Mechaniczna pompa paliwowa, montowana w głowicy cylindra
Przed powszechnym zastosowaniem elektronicznego wtrysku paliwa w większości gaźnikowych silników samochodowych stosowano mechaniczne pompy paliwowe do przenoszenia paliwa ze zbiornika paliwa do misek paliwowych gaźnika. Dwie najczęściej stosowane pompy podające paliwo to pompy mechaniczne typu membranowego i nurnikowego. Pompy membranowe są rodzajem pompy wyporowej. Pompy membranowe zawierają komorę pompy, której objętość jest zwiększana lub zmniejszana przez naprężenie elastycznej membrany, podobnie jak w przypadku pompy tłokowej. Zawór zwrotny jest umieszczony zarówno na wlocie, jak i na wylocie komory pompy, aby wymusić przepływ paliwa tylko w jednym kierunku. Konkretne projekty różnią się, ale w najbardziej powszechnej konfiguracji, pompy te są zazwyczaj przykręcone do bloku silnika lub głowicy, a wałek rozrządu silnika ma dodatkowy mimośrodowy płat, który działa dźwigni na pompę, albo bezpośrednio lub za pomocą popychacza, ciągnąc membranę do dolnego martwego punktu. W ten sposób objętość wewnątrz komory pompy wzrosła, powodując spadek ciśnienia. Umożliwia to przepychanie paliwa ze zbiornika do pompy (spowodowane ciśnieniem atmosferycznym działającym na paliwo w zbiorniku). Ruch powrotny membrany do górnego martwego punktu jest realizowany przez sprężynę membrany, podczas którego paliwo znajdujące się w komorze pompy jest przeciskane przez króciec wylotowy do gaźnika. Ciśnienie, przy którym paliwo jest wydalane z pompy jest w ten sposób ograniczone (a zatem regulowane) przez siłę przyłożoną przez sprężynę membranową.
Gaździk zazwyczaj zawiera miskę pływakową, do której pompowane jest wydalone paliwo. Kiedy poziom paliwa w misce pływakowej przekracza pewien poziom, zawór wlotowy do gaźnika zamknie się, uniemożliwiając pompie paliwowej pompowanie więcej paliwa do gaźnika. W tym momencie wszelkie pozostałości paliwa wewnątrz komory pompy zostają uwięzione, nie mogąc wydostać się przez króciec wlotowy lub wylotowy. Membrana będzie nadal umożliwiać ciśnienie do membrany, a podczas kolejnych obrotów, mimośród będzie ciągnąć membranę z powrotem do dolnego martwego punktu, gdzie pozostanie aż do zaworu wlotowego do gaźnika ponownie otwiera.
Ponieważ jedna strona membrany pompy zawiera paliwo pod ciśnieniem, a druga strona jest podłączona do skrzyni korbowej silnika, jeśli membrana pęka (częsta awaria), może wyciekać paliwo do skrzyni korbowej. Pojemność zarówno mechanicznej i elektrycznej pompy paliwa jest mierzona w psi (co oznacza funtów na cal kwadratowy). Zazwyczaj jednostka ta jest ogólną miarą ciśnienia, jednak ma ona nieco inne znaczenie, gdy mowa o pompach paliwowych.
Diagram pompy paliwowej typu membranowego
Pompa paliwowa typu nurnikowegoEdit
Pompy typu nurnikowego są rodzajem pomp wyporowych, które zawierają komorę pompy, której objętość jest zwiększana i / lub zmniejszana przez tłok poruszający się w i z komory pełnej paliwa z zaworami wlotowymi i wylotowymi typu stop-check. Jest to podobne do pompy tłokowej, ale uszczelnienie wysokociśnieniowe jest nieruchome, podczas gdy gładki, cylindryczny tłok przesuwa się przez uszczelnienie. Pompy te zazwyczaj pracują przy wyższym ciśnieniu niż pompy typu membranowego. Konkretne konstrukcje różnią się, ale w najbardziej powszechnej konfiguracji, pompy te są montowane z boku pompy wtryskowej i napędzane przez wałek rozrządu, bezpośrednio lub za pomocą popychacza. Gdy krzywka wałka rozrządu znajduje się w górnym martwym punkcie, tłok właśnie skończył przepychać paliwo przez zawór tłoczący. Sprężyna jest używana do wyciągania tłoka na zewnątrz, tworząc niższe ciśnienie wciągające paliwo do komory z zaworu wlotowego. Pompy te mogą pracować pod ciśnieniem od 250 do 1800 barów (3 625 do 26 000 psi). Ponieważ jest on podłączony do wałka rozrządu, ciśnienie tłoczenia tych pomp jest stała, ale szybkość, z jaką pompuje jest bezpośrednio skorelowane z obrotów na minutę (rpm) silnika.
Obydwie pompy tworzą podciśnienie, aby wyciągnąć paliwa przez linie. Jednakże, niskie ciśnienie między pompą a zbiornikiem paliwa, w połączeniu z ciepłem z silnika i / lub gorącej pogody, może spowodować odparowanie paliwa w linii zasilającej. Powoduje to zagłodzenie paliwa, ponieważ pompa paliwowa, zaprojektowana do pompowania cieczy, a nie pary, nie jest w stanie zasysać więcej paliwa do silnika, powodując jego zgaśnięcie. Ten stan różni się od blokady pary, gdzie wysokie ciepło silnika po stronie ciśnieniowej pompy (między pompą a gaźnikiem) gotuje paliwo w przewodach, również zagładzając silnik z wystarczającej ilości paliwa do pracy. Mechaniczne samochodowe pompy paliwa zazwyczaj nie generują więcej niż 10-15 psi, co jest więcej niż wystarczające dla większości gaźników.
Schyłek pomp mechanicznychEdit
As engines moved away from carburetors and towards fuel injection, mechanical fuel pumps were replaced with electric fuel pumps, because fuel injection systems operate more efficiently at higher fuel pressures (40-60 psi) than mechanical diaphragm pumps can generate. Elektryczne pompy paliwa są zazwyczaj umieszczone w zbiorniku paliwa, w celu wykorzystania paliwa w zbiorniku do chłodzenia pompy i zapewnienia stałego dopływu paliwa.
Inną zaletą pompy paliwa zamontowanej w zbiorniku jest to, że pompa ssąca przy silniku może zasysać powietrze przez (trudne do zdiagnozowania) wadliwe połączenie węża, podczas gdy nieszczelne połączenie w linii ciśnieniowej pokaże się natychmiast. Potencjalnym zagrożeniem związanym z pompą paliwową montowaną w zbiorniku jest to, że wszystkie przewody paliwowe są pod (wysokim) ciśnieniem, od zbiornika do silnika. Każda nieszczelność zostanie łatwo wykryta, ale jest również niebezpieczna.