Čo je to piest v automobile?
Obsah
Keď mechanici hovoria o opravách palivového systému naftového motora, často spomínajú výraz ako dvojica piestov. Zvážme podrobnejšie, o aký druh mechanizmu ide, zvláštnosť jeho fungovania, prečo je potrebný a ako sa určuje porucha piestu.
Čo je to piest?
Dvojice piestov, ako už názov napovedá, sú dve malé časti, ktoré vstupujú do zariadenia s vysokotlakovým palivovým čerpadlom (HPF). Prvý sa nazýva piest a predstavuje sa ako hrubý zapustený prst. Druhá je piestová objímka a vyzerá to ako hrubostenná objímka, do ktorej je vložená prvá časť.
Piest alebo piest samotný fungujú ako vytesňovač paliva z dutiny puzdra. Tento prvok sa používa na vytvorenie vysokého tlaku v potrubí systému prívodu paliva.
Je potrebné poznamenať, že tento mechanizmus sa nepoužíva výlučne v čerpadlách naftových motorov. Napríklad v mechanizme rozvodu plynu sa používa podobný prvok ako hydraulické kompenzátory. Princíp činnosti zariadení je však identický - vratné pohyby posúvajú piest v puzdre a zhodou rezov a otvorov v týchto dvoch častiach vstupuje kvapalina do dutiny a čerpá sa do hlavného potrubia.
Princíp činnosti a odrody
Klasický pár piestov funguje nasledovne:
- Pružinový piest je umiestnený v spodnej časti objímky;
- Piest je stlačený vačkou umiestnenou na hriadeli;
- Pri mechanickom pôsobení sa piest pohybuje v objímke nahor;
- V priestore nad piestom sa vytvára tlak paliva, ktorý vstupuje do objímky cez špeciálnu štrbinu v jej stene;
- Tlak paliva poháňa ventil, vďaka ktorému sa látka pohybuje z puzdra do zásobníka (môže to byť palivová koľajnica alebo samostatná komora v palivovom čerpadle);
- Z nádrže palivo vstupuje do trysiek;
- Hriadeľ v čerpadle sa otáča, vačka prestane tlačiť na piest, ktorý ho vďaka pružine posunie do spodnej polohy.
Tento jednoduchý piestový dizajn vysvetľuje, prečo sú vysokotlakové palivové čerpadlá založené na tomto princípe vysoko účinné a odolné.
Dnes sa v automobiloch používajú dve modifikácie párov piestov (hoci konštrukcia palivových čerpadiel má väčšiu rozmanitosť). Líšia sa od seba prítomnosťou prstencového vybrania v pieste.
V takýchto piestoch zohráva úlohu obtokového ventilu, ktorý zhromažďuje únik paliva a vracia ho späť do palivového potrubia. Plunžry s odpojením paliva sú drahšie kvôli zložitosti konštrukcie. Tieto náklady sú však kompenzované efektívnejšou prevádzkou motora.
Hlavné výhody a nevýhody
Dieselové motory sa stali populárnymi od zavedenia vysokotlakových palivových čerpadiel vybavených dvojicou piestov do ich konštrukcie. Pôsobivé technické vlastnosti, vysoký výkon mechanizmu a vysoká spoľahlivosť sú kľúčovými výhodami mechanizmu vybaveného párom piestov.
Okrem týchto výhod má piest nasledujúce výhody:
- Pomocou dvojice plunžerov je možné nielen zabezpečiť prísun paliva pod vysokým tlakom a jeho dávkovanie, ale aj určiť vhodný režim vstrekovania paliva.
- Maximálna hospodárnosť s vysokou účinnosťou.
- Vysoká šetrnosť k životnému prostrediu vďaka spaľovaniu menšej časti paliva a jeho kvalitnému rozprašovaniu do valcov.
Akýkoľvek mechanizmus má nevýhody a pre pár piestov je to opotrebovanie. Aj keď je táto jednoduchá konštrukcia veľmi spoľahlivá a dlho vydrží, nemožno vylúčiť vplyv trenia a vysokého tlaku na prvky mechanizmu. Výrobcovia palivových čerpadiel s plunžrovým čerpadlom používajú vysokopevnostné materiály, no ani v tomto prípade sa nedá vyhnúť opotrebovaniu ani po predĺženej životnosti.
