgedichtet, wenn der Magnet zum Schließen des Ventils angesteuert wird. Die Kraftstoffzufuhr zum Injektor beginnt, sobald der Öffnungsdruck überschritten wird. Der Einzelpumpentyp kann für Einspritzdrücke bis 160 MPa verwendet werden. Diese hohen Kraftstoffeinspritzdrücke werden mit einer elektronischen Rückkopplungssteuerung abgeglichen, die sich auf Daten verlässt, die im Speicher der ECU gespeichert sind, um Kraftstoffverbrauch und Emissionen deutlich zu reduzieren.

Elektronisches Steuergerät (ECU)
Individuelle Pumpen- und Einspritzsysteme stellen eine direkte Beziehung zwischen Kraftstoffzufuhr und Kurbelwellenposition her. Für die Ausrichtung sorgt eine Zahnscheibe auf der Kurbelwelle, während ein auf der Nockenwelle montierter Impulsgeber die Kraftstoffeinspritzung zylinderindividuell synchronisiert. Die Rückkopplungssteuerung des Einspritzvorgangs mit geschlossenem Regelkreis läuft gemäß dem im ECU-Speicher gespeicherten Programm ab.
Das elektronische Steuergerät ermöglicht die Ansteuerung der Magnetventile der Pumpe-Düse-Einheiten. Es überwacht und verarbeitet verschiedene Eingangssignale von Messsensoren. Die ECU kann Informationen mit spezifischen Arbeitsmustern im Speicher speichern, um eine Vielzahl von Parametern zu erhalten. Die wichtigsten Daten sind Motordrehzahl und Last, die vom Fahrer direkt über das Gaspedal beeinflusst werden können. Zu den überwachten Parametern gehören auch Luft, Kraftstoff, Kühlmitteltemperatur und Turboladerdruck. Diese Grundfunktionen können durch eine Vielzahl weiterer Bedienvorgänge ergänzt werden, die den Komfort erhöhen sollen. Das Steuergerät erfüllt die hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit durch Kompensation und Erkennung von Fehlfunktionen einzelner Komponenten... Es soll auch die Diagnose von Fehlfunktionen des Dieselmotors und seines Kraftstoffversorgungssystems erleichtern. Der ECU-Hersteller kann die EOL-Programmierung (End of Line) verwenden, um Daten für spezifische Motor- und Fahrzeuglayouts zu sammeln. Die ECU erfüllt strenge Anforderungen, um Störungen durch das elektrische System des Fahrzeugs und andere Quellen zu begegnen. Filter und Schirme schützen das Steuergerät vor den Auswirkungen elektromagnetischer Störungen und reduzieren gleichzeitig die Ausbreitung eigener Störungen.

Über den CAN-Bus (Local Communication Controller) kann das System mit anderen Fahrzeugkomponenten wie ABS ( Antiblockiersystem Bremsen), ASR (Traktionskontrolle oder Traktionskoeffizient) und elektronische Schaltsteuerung im Getriebe.

Typ des Akkumulator-Kraftstoffsystems " Common-Rail"

Batteriebetriebene Systeme tun mögliche Vereinigung Dieselkraftstoffeinspritzsysteme mit verschiedenen fernbedienten Funktionen und verbessern gleichzeitig die Genauigkeit der Steuerung des Kraftstoffverbrennungsprozesses. Unterscheidungsmerkmal Das gemeinsame Rohrleitungssystem besteht in der Trennung der Druckerzeugungseinheit und der Einspritzeinheit. Dies macht es möglich, die Menge des Kraftstoffeinspritzdrucks zu erhöhen.

System-Design
Das System basiert auf einem Reservoir (Akkumulator). Dieser Behälter enthält die Krümmerkomponenten (Common Rail), Kraftstoffleitungen und Injektoren. Hochdruck-Plungerpumpe (Inline-Pumpe bei LKW, Radialkolben bei Pkw) baut Druck auf; Diese Pumpe kann für den Betrieb mit niedrigen Drehmomentwerten ausgelegt werden, um den Bedarf an Zugkraft.
Der von der Einspritzpumpe erzeugte Systemdruck wird über Speicher- und Kraftstoffleitungen zum Injektor verteilt. Die Düse liefert die richtige Menge Kraftstoff in die Brennkammer. Zu einem genau eingestellten Zeitpunkt sendet die ECU ein Erregungssignal an das Magnetventil der Einspritzdüse, das den Beginn der Kraftstoffzufuhr anzeigt. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird durch die Öffnungsdauer des Zerstäubers und den Druck im System bestimmt.

Systemperspektiven
Dieses System erweitert den Bereich der Verbrennungsoptimierung durch die Trennung der Funktionen Druckerzeugung und Einspritzung: Der für die Kraftstoffeinspritzung benötigte Druck basiert hauptsächlich auf der Auswahl eines bestimmten Parametersatzes. Außerdem bleibt der Einspritzdruck für die Dauer des Kraftstoffeinspritzvorgangs bei einem Druck (mit minimalen Abweichungen) von 1400 bar konstant. Diese Fähigkeit, die Art der Verbrennung zu steuern, kann für eine Mehrfachimpulseinspritzung verwendet werden, um schädliche Bestandteile der Abgase zu reduzieren; es kann auch eine Rauschunterdrückung bieten. Mit dem Single-Rail-System können Sie die Bewegung der Düsennadel und damit das Spritzbild in einem bestimmten Bereich steuern. Bei einer Mehrfachpuls-Kraftstoffversorgung schaltet das System den Elektromagneten mehrmals ein.

