المواضيع:
- مضخة خط الضغط العالي (PE)
- مضخة التوزيع الدوارة (VE)
- ضبط مضخة الموزع الدوارة
- مضخات التوزيع التي يتم التحكم فيها إلكترونيا
- أعطال بسبب التوقف لفترات طويلة
مضخة خط الضغط العالي (PE):
تمثل المضخة الخطية ذات الضغط العالي الجيل الأول من مضخات وقود الديزل. تتكون المضخة الخطية ذات الضغط العالي من عدد من عناصر الكباس يساوي عدد الأسطوانات. يوفر كل مكبس الوقود للأسطوانة الخاصة به. يتم تشغيل الغطاسات ذات الضغط العالي بواسطة عمود الحدبات الداخلي للمضخة. عندما يتم دفع هذه الغطاسات للأعلى، فإنها تسبب شوط الضغط (الذي يدفع الديزل عبر الخط إلى الأسطوانة). تعمل مضخة خط الضغط العالي بضربة ثابتة. يتم التحكم في تدفق الوقود عن طريق تدوير الغطاسات. يتم تنفيذ هذا الدوران بواسطة قضيب التحكم المتصل بشكل غير مباشر بدواسة الوقود. عند الضغط على دواسة الوقود، يتم تدوير الغطاسات، وبالتالي تنظيم إخراج الوقود.
تحتوي المضخة أيضًا على المنظم (المرئي في الصور أدناه)، والذي يضمن، من بين أمور أخرى، الحفاظ على استقرار سرعة تباطؤ محرك الديزل قدر الإمكان وتعديل خرج الوقود مع زيادة السرعة.
تعاني المضخة المضمنة من خسائر التسرب الداخلي. تنشأ خسائر التسرب بشكل رئيسي بسبب عيوب في إحكام إغلاق الأسطوانة: يمكن أن يكون جدار الأسطوانة غير مستوي مجهريًا، مما يترك مساحة للتسرب على طول المكبس. عند السرعات المنخفضة ومستويات الضغط المنخفضة، قد تتسرب كميات صغيرة من وقود الديزل عبر موانع التسرب أو المكونات الداخلية الأخرى. يمكن أن يحدث ذلك بسبب عدم إغلاق الأختام بشكل مثالي أو بسبب التآكل مع مرور الوقت.
مع زيادة سرعة المضخة، عادة ما يزداد الضغط داخل المضخة. يمكن أن يساعد هذا الضغط العالي في تقليل العيوب في موانع التسرب والمكونات، مما قد يقلل من خسائر التسرب. وذلك لأن الضغط العالي يدفع الأختام ضد الأجزاء المتحركة ويقلل من فرصة التسرب.
إذا لم يتم تنظيم إمداد الوقود بشكل صحيح، مما يتسبب في حقن كمية كبيرة جدًا من الوقود في المحرك، فقد يؤدي ذلك إلى سرعة ضبط عالية بشكل مفرط.
- إذا كان هناك خطأ في التحكم في الوقود في المضخة الخطية، فقد تقوم الكباسات بحقن وقود أكثر مما هو ضروري للسرعة الحالية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى معدل احتراق مفرط وسرعة أعلى من الموصى بها للمحرك؛
- إذا أصبح قضيب التحكم المسؤول عن ضبط تدفق الوقود معيبًا، فقد لا تستجيب المضخة المضمنة بشكل صحيح لدواسة الوقود. يمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة غير مقصودة في إمدادات الوقود وبالتالي في سرعة المحرك؛
- يمكن أن تؤدي الأخطاء المادية في المضخة الخطية، مثل الغطاسات العالقة أو الأجزاء التالفة أو الانسداد الميكانيكي، إلى تعطيل التحكم الطبيعي في تدفق الوقود وربما تؤدي إلى ارتفاع عدد الدورات في الدقيقة بشكل غير قابل للتحكم.
مضخة التوزيع الدوارة (VE):
كخليفة لمضخة خط الضغط العالي، تم تطوير مضخة التوزيع الدوارة (CAV DPA وBosch VE). تعمل مضخة الوقود هذه بشكل ميكانيكي كامل. تتمثل ميزة مضخة التوزيع الدوارة مقارنة بالمضخة الموجودة في الخط في العدد الأقل من الغطاسات (وبالتالي حجم التثبيت) وتعديل الحقن القياسي.
