emner:
- Højtryksledningspumpe (PE)
- Roterende fordelingspumpe (VE)
- Justering af den roterende fordelerpumpe
- Elektronisk styrede fordelingspumper
- Fejl på grund af langvarig stilstand
Højtryksledningspumpe (PE):
Højtrykspumpen repræsenterer den første generation af dieselbrændstofpumper. En højtryks-inline-pumpe består af lige så mange stempelelementer, som der er cylindre. Hvert stempel giver brændstof til sin egen cylinder. Højtryksstemplerne betjenes af den interne pumpeknastaksel. Når disse stempler skubbes op, forårsager de kompressionsslaget (som tvinger diesel gennem ledningen til cylinderen). Højtryksledningspumpen arbejder med et fast slag. Brændstofstrømmen styres ved at dreje stemplerne. Denne drejning udføres af styrestangen, som er indirekte forbundet med speederpedalen. Når der trykkes på speederpedalen, drejes stemplerne, og dermed reguleres brændstofydelsen.
Pumpen indeholder også regulatoren (synlig på billederne nedenfor), som blandt andet sikrer, at dieselmotorens tomgangshastighed holdes så stabil som muligt, og at brændstofydelsen justeres i takt med at hastigheden stiger.
En inline-pumpe lider af interne lækagetab. Lækagetabene opstår hovedsageligt på grund af ufuldkommenheder i cylinderens tætning: cylindervæggen kan være mikroskopisk ujævn, hvilket giver plads til utætheder langs stemplet. Ved lavere hastigheder og lave trykniveauer kan små mængder dieselbrændstof lække forbi tætningerne på stemplerne eller andre interne komponenter. Det kan opstå, fordi tætningerne ikke lukker perfekt eller på grund af slitage over tid.
Når pumpehastigheden stiger, stiger trykket inde i pumpen normalt. Dette højere tryk kan hjælpe med at reducere ufuldkommenheder i tætninger og komponenter, hvilket kan reducere lækagetab. Dette skyldes, at det højere tryk skubber tætningerne mod de bevægelige dele og mindsker risikoen for lækage.
Hvis brændstoftilførslen ikke er korrekt reguleret, hvilket medfører, at der sprøjtes for meget brændstof ind i motoren, kan dette føre til en for høj justeringshastighed.
- Hvis der er en fejl i brændstofstyringen af inline-pumpen, kan stemplerne indsprøjte mere brændstof, end det er nødvendigt for den aktuelle hastighed. Dette kan føre til en for høj forbrændingshastighed og højere motorhastighed end anbefalet;
- Hvis styrestangen, der er ansvarlig for at justere brændstofstrømmen, bliver defekt, reagerer inline-pumpen muligvis ikke korrekt på speederpedalen. Dette kan resultere i en utilsigtet stigning i brændstoftilførslen og derfor i motorhastigheden;
- Fysiske fejl i in-line pumpen, såsom fastsiddende stempler, beskadigede dele eller mekaniske blokeringer, kan forstyrre normal brændstofflowkontrol og muligvis føre til ukontrolleret højere omdrejningstal.
Roterende fordelingspumpe (VE):
Som en efterfølger til højtryksledningspumpen blev den roterende fordelingspumpe (CAV DPA og Bosch VE) udviklet. Denne brændstofpumpe fungerer fuldstændig mekanisk. Fordelen ved den roterende fordelingspumpe sammenlignet med in-line pumpen er det færre antal stempler (og dermed installationsstørrelsen) og standardindsprøjtningsjusteringen.
Bosch VE pumpe:
Den roterende fordelerpumpe fra Bosch er en fuldmekanisk pumpe. Håndtaget på pumpen er direkte forbundet med speederpedalen. Pumpen arbejder med et stempel, der bevæger sig aksialt. Stemplet foretager både en roterende og en frem og tilbage bevægelse (dette er forklaret i detaljer nedenfor). Styreskyderen (tilsluttet speederpedalen) og centrifugalregulatoren sikrer den korrekte brændstofdosering. Når kontrolskyderen skifter til venstre, kan brændstof forlade pumpen gennem returåbningen, hvilket reducerer mængden af brændstof. Så snart der er behov for mere brændstof (højere hastighed eller belastning), skifter betjeningsskyderen længere til højre, så brændstofmængden til injektorerne øges. Hvis motorbelastningen forbliver den samme, øges hastigheden.
