機械式燃料ポンプ、シリンダーヘッドに装着
電子燃料噴射が普及する以前、ほとんどの気化式自動車エンジンでは燃料タンクからキャブレターの燃料ボウルに燃料を移すために機械式の燃料ポンプを使用していました。 燃料供給ポンプには、ダイヤフラム式とプランジャー式の機械式があり、最も広く使用されているのはダイヤフラム式です。 ダイアフラムポンプは容積式ポンプの一種である。 ダイヤフラムポンプは、ピストンポンプと同様に、柔軟なダイヤフラムの撓みによって容積が増減するポンプ室を備えている。 ポンプ室の入口と出口には逆止弁があり、燃料が一方向にしか流れないようになっている。 具体的な設計は様々だが、最も一般的な構成は、これらのポンプがエンジンブロックまたはヘッドにボルト止めされ、エンジンのカムシャフトには偏心ローブが追加され、この偏心ローブが直接またはプッシュロッドを介してポンプのレバーを操作し、ダイアフラムを下死点まで引き寄せる。 そうすると、ポンプ室内の容積が増え、圧力が低下する。 これにより、タンクからポンプに燃料が押し込まれる(タンク内の燃料に大気圧が作用することが原因)。 ダイアフラムの上死点への復帰動作はダイアフラムスプリングによって行われ、その間にポンプ室内の燃料は出口ポートからキャブレターへと押し出される。
キャブレターには通常フロートボウルがあり、そこに排出された燃料がポンプで送り込まれる。 フロートボウル内の燃料レベルがあるレベルを超えると、キャブレターへの入口バルブが閉じ、燃料ポンプがキャブレターにさらに燃料を送り込むのを防ぎます。 このとき、ポンプ室内に残っている燃料は、吸入ポートや吐出ポートから出ることができず、閉じ込められた状態になります。 ダイアフラムには圧力がかかり続け、その後の回転中に偏心がダイアフラムを下死点まで引き戻し、キャブレターへの入口バルブが再び開くまでそこに留まります。
ポンプのダイアフラムの片側には圧力下の燃料が含まれており、もう片側はエンジンのクランクケースに接続されているので、ダイアフラムが裂けると(よくある故障)クランクケースに燃料が漏れ出すことがあるのです。 機械式、電動式燃料ポンプの容量はpsi(pounds per square inchの略)単位で測定されます。 通常、この単位は一般的な圧力の測定値ですが、燃料ポンプについて語る場合、少し異なる意味を持ちます。
ダイアフラム式燃料ポンプ図
プランジャー式燃料ポンプ編集
プランジャー式ポンプは、吸入と吐出のストップチェックバルブを備えた燃料の入ったチャンバーにプランジャーが入って移動し、そのボリュームが増加または減少するポンプチャンバーを含む容積置換ポンプの一種である。 ピストンポンプと似ていますが、高圧シールは静止しており、滑らかな円筒形のプランジャーはシール内をスライドします。 これらのポンプは通常、ダイヤフラム型ポンプよりも高圧で運転されます。 具体的な設計はさまざまですが、最も一般的な構成では、これらのポンプは噴射ポンプの側面に取り付けられ、カムシャフトによって直接またはプッシュロッドを介して駆動されます。 カムシャフトのローブが上死点にあるとき、プランジャーはちょうど燃料を吐出バルブに押し出し終えたところである。 プランジャーはスプリングによって外側に引っ張られ、吸入バルブからチャンバー内に燃料を吸い込む圧力が低くなっています。 これらのポンプは、250~1,800バール(3,625~26,000psi)の範囲で作動します。 カムシャフトに接続されているので、これらのポンプの吐出圧力は一定ですが、ポンプの回転数はエンジンの毎分回転数(rpm)に直接相関しています。
両方のポンプは、ラインを通して燃料を引き出すために負圧を作り出します。 しかし、ポンプと燃料タンクの間の低圧は、エンジンからの熱および/または暑い気候との組み合わせで、供給ライン内で燃料を気化させる可能性があります。 その結果、燃料ポンプは液体ではなく蒸気を送り出すように設計されているため、エンジンに多くの燃料を送り込むことができず、エンジンがストールしてしまうのです。 この状態はベーパーロックとは異なり、ポンプの圧力が高い側(ポンプとキャブレターの間)のエンジン熱がライン内の燃料を沸騰させ、エンジンが動くのに十分な燃料が供給されなくなる状態です。 そのため、このような弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順の弊順で、弊順の弊順の弊順が弊順の弊順より高い唹唹唹で唹を鞭ける。
タンク内にマウントされた燃料ポンプのもう一つの利点は、エンジンでの吸引ポンプは(診断が困難な)不良ホース接続を通して空気を吸い込む可能性があるが、圧力ラインでのリーク接続はすぐにその姿を現すということである。 タンクマウント型燃料ポンプの潜在的な危険性は、タンクからエンジンまで、すべての燃料パイプが(高圧)下にあることです。 漏れがあれば簡単に発見できますが、危険でもあります
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