Emner:
- Høytrykksledningspumpe (PE)
- Roterende distribusjonspumpe (VE)
- Justering av den roterende fordelerpumpen
- Elektronisk styrte distribusjonspumper
- Feil på grunn av langvarig stillstand
Høytrykksledningspumpe (PE):
Høytrykkspumpen representerer den første generasjonen dieselpumper. En høytrykks inline-pumpe består av like mange stempelelementer som det er sylindre. Hvert stempel gir drivstoff til sin egen sylinder. Høytrykksstemplene betjenes av den interne pumpens kamaksel. Når disse stemplene skyves opp, forårsaker de kompresjonsslaget (som tvinger diesel gjennom ledningen til sylinderen). Høytrykksledningspumpen fungerer med fast slag. Drivstoffstrømmen kontrolleres ved å vri på stemplene. Denne dreiingen utføres av kontrollstangen, som er indirekte koblet til gasspedalen. Når gasspedalen trykkes ned, roteres stemplene, og regulerer dermed drivstoffet.
Pumpen inneholder også regulatoren (synlig på bildene under), som blant annet sørger for at dieselmotorens tomgangsturtall holdes så stabil som mulig og at drivstoffeffekten justeres etter hvert som turtallet øker.
En inline-pumpe lider av interne lekkasjetap. Lekkasjetapene oppstår hovedsakelig på grunn av ufullkommenheter i sylinderens forsegling: sylinderveggen kan være mikroskopisk ujevn, noe som gir rom for lekkasjer langs stempelet. Ved lavere hastigheter og lave trykknivåer kan små mengder diesel lekke forbi tetningene til stemplene eller andre interne komponenter. Det kan oppstå fordi tetningene ikke lukker perfekt eller på grunn av slitasje over tid.
Når pumpehastigheten øker, øker vanligvis trykket inne i pumpen. Dette høyere trykket kan bidra til å redusere ufullkommenhet i tetningene og komponentene, noe som kan redusere lekkasjetap. Dette er fordi det høyere trykket presser tetningene mot de bevegelige delene og reduserer sjansen for lekkasje.
Hvis drivstofftilførselen ikke er riktig regulert, noe som fører til at for mye drivstoff sprøytes inn i motoren, kan dette føre til en for høy justeringshastighet.
- Hvis det er en feil i drivstoffkontrollen til inline-pumpen, kan stemplene injisere mer drivstoff enn det som er nødvendig for gjeldende hastighet. Dette kan føre til en for høy forbrenningshastighet og høyere motorturtall enn anbefalt;
- Hvis kontrollstangen som er ansvarlig for å justere drivstoffstrømmen blir defekt, kan det hende at inline-pumpen ikke reagerer ordentlig på gasspedalen. Dette kan resultere i en utilsiktet økning i drivstofftilførselen og derfor i motorhastigheten;
- Fysiske feil i in-line pumpen, slik som fastsittende stempler, skadede deler eller mekaniske blokkeringer, kan forstyrre normal drivstoffstrømkontroll og muligens føre til ukontrollert høyere turtall.
Roterende distribusjonspumpe (VE):
Som en etterfølger til høytrykksledningspumpen ble den roterende distribusjonspumpen (CAV DPA og Bosch VE) utviklet. Denne drivstoffpumpen fungerer helt mekanisk. Fordelen med den roterende distribusjonspumpen sammenlignet med in-line pumpen er færre stempel (og dermed installasjonsstørrelsen) og standard injeksjonsjustering.
Bosch VE pumpe:
Den roterende fordelingspumpen fra Bosch er en helmekanisk pumpe. Spaken på pumpen er direkte koblet til gasspedalen. Pumpen fungerer med et stempel som beveger seg aksialt. Stempelet gjør både en roterende og en frem og tilbake bevegelse (dette er forklart i detalj nedenfor). Kontrollsliden (koblet til gasspedalen) og sentrifugalregulatoren sørger for riktig drivstoffdosering. Når kontrollsliden skifter til venstre, kan drivstoff forlate pumpen gjennom returåpningen, noe som reduserer drivstoffmengden. Så snart det er behov for mer drivstoff (høyere hastighet eller belastning), skifter kontrollglideren lenger til høyre, slik at drivstoffvolumet til injektorene økes. Hvis motorbelastningen forblir den samme, øker hastigheten.