Systemanwendung
Zur Anpassung an den Betrieb des Systems mit Common Rail in einem Dieselmotor ist es nicht erforderlich, dessen Modifikationen vorzunehmen. Die Hochdruckpumpe ersetzt die Hochdruck-Kraftstoffpumpe und die Düse wird wie bei einem herkömmlichen Pumpen-Düsen-Set in den Zylinderkopf eingebaut. All dies ermöglicht die Verwendung eines Common-Rail-Schemas als separate Option Kraftstoffeinspritzsysteme.

Prüfstandstests der Einspritzpumpe

Um optimalen Kraftstoffverbrauch, effizienten Dieselantrieb und die ständig steigenden Emissionsanforderungen zu gewährleisten, wurden sorgfältige Tests und Einstellung der Einspritzpumpe und Einspritzkontrollsysteme. Die wesentlichen technischen Bedingungen für Prüfverfahren und Prüfstände sind in ISO-Normen festgelegt. Die auf dem Prüfstand installierte Antriebskupplung der zu prüfenden Pumpe wird von einem Elektromotor angetrieben. Die Druckerhöhungspumpe an die Prüfstands-Referenzkraftstoffvor- und -rücklaufleitungen anschließen. Die Druckleitungen führen zu einer Dosiereinrichtung für den zugeführten Kraftstoff, die aus Prüfdüsen mit genau eingestelltem Öffnungsdruck besteht. Referenzkraftstoffdruck und -temperatur werden gemäß technische Bedingungen testen. Das kontinuierliche Durchflussmessverfahren erfordert den Einsatz präziser Zahnradpumpen für jeden Abschnitt der Einspritzpumpe pro Zylinder. Die Pumpenantriebsdrehzahl wird so eingestellt, dass die gepumpte Referenzkraftstoffmenge der eingespritzten Kraftstoffmenge entspricht. Mit Hilfe eines Mikroprozessors werden die Messergebnisse analysiert und in ein Histogramm zur Anzeige auf dem Monitor umgewandelt. Dieses Prüfverfahren zeichnet sich aus durch hochgradig Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Testergebnisse. Quantitative Messung mit Hilfe von Messbechern besteht darin, den Messbechern den Referenzbrennstoff zuzuführen. Der Thread wird unterbrochen, sobald eine bestimmte Anzahl von Arbeitstaktzyklen abgeschlossen ist. Die Menge des Referenzkraftstoffs, die von den Prüfdüsen abgegeben wird, kann durch Graduierung auf den Bechern bestimmt werden.

Messsysteme zur Prüfung von Dieselmotoren
Testaufbau für Dieselpumpe Es wird verwendet, um die Genauigkeit der Kraftstoffförderung der Pumpe an die Bedürfnisse des Motors anzupassen. Mit seiner Hilfe werden Impulse vom Häkchen am Motorschwungrad erfasst. Dieses Gerät steuert den Zeitpunkt des Schließens des Lochs (Beginn der Kraftstoffzufuhr) und die Dauer der Zufuhr bei einer bestimmten Motordrehzahl. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, zum Betrieb Hochdruckleitungen anzuschließen. Am Zylinder N1 der Hochdruckleitung ist ein induktiver Sensor angeschlossen. Zusammen mit einem Stroboskop oder OT-Sensor werden der Zeitpunkt des Lochschließens und die Injektionsdauer bestimmt. Eine andere Prüfmethode besteht darin, festzustellen, ob das Loch geschlossen ist, indem ein induktiver Sender in den Reglerkörper eingeschraubt wird. Der Messumformer erhält Impulse von einem Stift, der sich am Gehäuse des Fliehkraftreglers befindet. Die Impulse werden gegenüber den Signalen des TDC-Sensors um ein bestimmtes Intervall verzögert, das vom Gerät zur Berechnung des Zeitpunkts des Schließens des Lochs verwendet wird.

Basierend auf Materialien Autoverzeichnis Bosch.
© Robert Bosch GmbH, 1996
© "Hinter dem Rad", Übersetzung ins Russische, 1999

Basierend auf Website-Materialienhttp://www.mdiesel.ru/

Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe im Antriebssystem eines Dieselmotors ist das teuerste und komplexeste Gerät. Rudolph Diesel stellte bei der Entwicklung seines ersten Motors den Aspekt fest, dass sich der Kraftstoff im Zylinder qualitativ selbst entzündet, wenn er unter hohem Druck zugeführt wird. Die erste kompakte und zuverlässige Einspritzpumpe wurde Anfang der zwanziger Jahre des letzten Jahrhunderts von Robert Bosch erfunden.

1927 produzierte der Bosch-Konzern die erste in Serie gefertigte Hochdruck-Kraftstoffpumpe für ein Nutzfahrzeug. Für Personenkraftwagen gründeten sie 1936 die Produktion von Hochdruck-Kraftstoffpumpen. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe verteilt den Kraftstoff entsprechend der Zylinderreihenfolge auf die Hochdruck-Injektoren.