Stemplet i Bosch VE-rotationspumpen er ansvarlig for tilførsel, indsprøjtning og fordeling af brændstoffet. Disse 3 trin er forklaret nedenfor ved hjælp af tre illustrationer.
1. Tilførsel af brændstof:
Stemplet drejes til venstre, så brændstoffet - fra leveringspumpen - kan strømme gennem indløbskanalen over stemplet til trykkammeret til højre for stemplet.
2. Indsprøjtning af brændstof:
Knastskiven skubber stemplet til højre. Indløbskanalen til presserummet lukkes således, og volumenet i presserummet bliver mindre. Trykket på brændstoffet stiger, indtil der skabes forbindelse til udstødningskanalen ved vridning. Der er et udtag for hver 90 grader, hvortil brændstoffet strømmer under tryk.
3. Måling af brændstofmængden:
Styreskyderens position bestemmer slutningen af indsprøjtningen, og derfor mængden af brændstof, der tilføres injektoren via udgangen.
Kontrolslidens position bestemmes af centrifugalregulatoren. Denne del er beskrevet nedenfor.
Centrifugalguvernør:
Gaspedalen er indirekte forbundet via fjeder 4 og håndtagssystemet (6, 7, 8, 9) for at styre slæde 10. I den viste position (venstre) er speederpedalen trykket helt ned, og kontrolskyderen vil ønske at bevæge sig til ret til maksimal output. M2 er omdrejningspunktet. Når hastigheden, der skal justeres, er nået, vil centrifugalkraften ønske at flytte styremuffen II til højre, hvilket får styreslæden 10 til at bevæge sig til venstre. Der skabes derfor en ligevægtssituation mellem fjederen 4 og centrifugalkraften. Hastigheden justeres af udbyttekontrollen.
Det højre billede viser styringen i tomgang. Gaspedalen er ikke trykket ned, og håndtaget er helt i den rigtige position. En svag fjeder (14) sikrer nu ligevægtssituationen.
Indsprøjtningsforskud:
Roterende brændstofpumper er altid udstyret med indsprøjtning som standard. Når hastigheden øges, skal indsprøjtningen ske tidligere for at sikre et godt kraftslag. Ellers vil dieseltågen, der sprøjtes gennem injektoren, ikke have tid nok til at blande sig ordentligt med luften ved en højere hastighed. Injektoren vil derfor altid skulle indsprøjte et par grader før TDC (Top Dead Point) tidligere, da hastigheden stiger. Indsprøjtningsfremføringssystemet består af et stempel forbundet med en rullering. Når hastigheden øges, drejes denne rullering i omdrejningsretningen, så indsprøjtningsstemplet starter pumpeslaget (og dermed indsprøjtningen) tidligere. Der bruges ingen elektronik til denne indsprøjtning.
Justering af den roterende fordelingspumpe:
Det er vigtigt, at trykopbygningen i pumpen sker på det rigtige tidspunkt. Trykopbygningen bestemmer indsprøjtningstiden for dieselbrændstoffet gennem injektorerne. Brændstofpumpens position kan ændres i forhold til motorblokken. Der er slidsede huller i motorblokken, som brændstofpumpen kan flyttes ind i. At dreje pumpen påvirker ikke gearet, der drives af tandremmen. Gearet forbliver stationært, men pumpen bagved skifter position. For en fordeling, der roterer med uret (med uret), gælder følgende:
- Bevægelse af pumpen mod uret resulterer i tidligere indsprøjtning;
- Bevægelse af pumpen med uret resulterer i senere injektion;
Brændstofpumpen skal derfor justeres ud fra krumtapakslens position og styreskyderens position. Dette skal udføres med en måleur.
Nedenfor er en trin-for-trin-plan, hvormed en roterende fordelingspumpe kan justeres.
1. Placer cylinder 1's stempel ved TDC.
Drej krumtapakslen, indtil stemplet på cylinder 1 er i øverste dødpunkt.
