Az üzemanyagrendszer szíve: Mechanikus benzinpumpa és a nyomásszabályozás
A benzinpumpa, vagy üzemanyag-szivattyú, egy nélkülözhetetlen alkatrész minden belsőégésű motorral szerelt gépjárműben. Feladata, hogy az üzemanyagtartályból a motorhoz szállítsa a benzint vagy gázolajat, megfelelő nyomáson és mennyiségben. E nélkül a motor egyszerűen nem tudna működni. A benzinpumpa fontossága abban rejlik, hogy a motor üzemanyagigénye folyamatosan változik. Egyenletes sebességnél kevesebb üzemanyag szükséges, mint hirtelen gyorsításnál.
Az üzemanyag szállításnak két módja van, melyeket az alábbiakban részletezünk.
Az üzemanyag-szivattyúk típusai és működésük
Két fő típusa létezik: a mechanikus és az elektromos benzinpumpa. A benzinpumpa feladata, hogy az üzemanyagtankból a motorhoz juttassa a benzint, megfelelő nyomáson. Az üzemanyagtartályban elhelyezkedő szivattyú az egyik elterjedt megoldás, de léteznek motorblokkba integrált befecskendező szivattyúk is.
A mechanikus benzinpumpa
A mechanikus benzinpumpák régebbi autókban voltak elterjedtek. Ezek a motor vezérműtengelyéről kapják a meghajtást. Egy emelőkar közvetíti a vezérműtengely mozgását a membránhoz. Viszont a hatékonyságuk alacsonyabb, és csak akkor működnek, ha a motor forog.
A működési elvük a következő: Amikor az excenter lenyomja a pumpa karját, a membrán lehúzódik, vákuumot hozva létre a pumpa kamrájában. Amikor az excenter elfordul, a rugó visszahúzza a membránt. Ez a mozgás bezárja a szívószelepet, és a nyomás kinyitja a nyomószelepet, a benzint a karburátorba vagy az üzemanyag befecskendező rendszerbe juttatva. Összefoglalva, a mechanikus pumpák egyszerű, olcsó megoldást jelentenek, de a teljesítményük korlátozott.
L300 mechanikus ablakemelő javítása lépésről lépésre
Az elektromos benzinpumpa
Az elektromos benzinpumpák modernebb megoldást jelentenek. Ezeket egy elektromos motor hajtja, ami szivattyúzza a benzint. Általában az üzemanyagtankban helyezkednek el, de léteznek külső elektromos pumpák is. Az elektromos pumpák előnye, hogy azonnal képesek benzint szállítani, amint a gyújtás rá van adva. Ez jelentősen megkönnyíti a hidegindítást. Ezenkívül, a hatékonyságuk is jobb, mint a mechanikus pumpáké, és képesek nagyobb nyomást biztosítani, ami elengedhetetlen a modern befecskendező rendszerekhez. A modern autókban szinte kivétel nélkül elektromos benzinpumpák találhatók, melyek gyakran a benzintartályba vannak beépítve. Ezek a pumpák szenzorokkal vannak ellátva, amelyek folyamatosan figyelik a motor üzemanyagigényét, és ennek megfelelően szabályozzák a benzinszállítást. Az elektromos benzinpumpák forradalmasították az üzemanyag-ellátást a belsőégésű motorokban.
A modern autókban a benzinpumpa működését az elektronikus vezérlőegység (ECU) felügyeli, ami a motor terhelésétől és a vezetési körülményektől függően szabályozza a pumpa teljesítményét.
Üzemanyagrendszer kiépítése és biztonsági funkciók
A szivattyú elhelyezkedése és az üzemanyagrendszer kialakítása többféle lehet:
- A. Szivattyú a tankban, egyszivattyús rendszer (in-tank): Halk működés, ésszerű kialakítások esetén könnyebb szerelhetőség, viszont a szivattyú cseréhez az üzemanyag tartályt egyes típusoknál le kell szerelni.
