Què és la bomba d'injecció i el seu paper en el funcionament del motor

La gran majoria dels cotxes moderns estan equipats amb sistemes d'injecció de combustible. Hi ha modificacions en què la gasolina es ruixa amb un broquet al col·lector d'admissió. També hi ha models en els quals el combustible s’aboca directament als cilindres del motor.

Els motors dièsel funcionen de manera diferent als motors de gasolina. En elles, el gasoil s’alimenta al medi ja comprimit del cilindre. Perquè una porció de combustible es pugui atomitzar sense obstacles, cal un mecanisme com una bomba de combustible d'alta pressió.

Tingueu en compte les característiques d’aquest mecanisme, les seves modificacions i els signes de mal funcionament.

Què és i per a què serveix una bomba de combustible d'alta pressió?

El mecanisme, que s’abreuja com a bomba de combustible, forma part del sistema de combustible d’un motor dièsel, però també hi ha models per a motors de gasolina. L’única diferència entre la bomba de combustible d’un motor dièsel és que la pressió que genera és molt més gran que la seva contraparte de gasolina. La raó d'això són les característiques fonamentals de la unitat. Als cilindres d’un motor dièsel, l’aire es comprimeix primer fins a tal punt que s’escalfa fins a la temperatura d’encesa del combustible.

Quan el pistó arriba al punt mort superior, el broc aspira combustible i s’encén. L’injector ha de superar una pressió enorme. Perquè el sistema funcioni correctament, la bomba ha de crear un cap més alt que en els cilindres.

A més de la funció esmentada, la bomba també ha de subministrar combustible en porcions, en funció del mode de funcionament de la unitat de potència. Aquest paràmetre es determina tenint en compte la rotació del cigonyal. En un cotxe modern, aquest procés està controlat per una unitat de control electrònic.

Historial de desenvolupament i millora

Aquest dispositiu va ser desenvolupat per primera vegada a la dècada de 1930 per Robert Bosch. En els turismes, les bombes d'injecció van començar a utilitzar-se activament a la segona meitat de la mateixa dècada.

Atès que els primers motors de gasolina estaven equipats amb carburadors, només les unitats dièsel necessitaven aquest mecanisme. Avui en dia, els motors de gasolina amb un sistema d'injecció directa també tenen una bomba d'aquest tipus (el carburador ja és extremadament rar, només en automòbils de generació anterior).

Tot i que el principi de funcionament de la bomba s’ha mantingut pràcticament invariable, el propi mecanisme ha sofert múltiples actualitzacions i millores. La raó d'això és l'increment dels estàndards ambientals i el rendiment del motor de combustió interna. Inicialment, s’utilitzava una bomba d’injecció mecànica, però no era econòmica, cosa que va provocar emissions volumètriques de substàncies nocives. Les modernes bombes electròniques presenten una eficiència excel·lent, que permet que el transport s’adapti al marc de les normes ambientals i satisfaci els conductors amb ingressos modestos.

Disseny de bomba d'alta pressió

Hi ha una àmplia varietat de modificacions de la bomba d'injecció de combustible per a un motor de gasolina, així com un analògic dièsel. No obstant això, en la majoria dels casos, els elements principals d'una bomba mecànica són:

• S'instal·la un filtre a l'entrada davant de la bomba;
• Un pistó de pistó situat en un cilindre, l’anomenat. parell d’èmbol;
• El cos on es fabriquen els rebaixos: a través d'ells es subministra combustible al parell d'èmbol;
• Eix amb lleva i embragatge centrífug. Aquest element es connecta a la politja del mecanisme de sincronització mitjançant una transmissió per corretja;
• Empenyedors de pistó;
• Molles que tornen el pistó de l'èmbol cap enrere;
• Vàlvules de bufador;
• Regulador de modes: associat al pedal del gas;
• Vàlvula de retorn de la bomba de combustible (a través d’ella s’alimenta l’excés de combustible al retorn)
• Bomba de baixa pressió (bombeja combustible a la bomba).

Com ja s’ha esmentat, les bombes mecàniques s’estan substituint gradualment per modificacions electròniques a causa de la seva economia i eficiència. El mecanisme en si és difícil de reparar i ajustar. Les bombes electròniques tenen la seva pròpia unitat de control, així com diverses vàlvules i sensors electrònics.

La majoria de les bombes d’injecció electròniques tenen el seu propi sistema de diagnòstic, degut al fet que el dispositiu s’adapta a les disfuncions i errors detectats. Això permet que el dispositiu funcioni correctament fins i tot si falla un dels sensors. Aquesta bomba deixa de funcionar completament només en cas d’avaria del microprocessador.

Com funciona?

La bomba de combustible d'alta pressió funciona segons el principi d'un motor de dos temps. El pistó de l'èmbol és impulsat per la rotació de l'eix de lleva. El gasoil entra a l’espai del submergidor, que va més enllà a la carretera.

