Καύσιμο μεταφοράς - Ενισχυτική Αντλία

Η αντλία καυσίμου ή η αντλία παροχής καυσίμου είναι ένα στοιχείο του κυκλώματος καυσίμου του κινητήρα που μεταφέρει το καύσιμο από τη δεξαμενή σε άλλα μέρη του κυκλώματος καυσίμου. Σήμερα, πρόκειται κυρίως για αντλίες ψεκασμού (υψηλής πίεσης) - κινητήρες άμεσου ψεκασμού. Σε παλαιότερους κινητήρες (έμμεσος ψεκασμός βενζίνης) ήταν άμεσος ψεκασμός ή ακόμα και σε παλαιότερα αυτοκίνητα καρμπυρατέρ (θάλαμος πλωτήρα).

Η αντλία καυσίμου στα αυτοκίνητα μπορεί να κινηθεί μηχανικά, υδραυλικά ή ηλεκτρικά.

Μηχανοκίνητες αντλίες καυσίμου

Αντλία διαφράγματος

Οι παλαιότεροι βενζινοκινητήρες εξοπλισμένοι με καρμπυρατέρ συνήθως χρησιμοποιούν μια αντλία διαφράγματος (πίεση εκκένωσης 0,02 έως 0,03 MPa) η οποία ελέγχεται μηχανικά από έναν έκκεντρο μηχανισμό (ωθητήρας, μοχλός και έκκεντρος). Όταν το καρμπυρατέρ γεμίσει επαρκώς με καύσιμο, η βαλβίδα της βελόνας του θαλάμου πλωτήρα κλείνει, η βαλβίδα εξαγωγής της αντλίας ανοίγει και η γραμμή εκκένωσης παραμένει υπό πίεση, γεγονός που διατηρεί το διάφραγμα στην ακραία θέση του μηχανισμού. Η μεταφορά καυσίμων έχει διακοπεί. Ακόμα κι αν ο έκκεντρος μηχανισμός εξακολουθεί να λειτουργεί (ακόμα και με τον κινητήρα σε λειτουργία), το ελατήριο που καθορίζει τη διαδρομή εκκένωσης του διαφράγματος της αντλίας παραμένει συμπιεσμένο. Όταν ανοίγει η βαλβίδα της βελόνας, η πίεση στη γραμμή εκκένωσης της αντλίας πέφτει και το διάφραγμα, ωθούμενο από το ελατήριο, κάνει μια διαδρομή εκκένωσης, η οποία πάλι στηρίζεται στη ράβδο ώθησης ή στο μοχλό του έκκεντρου μηχανισμού ελέγχου, ο οποίος συμπιέζει το ελατήριο μαζί με το διάφραγμα και αντλεί καύσιμο από τη δεξαμενή στον θάλαμο πλωτήρα.