Hochdruck-Kraftstoffleitungen verbinden die Einspritzpumpe mit den Injektoren. An der Unterseite der Düsen befinden sich Zerstäuber, die in die Brennkammern eintreten. Der Kraftstoff gelangt fein verteilt in den Brennraum und entzündet sich aufgrund der sehr kleinen Löcher in den Düsen am Austritt. Der Einspritzvorwinkel bestimmt den Einspritzzeitpunkt. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe und die Einspritzdüsen sind Präzisions-Präzisionsgeräte. Dabei werden sie mit Dieselkraftstoff versorgt, der ihre Stifte und Kolben schmiert.

In den Anfängen der Hochdruck-Kraftstoffpumpen ähnelten sie Reihenmotoren. Kurbelwelle der Motor stand mit einer Nockenwelle in Eingriff, bei der die Anzahl der Vorsprünge gleich der Anzahl der Zylinder war, und wirkte direkt auf die Kolbenpaare.

Drehkolben-Hochdruck-Kraftstoffpumpen werden seit Anfang des sechzigsten Jahres des letzten Jahrhunderts bei Diesel-Pkw eingesetzt. Es handelt sich um eine Vorrichtung mit rotierender Nockenwelle, bei der ein Vorsprung auf radial angeordnete Kolbenpaare wirkt, deren Anzahl gleich der Anzahl der Zylinder ist. Sie werden auch als distributiv bezeichnet. Sie sind deutlich kostengünstiger und sehr kompakt.

In die Pumpe eingebaute elektronische und mechanische Vorrichtungen drehen die Nockenwelle vor und zurück und passen so das Einspritzmoment an. Außerdem regeln sie die Kraftstoffzufuhr über druckreduzierende Absperrventile. Für Retention und Toxizität Abgase, muss der Einspritzbeginn innerhalb von plus oder minus einem Grad Kurbelwellenumdrehung eingestellt werden.

Hochdruck-Mehrkolben-Kraftstoffpumpe

Kleiner Zylinder (Hülse) und Kolben (Kolben) - es gibt ein Kolbenpaar. Sie werden mit hoher Präzision aus hochwertigem legiertem Stahl gefertigt. Um bei der Herstellung einen minimalen Spalt in der Steckverbindung zu gewährleisten, werden sie aneinander gerieben. Der Kraftstoff wird durch den Auslass abgegeben und tritt durch den Einlass ein. Jedes Kolbenpaar pumpt Kraftstoff in seinen eigenen Zylinder, und die Anzahl der Kolbenpaare entspricht der Anzahl der Zylinder.

Die Kolbenbaugruppen befinden sich im Inneren des Hochdruck-Kraftstoffpumpengehäuses. An der Mantelfläche jedes Kolbens ist eine abgeschnittene Kante (Spiralnut) vorgesehen. Die Kurbelwelle des Motors treibt die Nockenwelle der Hochdruck-Kraftstoffpumpe an, die auf Wälzlagern am Gehäuseboden gelagert ist. Kolben werden durch Federn an die Nocken gedrückt. Die Nocken bewegen die Kolben in den Buchsen, wenn sich die Nockenwelle dreht. Wenn sich der Kolben nach oben bewegt, schließt er den Auslass, dann den Einlass.

Die Mehrlochdüse besteht aus einem Düsenkörper, einer Nadel, einer Mutter, einem Distanzstück, einer Stange, Passstiften, O-Ring, Gehäuse, Filter, Verschraubung, Unterlegscheibe, Dichtmanschette, Feder und Anlaufscheibe.

Oben im Liner befindet sich ein Druckventil, das unter Kraftstoffdruck öffnet und über die Hochdruck-Kraftstoffleitungen den entsprechenden Injektoren Kraftstoff zugeführt wird. Im Körper befindet sich eine Nadel, die von einer Feder gedrückt wird. Die Nadel ist in der Lage, den Zugang von Kraftstoff zu den Spritzlöchern zu blockieren. Der Kraftstoffdruck hebt die Nadel. Die Feder wird komprimiert, und der Kraftstoff. Wenn die Nut der Schnittkante mit der Austrittsöffnung übereinstimmt, wird der Einspritzvorgang beendet. Der Kraftstoffdruck fällt stark ab, die Nadel verschließt die Düse. Kraftstoffleckage wird nicht beobachtet.

Wenn Sie den Kolben nach innen drehen, ändern Sie durch Ändern der Neigung der Trennkante den Moment des Endes der Kraftstoffzufuhr. Die Kraftstoffmenge ändert sich entsprechend. Jeder Kolben hat ein Zahnrad, das mit Zahnstange... Die Zahnstange ist mechanisch mit dem Gaspedal verbunden. Durch Drücken des Pedals bewegen Sie die Schiene, die alle Kolben dreht und die Kraftstoffmenge ändert. Wenn Sie die Kraftstoffzufuhr unterbrechen, wird der Diesel abgestellt und bei allen Kolben wird die Absperrlippe mit dem Auslass verbunden.

