ปั๊มหัวฉีดคืออะไรและมีบทบาทอย่างไรในการทำงานของเครื่องยนต์

รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ติดตั้งระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง มีการปรับเปลี่ยนที่น้ำมันเบนซินฉีดพ่นด้วยหัวฉีดในท่อร่วมไอดี นอกจากนี้ยังมีรุ่นที่ฉีดพ่นเชื้อเพลิงลงในกระบอกสูบของเครื่องยนต์โดยตรง

เครื่องยนต์ดีเซลทำงานแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน ในพวกเขาดีเซลจะถูกป้อนเข้าไปในสื่อที่บีบอัดแล้วในกระบอกสูบ เพื่อให้เชื้อเพลิงส่วนหนึ่งถูกทำให้เป็นละอองโดยไม่มีสิ่งกีดขวางจำเป็นต้องใช้กลไกเช่นปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง

พิจารณาคุณสมบัติของกลไกดังกล่าวการปรับเปลี่ยนและสัญญาณของการทำงานผิดปกติ

ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงคืออะไรและมีไว้ทำอะไร?

กลไกซึ่งเรียกโดยย่อว่าปั๊มเชื้อเพลิงเป็นส่วนหนึ่งของระบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซล แต่ยังมีแบบจำลองสำหรับหน่วยพลังงานน้ำมันเบนซิน ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลคือแรงดันที่สร้างขึ้นนั้นสูงกว่าน้ำมันเบนซินมาก เหตุผลนี้เป็นคุณสมบัติพื้นฐานของหน่วย ในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ดีเซลอากาศจะถูกบีบอัดเป็นครั้งแรกในระดับที่ร้อนถึงอุณหภูมิจุดระเบิดของเชื้อเพลิง

เมื่อลูกสูบถึงจุดศูนย์กลางตายด้านบนหัวฉีดจะพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงและจุดระเบิด หัวฉีดต้องเอาชนะแรงกดมหาศาล เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างถูกต้องปั๊มต้องสร้างหัวให้สูงกว่าในกระบอกสูบ

นอกเหนือจากฟังก์ชั่นที่กล่าวมาแล้วปั๊มยังต้องจ่ายเชื้อเพลิงเป็นบางส่วนทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานของชุดจ่ายไฟ พารามิเตอร์นี้ถูกกำหนดโดยคำนึงถึงการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง ในรถยนต์สมัยใหม่กระบวนการนี้ควบคุมโดยชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

ประวัติการพัฒนาและปรับปรุง

อุปกรณ์นี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกในทศวรรษที่ 1930 โดย Robert Bosch ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลปั๊มหัวฉีดเริ่มถูกนำมาใช้อย่างจริงจังในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษเดียวกัน

เนื่องจากเครื่องยนต์เบนซินรุ่นแรกติดตั้งคาร์บูเรเตอร์จึงมีเพียงหน่วยดีเซลเท่านั้นที่ต้องการกลไกดังกล่าว ปัจจุบันเครื่องยนต์เบนซินที่มีระบบฉีดตรงก็มีปั๊มประเภทนี้เช่นกัน (คาร์บูเรเตอร์หายากมาก - เฉพาะในรถยนต์รุ่นเก่าเท่านั้น)

แม้ว่าหลักการทำงานของปั๊มจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ แต่กลไกนี้ได้รับการอัพเกรดและปรับปรุงมากมาย เหตุผลนี้คือการเพิ่มขึ้นของมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมและสมรรถนะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ในขั้นต้นใช้ปั๊มฉีดเชิงกล แต่ไม่ประหยัดซึ่งนำไปสู่การปล่อยสารอันตรายตามปริมาตร ปั๊มอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่แสดงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมซึ่งช่วยให้การขนส่งเป็นไปตามกรอบของมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมและตอบสนองผู้ขับขี่ที่มีรายได้เพียงเล็กน้อย

การออกแบบปั๊มแรงดันสูง

มีการปรับเปลี่ยนปั๊มฉีดเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์เบนซินเช่นเดียวกับอะนาล็อกดีเซล อย่างไรก็ตามในกรณีส่วนใหญ่องค์ประกอบหลักของปั๊มเชิงกลคือ:

