Transportno gorivo - pumpa za povišenje tlaka

Pumpa za gorivo ili pumpa za dovod goriva je sastavni dio kruga goriva motora koji prenosi gorivo iz spremnika u druge dijelove kruga goriva. Danas su to uglavnom pumpe za ubrizgavanje (visokotlačne) – motori s izravnim ubrizgavanjem. Kod starijih motora (indirektno ubrizgavanje benzina) to je bila izravna mlaznica ili čak kod starijih automobila karburator (komora s plovkom).

Pumpa za gorivo u automobilima može se pokretati mehanički, hidraulički ili električno.

Pumpe za gorivo s mehaničkim pogonom

Membranska pumpa

Stariji benzinski motori opremljeni rasplinjačima obično koriste membransku pumpu (tlak ispuštanja 0,02 do 0,03 MPa), kojom se mehanički upravlja ekscentričnim mehanizmom (potiskivač, poluga i ekscentrik). Kad je rasplinjač dovoljno napunjen gorivom, igličasti ventil plovne komore se zatvara, izlazni ventil pumpe se otvara, a potisni vod ostaje pod tlakom kako bi držao membranu u krajnjem položaju mehanizma. Prijevoz goriva je prekinut. Čak i ako ekscentrični mehanizam još uvijek radi (čak i kad motor radi), opruga koja fiksira potisni hod membrane pumpe ostaje stisnuta. Kad se igličasti ventil otvori, tlak u ispusnom vodu pumpe pada, a membrana, pritisnuta oprugom, stvara prazni hod, koji opet počiva na potiskivaču ili poluzi ekscentričnog upravljačkog mehanizma, koji zajedno sabija oprugu dijafragmu i usisava gorivo iz spremnika u komoru plovka.

zupčasta pumpa

Zupčasta pumpa može imati i mehanički pogon. Nalazi se ili izravno u visokotlačnoj pumpi, gdje s njom dijeli pogon, ili se nalazi odvojeno i ima vlastiti mehanički pogon. Zupčasta pumpa se pokreće mehanički preko spojke, zupčanika ili zupčastog remena. Zupčasta pumpa je jednostavna, male veličine, male težine i vrlo pouzdana. Obično se koristi interna zupčasta pumpa, koja zbog posebnog zupčanika ne zahtijeva nikakve dodatne brtvene elemente za brtvljenje pojedinačnih prostora (komora) između zuba i razmaka između zuba. Osnova su dva međusobno spojena zupčanika koji se okreću u suprotnim smjerovima. Oni prenose gorivo između zubaca s usisne na tlačnu stranu. Kontaktna površina između kotača sprječava povrat goriva. Unutarnji vanjski zupčanik povezan je s mehanički pogonjenom osovinom (koju pokreće motor) koja pokreće vanjski unutarnji zupčanik. Zubi tvore zatvorene transportne komore koje se ciklički smanjuju i povećavaju. Komore za povećanje spojene su na ulazni (usisni) otvor, a redukcijske komore spojene su na izlazni (ispusni) otvor. Crpka s unutarnjim mjenjačem radi s tlakom pražnjenja do 0,65 MPa. Brzina pumpe, a time i količina transportiranog goriva, ovisi o brzini motora, te se stoga kontrolira prigušnim ventilom na usisnoj strani ili sigurnosnim ventilom na tlačnoj strani.

Pumpe za gorivo na električni pogon

Prema lokaciji dijele se na:

• linijske pumpe,
• pumpe u spremniku za gorivo (u spremniku).

In-Line znači da se pumpa može postaviti gotovo bilo gdje na niskotlačnom vodu za gorivo. Prednost je lakša zamjena-popravak u slučaju kvara, nedostatak je potreba za prikladnim i sigurnim mjestom u slučaju kvara - curenja goriva. Potopna pumpa (In-Tank) je uklonjivi dio spremnika za gorivo. Montira se na vrhu spremnika i obično je dio modula za gorivo, koji uključuje, na primjer, filter goriva, potopni spremnik i senzor razine goriva.