Der Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffzufuhr ändert sich mit der Änderung der Drehzahl der Kurbelwelle. Dies wird durch eine auf der Nockenwelle der Hochdruck-Kraftstoffpumpe montierte Fliehkraft-Kraftstoffeinspritz-Frühverstellung ermöglicht. Im Inneren befinden sich Gewichte, die bei zunehmender Drehung der Motorkurbelwelle unter Einwirkung von Fliehkräften auseinanderlaufen. Gleichphasig zum Antrieb drehen sie die Nockenwelle. Eine Verringerung der Drehzahl der Kurbelwelle führt zu einem späten Einspritzbeginn und eine Erhöhung entsprechend zu einem früheren.

Die überwiegende Mehrheit der modernen Automotoren sind Benziner oder Diesel. Im ersten wird der Arbeitszyklus mittels Zündung durchgeführt Kraftstoffgemisch elektrischer Funke. Der Dieselmotor arbeitet, indem er den Kraftstoff stark komprimiert und dann verbrennt. Dazu ist es jedoch erforderlich, den Zylindern über Injektoren Kraftstoff unter hohem Druck zuzuführen. Die Kraftstoffverteilung übernimmt eine spezielle Einheit - eine Hochdruckkraftstoffpumpe (HPP) eines Dieselmotors.

Was ist eine Einspritzpumpe?

Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird den Brennräumen Kraftstoff unter Druck zugeführt. Sondergeräte Berechnen Sie die benötigte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von Last, Temperatur und Motordrehzahl. Pionier bei der Entwicklung von Kraftstoffpumpen für Dieselmotoren war das Unternehmen Bosch, das in dieser Kraftfahrzeugsparte bis heute führend ist. Ein Analogon einer solchen Pumpe auf Benzinmotoren ist ein Vergaser oder ein Kraftstoffverteiler mit Einspritzdüsen (wenn der Motor mit einem elektronischen Einspritzsystem ausgestattet ist).

Entwicklung des Pumpendesigns

Seit dem Aufkommen von Dieselmotoren hat die Hochdruckpumpe ihre Leistung erbracht die wichtigste Funktion, daher hing schon damals, vor mehr als hundert Jahren, fast alle Arbeit von seinem Handeln ab Triebwerk... Natürlich waren die ersten Pumpen komplett mechanisch und blieben es bis in die 70er Jahre des 20. Jahrhunderts.

Die rein mechanische Pumpe wurde mit dem Motor verzahnt und entwickelt Betriebsdruck beim Arbeiten damit erfolgte die Rückmeldung über die Motordrehzahl, während die Kraftstoffmenge automatisch berechnet wurde. Der Nachteil eines solchen Systems war das suboptimale Luft/Kraftstoff-Verhältnis im transienten Modus, sowie auf Leerlauf(weniger Geschwindigkeit - weniger Druck). Dies führte zu schmutzigeren Abgasemissionen und einem übermäßigen Kraftstoffverbrauch.

Viele Länder haben damals die Abgasnormen verschärft. Schadstoffe v Abgase und Systeme mit mechanischer Kraftstoffversorgung wurden nach und nach ersetzt elektronische Einheiten Multiparameter-Feedback-Steuerung. Sie haben es möglich gemacht, zu beseitigen instabile Arbeit Leerlauf aufgrund ungleichmäßiger Kraftstoffverbrennung und verringerte auch die Toxizität des Abgases. Selbstverständlich sind Hochdruck-Kraftstoffpumpen nicht auf eine Bauart beschränkt, sondern können je nach Einsatzzweck und Einsatzbedingungen vielfältig modifiziert werden. Derzeit sind Dieselmotoren allgegenwärtig, und wenn Sie möchten, können Sie sogar einen Dieselmotor in eine GAZelle und viele andere inländische Autos einbauen.

Verschiedene Arten von Einspritzpumpen

Derzeit gibt es drei Haupttypen von Kraftstoffeinspritzpumpen:

• verteilend
• im Einklang
• Stamm

Es wird so genannt, weil darin die Kolbenpaare paarweise parallel in zwei Reihen angeordnet sind. Jedes Paar bedient einen Zylinder. Der Kolben wird von einer speziellen Nockenwelle angetrieben. Wenn sich der Kolben nach oben oder unten bewegt, öffnet oder schließt der Kolben die Einlass- und Auslassöffnungen und schließt das Abgabeventil, wodurch Kraftstoff zu einem bestimmten Injektor fließen kann, um in den Zylinder eingespritzt zu werden.

Um die Kraftstoffmenge anzupassen und an die aktuelle Beladung anzupassen, gibt es mechanische oder elektronische Korrekturvorrichtungen. Im ersten Fall geschieht dies über eine spezielle Fliehkraftkupplung an der Nockenwelle. Dadurch wird bei einer Drehzahlerhöhung die Nockenwelle relativ zum Eingang verschoben und die Kraftstoffeinspritzung erfolgt früher und umgekehrt, bei einer Drehzahlabnahme tritt eine Verzögerung auf. Elektronische Systeme dargestellt durch spezielle Magnetventile. Dieselkraftstoff wird dem Gerät selbst über eine Kraftstoffpumpe zugeführt.

Solche Pumpen sind relativ einfach und hinsichtlich der Kraftstoffqualität nicht wählerisch. Ihr größter Nachteil ist ihre Schwerfälligkeit, daher werden sie nur auf große Lastwagen und Traktoren.