Stempelet i Bosch VE-rotasjonspumpen er ansvarlig for å tilføre, injisere og distribuere drivstoffet. Disse 3 trinnene er forklart nedenfor ved hjelp av tre illustrasjoner.
1. Tilførsel av drivstoff:
Stempelet dreies til venstre, slik at drivstoffet - fra leveringspumpen - kan strømme gjennom innløpskanalen over stempelet til trykkkammeret til høyre for stempelet.
2. Injeksjon av drivstoff:
Kamskiven skyver stemplet til høyre. Innløpskanalen til presserommet lukkes dermed og volumet i presserommet blir mindre. Trykket på drivstoffet øker inntil en forbindelse med eksoskanalen skapes ved vridning. Det er et uttak hver 90. grader, som drivstoffet strømmer til under trykk.
3. Dosering av drivstoffmengden:
Posisjonen til kontrollsliden bestemmer slutten på injeksjonen, og dermed mengden drivstoff som tilføres injektoren via utgangen.
Posisjonen til kontrollsliden bestemmes av sentrifugalkontrolleren. Denne delen er beskrevet nedenfor.
Sentrifugalguvernør:
Gasspedalen er indirekte koblet via fjær 4 og spaksystemet (6, 7, 8, 9) for å kontrollere skyve 10. I den viste posisjonen (venstre) er gasspedalen trykket helt ned og kontrollglideren vil ønske å bevege seg til høyre for maksimal effekt. M2 er dreiepunktet. Når hastigheten som skal justeres er nådd, vil sentrifugalkraften ønske å flytte kontrollhylsen II til høyre, noe som får kontrollsleiden 10 til å bevege seg til venstre. Det skapes derfor en likevektssituasjon mellom fjæren 4 og sentrifugalkraften. Hastigheten justeres av kapasitetskontrollen.
Bildet til høyre viser kontrollen på tomgang. Gasspedalen er ikke tråkket ned og spaken er helt i riktig posisjon. En svak fjær (14) sørger nå for likevektssituasjonen.
Injeksjonsfremgang:
Roterende drivstoffpumper er alltid utstyrt med injeksjonsforskudd som standard. Ved økning av hastigheten må injeksjonen skje tidligere for å sikre et godt kraftslag. Ellers vil dieseltåken som injiseres gjennom injektoren ikke ha nok tid til å blandes ordentlig med luften ved høyere hastighet. Injektoren vil derfor alltid måtte injisere noen grader før TDC (Top Dead Point) tidligere ettersom hastigheten øker. Injeksjonsfremføringssystemet består av et stempel koblet til en rullering. Når hastigheten øker, dreies denne rulleringen i rotasjonsretningen, slik at injeksjonsstempelet starter pumpeslaget (og dermed injeksjonen) tidligere. Ingen elektronikk brukes til denne injeksjonsforskyvningen.
Justering av den roterende distribusjonspumpen:
Det er viktig at trykkoppbyggingen i pumpen skjer til rett tid. Trykkoppbyggingen bestemmer injeksjonstiden for dieseldrivstoffet gjennom injektorene. Posisjonen til drivstoffpumpen kan endres i forhold til motorblokken. Det er slissede hull i motorblokken som drivstoffpumpen kan flyttes inn i. Å dreie pumpen påvirker ikke giret som drives av registerremmen. Giret forblir stasjonært, men pumpen bak endrer posisjon. For en fordeling som roterer med klokken (med klokken), gjelder følgende:
- Flytting av pumpen mot klokken resulterer i tidligere injeksjon;
- Bevegelse av pumpen med klokken resulterer i senere injeksjon;
Drivstoffpumpen må derfor justeres ut fra veivakselposisjonen og posisjonen til styresleiden. Dette må utføres med en måleklokke.
Nedenfor er en steg-for-steg-plan som en roterende distribusjonspumpe kan justeres med.
1. Plasser stempelet til sylinder 1 ved TDC.
Drei veivakselen til stempelet til sylinder 1 er i øvre dødpunkt.
