Niskociśnieniowe pompy paliwa – budowa i działanie

Głównym zadaniem pompy jest oczywiście dostarczenie paliwa do układu zasilania. W niskociśnieniowych układach wtryskowych stosowano zazwyczaj dwa rodzaje pomp elektrycznych: rotacyjną i wirnikową.

Elektryczna pompa paliwaElektryczna pompa paliwa
Szymon Witkowski
27

Głównym zadaniem pompy jest oczywiście dostarczenie paliwa do układu zasilania. W niskociśnieniowych układach wtryskowych stosowano zazwyczaj dwa rodzaje pomp elektrycznych: rotacyjną i wirnikową.

W silnikach zasilanych gaźnikiem, gdzie zbiornik paliwa był umieszczony nad tymi elementami, problem transportu paliwa właściwie nie istniał. Potrzeba dogodnego i bezpiecznego umiejscowienia zbiornika paliwa wymusiła wprowadzenie pompy. Rozwiązań w ciągu lat było wiele, jak chociażby pompy membranowe. Jednak pod koniec XX wieku, gdy gaźniki zostały wyparte przez układy wtryskowe, w niskociśnieniowych układach zasilania dominowały elektryczne pompy paliwa.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

Stosowano je w większości silników czterosuwowych, w których paliwo było tłoczone pod niskim ciśnieniem. Aby zapewnić utrzymanie ciągłości zasilania silnika, pompy musiały charakteryzować się pewną nadwyżką generowanego ciśnienia w stosunku do tego, które musiało panować w układzie zasilania. I tak w większości aut na rynku znajdowały się pompy paliwa wytwarzające ciśnienie zawierające się mniej więcej w przedziale od 0,2 bara (np. w silnikach gaźnikowych) do ok. 8 barów, np. w niektórych jednostkach z mechanicznym wtryskiem paliwa (np. K-Jetronic). W zupełności wystarczały one do zasilenia ówczesnych układów wtryskowych.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

Pompa paliwa w takich układach zabudowana jest zwykle w zbiorniku paliwa (choć istnieją też rozwiązania z pompami zamontowanymi na zewnątrz zbiornika). Do kosza pompy zazwyczaj jest przymocowany czujnik poziomu paliwa wraz z potencjometrem i pływakiem. Dzięki umieszczeniu pompy w zbiorniku jest ona cała zanurzona w paliwie. Opływa ono także jej wewnętrzne części, jak chociażby umieszczony w niej silnik elektryczny. Paliwo jest w tym przypadku czynnikiem i chłodzącym, i smarującym. Bezpośrednie sąsiedztwo silnika elektrycznego z benzyną nie stanowi zagrożenia, ponieważ bez tlenu jest ona bezpieczną cieczą i nawet nie przewodzi prądu.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

Wyróżnić można zatem dwa rodzaje stosowanych pomp paliwa: rotacyjną i wirnikową. Są one podobne w budowie, ale różni je kilka szczegółów. Zacznijmy od tej pierwszej. W rotacyjnej pompie paliwa ulokowany jest charakterystyczny dysk zabierakowy, połączony osiowo z wałkiem silnika elektrycznego. Na obwodzie dysku znajdują się prostokątne nacięcia, w których umieszczone są rolki robocze. Silnik elektryczny zabudowany w pompie zasilany jest zazwyczaj napięciem 12V. Jego praca powoduje obracanie się dysku wraz z rolkami roboczymi. Na skutek siły odśrodkowej są one wypychane i dociskane do bieżni umieszczonej mimośrodowo. W ten sposób paliwo znajdujące się między poszczególnymi rolkami jest sprężane i wypychane w kierunku wyjścia pompy.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

Pompa wyposażona jest także w zawór przelewowy oraz zwrotny. Pierwszy z nich zapobiega nadmiernemu wzrostowi ciśnienia pompy w razie wytworzenia przeciwciśnienia po stronie tłocznej. Następuje wtedy otwarcie zaworu i doprowadzenie paliwa na stronę ssawną; tworzy się tym samym krótki obieg wewnątrz pompy. Z kolei zawór zwrotny umieszczony jest w króćcu wylotowym i jego zadaniem jest utrzymanie resztkowego ciśnienia po wyłączeniu silnika. Dzięki temu możliwy jest szybki rozruch jednostki po dłuższym postoju.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