Električna pumpa za gorivo najčešće se nalazi u spremniku za gorivo. On uzima gorivo iz spremnika i opskrbljuje ga visokotlačnom pumpom (izravno ubrizgavanje) ili injektorima. Mora osigurati da se čak i u ekstremnim situacijama (rad sa otvorenom leptirom za gas pri visokim vanjskim temperaturama) ne stvaraju mjehurići u dovodu goriva zbog visokog vakuuma. Zbog toga ne bi trebalo doći do kvarova na motoru zbog pojave mjehurića goriva. Pare mjehurića izlaze natrag u spremnik za gorivo kroz otvor za pumpu. Električna pumpa se aktivira kada je kontakt uključen (ili su otvorena vozačeva vrata). Crpka radi oko 2 sekunde i stvara nadtlak u cjevovodu za gorivo. Tijekom zagrijavanja u slučaju dizelskih motora, crpka se isključuje kako se ne bi prekomjerno preopteretila baterija. Pumpa se ponovno pokreće čim se motor pokrene. Pumpe za gorivo na električni pogon mogu se spojiti na imobilizator vozila ili alarmni sustav i njima se upravlja pomoću upravljačke jedinice. Tako upravljačka jedinica blokira aktiviranje (napajanje naponom) pumpe za gorivo u slučaju neovlaštenog korištenja vozila.

Električna pumpa za gorivo ima tri glavna dijela:

• električni motor,
• sam nasos,
• spojni poklopac.

Priključni poklopac ima ugrađene električne priključke i spoj za ubrizgavanje dovoda goriva. Također uključuje nepovratni ventil koji zadržava dizel u gorivu čak i nakon isključivanja pumpe za gorivo.

Što se tiče dizajna, pumpe za gorivo dijelimo na:

• zubni
• centrifugalni (sa bočnim kanalima),
• vijak,
• krilo.

Zupčasta pumpa

Zupčasta pumpa s električnim pogonom je strukturno slična zupčastoj pumpi s mehaničkim pogonom. Unutarnji vanjski kotač spojen je na električni motor koji pokreće vanjski unutarnji kotač.

Pužna pumpa

U ovoj vrsti pumpe, gorivo se usisava i ispušta pomoću par rotirajućih rotora s zakretanjem. Rotori se zahvaćaju s vrlo malim bočnim razmakom i uzdužno su ugrađeni u kućište crpke. Relativna rotacija nazubljenih rotora stvara transportni prostor promjenjivog volumena koji se glatko pomiče u aksijalnom smjeru dok se rotori okreću. U području ulaza goriva povećava se transportni prostor, a u području izlaza smanjuje, čime se stvara tlak ispuštanja do 0,4 MPa. Zbog svog dizajna, vijčana pumpa često se koristi kao protočna pumpa.

Lopatica valjkasta pumpa

Ekscentrično montiran rotor (disk) ugrađen je u kućište crpke, koji ima radijalne utore po svom opsegu. U utore su ugrađeni valjci s mogućnošću klizanja, tvoreći takozvana krila rotora. Kad se okreće, stvara se centrifugalna sila, pritiskajući valjke na unutarnju stranu kućišta crpke. Svaki utor slobodno vodi jedan valjak, a valjci djeluju kao cirkulacijska brtva. Između dva valjka i orbite stvara se zatvoreni prostor (komora). Ti se prostori ciklično povećavaju (usisava gorivo) i smanjuje (istiskuju iz goriva). Tako se gorivo transportira od ulaznog (usisnog) otvora do izlaznog (izlaznog) otvora. Lopatica pumpa osigurava ispusni tlak do 0,65 MPa. Električna valjkasta pumpa uglavnom se koristi u osobnim automobilima i lakim gospodarskim vozilima. Zbog svog dizajna pogodan je za upotrebu kao pumpa u spremniku i nalazi se izravno u spremniku.

A - spojna kapa, B - elektromotor, C - pumpni element, 1 - izlaz, ispusni, 2 - armatura motora, 3 - pumpni element, 4 - limitator pritiska, 5 - ulaz, usis, 6 - nepovratni ventil.

1 - usis, 2 - rotor, 3 - valjak, 4 - osnovna ploča, 5 - izlaz, ispust.