Du kan se om veivakseltimingen er riktig ved å sjekke om merket på svinghjulet stemmer overens med merket i girkassehuset.
2. Timing for drivstoffpumpe
Sjekk at drivstoffpumpens timing er riktig. De to merkene (uthevet i hvitt på bildet) må være motsatte hverandre. Hvis drivstoffpumpen ikke installeres i tide, må registerremmen fjernes og installeres riktig.
Sett deretter inn blokkeringspinnen (i hullet med den røde pilen i bildet).
3. Demontering av deler
Fjern drivstoffledningene, kjølevannslangen og termostathuset for å skape plass bak drivstoffpumpen. Du trenger denne plassen for å montere viseren i pumpen.
4. Skiveindikator
Finn måleuret som drivstoffpumpen må justeres med.
Skru de løse delene av måleskiven sammen. Fjern blindpluggen i drivstoffpumpen og skru inn viseren. Gjør det enkelt for deg selv ved å plassere viseren på en slik måte at den er godt synlig når veivakselen dreies.
4. Still inn en forhåndsbelastning.
Fordi du vil at nålen til viseren alltid skal berøre pumpen internt, stiller du inn en forhåndsbelastning. Dette lar deg skyve viseren litt lenger inn i pumpehuset.
Sett denne spenningen til minst 2 millimeter (se bilde).
5. Vri veivakselen i normal rotasjonsretning.
Veivakselen må dreies. Pekeren til skiveindikatoren vil bevege seg. Fordi delestempelet gjør en frem og tilbake bevegelse, vil pekeren stoppe på et tidspunkt. Når veivakselen dreies videre, vil pekeren bevege seg tilbake igjen.
På det punktet der viseren forblir stasjonær, er det maksimale slaget til delestempelet nådd.
6. Sett måleuret til 0.
Vri den svarte ringen på skiveindikatoren og sett den til 0.
7. Plasser stempelet til sylinder 1 ved TDC.
Vri veivakselen igjen til stempelet til sylinder 1 er på TDC. Sjekk merkene på svinghjulet og girkassehuset igjen.
Les verdien indikert av pekeren på skiveindikatoren. Pekeren har beveget seg mot klokken. Dette betyr at fordelingsstempelet har gjort en sving
0,70 mm. Sammenlign denne verdien med fabrikkverdiene. Hvis verdiene stemmer overens, er ingen justering nødvendig. Hvis verdien er feil, må pumpen justeres.
8. Juster drivstoffpumpen.
Juster drivstoffpumpen ved å løsne de tre boltene (vist på bildene) en omdreining og skifte posisjonen til pumpen på motorblokken.
Elektronisk styrte fordelerpumper:
I dag styres dieselmotorer, akkurat som bensinmotorer, med en ECU (en kontrollcomputer). Ved hjelp av denne datamaskinen kan også ulike funksjoner til høytrykks drivstoffpumpen styres og drivstoffdoseringen kan justeres mye mer nøyaktig enn med en helmekanisk drivstoffpumpe. De elektronisk styrte fordelerpumpene er delt inn i følgende tre typer:
- Lucas EPIC pumpe
- Bosch VP/VR pumpe
- Bosch VP44
Lucas EPIC pumpe:
Lucas EPIC-pumpe er en fullstendig elektronisk styrt roterende drivstoffpumpe. Følgende funksjoner styres; startutgang, tomgangshastighetskontroll, dellast utgangskontroll, full lastkontroll, injeksjonstidskontroll, selvdiagnose.
Bosch VP pumpe:
Bosch VP-pumpen er innvendig den samme som den mekaniske VE-pumpen, beskrevet tidligere på denne siden. Deler som leveringspumpen, kamringen, kontrollsleiden, pumpemanifoldhuset og pumpestemplet er uendret.
VP-pumpen har følgende nye deler sammenlignet med VR-pumpen:
- Justeringsenhet (aktuator) for å regulere posisjonen til kontrollsleiden.
- Sensor for å bestemme posisjonen til kontrollsliden.
- Injeksjon dreiemoment justering; dette styres via et PWM-signal. (PWM står for Pulse-With-modulasjon). PWM-signalet kommer fra ECU.
