Utilisé sur de nombreux types de transports et d'équipements, il repose sur la combustion du mélange air-carburant et sur l'énergie dégagée par ce processus. Mais pour que la centrale électrique fonctionne, le carburant doit être fourni par portions à des moments strictement définis. Et cette tâche incombe au système d'alimentation inclus dans la conception du moteur.

Les systèmes d'alimentation en carburant du moteur se composent d'un certain nombre de composants, chacun ayant sa propre tâche. Certains d'entre eux filtrent le carburant, en éliminent les contaminants, d'autres le dosent et le fournissent au collecteur d'admission ou directement au cylindre. Tous ces éléments remplissent leur fonction avec du carburant, qu'il faut encore leur fournir. Et ceci est assuré par les pompes à carburant utilisées dans la conception des systèmes.

Ensemble pompe

Comme toute pompe à liquide, la tâche de l'unité utilisée dans la conception du moteur est de pomper le carburant dans le système. De plus, presque partout, il est nécessaire qu'il soit alimenté sous une certaine pression.

Types de pompes à carburant

Différents types de moteurs utilisent leurs propres types de pompes à carburant. Mais en général, ils peuvent tous être divisés en deux catégories : faibles et haute pression. L'utilisation d'un nœud particulier dépend de caractéristiques de conception et le principe de fonctionnement de la centrale électrique.

Ainsi, pour les moteurs à essence, étant donné que l'inflammabilité de l'essence est beaucoup plus élevée que celle du carburant diesel et qu'en même temps le mélange air-carburant s'enflamme à partir d'une source externe, une pression élevée dans le système n'est pas requise. Par conséquent, des pompes sont utilisées dans la conception basse pression.

Pompe moteur essence

Mais il convient de noter que dans les systèmes d'injection d'essence de dernière génération, le carburant est fourni directement au cylindre (), l'essence doit donc être fournie sous haute pression.

Quant aux moteurs diesel, le mélange s'enflamme sous l'influence de la pression dans le cylindre et de la température. De plus, le carburant lui-même est directement injecté dans les chambres de combustion, donc pour que la buse l'injecte, une pression importante est nécessaire. Et à cet effet, la conception utilise une pompe haute pression (HHP). Mais notons que la conception du système d'alimentation n'aurait pas pu se passer de l'utilisation d'une pompe basse pression, puisque la pompe d'injection elle-même ne peut pas pomper le carburant, car sa tâche est uniquement de le comprimer et de le fournir aux injecteurs.

Toutes les pompes utilisées dans les centrales électriques différents types peut également être divisé en mécanique et électrique. Dans le premier cas, l'unité fonctionne à partir d'une centrale électrique (un entraînement par engrenages est utilisé ou à partir d'arbres à cames). Quant aux électriques, ils sont entraînés par leur propre moteur électrique.

Plus précisément, sur les moteurs à essence, les systèmes électriques utilisent uniquement des pompes basse pression. Et seul l'injecteur à injection directe dispose d'une pompe d'injection de carburant. De plus, dans les modèles à carburateur, cette unité avait un entraînement mécanique, mais dans les modèles à injection, des éléments électriques sont utilisés.

Pompe à essence mécanique

Dans les moteurs diesel, deux types de pompes sont utilisés : la basse pression, qui pompe le carburant, et la haute pression, qui comprime le carburant diesel avant qu'il n'entre dans les injecteurs.

La pompe d'amorçage du carburant diesel est généralement entraînée mécaniquement, bien qu'il existe également modèles électriques. Quant à la pompe d’injection de carburant, elle est entraînée par la centrale électrique.

La différence de pression générée par les pompes basse et haute pression est très frappante. Ainsi, pour que le système d'injection fonctionne, seulement 2,0 à 2,5 bars suffisent. Mais il s'agit de la plage de pression de fonctionnement de l'injecteur lui-même. L'unité de pompage de carburant, comme d'habitude, en fournit un peu en excès. Ainsi, la pression de la pompe à carburant de l'injecteur varie de 3,0 à 7,0 bars (selon le type et l'état de l'élément). Quant aux systèmes à carburateur, l’essence est fournie pratiquement sans pression.

Mais les moteurs diesel nécessitent une pression très élevée pour fournir du carburant. Si nous prenons le système Common Rail de dernière génération, alors dans le circuit pompe d'injection-injecteur de carburant, la pression du carburant diesel peut atteindre 2200 bars. Par conséquent, la pompe fonctionne à partir d'une centrale électrique, car son fonctionnement nécessite beaucoup d'énergie et il n'est pas conseillé d'installer un moteur électrique puissant.

Bien entendu, les paramètres de fonctionnement et la pression créée affectent la conception de ces unités.

Types de pompes à carburant, leurs caractéristiques

Nous ne démonterons pas la structure de la pompe à carburant d'un moteur à carburateur, car un tel système d'alimentation n'est plus utilisé, et il est structurellement très simple et n'a rien de spécial. Mais la pompe à carburant à injecteur électrique doit être considérée plus en détail.

Il convient de noter que différentes machines utilisent différents types pompes à carburant, de conception différente. Mais dans tous les cas, l'unité est divisée en deux composants : mécanique, qui assure l'injection de carburant, et électrique, qui entraîne la première partie.

Les pompes suivantes peuvent être utilisées sur les véhicules à injection :

• Vide;
• Rouleau;
• Engrenage;
• Centrifuge;

Pompes rotatives

Et la différence entre eux réside principalement dans la partie mécanique. Et seule la conception de la pompe à carburant à vide est complètement différente.

Vide

Le fonctionnement de la pompe à vide est basé sur une pompe à carburant conventionnelle d'un moteur à carburateur. La seule différence réside dans le variateur, mais la partie mécanique elle-même est presque identique.

Il y a une membrane divisant le module de travail en deux chambres. Dans l'une de ces chambres, il y a deux vannes - une entrée (reliée par un canal au réservoir) et une sortie (menant à la conduite de carburant, qui alimente le carburant plus loin dans le système).

Cette membrane, en avançant, crée un vide dans la chambre à clapets, ce qui entraîne l'ouverture de l'élément d'admission et le pompage de l'essence dans celui-ci. Lors du mouvement inverse, la soupape d'admission se ferme, mais la soupape d'échappement s'ouvre et le carburant est simplement poussé dans la conduite. En général, tout est simple.

Quant à la partie électrique, elle fonctionne sur le principe d'un relais pull-in. Autrement dit, il y a un noyau et un enroulement. Lorsqu'une tension est appliquée à l'enroulement, le champ magnétique qui y apparaît attire le noyau connecté à la membrane (son mouvement de translation se produit). Dès que la tension disparaît, le ressort de rappel ramène la membrane dans sa position initiale (mouvement de retour). Livraison d'impulsions à partie électrique commandé par une centrale électronique de commande d'injecteur.

Rouleau

Quant aux autres types, leur partie électrique est en principe identique et est un moteur électrique ordinaire. courant continu, fonctionnant à partir d'un réseau 12 V Mais les pièces mécaniques sont différentes.

Pompe à carburant à rouleaux

Dans le type de pompe à rouleaux, les éléments de travail sont un rotor avec des rainures pratiquées dans lesquelles les rouleaux sont installés. Cette structure est placée dans un boîtier comportant une cavité interne de forme complexe, comportant des chambres (entrée et sortie, réalisées sous forme de rainures et reliées aux conduites d'alimentation et de sortie). L'essence du travail réside dans le fait que les rouleaux transfèrent simplement l'essence d'une chambre à la seconde.

Engrenage

Le type à engrenages utilise deux engrenages montés l’un dans l’autre. L'engrenage intérieur est plus petit et se déplace le long d'une trajectoire excentrique. Grâce à cela, il y a une chambre entre les engrenages, dans laquelle le carburant est capté du canal d'alimentation et pompé vers le canal d'échappement.

Pompe à engrenages

Type centrifuge

Les types de pompes à carburant électriques à rouleaux et à engrenages sont moins courants que les pompes centrifuges, ce sont également des pompes à turbine.

