25 LAT DOŚWIADCZENIA

Specjalistyczna Pracownia Regeneracji Wtryskiwaczy,

Pompowtryskiwaczy i Pomp Common Rail

Zadzwoń i dowiedz się więcej!

+48 601 856 277

POMPA WYSOKIEGO CIŚNIENIA | DIESEL SERWIS

Obwód wysokiego ciśnienia układu zasilania Common Rail

Obwód wysokiego ciśnienia ma za zadanie przygotować paliwo pod odpowiednim ciśnieniem i dostarczyć je do poszczególnych cylindrów. Tym samym obwód, pompa wysokiego ciśnienia układu CR jest odpowiedzialny za optymalną i nieprzerwaną pracę silnika. Na układ wysokiego ciśnienia składają się trzy podstawowe sekcje, do których zalicza się:

- sekcję wytwarzającą ciśnienie, w której główną rolę pełni pompa wysokiego ciśnienia,
- sekcję przechowywania ciśnienia, której głównym elementem jest kolektor paliwa,
- sekcję dawkującą paliwo składająca się z wtryskiwaczy.

Nasza pracownia Diesel Serwis jest autoryzowanym serwisem firmy Bosch. Jesteśmy przygotowani do rozwiązywania bardzo skomplikowane problemy z zakresu regeneracji pomp wtryskowych wysokiego ciśnienia, pompowtryskiwaczy i wtryskiwaczy Common Rail oraz pomp PLD.



Bosch Service / Diesel Serwis

Bosch Service - Diesel Serwis

Każda z poszczególnych sekcji jest wzajemnie ze sobą połączona poprzez odpowiednio skonstruowane przewody wysokiego ciśnienia, a nad poprawnością i bezpieczeństwem pracy układu czuwa elektroniczna jednostka sterująca przy współpracy z czujnikami i zaworami regulującymi. Na rysunku 2.10 zamieszczonym, poniżej przedstawiono najważniejsze elementy omawianego obwodu.



Rys. 2.10. Główne elementy obwodu wysokiego ciśnienia układu Common Rail przedstawione na przykładzie firmy Bosch: 1- pompa wysokiego ciśnienia (CP3), 2 - wtryskiwacze, 3 - kolektor paliwa, 4 - czujnik ciśnienia paliwa, 5 - regulator ciśnienia paliwa, 6 - elektrozawór sekcji tłoczącej, 7 - wysokociśnieniowe przewody paliwowe, 8 - wysokociśnieniowy przewód zasilający kolektor paliwa

elementy obwodu wysokiego ciśnienia układu Common Rail

Pompy wysokiego ciśnienia Bosch / Delphi / Denso / Siemens VDO



Pompa wtryskowa Bosch wysokiego ciśnienia jest łącznikiem pomiędzy obwodem niskiego ciśnienia, a obwodem wysokiego ciśnienia. Jej głównym zadaniem jest odpowiednie wytwarzanie wysokiego ciśnienia w sposób ciągły, niezależnie od wtrysku, na potrzeby zasobnika paliwa w całym okresie eksploatacyjnym, niezależnie od warunków pracy silnika w poszczególnych jego punktach. Jednocześnie przebieg pracy pompy wysokiego ciśnienia w całym czasie eksploatacyjnym powinien charakteryzować się możliwie bezawaryjną pracą. W zależności od rozwiązań konstrukcyjnych zaproponowanych przez poszczególnych producentów układów, pompy napędzane są bezpośrednio od silnika za pomocą odpowiednio dobranych przekładni. Zatem wydatek tłoczenia paliwa pompy wysokiego ciśnienia jest uzależniony od prędkości obrotowej pompy, która jest proporcjonalna do prędkości obrotowej silnika. Dlatego, aby pokryć zapotrzebowanie silnika na paliwo pompy wysokiego ciśnienia wyposażone są w przekładnie o stosunku przełożenia 1 do 2 lub 2 do 3 w odniesieniu do prędkości wału korbowego silnika. W zastosowaniu są przekładnie łańcuchowe z pasem zębatym, kołami zębatymi oraz połączenia za pomocą sprzęgła. Dzięki temu pompy wysokiego ciśnienia napędzane są w zależności od generacji układu, przez wał korbowy lub w nowszych rozwiązaniach przez wałek rozrządu. Pompy wysokiego ciśnienia występują w wielu konfiguracjach stosowanych w zależności od generacji układu, liczby cylindrów, rodzaju wtryskiwaczy i wartości ciśnienia paliwa. Między sobą różnią się rodzajem napędu, ilością sekcji tłoczących czy choćby dodatkowymi pompami zasilającymi. Jednocześnie bez względu na rodzaj czy generację w układach Common Rail stosuje się pompy wyporowe jedno, dwu lub trzytłoczkowe.