- B. Előszivattyú a tartályban, ez szállítja a benzint a kocsiszekrény alatt elhelyezett főszivattyúhoz, két szivattyú alkalmazása.
- C. Szivattyú a kocsiszekrény alatt, egyszivattyús (in-line) megoldás.
- D. Egyes V elrendezésű motoroknál a két hengersort külön-külön szivattyú látja el üzemanyaggal.
A szivattyúk általában két szelepet is tartalmaznak. A visszacsapó szelep feladata a benzin tankba történő visszaáramlásának meggátlása a motor leállítása után. A másik szelep (túlnyomás szelep) akkor lép működésbe, ha az üzemanyag nyomása egy beállított értéket túllép (pl: üzemanyag vezeték dugulása, deformációja esetén).
Biztonsági okokból, ha - a gyújtás levétele nélkül - a motor megáll, az ECU megszünteti a szivattyú tápellátását. Egy karambol estén előfordulhat, hogy valamelyik benzinvezeték megsérül, a kiömlő benzin jelentős veszélyforrás. Ennek az elhárítására szolgál az egyes típusokon megtalálható crash-kapcsoló, más néven inercia-kapcsoló. Segítségével a kocsiszekrényt ért meghatározott mértékű ütés esetén leáll a szivattyú.
Tünetek és javítás: Skoda Octavia TDI adagoló
Az üzemanyagnyomás-szabályozó szerepe
A benzinnyomás szabályozó - ahogy az a nevéből is adódik - a benzinnyomás szabályozására szolgál. Alapesetben minden injektoros, benzines autóban van ilyen alkatrész, egy kis gomba alakú fém alkatrész az üzemanyagsín egyik végében. Erre az eszközre azért van szükség, mert az injektorok csak egy adott nyomás tartományban tudnak jól működni. Ez a nyomás a leggyakrabban 43.5PSI körül, vagyis körülbelül 3BAR-nak felel meg. Az injektorok egyfajta porlasztók, tehát a jó porlasztási eredményhez egy adott tartományban kell kapniuk az üzemanyagot.
Ezt a nyomást a benzinnyomás szabályozó állítja elő úgy, hogy a teljes üzemanyag rendszerben (a pumpától a visszatérő ágig) szabályozza a benzin nyomását. Fontos megjegyezni, hogy az elektromos benzinpumpák általában nyomásszabályozóval vannak ellátva. Ez biztosítja, hogy a motor csak a szükséges mennyiségű üzemanyagot kapja, a felesleg pedig visszakerül a tartályba. A benzinnyomás szabályozókon legtöbbször egy nyomáskompenzáló csatlakozást is használnak. Ennek a feladata az, hogy a benzinnyomás értékét mindig a motor belsejébe beszívott levegő nyomásához igazítsa.
Állítható benzinnyomás-szabályozók
Az állítható benzinnyomás-szabályozókra két tényező miatt lehet szükség. Az egyik, hogy megváltoztatsz valamit (pl. benzinpumpa cseréje nagyobb szállításúra, nagyobb keresztmetszetű üzemanyag-sínt építesz be stb.) ezért a nyomásértéket vissza akarod állítani a normális szintre, ami a gyári szabályozóval már nem megy. A másik ok, ha akkora turbónyomást szeretnél elérni, amivel ha növeled az alap üzemanyagsín nyomását, akkor az injektor már nem porlaszt, hanem pisil. Ilyenkor a szabályozót az alapnyomás csökkentésére használják. Például, ha a gyári nyomás 3 BAR és te 2.5 BAR-os töltéssel akarsz száguldozni, akkor a végső nyomás már 5.5BAR a kompenzálással együtt, és ez már nem jó az injektornak (átlag injektor max 5BAR-ig porlaszt), mert ekkora nyomáson már pisil. Akkor az alap benzinnyomást lejjeb tekerd, pl. 2.5BAR-ra, ami még éppen jó az injektoroknak a turbónyomás nélkül, és máris kész az elvileg 2.5BAR nyomáson is üzemelni képes üzemanyag ellátó rendszer.
