Συσκευή αντλίας καυσίμου
Χρησιμοποιείται σε διάφορους τύπους μεταφοράς και εξοπλισμού, βασίζεται στην καύση του μείγματος καυσίμου-αέρα και στην ενέργεια που απελευθερώνεται ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας. Αλλά για να λειτουργήσει το εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής, τα καύσιμα πρέπει να παρέχονται σε μερίδες σε αυστηρά καθορισμένες στιγμές. Και αυτό το καθήκον έγκειται στο σύστημα τροφοδοσίας που περιλαμβάνεται στη σχεδίαση του κινητήρα.
Τα συστήματα τροφοδοσίας καυσίμου κινητήρα αποτελούνται από έναν αριθμό εξαρτημάτων, το καθένα με διαφορετικό έργο. Μερικοί από αυτούς φιλτράρουν το καύσιμο, αφαιρώντας τους ρύπους από αυτό, άλλοι μετρούν και το τροφοδοτούν στην πολλαπλή εισαγωγής ή απευθείας στον κύλινδρο. Όλα αυτά τα στοιχεία εκτελούν τη λειτουργία τους με το καύσιμο που πρέπει ακόμα να τους τροφοδοτηθεί. Και αυτό παρέχεται από τις αντλίες καυσίμου που χρησιμοποιούνται στα σχέδια των συστημάτων.
Πλήρης αντλία
Όπως κάθε αντλία υγρού, η αποστολή του συγκροτήματος που χρησιμοποιείται στη σχεδίαση του κινητήρα είναι η άντληση καυσίμου στο σύστημα. Επιπλέον, σχεδόν παντού είναι απαραίτητο να παρέχεται υπό μια ορισμένη πίεση.
Τύποι αντλιών καυσίμου
Διαφορετικοί τύποι κινητήρων χρησιμοποιούν τους δικούς τους τύπους αντλιών καυσίμου. Αλλά γενικά, όλα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες - χαμηλή και υψηλή πίεση. Η χρήση ενός ή άλλου κόμβου εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και την αρχή λειτουργίας του σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Έτσι, για τους βενζινοκινητήρες, δεδομένου ότι η ευφλεκτότητα της βενζίνης είναι πολύ υψηλότερη από το καύσιμο ντίζελ και ταυτόχρονα αναφλέγεται το μείγμα καυσίμου-αέρα από τρίτη πηγή, δεν απαιτείται υψηλή πίεση στο σύστημα. Επομένως, στο σχεδιασμό χρησιμοποιούνται αντλίες χαμηλής πίεσης.
Αντλία βενζινοκινητήρα
Αλλά αξίζει να σημειωθεί ότι στα συστήματα έγχυσης βενζίνης τελευταίας γενιάς, το καύσιμο παρέχεται απευθείας στον κύλινδρο (), επομένως η βενζίνη πρέπει να παρέχεται ήδη σε υψηλή πίεση.
Όσον αφορά τους κινητήρες ντίζελ, το μείγμα τους αναφλέγεται υπό την επίδραση της πίεσης στον κύλινδρο και της θερμοκρασίας. Επιπλέον, το ίδιο το καύσιμο έχει άμεση έγχυση στους θαλάμους καύσης, επομένως, για να μπορέσει το ακροφύσιο να το ψεκάσει, απαιτείται σημαντική πίεση. Και για αυτό, χρησιμοποιείται μια αντλία υψηλής πίεσης (TNVD) στο σχεδιασμό. Αλλά σημειώνουμε ότι δεν ήταν δυνατό να γίνει χωρίς τη χρήση αντλίας χαμηλής πίεσης στο σχεδιασμό του συστήματος ισχύος, καθώς η ίδια η αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης δεν μπορεί να αντλήσει καύσιμο, επειδή το καθήκον της είναι μόνο να συμπιέζει και να παρέχει ακροφύσια.
Όλες οι αντλίες που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής διαφόρων τύπων μπορούν επίσης να χωριστούν σε μηχανικές και ηλεκτρικές. Στην πρώτη περίπτωση, το συγκρότημα τροφοδοτείται από μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (χρησιμοποιείται μονάδα μετάδοσης κίνησης ή από έκκεντρα άξονα). Όσο για τα ηλεκτρικά, κινούνται από τον ηλεκτροκινητήρα τους.
Πιο συγκεκριμένα, στους βενζινοκινητήρες, τα συστήματα ισχύος χρησιμοποιούν μόνο αντλίες χαμηλής πίεσης. Και μόνο στο μπεκ άμεσου ψεκασμού υπάρχει αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης. Ταυτόχρονα, σε μοντέλα καρμπυρατέρ, αυτή η μονάδα είχε μηχανική κίνηση, αλλά στα μοντέλα έγχυσης χρησιμοποιούνται ηλεκτρικά στοιχεία.