W zależności od modelu pompy i jej producenta posiada ona odpowiednie oznaczenie alfanumeryczne określające jej typ i rodzaj. W tabeli 2.2 w celu lepszego zobrazowania róż-nic w poszczególnych modelach przedstawiono wszystkie typy pomp wysokiego ciśnienia firmy Bosch stosowane w układach CR samochodów osobowych jak i pojazdów użytkowych.



Tabela 2.2. Wszystkie modele pompy wysokiego ciśnienia czołowego producenta układów zasilania typu Common Rail firmy Bosch

modele pompy common rail

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp1

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp1

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp2

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp2

pompa wysokiego ciśnieni Bosch cp 3 MAN

pompa wysokiego ciśnieni Bosch cp 3 MAN

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp4

pompa wysokiego ciśnienia Bosch cp4

pompa wysokiego ciśnienia Delphi

pompa wysokiego ciśnienia Delphi

pompa wysokiego ciśnienia Denso HP2

pompa wysokiego ciśnienia Denso HP2

pompa wysokiego cisnienia Denso HP4

pompa wysokiego cisnienia Denso HP4

pompa wysokiego ciśnienia Siemens VDO

pompa wysokiego ciśnienia Siemens VDO

Najczęściej stosowaną pompą wysokiego ciśnienia mającą zastosowanie w układach zasilania Common Rail jest promieniowa trójtłoczkowa pompa wysokiego ciśnienia. Schemat budowy trójtłoczkowej pompy wysokiego ciśnienia przedstawiono na rysunku 2.19. Takie pompy stosowane są w układach zasilania samochodów osobowych wszystkich znaczących producentów układów CR takich jak: Bosch, Delphi, Denso czy Simens. Z kolei w pojazdach użytkowych stosowane są tłoczkowe promieniowe pompy oraz dwusekcyjne pompy rzędowe (np. CP2), których charakterystycznym elementem jest większa zwartość budowy. Dodatkowo pompy samochodów osobowych, niezależnie od rodzaju, smarowane są paliwem bazowym (olejem napędowym), natomiast pompy stosowane w pojazdach użytkowych w zależności od rozwiązania konstrukcyjnego smarowane są zarówno olejem napędowym jak i olejem smarowym. Smarowane olejem smarowym pompy charakteryzują się znacznie większą tolerancją na gorsze jakościowo paliwo. Zarówno w samochodach osobowych jak i pojazdach użytkowych stosowane są różnego typu pompy wysokiego ciśnienia, które w zależności od konfiguracji danego typu pompy mogą cechować się różnymi parametrami wydatku czy choćby ciśnienia wtrysku. Dlatego poszczególne typy pomp mogą znajdować zastosowanie w silnikach o różnych pojemnościach skokowych.



Rys. 2.11. Promieniowa trójsekcyjna pompa wysokiego ciśnienia stosowana w układach CR: 1 - zawór na wlocie paliwa, 2 - sekcja tłocząca paliwo (tłoczek), 3 - krzywka mimo-środowa wałka napędowego, 4 - wałek napędowy pompy, 5 - zawór na wylocie paliwa, 6 - dopływ paliwa do sekcji, 7 - wypływ paliwa, 8 - płytka napędzająca tłoczek