Eine solche Pumpe weist je nach Hubraum und Zylinderzahl ein oder zwei Kolbenpaare auf.

Wie der Name schon sagt, verteilt ein solches Gerät den Kraftstoff zwischen den Zylindern. Je nach Antrieb gibt es verschiedene Arten solcher Pumpen, aber das Wesen ihrer Arbeit ist die gleiche: Der Kolben, der sich hin- und herbewegt (und in einigen Ausführungen rotiert), öffnet und schließt alle gleichen Öffnungen und Auslassventile und verteilt Kraftstoff durch die Zylinder zu den Düsen. Fast alle Bosch-Pumpen haben genau ein solches Design, das ausschließlich bei Pkw-Motoren verbaut wird.

Der Vorteil dieser Konstruktion ist eine gleichmäßigere Kraftstoffversorgung sowie Kompaktheit und geringeres Gewicht. Der Nachteil von Verteilerpumpen liegt in der höheren Komplexität und dem damit verbundenen geringeren Ressourceneinsatz.

Inline-Kraftstoffpumpe

Eine solche Einheit wird in einem speziellen Kraftstoffversorgungssystem in Dieselmotoren, wo es zunächst in einer speziellen Rampe angesammelt wird, bevor es den Injektoren zugeführt wird. Diese Pumpen können ein bis drei Kolben haben, die von einer Nockenscheibe oder Welle angetrieben werden.

Wenn sich der Kolben in der Hülse bewegt, entsteht ein Vakuum, das sich öffnet Einlassventil und Ansaugen von Kraftstoff in die Kammer, und während des Rückhubs (Anheben) des Kolbens steigt der Druck dagegen an und öffnet sich Auslassventil durch die der Kraftstoff in das Kraftstoffverteilerrohr gepumpt wird. Bei einer solchen Pumpe wird die Kraftstoffmenge für einen Arbeitszyklus des Kolbens durch ein elektrisches Dosierventil gesteuert (das einfachste Analogon ist ein Zwangsleerlaufsystem bei Vergasern).

Pumpen dieses Typs werden hauptsächlich an großen und leistungsstarken Dieselmotoren installiert, wie sie erkennen großer Druck erforderlich, um zu erreichen mehr Macht bei niedrigen Betriebsdrehzahlen.

Woraus besteht die Pumpe?

Am Beispiel einer Verteilerpumpe können Sie deren Konstruktion betrachten. Es besteht aus einem Körper, in dem sich Kolbenpaare befinden, die mehrere Injektoren bedienen, sowie aus Druckreduzierventil, einen Ablassnippel zum Ablassen des Kraftstoffs. Außerdem weist es Elemente einer Boostereinrichtung, einer Niederdruckpumpe zur Kraftstoffversorgung der Einlassventile, einer Einrichtung zur Verstellung der Einspritzverstellung und Hilfsantrieben auf.

Mögliche Störungen

Wie bereits deutlich wurde, ist die Dieselkraftstoffpumpe eines der komplexesten und kritischsten Motorgeräte. Das Kolbenpaar, eigentlich das Herzstück der Einheit, ist ein hochpräzises Teil, dessen geringster Verschleiß sofort sichtbar wird schlechte qualität arbeit – erhöhtes Rauschen, übermäßiger Kraftstoffverbrauch, Vibrationen und instabiler Betrieb in allen Modi. Der wichtigste und wichtigste Grund für Verschleiß ist Kraftstoff von schlechter Qualität.

Dieselkraftstoff selbst ist bereits ein Produkt der primären Destillation von Öl, daher sind seine Eigenschaften per Definition schlechter als bei jedem Benzin, jedoch werden sehr hohe Anforderungen an seine Reinigung gestellt, aber leider nicht immer und nicht überall. Daher sind es der Schmutz und die schweren Partikel im Kraftstoff sowie das Wasser, die am stärksten sind gemeinsamer Grund Ausfall der Einspritzpumpe. Altes Dieselöl kann eine weitere Störungsursache sein. Leider ist die Komplexität moderner Pumpen so groß, dass es fast unmöglich ist, sie selbst zu reparieren.

Reparatur der Einspritzpumpe

Jeder Reparatur geht eine Diagnose der Einspritzpumpe voraus. Sie wird am besten in Technikzentren durchgeführt, die speziell auf die Reparatur einer Diesel-Hochdruckpumpe spezialisiert sind. Einige Elemente der Fehlerbehebung können jedoch von Hand durchgeführt werden. Generell ist zu berücksichtigen, dass aufgrund des komplexeren Aufbaus des Antriebssystems mehr Gründe für die Fehlfunktion des Motors bei einem Dieselmotor vorliegen können. Schwebende Drehzahlen während des Warmlaufs des Motors weisen fast immer auf Verschleiß am Kolbenpaar hin. Abgenutzte Pumpe-Düse-Einspritzdüsen bei LKWs können auch zu übermäßigem Kraftstoffverbrauch und schwarzen Abgasen führen. Ein weiterer Grund für den instabilen Betrieb des Motors kann eine Fehlfunktion oder ein Verschleiß der Elektropumpe sowie eine Überhitzung des Motors aufgrund unzureichender Leistung der Wasserpumpe im Kühlsystem sein.

