Werkingsprincipe van een mechanische brandstofinjectiepomp (plunjer-type brandstofinjector) voor dieselmotoren

Ⅰ. Kerncomponenten (mechanisch pomplichaam)

1. Plunjer en plunjerhuls (een paar nauwkeurig passende onderdelen, kern van oliepompen)

2. Leveringsklep en leveringsklepzitting (behoud van druk in één- richting)

3. Nokkenas, rol en stoter (beweeg de plunjer om op en neer te bewegen)

4. Afstelrek/vork en brandstofregelhuls (brandstoftoevoer aanpassen, gaspedaal regelen)

5. Brandstofinlaat- en retouropening

 

II. Vier werkslagen (plunjerpompcyclus met enkele- cilinder)

 

1. Zuigslag (nok daalt, plunjer beweegt naar beneden)
De nokkenas van de motor draait en de basiscirkel van de nokken drukt tegen de rol, waardoor de plunjer onder invloed van de veer naar beneden beweegt: het volume boven de plunjer neemt toe en de oliedruk daalt; diesel stroomt uit de brandstoftank → brandstofinjectiepomp → filter → oliekamer met lage- druk van het pomplichaam en komt via het inlaatgat van de huls de oliekamer van de bovenste plunjer binnen, waardoor de oliekamer wordt gevuld met diesel.

 

2. Drukverhoging (pompslag) (nok gaat omhoog, plunjer beweegt omhoog)
De noklob tilt de rol op en duwt de plunjer omhoog; de plunjer sluit eerst het inlaatgat op de hulswand af, waardoor een afgedichte oliekamer boven de plunjer wordt gevormd; diesel is onsamendrukbaar en de oliedruk stijgt snel; wanneer de oliedruk de voorspanning van de veer van de persklep overschrijdt, gaat de persklep omhoog en wordt diesel onder hoge-druk door de hoge- oliedrukleiding naar de injector geperst. Op dit punt gaat de injector open, waardoor de diesel wordt verstoven en in de cilinder wordt gespoten voor verbranding.

 

3. Retour-/drukontlastingsslag (einde brandstoftoevoer)
De zuiger blijft stijgen; wanneer de plunjergroef (geleidingsgroef) uitgelijnd is met het retourgat aan de zijkant van de huls: de hoge-oliedrukkamer wordt via de groef verbonden met de lage-oliekamer, en de oliedruk daalt onmiddellijk; de persklep valt en sluit zich onder veerkracht, waardoor de restdruk in de hoge-olieleiding wordt vergrendeld, en de injector stopt onmiddellijk met spuiten, waardoor druppels worden voorkomen.

Sleutel:De positie van de groef bepaalt de duur van de brandstoftoevoer, die overeenkomt met de brandstofhoeveelheid.

 

4. Slag opnieuw instellen
De nok passeert het hoogste punt en de plunjer beweegt weer naar beneden onder de trekkracht van de terugstelveer, waardoor het inlaatgat opnieuw wordt geopend en de volgende cyclus wordt ingegaan.

 

 

Ⅲ. Gaspedaalsnelheidsregeling: de brandstoftoevoer wijzigen

De plunjer heeft een externe brandstofregelhuls en de huls is verbonden met het verstelrek (gashendel):

1. Trek aan het gasrek → draai de bedieningshuls → laat de plunjer draaien;

2. Wijzig de timing van de uitlijning tussen de spiraalvormige groef van de plunjer en het retouroliegat:

- Verhoog het gaspedaal:de spiraalvormige groef van de plunjer wordt later uitgelijnd met het retouroliegat → de tijd voor het onder druk zetten van de olie is langer → er wordt meer brandstof toegevoerd → de snelheid neemt toe;

- Verminder gas:de groef komt eerder in lijn met het retouroliegat → de druk wordt eerder vrijgegeven → de brandstoftoevoer neemt af;

- Motor stoppen:draai de plunjer zo dat de groef volledig in lijn ligt met het retouroliegat, waardoor het onmogelijk wordt om hoge druk op te bouwen, waardoor de brandstoftoevoer stopt.

 

Ⅳ. Functies van ondersteunende accessoires

1. Brandstofopvoerpomp:pompt brandstof uit de tank onder lage druk, waardoor een continue toevoer naar de injectiepomp wordt geleverd;

2. Afleverklep:eenrichtingszegel-; wanneer de motor stopt of de injectie stopt, wordt de restdruk in de hoge-brandstofleiding vergrendeld om nadruppelen van de injector of secundaire injectie te voorkomen;

3. Gouverneur (standaard voor mechanische pompen):automatisch afstemmen-de brandstofhoeveelheid afstemmen op de belasting, het stationaire toerental stabiliseren, te hoge- te hoge snelheid voorkomen;

4. Hogedrukbrandstofleiding:levert diesel onder hoge-druk aan elke cilinderinjector.

 

 

5. Algeheel compleet brandstofcircuitproces

Dieseltank → brandstoftransportpomp → dieselfilter → injectiepomp lage-drukkamer → plunjerinlaat → plunjerdruk → persklep gaat open → hoge-brandstofleiding → injector verstuift in de cilinder.

De nok wordt aangedreven door het distributietandwiel van de krukas van de dieselmotor, waardoor de injectietiming strikt overeenkomt met de compressieslag van de zuiger.

 

6. Voor- en nadelen van mechanische pompen

✅ Voordelen: robuuste structuur, bestand tegen vuil en lage temperaturen, goedkoop in onderhoud, geen elektronische componenten, veel gebruikt in zware- bouwmachines/landbouwdieselmotoren;

❌ Nadelen: lage maximale injectiedruk, verneveling niet zo nauwkeurig als elektronische injectie, iets hoger brandstofverbruik, slechtere emissies, kan niet voldoen aan strenge Tier 3 of hogere emissienormen.