Co je to píst v autě?
Obsah
Když mechanici hovoří o opravách palivového systému vznětového motoru, často zmiňují výraz jako dvojice pístu. Zvažme podrobněji, o jaký druh mechanismu jde, zvláštnost jeho fungování, proč je zapotřebí a jak se určuje porucha pístu.
Co je to píst?
Páry plunžru, jak naznačuje název mechanismu, jsou dvě malé části, které vstupují do zařízení vysokotlakého palivového čerpadla (vstřikovacího čerpadla). První se nazývá píst a je znázorněn jako tlustý zapuštěný prst. Druhým je pístové pouzdro a vypadá to jako silnostěnné pouzdro, do kterého je vložena první část.
Samotný píst nebo píst působí jako vytěsňovač paliva z dutiny pouzdra. Tento prvek se používá k vytvoření vysokého tlaku v potrubí systému přívodu paliva.
Je třeba poznamenat, že tento mechanismus se nepoužívá výlučně u čerpadel dieselových motorů. Například se v mechanismu rozvodu plynu používá podobný prvek jako hydraulické kompenzátory. Princip fungování zařízení je však identický - vratné pohyby pohybují pístem v pouzdru a souběžností řezů a otvorů v těchto dvou částech vstupuje kapalina do dutiny a je čerpána do hlavního potrubí.
Princip činnosti a odrůdy
Klasický pár pístů funguje následovně:
- Pružinový píst je umístěn ve spodní části objímky;
- Píst je přitlačován vačkou umístěnou na hřídeli;
- Při mechanickém působení se píst pohybuje v objímce nahoru;
- V prostoru nad pístem vzniká tlak paliva, který vstupuje do objímky speciální štěrbinou v její stěně;
- Tlak paliva pohání ventil, díky kterému se látka pohybuje z pouzdra do zásobníku (může to být palivová lišta nebo samostatná komora v palivovém čerpadle);
- Z nádrže palivo vstupuje do trysek;
- Hřídel v čerpadle se otáčí, vačka přestane tlačit na píst, který ho díky pružině přesune do spodní polohy.
Tato jednoduchá konstrukce plunžru vysvětluje, proč jsou vysokotlaká palivová čerpadla založená na tomto principu vysoce účinná a odolná.
Dnes se v automobilech používají dvě modifikace párů plunžrů (i když konstrukce palivových čerpadel má větší rozmanitost). Liší se od sebe přítomností prstencového vybrání v pístu.
V takových plunžrech hraje roli obtokového ventilu, který shromažďuje únik paliva a vrací ho zpět do palivového potrubí. Plunžry s přerušením paliva jsou dražší kvůli složitosti konstrukce. Tyto náklady jsou však kompenzovány účinnějším provozem motoru.
Hlavní výhody a nevýhody
Vznětové motory začaly získávat na popularitě od zavedení vysokotlakých palivových čerpadel vybavených dvojicí plunžrů do jejich konstrukce. Působivé technické vlastnosti, vysoký výkon mechanismu a vysoká spolehlivost jsou hlavními přednostmi mechanismu vybaveného párem pístů.
Kromě těchto výhod má píst následující výhody:
- Pomocí dvojice plunžrů lze nejen zajistit přívod vysokotlakého paliva a jeho dávkování, ale také určit vhodný režim vstřikování paliva.
- Maximální hospodárnost s vysokou účinností.
- Vysoká šetrnost k životnímu prostředí díky spalování menší části paliva a jeho kvalitnímu rozstřikování do válců.
Jakýkoli mechanismus má nevýhody a pro pár plunžrů je to opotřebení. Přestože je tato jednoduchá konstrukce velmi spolehlivá a dlouho vydrží, nelze vyloučit vliv tření a vysokého tlaku na prvky mechanismu. Výrobci palivových čerpadel s plunžrovým čerpadlem používají vysoce pevné materiály, ale ani v tomto případě se nelze vyhnout opotřebení ani po delší životnosti.
