Pompe de injecție diesel (ON)

Istorie și aplicare.

Geneza și evoluția pompelor de injecție pentru motoare diesel este o poveste fascinantă a progresului tehnologic, care a început la sfârșitul secolului al XIX-lea. Rudolf Diesel, un inginer german, a inventat motorul diesel în 1893, cu scopul de a crea o soluție mai eficientă decât motoarele cu aburi și cu combustie internă de la acea vreme. În primii ani, au fost utilizate sisteme de injecție de combustibil foarte primitive, cu o precizie scăzută, ceea ce a dus la o eficiență și o fiabilitate limitate ale acestor motoare.

În anii 1920 și 1930 s-au înregistrat progrese semnificative cu introducerea pompelor de injecție mecanice, acționate direct de motor. Aceste pompe, cum ar fi modelul dezvoltat de Bosch, au devenit populare în automobile și utilaje agricole, permițând livrarea mai eficientă a combustibilului către cilindri.

Următorul pas în dezvoltare a fost reprezentat de pompele de distribuție, introduse în anii 1950. Acestea au permis un control mai precis al injecției de combustibil, ceea ce a îmbunătățit performanța și economia motorului. Exemplele includ pompele de tip VE, care au fost utilizate pe scară largă la autoturisme și camioane. În anii 1960 au apărut pompele secționale, care aveau secțiuni separate pentru fiecare cilindru, permițând un control mai precis asupra cantității de combustibil injectat și au fost utilizate în camioanele mari și utilajele de construcții.

În anii 1980 și 1990 a avut loc o revoluție în tehnologia de injecție a combustibilului, odată cu introducerea controlului electronic. Unitățile de control electronic (ECU) au început să gestioneze funcționarea pompelor de injecție, permițând un control și mai precis al procesului de combustie. Sistemul EDC (Electronic Diesel Control) de la Bosch este un exemplu în acest sens.

O descoperire importantă în tehnologia de injecție a combustibilului pentru motoarele diesel a fost introducerea sistemelor common rail la sfârșitul anilor '90. Acest sistem separă generarea presiunii de procesul de injecție, permițând presiuni de injecție foarte mari și controlul precis al dozării combustibilului. Combustibilul este stocat într-un rezervor comun (rail) și livrat injectoarelor la presiune ridicată, permițând o eficiență mai mare a arderii și emisii mai reduse de gaze de eșapament.

Sistemele de injecție utilizate în prezent se caracterizează prin precizie ridicată, presiuni mari de injecție de până la 2.000 bar și control electronic avansat.

Pompele de injecție diesel au parcurs un drum lung în dezvoltarea lor, de la sisteme mecanice primitive la sisteme common rail de înaltă tehnologie, controlate electronic, rezultând în îmbunătățiri semnificative ale eficienței, fiabilității și performanței de mediu ale motoarelor diesel.

Construcție și principiu de funcționare.

Pompă de injecție în linie (secțională).

În carcasa acestui tip de pompă se află secțiuni de piston, dispuse pe un rând, corespunzător numărului de cilindri ai motorului. Fiecare secțiune de refulare este formată dintr-un piston și un cilindru. Pistonul se deplasează în cilindru, comprimând combustibilul sub mișcarea rolei cu came, care transformă mișcarea de rotație în mișcare alternativă. Arborele cu came este elementul-cheie care antrenează pistoanele, permițând comprimarea combustibilului. Funcționarea pompei este controlată de un regulator de viteză, care poate fi mecanic sau electronic. Acesta este responsabil pentru controlul turației motorului prin reglarea cantității de combustibil livrate cilindrilor. La ieșirea fiecărei secțiuni de distribuție, există supape de injecție care se deschid sub presiunea combustibilului, permițând combustibilului să curgă în conductele care duc la injectoare. Conductele transportă combustibilul presurizat la injectoare, care injectează combustibilul în camera de ardere a motorului. Mecanismul de reglare permite ajustarea momentului de începere a injecției de combustibil, ceea ce este esențial pentru funcționarea optimă a motorului în diferite condiții de sarcină și viteză. Funcționarea pompei de injecție în linie este secvențială. Un arbore cu came, acționat de motor, controlează mișcarea pistoanelor în secțiunile individuale de distribuție. Pistoanele comprimă combustibilul în cilindrii secțiunilor, iar presiunea ridicată corespunzătoare determină deschiderea injectoarelor și injectarea combustibilului. Regulatorul de turație controlează cantitatea de combustibil furnizată cilindrilor, iar mecanismul de reglare permite ajustarea unghiului de injecție, care este esențial pentru arderea eficientă și performanța motorului.

Pompe de injecție în colector (VE/VP).