Μηχανική αντλία καυσίμου
Στους κινητήρες ντίζελ χρησιμοποιούνται δύο τύποι αντλιών - χαμηλής πίεσης, που αντλεί καύσιμο και υψηλής πίεσης, η οποία συμπιέζει το καύσιμο ντίζελ πριν εισέλθει στα ακροφύσια.
Η αντλία πλήρωσης καυσίμου ντίζελ συνήθως κινείται μηχανικά, αν και υπάρχουν και ηλεκτρικά μοντέλα. Όσον αφορά την αντλία καυσίμου υψηλής πίεσης, τίθεται σε λειτουργία από το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας.
Η διαφορά στην πίεση που δημιουργείται μεταξύ αντλιών χαμηλής και υψηλής πίεσης είναι πολύ εντυπωσιακή. Έτσι, για τη λειτουργία του συστήματος ισχύος έγχυσης, αρκούν μόνο 2,0-2,5 bar. Αλλά αυτό είναι το εύρος πίεσης εργασίας του ίδιου του μπεκ. Η μονάδα άντλησης καυσίμου, ως συνήθως, της παρέχει λίγη περίσσεια. Έτσι, η πίεση της αντλίας μπεκ ψεκασμού κυμαίνεται από 3,0 έως 7,0 bar (ανάλογα με τον τύπο και την κατάσταση του στοιχείου). Όσον αφορά τα συστήματα καρμπυρατέρ, η βενζίνη παρέχεται εκεί πρακτικά χωρίς πίεση.
Αλλά στους κινητήρες ντίζελ, απαιτείται πολύ υψηλή πίεση για την παροχή καυσίμου. Αν πάρουμε το σύστημα Common Rail τελευταίας γενιάς, τότε στο κύκλωμα «αντλίας καυσίμου υψηλής πίεσης-μπεκ ψεκασμού», η πίεση καυσίμου ντίζελ μπορεί να φτάσει τα 2200 bar. Επομένως, η αντλία τροφοδοτείται από μια μονάδα παραγωγής ενέργειας, καθώς απαιτεί πολλή ενέργεια για να λειτουργήσει και δεν συνιστάται η εγκατάσταση ισχυρού ηλεκτροκινητήρα.
Φυσικά, οι παράμετροι λειτουργίας και η πίεση που δημιουργείται επηρεάζουν το σχεδιασμό αυτών των μονάδων.
Τύποι αντλιών βενζίνης, τα χαρακτηριστικά τους
Δεν θα αποσυναρμολογήσουμε τη συσκευή της αντλίας βενζίνης του κινητήρα του καρμπυρατέρ, καθώς ένα τέτοιο σύστημα ισχύος δεν χρησιμοποιείται πλέον και δομικά είναι πολύ απλό και δεν υπάρχει τίποτα ιδιαίτερο σε αυτό. Αλλά η ηλεκτρική αντλία έγχυσης καυσίμου θα πρέπει να εξεταστεί με περισσότερες λεπτομέρειες.
Αξίζει να σημειωθεί ότι διαφορετικά μηχανήματα χρησιμοποιούν διαφορετικούς τύπους αντλιών καυσίμου που διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό. Αλλά σε κάθε περίπτωση, το συγκρότημα χωρίζεται σε δύο εξαρτήματα - μηχανικό, το οποίο παρέχει έγχυση καυσίμου και ηλεκτρικό, το οποίο οδηγεί το πρώτο μέρος.
Οι αντλίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οχήματα έγχυσης:
- κενό;
- κύλινδρος;
- Μηχανισμός;
- φυγόκεντρος;
Περιστροφικές αντλίες
Και η διαφορά μεταξύ τους ανάγεται βασικά στο μηχανικό κομμάτι. Και μόνο η συσκευή της αντλίας καυσίμου τύπου κενού είναι εντελώς διαφορετική.
Κενό
Η λειτουργία της αντλίας κενού βασίζεται σε μια συμβατική αντλία βενζίνης κινητήρα με καρμπυρατέρ. Η μόνη διαφορά είναι στην κίνηση, αλλά το ίδιο το μηχανικό μέρος είναι σχεδόν πανομοιότυπο.
Υπάρχει μια μεμβράνη που χωρίζει τη μονάδα εργασίας σε δύο θαλάμους. Σε έναν από αυτούς τους θαλάμους υπάρχουν δύο βαλβίδες - είσοδος (συνδεδεμένη με ένα κανάλι στη δεξαμενή) και έξοδος (που οδηγεί στη γραμμή καυσίμου που παρέχει καύσιμο περαιτέρω στο σύστημα).