Piest vstrekovacieho čerpadla
Budeme diskutovať podrobnejšie o funkciách dvojice piestov na príklade vstrekovacieho čerpadla nafty. Ako naznačuje názov, čerpadlo pumpuje naftu z hlavnej nádrže do vysokotlakového potrubia (napríklad do rozdeľovača paliva), odkiaľ je pod silným tlakom striekané do valcov motora.
Hlavným prvkom, ktorý vytvára taký tlak, je práve pár piestu. Palivo sa potom distribuuje do valcov v súlade s konštrukciou palivového systému. Popísané sú typy čerpadiel v inom článku.
Počas činnosti čerpadla pohybujú tlačné tyče a vratné pružiny ovládača piestom nahor / nadol vo vnútri puzdra piestu, čím sa vratne pohybujú. Konštrukcia teda nasáva naftu cez hadice z palivovej nádrže a prečerpáva ju do uzavretej nádrže, ktorá v nej vytvára tlak. Aby sa zabránilo nadmernému zvýšeniu tohto parametra, má čerpacie zariadenie niekoľko ventilov určených na zadržiavanie alebo vypúšťanie nadmerného tlaku v systéme.
Samotný piest má nerovnú štrbinu, ktorá mu umožňuje miernym axiálnym posunom dávkovať palivo vstupujúce do nádrže. Tento proces závisí od polohy plynového pedálu v automobile - minimálna vzdialenosť je pri uvoľnení akcelerátora a maximálna pri úplnom zošliapnutí pedálu.
Pretože para vytvára vysoký tlak, aby sa nerozpadla, je vyrobená zo silnej ocele a steny sú dostatočne silné, aby vydržali tlak niekoľko stoviek atmosfér. Vďaka tomu je mechanizmus spoľahlivý aj pri vysokom zaťažení.
Ďalšou vlastnosťou dvojice piestov je, že obe časti sú vytvorené iba jeden pre druhého. To znamená, že je nemožné vziať priechodku z jedného mechanizmu a piest z iného mechanizmu a skombinovať ich. Aby sa zabránilo vnikaniu pary do nafty, vytvára sa v nej medzera čo najmenšia. Z tohto dôvodu sa nikdy nevymení jedna časť - dvojica sa vždy mení (ich parametre sa nastavujú na vysoko presnom továrenskom vybavení).
Tu je krátke video o tom, ako sa obnoví dvojica piestu:
Postupnosť dvojice piestov
Množstvo paliva načerpaného v jednom cykle piestu závisí od výšky jeho pracovného zdvihu. Týmto sa reguluje činnosť čerpadla na zaistenie voľnobežných otáčok. Len čo vodič stlačí plynový pedál, piest sa trochu otočí. Zárez v tejto časti je zväčšený, preto sa množstvo paliva dodá vo väčšom objeme.
Takto funguje najbežnejšia úprava piestu. Dnes však existuje veľa modelov, ktoré poskytujú dávkovanie trochu odlišnými spôsobmi (často regulované elektronikou stroja). Samotné posúvače piestu sú poháňané otáčaním kľukového hriadeľa.
Keď je piest spustený dole, vstupom do puzdra sa palivo vďaka podtlaku, ktorý sa v ňom vytvoril, posúva do prázdnej dutiny priestoru nad piestom. Len čo sa piest zdvihne, otvor vložky sa uzavrie piestom a palivo tlačí na ventil a otvára ho. Ďalej palivo vstupuje do vysokotlakovej nádrže. Keď začne pohyb smerom nadol, ventil sa zatvorí a v dutine dvojice piestu sa vytvorí podtlak (alebo podtlak). Cyklus sa opakuje.
Výtlačné ventily
Každé vysokotlakové palivové čerpadlo je vybavené tlakovými ventilmi, ktorých účelom je uzavrieť tú časť potrubia, v ktorej je palivo v pokoji, od tej, kde je motorová nafta už pod tlakom. Tiež sú potrebné ventily na udržanie statického tlaku v systéme (za chodu motora čerpadlo pokračuje v čerpaní motorovej nafty do nádrže) - prebytočný odpad odvádza späť do palivovej nádrže.
