インジェクションポンプとは何か、およびエンジン動作におけるその役割
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現代の自動車の大多数は燃料噴射システムを備えています。 ガソリンが吸気マニホールドのノズルでスプレーされる変更があります。 エンジンシリンダーに直接燃料を噴霧するモデルもあります。
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンとは動作が異なります。 それらの中で、ディーゼルはシリンダー内のすでに圧縮された媒体に供給されます。 燃料の一部を支障なく噴霧するためには、高圧燃料ポンプなどの機構が必要です。
そのようなメカニズムの特徴、その変更、および誤動作の兆候を考慮してください。
高圧燃料ポンプとは何ですか？それは何のためですか？
燃料ポンプと略されるこのメカニズムは、ディーゼルエンジンの燃料システムの一部ですが、ガソリンパワーユニットのモデルもあります。 ディーゼルエンジンの燃料ポンプの唯一の違いは、ディーゼルエンジンが生成する圧力がガソリンエンジンよりもはるかに高いことです。 この理由は、ユニットの基本的な機能です。 ディーゼルエンジンのシリンダーでは、空気は最初に、燃料の点火温度まで加熱される程度まで圧縮されます。
ピストンが上死点に達すると、ノズルが燃料を噴霧して点火します。 インジェクターは巨大な圧力に打ち勝たなければなりません。 システムが適切に機能するためには、ポンプがシリンダーよりも高いヘッドを作成する必要があります。
上記の機能に加えて、ポンプは、パワーユニットの動作モードに応じて、部分的に燃料を供給する必要があります。 このパラメータは、クランクシャフトの回転を考慮して決定されます。 現代の自動車では、このプロセスは電子制御ユニットによって制御されます。
開発と改善の歴史
このデバイスは、1930年代にRobertBoschによって最初に開発されました。 乗用車では、同じXNUMX年の後半に噴射ポンプが積極的に使用されるようになりました。
最初のガソリンエンジンにはキャブレターが装備されていたので、ディーゼルユニットだけがそのようなメカニズムを必要としていました。 今日では、直接噴射システムを備えたガソリンエンジンにもこのタイプのポンプがあります（キャブレターはすでに非常にまれです-古い世代の車でのみ）。
ポンプの動作原理は実質的に変更されていませんが、メカニズム自体は複数のアップグレードと改善が行われています。 この理由は、環境基準と内燃焼エンジンの性能の向上です。 当初は機械式噴射ポンプを使用していましたが、経済的ではなく、有害物質の大量排出につながりました。 最新の電子ポンプは優れた効率を示し、輸送を環境基準の枠組みに適合させ、控えめなドライバーを満足させることができます。
高圧ポンプ設計
ガソリンエンジン用の燃料噴射ポンプ、およびディーゼルアナログにはさまざまな変更があります。 ただし、ほとんどの場合、メカニカルポンプの主な要素は次のとおりです。
- フィルターはポンプの前の入口に取り付けられています。
- シリンダー内に配置されたプランジャーピストン-いわゆる。 プランジャーペア;
- くぼみが作られている本体-それらを通して燃料がプランジャーペアに供給されます。
- カムと遠心クラッチ付きシャフト。 この要素は、ベルトドライブを使用してタイミングプーリーに接続されます。
- プランジャードライブプッシャー;
- プランジャーピストンを戻すスプリング。
- ブロワーバルブ;
- モードのレギュレーター-アクセルペダルに関連付けられています。
- 燃料ポンプリターンバルブ（それを通して、余分な燃料がリターンに供給されます）;
- 低圧ポンプ（燃料をポンプに送り込みます）。
すでに述べたように、機械式ポンプは、その経済性と効率性のために、徐々に電子的な改造に取って代わられています。 メカニズム自体の修理や調整は困難です。 電子ポンプには、独自の制御ユニットと、いくつかの電子バルブおよびセンサーがあります。
ほとんどの電子インジェクションポンプには独自の診断システムがあり、そのためデバイスは発生した誤動作やエラーに適応します。 これにより、センサーのXNUMXつに障害が発生した場合でも、デバイスが正しく機能します。 完全にそのようなポンプは、マイクロプロセッサが故障した場合にのみ動作を停止します。
どのように動作します
高圧燃料ポンプは、XNUMXストロークエンジンの原理で動作します。 カムシャフトの回転により、プランジャーピストンが駆動されます。 ディーゼル燃料はサブプランジャースペースに入り、サブプランジャースペースはメインラインに入ります。