Αυτή η μεμβράνη, κατά τη μεταφορική κίνηση, δημιουργεί ένα κενό στο θάλαμο με βαλβίδες, το οποίο οδηγεί στο άνοιγμα του στοιχείου εισόδου και στην άντληση βενζίνης σε αυτό. Κατά την αντίστροφη κίνηση, η βαλβίδα εισαγωγής κλείνει, αλλά η βαλβίδα εξαγωγής ανοίγει και το καύσιμο απλώς ωθείται στη γραμμή. Γενικά, όλα είναι απλά.
Όσον αφορά το ηλεκτρικό μέρος, λειτουργεί με την αρχή ενός ηλεκτρονόμου ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Δηλαδή, υπάρχει ένας πυρήνας και μια περιέλιξη. Όταν εφαρμόζεται τάση στην περιέλιξη, το μαγνητικό πεδίο που προκύπτει σε αυτό έλκει τον πυρήνα που σχετίζεται με τη μεμβράνη (συμβαίνει η μεταφορική της κίνηση). Μόλις εξαφανιστεί η τάση, το ελατήριο επαναφοράς επαναφέρει το διάφραγμα στην αρχική του θέση (κίνηση επιστροφής). Η παροχή παλμών στο ηλεκτρικό μέρος ελέγχεται από την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του μπεκ.
Κύλινδρος
Όσο για τους άλλους τύπους, το ηλεκτρικό τους μέρος είναι, κατ' αρχήν, πανομοιότυπο και είναι ένας συμβατικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος που λειτουργεί από δίκτυο 12 V. Αλλά τα μηχανικά μέρη είναι διαφορετικά.
Κυλινδρική αντλία καυσίμου
Σε μια αντλία τύπου κυλίνδρου, τα στοιχεία εργασίας είναι ένας ρότορας με αυλακώσεις κατασκευασμένες στις οποίες είναι εγκατεστημένοι οι κύλινδροι. Αυτός ο σχεδιασμός τοποθετείται σε περίβλημα με εσωτερική κοιλότητα πολύπλοκου σχήματος, με θαλάμους (είσοδος και έξοδος, κατασκευασμένοι σε μορφή αυλακώσεων και συνδεδεμένοι με τις γραμμές παροχής και εξαγωγής). Η ουσία της εργασίας συνοψίζεται στο γεγονός ότι οι κύλινδροι απλώς αποστάζουν τη βενζίνη από τον ένα θάλαμο στον δεύτερο.
μηχανισμός
Ο τύπος γραναζιού χρησιμοποιεί δύο γρανάζια τοποθετημένα το ένα μέσα στο άλλο. Το εσωτερικό γρανάζι είναι μικρότερο και κινείται κατά μήκος της διαδρομής του εκκεντρικού. Λόγω αυτού, υπάρχει ένας θάλαμος μεταξύ των γραναζιών, στον οποίο το καύσιμο συλλέγεται από το κανάλι τροφοδοσίας και αντλείται στο κανάλι εξάτμισης.
Αντλία με γρανάζια
φυγοκεντρικού τύπου
Οι τύποι κυλίνδρων και γραναζιών ηλεκτρικών αντλιών βενζίνης είναι λιγότερο συνηθισμένοι από τις φυγόκεντρες, είναι επίσης στροβίλοι.
Φυγοκεντρική αντλία
Αυτός ο τύπος συσκευής αντλίας καυσίμου περιλαμβάνει μια πτερωτή με μεγάλο αριθμό λεπίδων. Κατά την περιστροφή, αυτός ο στρόβιλος δημιουργεί έναν στροβιλισμό βενζίνης, ο οποίος εξασφαλίζει την αναρρόφησή του στην αντλία και την περαιτέρω ώθησή του στη γραμμή.
Εξετάσαμε τη διάταξη των αντλιών καυσίμου με ελαφρώς απλοποιημένο τρόπο. Πράγματι, στο σχεδιασμό τους υπάρχουν πρόσθετες βαλβίδες εισαγωγής και μείωσης πίεσης, το καθήκον των οποίων είναι η παροχή καυσίμου προς μία μόνο κατεύθυνση. Δηλαδή, η βενζίνη που έχει εισέλθει στην αντλία μπορεί να επιστρέψει στη δεξαμενή μόνο κατά μήκος της γραμμής επιστροφής, περνώντας από όλα τα συστατικά στοιχεία του συστήματος ισχύος. Επίσης, η εργασία μιας από τις βαλβίδες περιλαμβάνει το κλείδωμα και τη διακοπή της έγχυσης υπό ορισμένες συνθήκες.
Αντλία στροβίλου
Όσον αφορά τις αντλίες υψηλής πίεσης που χρησιμοποιούνται σε κινητήρες ντίζελ, η αρχή λειτουργίας είναι ριζικά διαφορετική εκεί και μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τέτοια εξαρτήματα του συστήματος ισχύος εδώ.