αντλία γραναζιών

Η γραναζωτή αντλία μπορεί επίσης να κινηθεί μηχανικά. Βρίσκεται είτε απευθείας στην αντλία υψηλής πίεσης, όπου μοιράζεται τον κινητήρα μαζί της, είτε βρίσκεται χωριστά και έχει τη δική του μηχανική κίνηση. Η γραναζωτή αντλία κινείται μηχανικά μέσω συμπλέκτη, γρανάζι ή οδοντωτό ιμάντα. Η γραναζωτή αντλία είναι απλή, μικρή σε μέγεθος, ελαφριά σε βάρος και εξαιρετικά αξιόπιστη. Συνήθως χρησιμοποιείται εσωτερική γραναζωτή αντλία, η οποία, λόγω του ειδικού γραναζιού, δεν απαιτεί πρόσθετα στοιχεία στεγανοποίησης για τη σφράγιση των επιμέρους χώρων (θαλάμων) μεταξύ των δοντιών και των κενών μεταξύ των δοντιών. Η βάση είναι δύο κοινά εμπλεκόμενα γρανάζια που περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Μεταφέρουν το καύσιμο μεταξύ των δοντιών από την πλευρά αναρρόφησης στην πλευρά πίεσης. Η επιφάνεια επαφής μεταξύ των τροχών εμποδίζει την επιστροφή καυσίμου. Ο εσωτερικός εξωτερικός γραναζωτός τροχός συνδέεται με έναν μηχανικά κινούμενο άξονα (κινητήρα) που κινεί τον εξωτερικό εσωτερικό γραναζωτό τροχό. Τα δόντια σχηματίζουν κλειστούς θαλάμους μεταφοράς που κυκλικά μειώνονται και αυξάνονται. Οι θάλαμοι μεγέθυνσης συνδέονται με το άνοιγμα εισόδου (αναρρόφησης), οι θάλαμοι μείωσης συνδέονται με το άνοιγμα εξόδου (εκκένωσης). Η αντλία με εσωτερικό κιβώτιο ταχυτήτων λειτουργεί με πίεση κατάθλιψης έως και 0,65 MPa. Η ταχύτητα της αντλίας, και επομένως η ποσότητα του καυσίμου που μεταφέρεται, εξαρτάται από την ταχύτητα του κινητήρα και επομένως ελέγχεται από μια βαλβίδα γκαζιού στην πλευρά αναρρόφησης ή μια βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης στην πλευρά της πίεσης.

Ηλεκτροκίνητες αντλίες καυσίμου

Ανά τοποθεσία χωρίζονται σε:

• αντλίες σε σειρά,
• αντλίες στη δεξαμενή καυσίμου (In-Tank).

In-Line σημαίνει ότι η αντλία μπορεί να βρίσκεται σχεδόν οπουδήποτε στη γραμμή καυσίμου χαμηλής πίεσης. Το πλεονέκτημα είναι η ευκολότερη αντικατάσταση-επισκευή σε περίπτωση βλάβης, το μειονέκτημα είναι η ανάγκη για κατάλληλο και ασφαλές μέρος σε περίπτωση βλάβης - διαρροή καυσίμου. Η υποβρύχια αντλία (In-Tank) είναι ένα αφαιρούμενο μέρος της δεξαμενής καυσίμου. Τοποθετείται στην κορυφή της δεξαμενής και είναι συνήθως μέρος της μονάδας καυσίμου, η οποία περιλαμβάνει, για παράδειγμα, ένα φίλτρο καυσίμου, ένα υποβρύχιο δοχείο και έναν αισθητήρα στάθμης καυσίμου.

Η ηλεκτρική αντλία καυσίμου βρίσκεται τις περισσότερες φορές στη δεξαμενή καυσίμου. Παίρνει καύσιμο από τη δεξαμενή και το παραδίδει στην αντλία υψηλής πίεσης (άμεσος ψεκασμός) ή στα μπεκ. Πρέπει να διασφαλίζει ότι ακόμη και σε ακραίες καταστάσεις (οδήγηση με τέρμα γκάζι σε υψηλές εξωτερικές θερμοκρασίες) δεν δημιουργούνται φυσαλίδες στη γραμμή παροχής καυσίμου λόγω της υψηλής υποπίεσης. Ως αποτέλεσμα, δεν θα πρέπει να υπάρχει δυσλειτουργία του κινητήρα λόγω της εμφάνισης φυσαλίδων καυσίμου. Οι ατμοί των φυσαλίδων εκκενώνονται πίσω στη δεξαμενή καυσίμου μέσω του αεραγωγού της αντλίας. Η ηλεκτρική αντλία ενεργοποιείται όταν η ανάφλεξη είναι ανοιχτή (ή η πόρτα του οδηγού είναι ανοιχτή). Η αντλία λειτουργεί για περίπου 2 δευτερόλεπτα και δημιουργεί υπερβολική πίεση στη γραμμή καυσίμου. Κατά τη θέρμανση, στην περίπτωση των κινητήρων ντίζελ, η αντλία απενεργοποιείται για να μην φορτωθεί άσκοπα η μπαταρία. Η αντλία ανάβει ξανά μόλις ξεκινήσει ο κινητήρας. Οι ηλεκτροκίνητες αντλίες καυσίμου μπορούν να συνδεθούν στο σύστημα ακινητοποίησης ή συναγερμού του οχήματος και να ελέγχονται από τη μονάδα ελέγχου. Έτσι, η μονάδα ελέγχου εμποδίζει την ενεργοποίηση (τροφοδοσία τάσης) της αντλίας καυσίμου σε περίπτωση μη εξουσιοδοτημένης χρήσης του οχήματος.