• มีการติดตั้งตัวกรองที่ทางเข้าด้านหน้าปั๊ม
• ลูกสูบลูกสูบที่อยู่ในกระบอกสูบ - ที่เรียกว่า คู่ลูกสูบ;
• ร่างกายที่ทำช่อง - ผ่านพวกเขาเชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังคู่ลูกสูบ
• เพลาลูกเบี้ยวและคลัตช์หอยโข่ง องค์ประกอบนี้เชื่อมต่อกับรอกของกลไกเวลาโดยใช้สายพาน
• ตัวผลักดันลูกสูบ
• สปริงที่คืนลูกสูบลูกสูบกลับ
• วาล์วอัดบรรจุอากาศ
• ตัวควบคุมโหมด - เกี่ยวข้องกับคันเร่ง
• วาล์วไหลกลับของปั๊มแรงดันสูง (ผ่านมันเชื้อเพลิงส่วนเกินจะถูกป้อนเข้าทางกลับ);
• ปั๊มแรงดันต่ำ (ปั๊มเชื้อเพลิงเข้าปั๊ม)

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วปั๊มเชิงกลจะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยการดัดแปลงอิเล็กทรอนิกส์เนื่องจากความประหยัดและประสิทธิภาพ กลไกของตัวเองเป็นเรื่องยากที่จะซ่อมแซมและปรับ ปั๊มอิเล็กทรอนิกส์มีชุดควบคุมของตัวเองเช่นเดียวกับวาล์วและเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์หลายตัว

ปั๊มหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่มีระบบวินิจฉัยของตัวเองเนื่องจากอุปกรณ์ปรับให้เข้ากับความผิดปกติและข้อผิดพลาดที่พบ สิ่งนี้ช่วยให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ว่าเซ็นเซอร์ตัวใดตัวหนึ่งจะทำงานผิดพลาด โดยสิ้นเชิงปั๊มดังกล่าวจะหยุดทำงานในกรณีที่ไมโครโปรเซสเซอร์พังเท่านั้น

หลักการของการดำเนินงาน

ปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงทำงานบนหลักการของเครื่องยนต์สองจังหวะ ลูกสูบลูกสูบขับเคลื่อนโดยการหมุนของเพลาลูกเบี้ยว น้ำมันดีเซลเข้าสู่พื้นที่ลูกสูบย่อยซึ่งจะต่อไปในทางหลวง

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานของคู่ลูกสูบอธิบายไว้ในวิดีโอ:

คู่ลูกสูบสำหรับ UTN

ความดันถูกสร้างขึ้นในโพรงเนื่องจากวาล์วปล่อยจะเปิดขึ้น น้ำมันดีเซลไหลผ่านสายน้ำมันไปยังหัวฉีดและฉีดพ่น ปั๊มส่งเชื้อเพลิงเพียงบางส่วนไปยังหัวฉีด ส่วนที่เหลือจะถูกส่งกลับไปยังถังน้ำมันเชื้อเพลิงผ่านทางวาล์วระบายน้ำ เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำมันเชื้อเพลิงไหลกลับจากระบบเมื่อซุปเปอร์ชาร์จเจอร์เปิดวาล์วตรวจสอบจะถูกติดตั้งไว้ในนั้น

ช่วงเวลาในการฉีดจะถูกกำหนดโดยคลัตช์แรงเหวี่ยง ตัวควบคุมโหมด (หรือตัวควบคุมโหมดทั้งหมด) กำหนดปริมาณของชุดงานที่จะจ่าย องค์ประกอบนี้เกี่ยวข้องกับคันเร่ง เมื่อคนขับกดมันตัวควบคุมจะเพิ่มจำนวนของชิ้นส่วนและเมื่อปล่อยออกมาปริมาณจะลดลง

ในแบบจำลองอิเล็กทรอนิกส์กระบวนการทั้งหมดจะถูกควบคุมโดยหน่วยควบคุม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กระจายช่วงเวลาของการจ่ายน้ำมันโดยอิงตามการเปลี่ยนแปลงของรถ ระบบเชื้อเพลิงเหล่านี้มีชิ้นส่วนน้อยลงซึ่งจะเพิ่มเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของกลไก

ปั๊มหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์สามารถแบ่งส่วนออกเป็นสองส่วนได้จึงให้การเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและจังหวะของกลุ่มลูกสูบที่นุ่มนวลขึ้น เป็นผลให้มีความเป็นพิษจากไอเสียน้อยลงและเพิ่มสมรรถนะของเครื่องยนต์ เพื่อให้แน่ใจว่าการฉีดสองเฟสหน่วยควบคุมปั๊มจะบันทึก:

• การกดแป้นคันเร่ง
• การหมุนรอบเพลาลูกเบี้ยวเวลา;
• อุณหภูมิในระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์
• ความเร็วของรถเอง
• แรงดันที่เกิดจากเทอร์โบชาร์จเจอร์
• งานของหัวฉีด
• การยิงปลั๊กเรืองแสง

ประเภทของปั๊มฉีด

ระบบเชื้อเพลิงมีสามประเภท:

• การฉีดโมโน นี่เป็นการปรับเปลี่ยนครั้งแรก ตัวแทนเดิมเป็นคาร์บูเรเตอร์ ในโพรงของมันมีการเตรียมส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศและป้อนเข้าไปในท่อร่วมไอดี หลังจากนั้นไม่นานระบบดังกล่าวแทนที่จะเป็นคาร์บูเรเตอร์ได้รับหัวฉีดหนึ่งหัวซึ่งฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อร่วมไอดีซึ่งผสมกับอากาศ
• การฉีดหลายจุด นี่เป็นระบบหัวฉีดชนิดหนึ่งอยู่แล้ว มีการติดตั้งหัวฉีดแยกสำหรับแต่ละสูบบนท่อร่วมไอดี การฉีดจะเข้าไปในท่อร่วมไอดีโดยให้ใกล้วาล์วไอดีมากที่สุดเท่านั้น
• ฉีดตรง. ตามชื่อที่แนะนำน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดพ่นเข้าไปในกระบอกสูบโดยตรงเมื่ออากาศในนั้นถูกบีบอัดโดยลูกสูบแล้ว

โดยรวมแล้วมีกลไกสามประเภทที่สามารถใช้ในระบบเชื้อเพลิงประเภทนี้:

• อินไลน์;
• การกระจาย;
• กระโปรงหลังรถ.

ปั๊มฉีดแบบอินไลน์

ปั๊มฉีดแบบอินไลน์ประกอบด้วยปั๊มหลายตัวที่อยู่ในตัวเรือนเดียว แต่ละตัวทำหน้าที่หัวฉีดแยกกัน การดัดแปลงนี้ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นเก่า การทำงานของกลไกทั้งหมดขึ้นอยู่กับไดรฟ์เวลา

การปรับเปลี่ยนอินไลน์ถูกใช้เป็นระยะเวลานานพอสมควร แม้แต่รถยนต์สมัยใหม่ (รถบรรทุก) บางรุ่นก็ติดตั้งปั๊มดังกล่าว เหตุผลคือความน่าเชื่อถือสูงและไม่โอ้อวดต่อคุณภาพดีเซล

ระบบแถวทำงานดังนี้ คู่ลูกสูบขับเคลื่อนโดยการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง การปฏิวัติครั้งหนึ่งของเพลาลูกเบี้ยวของปั๊มสอดคล้องกับการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์สองรอบ

กลไกลูกสูบผ่านวาล์วตัดน้ำมันเชื้อเพลิงของปั๊มแรงดันสูงจะแยกส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงออกจากท่อร่วมและบีบอัดในส่วนความดันของระบบ ปริมาตรของชิ้นส่วนถูกควบคุมโดยแท่งฟันที่เชื่อมต่อกับแป้นคันเร่ง ในรถยนต์ที่มี ECU จะถูกควบคุมโดยเซอร์โวไดรฟ์ที่ตอบสนองต่อสัญญาณจากชุดควบคุม

ระยะเวลาในการฉีดถูกกำหนดโดยความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยง กลไกมีข้อต่อครึ่งตัวสองตัวซึ่งคั่นด้วยสปริง เมื่อความเร็วของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นสปริงจะถูกบีบอัดเนื่องจากเพลาปั๊มหมุนเล็กน้อยซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนมุมล่วงหน้าของการฉีด