Pompe centrifuge

Une pompe à carburant de ce type comprend une roue avec gros montant lames. Lors de sa rotation, cette turbine crée des turbulences dans l'essence, ce qui garantit qu'elle est aspirée dans la pompe et ensuite poussée vers la conduite principale.

Nous avons examiné la conception des pompes à carburant un peu simplifiée. En effet, dans leur conception, il existe des soupapes d'admission et de surpression supplémentaires, dont la tâche est de fournir du carburant dans une seule direction. Autrement dit, l'essence qui pénètre dans la pompe ne peut retourner au réservoir que par la conduite de retour, après avoir traversé tous les composants du système électrique. De plus, la tâche de l'une des vannes est de couper et d'arrêter l'injection dans certaines conditions.

Pompe à turbine

Quant aux pompes haute pression utilisées dans les moteurs diesel, le principe de fonctionnement est radicalement différent et vous pouvez en apprendre davantage sur ces composants du système électrique ici.

Tout moteur de voiture dispose d'un système d'alimentation qui assure le mélange des composants du mélange combustible et leur fourniture aux chambres de combustion. La conception du système électrique dépend du combustible avec lequel la centrale électrique fonctionne. Mais le plus courant est une unité à essence.

Pour que le système électrique mélange les composants du mélange, il doit également les recevoir du récipient dans lequel se trouve l'essence - le réservoir de carburant. Et à cet effet, la conception comprend une pompe qui fournit de l'essence. Et il semble que ce composant ne soit pas le plus important, mais sans son travail, le moteur ne démarrera tout simplement pas, car l'essence ne coulera pas dans les cylindres.

Types de pompes à carburant et leurs principes de fonctionnement

Les voitures utilisent deux types de pompes à essence, qui diffèrent non seulement par leur conception, mais également par leur emplacement d'installation, bien qu'elles aient la même tâche : pomper l'essence dans le système et assurer son alimentation aux cylindres.

Par type de conception, les pompes à essence sont divisées en :

1. Mécanique;
2. Électrique.

1. Type mécanique

Une pompe à carburant de type mécanique est utilisée. Il est généralement situé sur la tête du groupe motopropulseur, car il est entraîné par arbre à cames. Le carburant y est pompé grâce au vide créé par la membrane.

Sa conception est assez simple - le corps contient une membrane (diaphragme) qui est sollicitée par un ressort en bas et fixée dans la partie centrale à une tige reliée au levier d'entraînement. Au sommet de la pompe se trouvent deux vannes - entrée et sortie, ainsi que deux raccords, dont l'un aspire l'essence dans la pompe et à partir du second, elle sort et entre dans le carburateur. Zone de travail le type mécanique a une cavité au-dessus de la membrane.

La pompe à carburant fonctionne selon ce principe : il y a une came excentrique spéciale sur l'arbre à cames qui entraîne la pompe. Pendant que le moteur tourne, l'arbre, en rotation, agit avec le haut de la came sur le poussoir, qui appuie sur le levier d'entraînement. Ceci, à son tour, tire la tige vers le bas avec la membrane, surmontant la force du ressort. De ce fait, un vide est créé dans l'espace au-dessus de la membrane, grâce à quoi la soupape d'admission se détache et l'essence est pompée dans la cavité.

Vidéo : Comment fonctionne une pompe à carburant

Dès que l'arbre tourne, le ressort remet en place le poussoir, le levier d'entraînement et le diaphragme ainsi que la tige. De ce fait, la pression augmente dans la cavité au-dessus de la membrane, ce qui entraîne la fermeture de la vanne d'entrée et l'ouverture de la vanne de sortie. La même pression pousse l’essence hors de la cavité vers le raccord de sortie et s’écoule dans le carburateur.

C'est-à-dire que tout le travail d'un type mécanique sans pompe est basé sur des chutes de pression. Mais nous notons que l'ensemble du système d'alimentation du carburateur ne nécessite pas de haute pression, donc la pression créée par la pompe à carburant mécanique est faible, l'essentiel est que cette unité fournisse la quantité d'essence requise dans le carburateur.

Une telle pompe à carburant fonctionne en permanence pendant que le moteur tourne. Lorsque le groupe motopropulseur s'arrête, l'alimentation en essence s'arrête car la pompe arrête également de pomper. Pour garantir qu'il y a suffisamment de carburant pour démarrer le moteur et le maintenir en fonctionnement jusqu'à ce que le système soit rempli en raison du vide, le carburateur comporte des chambres dans lesquelles l'essence est versée avant même que le moteur ne tourne.

2. Pompe à carburant électrique, leurs types

Dans les systèmes d'injection de carburant, l'essence est injectée par des injecteurs, et pour cela il faut que le carburant les atteigne sous pression. Par conséquent, l’utilisation d’une pompe de type mécanique n’est pas possible ici.

Une pompe à carburant électrique est utilisée pour fournir de l'essence au système d'injection de carburant. Une telle pompe est située dans la conduite de carburant ou directement dans le réservoir, ce qui garantit que l'essence est pompée sous pression dans tous les composants du système électrique.

Mentionnons brièvement le système d'injection le plus moderne - à injection directe. Il fonctionne sur le principe d'un système diesel, c'est-à-dire que l'essence est injectée directement dans les cylindres sous haute pression, ce qu'une pompe électrique classique ne peut pas fournir. Par conséquent, un tel système utilise deux nœuds :

1. Le premier d’entre eux est électrique, installé dans le réservoir, et assure le remplissage du système en carburant.
2. La deuxième pompe, une pompe haute pression (HPF), a un entraînement mécanique et sa tâche est de fournir une pression de carburant importante avant de la fournir aux injecteurs.

Mais nous n'examinerons pas les pompes à injection de carburant pour l'instant, mais nous examinerons les pompes à carburant électriques conventionnelles, qui sont situées soit près du réservoir et intégrées dans la conduite de carburant, soit installées directement dans le conteneur.

Vidéo : Pompe à essence, contrôle et test

Il existe un grand nombre d’espèces, mais trois types sont les plus répandus :

• rouleau rotatif;
• engrenage;
• centrifuge (turbine);

La pompe électrique à rouleaux rotatifs fait référence aux pompes installées dans la conduite de carburant. Sa conception comprend un moteur électrique sur le rotor duquel est installé un disque à rouleaux. Tout cela est placé dans la cage du compresseur. De plus, le rotor est légèrement décalé par rapport au compresseur, c'est-à-dire qu'il existe une disposition excentrique. Le compresseur dispose également de deux sorties : l'essence entre dans la pompe par l'une et ressort par la seconde.

Cela fonctionne comme ceci : lorsque le rotor tourne, les rouleaux traversent la zone d'entrée, ce qui crée un vide et de l'essence est pompée dans la pompe. Ses rouleaux sont capturés et transférés vers la zone d'échappement, mais d'abord, en raison de l'emplacement excentrique, le carburant est comprimé, c'est ainsi que la pression est obtenue.

En raison du mouvement excentrique, une pompe à engrenages fonctionne également, qui est également installée dans la conduite de carburant. Mais au lieu d'un rotor et d'un compresseur, sa conception contient deux engrenages internes, c'est-à-dire que l'un d'eux est placé à l'intérieur du second. Dans ce cas, le pignon interne est le pignon menant, il est relié à l’arbre du moteur électrique et est décalé par rapport au deuxième – le pignon entraîné. Pendant le fonctionnement d'une telle pompe, le carburant est pompé à travers les dents des engrenages.

Mais sur les voitures, on utilise le plus souvent une pompe à carburant électrique centrifuge, qui est installée directement dans le réservoir, et une conduite de carburant y est déjà connectée. Son alimentation en carburant est assurée par une turbine dotée d'un grand nombre de pales et placée à l'intérieur d'une chambre spéciale. Lors de la rotation de cette roue, des turbulences se créent qui favorisent l'aspiration de l'essence et sa compression, qui fournit une pression avant d'être acheminée vers la conduite de carburant.

Ce sont des schémas simplifiés des pompes à carburant électriques les plus courantes. En réalité, leur conception comprend des vannes, des systèmes de contacts pour la connexion au réseau de bord, etc.

