Cặp pít tông trên ô tô là gì?
nội dung
Thông thường, những người thợ cơ khí khi nói về việc sửa chữa hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel đều nhắc đến một thuật ngữ như cặp pít tông. Chúng ta hãy xem xét chi tiết hơn về loại cơ chế hoạt động, tính đặc thù của hoạt động, lý do cần thiết và cách xác định sự cố của pit tông.
Pít tông là gì?
Cặp pit tông, như tên gọi của cơ chế, là hai bộ phận nhỏ đi vào thiết bị bơm nhiên liệu áp suất cao (bơm phun). Đầu tiên được gọi là pít tông và được biểu thị như một ngón tay dày, lõm. Thứ hai là ống bọc pít-tông và nó trông giống như một ống bọc có thành dày mà phần đầu tiên được đưa vào.
Bản thân pít tông hoặc pít tông hoạt động như một bộ phận chuyển nhiên liệu khỏi khoang ống lót. Phần tử này được sử dụng để tạo ra áp suất cao trong đường dây của hệ thống cung cấp nhiên liệu.
Cần lưu ý rằng cơ chế này không được sử dụng riêng trong máy bơm động cơ diesel. Ví dụ, một phần tử tương tự được sử dụng trong cơ chế phân phối khí là bộ bù thủy lực. Tuy nhiên, nguyên tắc hoạt động của các thiết bị là giống hệt nhau - các tác động qua lại làm di chuyển piston trong ống bọc, và thông qua sự trùng khớp của các vết cắt và lỗ trên hai bộ phận này, chất lỏng đi vào khoang và được bơm vào đường chính.
Nguyên lý hoạt động và giống
Cặp pít tông cổ điển hoạt động như sau:
- Piston nạp lò xo nằm ở dưới cùng của ống bọc;
- Piston được ép bởi một cam nằm trên trục;
- Dưới tác động cơ học, piston di chuyển lên trên trong ống bọc;
- Trong không gian phía trên piston, áp suất nhiên liệu được tạo ra, áp suất này đi vào ống bọc thông qua một khe đặc biệt trên thành của nó;
- Áp suất của nhiên liệu dẫn động van, nhờ đó chất này di chuyển từ ống bọc đến bình chứa (đây có thể là đường ray nhiên liệu hoặc một buồng riêng biệt trong bơm nhiên liệu);
- Từ bồn chứa, nhiên liệu đi vào các vòi phun;
- Trục trong máy bơm quay, cam ngừng ép lên piston, chuyển động này xuống vị trí thấp hơn nhờ lò xo.
Thiết kế pít tông đơn giản này giải thích tại sao máy bơm nhiên liệu áp suất cao dựa trên nguyên tắc này có hiệu suất cao và bền.
Ngày nay, hai kiểu sửa đổi của cặp pít-tông được sử dụng trên ô tô (mặc dù thiết kế của bơm nhiên liệu đa dạng hơn). Chúng khác nhau bởi sự hiện diện của một hốc hình khuyên trong piston.
Trong các pít tông như vậy, nó đóng vai trò như một van rẽ nhánh, thu thập rò rỉ nhiên liệu và đưa nó trở lại đường dẫn nhiên liệu. Pít tông bị cắt nhiên liệu đắt hơn do thiết kế phức tạp. Nhưng chi phí này được bù đắp bởi động cơ hoạt động hiệu quả hơn.
Ưu điểm và nhược điểm chính
Động cơ diesel bắt đầu trở nên phổ biến kể từ khi máy bơm nhiên liệu áp suất cao được trang bị một cặp pít-tông vào thiết kế của chúng. Các đặc tính kỹ thuật ấn tượng, hiệu suất cao của cơ cấu và độ tin cậy cao là những ưu điểm chính của cơ cấu được trang bị một cặp pít tông.
Ngoài những ưu điểm này, pít tông còn có những ưu điểm sau:
- Với sự trợ giúp của một cặp pít tông, có thể không chỉ đảm bảo cung cấp nhiên liệu áp suất cao và liều lượng của nó mà còn xác định được chế độ phun nhiên liệu thích hợp.
- Tiết kiệm tối đa với hiệu quả cao.
- Tính thân thiện với môi trường cao do đốt cháy một phần nhỏ nhiên liệu và phun chất lượng cao vào xi lanh.
Bất kỳ cơ chế nào cũng có nhược điểm, và đối với cặp pít tông thì điều này là mòn. Mặc dù thiết kế đơn giản này rất đáng tin cậy và tồn tại trong thời gian dài, nhưng không thể loại trừ ảnh hưởng của ma sát và áp lực cao lên các phần tử của cơ chế. Các nhà sản xuất máy bơm nhiên liệu kiểu pit tông sử dụng vật liệu có độ bền cao, nhưng ngay cả trong trường hợp này, không thể tránh khỏi sự mài mòn, ngay cả khi đã kéo dài tuổi thọ.
