Palivové čerpadlo

Před všeobecným rozšířením elektronického vstřikování paliva se u většiny automobilových motorů s karburátorem používala mechanická palivová čerpadla k přečerpávání paliva z palivové nádrže do palivových misek karburátoru. Dvě nejrozšířenější palivová čerpadla jsou membránová a pístová mechanická čerpadla. Membránová čerpadla jsou typem objemového čerpadla. Membránová čerpadla obsahují čerpací komoru, jejíž objem se zvětšuje nebo zmenšuje ohýbáním pružné membrány, podobně jako u pístového čerpadla. Na vstupním i výstupním otvoru komory čerpadla je umístěn zpětný ventil, který nutí palivo proudit pouze jedním směrem. Konkrétní konstrukce se liší, ale v nejběžnější konfiguraci jsou tato čerpadla obvykle přišroubována k bloku nebo hlavě motoru a vačkový hřídel motoru má přídavný excentrický lalok, který ovládá páku na čerpadle, a to buď přímo, nebo prostřednictvím tlačné tyče, tahem membrány do dolní mrtvé polohy. Tím se zvětší objem uvnitř komory čerpadla, což způsobí snížení tlaku. To umožňuje vytlačit palivo z nádrže do čerpadla (způsobené atmosférickým tlakem působícím na palivo v nádrži). Zpětný pohyb membrány do horního mrtvého bodu zajišťuje pružina membrány, při kterém je palivo v komoře čerpadla vytlačeno přes výstupní otvor do karburátoru. Tlak, pod kterým je palivo vypuzováno z čerpadla, je tak omezen (a tedy regulován) silou, kterou působí membránová pružina.

Karburátor obvykle obsahuje plovákovou misku, do které je vypuzené palivo čerpáno. Když hladina paliva v plovákové misce překročí určitou úroveň, uzavře se sací ventil karburátoru a zabrání palivovému čerpadlu v čerpání dalšího paliva do karburátoru. V tomto okamžiku je veškeré zbývající palivo uvnitř komory čerpadla zachyceno a nemůže odejít vstupním nebo výstupním otvorem. Membrána bude nadále propouštět tlak na membránu a během následné rotace excentr stáhne membránu zpět do dolního mrtvého bodu, kde zůstane, dokud se znovu neotevře vstupní ventil do karburátoru.

Protože jedna strana membrány čerpadla obsahuje palivo pod tlakem a druhá strana je spojena s klikovou skříní motoru, pokud se membrána rozdělí (častá závada), může dojít k úniku paliva do klikové skříně. Výkon mechanického i elektrického palivového čerpadla se měří v psi (což je zkratka pro libry na čtvereční palec). Obvykle je tato jednotka obecným měřítkem pro tlak, přesto má poněkud jiný význam, hovoříme-li o palivových čerpadlech.

Plunžrové palivové čerpadloEdit

Plunžrová čerpadla jsou typem objemových čerpadel, která obsahují čerpací komoru, jejíž objem se zvětšuje a/nebo zmenšuje pohybem pístu dovnitř a ven z komory plné paliva se vstupními a výstupními uzavíracími ventily. Je to podobné jako u pístových čerpadel, ale vysokotlaké těsnění je stacionární, zatímco hladký válcový píst se přes těsnění posouvá. Tato čerpadla obvykle pracují při vyšším tlaku než čerpadla membránového typu. Konkrétní provedení se liší, ale v nejběžnější konfiguraci jsou tato čerpadla namontována na boku vstřikovacího čerpadla a poháněna vačkovým hřídelem, a to buď přímo, nebo prostřednictvím tlačné tyče. Když je lalok vačkového hřídele v horní mrtvé poloze, píst právě dokončil protlačování paliva výtlačným ventilem. Pružina vytahuje píst směrem ven a vytváří nižší tlak, který vtahuje palivo do komory ze sacího ventilu. Tato čerpadla mohou pracovat v rozmezí 250 až 1 800 barů (3 625 až 26 000 psi). Protože jsou spojena s vačkovým hřídelem, je výtlačný tlak těchto čerpadel konstantní, ale rychlost, s jakou čerpají, přímo souvisí s otáčkami motoru za minutu (rpm).

Obě čerpadla vytvářejí podtlak, který nasává palivo do potrubí. Nízký tlak mezi čerpadlem a palivovou nádrží však může v kombinaci s teplem z motoru a/nebo horkým počasím způsobit odpařování paliva v přívodním potrubí. To má za následek hladovění paliva, protože palivové čerpadlo, určené k čerpání kapaliny, nikoliv par, není schopno nasát do motoru více paliva, což způsobí zastavení motoru. Tento stav se liší od tzv. vapor lock, kdy při vysokém zahřátí motoru na tlakové straně čerpadla (mezi čerpadlem a karburátorem) dochází k varu paliva v potrubí, což rovněž vede k tomu, že motor nemá dostatek paliva pro svůj chod. Mechanická automobilová palivová čerpadla obvykle nevytvářejí o mnoho více než 10-15 psi, což je pro většinu karburátorů více než dost.

Úpadek mechanických čerpadelEdit

S přechodem motorů od karburátorů ke vstřikování paliva byla mechanická palivová čerpadla nahrazena elektrickými palivovými čerpadly, protože systémy vstřikování paliva pracují účinněji při vyšších tlacích paliva (40-60 psi), než mohou vytvářet mechanická membránová čerpadla. Elektrická palivová čerpadla jsou obvykle umístěna v palivové nádrži, aby se palivo v nádrži využívalo k chlazení čerpadla a aby byl zajištěn stálý přísun paliva.

Další výhodou palivového čerpadla umístěného v nádrži je, že sací čerpadlo u motoru by mohlo nasávat vzduch přes (obtížně diagnostikovatelný) vadný spoj hadice, zatímco netěsný spoj v tlakovém potrubí se projeví okamžitě. Potenciální nebezpečí palivového čerpadla namontovaného v nádrži spočívá v tom, že všechna palivová potrubí od nádrže k motoru jsou pod (vysokým) tlakem. Jakákoli netěsnost se snadno odhalí, ale je také nebezpečná.