A noter que dès le démarrage de la centrale à injection, le système doit déjà contenir du carburant sous pression. Par conséquent, la pompe à carburant électrique est contrôlée par une unité de commande électronique et commence à fonctionner avant que le démarreur ne soit activé.

Dysfonctionnements de base de la pompe à carburant

Vidéo : Quand la pompe à carburant est malade

Toutes les pompes à essence ont une durée de vie assez longue en raison de leur conception relativement simple.

Les problèmes sont très rares dans les composants mécaniques. Ils surviennent le plus souvent en raison d'une rupture de la membrane ou de l'usure des éléments d'entraînement. Dans le premier cas, la pompe cesse complètement de pomper du carburant et dans le second, elle le fournit en quantité insuffisante.

Vérifier une telle pompe à carburant n'est pas difficile ; il suffit de retirer le couvercle supérieur et d'évaluer l'état de la membrane. Vous pouvez également débrancher la conduite de carburant provenant du carburateur, la descendre dans un récipient et démarrer le moteur. Pour un élément de travail, le carburant est fourni en portions uniformes avec un jet assez puissant.

Dans les moteurs à injection, un dysfonctionnement de la pompe à carburant électrique présente certains symptômes : la voiture ne démarre pas bien, il y a une baisse de puissance notable et des interruptions du fonctionnement du moteur sont possibles.

Bien entendu, de tels signes peuvent indiquer des dysfonctionnements dans différents systèmes, par conséquent, des diagnostics supplémentaires seront nécessaires dans lesquels les performances de la pompe sont vérifiées en mesurant la pression.

Mais la liste des dysfonctionnements à cause desquels cet appareil ne fonctionne pas correctement n'est pas si longue. Ainsi, la pompe peut cesser de fonctionner en raison d'une surchauffe sévère et systématique. Cela est dû à l'habitude de verser de petites portions d'essence dans le réservoir, car le carburant agit comme un liquide de refroidissement pour cette unité.

Faire le plein avec du carburant de mauvaise qualité peut facilement entraîner des dysfonctionnements. Les impuretés et particules étrangères présentes dans une telle essence, pénétrant à l'intérieur de l'unité, entraînent une usure accrue de celle-ci. Composants.

Des problèmes peuvent également survenir au niveau de la partie électrique. L'oxydation et les dommages du câblage peuvent entraîner une puissance insuffisante fournie à la pompe.

Notez que la plupart des dysfonctionnements dus à des dommages ou à l'usure des composants de la pompe à carburant sont difficiles à éliminer, donc souvent si ses performances sont altérées, elle est simplement remplacée.

La pompe à carburant (en abrégé pompe d'injection) est conçue pour remplir les fonctions suivantes : fournir un mélange combustible sous haute pression au système de carburant du moteur à combustion interne, ainsi que réguler son injection à certains moments. C'est pourquoi la pompe à carburant est considérée comme l'appareil le plus important pour les moteurs diesel et essence.

Les pompes à injection sont bien entendu principalement utilisées dans les moteurs diesel. Et dans les moteurs à essence, les pompes d'injection ne se trouvent que dans les unités utilisant un système d'injection directe de carburant. Dans le même temps, la pompe d'un moteur à essence fonctionne avec beaucoup moins de charge, car une pression aussi élevée que dans un moteur diesel n'est pas requise.

Basique éléments structurels pompe à carburant - un piston (piston) et un petit cylindre (bague), qui sont combinés en un seul système de piston (paire), en acier à haute résistance avec une grande précision.

En fait, la fabrication d’une paire de pistons est une tâche plutôt difficile qui nécessite des machines spéciales de haute précision. Pour l'ensemble Union soviétique il n'y avait, si ma mémoire est bonne, qu'une seule usine où des paires de pistons étaient fabriquées.

Comment les paires de pistons sont fabriquées dans notre pays aujourd'hui peut être vue dans cette vidéo :

Un très petit espace est prévu entre la paire de pistons, ce qu'on appelle l'accouplement de précision. Ceci est parfaitement montré dans la vidéo, lorsque le piston, flottant sous son propre poids, pénètre très doucement dans le cylindre.

Ainsi, comme nous l'avons dit plus tôt, la pompe à carburant est utilisée non seulement pour fournir en temps opportun le mélange combustible au système de carburant, mais également pour le distribuer via les injecteurs dans les cylindres en fonction du type de moteur.

Injecteurs - lien de connection dans ce circuit, ils sont donc reliés à la pompe par des canalisations. Les buses sont reliées à la chambre de combustion par une partie inférieure de pulvérisation équipée de petits trous pour une injection de carburant efficace avec un allumage ultérieur. L'angle d'avance permet de déterminer le moment exact de l'injection du véhicule dans la chambre de combustion.

Types de pompes à carburant

Selon les caractéristiques de conception, il existe trois principaux types de pompes d'injection : de distribution, en ligne et principale.

Pompe d'injection en ligne

Ce type de pompe à carburant haute pression est équipé de paires de pistons situés les uns à côté des autres (d'où son nom). Leur nombre correspond strictement au nombre de cylindres de travail du moteur.

Ainsi, une paire de pistons alimente en carburant un cylindre.

Les paires sont installées dans le boîtier de la pompe, qui comporte des canaux d'entrée et de sortie. Le piston est lancé à l'aide d'un arbre à cames, lui-même relié au vilebrequin, à partir duquel la rotation est transmise.

L'arbre à cames de la pompe, lorsqu'il est tourné par ses cames, agit sur les poussoirs des pistons, les faisant se déplacer à l'intérieur des bagues de la pompe. Dans ce cas, les ouvertures d'entrée et de sortie s'ouvrent et se ferment alternativement. Au fur et à mesure que le piston remonte dans le manchon, la pression nécessaire à l'ouverture de la soupape d'injection est créée, à travers laquelle le carburant est dirigé sous pression à travers la conduite de carburant vers un injecteur spécifique.

Le moment de l'approvisionnement en carburant et l'ajustement de sa quantité requise à un moment donné peuvent être effectués soit à l'aide d'un dispositif mécanique, soit à l'aide de l'électronique. Ce réglage est nécessaire pour ajuster l'alimentation en carburant des cylindres du moteur en fonction du régime du vilebrequin (régime moteur).

Le contrôle mécanique est obtenu grâce à l'utilisation d'un embrayage centrifuge spécial, monté sur l'arbre à cames. Le principe de fonctionnement d'un tel accouplement est contenu dans des poids situés à l'intérieur de l'accouplement et capables de se déplacer sous l'influence de la force centrifuge.

La force centrifuge change avec l'augmentation (ou la diminution) du régime moteur, ce qui fait que les poids divergent vers les bords extérieurs de l'accouplement ou se rapprochent à nouveau de l'axe. Cela entraîne un déplacement de l'arbre à cames par rapport à l'entraînement, c'est pourquoi le mode de fonctionnement des pistons change et, par conséquent, avec une augmentation du régime du vilebrequin du moteur, une injection de carburant précoce est assurée et tardive, comme vous l'avez deviné. , avec une diminution de la vitesse.

Les pompes à carburant en ligne sont très fiables. Ils sont lubrifiés par l'huile moteur provenant du système de lubrification du moteur. Ils ne sont pas du tout pointilleux sur la qualité du carburant. Aujourd’hui, l’utilisation de telles pompes est limitée en raison de leur encombrement. camions capacité de charge moyenne et lourde. Jusqu'en 2000 environ, ils étaient également utilisés sur les moteurs diesel de passagers.

Pompe d'injection de distribution

Contrairement à une pompe haute pression en ligne, une pompe d'injection de distribution peut avoir un ou deux pistons, en fonction de la cylindrée du moteur et, par conséquent, du volume de carburant requis.

Et ces un ou deux pistons desservent tous les cylindres du moteur, qui peuvent être au nombre de 4, 6, 8 ou 12. Grâce à sa conception, par rapport aux pompes d'injection en ligne, la pompe de distribution est plus compacte et pèse moins, et en même temps est capable de fournir un approvisionnement en carburant plus uniforme.