Píst dvojice vstřikovacího čerpadla
Podrobněji se budeme zabývat funkcemi páru plunžru na příkladu vstřikovacího čerpadla nafty. Jak název napovídá, čerpadlo pumpuje naftu z hlavní nádrže do vysokotlakého potrubí (například do rozdělovače paliva), odkud je pod silným tlakem stříkáno do válců motoru.
Hlavním prvkem, který vytváří takový tlak, je právě dvojice pístu. Palivo je poté distribuováno do válců v souladu s konstrukcí palivového systému. Jsou popsány typy čerpadel v jiném článku.
Během provozu čerpadla pohybují táhla a vratné pružiny ovladače pístem nahoru / dolů uvnitř plunžrového pouzdra, čímž se vratně pohybují. Konstrukce tedy nasává motorovou naftu hadicemi z palivové nádrže a čerpá ji do uzavřené nádrže, díky čemuž se v ní vytváří tlak. Aby se zabránilo nadměrnému zvýšení tohoto parametru, má čerpací zařízení řadu ventilů určených k zadržování nebo vypouštění přetlaku v systému.
Samotný píst má nerovnou štěrbinu, což mu umožňuje dávkovat palivo vstupující do nádrže s mírným axiálním posunem. Tento proces závisí na poloze plynového pedálu ve vozidle - minimální vůle je při uvolnění akcelerátoru a maximální při úplném sešlápnutí pedálu.
Protože pára vytváří vysoký tlak, aby se nerozpadla, je vyrobena ze silné oceli a stěny jsou dostatečně silné, aby odolaly tlaku několika stovek atmosfér. Díky tomu je mechanismus spolehlivý i při vysokém zatížení.
Další vlastností dvojice plunžru je, že obě části jsou vytvořeny pouze pro sebe navzájem. To znamená, že je nemožné vzít pouzdro z jednoho mechanismu a píst z jiného a kombinovat je. Aby se zabránilo vnikání páry do motorové nafty, je v ní mezera vytvořena co nejmenší. Z tohoto důvodu se jedna část nikdy nenahrazuje - dvojice se vždy mění (jejich parametry se upravují na vysoce přesném továrním zařízení).
Zde je krátké video o tom, jak je obnoven pár pístu:
Posloupnost dvojice pístu
Množství paliva čerpaného v jednom pístovém cyklu závisí na výšce jeho pracovního zdvihu. Tím se reguluje činnost čerpadla, aby se zajistily volnoběžné otáčky. Jakmile však řidič sešlápne plynový pedál, píst se trochu otočí. Zářez v této části je zvýšen, proto bude množství paliva dodáno ve větším objemu.
Takto funguje nejběžnější úprava pístu. Dnes však existuje mnoho modelů, které poskytují dávkování mírně odlišnými způsoby (často regulovanými elektronikou stroje). Samotné tlačné prvky pístu jsou poháněny otáčením klikového hřídele.
Když je píst spuštěn, vstupem do pouzdra se palivo pohybuje do prázdné dutiny prostoru nad pístem v důsledku podtlaku, který se v něm vytvořil. Jakmile se píst zvedne, otvor vložky je uzavřen tělesem plunžru a palivo tlačí na ventil a otevírá jej. Poté palivo vstupuje do vysokotlaké nádrže. Když začne pohyb dolů, ventil se zavře a v dutině dvojice plunžru se vytvoří vakuum (nebo vakuum). Cyklus se opakuje.
Vypouštěcí ventily
Každé vysokotlaké palivové čerpadlo je vybaveno tlakovými ventily, jejichž účelem je uzavřít část potrubí, ve kterém je palivo v klidu, od té, kde je nafta již pod tlakem. K udržení statického tlaku v systému jsou rovněž zapotřebí ventily (za chodu motoru čerpadlo pokračuje v čerpání motorové nafty do nádrže) - přebytečný odpad vypouští zpět do palivové nádrže.