プランジャーペアの動作原理の詳細については、ビデオで説明しています。
キャビティ内に圧力が発生し、それにより排出バルブが開きます。 ディーゼル燃料は燃料ラインを通ってノズルに流れ、霧化されます。 ポンプは燃料の一部のみをインジェクターに供給します。 残留物はドレンバルブを介して燃料タンクに戻されます。 スーパーチャージャーが開いたときに燃料がシステムから戻るのを防ぐために、チェックバルブがシステムに取り付けられています。
注入モーメントは遠心クラッチによって決定されます。 モードレギュレーター（またはオールモードレギュレーター）は、ディスペンスされるバッチの量を決定します。 この要素は、アクセルペダルに関連付けられています。 ドライバーが押すとレギュレーターがその分量を増やし、離すと量が減ります。
電子モデルでは、すべてのプロセスが制御ユニットによって制御されます。 電子機器は、燃料供給の瞬間、その量を車のダイナミクスに基づいて分配します。 これらの燃料システムは部品が少ないため、メカニズムの安定性と信頼性が向上します。
電子噴射ポンプはその部分をXNUMXつの部分に分割することができ、それによってより効率的な燃焼とピストングループのスムーズなストロークを提供します。 その結果、排気毒性が少なくなり、エンジン性能が向上します。 二相注入を確実にするために、ポンプ制御ユニットは以下を記録します。
- アクセルペダルを押す。
- カムシャフトの回転のタイミング;
- エンジン冷却システムの温度。
- 車自体の速度。
- ターボチャージャーによって生成される圧力。
- インジェクターの仕事;
- グロープラグの発射。
インジェクションポンプの種類
燃料システムには次のXNUMXつのタイプがあります。
- モノインジェクション。 これは最初の変更です。 代表者はもともと気化器でした。 その空洞内で、燃料と空気の混合物が準備され、吸気マニホールドに供給されました。 少し後、そのようなシステムは、キャブレターの代わりに、燃料を吸気マニホールドに注入するXNUMXつのノズルを受け取り、そこで空気と混合されました。
- マルチポイントインジェクション。 これはすでに一種の注入システムです。 インテークマニホールドのシリンダーごとに個別のインジェクターが取り付けられています。 注入は、吸気バルブのできるだけ近くで、吸気マニホールドにも実行されます。
- 直接注入。 名前が示すように、シリンダー内の空気がすでにピストンによって圧縮されている場合、燃料はシリンダーに直接噴霧されます。
合計で、これらのタイプの燃料システムで使用できるそのようなメカニズムにはXNUMXつのタイプがあります。
- 列をなして;
- 分布;
- トランク。
インラインインジェクションポンプ
インラインインジェクションポンプは、XNUMXつのハウジングに封入された複数のポンプで構成されています。 それらのそれぞれは、別々のノズルを提供します。 この変更は、古いディーゼルエンジンで使用されていました。 メカニズム全体の動作は、タイミングドライブに厳密に依存しています。
インライン変更はかなり長い間使用されてきました。 一部の現代の車（トラック）でさえ、そのようなポンプが装備されています。 その理由は、ディーゼルエンジンの品質に対する高い信頼性と気取らないことです。
行システムは次のように機能します。 プランジャーペアは、クランクシャフトの回転によって駆動されます。 ポンプカムシャフトのXNUMX回転は、エンジンクランクシャフトのXNUMX回転に対応します。
高圧ポンプの燃料遮断弁を通るプランジャー機構は、燃料の一部を共通線から分離し、システムの圧力セクションで圧縮します。 部分のボリュームは、アクセルペダルに接続された歯付きバーによって調整されます。 ECUを搭載した車では、コントロールユニットからの信号に反応するサーボドライブによって制御されます。
噴射タイミングはクランクシャフトの速度によって決まります。 このメカニズムには、スプリングで分離されたXNUMXつのハーフカップリングがあります。 エンジン回転数が上がるとスプリングが圧縮され、ポンプシャフトがわずかに回転し、噴射進角が変化します。
分配型インジェクションポンプ
以前の変更とは異なり、このモデルは小さくなっています。 また、安定したパフォーマンスを備えています。 分配ポンプにはいくつかの変更があります。 プランジャータイプとロータリータイプがあります。 また、ドライブのタイプ（カムの内部、端、または外部の配置）も異なります。