Le principal inconvénient de ce type de pompe est leur relative fragilité. Les pompes de distribution sont installées uniquement dans voitures.

La pompe d'injection de distribution peut être équipée de divers types entraînements à piston. Tous ces types de lecteurs sont des lecteurs à cames et peuvent être : un lecteur d'extrémité, un lecteur interne ou un lecteur externe.

Les plus efficaces sont considérés comme les entraînements mécaniques et internes, qui sont dépourvus des charges créées par la pression du carburant sur l'arbre d'entraînement, ce qui leur permet de durer légèrement plus longtemps que les pompes à entraînement par came externe.

À propos, il convient de noter que les pompes importées de Bosch et Lucas, le plus souvent utilisées dans l'industrie automobile, sont équipées d'une extrémité et d'un entraînement interne, tandis que les pompes de la série ND produites dans le pays ont un entraînement externe.

Lecteur de caméra faciale

Dans ce type d'entraînement, utilisé dans les pompes Bosch VE, l'élément principal est un piston distributeur, conçu pour créer une pression et distribuer le carburant dans les cylindres de carburant. Dans ce cas, le piston distributeur effectue des mouvements de rotation et de va-et-vient lors des mouvements de rotation de la rondelle à came.

Le mouvement alternatif du piston s'effectue simultanément à la rotation de la rondelle à came qui, reposant sur les rouleaux, se déplace le long de l'anneau fixe le long du rayon, c'est-à-dire qu'elle semble tourner autour de lui.

L'action de la rondelle sur le piston assure une pression de carburant élevée. Le retour du piston à son état d'origine s'effectue grâce à un mécanisme à ressort.

La distribution du carburant dans les cylindres est due au fait que l'arbre d'entraînement assure les mouvements de rotation du piston.

La quantité d'alimentation en carburant peut être fournie à l'aide d'un dispositif électronique (électrovanne) ou mécanique (embrayage centrifuge). Le réglage s'effectue en tournant une bague de réglage fixe (non rotative) d'un certain angle.

Le cycle de fonctionnement de la pompe comprend les étapes suivantes : injection d'une partie du carburant dans l'espace au-dessus du piston, injection de pression due à la compression et répartition du carburant entre les cylindres. Ensuite, le piston revient à sa position d'origine et le cycle se répète.

Entraînement à came interne

L'entraînement interne est utilisé dans les pompes d'injection de distribution de type rotatif, par exemple dans les pompes Bosch VR, Lucas DPS, Lucas DPC. Dans ce type de pompe, le carburant est alimenté et distribué via deux dispositifs : un piston et une tête de distribution.

L'arbre à cames est équipé de deux pistons opposés, qui assurent le processus d'injection de carburant ; plus la distance entre eux est petite, plus la pression du carburant est élevée. Après mise sous pression, le carburant se précipite vers les injecteurs par les canaux de la tête d'arbre à cames en passant par les soupapes d'injection.

L'alimentation en carburant des pistons est assurée par une pompe de surpression spéciale, qui peut différer selon le type de sa conception. Il peut s'agir d'une pompe à engrenages ou d'une pompe à palettes. La pompe de surpression est située dans le corps de pompe et est entraînée par l'arbre d'entraînement. En fait, il est installé directement sur cet arbre.

Nous ne considérerons pas une pompe de distribution avec un entraînement externe, car, très probablement, leur étoile est proche du coucher du soleil.

Pompe d'injection de carburant principale

Ce type de pompe à carburant est utilisé dans le système d'alimentation en carburant Common Rail, dans lequel le carburant s'accumule d'abord dans la rampe d'injection avant d'être fourni aux injecteurs. La pompe principale est capable de fournir alimentation élevée carburant - plus de 180 MPa.

La pompe principale peut être à simple, double ou triple piston. L'entraînement du piston est assuré par une rondelle ou un arbre à came (également une came, bien sûr), qui effectue des mouvements de rotation dans la pompe, en d'autres termes, une rotation.

Dans ce cas, dans une certaine position des cames, sous l'action d'un ressort, le piston descend. À ce moment, la chambre de compression se dilate, ce qui fait que la pression y diminue et qu'un vide se forme, ce qui oblige la soupape d'admission à s'ouvrir, à travers laquelle le carburant passe dans la chambre.

La remontée du piston s'accompagne d'une augmentation de la pression intra-chambre et de la fermeture de la soupape d'admission. Lorsque la pression à laquelle la pompe est réglée est atteinte, la soupape de sortie s'ouvre, à travers laquelle le carburant est pompé dans la rampe.

Dans la pompe principale, le processus d'alimentation en carburant est contrôlé par une vanne doseuse de carburant (qui s'ouvre ou se ferme à la quantité requise) à l'aide de l'électronique.

Dans la série précédente d'articles sur la conception du système de carburant d'un moteur à essence, le sujet d'une pompe à carburant haute pression pour un moteur diesel et des moteurs à essence à injection directe de carburant a été abordé à plusieurs reprises.

Cet article est un document distinct qui décrit la conception d'une pompe à carburant diesel haute pression, son objectif, ses dysfonctionnements potentiels, son schéma et ses principes de fonctionnement en utilisant l'exemple d'un tel système d'alimentation en carburant pour ce type. Alors allons droit au but.

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Qu'est-ce que la pompe d'injection de carburant ?

La pompe à carburant haute pression est abrégée en . Cet appareil est l’une des conceptions de moteurs diesel les plus complexes. La tâche principale d'une telle pompe est de fournir du carburant diesel sous haute pression.

Les pompes assurent l'alimentation en carburant des cylindres d'un moteur diesel sous une certaine pression, ainsi que strictement à un certain moment. Les portions de carburant fournies sont mesurées très précisément et correspondent au degré de charge du moteur. Les pompes à injection se distinguent par la méthode d'injection. Il existe des pompes à action directe ainsi que des pompes à injection à accumulateur.

Les pompes à carburant à action directe ont un entraînement mécanique par piston. Les processus de pompage et d'injection de carburant se déroulent en même temps. Une certaine section de la pompe d'injection de carburant alimente chaque cylindre individuel d'un moteur à combustion interne diesel avec la dose de carburant requise. La pression requise pour une atomisation efficace est créée par le mouvement du piston de la pompe à carburant.

La pompe d'injection de carburant avec injection par accumulateur se distingue par le fait que les forces de pression agissent sur l'entraînement du piston de travail gaz comprimés dans le cylindre du moteur à combustion interne lui-même ou l'influence est exercée à l'aide de ressorts. Il existe des pompes à carburant avec accumulateur hydraulique, qui sont utilisées dans les puissants moteurs à combustion interne diesel à basse vitesse.

Il convient de noter que les systèmes dotés d'un accumulateur hydraulique sont caractérisés par des processus de pompage et d'injection séparés. Le carburant sous haute pression est pompé dans la batterie par la pompe à carburant et va ensuite seulement vers les injecteurs de carburant. Cette approche garantit une atomisation efficace et une formation optimale du mélange, adaptée à toute la gamme de charges sur l'unité diesel. Les inconvénients de ce système incluent la complexité de la conception, qui est devenue la raison de l'impopularité d'une telle pompe.

Moderne unités diesel utiliser une technologie basée sur le contrôle des électrovannes des injecteurs à partir d'une unité de commande électronique avec un microprocesseur. Cette technologie est appelée « Common Rail ».

Principales causes de dysfonctionnements

La pompe à injection est un appareil coûteux et très exigeant sur la qualité du carburant et des lubrifiants. Si une voiture fonctionne avec un carburant de mauvaise qualité, ce carburant contient nécessairement des particules solides, de la poussière, des molécules d'eau, etc. Tout cela conduit à la défaillance des paires de pistons installés dans la pompe avec une tolérance minimale, mesurée en microns.

Un carburant de mauvaise qualité endommage facilement les injecteurs, qui sont responsables du processus d'atomisation et d'injection du carburant.