W pompie przepływowej (wirnikowej) elementem roboczym jest szybko obracający się wirnik łopatkowy, powodujący wzrost ciśnienia i energii kinetycznej pompowanej cieczy. Podobnie jak w pompie rotacyjnej wirnik łopatkowy jest osadzony na wspólnym wałku z silnikiem elektrycznym. Obrót wirnika silnika elektrycznego powoduje także ruch łopatek, dzięki czemu paliwo znajdujące się między nimi nabiera prędkości, a więc wzrasta także jego energia kinetyczna. Ta zostaje zamieniona na ciśnienie w kanałach bocznych przylegających do wirującego wieńca łopatkowego i trafia do komory tłoczenia. Pompy wirnikowe są tak samo wyposażone, zarówno w zawór przelewowy, jak i zawór zwrotny.

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu

Pompy paliwa montowane w zbiorniku powinny zawsze mieć filtr powietrza znajdujący się na króćcu ssącym pompy. Pompa może być także zamontowana na zewnątrz zbiornika, wówczas filtr znajduje się na przewodzie zasilającym ją w paliwo. Zasilanie pompy paliwa odbywa się poprzez przekaźnik w taki sposób, aby po włączeniu zapłonu pompa pracowała tylko kilka sekund. Jeśli nie nastąpi uruchomienie silnika, pompa się wyłącza.

Opisane elektryczne pompy paliwa są używane nie tylko w niskociśnieniowych układach wtryskowych. W nich bowiem stanowią podstawowy element odpowiedzialny za dostarczenie paliwa do silnika. W wysokociśnieniowych układach wtryskowych są one również stosowane i służą do dostarczenia odpowiedniej ilości paliwa do wysokociśnieniowej pompy paliwa. Ich budowa i działanie są zupełnie inne, to temat na osobny artykuł.

Źródło artykułu: WP Autokult

Wybrane dla Ciebie

Test: Mercedes-Benz CLA 250e Shooting Brake – konieczne minimum
Test: Mercedes-Benz CLA 250e Shooting Brake – konieczne minimum
Test długodystansowy: Ile zmieści się w bagażniku Mazdy CX-60?
Test długodystansowy: Ile zmieści się w bagażniku Mazdy CX-60?
Tanie ściganie w Polsce. Pojechałem w Toyota GR Cup
Tanie ściganie w Polsce. Pojechałem w Toyota GR Cup
Jedziesz na urlop? Uważaj na ceny paliw przy głównych trasach
Jedziesz na urlop? Uważaj na ceny paliw przy głównych trasach
Dziesięcioletni Polak za kierownicą wyczynowego GR Yarisa. Tak wygląda jego trening
Dziesięcioletni Polak za kierownicą wyczynowego GR Yarisa. Tak wygląda jego trening
Uważaj na takie miejsca. Zasada prawej strony, ale inaczej
Uważaj na takie miejsca. Zasada prawej strony, ale inaczej
Tysiące mandatów. Policja łapie rowerzystów. Kary 2500 zł
Tysiące mandatów. Policja łapie rowerzystów. Kary 2500 zł
Nie Dacia i nie "chińczyki". Alternatywy do 100 tys. zł
Nie Dacia i nie "chińczyki". Alternatywy do 100 tys. zł
Nowa Mazda CX-5. Większa, pojemniejsza i... słabsza?
Nowa Mazda CX-5. Większa, pojemniejsza i... słabsza?
UE przecenia plug-iny. Nie są o wiele lepsze niż zwykłe hybrydy
UE przecenia plug-iny. Nie są o wiele lepsze niż zwykłe hybrydy
Jedno paliwo tanieje, drugie wciąż drogie. Wiemy, jak będzie w przyszłym tygodniu
Jedno paliwo tanieje, drugie wciąż drogie. Wiemy, jak będzie w przyszłym tygodniu
Test: Toyota Land Cruiser 250 z przyczepą - kto wsiadł, mówił, że "nic nie czuć"
Test: Toyota Land Cruiser 250 z przyczepą - kto wsiadł, mówił, że "nic nie czuć"