Η ηλεκτρική αντλία καυσίμου αποτελείται από τρία κύρια μέρη:

• ηλεκτρικός κινητήρας,
• η ίδια η αντλία,
• κάλυμμα σύνδεσης.

Το κάλυμμα σύνδεσης έχει ενσωματωμένες ηλεκτρικές συνδέσεις και εξάρτημα ψεκασμού καυσίμου. Περιλαμβάνει επίσης μια βαλβίδα ελέγχου που διατηρεί το καύσιμο ντίζελ στη γραμμή καυσίμου ακόμα και μετά την απενεργοποίηση της αντλίας καυσίμου.

Από σχεδιαστική άποψη, χωρίζουμε τις αντλίες καυσίμου σε:

• οδοντιατρικός
• φυγόκεντρος (με πλευρικά κανάλια),
• βίδα
• πτέρυγα.

Αντλία με γρανάζια

Δομικά, μια ηλεκτρικά κινούμενη γραναζωτή αντλία είναι παρόμοια με μια μηχανικά κινούμενη γραναζωτή αντλία. Ο εσωτερικός εξωτερικός τροχός συνδέεται με έναν ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος κινεί τον εξωτερικό εσωτερικό τροχό.

Βιδωτή αντλία

Σε αυτόν τον τύπο αντλίας, το καύσιμο αναρροφάται και εκκενώνεται από ένα ζεύγος αντίθετα περιστρεφόμενων ρότορες με ελικοειδή γρανάζια. Οι ρότορες εμπλέκονται με πολύ λίγο πλευρικό παιχνίδι και είναι τοποθετημένοι κατά μήκος στο περίβλημα της αντλίας. Η σχετική περιστροφή των οδοντωτών ρότορων δημιουργεί έναν χώρο μεταφοράς με μεταβλητό όγκο, ο οποίος κινείται ομαλά στην αξονική διεύθυνση καθώς οι ρότορες περιστρέφονται. Στην περιοχή εισόδου καυσίμου, ο χώρος μεταφοράς αυξάνεται και στην περιοχή εξόδου μειώνεται, γεγονός που δημιουργεί πίεση κατάθλιψης έως και 0,4 MPa. Λόγω του σχεδιασμού της, η βιδωτή αντλία χρησιμοποιείται συχνά ως αντλία συνεχούς ροής.

Αντλία με ρολό πτερυγίων

Στο περίβλημα της αντλίας τοποθετείται έκκεντρα τοποθετημένος ρότορας (δίσκος) με ακτινικές αυλακώσεις γύρω από την περιφέρειά του. Στις αυλακώσεις ολίσθησης τοποθετούνται κύλινδροι, σχηματίζοντας τα λεγόμενα φτερά του ρότορα. Όταν περιστρέφεται, δημιουργείται μια φυγόκεντρη δύναμη, πιέζοντας τους κυλίνδρους στο εσωτερικό του περιβλήματος της αντλίας. Κάθε αυλάκωση οδηγεί ελεύθερα έναν κύλινδρο, με τους κυλίνδρους να λειτουργούν ως σφράγισμα κυκλοφορίας. Μεταξύ των δύο κυλίνδρων και της τροχιάς δημιουργείται ένας κλειστός χώρος (θάλαμος). Αυτοί οι χώροι αυξάνονται κυκλικά (αναρροφάται το καύσιμο) και μειώνονται (το καύσιμο εξαναγκάζεται να βγει). Με αυτόν τον τρόπο, το καύσιμο μεταφέρεται από τη θύρα εισόδου (αναρρόφησης) στη θύρα εξόδου (εξόδου). Η αντλία πτερυγίων παρέχει πίεση εκκένωσης έως και 0,65 MPa. Η ηλεκτρική αντλία κυλίνδρων χρησιμοποιείται κυρίως σε επιβατικά αυτοκίνητα και ελαφρά επαγγελματικά οχήματα. Λόγω του σχεδιασμού του είναι κατάλληλο για χρήση ως αντλία In-Tank και βρίσκεται απευθείας στη δεξαμενή.