Du kan se, om krumtapakslens timing er korrekt, ved at kontrollere, om mærket på svinghjulet matcher mærket i gearkassehuset.
2. Brændstofpumpe timing
Kontroller, at brændstofpumpens timing er korrekt. De to mærker (fremhævet med hvidt på billedet) skal være over for hinanden. Hvis brændstofpumpen ikke installeres i tide, skal tandremmen fjernes og monteres korrekt.
Indsæt derefter spærrestiften (i hullet med den røde pil på billedet).
3. Demontering af dele
Fjern brændstofslangerne, kølevandsslangen og termostathuset for at skabe plads bag brændstofpumpen. Du skal bruge denne plads til at montere viseren i pumpen.
4. Opkaldsindikator
Find den måleur, som brændstofpumpen skal justeres med.
Skru de løse dele af viseren sammen. Fjern blindproppen i brændstofpumpen, og skru måleuret i. Gør det nemt for dig selv ved at placere viseren på en sådan måde, at den er tydeligt synlig, når krumtapakslen drejes.
4. Indstil en forudindlæsning.
Fordi du ønsker at nålen på måleuret altid skal røre ved pumpen internt, indstiller du en forspænding. Dette giver dig mulighed for at skubbe viseren lidt længere ind i pumpehuset.
Indstil denne spænding til mindst 2 millimeter (se billede).
5. Drej krumtapakslen i normal omdrejningsretning.
Krumtapakslen skal drejes. Markøren på drejeindikatoren vil flytte sig. Fordi skillestemplet laver en frem og tilbage bevægelse, vil viseren stoppe på et tidspunkt. Når krumtapakslen drejes yderligere, vil viseren bevæge sig tilbage igen.
På det punkt, hvor viseren forbliver stationær, er det maksimale slag for skillestemplet nået.
6. Indstil måleuret til 0.
Drej den sorte ring på skiveindikatoren, og indstil den til 0.
7. Placer stemplet på cylinder 1 ved TDC.
Drej krumtapakslen igen, indtil stemplet på cylinder 1 er ved TDC. Tjek mærkerne på svinghjulet og gearkassehuset igen.
Aflæs værdien angivet af markøren på drejeindikatoren. Markøren er flyttet mod uret. Det betyder, at fordelingsstemplet har lavet en omgang
0,70 mm. Sammenlign denne værdi med fabriksværdierne. Hvis værdierne stemmer overens, kræves ingen justering. Hvis værdien er forkert, skal pumpen justeres.
8. Juster brændstofpumpen.
Juster brændstofpumpen ved at løsne de tre bolte (vist på billederne) en omgang og skifte pumpens position på motorblokken.
Elektronisk styrede fordelerpumper:
Nu om dage styres dieselmotorer, ligesom benzinmotorer, med en ECU (en styrecomputer). Ved hjælp af denne computer kan forskellige funktioner i højtryksbrændstofpumpen også styres, og brændstofdoseringen kan justeres meget mere præcist end med en fuldmekanisk brændstofpumpe. De elektronisk styrede fordelerpumper er opdelt i følgende tre typer:
- Lucas EPIC pumpe
- Bosch VP/VR pumpe
- Bosch VP44
Lucas EPIC pumpe:
Lucas EPIC pumpen er en fuldt elektronisk styret roterende brændstofpumpe. Følgende funktioner styres; startudgang, tomgangskontrol, delbelastningsudgangskontrol, fuld lastkontrol, indsprøjtningstidskontrol, selvdiagnose.
Bosch VP pumpe:
Bosch VP-pumpen er indvendigt den samme som den mekaniske VE-pumpe, beskrevet tidligere på denne side. Dele som leveringspumpen, knastringen, styreskyderen, pumpemanifoldhuset og pumpestemplet er uændrede.
VP-pumpen har følgende nye dele sammenlignet med VR-pumpen:
- Justeringsenhed (aktuator) til at regulere positionen af kontrolskyderen.
- Sensor til at bestemme positionen af kontrolskyderen.
- Indsprøjtningsmomentjustering; dette styres via et PWM-signal. (PWM står for Pulse-With modulation). PWM-signalet kommer fra ECU'en.