U pístových čerpadel se používá několik typů vypouštěcích ventilů. Zde jsou jejich charakteristické rysy.
Ventil s konstantním objemem bez omezení zpětného toku
Konstrukce tohoto ventilu zahrnuje zatahovací píst (součást konstrukce ventilu). Když je píst zvednut, šroubovicová štěrbina je uzavřena tělesem pouzdra, vypouštěcí ventil je uzavřen. Píst se pohybuje do vedení pouzdra tyče.
V tomto okamžiku je ta část linky odříznuta, ve které je vytvořen vysoký tlak z dutiny pístu. Díky tomu se objem paliva ve vysokotlakém zásobníku zanedbatelně zvyšuje - pouze o množství, které vstoupilo prostřednictvím zatahovacího pístu do dutiny zdvihu pístu.
Pevný objemový ventil s omezením zpětného toku
Když je palivo rozprášeno tryskou, po uzavření jehly se v potrubí vytvoří zpětný tlak. Tento účinek může vést k opotřebení samotného ventilu. Z tohoto důvodu některé modely čerpadel používají omezovač zpětného toku. Působí jako tlumič, aby zabránil působení zpětného tlaku na ventily.
Zařízení takového vypouštěcího ventilu zahrnuje následující prvky:
- Tělo ventilu je opatřeno závitem (je zašroubováno do konstrukce čerpadla);
- Pružina, která slouží jako tlumicí prvek, který zabraňuje negativním nárazům na samotnou listovou klapku;
- Deska - odřízne vysokotlakou dutinu z dutiny nad prostorem pístu;
- Držák, o který dosedá ventilová deska (má dutou strukturu - výtlačný píst vstupuje do dutiny).
Tyto ventily se často používají jako další mechanismus pro usnadnění činnosti zpětného ventilu.
Konstantní tlakový ventil
Kromě hlavních prvků ventilu zahrnuje zařízení tohoto mechanismu také kouli a omezující kanál. Tyto ventily jsou schopné dodávat tlaky paliva přesahující 800 barů.
Jeho konstrukce zahrnuje dva mini ventily - tlak a stabilizaci. První prvek dodává palivo a druhý udržuje generovaný tlak. Tato funkce mu umožňuje udržovat statický tlak mezi fázemi vstřikování.
Úprava ventilu závisí na parametrech motoru ve vozidle. Některé ventily nejsou spouštěny mechanikou, ale signálem, který pochází z elektronické řídicí jednotky.
Rozsah a funkční účel
V zásadě se dvojice plunžrů používá u vysokotlakých palivových čerpadel dieselových pohonných jednotek, existují však i modifikace benzinových ICE, které vyžadují vysoký tlak benzinu (například u motorů s přímým vstřikováním paliva), který je také zajištěn plunžrem pár.
V tomto případě pár plunžrů plní následující funkce:
- Poskytuje vysokotlaký přívod paliva bez ohledu na typ palivového systému;
- V některých palivových systémech tento mechanismus automaticky dávkuje správné množství paliva pro činnost vstřikovačů;
- Díky konstrukčním vlastnostem pístu a objímky zajišťuje změnu režimu dodávky paliva do vstřikovačů.
Aby dvojice plunžrů vykonávala všechny tyto úkoly, používá se s různými přídavnými mechanismy, které zajišťují automatizaci a řízení dodávky paliva. Klíčová sestava vysokotlakého palivového čerpadla vytváří požadovaný tlak (vzhledem k konstrukčním prvkům umožňuje tento mechanismus tak vysoký tlak, který žádné jiné čerpadlo této velikosti nezvládne) a další prvky systému jsou zodpovědné za distribuci a udržování požadovaného tlaku v okruhu.