promieniowa trójsekcyjna pompa common rail

Trójtłoczkowa pompa wysokiego ciśnienia składa się z trzech, umieszczonych wewnątrz korpusu pompy, sekcji ssąco-tłoczących (2). Rozmieszczone są one względem siebie promieniowo co 120°. Napęd sekcji tłoczących uzyskiwany jest poprzez obracający się wałek napędowy (4) i umieszczonej na nim krzywki mimośrodowej (3), która wymusza ruch posuwisto-zwrotny tłoczka sekcji. Podczas jednego obrotu wałka na-pędowego następują trzy skoki tłoczenia paliwa, znacząco ograniczając zapotrzebowanie na duży moment obrotowy, jaki towarzyszył pracy wtryskowych pomp rozdzielaczowych. Na potrzeby napędu tego typu pompy wymagane jest dostarczenie od 3 do 4 kW mocy uzależnionej od pojemności skokowej silnika. Obracający się ślizgowy pierścień mimo-środowy zamocowany na wałku napędowym współpracuje z umocowaną na stopce tłoczka płytką (8) napędzającą popychacz pierścieniowy, który następnie napędza tłoczki sekcji. Tłoczkowa pompa promieniowa zasilana jest paliwem od pompy zasilającej, która może być zarówno pompą elektryczną, jak i mechaniczną (np. zespoloną z pompą wysokiego ciśnienia). Paliwo do pompy wysokiego ciśnienia trafia poprzez zawór dolotowy (1), który otwiera się tylko pod wpływem odpowiedniej wartości ciśnienia dostarczanego paliwa. Po dostarczeniu odpowiedniej ilości paliwa do wnętrza pompy wysokiego ciśnienia zawór dolotowy się zamyka, gdzie pod wpływem poruszających się sekcji tłoczących i braku możliwości rozprężenia paliwa następuje jego sprężenie do określonych wartości ciśnienia. Wówczas pod wpływem rosnącego ciśnienia następuje otwarcie zaworu wylotowego (5), a tym samym dochodzi do przepływu paliwa do dalszych elementów obwodu wysokiego ciśnienia. Następnie w wyniku spadku ciśnienia paliwa następuje zamknięcie zaworu wylotowego. Paliwo w wyniku poruszającego się w dół tłoczka rozpręża się, a przy osiągnięciu mniejszej wartości ciśnienia paliwa niż tego tłoczonego prze pompę zasilającą, dochodzi do otwarcia zaworu dolotowego i proces się powtarza. Trójtłoczkowa pompa promieniowa charakteryzuje się sprawnością około 90%, zapewniając ciśnienie tłoczenia paliwa rzędu 135-200 MPa. W celu ograniczenia strat mocy w szczególności przy niskich prędkościach obrotowych silnika, a tym samym mniejszego zapotrzebowania na paliwo, zawory wylotowe zamykane i otwierane okresowo poprzez siłowniki elektromagnetyczne dostosowują wartość ciśnienia do odpowiednich parametrów pracy silnika. Następna, trzecia w kolejności, generacja układu zasilania typu Common Rail przyczyniła się do wprowadzenia nie tylko nowoczesnego sposobu sterowania wtryskiwaczy (piezoe-lement), ale także do wprowadzenia konstrukcyjnie odmienionych tłoczkowych pomp promieniowych. W pompach promieniowych w czasie tłoczenia powstaje niekorzystne zjawisko wywołujące pulsacje ciśnienia w kolektorze paliwa, co przyczyniało się m.in. do zakłóceń dawki wtrysku. Z konieczności spełnienia coraz to bardziej restrykcyjnych norm niezbędne stało się osiągnięcie dokładnego i niezakłóconego przebiegu wtrysku. Nowoczesna jedno lub dwu tłoczkowa promieniowa pompa zaproponowana przez firmę Bosch o alfanumerycznym oznaczeniu CP4 pozwoliła na zaspokojenie powyższych potrzeb. Stało się tak dzięki synchronizacji tłoczenia paliwa przez pompę z czasem jego wtrysku. W wyniku takiego rozwiązania możliwe jest wtryskiwanie paliwa do poszczególne cylindry zawsze w tym samym monecie w zakresie ich liczby od 4 do 8, czego nie można osiągnąć przy wykorzystaniu pomp CP3 wysokiego ciśnienia. Czas tłoczenia jak i czas wtrysku paliwa sterowany jest dzięki czujnikowi położenia wału korbowego. Co ważniejsze pompa CP4 jest tak zaprojektowania, by sprostać dalszemu wzrostowi ciśnienia wtrysku bez ingerencji w jej zwartą budowę, lecz poprzez zastosowanie innych materiałów i większej precyzji pracy. Już teraz pompa jest w stanie wytworzyć ciśnienie rzędu 180 – 200 MPa., a dzięki zastosowaniu zmiennego wzniosu krzywki pompa jest wstanie dostosować ilość tłoczonego paliwa w zależności od obciążenia silnika, redukując zbędne straty mocy (zarówno pompy jak i silnika). Na dodatek, w odróżnieniu od pomp stosowanych w starszych generacjach układów, pompa CP4 może pracować z najwyższymi prędkościami obrotowymi przy przełożeniu równym 1:1. Z pompami tego typu zwykle współpracują wtryskiwacze piezoelektryczne, które nasz Bosch Service ma możliwość testowania i czyszczenia w bardzo dobrej cenie, bo często się zdarza, że klienci wymieniają wtryski dobre na dobre bo ich nie sprawdzają, a jest taka możliwość.