Sokan vesznek olcsó állítható benzinnyomás szabályozót, és hiszik azt, hogy ezzel lehet tuningolni az autójukat. Végülis csak annyit érsz el azzal, ha egy gyári autóban a nyomást feljebb tekered egy ilyen cuccal, hogy dúsabb keverékkel fog járni a motor. Ezzel érsz el némi teljesítmény növekedést, de sokkal inkább csak az autód fogyasztását fogod növelni, és rontani az emissziós értékeket. Olcsónak tűnő megoldás ez, de nem javasolt, elég barbár dolog, és persze a sok feleslegesen elégetett benzinért is kár.
Nagynyomású szivattyúk (dízel rendszerekben)
A nagynyomású szivattyú, amelyet gyakran használnak a modern dízelmotorok közös nyomócsöves Common-Rail üzemanyag-rendszereiben, kritikus szerepet játszik az üzemanyag nagy nyomáson történő előállításában és továbbításában. A nagynyomású szivattyú fő feladata az, hogy az üzemanyagot a megfelelő nyomásra (általában 1000-2000 bar, de akár ennél magasabb is lehet) emelje, amely szükséges a közös nyomócsöves rendszerben történő pontos befecskendezéshez.
1.9 D Kangoo adagoló hibaelhárítás
Amikor a nagynyomású szivattyú meghibásodik, különösen ha a belső alkatrészek (például dugattyúk, szelepek) kopnak vagy törnek, valóban termelhet fémrészecskéket. A nagynyomású szivattyúk megfelelő karbantartása és az üzemanyagrendszer tisztán tartása kulcsfontosságú a meghibásodások megelőzésében. A nagynyomású szivattyúk több gyártótól származhatnak, amelyek közül néhány a legnagyobb és legismertebb neveket képviseli az autóiparban és a mezőgazdasági gépekben, mint például a Bosch, Delphi, Denso és Continental.
Az újabb generációs nagynyomású szivattyúk egyre magasabb nyomásértékeket érnek el, amelyek lehetővé teszik a precízebb és tisztább égést. Az új anyagok és fejlett gyártási technológiák használata növelte a szivattyúk tartósságát és megbízhatóságát. A nagynyomású szivattyúk egyre inkább integrálják az elektronikát, amely lehetővé teszi a pontosabb szabályozást és a diagnosztikai képességeket. Az új szivattyúk és injektorok fejlesztése során a kibocsátáscsökkentés is fontos szempont. Összefoglalva, a modern nagynyomású szivattyúk folyamatosan fejlődnek, hogy megfeleljenek a növekvő hatékonysági, megbízhatósági és környezetvédelmi követelményeknek.
Szivattyú teljesítménye és diagnosztikája
Mint említettük, az üzemanyag rendszer leginkább sérülékeny eleme a szivattyú. Túlméretezett, jelentős tartalékkal bíró alkatrész, de élettartama véges, és a szennyeződésre érzékeny. A szivattyúkat a motor szélsőséges terhelése melletti pillanatnyi maximális fogyasztás figyelembevételével méretezik, nem csekély tartalék biztosításával. A szivattyú addig megfelelő, amíg a pillanatnyi fogyasztás maximuma el nem éri a szivattyú szállítási teljesítményét.