مضخة بوش VE:
مضخة التوزيع الدوارة من Bosch هي مضخة ميكانيكية بالكامل. يتم توصيل الرافعة الموجودة على المضخة مباشرة بدواسة الوقود. تعمل المضخة بمكبس يتحرك بشكل محوري. يقوم المكبس بحركة دوارة وذهابًا وإيابًا (هذا موضح بالتفصيل أدناه). تضمن شريحة التحكم (المتصلة بدواسة الوقود) ومنظم الطرد المركزي جرعة الوقود الصحيحة. عندما تنتقل شريحة التحكم إلى اليسار، يمكن للوقود أن يخرج من المضخة عبر فتحة العودة، مما يقلل من كمية الوقود. بمجرد الحاجة إلى المزيد من الوقود (سرعة أو حمولة أعلى)، تنتقل شريحة التحكم إلى اليمين، بحيث يتم زيادة حجم الوقود إلى الحاقنات. إذا ظل حمل المحرك كما هو، تزداد السرعة.
المكبس الموجود في المضخة الدوارة Bosch VE مسؤول عن توريد الوقود وحقنه وتوزيعه. يتم شرح هذه الخطوات الثلاث أدناه بمساعدة ثلاثة رسوم توضيحية.
1. توريد الوقود:
يتم تدوير المكبس إلى اليسار، مما يسمح للوقود - من مضخة التوصيل - بالتدفق عبر قناة المدخل فوق المكبس إلى غرفة الضغط على يمين المكبس.
2. حقن الوقود :
تدفع بكرة الكامة المكبس إلى اليمين. وبالتالي يتم إغلاق قناة الدخول إلى مساحة الصحافة ويصبح الحجم في مساحة الصحافة أصغر. يزداد الضغط على الوقود حتى يتم إنشاء اتصال مع قناة العادم عن طريق الالتواء. يوجد مخرج كل 90 درجة يتدفق إليه الوقود تحت الضغط.
3. تحديد جرعات الوقود:
يحدد موضع شريحة التحكم نهاية الحقن، وبالتالي كمية الوقود التي يتم توفيرها للحاقن عبر الإخراج.
يتم تحديد موضع شريحة التحكم بواسطة وحدة التحكم بالطرد المركزي. هذا الجزء موصوف أدناه.
حاكم الطرد المركزي:
يتم توصيل دواسة الوقود بشكل غير مباشر عبر الزنبرك 4 ونظام الرافعة (6، 7، 8، 9) للتحكم في الشريحة 10. في الوضع الموضح (يسار)، يتم الضغط على دواسة الوقود بالكامل وستحتاج شريحة التحكم إلى الانتقال إلى الحق في الحصول على أقصى قدر من الإنتاج. M2 هي النقطة المحورية. عند الوصول إلى السرعة المراد ضبطها، سوف ترغب قوة الطرد المركزي في تحريك جلبة التحكم II إلى اليمين، مما يؤدي إلى تحرك شريحة التحكم 10 إلى اليسار. وبالتالي يتم إنشاء حالة التوازن بين الربيع 4 وقوة الطرد المركزي. يتم ضبط السرعة عن طريق التحكم في العائد.
الصورة اليمنى توضح التحكم في سرعة الخمول. لم يتم الضغط على دواسة الوقود والذراع في الوضع الصحيح بالكامل. يضمن الربيع الضعيف (14) الآن حالة التوازن.
تقدم الحقن:
يتم دائمًا تجهيز مضخات الوقود الدوارة بنظام الحقن المتقدم بشكل قياسي. عند زيادة السرعة، يجب أن يتم الحقن مبكرًا لضمان قوة جيدة. وإلا، فإن رذاذ الديزل الذي يتم حقنه من خلال الحاقن لن يكون لديه الوقت الكافي للخلط بشكل صحيح مع الهواء بسرعة أعلى. لذلك سيتعين على الحاقن دائمًا حقن بضع درجات قبل TDC (أعلى نقطة ميتة) في وقت مبكر مع زيادة السرعة. يتكون نظام تقدم الحقن من مكبس متصل بحلقة أسطوانية. مع زيادة السرعة، يتم تدوير هذه الحلقة الدوارة في اتجاه الدوران، بحيث يبدأ مكبس الحقن شوط المضخة (وبالتالي الحقن) في وقت مبكر. لا يتم استخدام أي إلكترونيات في تقدم الحقن هذا.