Les signes courants de dysfonctionnements dans le fonctionnement des pompes d'injection de carburant et des injecteurs sont les écarts suivants par rapport à la norme :

• la consommation de carburant est sensiblement augmentée ;
• une augmentation de la fumée d'échappement est notée ;
• pendant le fonctionnement, il y a des sons et des bruits parasites ;
• la puissance et la puissance du moteur à combustion interne diminuent sensiblement ;
• des difficultés de démarrage sont observées ;

Les moteurs modernes équipés de pompes d'injection de carburant sont équipés système électronique injection de carburant. dose l'alimentation en carburant des cylindres, répartit ce processus dans le temps, détermine quantité requise Gas-oil Si le propriétaire constate la moindre interruption du fonctionnement du moteur, c'est une raison urgente pour contacter immédiatement le service. La centrale électrique et le système de carburant sont minutieusement examinés à l’aide d’un équipement de diagnostic professionnel. Lors du diagnostic, les spécialistes déterminent de nombreux indicateurs, parmi lesquels les plus importants sont :

• degré d'uniformité de l'approvisionnement en carburant ;
• la pression et sa stabilité ;
• vitesse de rotation de l'arbre ;

Évolution de l'appareil

Renforcement des réglementations environnementales et sur les émissions produits dangereux dans l'atmosphère a conduit au remplacement des pompes à carburant mécaniques à haute pression pour les voitures diesel par des systèmes à commande électronique. La pompe mécanique ne pouvait tout simplement pas fournir le dosage de carburant avec la grande précision requise et n'était pas non plus en mesure de répondre aussi rapidement que possible aux conditions de fonctionnement changeantes du moteur.

1. capteur de démarrage d'injection ;
2. capteur de vitesse de vilebrequin et de PMH ;
3. Mesureur du flux d'air;
4. Capteur de température de liquide de refroidissement;
5. capteur de position de la pédale d'accélérateur ;
6. Bloc de contrôle ;
7. dispositif accélérateur pour démarrer et réchauffer le moteur à combustion interne ;
8. dispositif de commande de la vanne de recirculation des gaz d'échappement ;
9. dispositif de contrôle de l'angle d'avance de l'injection de carburant ;
10. dispositif de commande de l'entraînement de l'embrayage de dosage ;
11. capteur de course du distributeur ;
12. capteur de température de carburant ;
13. pompe à carburant haute pression ;

L'élément clé de ce système est le dispositif de déplacement de l'embrayage de dosage de la pompe d'injection (10). L'unité de commande (6) contrôle les processus d'alimentation en carburant. Les informations pénètrent dans le bloc à partir des capteurs :

• capteur de démarrage d'injection, qui est installé dans l'un des injecteurs (1) ;
• PMH et capteur de vitesse de vilebrequin (2) ;
• débitmètre d'air (3);
• capteur de température du liquide de refroidissement (4) ;
• capteur de position de pédale d'accélérateur (5) ;

La mémoire de l'unité de commande stocke les valeurs spécifiées caractéristiques optimales. Sur la base des informations provenant des capteurs, l'ECU envoie des signaux aux mécanismes de contrôle de l'alimentation cyclique et du calage de l'injection. C'est ainsi que la quantité d'alimentation cyclique en carburant est ajustée dans différents modes de fonctionnement du groupe motopropulseur, ainsi que lors d'un démarrage à froid du moteur.

Les actionneurs disposent d'un potentiomètre qui envoie un signal de retour à l'ordinateur, déterminant ainsi la position exacte de l'embrayage de dosage. Le réglage de l'angle d'avance de l'injection de carburant suit un principe similaire.

L'ECU est responsable de la création de signaux qui régulent de nombreux processus. L'unité de commande stabilise la vitesse de rotation en mode ralenti, régule la recirculation des gaz d'échappement et détermine les indicateurs à partir des signaux du débitmètre massique d'air. Le bloc compare les signaux en temps réel des capteurs avec les valeurs qui y sont programmées comme optimales. Ensuite, le signal de sortie est transmis de l'ordinateur au servomécanisme, qui assure la position requise de l'embrayage de dosage. Cela permet d'obtenir haute précision régulation.

Ce système dispose d'un programme d'autodiagnostic. Cela vous permet de pratiquer les modes d'urgence pour assurer la circulation véhicule même en présence d'un certain nombre de dysfonctionnements spécifiques. Une panne complète ne se produit que lorsque le microprocesseur de l'ECU tombe en panne.

La solution la plus courante pour régler le débit cyclique d'une pompe haute pression monopiston de type distributeur est l'utilisation d'un électro-aimant (6). Un tel aimant comporte un noyau tournant dont l'extrémité est reliée au moyen d'un excentrique à un accouplement doseur (5). Un courant électrique passe dans le bobinage d'un électro-aimant, et l'angle de rotation du noyau peut être de 0 à 60°. C'est ainsi que se déplace le raccord de dosage (5). Cet embrayage régule en fin de compte le débit cyclique de la pompe d'injection.

Pompe à piston unique à commande électronique

1. pompe à injection;
2. électrovanne pour contrôler l'avance automatique de l'injection de carburant ;
3. jet;
4. cylindre automatique d'avance à l'injection ;
5. distributeur;
6. dispositif électromagnétique pour changer l'alimentation en carburant;
7. capteur de température, pression de suralimentation, position du régulateur de carburant ;
8. levier de Control;
9. retour de carburant ;
10. alimentation en carburant de l'injecteur ;

La machine d'avance à l'injection est contrôlée par une électrovanne (2). Cette vanne régule la pression du carburant qui agit sur le piston de la machine. La vanne se caractérise par un fonctionnement en mode impulsionnel selon le principe « ouverture-fermeture ». Cela permet de moduler la pression, qui dépend de la vitesse de rotation de l'arbre du moteur à combustion interne. Lorsque la vanne s'ouvre, la pression chute, ce qui entraîne une diminution de l'angle d'avance de l'injection. Une vanne fermée provoque une augmentation de la pression, ce qui déplace le piston de la machine sur le côté lorsque l'angle d'avance de l'injection augmente.

Ces impulsions CEM sont déterminées par l'ECU et dépendent du mode de fonctionnement et des indicateurs de température du moteur. Le moment où l'injection commence est déterminé par le fait que l'une des buses est équipée d'un capteur inductif de levée d'aiguille.

Les actionneurs qui influencent les commandes d'alimentation en carburant dans la pompe d'injection de type distribution sont des moteurs électromagnétiques proportionnels, linéaires, à couple ou pas à pas, qui agissent comme un entraînement pour l'unité de dosage de carburant dans ces pompes.

Buse avec capteur de levée d'aiguille

L'actionneur électromagnétique de type distribution se compose d'un capteur de course du distributeur, de l'actionneur lui-même, d'un distributeur et d'une vanne permettant de modifier l'angle de début d'injection, équipée d'un entraînement électromagnétique. La buse comporte une bobine d'excitation (2) intégrée dans son corps. L'ECU y fournit une certaine tension de référence. Ceci est fait pour maintenir le courant dans le circuit électrique constant et quelles que soient les fluctuations de température.

La buse, équipée d'un capteur de levée d'aiguille, se compose de :

• vis de réglage (1);
• bobines d'excitation (2);
• tige (3);
• câblage (4);
• connecteur électrique (4);

Le courant spécifié entraîne la création autour de la bobine champ magnétique. Au moment où l'aiguille de la buse est relevée, le noyau (3) modifie le champ magnétique. Cela provoque un changement de tension et de signal. Lorsque l'aiguille est en train de monter, alors le pouls atteint son maximum et est déterminé par le calculateur, qui contrôle l'angle d'avance de l'injection.

L'unité de commande électronique compare l'impulsion reçue avec les données de sa mémoire, qui correspondent aux différents modes et conditions de fonctionnement de l'unité diesel. L'ECU envoie ensuite un signal de retour à l'électrovanne. Cette vanne est reliée à la chambre de travail de la machine d'avance à injection. La pression agissant sur le piston de la machine commence à changer. Le résultat est le mouvement du piston sous l'action du ressort. Cela modifie l'angle d'avance de l'injection.