Auf diese Weise, Reparatur der Benzinpumpe Es ist sehr wünschenswert, an Servicestationen sowie Diagnose, Wartung und Austausch durchzuführen verschlissene Teile Wenn Sie über die erforderlichen Kenntnisse und Erfahrungen verfügen, können Sie dies selbst tun.

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Das Gerät und das Funktionsprinzip einer mechanischen Einspritzpumpe

Je nach Ausführung der Einspritzpumpe gibt es die folgenden Typen: Inline, Verteilung und Hauptleitung. Bei der Auslegung der Reiheneinspritzpumpe werden entsprechend der Zylinderzahl des Motors Kolbenpaare verwendet. Kolbenpaare befinden sich im Pumpengehäuse, das über Kanäle für Kraftstoffauslass und -versorgung verfügt. Der Kolben wird von der Nockenwelle angetrieben, die wiederum von der Kurbelwelle angetrieben wird. Die Stößel werden durch Federn gegen die Wellennocken gedrückt.

Der Nocken der rotierenden Welle wirkt auf den Stößelstößel. Dies wiederum bewegt sich die Hülse nach oben und schließt nacheinander die Auslass- und Einlassöffnungen. Dadurch wird der erforderliche Druck zum Öffnen des Auslassventils erzeugt, wonach der Kraftstoff zu einem bestimmten Injektor fließt. Eine solche Pumpe wurde beispielsweise beim Dieselmotor CD20 verwendet. Nissan- ein echtes "Arbeitspferd" der späten Achtziger - Anfang der Neunziger. CD20 und seine Modifikationen sind unter der Motorhaube vieler Autos zu sehen - to Nissan-Beispiel Sunny, Serena, Bluebird und so weiter. Es gab andere Diesel Nissan-Motoren mit mechanischer Einspritzpumpe. Davon abgesehen ist Nissan bei weitem nicht das einzige Beispiel. Mechanische Einspritzpumpen sind bei älteren Modellen fast aller Hersteller zu finden.

Vor- und Nachteile einer mechanischen Einspritzpumpe

Eine mechanische Einspritzpumpe hat mehrere Vorteile. Zum Beispiel hängt seine Arbeit nicht vom Staat ab Bordnetz Auto, für das es Fans von Rallye-Raids auf Geländewagen sehr mögen, die oft in die Flussfurt stürmen und den Motor mit Wasser überfluten müssen. Solche Pumpen haben auch Nachteile: Widersprüchlichkeit mit modernen Öko-Standards, geringer Wirkungsgrad, geringer Einspritzdruck. Der Hauptnachteil ist die Abhängigkeit des Pumpenbetriebs von der Qualität des Dieselkraftstoffs - Tatsache ist, dass in mechanische Einspritzpumpe Kraftstoff wirkt als Schmiermittel, und wenn Fremdkörper oder Wasser eindringen, nimmt der Pumpenverschleiß schnell zu. Die Einspritzpumpe ist eine komplexe, hochpräzise Einheit, deren Reparaturkosten sehr günstig sind.

Fragen zum Betrieb einer mechanischen Einspritzpumpe

Wie bereits erwähnt, sind mechanische Einspritzpumpen langlebig und zuverlässig. Funktionsstörungen machen sich eher selten bemerkbar und sind hauptsächlich auf die Verwendung von minderwertigem Dieselkraftstoff, Motoröl oder auf Hohe Laufleistung... Teile der mechanischen Regler- und Kolbenbaugruppen verschleißen am ehesten. Die wichtigsten Anzeichen für einen Ausfall von Injektoren und einer Hochdruckpumpe sind: Rauchentwicklung, Startschwierigkeiten, erhöhter Kraftstoffverbrauch, instabiler Leerlauf, Fremdgeräusche, in Form eines Rucks oder verzögert, reagiert auf das Drücken des Gaspedals, eine Leistungsminderung.

Die Kraftstoffpumpe (abgekürzt als Einspritzpumpe) ist für folgende Funktionen ausgelegt - Versorgung brennbares Gemisch unter hohem Druck im Kraftstoffsystem des Verbrennungsmotors, sowie seine Einspritzung zu bestimmten Zeiten zu regeln. Deshalb gilt die Kraftstoffpumpe als am meisten wichtiges Gerät für Diesel- und Benzinmotoren.

In Dieselmotoren werden natürlich meist Hochdruck-Kraftstoffpumpen eingesetzt. Und bei Benzinmotoren finden sich Einspritzpumpen nur in solchen Aggregaten, bei denen eine Direkteinspritzung verwendet wird. In diesem Fall ist die Pumpe in Benzinmotor arbeitet mit einer viel geringeren Last, da ein so hoher Druck wie bei einem Dieselmotor nicht benötigt wird.

Die wesentlichen Konstruktionselemente der Kraftstoffpumpe sind ein Plunger (Kolben) und ein Zylinder (Hülse) kleiner Baugröße, die mit hoher Präzision zu einem einzigen Plungersystem (Paar) aus hochfestem Stahl zusammengefasst sind.