จำหน่ายปั๊มฉีดชนิด

แตกต่างจากการดัดแปลงก่อนหน้านี้รุ่นนี้มีขนาดเล็กลง นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพที่เสถียร มีการปรับเปลี่ยนปั๊มกระจายหลายอย่าง มีประเภทลูกสูบและแบบหมุน นอกจากนี้ยังแตกต่างกันในประเภทของไดรฟ์ - ตำแหน่งภายในจุดสิ้นสุดหรือภายนอกของกล้อง

ไดรฟ์ลูกเบี้ยวภายนอกไม่เสถียรและเชื่อถือได้ ดังนั้นถ้าเป็นไปได้ควรอาศัยอีกสองประเภทจะดีกว่า

ปั๊มดังกล่าวเสื่อมสภาพเร็วขึ้นเนื่องจากกลไกลูกสูบหนึ่งตัวในนั้นทำหน้าที่หัวฉีดทั้งหมดของกลุ่ม ในเรื่องนี้คู่ค้าในสายมีข้อดี เนื่องจากมีขนาดเล็กปั๊มหัวฉีดแบบกระจายจึงติดตั้งในระบบเชื้อเพลิงของรถยนต์และรถบรรทุกขนาดเล็ก

ปั๊มฉีดหลัก

ตรงกันข้ามกับการปรับเปลี่ยนสองครั้งก่อนหน้านี้ปั๊มหลักจะสร้างแรงดันเป็นเส้นเดียว - ที่เรียกว่ารางเชื้อเพลิง ทำหน้าที่เป็นตัวสะสมซึ่งรักษาแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงให้คงที่

เนื่องจากกลไกการกระจายจำนวนน้อยลงการปรับเปลี่ยนนี้จึงได้รับการยอมรับว่าน่าเชื่อถือที่สุด การซ่อมแซมปั๊มหัวฉีดหลักไม่ใช่เรื่องยากโดยเฉพาะ ปริมาณยาถูกควบคุมโดยวาล์วจ่ายโซลินอยด์ ปั๊มดังกล่าวติดตั้งในระบบรางเชื้อเพลิงคอมมอนเรล

มีปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูงสำหรับเครื่องยนต์เบนซินหรือไม่?

แม้ว่าการใช้ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงหลักจะอยู่ในเครื่องยนต์ดีเซล แต่เครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่จำนวนมากก็ทำงานโดยจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันสูง กลไกเหล่านี้ใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบไดเร็คอินเจคชั่น

เครื่องยนต์เบนซิน GDI ต้องการการติดตั้งปั๊มดังกล่าว ในความเป็นจริงระบบนี้เป็นรุ่นไฮบริดที่ผสมผสานการออกแบบของเครื่องยนต์สันดาปภายในน้ำมันเบนซินเข้ากับหลักการทำงานของหน่วยดีเซล ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการจุดระเบิดไม่ได้เกิดจากอุณหภูมิของอากาศอัด แต่เกิดจากหัวเทียน ในมอเตอร์ดังกล่าวจะใช้การปรับเปลี่ยนแบบอินไลน์

ความผิดปกติที่สำคัญ

แม้ว่าปั๊มหัวฉีดจะมีดีไซน์ที่แตกต่างกัน แต่ก็มีกฎสำคัญหลายประการที่เจ้าของรถต้องปฏิบัติตามเพื่อให้ปั๊มทำงานได้ตามเวลาที่กำหนด:

1. ปั๊มส่วนใหญ่มีความแปลกในแง่ของคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงดังนั้นจึงจำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่กำหนดโดยผู้ผลิตสำหรับปั๊มเฉพาะ
2. เนื่องจากความซับซ้อนของการออกแบบและภาระที่วางอยู่บนกลไกปั๊มแรงดันสูงจึงจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษาเป็นประจำ
3. ชิ้นส่วนที่หมุนและถูทั้งหมดต้องได้รับการหล่อลื่นอย่างดีดังนั้นจึงจำเป็นต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตในการเลือกน้ำมันหล่อลื่น