La pression maximale pouvant être atteinte en utilisant contrôle électronique l'alimentation en carburant basée sur la pompe à carburant VE est de 150 kgf/cm2. Il convient de noter que ce schéma est complexe et obsolète ; les tensions dans l'entraînement à came n'ont aucune perspective de développement ultérieur. La prochaine étape dans le développement des pompes d'injection de carburant concerne les circuits de nouvelle génération.

Pompe VP-44 et système d'injection directe pour moteurs diesel à combustion interne

Ce système est utilisé avec succès sur les derniers modèles de voitures diesel des plus grandes entreprises mondiales. Il s'agit notamment de BMW, Opel, Audi, Ford, etc. Les pompes de ce type permettent d'obtenir une pression d'injection de 1000 kgf/cm2.

Le système d'injection directe avec pompe à carburant VP-44, illustré sur la figure, comprend :

• Un groupe d'actionneurs et de capteurs ;
• Groupe B d'appareils ;
• Basse pression du circuit C ;
• D- système d'alimentation en air ;
• E- système d'élimination des substances nocives des gaz d'échappement ;
• couple M ;
• Bus de communication CAN embarqué ;

1. capteur de contrôle de déplacement de la pédale pour contrôler l'alimentation en carburant ;
2. mécanisme de débrayage;
3. contact des plaquettes de frein ;
4. contrôleur de vitesse de véhicule ;
5. bougie de préchauffage et interrupteur de démarrage ;
6. capteur de vitesse du véhicule;
7. capteur de vitesse de vilebrequin inductif ;
8. Capteur de température de liquide de refroidissement;
9. capteur pour mesurer la température de l'air entrant dans l'admission ;
10. capteur de pression de suralimentation ;
11. capteur de type film pour mesurer le débit massique d'air d'admission ;
12. tableau de bord combiné ;
13. système de climatisation à commande électronique ;
14. connecteur de diagnostic pour connecter un scanner ;
15. Centrale de minuterie d'allumage pour bougies de préchauffage ;
16. entraînement de pompe à injection ;
17. ECU pour la commande du moteur et la pompe d'injection de carburant ;
18. pompe à injection;
19. élément combustible filtrant;
20. réservoir d'essence;
21. un capteur d'injecteur qui contrôle la course de l'aiguille dans le 1er cylindre ;
22. bougie de préchauffage à broches ;
23. Power Point;

Ce système a une caractéristique qui est une unité de commande combinée pour la pompe d'injection de carburant et d'autres systèmes. L'unité de commande est structurellement composée de deux parties, des étages terminaux et une alimentation pour les électro-aimants situés sur le boîtier de la pompe à carburant.

Dispositif de pompe d'injection VP-44

1. pompe à carburant;
2. capteur de position et de fréquence de l'arbre de pompe ;
3. Bloc de contrôle ;
4. bobine;
5. fournir un électro-aimant ;
6. électro-aimant d’angle d’avance d’injection ;
7. entraînement hydraulique de l'actionneur pour modifier l'angle d'avance de l'injection ;
8. rotor;
9. rondelle à came;

• quatre ou six cylindres A ;
• b-pour six cylindres ;
• c-pour quatre cylindres ;

1. rondelle à came;
2. Clip vidéo;
3. rainures de guidage de l'arbre d'entraînement ;
4. patin à roulettes;
5. piston d'injection ;
6. arbre distributeur;
7. chambre haute pression;

Le système fonctionne de telle manière que le couple de l'arbre d'entraînement est transmis via la rondelle de connexion et la connexion cannelée. Ce couple va à l'arbre du distributeur. Les rainures de guidage (3) remplissent la fonction d'engager les pistons d'injection (5) à travers les patins (4) et les rouleaux situés dans ceux-ci (2) de sorte que cela corresponde au profil interne que possède la rondelle à came (1). Le nombre de cylindres d'un moteur à combustion interne diesel est égal au nombre de cames sur la laveuse.

Les pistons d'injection dans le boîtier de l'arbre du distributeur sont situés radialement. Pour cette raison, un tel système est appelé pompe à injection de carburant. Les plongeurs extrudent conjointement le carburant entrant sur le profil ascendant de la came. Ensuite, le carburant entre dans la chambre haute pression principale (7). La pompe d'injection peut avoir deux, trois pistons d'injection ou plus, en fonction de la charge prévue sur le moteur et du nombre de cylindres (a, b, c).

Le processus de distribution de carburant à l'aide d'un boîtier de distributeur

Ce dispositif est basé sur :

• bride (6);
• manchon de distribution (3);
• la partie arrière de l'arbre distributeur (2) située dans le manchon d'arbre à cames ;
• pointeau de verrouillage (4) de l'électrovanne haute pression (7) ;
• une membrane accumulée (10), qui sépare les cavités responsables du pompage et de la vidange ;
• des raccords de conduite haute pression (16) ;
• soupape de décharge (15);

Dans la figure ci-dessous, nous voyons le boîtier du distributeur lui-même :

• a- phase de remplissage de carburant ;
• phase d'injection de carburant b ;

Ce système se compose de :

1. piston;
2. arbre distributeur;
3. bague de distribution ;
4. aiguille de verrouillage de l'électrovanne haute pression ;
5. canal pour l'évacuation inversée du carburant ;
6. bride;
7. électrovanne haute pression;
8. canal de chambre haute pression ;
9. un canal annulaire d'entrée de carburant ;
10. une membrane accumulée pour séparer les cavités de pompage et de drainage ;
11. cavités derrière la membrane ;
12. chambres basse pression;
13. rainure de distribution ;
14. canal d'échappement;
15. soupape de décharge ;
16. raccord de conduite haute pression ;

Lors de la phase de remplissage, sur le profil descendant des cames, les plongeurs (1), qui se déplacent radialement, se déplacent vers l'extérieur et se dirigent vers la surface de la rondelle de came. L'aiguille de verrouillage (4) est actuellement libre et ouvre le canal d'entrée de carburant. Le carburant traverse la chambre basse pression (12), le canal annulaire (9) et le pointeau. Ensuite, le carburant est dirigé depuis la pompe d'amorçage de carburant à travers le canal (8) de l'arbre de distribution et pénètre dans la chambre haute pression. Tout excès de carburant retourne par le canal de retour (5).

L'injection est réalisée à l'aide de pistons (1) et d'une aiguille (4) fermée. Les plongeurs commencent à se déplacer sur le profil ascendant des cames vers l'axe de l'arbre distributeur. Cela augmente la pression dans la chambre haute pression.

Le carburant, déjà sous haute pression, s'engouffre dans le canal de la chambre haute pression (8). Il passe par la rainure de distribution (13), qui relie dans cette phase l'arbre de distribution (2) au canal d'échappement (14), le raccord (16) à la soupape de refoulement (15) et la conduite haute pression à la buse. La dernière étape est l'entrée du carburant diesel dans la chambre de combustion de la centrale électrique.

Comment fonctionne le dosage du carburant ? Électrovanne haute pression

L'électrovanne (vanne de réglage du timing de démarrage de l'injection) est composée des éléments suivants :

1. siège de soupape;
2. sens de fermeture de la vanne ;
3. pointeau de valve;
4. induit d'électro-aimant;
5. bobine;
6. électro-aimant;

L'électrovanne spécifiée est responsable de l'alimentation cyclique et du dosage du carburant. La vanne haute pression spécifiée est intégrée au circuit haute pression de la pompe d'injection. Au tout début de l'injection, une tension est appliquée à la bobine électromagnétique (5) en fonction d'un signal provenant de l'unité de commande. L'ancre (4) déplace l'aiguille (3) en plaquant cette dernière contre le siège (1).

Lorsque l’aiguille est fermement appuyée contre le siège, aucun carburant ne s’écoule. Pour cette raison, la pression du carburant dans le circuit augmente rapidement. Cela permet d'ouvrir l'injecteur correspondant. Lorsque la quantité requise de carburant se trouve dans la chambre de combustion du moteur, la tension sur la bobine électromagnétique (5) disparaît. L'électrovanne haute pression s'ouvre, ce qui entraîne une diminution de la pression dans le circuit. La diminution de pression provoque la fermeture de l’injecteur de carburant et l’arrêt de l’injection.