A - κάλυμμα σύνδεσης, B - ηλεκτροκινητήρας, C - στοιχείο άντλησης, 1 - έξοδος, εκκένωση, 2 - οπλισμός κινητήρα, 3 - στοιχείο άντλησης, 4 - περιοριστής πίεσης, 5 - είσοδος, αναρρόφηση, 6 - βαλβίδα αντεπιστροφής.

1 - αναρρόφηση, 2 - ρότορας, 3 - κύλινδρος, 4 - πλάκα βάσης, 5 - έξοδος, εκκένωση.

Φυγοκεντρική αντλία

Το σώμα της αντλίας περιέχει έναν ρότορα με πτερύγια, ο οποίος μετακινεί το καύσιμο από το κέντρο προς την περιφέρεια με περιστροφή και την επακόλουθη δράση φυγόκεντρων δυνάμεων. Η πίεση στο κανάλι πλευρικής πίεσης αυξάνεται συνεχώς, δηλ. πρακτικά χωρίς διακυμάνσεις (παλμούς) και φτάνει τα 0,2 MPa. Αυτός ο τύπος αντλίας χρησιμοποιείται ως το πρώτο στάδιο (προ-στάδιο) στην περίπτωση αντλίας δύο σταδίων για τη δημιουργία πίεσης για την απαέρωση του καυσίμου. Στην περίπτωση μιας αυτόνομης εγκατάστασης χρησιμοποιείται φυγοκεντρική αντλία με μεγάλο αριθμό πτερυγίων ρότορα, η οποία παρέχει πίεση εκκένωσης έως και 0,4 MPa.

Αντλία καυσίμου δύο σταδίων

Στην πράξη, μπορείτε επίσης να βρείτε μια αντλία καυσίμου δύο σταδίων. Αυτό το σύστημα συνδυάζει διαφορετικούς τύπους αντλιών σε μία αντλία καυσίμου. Το πρώτο στάδιο της αντλίας καυσίμου αποτελείται συνήθως από μια φυγόκεντρη αντλία χαμηλής πίεσης που αναρροφά το καύσιμο και δημιουργεί μια ελαφρά πίεση, απαερώνοντας έτσι το καύσιμο. Η κεφαλή της αντλίας χαμηλής πίεσης του πρώτου σταδίου εισάγεται στην είσοδο (αναρρόφηση) της δεύτερης αντλίας με υψηλότερη πίεση εξόδου. Το δεύτερο - η κύρια αντλία είναι συνήθως γραναζωτή και στην έξοδο της δημιουργείται η απαραίτητη πίεση καυσίμου για ένα δεδομένο σύστημα καυσίμου. Μεταξύ των αντλιών (εκκένωση της 1ης αντλίας με αναρρόφηση της 2ης αντλίας) υπάρχει ενσωματωμένη βαλβίδα εκτόνωσης υπερπίεσης για την αποφυγή υδραυλικής υπερφόρτωσης της κύριας αντλίας καυσίμου.