Al vídeo es descriuen més detalls sobre el principi de funcionament del parell d’èmbol:

Parell d'èmbol per a UTN

Es crea pressió a la cavitat, a causa de la qual s’obre la vàlvula de descàrrega. El combustible dièsel flueix a través de la línia de combustible fins al broquet i s’atomitza. La bomba subministra només una part del combustible a l'injector. El residu es torna al dipòsit de combustible mitjançant la vàlvula de drenatge. Per evitar que el combustible torni del sistema quan s’obre el sobrealimentador, hi ha instal·lada una vàlvula de retenció.

El moment d'injecció ve determinat per l'embragatge centrífug. El regulador de mode (o regulador de tot mode) determina la quantitat del lot a dispensar. Aquest element s’associa amb el pedal del gas. Quan el conductor la prem, el regulador augmenta la quantitat de la porció i, quan es deixa anar, la quantitat disminueix.

En els models electrònics, tots els processos estan controlats per una unitat de control. L'electrònica distribueix el moment de subministrament de combustible, la seva quantitat en funció de la dinàmica del cotxe. Aquests sistemes de combustible tenen menys parts, cosa que augmenta l’estabilitat i la fiabilitat del mecanisme.

Les bombes d’injecció electròniques poden dividir la porció en dues parts, proporcionant així una combustió més eficient i una carrera suau del grup de pistons. Com a resultat, hi ha menys toxicitat per l’escapament i un major rendiment del motor. Per garantir la injecció en dues fases, la unitat de control de la bomba registra:

• Prement el pedal de l’accelerador;
• Temps de revolucions de l’arbre de lleves;
• Temperatura al sistema de refrigeració del motor;
• La velocitat del propi cotxe;
• Pressió generada pel turbocompressor;
• Treball d'injectors;
• Disparació de la bufanda.

Tipus de bomba d'injecció

Els sistemes de combustible són de tres tipus:

• Monoinjecció. Aquesta és la primera modificació. El representant originalment era un carburador. A la seva cavitat, es preparava una barreja combustible-aire i s’alimentava al col·lector d’admissió. Una mica més tard, aquests sistemes, en lloc d'un carburador, van rebre un broc, que injecta combustible al col·lector d'admissió, on es barreja amb l'aire;
• Injecció multipunt. Aquest ja és un tipus de sistema d'injecció. S'instal·la un injector individual per a cada cilindre al col·lector d'admissió. La injecció també es realitza al col·lector d’admissió, tan a prop com sigui possible de la vàlvula d’admissió;
• Injecció directa. Com el seu nom indica, el combustible s’aspara directament als cilindres quan l’aire que hi ha ja està comprimit pel pistó.

En total, hi ha tres tipus de mecanismes d’aquest tipus que es poden utilitzar en aquests tipus de sistemes de combustible:

• En linia;
• Distribució;
• Tronc.

Bomba d'injecció en línia

La bomba d'injecció en línia consta de diverses bombes tancades en un sol allotjament. Cadascun d'ells serveix un broc separat. Aquesta modificació es va utilitzar en motors dièsel més antics. El funcionament de tot el mecanisme depèn estrictament de la sincronització.

La modificació en línia s'ha utilitzat durant un període bastant llarg. Fins i tot alguns cotxes moderns (camions) estan equipats amb aquestes bombes. La raó: la seva alta fiabilitat i poca pretensió respecte a la qualitat del motor dièsel.

El sistema de files funciona de la següent manera. El parell d’èmbol és impulsat per la rotació del cigonyal. Una revolució de l'arbre de lleves de la bomba correspon a dues revolucions de l'arbre de cigonyal del motor.

El mecanisme de l'èmbol a través de la vàlvula de tall de combustible de la bomba d'alta pressió separa part del combustible de la línia comuna i el comprimeix a la secció de pressió del sistema. El volum de la porció està regulat per una barra dentada connectada al pedal del gas. En els vehicles amb un ECU, està controlat per un servoaccionament que reacciona als senyals de la unitat de control.

El temps d'injecció està determinat per la velocitat del cigonyal. El mecanisme té dos semiacoblaments, que estan separats per molles. Quan la velocitat del motor augmenta, les molles es comprimeixen, per la qual cosa l'eix de la bomba gira lleugerament, cosa que comporta un canvi en l'angle d'avanç de la injecció.

Bomba d'injecció tipus distribució

A diferència de la modificació anterior, aquest model és més petit. També ofereix un rendiment estable. Hi ha diverses modificacions de les bombes de distribució. Hi ha tipus d’èmbol i rotatiu. També difereixen en els tipus de discs: ubicació interna, final o externa de les lleves.

Una unitat de càmera externa no és estable i fiable. Per tant, si és possible, és millor fixar-se en els altres dos tipus.