ضبط مضخة التوزيع الدوارة:
من المهم أن يحدث تراكم الضغط في المضخة في الوقت المناسب. يحدد تراكم الضغط وقت حقن وقود الديزل من خلال الحاقنات. يمكن تغيير موضع مضخة الوقود بالنسبة لكتلة المحرك. توجد فتحات مشقوقة في كتلة المحرك يمكن نقل مضخة الوقود إليها. لا يؤثر تشغيل المضخة على الترس الذي يقوده حزام التوقيت. يظل الترس ثابتًا، لكن المضخة الموجودة خلفه تغير موضعها. بالنسبة للتوزيع الذي يدور في اتجاه عقارب الساعة (في اتجاه عقارب الساعة)، ينطبق ما يلي:
- يؤدي تحريك المضخة عكس اتجاه عقارب الساعة إلى الحقن المبكر؛
- يؤدي تحريك المضخة في اتجاه عقارب الساعة إلى الحقن لاحقًا؛
ولذلك يجب ضبط مضخة الوقود بناءً على موضع العمود المرفقي وموضع شريحة التحكم. يجب أن يتم ذلك باستخدام مؤشر الاتصال.
يوجد أدناه خطة خطوة بخطوة يمكن من خلالها ضبط مضخة التوزيع الدوارة.
1. ضع مكبس الأسطوانة 1 عند TDC.
أدر العمود المرفقي حتى يصبح مكبس الأسطوانة 1 في أعلى المركز الميت.
يمكنك معرفة ما إذا كان توقيت العمود المرفقي صحيحًا عن طريق التحقق مما إذا كانت العلامة الموجودة على دولاب الموازنة تتطابق مع العلامة الموجودة على مبيت علبة التروس.
2. توقيت مضخة الوقود
تأكد من صحة توقيت مضخة الوقود. يجب أن تكون العلامتان (المظللان باللون الأبيض في الصورة) متقابلتين. إذا لم يتم تركيب مضخة الوقود في الوقت المناسب، فيجب إزالة حزام التوقيت وتثبيته بشكل صحيح.
ثم أدخل دبوس الحظر (في الفتحة التي بها سهم أحمر في الصورة).
3. تفكيك الأجزاء
قم بإزالة خطوط الوقود وخرطوم مياه التبريد وغطاء منظم الحرارة لتوفير مساحة خلف مضخة الوقود. أنت بحاجة إلى هذه المساحة لتركيب مؤشر الاتصال في المضخة.
4. مؤشر الطلب
ابحث عن مقياس الاتصال الذي تحتاج إلى ضبط مضخة الوقود به.
قم بربط الأجزاء السائبة من مؤشر الاتصال معًا. قم بإزالة القابس الأعمى في مضخة الوقود وقم بربط مؤشر الاتصال. سهّل الأمر على نفسك من خلال وضع مؤشر القرص بطريقة تجعله مرئيًا بوضوح عند تدوير العمود المرفقي.
4. قم بتعيين التحميل المسبق.
نظرًا لأنك تريد أن تلمس إبرة مؤشر الاتصال دائمًا المضخة داخليًا، فقم بضبط التحميل المسبق. يتيح لك ذلك دفع مؤشر الاتصال أبعد قليلاً داخل مبيت المضخة.
اضبط هذا التوتر على 2 ملم على الأقل (انظر الصورة).
5. أدر العمود المرفقي في اتجاه الدوران الطبيعي.
يجب أن يتم تشغيل العمود المرفقي. سيتحرك مؤشر مؤشر الاتصال. نظرًا لأن المكبس الفاصل يقوم بحركة ذهابًا وإيابًا، فإن المؤشر سيتوقف عند نقطة ما. عندما يتم تدوير العمود المرفقي أكثر، سيتحرك المؤشر مرة أخرى.
عند النقطة التي يظل فيها المؤشر ثابتًا، يتم الوصول إلى الحد الأقصى لشوط المكبس الفاصل.