Pompele de distribuție axiale și radiale sunt întâlnite pe piață. Diferența constă în elementul (elementele) utilizat(e) pentru a genera o presiune ridicată a combustibilului în interiorul pompei de injecție. Un arbore de transmisie, conectat la motor, antrenează părțile mobile ale pompei, rotește elementele de distribuție și sincronizează funcționarea acestora cu motorul. Distribuitorul, alături de elementele de comprimare a combustibilului, este componenta cheie a pompei, responsabilă de distribuirea combustibilului către fiecare cilindru. Acesta se rotește în interiorul corpului pompei, fiind antrenat de un arbore de transmisie. Pompa cu palete, situată în secțiunea de admisie, este responsabilă de aspirarea combustibilului din rezervor și de precomprimarea acestuia înainte de a-l livra elementelor de distribuție. Elementul de livrare, format dintr-un piston și un cilindru, comprimă combustibilul la o presiune ridicată. Mișcarea pistonului este sincronizată cu rotația arborelui motor. O supapă de control controlează cantitatea de combustibil furnizată elementului piston, permițând o dozare precisă a combustibilului în funcție de cererea motorului. În cazul modelelor mai vechi, atât unghiul de injecție, cât și doza de combustibil erau reglate mecanic sau pneumatic. Pompele de distribuție mai noi sunt echipate cu un regulator electric sau cu un controler electronic. Acestea din urmă, în special, permit reglarea relativ precisă și rapidă a parametrilor de injecție a carburantului, datorită algoritmului de funcționare corespunzător al pompei, stocat în controlerul acesteia.

Pompe unitare/de secțiune unică (unități individuale de injecție PLD/UPS/EUP).

Pompa de injecție unitară este un sistem avansat de injecție a combustibilului utilizat în principal la motoarele diesel de capacitate mare și puternice. Această soluție este utilizată în vehicule comerciale precum camioane, utilaje agricole și de construcții. Fiecare cilindru al motorului are propria sa pompă de injecție separată, ceea ce permite un control foarte precis al injecției de combustibil.

În centrul pompei unitare de injecție PLD se află corpul pompei, care este fabricat din materiale robuste precum oțelul sau fonta pentru a rezista la presiuni și sarcini ridicate. În interiorul corpului se află un piston care se deplasează într-un cilindru. Acest piston este antrenat de un arbore cu came, care transformă mișcarea de rotație a arborelui în mișcare alternativă a pistonului. Arborele cu came este sincronizat cu motorul, ceea ce permite controlul precis al momentului de injectare a combustibilului. Fiecare pompă este prevăzută cu o electrovalvă care, controlată de regulatorul motorului, se deschide pentru a permite combustibilului să curgă în conductele care duc la injectoare. Această supapă controlează, de asemenea, cantitatea de combustibil furnizată camerei de ardere, ceea ce este esențial pentru o ardere eficientă. Injectoarele, conectate direct la pompe, injectează combustibilul direct în camera de combustie la o presiune foarte mare, asigurând o atomizare mai bună a combustibilului și o ardere mai eficientă. 

Sistemul PLD se caracterizează prin precizie și fiabilitate ridicate, precum și prin capacitatea sa de a controla cu precizie injecția de combustibil în fiecare cilindru în parte. Acest lucru permite motoarelor echipate cu pompe de injecție unitare să obțină o eficiență mai bună a arderii, emisii mai reduse și performanțe mai ridicate. Designul general al pompei PLD este conceput pentru a asigura o funcționare durabilă și fiabilă în condiții de exploatare dificile, precum și un service rapid în caz de defecțiune.

Pompe de înaltă presiune (common rail).

Pompa de înaltă presiune dintr-un sistem common rail este componenta cheie responsabilă de generarea și menținerea unei presiuni ridicate a combustibilului, care este apoi trimisă la rampă (common rail) și de acolo la injectoare. Proiectarea acestei pompe include mai multe componente importante care lucrează împreună pentru a asigura o funcționare eficientă și fiabilă.

Corpul pompei, realizat de obicei din materiale rezistente precum oțelul sau fonta, este structura de bază în care sunt montate toate componentele cheie. În interiorul corpului se află arborele care primește acționarea de la motor. Arborele motor, prin came și tije de împingere, antrenează elementele de refulare, care comprimă combustibilul la o presiune ridicată. Elementele pistonului sunt formate din pistoane amplasate în cilindri. Mișcarea pistoanelor este generată de un arbore cu came, care transformă mișcarea de rotație a arborelui motor în mișcarea alternativă a pistoanelor. Pompa este echipată cu supape de admisie și de evacuare care controlează fluxul de combustibil către și de la elementele pistonului. Supapele de admisie se deschid atunci când pistoanele se deplasează în jos, trăgând combustibil în cilindri, iar supapele de evacuare se deschid atunci când pistoanele se deplasează în sus, comprimând combustibilul și pompându-l în conducta comună. Majoritatea pompelor de înaltă presiune au una până la trei secțiuni de evacuare.