Aquestes bombes es desgasten més ràpidament, ja que un mecanisme de pistó serveix a tots els broquets del grup. En aquest sentit, les contraparts en línia tenen avantatges. A causa de la seva petita mida, les bombes d'injecció de distribució s'instal·len als sistemes de combustible dels cotxes i camions petits.

Bomba d'injecció principal

A diferència de les dues modificacions anteriors, la bomba principal crea una pressió en una sola línia: l'anomenat rail de combustible. Serveix com a acumulador en el qual es manté una pressió constant del combustible.

A causa del menor nombre de mecanismes de distribució, aquesta modificació s'ha consolidat com la més fiable. La reparació de bombes d'injecció de tipus principal no és particularment difícil. El volum de la dosi està controlat per una vàlvula de dosificació de solenoide. Aquestes bombes s’instal·len als sistemes de ferrocarril Common Rail.

Hi ha una bomba d'injecció de combustible en un motor de gasolina?

Tot i que l'aplicació principal de les bombes d'injecció de combustible és en motors dièsel, molts motors de gasolina moderns també funcionen subministrant combustible a alta pressió. Aquests mecanismes s’utilitzen en motors de combustió interna amb injecció directa.

Els motors de gasolina GDI requereixen la instal·lació d’aquestes bombes. De fet, aquest sistema és una versió híbrida que combina el disseny d’un motor de combustió interna de gasolina amb el principi de funcionament d’una unitat dièsel. L’única diferència és que l’encesa no es deu a la temperatura de l’aire comprimit, sinó a les bugies. En aquests motors, s'utilitza una modificació en línia.

Mal funcionament important

Tot i que el disseny de les bombes d’injecció difereix, hi ha diverses regles importants que el propietari del cotxe ha de seguir perquè la bomba compleixi el temps assignat:

1. La majoria de les bombes són capritxoses en termes de qualitat del combustible, per tant, cal complir els requisits establerts pel fabricant per a una bomba en particular;
2. A causa de la complexitat del disseny i de les càrregues dels mecanismes, les bombes d'alta pressió necessiten un manteniment regular;
3. Totes les peces rotatives i de fregament han d'estar ben lubricades, per tant, és imprescindible seguir les recomanacions del fabricant per a la selecció de lubricants.

Si no seguiu aquestes regles, el dispositiu quedarà inutilitzable més ràpidament, cosa que requerirà la seva substitució o reparacions costoses.

Els factors següents indiquen un mal funcionament de la bomba d’injecció (amb altres sistemes reparables, mal funcionament en què poden tenir manifestacions similars):

• Fum negre a l’escapament i, en conseqüència, més emissions tòxiques al medi ambient;
• Augment del consum de combustible (a causa de fuites de combustible);
• Caiguda del poder ICE;
• Els sorolls de la bomba se senten durant el funcionament del motor;
• Arrencada difícil del motor;
• La corretja de distribució sovint es rellisca;
• Velocitat inestable del motor.

El mal funcionament més habitual d’aquests elements del sistema de combustible és el fracàs del parell d’èmbol. Molt sovint això passa a causa d’un combustible de mala qualitat: la placa s’acumula a les superfícies, cosa que impedeix el moviment de les peces. A més, la causa de la fallada del mecanisme és l'aigua, que sovint es condensa al dipòsit de combustible. Per aquest motiu, no es recomana deixar un cotxe amb el tanc buit durant la nit.

Reparació de bombes d'alta pressió

Si no és difícil reparar una bomba de gas normal: n’hi ha prou amb comprar un kit de reparació i substituir les peces gastades, la reparació i l’ajust d’una bomba de combustible són un procediment molt complicat. Fins i tot és impossible determinar quina és la causa del mal funcionament sense equip addicional. L’autodiagnòstic de les modernes unitats de control sovint no ajuda.

Sovint passa que els símptomes d’una avaria de la bomba de combustible són idèntics a un mal funcionament del mecanisme de distribució de gas o del sistema d’escapament. Per aquests motius, no es recomana l'autoreparació de la bomba. Per fer-ho, és millor demanar ajuda a un centre de serveis especialitzat.

A més, mireu el vídeo sobre l'eliminació de defectes i la reparació de bombes de combustible d'alta pressió:

Part 1 Reparació de la resolució de problemes de desmuntatge del gasoil de la bomba d'injecció de combustible

Preguntes i respostes:

Quins tipus de bombes d'injecció hi ha? L'en línia alimenta combustible als cilindres amb diferents èmbols. Tronc - a la bateria o rampa. Distribució: un pistó per a tots els cilindres en la mateixa mesura.

Com funciona una bomba d'injecció de dièsel? Es basa en el principi de l'èmbol. La bomba té un dipòsit a sobre del parell d'èmbol, on es bombeja el combustible i es manté a pressió.

Per a què serveix una bomba d'injecció de gasoil? El gasoil ha d'entrar als cilindres a una pressió diverses vegades superior a la relació de compressió. Només un parell d'èmbol és capaç de crear aquesta pressió.