Justeringsenheden justerer positionen af kontrolskyderen. Dette gøres ved at arbejde med en permanent magnet og en elektromagnet, der styres med en duty cycle. Når elektromagneten forsynes med spænding fra ECU'en, bliver den magnetisk og vil tiltrække den permanente magnet. Jo længere duty cycle-signalet er, jo mere magnetisme skabes og derfor større bevægelse (justering) gør det. Når driftscyklussignalet forsvinder, vil fjederen trække justeringsanordningen tilbage.
Positionssensoren er en induktiv sensor, som overvåger rotationen af akslen på den tidligere nævnte styreslæde. På denne måde får ECU'en feedback om, at de ønskede positioner er opnået.
Indsprøjtningsforskud:
Indsprøjtningsfremføringssystemet ligner det for Bosch VE-pumpen. Kun med denne VP-pumpe styres fremføringen af et PWM-signal fra ECU'en. Kort sagt bestemmer ECU'en rulleringens position og ikke motorens hastighed, som det var tilfældet med VE-pumpen.
Placeringen af rulleringen styrer indsprøjtningsmomentet. Stemplets position bestemmer rotationen af rulleringen. Stemplet presses mod venstre mod fjederkraften af et brændstoftryk, som trykregulatoren tillader i pumpehuset.
Brændstoffet strømmer under tryk til returløbet gennem brændstoftrykregulatoren. Så snart ECU'en sender et signal, sørger denne controller for, at den interne forsyning åbnes lidt mere eller mindre. Når forsyningen er åben, strømmer brændstoftrykket ind i pumpehuset, hvilket får hele stemplet til at bevæge sig til venstre mod fjederkraften. Dette sikrer, at rulleringen drejes til højre (med uret). Det betyder, at rulleringen drejes i "tidlig" retning. Indsprøjtningen sker nu tidligere før TDC. Så snart brændstoftrykket i pumpehuset falder, sørger fjederen for, at stemplet vender tilbage til udgangspositionen. Rulleringen bevæger sig derfor tilbage til "sent".
Bosch VP44 pumpe:
Den radiale VP44-pumpe har pumpestemplerne, som med VE- og VP-pumperne, ikke i akslens længderetning, men vinkelret på drivakslen. Denne højtrykspumpe suger også selve brændstoffet ind og regulerer indsprøjtningen. Det maksimale indsprøjtningstryk er maks. 1850 bar.
Når pumpen kører, presses stemplerne indad af knasterne på knastringen. Når magnetventilen er lukket, kan der opbygges tryk og tilslutningen til en af injektorerne sker ved at dreje fordelerakslen. I det øjeblik finder injektionen sted.
Fejl på grund af langvarig stilstand:
Ved længere tids stilstand af motoren kan i nogle tilfælde føre til problemer med brændstofpumpe og brændstofsystem. Her er nogle mulige scenarier, hvor længere nedetid kan have en indvirkning:
- Brændstofnedbrydning: Hvis brændstof efterlades stillestående i længere tid, kan det nedbrydes og forårsage kondens. Dette kan føre til dannelse af sedimenter og urenheder i brændstoffet, der i sidste ende kan tilstoppe brændstofpumpen og injektorerne;
- Fordampning og harpiksdannelse: Når brændstof fordamper i brændstofledningerne, kan der forblive harpiksholdige aflejringer, som kan begrænse den frie strøm af brændstof;
- Tætninger og gummikomponenter: Længerevarende stilstand kan føre til udtørring og hærdning af tætninger, pakninger og gummikomponenter i brændstofsystemet. Dette kan forårsage utætheder eller kompromittere systemets forsegling;
- Fastsiddende bevægelige dele: Som følge af oxidation og forurening kan bevægelige dele sætte sig fast i brændstofpumpen. Dette kan forhindre pumpen i at opbygge det nødvendige brændstoftryk.
For at undgå disse typer problemer under længere tids stilstand, er det tilrådeligt at tage forholdsregler såsom at bruge brændstoftilsætningsstoffer, ikke opbevare bilen med et lavt brændstofniveau for at forhindre kondensdannelse i tanken, regelmæssigt at kontrollere motoren Lad den køre for at sikre alt forbliver smurt.