Vzhledem k tomu, že dvojice plunžrů i malých rozměrů může vytvořit neuvěřitelný tlak, tyto jednotky se používají nejen u dieselových motorů. Takovou sestavu lze například nalézt u čerpadel, hydraulických strojů a dalších mechanismů, které vytvářejí vysoký tlak a vyžadují vysokou spolehlivost sestavy.
Vlastnosti činnosti dvojic plunžru palivového čerpadla
Pro údržbu dvojice plunžru palivového čerpadla nejsou nutné žádné zvláštní kroky. Majitel automobilu však může udělat něco pro to, aby mechanismus fungoval co nejdéle.
Nejprve stojí za zvážení, že dieselový motor pracuje na speciální palivo, které může obsahovat velké množství mikroskopických částic. Pokud používáte naftu s nízkou kvalitou, může se mezera mezi pístem a pouzdrem zvětšit v důsledku obsahu abrazivních částic, vody a jiných nečistot v naftě.
Z tohoto důvodu je jedinou službou, kterou může majitel automobilu provádět, je sledování kvality paliva, zabránění kondenzaci v potrubí a včasná výměna filtru.
Na první pohled se přítomnost vodních kapiček v motorové naftě nezdá tak kritická, ale kvůli tomu se palivový film v mezeře dvojice plunžru zhroutí a mechanismus nebude schopen vytvořit vhodný tlak. Nafta také maže povrchy dílů, brání tření za sucha a chrání zařízení před přehřátím.
Pokud palivový filtr nevyměníte včas, může prasknout jeho prvek. Z tohoto důvodu bude špinavé palivo čerpáno čerpadlem, ve kterém mohou být malé částice. V tomto případě existuje vysoká pravděpodobnost selhání čerpadla, protože dvojice pístu se jednoduše zasekne.
Jak sami zjistit poruchu párů plunžru
Stabilita pohonné jednotky stroje závisí na správném fungování dvojice pístu. Protože tento mechanismus je hlavním prvkem vstřikovacího čerpadla, jeho porucha povede buď k nestabilnímu provozu čerpadla, nebo dokonce k jeho poruše.
Chcete-li zkontrolovat účinnost čerpadla, budete jej muset diagnostikovat. Většina opraven má k tomu speciální vybavení. Umožňuje vám určit, o co přesně jde, dokonce zjistit stav dvojice pístu. Podle výsledků diagnostiky odborníci nabídnou vhodné opravy. Pokud píst selže, musí být vyměněna celá sada.
Příznaky
O tom, že existují problémy s párem plunžru, svědčí „příznaky“ charakteristické pro poruchu palivového čerpadla. Mezi nimi:
- Obtížné spuštění jednotky;
- Nestabilní volnoběžné otáčky motoru;
- Trojice motorů;
- Prudká ztráta výkonu spalovacího motoru;
- Během provozu motoru jsou zřetelně slyšet cizí zvuky;
- Zvýšená „nenasytnost“ motoru.
Dodatečný přehled zkoumá rozdíl mezi testem studeného a horkého pístu:
Abyste se ujistili, že je píst vadný, neměli byste šetřit na diagnostice. Pouze odborníci s pomocí specializovaného zařízení jsou schopni přesně určit poruchu. Díky tomu budou náklady na opravy oprávněné - nebudete muset měnit díly, které budou dlouho fungovat.
Video k tématu
Toto video ukazuje, jak obnovit pár pístů:
Otázky a odpovědi:
Co dělá pár pístů? Dvojice plunžrů se používá u vysokotlakých palivových čerpadel. Toto zařízení zajistí nejvyšší tlak pro efektivní dodávku paliva do válců.
Co jsou sestavy plunžru? Jedná se o hlavní prvek vstřikovacích čerpadel, která jsou široce používána u dieselových motorů. Vyznačuje se působivou jednoduchostí designu, odolností a spolehlivostí.
Co je součástí páru plunžrů? Dvojici tvoří píst umístěný v silnostěnném pouzdru (válci). Mezi nimi je minimální vůle pro zajištění volného pohybu pístu.