Toute la précision avec laquelle ce processus est effectué dépend directement de l'électrovanne. Si nous essayons d'expliquer encore plus en détail, alors à partir du moment où la valve se termine. Ce moment est uniquement déterminé par l'absence ou la présence de tension sur la bobine de l'électrovanne.

L'excès de carburant injecté, qui continue d'être injecté jusqu'à ce que le rouleau plongeur dépasse le point supérieur du profil de came, se déplace à travers un canal spécial. La fin du chemin du carburant est l’espace derrière la membrane accumulée. Dans le circuit basse pression, des surtensions dues à la haute pression se produisent, qui sont amorties par la membrane accumulée. Une caractéristique supplémentaire est que cet espace stocke (accumule) le carburant accumulé pour le remplissage avant la prochaine injection.

Le moteur est arrêté à l'aide d'une électrovanne. Le fait est que la vanne bloque complètement l’injection de carburant sous haute pression. Cette solution élimine complètement le besoin d'une vanne d'arrêt supplémentaire, utilisée dans les pompes d'injection de distribution où le front de commande est contrôlé.

Le processus d'amortissement des ondes de pression à l'aide d'une soupape de décharge avec un débit de retour étranglé

Cette soupape d'injection (15), qui étrangle le flux de retour après la fin de l'injection d'une partie du carburant, empêche l'ouverture suivante de l'injecteur. On élimine ainsi totalement le phénomène d'injection supplémentaire résultant des ondes de pression ou de leurs dérivés. Cette injection supplémentaire augmente la toxicité des gaz d'échappement et constitue un phénomène négatif extrêmement indésirable.

Lorsque l'alimentation en carburant commence, le cône de soupape (3) ouvre la soupape. À ce moment précis, le carburant est déjà pompé à travers le raccord, pénètre dans la conduite haute pression et est dirigé vers la buse. La fin de l'injection de carburant provoque forte baisse pression. Pour cette raison, le ressort de rappel repousse le cône de soupape sur le siège de soupape. Lorsque l'injecteur se ferme, des ondes de pression inverses se produisent. Ces ondes sont amorties avec succès par l'étranglement de la soupape de décharge. Toutes ces actions empêchent l'injection indésirable de carburant dans la chambre de combustion en état de marche d'un moteur diesel.

Dispositif d'avance à l'injection

Ce dispositif est constitué des éléments suivants :

1. rondelle à came;
2. goupille à bille;
3. piston pour régler l'angle d'avance de l'injection ;
4. canal sous-marin et de sortie ;
5. vanne de réglage;
6. pompe à palettes pour pomper du carburant;
7. élimination du carburant ;
8. entrée de carburant ;
9. alimentation depuis le réservoir de carburant ;
10. ressort du piston de commande ;
11. ressort de rappel;
12. piston de commande ;
13. chambre de joint hydraulique annulaire ;
14. Manette de Gaz;
15. électrovanne (fermée) pour régler le point de départ de l'injection ;

Le processus de combustion optimal et les meilleures caractéristiques de puissance d'un moteur à combustion interne diesel ne sont possibles que lorsque le moment de combustion du mélange commence à une certaine position du vilebrequin ou du piston dans le cylindre du moteur diesel.

Le dispositif d'avance à l'injection remplit une tâche très importante, qui consiste à augmenter l'angle auquel l'alimentation en carburant commence au moment où la vitesse du vilebrequin augmente. Ce dispositif comprend structurellement :

• capteur d'angle de rotation de l'arbre d'entraînement de la pompe d'injection de carburant ;
• Bloc de contrôle ;
• électrovanne pour régler le moment du début de l'injection ;

Le dispositif fournit le moment le plus optimal pour le début de l'injection, qui convient parfaitement au mode de fonctionnement du moteur et à sa charge. Il existe une compensation pour le décalage temporel, qui est déterminé par la réduction de la période d'injection et d'allumage avec l'augmentation de la vitesse de rotation.

Ce dispositif est équipé d'un entraînement hydraulique et est intégré dans la partie inférieure du boîtier de la pompe d'injection de manière à être situé transversalement à l'axe longitudinal de la pompe.

Fonctionnement du dispositif d'avance à l'injection

La rondelle à came (1) pénètre avec une rotule (2) dans le trou transversal du plongeur (3) de telle sorte que le mouvement de translation du plongeur se transforme en rotation de la rondelle à came. Le piston au centre est doté d'une vanne de régulation (5). Cette valve ouvre et ferme le trou de commande dans le piston. Le long de l'axe du piston (3) se trouve un piston de commande (12), qui est chargé par un ressort (10). Le piston est responsable de la position de la vanne de régulation.

L'électrovanne permettant de régler le moment du début de l'injection (15) est située sur l'axe du piston. L'unité électronique qui contrôle la pompe d'injection de carburant agit sur le piston du dispositif d'avance à l'injection à travers cette vanne. L'unité de contrôle fournit en permanence des impulsions de courant. De telles impulsions sont caractérisées par une fréquence constante et un rapport cyclique variable. La vanne modifie la pression qui agit sur le piston de commande dans la conception de l'appareil.

Résumons-le

Ce matériel vise à présenter aux utilisateurs de notre ressource de la manière la plus accessible et la plus compréhensible la structure complexe d'une pompe à carburant haute pression et un aperçu de ses principaux éléments. Appareil et principe général Le fonctionnement de la pompe d'injection ne permet de parler d'un fonctionnement sans problème que si l'unité diesel est ravitaillée avec du carburant et de l'huile moteur de haute qualité.

Comme vous l'avez déjà compris, le carburant diesel de qualité inférieure est le principal ennemi des équipements de carburant diesel complexes et coûteux, dont la réparation est souvent très coûteuse.

Si vous utilisez le moteur diesel avec précaution, respectez strictement et même raccourcissez les intervalles d'entretien pour le remplacement. lubrifiant, prenez en compte d'autres exigences et recommandations importantes, alors la pompe d'injection répondra certainement à son propriétaire attentionné avec une fiabilité, une efficacité et une durabilité enviables exceptionnelles.

Comme le cœur humain, la pompe à carburant fait circuler le carburant dans tout le système d’alimentation en carburant. Pour les moteurs essence, ce rôle est joué par une pompe à carburant électrique, et pour les moteurs diesel, par une pompe à carburant haute pression (HPF).

Cette unité remplit deux fonctions : elle pompe le carburant dans les injecteurs dans une quantité strictement définie et détermine le moment où il commence à être injecté dans les cylindres. La deuxième tâche est similaire à la modification du calage de l’allumage des moteurs à essence. Cependant, depuis l’avènement des systèmes d’injection par batterie, le calage de l’injection est contrôlé par l’électronique qui contrôle les injecteurs.

L'élément principal de la pompe à carburant haute pression est une paire de pistons. Sa structure et son principe de fonctionnement ne seront pas abordés en détail dans cet article. En bref, une paire de pistons est un long piston de petit diamètre (sa longueur est plusieurs fois supérieure au diamètre) et un cylindre de travail, très précisément et étroitement ajustés l'un à l'autre, l'écart est d'un maximum de 1 à 3 microns ( pour cette raison, en cas de panne, la paire entière est remplacée). Le cylindre comporte un ou deux orifices d'entrée par lesquels le carburant entre, qui est ensuite poussé vers l'extérieur par un piston (plongeur) à travers la soupape d'échappement.

Le principe de fonctionnement de la paire de pistons est similaire au fonctionnement d'un moteur à deux temps combustion interne. En descendant, le piston crée un vide à l'intérieur du cylindre et ouvre le canal d'entrée. Le carburant, obéissant aux lois de la physique, se précipite pour remplir l'espace raréfié à l'intérieur du cylindre. Après cela, le piston commence à monter. Tout d'abord, il ferme l'orifice d'entrée, puis augmente la pression à l'intérieur du cylindre, ce qui entraîne l'ouverture de la soupape d'échappement et le carburant s'écoule sous pression vers la buse.