Υδραυλικές αντλίες

Αυτός ο τύπος αντλίας χρησιμοποιείται κυρίως σε σύνθετες - κατακερματισμένες δεξαμενές καυσίμων. Αυτό συμβαίνει επειδή σε μια κατακερματισμένη δεξαμενή μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια του ανεφοδιασμού (σε μια καμπύλη) το καύσιμο να υπερχειλίσει σε μέρη πέρα ​​από την εμβέλεια αναρρόφησης της αντλίας καυσίμου, επομένως είναι συχνά απαραίτητη η μεταφορά καυσίμου από το ένα μέρος της δεξαμενής στο άλλο. . Για αυτό, για παράδειγμα, μια αντλία εκτίναξης. Η ροή καυσίμου από την ηλεκτρική αντλία καυσίμου αντλεί καύσιμο από τον πλευρικό θάλαμο της δεξαμενής καυσίμου μέσω του ακροφυσίου του εκτοξευτήρα και στη συνέχεια το μεταφέρει περαιτέρω στη δεξαμενή μεταφοράς.

Εξαρτήματα για αντλίες καυσίμου

Ψύξη καυσίμου

Στα συστήματα ψεκασμού PD και Common Rail, το αναλωμένο καύσιμο μπορεί να φτάσει σε σημαντικές θερμοκρασίες λόγω υψηλής πίεσης, επομένως είναι απαραίτητο να ψύξετε το καύσιμο πριν το επιστρέψετε στη δεξαμενή καυσίμου. Το υπερβολικά ζεστό καύσιμο που επιστρέφει στη δεξαμενή καυσίμου μπορεί να προκαλέσει ζημιά τόσο στη δεξαμενή όσο και στον αισθητήρα στάθμης καυσίμου. Το καύσιμο ψύχεται σε ένα ψυγείο καυσίμου, το οποίο βρίσκεται κάτω από το δάπεδο του οχήματος. Το ψυγείο καυσίμου έχει ένα σύστημα διαμήκων κατευθυνόμενων καναλιών μέσω των οποίων ρέει το επιστρεφόμενο καύσιμο. Το ίδιο το ψυγείο ψύχεται από αέρα που ρέει γύρω από το ψυγείο.

Βαλβίδες εξαγωγής, κάνιστρο ενεργού άνθρακα

Η βενζίνη είναι ένα πολύ πτητικό υγρό και όταν χύνεται στη δεξαμενή και περνά μέσα από την αντλία, σχηματίζονται ατμοί και φυσαλίδες βενζίνης. Για να αποτραπεί η διαφυγή αυτών των ατμών καυσίμου από τη δεξαμενή και τον εξοπλισμό ανάμειξης, χρησιμοποιείται ένα κλειστό σύστημα καυσίμου εξοπλισμένο με φιάλη ενεργού άνθρακα. Οι ατμοί της βενζίνης που σχηματίζονται κατά τη λειτουργία, αλλά και όταν ο κινητήρας είναι σβηστός, δεν μπορούν να διαφύγουν απευθείας στο περιβάλλον, αλλά δεσμεύονται και φιλτράρονται μέσω δοχείου ενεργού άνθρακα. Ο ενεργός άνθρακας έχει τεράστια έκταση (1 γραμμάριο περίπου 1000 m) λόγω του πολύ πορώδους του σχήματος.²) που δεσμεύει αέριο καύσιμο - βενζίνη. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, δημιουργείται αρνητική πίεση από έναν λεπτό σωλήνα που εκτείνεται από την είσοδο του κινητήρα. Λόγω του κενού, μέρος του αέρα εισαγωγής περνά από το δοχείο αναρρόφησης μέσω του δοχείου ενεργού άνθρακα. Οι αποθηκευμένοι υδρογονάνθρακες αναρροφούνται και το αναρροφούμενο υγροποιημένο καύσιμο τροφοδοτείται πίσω στη δεξαμενή μέσω της βαλβίδας αναγέννησης. Η εργασία, φυσικά, ελέγχεται από τη μονάδα ελέγχου.