Tatsächlich ist die Herstellung eines Kolbenpaares eine ziemlich schwierige Aufgabe, die spezielle hochpräzise Maschinen erfordert. Für das ganze Die Sowjetunion es gab, wenn man sich erinnert, nur eine Pflanze, die Kolbenpaare produzierte.

Wie in unserem Land heute Kolbenpaare hergestellt werden, sehen Sie in diesem Video:

Zwischen dem Kolbenpaar ein sehr kleine Lücke, die sogenannte Präzisionspaarung. Dies wird im Video perfekt gezeigt, wenn der Kolben sehr sanft in den Zylinder eindringt und unter seinem eigenen Gewicht schwebt.

Die Kraftstoffpumpe dient also, wie bereits erwähnt, nicht nur der rechtzeitigen Zufuhr des brennbaren Gemisches zu Kraftstoffsystem, sondern auch je nach Motortyp über die Injektoren in die Zylinder zu verteilen.

Die Injektoren sind das Bindeglied in dieser Kette, sie sind also über Rohrleitungen mit der Pumpe verbunden. Die Injektoren sind mit einem unteren Zerstäuberteil mit kleinen Löchern für eine effiziente Kraftstoffeinspritzung mit ihrer weiteren Zündung mit dem Brennraum verbunden. Der Vorlaufwinkel ermöglicht es, den genauen Zeitpunkt der Einspritzung des Fahrzeugs in den Brennraum zu bestimmen.

Arten von Kraftstoffpumpen

Abhängig von den Konstruktionsmerkmalen gibt es drei Haupttypen von Einspritzpumpen - Verteilung, Inline, Haupt.

Inline-Einspritzpumpe

Diese Art von Hochdruck-Kraftstoffpumpe ist mit nebeneinander angeordneten Kolbenpaaren ausgestattet (daher der Name). Ihre Anzahl entspricht strikt der Anzahl der Arbeitszylinder des Motors.

Somit liefert ein Kolbenpaar Kraftstoff an einen Zylinder.

Die Brüden werden in ein Pumpengehäuse mit Ein- und Auslasskanälen eingebaut. Der Kolben wird über eine Nockenwelle gestartet, die wiederum mit der Kurbelwelle verbunden ist, von der die Drehung übertragen wird.

Die Nockenwelle der Pumpe wirkt, wenn sie von den Nocken gedreht wird, auf die Kolbenstößel und zwingt sie, sich in den Pumpenbuchsen zu bewegen. Dabei werden die Einlass- und Auslassöffnungen abwechselnd geöffnet und geschlossen. Wenn sich der Kolben die Hülse nach oben bewegt, wird Druck erzeugt, um das Auslassventil zu öffnen, durch das unter Druck stehender Kraftstoff durch die Kraftstoffleitung zu einem bestimmten Injektor geleitet wird.

Der Zeitpunkt der Kraftstoffzufuhr und die Anpassung der zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigten Menge können entweder mit mechanische Vorrichtung oder elektronisch. Eine solche Einstellung ist erforderlich, um die Kraftstoffzufuhr zu den Motorzylindern in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehzahl (Motordrehzahl) einzustellen.

Die mechanische Steuerung erfolgt über eine spezielle Fliehkraftkupplung, die an der Nockenwelle befestigt ist. Das Funktionsprinzip einer solchen Kupplung ist in Gewichte eingeschlossen, die sich im Inneren der Kupplung befinden und sich unter Fliehkrafteinwirkung bewegen können.

Die Fliehkraft ändert sich mit einer Erhöhung (oder Verringerung) der Motordrehzahl, wodurch die Gewichte entweder zu den Außenkanten der Kupplung divergieren oder sich wieder der Achse nähern. Dies führt zu einer Verschiebung der Nockenwelle gegenüber dem Antrieb, weshalb sich die Betriebsart der Kolben ändert und dementsprechend bei einer Erhöhung der Kurbelwellendrehzahl des Motors eine frühe Kraftstoffeinspritzung vorgesehen ist und eine späte, wie Sie es vermutet haben, mit abnehmender Geschwindigkeit.

Inline-Kraftstoffpumpen sind äußerst zuverlässig. Sie werden mit Motoröl aus dem Motorschmiersystem geschmiert. Sie sind überhaupt nicht wählerisch in Bezug auf die Qualität des Kraftstoffs. Bis heute ist der Einsatz solcher Pumpen aufgrund ihrer Sperrigkeit eingeschränkt. LKW Mitte und große Tragfähigkeit... Bis etwa 2000 wurden sie auch bei leichten Dieselmotoren eingesetzt.

Verteilereinspritzpumpe

Anders als eine Reihenhochdruckpumpe kann eine Verteilereinspritzpumpe je nach Motorvolumen und entsprechend benötigtem Kraftstoffvolumen einen oder zwei Kolben aufweisen.

Und diese ein oder zwei Kolben bedienen alle Zylinder des Motors, die 4 und 6 und 8 und 12 sein können. Aufgrund seiner Konstruktion im Vergleich zu Inline-Einspritzpumpen, ist die Verteilerpumpe kompakter und leichter und fördert dennoch gleichmäßigeren Kraftstoff.

Zum Hauptnachteil dieser Art Pumpen können auf ihre relative Zerbrechlichkeit zurückgeführt werden. Verteilerpumpen werden nur in Pkw verbaut.