Przekrój ilustrujący budowę pompy wysokiego ciśnienia Bosch CP4.1 przedstawiono na rysunku 2.12.



Rys. 2.12. Budowa pompy wysokiego ciśnienia CP4.1 firmy Bosch przedstawiona w przekroju ze wskazaniem poszczególnych elementów: 1 - zawór dolotowy, 2 - zawór wylotowy, 3 - podłączenie do zasobnika paliwa, 4 - tłoczek pompy, 5 - sprężyna tłoczka, 6 - rolka, 7 - wał napędowy z krzywką, 8 - zawór przelewowy, 9 - filtr dokładnego oczyszczania paliwa, 10 - zawór dozujący paliwo, 11 - dopływ do przestrzeni wewnętrznej pompy

budowa pompy wysokiego ciśnienia CP4

W pompach wysokiego ciśnienia typu CP4 stosuje się, w zależności od pojemności skokowej i liczby cylindrów silnika, jedną lub dwie sekcje tłoczące. Przy dwóch sekcjach tłoczących rozmieszczone są one względem siebie tak, iż tworzą literę V o kącie rozwarcia 90°. Sekcje tłoczące mogą być zasilane zarówno wstępną pompą elektryczną, jaki i pompą mechaniczną, zamocowaną na obudowie w tylnej części za pośrednictwem kołnierza. Wewnątrz obudowy danej pompy nie panuje wysokie ciśnienie, co znacząco redukuje wymagania wytrzymałościowe stosowanych materiałów. Proces tworzenia wysokiego ciśnienia przebiega tylko i wyłącznie wewnątrz głowicy cylindra, do którego paliwo dociera kanałem (11) po otwarciu zaworu dolotowego (1). Zanim jednak paliwo dostanie się do sekcji tłoczącej (4), gdzie zostaje sprężone na skutek oddziałującego na tłoczek poprzez rolkę (6) obrotowego wałka napędowego z krzywką (7), przepływa w znacznej ilości przez obudowę zapewniając tym samym dużo lepsze chłodzenie niż w dotychczasowych rozwiązaniach. Oczywiście przepływ paliwa pod niskim ciśnieniem jest ściśle kontrolowany przez zawór przelewowy (8), który zapewnia określoną różnicę ciśnienia niezbędną do smarowania elementów przy jednoczesnej kontroli nadmiernego spadku ciśnienia przy dużej prędkości obrotowej. Formowanie odpowiedniej dawki paliwa odbywa się po stronie niskiego ciśnienia podobnie jak to miało miejsce w pompach CP3 za pomocą dozownika (10). Przy zastosowaniu znacznej redukcji złączy przewodów wysokiego ciśnienia i odpowiednio dużej średnicy przewodów niskiego ciśnienia nie występuje zjawisko dławienia, dzięki temu sekcje tłoczące są stale napełnione odpowiednią ilością paliwa. Podane przez dozownik paliwo trafia do cylindra sekcji tłoczącej gdzie zostaje sprężone, a następnie poprzez zawór wylotowy (2) dostaje się do przestrzeni wewnętrznej kolektora. Pompa typu CP4 jest stosunkowo młodą konstrukcją, która została wprowadzona w 2008 roku i dopiero 2015 roku firma Bosch udostępniła procedury naprawcze pompy, zatem podlega ona regeneracji tak jak starsze konstrukcje pomp wtryskowych wysokiego ciśnienia Cr - promieniowych pomp tłoczkowych.