Centrifugalna pumpa

U kućište crpke ugrađen je rotor s lopaticama, koji pomiče gorivo od središta do opsega rotacijom i naknadnim djelovanjem centrifugalnih sila. Tlak u bočnom tlačnom kanalu kontinuirano raste, t.j. praktički bez fluktuacija (pulsacija) i doseže 0,2 MPa. Ova vrsta pumpe koristi se kao prva faza (predstepena) u slučaju dvostupanjske crpke za stvaranje tlaka za otplinjavanje goriva. U slučaju samostalne instalacije koristi se centrifugalna pumpa s velikim brojem lopatica rotora koja osigurava ispusni tlak do 0,4 MPa.

Dvostupanjska pumpa za gorivo

U praksi se može naći i dvostupanjska pumpa za gorivo. Ovaj sustav kombinira različite vrste pumpi u jednu pumpu za gorivo. Prvi stupanj pumpe za gorivo obično se sastoji od niskotlačne centrifugalne pumpe koja uvlači gorivo i stvara lagani tlak, čime se rasplinjuje gorivo. Napor niskotlačne pumpe prvog stupnja uvodi se u ulaz (usis) druge pumpe s višim izlaznim tlakom. Druga - glavna pumpa je obično zupčasta, a na njenom izlazu stvara se potreban tlak goriva za određeni sustav goriva. Između pumpi (ispuštanje 1. pumpe s usisom 2. pumpe) ugrađen je sigurnosni ventil nadtlaka koji sprječava hidrauličko preopterećenje glavne pumpe goriva.

Pumpe s hidrauličkim pogonom

Ovaj tip pumpe uglavnom se koristi u složenim - fragmentiranim spremnicima goriva. To je zato što se u rascjepkanom spremniku može dogoditi da se tijekom točenja goriva (na krivulji) gorivo prelije na mjesta izvan dosega usisne pumpe za gorivo, pa je često potrebno prelijevati gorivo iz jednog dijela spremnika u drugi. . Za to, na primjer, pumpa za izbacivanje. Protok goriva iz električne pumpe za gorivo izvlači gorivo iz bočne komore spremnika goriva kroz mlaznicu za izbacivanje i zatim ga prenosi dalje u spremnik za prijenos.

Pribor pumpe za gorivo

Hlađenje goriva

U PD i Common Rail sustavima ubrizgavanja istrošeno gorivo može doseći značajne temperature zbog visokog tlaka, stoga je potrebno ohladiti ovo gorivo prije povratka u spremnik za gorivo. Pregrijano gorivo koje se vraća u spremnik za gorivo može oštetiti i spremnik i senzor razine goriva. Gorivo se hladi u hladnjaku za gorivo koji se nalazi ispod poda vozila. Hladnjak goriva ima sustav uzdužno usmjerenih kanala kroz koje protiče vraćeno gorivo. Sam radijator hladi se zrakom koji struji oko radijatora.

Ispušni ventili, spremnik s aktivnim ugljenom

Benzin je vrlo hlapljiva tekućina, a kada se ulije u spremnik i prođe kroz pumpu, stvaraju se benzinske pare i mjehurići. Kako bi se spriječilo ispuštanje ovih para goriva iz spremnika i opreme za miješanje, koristi se zatvoreni sustav goriva opremljen bocom s aktivnim ugljenom. Pare benzina koje nastaju tijekom rada, ali i kada je motor ugašen, ne mogu izaći izravno u okoliš, već se hvataju i filtriraju kroz spremnik s aktivnim ugljenom. Aktivni ugljen ima veliku površinu (1 gram oko 1000 m) zbog vrlo poroznog oblika.²) koji zahvaća plinovito gorivo – benzin. Kad motor radi, podtlak stvara tanko crijevo koje se proteže od ulaza motora. Zbog vakuuma, dio usisnog zraka prolazi iz usisne posude kroz posudu s aktivnim ugljenom. Pohranjeni ugljikovodici se isisavaju, a usisano ukapljeno gorivo vraća se natrag u spremnik kroz regeneracijski ventil. Radom, naravno, upravlja upravljačka jedinica.