Cặp pit tông của bơm phun
Chúng ta sẽ thảo luận chi tiết hơn về các chức năng của cặp pít tông bằng cách sử dụng ví dụ về máy bơm phun dầu diesel. Như tên cho thấy, máy bơm này bơm nhiên liệu diesel từ thùng chính đến đường cao áp (ví dụ, đường ray nhiên liệu), từ đó nó được phun vào các xi lanh động cơ dưới áp suất mạnh.
Yếu tố chính tạo ra áp lực như vậy chỉ là cặp pít tông. Sau đó nhiên liệu được phân phối đến các xi lanh phù hợp với thiết kế của hệ thống nhiên liệu. Các loại máy bơm được mô tả trong một bài báo khác.
Trong quá trình hoạt động của bơm, thanh đẩy và lò xo hồi vị của bộ truyền động di chuyển pít tông lên / xuống bên trong ống lót pít tông, do đó chuyển động qua lại. Vì vậy, thiết kế hút nhiên liệu diesel thông qua các ống từ thùng nhiên liệu và bơm nó vào một thùng kín, tạo ra áp suất trong đó. Để ngăn thông số này tăng quá mức, thiết bị bơm có một số van được thiết kế để giữ hoặc đổ áp suất dư thừa trong hệ thống.
Bản thân piston có một rãnh không đồng đều, cho phép nó nạp nhiên liệu vào bình chứa với sự dịch chuyển trục nhẹ. Quá trình này phụ thuộc vào vị trí của bàn đạp ga trên xe - khoảng sáng gầm tối thiểu là khi nhả chân ga và tối đa là khi nhấn hết bàn đạp.
Vì hơi nước tạo ra áp suất cao để nó không bị hỏng nên nó được làm bằng thép chắc chắn, và các bức tường đủ dày để chịu được áp suất vài trăm atm. Điều này làm cho cơ chế đáng tin cậy ngay cả khi chịu tải cao.
Một tính năng khác của cặp pít tông là cả hai bộ phận được tạo ra chỉ dành cho nhau. Có nghĩa là, không thể lấy một ống lót từ một cơ cấu và một piston từ một cơ cấu khác và kết hợp chúng. Để ngăn hơi nước xâm nhập vào nhiên liệu diesel, khoảng trống trong đó được tạo ra càng ít càng tốt. Vì lý do này, một bộ phận không bao giờ được thay thế - cặp này luôn thay đổi (các thông số của chúng được điều chỉnh trên thiết bị nhà máy có độ chính xác cao).
Đây là một đoạn video ngắn về cách khôi phục cặp pít tông:
Trình tự của cặp pít tông
Lượng nhiên liệu bơm trong một chu trình piston phụ thuộc vào độ cao của hành trình làm việc của nó. Điều này điều chỉnh hoạt động của máy bơm để đảm bảo tốc độ không tải. Nhưng ngay khi người lái nhấn chân ga, pít tông quay một chút. Vết khía ở bộ phận đó được tăng lên, do đó, lượng nhiên liệu sẽ được cung cấp với khối lượng lớn hơn.
Đây là cách sửa đổi pít tông phổ biến nhất hoạt động. Tuy nhiên, ngày nay có nhiều mô hình cung cấp liều lượng theo những cách hơi khác nhau (thường được quy định bởi thiết bị điện tử của máy). Bản thân các bộ đẩy pít tông được dẫn động bởi chuyển động quay của trục khuỷu.
Khi piston được hạ xuống, thông qua cửa vào của ống lót, nhiên liệu di chuyển vào khoang trống của không gian phía trên piston do chân không đã hình thành trong đó. Ngay sau khi pít tông tăng lên, lỗ ống lót được đóng lại bởi thân pít tông, và nhiên liệu ép vào van, làm nó mở ra. Tiếp theo, nhiên liệu đi vào bình áp suất cao. Khi chuyển động đi xuống bắt đầu, van đóng lại và một chân không (hoặc chân không) được hình thành trong khoang của cặp pít tông. Chu kỳ được lặp lại.
Van xả
Mỗi máy bơm nhiên liệu áp suất cao được trang bị van áp suất, mục đích của nó là để ngắt phần của đường dây mà nhiên liệu đang ở trạng thái nghỉ khỏi phần ở đó động cơ diesel đã được tạo áp suất. Ngoài ra, các van cũng cần thiết để duy trì áp suất tĩnh trong hệ thống (trong khi động cơ đang chạy, máy bơm tiếp tục bơm nhiên liệu diesel vào bình chứa) - chúng đổ lượng dư thừa trở lại bình nhiên liệu.