Justeringsenheten justerer posisjonen til kontrollglideren. Dette gjøres ved å jobbe med en permanent magnet og en elektromagnet som styres med en duty cycle. Når elektromagneten tilføres spenning fra ECU, vil den bli magnetisk og vil tiltrekke seg permanentmagneten. Jo lengre driftssyklussignalet er, jo mer magnetisme skapes og derfor større bevegelse (justering) gjør det. Når driftssyklussignalet går tapt, vil fjæren trekke inn justeringsanordningen.
Posisjonssensoren er en induktiv sensor, som overvåker rotasjonen av akselen til den tidligere nevnte kontrollsleiden. På denne måten får ECU tilbakemelding om at de ønskede posisjonene er oppnådd.
Injeksjonsfremgang:
Injeksjonsfremføringssystemet ligner på Bosch VE-pumpen. Bare med denne VP-pumpen styres fremdriften av et PWM-signal fra ECU. Kort fortalt bestemmer ECU posisjonen til rulleringen og ikke hastigheten til motoren, slik tilfellet var med VE-pumpen.
Posisjonen til rulleringen styrer injeksjonsmomentet. Posisjonen til stempelet bestemmer rotasjonen av rulleringen. Stempelet presses mot venstre, mot fjærkraften, av et drivstofftrykk som trykkregulatoren tillater i pumpehuset.
Drivstoffet strømmer under trykk til returen gjennom drivstofftrykkregulatoren. Så snart ECU sender et signal, sørger denne kontrolleren for at den interne forsyningen åpnes litt mer eller mindre. Når tilførselen er åpen, strømmer drivstofftrykket inn i pumpehuset, noe som får hele stempelet til å bevege seg mot venstre mot fjærkraften. Dette sikrer at rulleringen dreies til høyre (med klokken). Dette betyr at rulleringen dreies i "tidlig" retning. Injeksjonen skjer nå tidligere før TDC. Så snart drivstofftrykket i pumpehuset synker, sørger fjæren for at stempelet går tilbake til utgangsposisjonen. Rulleringen beveger seg derfor tilbake til "sent".
Bosch VP44 pumpe:
Den radielle VP44-pumpen har pumpestemplene, som med VE- og VP-pumpene, ikke i akselens lengderetning, men vinkelrett på drivakselen. Denne høytrykkspumpen suger også inn selve drivstoffet og regulerer innsprøytningen. Maksimalt injeksjonstrykk er maks 1850 bar.
Når pumpen er i gang, presses stemplene innover av kammene på kamringen. Når magnetventilen er stengt kan det bygges opp trykk og koblingen til en av injektorene gjøres ved å dreie fordelerakselen. I det øyeblikket finner injeksjonen sted.
Feil på grunn av langvarig stillstand:
Ved langvarig stillstand av motoren kan i noen tilfeller føre til problemer med drivstoffpumpen og drivstoffsystemet. Her er noen mulige scenarier der langvarig nedetid kan ha innvirkning:
- Nedbrytning av drivstoff: Hvis drivstoffet blir stående i lang tid, kan det brytes ned og forårsake kondens. Dette kan føre til dannelse av sedimenter og urenheter i drivstoffet som til slutt kan tette drivstoffpumpen og injektorene;
- Fordampning og harpiksdannelse: Når drivstoff fordamper i drivstoffrørene, kan det forbli harpiksholdige avleiringer som kan begrense den frie flyten av drivstoff;
- Pakninger og gummikomponenter: Langvarig stillstand kan føre til uttørking og herding av tetninger, pakninger og gummikomponenter i drivstoffsystemet. Dette kan forårsake lekkasjer eller kompromittere tettingen av systemet;
- Bevegelige deler som sitter fast: Som følge av oksidasjon og forurensninger kan bevegelige deler sette seg fast i drivstoffpumpen. Dette kan forhindre at pumpen bygger opp nødvendig drivstofftrykk.
For å unngå denne typen problemer under langvarig stillstand, er det tilrådelig å ta forholdsregler som å bruke drivstofftilsetninger, ikke oppbevare bilen med lavt drivstoffnivå for å forhindre at det dannes kondens i tanken, regelmessig sjekke motoren La den gå for å sikre alt forblir smurt.