6. اضبط مؤشر الاتصال على 0.
أدر الحلقة السوداء على مؤشر الاتصال واضبطها على 0.
7. ضع مكبس الاسطوانة 1 عند TDC.
أدر العمود المرفقي مرة أخرى حتى يصل مكبس الأسطوانة 1 إلى TDC. تحقق من العلامات الموجودة على دولاب الموازنة ومبيت علبة التروس مرة أخرى.
اقرأ القيمة التي يشير إليها المؤشر الموجود على مقياس الاتصال. لقد تحرك المؤشر عكس اتجاه عقارب الساعة. هذا يعني أن مكبس التوزيع قد قام بدورة
0,70 ملم. قارن هذه القيمة بقيم المصنع. إذا كانت القيم متطابقة، فلا حاجة للتعديل. إذا كانت القيمة غير صحيحة، فيجب ضبط المضخة.
8. ضبط مضخة الوقود.
اضبط مضخة الوقود عن طريق فك البراغي الثلاثة (الموضحة في الصور) دورة واحدة وتغيير موضع المضخة على كتلة المحرك.
مضخات التوزيع التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا:
في الوقت الحاضر، يتم التحكم في محركات الديزل، تمامًا مثل محركات البنزين، باستخدام وحدة التحكم الإلكترونية (كمبيوتر التحكم). وبمساعدة هذا الكمبيوتر، يمكن أيضًا التحكم في الوظائف المختلفة لمضخة الوقود ذات الضغط العالي ويمكن تعديل جرعة الوقود بشكل أكثر دقة من مضخة الوقود الميكانيكية بالكامل. تنقسم مضخات التوزيع التي يتم التحكم فيها إلكترونيًا إلى الأنواع الثلاثة التالية:
- مضخة لوكاس EPIC
- مضخة بوش VP/VR
- بوش VP44
مضخة لوكاس EPIC:
مضخة Lucas EPIC عبارة عن مضخة وقود دوارة يتم التحكم فيها إلكترونيًا بالكامل. يتم التحكم في الوظائف التالية؛ بدء التشغيل، التحكم في سرعة الخمول، التحكم في إخراج الحمل الجزئي، التحكم في الحمل الكامل، التحكم في توقيت الحقن، التشخيص الذاتي.
مضخة بوش VP:
إن مضخة Bosch VP هي نفسها داخليًا مثل مضخة VE الميكانيكية، الموضحة سابقًا في هذه الصفحة. لم تتغير الأجزاء مثل مضخة التوصيل وحلقة الكامة وشريحة التحكم ومبيت مشعب المضخة ومكبس المضخة.
تحتوي مضخة VP على الأجزاء الجديدة التالية مقارنة بمضخة VR:
- وحدة التعديل (المحرك) لتنظيم موضع شريحة التحكم.
- مستشعر لتحديد موضع شريحة التحكم.
- أداة ضبط عزم الدوران للحقن؛ يتم التحكم في ذلك عبر إشارة PWM. (PWM تعني تعديل النبض). تأتي إشارة PWM من وحدة التحكم الإلكترونية.
تقوم وحدة الضبط بضبط موضع شريحة التحكم. ويتم ذلك من خلال العمل بمغناطيس دائم ومغناطيس كهربائي يتم التحكم فيه من خلال دورة التشغيل. عندما يتم تزويد المغناطيس الكهربائي بالجهد بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية، فإنه سيصبح مغناطيسيًا ويريد جذب المغناطيس الدائم. كلما طالت إشارة دورة التشغيل، تم إنشاء المزيد من المغناطيسية وبالتالي زادت الحركة (الضبط) التي تقوم بها. عند فقدان إشارة دورة التشغيل، سوف يقوم الزنبرك بسحب أداة الضبط.
مستشعر الموضع هو مستشعر حثي يراقب دوران عمود شريحة التحكم المذكورة سابقًا. بهذه الطريقة تحصل وحدة التحكم الإلكترونية على تعليقات تفيد بأنه تم الوصول إلى المواقع المطلوبة.