Existuje niekoľko typov výtlačných ventilov, ktoré sa používajú v piestových čerpadlách. Tu sú ich charakteristické črty.
Ventil s konštantným objemom bez obmedzenia spätného toku
Konštrukcia tohto ventilu zahŕňa zaťahovací piest (súčasť konštrukcie ventilu). Po zdvihnutí piestu je skrutkovitá štrbina uzavretá telom priechodky, vypúšťací ventil je zatvorený. Piest sa pohybuje do vedenia objímky tyče.
V tomto okamihu je časť potrubia prerušená, v ktorej sa z dutiny piestu vytvára vysoký tlak. Vďaka tomu sa nepatrne zvýši objem paliva vo vysokotlakovej nádobe - iba o množstvo, ktoré vstúpilo cez sťahovací piest do dutiny zdvihu piestu.
Ventil s pevným objemom s obmedzením spätného toku
Keď sa palivo rozprašuje cez dýzu, po uzavretí ihly sa v potrubí vytvorí spätný tlak. Tento efekt môže viesť k opotrebovaniu samotného ventilu. Z tohto dôvodu niektoré modely čerpadiel používajú spätný ventil. Pôsobí ako tlmič, ktorý zabraňuje pôsobeniu spätného tlaku na ventily.
Zariadenie takého vypúšťacieho ventilu obsahuje nasledujúce prvky:
- Telo ventilu je závitové (je zaskrutkované do konštrukcie čerpadla);
- Pružina, ktorá slúži ako tlmiaci prvok, ktorý zabraňuje negatívnemu nárazu na samotný list klapky;
- Doska - odreže vysokotlakovú dutinu z dutiny nad priestorom piestu;
- Držiak, o ktorý doska ventilu dosadá (má dutú štruktúru - výtlačný piest vstupuje do dutiny).
Tieto ventily sa často používajú ako doplnkový mechanizmus na uľahčenie činnosti spätného ventilu.
Ventil s konštantným tlakom
Okrem hlavných prvkov ventilu obsahuje zariadenie tohto mechanizmu aj guľku a obmedzujúci kanál. Tieto ventily sú schopné vyvíjať tlaky paliva nad 800 bar.
Jeho konštrukcia obsahuje dva mini ventily - tlak a stabilizáciu. Prvý prvok dodáva palivo a druhý udržuje vyvíjaný tlak. Táto funkcia umožňuje udržiavať statický tlak medzi fázami vstrekovania.
Úprava ventilu závisí od parametrov motora v automobile. Niektoré ventily nespúšťajú mechanici, ale signál, ktorý pochádza z elektronickej riadiacej jednotky.
Rozsah a funkčný účel
V zásade sa piestový pár používa vo vysokotlakových palivových čerpadlách dieselových pohonných jednotiek, existujú však aj modifikácie benzínových ICE, ktoré vyžadujú vysoký tlak benzínu (napríklad v motoroch s priamym vstrekovaním paliva), ktorý je tiež zabezpečený piestom. pár.
V tomto prípade pár piestov vykonáva nasledujúce funkcie:
- Poskytuje vysokotlakový prívod paliva bez ohľadu na typ palivového systému;
- V niektorých palivových systémoch tento mechanizmus automaticky dávkuje správne množstvo paliva pre činnosť vstrekovačov;
- Vďaka konštrukčným vlastnostiam piestu a objímky poskytuje zmenu v režime dodávky paliva do vstrekovačov.
Aby pár piestov mohol vykonávať všetky tieto úlohy, používa sa s rôznymi prídavnými mechanizmami, ktoré zabezpečujú automatizáciu a kontrolu dodávky paliva. Kľúčová zostava vysokotlakového palivového čerpadla vytvára požadovaný tlak (vďaka konštrukčným vlastnostiam tento mechanizmus umožňuje taký vysoký tlak, ktorý žiadne iné čerpadlo tejto veľkosti nezvládne) a za distribúciu sú zodpovedné ďalšie prvky systému. a udržiavanie požadovaného tlaku v okruhu.