Pompy CP4.1 lub CP4.2 posiadają wiele zalet, do których można zaliczyć m.in.:

- znaczną redukcję masy pompy poprzez zastosowanie mniej odpornych i o mniejszej masie materiałów (np. aluminium) na skutek braku odziaływania wysokiego ciśnienia na wnętrze pompy,
- ograniczenie zużycia paliwa na skutek zmniejszenia strat mocy (mniejsza liczba sekcji tłoczących przy tym samym wydatku tłoczenia),
- możliwość dostosowania wartości wysokiego ciśnienia powyżej 200 MPa bez konieczności gruntownej przebudowy pompy, a tylko zmieniając materiał i precyzję wykonania,
- bardzo dużą powtarzalność dawki wtryskiwanego paliwa (małą nierównomierność),
- dużą precyzję dawkowania,
- względnie prostą budowę,
- możliwość pracy z dużymi prędkościami obrotowymi (pompa przystosowana do identycznych prędkości co prędkość wałka rozrządu).

Wszystkie rodzaje pomp wymienionych powyżej uzyskują napęd na skutek wymuszającego działania obracającego się zewnętrznego pierścienia krzywkowego, umieszczonego na wale napędowym pompy. Obracający się pierścień wymusza ruch posuwisto zwrotny tłoczka umieszczonego w cylindrze, który następnie spręża paliwo do odpowiednich wartości ciśnienia. Jest to klasyczne rozwiązanie wykorzystywane przez wszystkich wiodących producentów układów. Jednak nie jest to jedyne rozwiązanie dzięki, któremu uzyskiwany jest napęd sekcji tłoczących. Tłoczkowe pompy promieniowe firm Delphi i Denso (np. 8H8) są pompami z obiegowym pierścieniem krzywkowym. W odróżnieniu od pomp z zewnętrznym mimośrodem sekcje tłoczące umieszczone są wewnątrz pierścienia, który w czasie swojego obrotu wymusza fazę napełniania bądź sprężania paliwa. Dochodzi do tego na skutek nabiegania rolek na krzywki, powodując tym samym sprężanie paliwa prze tłoczek (faza sprężania), bądź ich nie nabieganie i pozostawanie w fazie napełniania sekcji tłoczącej. Na poniższym schematycznym rysunku 2.13 przedstawiono budowę i działanie pompy wysokiego ciśnienia wykorzystującą wewnętrzny pierścień krzywkowy.



Rys. 2.13. Schemat układu napędowego sekcji tłoczących z wewnętrznym pierścieniem krzywkowym stosowanym w pompach Delphi i Denso: a) faza napełniania, b) faza sprężania i tłoczenia paliwa, 1 - tłoki, 2 - zawór wlotowy, 3 - zawór wylotowy, 4 - oprawa tłoków i zaworów, 5 - pierścień krzywkowy, 6 - rolka z popychaczem tłoczka

schemat układu napędowego

Wszystkie pompy wytwarzające wysokie ciśnienie paliwa w układach zasilania Common Rail pomimo zróżnicowanej budowy poszczególnych typów pomp spełniają rolę urządzenia zasilającego kolektor w paliwo. Od sprawności pompy i jej wydatku zależy prawidłowe funkcjonowanie układu zasilania. Dzięki pompie wytwarzane jest wysokie ciśnienie, które korzystnie wpływa na proces spalania w silnikach o zapłonie samoczynnym, jednocześnie powodując znaczną redukcję jednostkowego zużycia paliwa. Zastosowanie pomp wysokiego ciśnienia i ich precyzyjnego sterowania w połączeniu z kolejnymi elementami układu CR znacząco zrewolucjonizowało silniki ZS.

Zachęcamy do odwiedzenia naszych punktów partnerskich i serwisy Bosch w Krakowie i mieście Wrocławiu oraz Warszawie. Regenerację, naprawę pomp wtryskowych wysokiego ciśnienia można wykonać wysyłkowo. W ofercie naszej jest też naprawa pompowtryskiwaczy Bosch, a cena jest wyjątkowo atrakcyjna.



Filmy

Lista miejscowości

Mapa miejscowości

Samochody

Ta strona używa cookie i innych technologii. Korzystając z niej wyrażasz zgodę na ich używanie, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.