Tapasztalatok szerint a motor teljesítményének akár 30%-kal történő emeléséig a gyári, eredetileg beépített, jó állapotú szivattyúk szélsőséges terhelésnél is kiszolgálják a motort. A szivattyúk azonban érzékenyek a tápfeszültség esésére, annak 2 Volttal történő csökkentése esetén a szállított mennyiség - esetünkben - leesik.
| Tápfeszültség (Volt) | Szállított mennyiség (liter/perc) |
|---|---|
| 12,5 | 1,3 |
| 10,5 | 0,73 |
A szivattyú szállítási teljesítményének vizsgálata a mindennapok leghasználhatóbb, ugyanakkor viszonylag egyszerű diagnosztikai módszere. A leggyakrabban alkalmazott eljárás: alapjáraton működő motornál a tartályba visszafolyó benzin mennyiségének mérése. Két liter lökettérfogat környékén általános a 0,7 ... 0,8 liter / 30" elvárás. Ha csak minimális mértékben marad el a szivattyú szállítása a megkívánttól, ez általában nem okoz észlelhető hibajelenséget. Egy másik, szintén egyszerű módszer: az üzemanyag nyomásának a mérése kivezetett nyomásmérővel, menet közben.
A kiszerelt üzemanyag szivattyú szállítási teljesítmény vizsgálatának szakszerű módját mutatja a felvázolt ábra. A szeleppel beállítjuk az előírt nyomást, és vizsgáljuk az időegység alatti üzemanyag szállítást. Gyakori jelenség, hogy a szivattyút úgy "vizsgálják", hogy annak kivezetéseit egyszerűen az akkuhoz csatlakoztatják. Ezzel a - meglehetősen kókler - módszerrel csupán az derül ki, hogy maga a meghajtó motor körbeforog-e. Könnyen megeshet, hogy az ilyen módszerrel jónak minősített szivattyú alig valamit, vagy éppen semmi benzint sem szállít.
Meghibásodások és tünetek
A benzinpumpa meghibásodása komoly problémákat okozhat, akár a motor leállásához is vezethet. Ha a motor nehezen indul, vagy menet közben rángat, annak oka lehet a nem megfelelően működő benzinpumpa.
A mechanikus benzinpumpák karbantartása viszonylag egyszerű, de elengedhetetlen a megbízható működéshez. A leggyakoribb probléma a membrán elöregedése, ami repedésekhez, szivárgásokhoz vezethet. A szivattyúhibák jelentős részét a motor kommutátorának "elfogyása" okozza, ami durva kopást mutat. Az apró fém elkenődéseket megfigyelve látható, hogy nagyobb részük vörös színű, például vörösréz. Ez magyarázható azzal, hogy a kommutátor anyaga egyre kopik, apró vörösréz szemcsék válnak le róla. Ez bekerül a benzináramba, egy részük bejut a motor égésterébe.
A szivattyúelem "hátsó" falán megfigyelhető apró fémes lenyomatok a benzinnel felszívott szennyeződés árulkodó jelei. Az is nyomon követhető, hogy a fémes szennyeződés már apró, finom kis csatornát alakított ki, ami a szivattyú szállítási teljesítményét rontja. Az ide kerülő keményebb szennyeződés a koptató hatáson kívül fékezi is a fogaskerekek forgását, ez is csökkenti a szállított mennyiséget.
Üzemanyagnyomás-szabályozó hiba jelei
A tökéletes égéshez a levegő és az üzemanyag arányának hajszálpontosnak kell lennie a hengerekben - ezt hívjuk sztöchiometrikus keveréknek (benzin esetében kb. 14,7:1). Ebben a kényes egyensúlyozásban kulcsszerepe van az üzemanyagnyomás-szabályozónak. Ha ez a szabályozó kezd öregedni - bereped a membrán, beszorul a rugó, vagy egyszerűen csak tele lesz korommal és lerakódással -, azonnal borul minden.
A nyomásszabályozó első árulkodó jelei általában finomak, de egyértelműek, ha odafigyel az ember:
- A motor néha „köhint” egyet.
- Gyorsításkor lomhább a kelleténél.
- Egyszerűen többet kér a tankolásnál, mint korábban.
- Ha a motorja dúsan működik, lassítás közben visszasülhet.
- Ha a jármű dús, fekete füstöt ereget.
- Szokatlan zajok, például furcsa zúgás vagy kattogás.