În funcție de model, acest tip de pompă este echipat cu o electrovalvă pentru controlul presiunii/ieșirii combustibilului. Senzorii de temperatură a combustibilului și electrovalvele care deconectează o secțiune de refulare sunt, de asemenea, utilizate ca accesorii. O electrovalvă montată în pompă sau pe șină, controlată de unitatea de comandă a motorului (ECU), reglează presiunea combustibilului în sistemul common rail. Unele pompe de înaltă presiune au o prepompă de combustibil integrată, care este responsabilă pentru extragerea combustibilului din rezervor și pomparea acestuia în secțiunea de înaltă presiune pentru compresie. 

Procesul de remanufacturare.

Tipuri de pompe Bosch VP29/30 și VP44.

Procesul de recondiționare începe prin citirea conținutului memoriei controlerului pompei și verificarea erorilor stocate. Componentele pompei sunt apoi dezasamblate și părțile mecanice sunt inspectate. În timpul recondiționării pompei, toate componentele cheie sunt înlocuite sau reparate, inclusiv: unitatea de control electronic, senzorul Hall, pre-pompa (de alimentare), regulatorul unghiului de injecție, pistoanele de înaltă presiune, electrovalvele de dozare și de unghi de injecție, capul sau carcasa. După montarea noilor piese, pompa este transferată pe bancul de testare Bosch EPS 815 cu atașamentul VPM844. Acolo, se efectuează un proces complet automat pentru testarea și calibrarea parametrilor de funcționare. Un rezultat pozitiv al acestui proces garantează menținerea valorilor corecte ale debitului de combustibil și ale unghiului de injecție pe întreaga gamă de turații și sarcini ale motorului.

Bosch (PLD/UPS) și Delphi (EUP) pompe unitare/de secțiune unică.

Datorită CAMBOX Bosch, oferta noastră include și testarea și regenerarea pompelor incluse în seturile individuale de injecție PLD/UPS Bosch. Recondiționarea acestui tip de pompă implică înlocuirea unui set de garnituri, precum și inspecția, curățarea și posibila înlocuire a altor elemente, cum ar fi electrovalva de control sau elementele care generează presiune ridicată. Testarea finală a pompei are loc pe un banc de testare Bosch EPS 815 echipat cu accesoriul menționat mai sus.

De asemenea, oferim testarea performanței și refabricarea pompelor din sistemele Delphi EUP. Inspecția componentelor are loc pe un banc de testare Hartridge AVM2-PC echipat corespunzător. Recondiționarea include de obicei înlocuirea garniturilor de etanșare, a supapei de control piston și inspectarea și curățarea pieselor rămase. Dacă este necesar, se înlocuiesc componentele deteriorate, cum ar fi arcul, supapa, solenoidul sau conectorul electric. Pompa reparată primește un nou cod de corecție, care este generat pe baza parametrilor măsurați în timpul testului de calibrare efectuat pe bancul de testare.

Pompe common rail de înaltă presiune Bosch, Delphi, Siemens VDO/Continental, Denso.

Procesul începe cu un test al pompei, care este precedat de înlocuirea unui set de garnituri. Pentru testarea pompelor CP se utilizează bancuri de testare Bosch și Hartridge echipate cu instrumentație adecvată. Recondiționarea pompei include înlocuirea componentelor deteriorate sau uzate, cum ar fi, de exemplu: pre/pompă (dacă există), electrovalve, supape mecanice, arbore de transmisie, pistoane sau carcasă. Fiecare reparație este finalizată cu un test, în timpul căruia sunt măsurați parametrii cheie ai pompei - presiunea și debitul de combustibil.

Cauze și tipuri de daune.

Simptome care pot indica o pompă de injecție defectă:

1. Dificultate la pornirea motorului.
2. Ralanti inegal al motorului.
3. Scăderea puterii motorului, în special în timpul accelerării.
4. Creșterea consumului de combustibil.
5. Fum excesiv din sistemul de evacuare. 
6. Lumina "Verificați motorul" sau alte indicatoare de defecțiune pe tabloul de bord. 

Cele mai frecvente defecțiuni ale pompelor de injecție sunt:

1. Uzura pistoanelor și a cilindrilor interiori ai pompei.
2. Deteriorarea garniturilor și a inelelor de etanșare.
3. Defecțiune a electrovalvei de control.
4. Probleme cu componentele mecanice, cum ar fi arborele motor, camele, tijele de împingere sau componentele pistonului.
5. Deteriorarea unităților de control electronic (ECU) responsabile de controlul funcționării pompei.
6. Contaminarea combustibilului care duce la griparea sau blocarea părților mobile ale pompei.
7. Probleme de alimentare cu combustibil, cum ar fi înfundarea filtrelor de combustibil sau calitatea slabă a combustibilului, care duc la deteriorări interne.