Types de pompes à carburant haute pression

Il existe trois types de pompes à injection, elles ont appareil différent, mais un seul objectif :

• en ligne;
• distribution;
• ligne principale

Dans le premier d'entre eux, le carburant est pompé dans chaque cylindre par une paire de pistons distincte, par conséquent, le nombre de paires est égal au nombre de cylindres. Le circuit de la pompe de distribution de carburant haute pression diffère considérablement du circuit de la pompe en ligne. La différence est que le carburant est pompé vers tous les cylindres via une ou plusieurs paires de pistons. La pompe principale force le carburant dans l'accumulateur, à partir duquel il est ensuite distribué entre les cylindres.

Dans les voitures équipées de moteurs à essence dotés d'un système d'injection directe, le carburant est pompé par une pompe à carburant électrique haute pression, mais la pression y est plusieurs fois inférieure.

Pompe à carburant en ligne haute pression

Comme déjà mentionné, il comporte des paires de pistons en fonction du nombre de cylindres. Sa structure est assez simple. Les vapeurs sont placées dans un boîtier à l'intérieur duquel se trouvent des canaux de carburant sous-marins et de sortie. Au fond du boîtier se trouve un arbre à cames entraîné par le vilebrequin ; les plongeurs sont constamment pressés contre les cames par des ressorts.


Le principe de fonctionnement d’une telle pompe à carburant n’est pas très compliqué. Lorsque la came tourne, elle heurte le poussoir du piston, le faisant ainsi que le piston se déplacer vers le haut, comprimant le carburant dans le cylindre. Après avoir fermé les canaux d'échappement et d'admission (exactement dans cet ordre), la pression commence à augmenter jusqu'à une valeur après laquelle la soupape de décharge s'ouvre, après quoi le carburant diesel est fourni à la buse correspondante. Ce schéma ressemble au fonctionnement du mécanisme de distribution de gaz d'un moteur.

Pour réguler la quantité de carburant entrant et le moment de son approvisionnement, soit méthode mécanique, ou électrique (ce circuit suppose la présence d'une électronique de commande). Dans le premier cas, la quantité de carburant fournie est modifiée en tournant le piston. Le circuit est très simple : il comporte un engrenage, il est engrené avec une crémaillère qui, à son tour, est reliée à la pédale d'accélérateur. La surface supérieure du piston est inclinée, ce qui modifie le moment de fermeture de l'orifice d'entrée dans le cylindre, et donc la quantité de carburant.

Le calage de l'alimentation en carburant doit être modifié lorsque la vitesse du vilebrequin change. Pour ce faire, il y a un embrayage centrifuge sur l'arbre à cames, à l'intérieur duquel se trouvent des masses. À mesure que la vitesse augmente, ils divergent et l'arbre à cames tourne par rapport à l'entraînement. En conséquence, avec une vitesse croissante, la pompe à carburant fournit une injection plus précoce et avec une diminution - plus tard.


La conception des pompes d'injection en ligne leur confère une très grande fiabilité et sans prétention. Étant donné que la lubrification s'effectue avec l'huile moteur provenant du système de lubrification du groupe motopropulseur, cela les rend adaptés au fonctionnement avec du carburant diesel de mauvaise qualité.

Les pompes d'injection en ligne sont installées sur les camions moyens et lourds. Leur installation sur les voitures particulières a été complètement arrêtée en 2000.

Pompe de distribution de carburant haute pression

Contrairement à une pompe à carburant en ligne, une pompe de distribution ne comporte qu'une ou deux paires de pistons qui alimentent en carburant tous les cylindres. Les principaux avantages de ces pompes à carburant sont un poids et une taille réduits, ainsi qu'une alimentation en carburant plus uniforme. Le principal inconvénient est que leur durée de vie est beaucoup plus courte en raison de la lourde charge, ils ne sont donc utilisés que sur les voitures particulières.

Il existe trois types de pompes d'injection de distribution :

1. avec entraînement par caméra faciale ;
2. avec entraînement à came interne (pompes à rotor);
3. avec entraînement à came externe.

La conception des deux premiers types de pompes leur confère une durée de vie plus longue que celle des dernières, car il n'y a pas de charges de puissance sur les composants de l'arbre d'entraînement dues à la pression du carburant.

Le schéma de fonctionnement de la pompe de distribution de carburant du premier type est le suivant. L'élément principal est le piston du distributeur qui, en plus du mouvement aller-retour, tourne autour de son axe et pompe et distribue ainsi le carburant entre les cylindres. Il est entraîné par une rondelle à came qui tourne autour d'un anneau fixe le long de rouleaux.


La quantité de carburant entrant est régulée à la fois mécaniquement, à l'aide de l'embrayage centrifuge décrit ci-dessus, et au moyen d'une électrovanne, à laquelle un signal électrique est fourni. L'avance de l'injection de carburant est déterminée en tournant la bague fixe d'un certain angle.

La conception rotative suppose une disposition légèrement différente de la pompe de distribution de carburant. Les conditions de fonctionnement d'une telle pompe sont quelque peu différentes du fonctionnement d'une pompe d'injection avec entraînement par came d'extrémité. Le carburant est pompé et distribué, respectivement, par deux pistons opposés et une tête de distribution. La rotation de la tête garantit que le carburant est redirigé vers les cylindres appropriés.

Pompe d'injection de carburant principale

La pompe à carburant principale entraîne le carburant dans la rampe d'injection et fournit une pression plus élevée que les pompes en ligne et de distribution. Le schéma de son travail est quelque peu différent. Le carburant peut être injecté par un, deux ou trois pistons entraînés par une came ou un arbre.


L'alimentation en carburant est contrôlée par une vanne doseuse électronique. L'état normal de la vanne est ouvert ; lorsqu'un signal électrique est reçu, elle se ferme partiellement et régule ainsi la quantité de carburant entrant dans les cylindres.

Qu'est-ce que le TNND

La pompe à carburant basse pression est nécessaire pour alimenter en carburant la pompe à carburant haute pression. Il est généralement installé soit sur le boîtier de la pompe d'injection, soit séparément, et pompe le carburant du réservoir d'essence, à travers des filtres grossiers, puis nettoyage fin, directement dans la pompe haute pression.

Le principe de son fonctionnement est le suivant. Il est entraîné par un excentrique situé sur l'arbre à cames de la pompe d'injection. Un poussoir pressé contre la tige provoque le mouvement de la tige et du piston. Le corps de la pompe comporte des canaux d'entrée et de sortie fermés par des vannes.


Le schéma de fonctionnement du TNND est le suivant. Le cycle de fonctionnement de la pompe à carburant basse pression comprend deux temps. Au cours de la première étape préparatoire, le piston descend et le carburant est aspiré dans le cylindre depuis le réservoir, tandis que la soupape de décharge est fermée. Au fur et à mesure que le piston monte, le canal d'entrée est bloqué par la soupape d'aspiration et, sous une pression croissante, la soupape de sortie s'ouvre, à travers laquelle le carburant pénètre dans le filtre fin puis dans la pompe d'injection.

La pompe à carburant basse pression ayant une capacité supérieure à celle nécessaire au fonctionnement du moteur, une partie du carburant est poussée dans la cavité située sous le piston. En conséquence, le piston perd le contact avec le poussoir et se fige. Au fur et à mesure que le carburant est épuisé, le piston redescend et la pompe reprend son fonctionnement.

Au lieu d'une pompe mécanique, une pompe à carburant électrique peut être installée sur une voiture. On le retrouve assez souvent sur les voitures équipées de pompes Bosch (Opel, Audi, Peugeot, etc.). La pompe électrique est installée uniquement sur les voitures et les petits minibus. En plus de sa fonction principale, il sert à arrêter l'alimentation en carburant en cas d'accident.

La pompe d'injection électrique commence à fonctionner simultanément avec le démarreur et continue de pomper du carburant à une vitesse constante jusqu'à l'arrêt du moteur. L'excès de carburant est évacué vers le réservoir via la vanne de dérivation. La pompe électrique est située soit à l'intérieur du réservoir de carburant, soit à l'extérieur de celui-ci, entre le réservoir et le filtre fin.