- Üzemanyagszag az autó belső terében vagy a motortér környékén.
- Az üzemanyag nyomásszabályzó szelep hibája gyakran okoz nehézséget az autó indításakor.
- A hibás nyomásszabályzó szelep egyik tipikus tünete az egyenetlen alapjárat.
- A hibás nyomásszabályzó szelep miatt a motor égési folyamata nem lesz optimális, ami megnövekedett károsanyag-kibocsátáshoz vezet.
- A modern benzinmotorok működése nagyban függ az üzemanyag rendszer precíz szabályozásától. Ha a nyomásszabályzó szelep meghibásodik, az autó teljesítménye jelentősen romolhat, és különféle problémák léphetnek fel.
A vákuumcső közvetlenül az üzemanyagnyomás-szabályozóhoz csatlakozik, ha üzemanyag van benne, akkor probléma van. Az egyetlen módja, hogy biztosan megtudja, ha kikapcsolja a járművet, leveszi, és megnézi. A modern autók üzemanyag rendszerének hibái gyakran tárolódnak az ECU memóriájában, és diagnosztikai eszközökkel kiolvashatók. A hibás nyomásszabályzó szelep általában olyan hibakódokat generál, amelyek az üzemanyag-nyomás eltéréseire vagy a szelep működési problémáira utalnak.
Karbantartás és élettartam
A benzinpumpa élettartamának meghosszabbítása kulcsfontosságú a megbízható autóhasználathoz. Alapszabály: soha ne várjunk a tankolással addig, amíg kiürül a tartály. Az üzemanyag hűti és keni a benzinpumpát. A legfontosabb: mindig tartsd a benzintankot legalább negyedig tele! Használj minőségi üzemanyagot. Cseréld rendszeresen az üzemanyagszűrőt.
A szivattyúk élettartama jelentős szórást mutat. Nem egy 220-240,000 kilométert már teljesített autóban még a gyárban beépített szivattyú dolgozik. Jó közelítéssel ez eddig 20-25,000 liter benzin szállítását jelenti, ami nem lebecsülendő.
A szivattyú ki-beszerelése sok esetben időtrabló feladat. Gyakran találkozhatunk ésszerűtlen, átgondolatlan megoldásokkal. A szivattyú ki-beszerelése, és az ezzel kapcsolatos egyéb tevékenységek fokozott elővigyázatosságot igényelnek. A benzin illékony és gyúlékony anyag, ezért kerüljük a nyílt lángot és a szikraképződést a munka során.
Gyári vagy utángyártott alkatrész?
Amikor benzinpumpát kell cserélnünk, szembetalálkozunk a kérdéssel: gyári vagy utángyártott alkatrészt válasszunk? A gyári benzinpumpák általában drágábbak, de cserébe biztosak lehetünk a minőségben és a kompatibilitásban. Ezek a pumpák a gyártó specifikációi szerint készülnek, így pontosan illeszkednek az autóba, és a gyári garancia is érvényes rájuk.
Az utángyártott benzinpumpák általában jelentősen olcsóbbak. Azonban a minőségük változó lehet. Néhány utángyártott pumpa kiváló minőségű és megbízható, míg mások rövidebb élettartamúak lehetnek, vagy nem biztosítják a megfelelő üzemanyag-nyomást. A legfontosabb szempont a választásnál az, hogy a benzinpumpa megfelelő üzemanyag-nyomást biztosítson a motor számára. Érdemes figyelembe venni a garanciát is. A gyári pumpákra általában hosszabb garancia vonatkozik, ami biztonságot nyújt.
Végső soron a döntés az Ön pénzügyi lehetőségein, a járművének értékén és a kockázatvállalási hajlandóságán múlik. Ha hosszú távra tervez az autóval, és fontos a megbízhatóság, a gyári pumpa lehet a jobb választás.
tags: #mechanikus #benzin #pumpa #nyomasa #tudnivalók