Có một số loại van xả được sử dụng trong máy bơm pit tông. Dưới đây là những đặc điểm nổi bật của chúng.
Van thể tích không đổi mà không hạn chế dòng hồi lưu
Thiết kế của van này bao gồm một piston rút (một phần của thiết kế van). Khi nâng pít tông lên, rãnh xoắn do thân ống lót đóng lại, van xả đóng. Piston di chuyển vào thanh dẫn hướng tay áo.
Tại thời điểm này, phần đó của đường dây bị cắt, trong đó áp suất cao được hình thành từ khoang siêu pít tông. Do đó, thể tích nhiên liệu trong bình chứa áp suất cao tăng lên không đáng kể - chỉ bằng lượng đã đi vào qua piston hồi vào khoang của hành trình piston.
Van thể tích cố định với hạn chế dòng hồi lưu
Khi nhiên liệu được phun qua vòi phun, sau khi đóng kim, áp suất dòng chảy ngược được tạo ra trong dòng. Tác động này có thể dẫn đến mòn một số van. Vì lý do này, một số kiểu máy bơm sử dụng van hạn chế dòng chảy ngược. Nó hoạt động như một van điều tiết để ngăn chặn áp suất ngược tác động lên các van.
Thiết bị của van xả như vậy bao gồm các yếu tố sau:
- Thân van có ren (nó được vặn vào cơ cấu bơm);
- Một lò xo đóng vai trò như một bộ phận giảm chấn ngăn tác động tiêu cực lên chính cánh van điều tiết;
- Tấm - cắt khoang áp suất cao khỏi khoang phía trên khoang pit tông;
- Giá đỡ mà đĩa van tiếp giáp (có cấu trúc rỗng - piston phân phối đi vào khoang).
Thông thường, các van này được sử dụng như một cơ chế bổ sung để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của van một chiều.
Van áp suất không đổi
Ngoài các yếu tố chính của van, thiết bị của cơ chế này còn bao gồm một quả cầu và một kênh hạn chế. Các van này có khả năng cung cấp áp suất nhiên liệu vượt quá 800 bar.
Thiết kế của nó bao gồm hai van nhỏ - áp suất và ổn định. Phần tử đầu tiên cung cấp nhiên liệu và phần tử thứ hai duy trì áp suất được tạo ra. Chức năng này cho phép nó duy trì áp suất tĩnh giữa các pha phun.
Việc sửa đổi van phụ thuộc vào các thông số của động cơ trên xe. Một số van không được kích hoạt bằng cơ học mà bằng tín hiệu đến từ bộ điều khiển điện tử.
Phạm vi và mục đích chức năng
Về cơ bản, cặp pít tông được sử dụng trong máy bơm nhiên liệu áp suất cao của các đơn vị động cơ diesel, nhưng cũng có những sửa đổi của ICE xăng yêu cầu áp suất xăng cao (ví dụ, trong động cơ phun nhiên liệu trực tiếp), cũng được cung cấp bởi một pít tông đôi.
Trong trường hợp này, cặp pít tông thực hiện các chức năng sau:
- Cung cấp nguồn cung cấp nhiên liệu áp suất cao, bất kể loại hệ thống nhiên liệu;
- Trong một số hệ thống nhiên liệu, cơ chế này tự động định lượng nhiên liệu phù hợp cho hoạt động của kim phun;
- Do đặc điểm thiết kế của piston và ống bọc, nó tạo ra sự thay đổi trong phương thức cung cấp nhiên liệu cho kim phun.
Để cặp pít tông thực hiện tất cả các nhiệm vụ này, nó được sử dụng với nhiều cơ chế bổ sung khác nhau cung cấp tự động hóa và kiểm soát việc cung cấp nhiên liệu. Cụm chính của bơm nhiên liệu áp suất cao tạo ra áp suất cần thiết (do các tính năng thiết kế, cơ chế này cho phép tạo ra áp suất cao mà không loại bơm nào khác có kích thước này có thể xử lý), và các phần tử khác của hệ thống chịu trách nhiệm phân phối và duy trì áp suất cần thiết trong mạch.
Vì một cặp pít tông có kích thước thậm chí nhỏ có thể tạo ra áp suất đáng kinh ngạc, nên những bộ phận như vậy không chỉ được sử dụng trong động cơ diesel. Ví dụ, một bộ phận lắp ráp như vậy có thể được tìm thấy trong máy bơm, máy thủy lực và các cơ cấu khác tạo ra áp suất cao và yêu cầu độ tin cậy cao của bộ phận lắp ráp.