外付けカムドライブは安定しておらず、信頼性がありません。 したがって、可能であれば、他のXNUMXつのタイプにこだわる方がよいでしょう。
このようなポンプは、XNUMXつのプランジャーメカニズムがグループのすべてのノズルに機能するため、摩耗が早くなります。 この点で、インラインの対応物には利点があります。 サイズが小さいため、配電噴射ポンプは自動車や小型トラックの燃料システムに取り付けられています。
メインインジェクションポンプ
以前のXNUMXつの変更とは異なり、メインポンプは単一のライン（いわゆる燃料レール）で圧力を生成します。 一定の燃料圧力が維持されるアキュムレータとして機能します。
配布メカニズムの数が少ないため、この変更は最も信頼性の高いものとして確立されています。 メインタイプのインジェクションポンプの修理は特に難しいことではありません。 投与量は、ソレノイド投与バルブによって制御されます。 このようなポンプは、CommonRail燃料レールシステムに取り付けられています。
ガソリンエンジンに高圧燃料ポンプはありますか？
燃料噴射ポンプの主な用途はディーゼルエンジンですが、多くの最新のガソリンエンジンも高圧下で燃料を供給することによって機能します。 これらのメカニズムは、直接噴射を備えた内燃焼エンジンで使用されます。
GDIガソリンエンジンはそのようなポンプの設置を必要とします。 実際、このシステムは、ガソリン内燃焼エンジンの設計とディーゼルユニットの動作原理を組み合わせたハイブリッドバージョンです。 唯一の違いは、点火は圧縮空気の温度によるものではなく、スパークプラグによるものであるということです。 このようなモーターでは、インライン変更が使用されます。
主な不具合
インジェクションポンプは設計が異なりますが、ポンプが割り当てられた時間を提供するために車の所有者が従わなければならないいくつかの重要なルールがあります。
- ほとんどのポンプは燃料品質の点で気まぐれであるため、特定のポンプに対してメーカーが設定した要件に準拠する必要があります。
- 設計の複雑さとメカニズムにかかる負荷のため、高圧ポンプは定期的なメンテナンスが必要です。
- すべての回転部品と摩擦部品は十分に潤滑されている必要があるため、潤滑剤の選択についてはメーカーの推奨事項に従うことが不可欠です。
これらのルールに従わないと、デバイスがすぐに使用できなくなり、交換または高額な修理が必要になります。
以下の要因は、インジェクションポンプの誤動作を示しています（他のサービス可能なシステムでは、同様の症状が現れる可能性のある誤動作）。
- 排気口に黒い煙があり、その結果、環境へのより有毒な排出物。
- 燃料消費量の増加（燃料漏れによる）;
- ICEパワーを落とします。
- エンジン運転中にポンプからの音が聞こえます。
- モーターの始動が難しい;
- タイミングベルトが外れることがよくあります。
- 不安定なエンジン速度。
燃料システムのそのような要素の最も一般的な誤動作は、プランジャーペアの故障です。 ほとんどの場合、これは低品質の燃料が原因です。プラークが表面に蓄積し、部品の動きを妨げます。 また、メカニズムの故障の原因は水であり、それはしばしば燃料タンク内で凝縮します。 このため、空のタンクを車に一晩置いておくことはお勧めしません。
高圧ポンプの修理
従来のガソリンポンプの修理が難しくない場合は、修理キットを購入して摩耗した部品を交換するだけで十分です。燃料ポンプの修理と調整は非常に複雑な手順です。 追加の機器がなければ、誤動作の原因を特定することさえ不可能です。 最新の制御ユニットの自己診断は、多くの場合役に立ちません。
燃料ポンプの故障の症状は、ガス分配メカニズムまたは排気システムの誤動作と同じであることがよくあります。 これらの理由から、ポンプの自己修理はお勧めしません。 これを行うには、専門のサービスセンターに支援を求めることをお勧めします。
さらに、欠陥の除去と高圧燃料ポンプの修理に関するビデオをご覧ください。
質問と回答：
インジェクションポンプの種類は何ですか？ インラインは、さまざまなプランジャーを備えたシリンダーに燃料を供給します。 トランク-バッテリーまたはランプへ。 分配-すべてのシリンダーに同じ範囲でXNUMXつのプランジャー。
ディーゼル噴射ポンプはどのように機能しますか？ プランジャーの原理に基づいています。 ポンプにはプランジャーペアの上にリザーバーがあり、そこに燃料がポンプで送られ、圧力がかかった状態で保持されます。
ディーゼル燃料噴射ポンプとは何ですか？ ディーゼル燃料は、圧縮比の数倍の圧力でシリンダーに入る必要があります。 プランジャーペアのみがこの圧力を生成できます。