Pretože pár piestov aj malých rozmerov môže vytvoriť neuveriteľný tlak, takéto jednotky sa používajú nielen v dieselových motoroch. Takúto zostavu možno nájsť napríklad v čerpadlách, hydraulických strojoch a iných mechanizmoch, ktoré vytvárajú vysoký tlak a vyžadujú vysokú spoľahlivosť zostavy.
Vlastnosti činnosti párov piestu palivového čerpadla
Neexistujú žiadne špeciálne kroky na údržbu dvojice piestu palivového čerpadla. Majiteľ automobilu však môže urobiť niečo pre to, aby mechanizmus fungoval čo najdlhšie.
Najprv stojí za zváženie, že naftový motor beží na špeciálne palivo, ktoré môže obsahovať veľké množstvo mikroskopických častíc. Ak používate naftu nízkej kvality, potom sa medzera medzi piestom a puzdrom môže zväčšiť v dôsledku obsahu abrazívnych častíc, vody a iných nečistôt v nafte.
Z tohto dôvodu je jedinou službou, ktorú môže vlastník automobilu vykonávať, sledovanie kvality paliva, predchádzanie kondenzácii v potrubí a včasná výmena filtra.
Na prvý pohľad sa prítomnosť kvapiek vody v motorovej nafte nezdá taká kritická, ale kvôli tomu sa palivový film v medzere dvojice piestu zrúti a mechanizmus nebude schopný vytvoriť vhodný tlak. Nafta tiež maže povrchy častí, zabraňuje suchému treniu a chráni zariadenie pred prehriatím.
Ak sa palivový filter včas nevymení, môže prasknúť jeho vložka. Z tohto dôvodu bude čerpadlo prečerpávať špinavé palivo, v ktorom môžu byť malé častice. V takom prípade existuje vysoká pravdepodobnosť poruchy čerpadla, pretože pár piestu sa jednoducho zasekne.
Ako sami zistiť poruchu párov piestu
Stabilita pohonnej jednotky stroja závisí od správnej činnosti páru piestu. Pretože tento mechanizmus je hlavným prvkom vstrekovacieho čerpadla, jeho nesprávna funkcia povedie buď k nestabilnej prevádzke čerpadla, alebo dokonca k jeho poruche.
Ak chcete skontrolovať účinnosť čerpadla, musíte ho diagnostikovať. Väčšina opravovní má na to špeciálne vybavenie. Umožňuje vám zistiť, o čo konkrétne ide o poruchu - dokonca určiť stav páru piestu. Podľa výsledkov diagnostiky špecialisti ponúknu príslušné opravy. Ak je piest nefunkčný, musí sa vymeniť celá súprava.
príznaky
O tom, že existujú problémy s párom piestu, svedčia „príznaky“ charakteristické pre poruchu palivového čerpadla. Medzi nimi:
- Náročné spustenie jednotky;
- Nestabilné voľnobežné otáčky motora;
- Trojica motorov;
- Prudká strata výkonu spaľovacieho motora;
- Počas prevádzky motora sú zreteľne počuť cudzie zvuky;
- Zvýšená „žravosť“ motora.
Dodatočné preskúmanie skúma rozdiel medzi testom studeného a horúceho piestu:
Aby ste sa ubezpečili, že je piest chybný, nemali by ste diagnostikou šetriť. Iba špecialisti pomocou špecializovaného zariadenia sú schopní presne určiť poruchu. Vďaka tomu budú náklady na opravy oprávnené - nebudete musieť meniť diely, ktoré budú dlho fungovať.
Video k téme
Toto video ukazuje, ako obnoviť pár piestov:
Otázky a odpovede:
Čo robí piestový pár? Dvojica piestov sa používa vo vysokotlakových palivových čerpadlách. Toto zariadenie zabezpečí najvyšší tlak pre efektívne dodávanie paliva do valcov.
Čo sú piestové zostavy? Toto je hlavný prvok vstrekovacích čerpadiel, ktoré sú široko používané v dieselových motoroch. Vyznačuje sa pôsobivou jednoduchosťou dizajnu, odolnosťou a spoľahlivosťou.
Čo je súčasťou piestového páru? Dvojicu tvorí piest umiestnený v hrubostennom puzdre (valci). Medzi nimi je minimálna vôľa na zabezpečenie voľného pohybu piestu.