Die Verteilereinspritzpumpe kann mit verschiedenen Arten von Kolbenantrieben ausgestattet werden. Alle diese Antriebsarten sind Nocken und sind: Ende, intern, extern.

Am effektivsten sind End- und Innenantriebe, die frei von Belastungen durch Kraftstoffdruck auf der Antriebswelle sind, wodurch sie etwas länger als Pumpen mit externem Nockenantrieb dienen.

Bemerkenswert ist übrigens, dass importierte Pumpen von Bosch und Lucas, die am häufigsten in der Automobilindustrie verwendet werden, nur mit einem Endantrieb und einem internen Antrieb ausgestattet sind, während der externe Antrieb von Pumpen der ND-Serie übernommen wird der heimischen Produktion.

Endnockenantrieb

Bei diesem Antriebstyp in Bosch-Pumpen VE, das Hauptelement ist ein Verteilerkolben, der dazu dient, Druck zu erzeugen und Kraftstoff in den Kraftstoffzylindern zu verteilen. Dabei führt der Verteilerstößel bei Drehbewegungen der Nockenscheibe Dreh- und Hubbewegungen aus.

Die Hin- und Herbewegung des Kolbens erfolgt gleichzeitig mit der Drehung der Nockenscheibe, die sich auf die Rollen stützend entlang des feststehenden Rings entlang des Radius bewegt, dh wie um ihn herumläuft.

Die Wirkung der Unterlegscheibe auf den Kolben sorgt für einen hohen Kraftstoffdruck. Die Rückkehr des Kolbens in seinen ursprünglichen Zustand erfolgt dank des Federmechanismus.

Die Kraftstoffverteilung in den Zylindern erfolgt dadurch, dass die Antriebswelle die Drehbewegung des Kolbens übernimmt.

Die zugeführte Kraftstoffmenge kann über eine elektronische (Magnetventil) oder mechanische (Fliehkraftkupplung) Einrichtung bereitgestellt werden. Die Verstellung erfolgt durch Drehen eines feststehenden (nicht rotierenden) Stellrings um einen bestimmten Winkel.

Der Pumpenbetriebszyklus besteht aus folgenden Phasen: Einspritzen eines Teils des Kraftstoffs in den Suprakolbenraum, Druckaufbau durch Kompression und Verteilung des Kraftstoffs auf die Zylinder. Dann kehrt der Kolben in seine ursprüngliche Position zurück und der Zyklus wird erneut wiederholt.

Interner Nockenantrieb

Der interne Antrieb wird in Rotations-Verteiler-Einspritzpumpen eingesetzt, z. B. in Pumpen Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC... Bei diesem Pumpentyp erfolgt die Kraftstoffzufuhr und -verteilung über zwei Geräte: einen Kolben und einen Verteilerkopf.

Die Nockenwelle ist mit zwei gegenüberliegenden Kolben ausgestattet, die den Kraftstoffeinspritzvorgang gewährleisten, je kleiner der Abstand, desto höher der Kraftstoffdruck. Nach dem Druckaufbau strömt der Kraftstoff durch die Kanäle des Verteilerkopfes durch die Druckventile zu den Injektoren.

Die Kraftstoffversorgung der Kolben erfolgt durch eine spezielle Druckerhöhungspumpe, die je nach Bauart unterschiedlich sein kann. Es kann entweder eine Zahnradpumpe oder eine Drehschieberpumpe sein. Die Druckerhöhungspumpe befindet sich im Pumpengehäuse und wird von der Antriebswelle angetrieben. Eigentlich ist es direkt auf dieser Welle verbaut.

Wir werden keine Verteilerpumpe mit externem Antrieb in Betracht ziehen, da ihr Stern höchstwahrscheinlich kurz vor Sonnenuntergang steht.

Haupteinspritzpumpe

Diese Art von Kraftstoffpumpe wird für das Versorgungssystem verwendet Kraftstoff Common Schiene, in der sich der Kraftstoff zunächst im Kraftstoffverteiler... Die Hauptpumpe ist in der Lage, eine hohe Kraftstoffversorgung bereitzustellen - über 180 MPa.

Die Hauptpumpe kann ein-, zwei- oder dreikolbenig sein. Der Kolbenantrieb erfolgt durch eine Nockenscheibe oder Welle (natürlich auch eine Nocke), die in der Pumpe rotieren, also rotieren.

Dabei bewegt sich der Stößel in einer bestimmten Stellung der Nocken unter Federwirkung nach unten. In diesem Moment dehnt sich die Kompressionskammer aus, wodurch der Druck in ihr abnimmt und ein Unterdruck entsteht, der das Einlassventil zum Öffnen zwingt, durch das der Kraftstoff in die Kammer gelangt.

Das Anheben des Kolbens geht mit einer Erhöhung des Kammerinnendrucks und dem Schließen des Einlassventils einher. Bei Erreichen des eingestellten Drucks der Pumpe öffnet das Auslassventil, durch das Kraftstoff in das Rail gepumpt wird.

In der Hauptpumpe wird die Kraftstoffzufuhr durch ein Dosierventil (das um die erforderliche Menge geöffnet oder geschlossen wird) über eine Elektronik gesteuert.