تقدم الحقن:
يشبه نظام تقدم الحقن نظام مضخة Bosch VE. فقط مع مضخة VP هذه، يتم التحكم في التقدم بواسطة إشارة PWM من وحدة التحكم الإلكترونية. باختصار، تحدد وحدة التحكم الإلكترونية موضع الحلقة الدوارة وليس سرعة المحرك، كما كان الحال مع مضخة VE.
يتحكم موضع الحلقة الدوارة في لحظة الحقن. يحدد موضع المكبس دوران الحلقة الدوارة. يتم الضغط على المكبس إلى اليسار، مقابل قوة الزنبرك، عن طريق ضغط الوقود الذي يسمح به منظم الضغط في مبيت المضخة.
يتدفق الوقود تحت الضغط إلى العودة من خلال منظم ضغط الوقود. بمجرد أن ترسل وحدة التحكم الإلكترونية إشارة، تضمن وحدة التحكم هذه فتح المصدر الداخلي أكثر أو أقل قليلاً. عندما يكون مصدر الإمداد مفتوحًا، يتدفق ضغط الوقود إلى مبيت المضخة، مما يتسبب في تحرك المكبس بأكمله إلى اليسار مقابل قوة الزنبرك. وهذا يضمن أن الحلقة الدوارة تدور إلى اليمين (في اتجاه عقارب الساعة). وهذا يعني أن الحلقة الدوارة تدور في الاتجاه "المبكر". يتم الحقن الآن في وقت مبكر قبل TDC. بمجرد انخفاض ضغط الوقود في مبيت المضخة، يضمن الزنبرك عودة المكبس إلى موضع البداية. وبالتالي تعود الحلقة الدوارة إلى الوضع "المتأخر".
مضخة بوش VP44:
تحتوي المضخة الشعاعية VP44 على غطاسات المضخة، كما هو الحال مع مضخات VE وVP، وليس في الاتجاه الطولي للعمود، ولكن بشكل عمودي على عمود الإدارة. تقوم مضخة الضغط العالي هذه أيضًا بامتصاص الوقود نفسه وتنظيم تقدم الحقن. الحد الأقصى لضغط الحقن هو 1850 بار كحد أقصى.
عندما تكون المضخة قيد التشغيل، يتم ضغط الكباسات إلى الداخل بواسطة الكامات الموجودة على حلقة الكامة. عندما يتم إغلاق صمام الملف اللولبي، يمكن زيادة الضغط ويتم الاتصال بأحد المحاقن عن طريق تدوير عمود التوزيع. في تلك اللحظة يتم الحقن.
الأعطال الناجمة عن التوقف لفترات طويلة:
أثناء التوقف الطويل للمحرك يمكن أن يؤدي في بعض الحالات إلى مشاكل في مضخة الوقود ونظام الوقود. فيما يلي بعض السيناريوهات المحتملة حيث يمكن أن يكون للتوقف لفترات طويلة تأثير:
- تدهور الوقود: إذا ترك الوقود راكداً لفترة طويلة من الزمن، فإنه يمكن أن يتحلل ويسبب التكثيف. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تكوين رواسب وشوائب في الوقود والتي يمكن أن تسد في النهاية مضخة الوقود والحاقن؛
- التبخر وتكوين الراتنج: مع تبخر الوقود في خطوط الوقود، قد تبقى رواسب راتنجية يمكن أن تحد من التدفق الحر للوقود؛
- موانع التسرب والمكونات المطاطية: يمكن أن يؤدي التوقف لفترة طويلة إلى جفاف وتصلب موانع التسرب والحشيات والمكونات المطاطية في نظام الوقود. قد يتسبب ذلك في حدوث تسربات أو الإضرار بإغلاق النظام؛
- الأجزاء المتحركة العالقة: نتيجة للأكسدة والملوثات، قد تصبح الأجزاء المتحركة عالقة في مضخة الوقود. هذا يمكن أن يمنع المضخة من بناء ضغط الوقود اللازم.
لتجنب هذه الأنواع من المشاكل أثناء التوقف لفترة طويلة، يُنصح باتخاذ الاحتياطات اللازمة مثل استخدام إضافات الوقود، وعدم تخزين السيارة بمستوى وقود منخفض لمنع تكون التكثيف في الخزان، وفحص المحرك بانتظام، وتركه يعمل للتأكد من كل شيء يبقى مشحم.