Đặc điểm hoạt động của các cặp pít tông của bơm nhiên liệu
Không có bước đặc biệt nào để bảo dưỡng cặp pít tông của bơm nhiên liệu. Tuy nhiên, chủ xe có thể làm gì đó để cơ chế hoạt động lâu nhất có thể.
Đầu tiên, điều đáng quan tâm là động cơ diesel chạy bằng nhiên liệu đặc biệt, có thể chứa một số lượng lớn các hạt cực nhỏ. Nếu bạn sử dụng nhiên liệu diesel chất lượng thấp, thì khe hở giữa pít tông và ống lót có thể tăng lên do hàm lượng các hạt mài mòn, nước và các tạp chất khác trong nhiên liệu diesel.
Vì lý do này, dịch vụ duy nhất mà chủ xe có thể thực hiện là theo dõi chất lượng nhiên liệu, ngăn ngừa sự ngưng tụ hình thành trong đường ống và thay bộ lọc kịp thời.
Thoạt nhìn, sự hiện diện của các giọt nước trong nhiên liệu diesel có vẻ không quá quan trọng, nhưng vì điều này, màng nhiên liệu trong khe hở của cặp pít tông sẽ bị sụp đổ, và cơ chế sẽ không thể tạo ra áp suất thích hợp. Ngoài ra, dầu diesel bôi trơn bề mặt của các bộ phận, ngăn ngừa ma sát khi khô và bảo vệ thiết bị khỏi quá nhiệt.
Nếu bộ lọc nhiên liệu không được thay kịp thời, phần tử của nó có thể bị nổ. Do đó, nhiên liệu bẩn sẽ được bơm qua máy bơm, trong đó có thể có các hạt nhỏ. Trong trường hợp này, khả năng cao là hỏng bơm, vì cặp pít tông sẽ bị kẹt.
Cách tự xác định sự cố của cặp pít tông
Sự ổn định của bộ nguồn của máy phụ thuộc vào hoạt động chính xác của cặp pít tông. Vì cơ chế này là bộ phận chính của máy bơm phun, sự cố của nó sẽ dẫn đến hoạt động không ổn định của máy bơm, hoặc thậm chí là hỏng hóc.
Để kiểm tra hiệu quả của máy bơm, bạn sẽ cần chẩn đoán nó. Hầu hết các cửa hàng sửa chữa đều có thiết bị đặc biệt cho việc này. Nó cho phép bạn xác định chính xác sự cố là gì - thậm chí xác định tình trạng của cặp pít tông. Theo kết quả chẩn đoán, các bác sĩ chuyên khoa sẽ đưa ra phương án sửa chữa phù hợp. Nếu pit tông bị hỏng, toàn bộ bộ dụng cụ phải được thay thế.
Các triệu chứng trục trặc
Việc cặp pít tông có vấn đề được minh chứng bằng “triệu chứng” đặc trưng của sự cố bơm nhiên liệu. Trong số đó:
- Khởi nghiệp khó khăn của đơn vị;
- Tốc độ không tải của động cơ không ổn định;
- Bộ ba động cơ;
- Mất công suất động cơ đốt trong mạnh;
- Trong quá trình vận hành động cơ, có thể nghe thấy rõ những tiếng ồn không liên quan;
- Tăng tính “háu ăn” của động cơ.
Bài đánh giá bổ sung kiểm tra sự khác biệt giữa bài kiểm tra pít tông lạnh và nóng:
Để chắc chắn rằng pít tông bị lỗi, người ta không nên bỏ qua việc chẩn đoán. Chỉ có các bác sĩ chuyên khoa với sự hỗ trợ của thiết bị chuyên dụng mới có thể xác định chính xác sự cố. Nhờ đó, chi phí sửa chữa sẽ hợp lý - bạn sẽ không phải thay đổi các bộ phận sẽ hoạt động lâu dài.
Video về chủ đề
Video này hướng dẫn cách khôi phục cặp pít tông:
Câu hỏi và trả lời:
Một cặp pít tông làm gì? Cặp pít tông được sử dụng trong bơm nhiên liệu áp suất cao. Thiết bị này sẽ cung cấp áp suất cao nhất để cung cấp nhiên liệu hiệu quả đến các xi lanh.
Cụm pít tông là gì? Đây là bộ phận chính của bơm phun, được sử dụng rộng rãi trong động cơ diesel. Nó được phân biệt bởi sự đơn giản ấn tượng của thiết kế, độ bền và độ tin cậy.
Những gì được bao gồm trong Cặp pít tông? Cặp gồm một piston nằm trong một ống lót (xi lanh) có thành dày. Giữa chúng có một khoảng hở tối thiểu để đảm bảo piston di chuyển tự do.