หากคุณไม่ปฏิบัติตามกฎเหล่านี้อุปกรณ์จะใช้งานไม่ได้เร็วขึ้นซึ่งจะต้องมีการเปลี่ยนทดแทนหรือการซ่อมแซมที่มีราคาแพง

ปัจจัยต่อไปนี้บ่งบอกถึงความผิดปกติของปั๊มหัวฉีด (กับระบบอื่นที่ให้บริการได้ความผิดปกติซึ่งอาจมีอาการคล้ายกัน):

• ควันดำในไอเสียและส่งผลให้มีการปล่อยสารพิษออกสู่สิ่งแวดล้อมมากขึ้น
• การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น (เนื่องจากน้ำมันเชื้อเพลิงรั่วไหล);
• ปล่อยพลังน้ำแข็ง
• ระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์จะได้ยินเสียงจากปั๊ม
• สตาร์ทมอเตอร์ยาก
• สายพานไทม์มิ่งมักจะหลุด
• ความเร็วของเครื่องยนต์ไม่คงที่

ความผิดปกติที่พบบ่อยที่สุดในองค์ประกอบดังกล่าวของระบบเชื้อเพลิงคือความล้มเหลวของคู่ลูกสูบ ส่วนใหญ่มักเกิดจากเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ - คราบจุลินทรีย์สะสมบนพื้นผิวซึ่งขัดขวางการเคลื่อนไหวของชิ้นส่วน นอกจากนี้สาเหตุของความล้มเหลวของกลไกคือน้ำซึ่งมักจะควบแน่นในถังน้ำมันเชื้อเพลิง ด้วยเหตุนี้จึงไม่แนะนำให้ทิ้งรถที่มีถังเปล่าไว้ค้างคืน

ซ่อมปั๊มแรงดันสูง

หากไม่ยากที่จะซ่อมปั๊มน้ำมันแบบธรรมดา - ก็เพียงพอที่จะซื้อชุดซ่อมและเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอจากนั้นการซ่อมและปรับปั๊มเชื้อเพลิงเป็นขั้นตอนที่ซับซ้อนมาก เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุว่าสาเหตุของความผิดปกติคืออะไรโดยไม่มีอุปกรณ์เพิ่มเติม การวินิจฉัยตนเองของชุดควบคุมสมัยใหม่มักไม่ช่วย

บ่อยครั้งที่อาการของปั๊มเชื้อเพลิงเสียจะเหมือนกับการทำงานผิดปกติในกลไกการจ่ายก๊าซหรือในระบบไอเสีย ด้วยเหตุนี้จึงไม่แนะนำให้ซ่อมปั๊มด้วยตนเอง ในการดำเนินการนี้ขอความช่วยเหลือจากศูนย์บริการเฉพาะทางจะดีกว่า

นอกจากนี้ดูวิดีโอเกี่ยวกับการขจัดข้อบกพร่องและการซ่อมแซมปั๊มเชื้อเพลิงแรงดันสูง:

ตอนที่ 1 การซ่อมปั๊มฉีดเชื้อเพลิงกับ 1.6 การแก้ไขปัญหาการถอดชิ้นส่วนดีเซล

คำถามและคำตอบ:

ปั๊มฉีดมีกี่ประเภท? อินไลน์ป้อนเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบด้วยลูกสูบที่แตกต่างกัน ลำตัว - ไปที่แบตเตอรี่หรือทางลาด การกระจาย - หนึ่งลูกสูบสำหรับกระบอกสูบทั้งหมดในระดับเดียวกัน

ปั๊มฉีดดีเซลทำงานอย่างไร? มันขึ้นอยู่กับหลักการของลูกสูบ ปั๊มมีอ่างเก็บน้ำเหนือลูกสูบคู่ ซึ่งเชื้อเพลิงถูกสูบและกักไว้ภายใต้แรงดัน

ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงดีเซลมีไว้เพื่ออะไร? น้ำมันดีเซลจะต้องเข้าสู่กระบอกสูบด้วยแรงดันที่สูงกว่าอัตราส่วนการอัดหลายเท่า มีเพียงลูกสูบคู่เท่านั้นที่สามารถสร้างแรงกดดันนี้ได้