Bomba de combustível mecânica, montada na cabeça do cilindro
Prior à adopção generalizada da injecção electrónica de combustível, a maior parte dos motores de automóveis construídos com carburador utilizavam bombas de combustível mecânicas para transferir combustível do depósito para as taças de combustível do carburador. As duas bombas de alimentação de combustível mais utilizadas são as bombas mecânicas do tipo diafragma e êmbolo. As bombas de diafragma são um tipo de bomba de deslocamento positivo. As bombas de diafragma contêm uma câmara de bomba cujo volume é aumentado ou diminuído pela flexão de um diafragma flexível, semelhante à ação de uma bomba de pistão. Uma válvula de retenção está localizada nas portas de entrada e saída da câmara da bomba para forçar o combustível a fluir em apenas uma direção. Os projetos específicos variam, mas na configuração mais comum, estas bombas são tipicamente aparafusadas no bloco ou no cabeçote do motor, e o eixo de comando do motor tem um lóbulo excêntrico extra que opera uma alavanca na bomba, seja diretamente ou através de uma haste de empurrar, puxando o diafragma para o centro morto inferior. Ao fazer isso, o volume dentro da câmara da bomba aumentou, causando a diminuição da pressão. Isto permite que o combustível seja empurrado para dentro da bomba a partir do tanque (causado pela pressão atmosférica que age sobre o combustível no tanque). O movimento de retorno do diafragma ao centro morto superior é realizado por uma mola de diafragma, durante o qual o combustível na câmara da bomba é espremido através da porta de saída e para dentro do carburador. A pressão na qual o combustível é expelido da bomba é assim limitada (e portanto regulada) pela força aplicada pela mola do diafragma.
O carburador contém tipicamente uma boia flutuante na qual o combustível expelido é bombeado. Quando o nível de combustível no flutuador excede um determinado nível, a válvula de entrada para o carburador fecha-se, impedindo a bomba de combustível de bombear mais combustível para o carburador. Neste ponto, qualquer combustível restante dentro da câmara da bomba é retido, não podendo sair pela porta de entrada ou de saída. O diafragma continuará a permitir a pressão no diafragma e, durante a rotação subsequente, o excêntrico puxará o diafragma de volta ao ponto morto inferior, onde permanecerá até a válvula de entrada do carburador reabrir.
Porque um lado do diafragma da bomba contém combustível sob pressão e o outro lado está ligado ao cárter do motor, se o diafragma se partir (uma falha comum), pode derramar combustível para dentro do cárter. A capacidade da bomba de combustível, tanto mecânica como elétrica, é medida em psi (que significa libras por polegada quadrada). Normalmente, esta unidade é a medida geral de pressão, mas tem um significado ligeiramente diferente, quando se fala de bombas de combustível.
Diagrama da bomba de combustível tipo diafragma
Bomba de combustível tipo êmboloEditar
Bombas tipo êmbolo são um tipo de bomba de deslocamento positivo que contém uma câmara de bomba cujo volume é aumentado e/ou diminuído por um êmbolo que entra e sai de uma câmara cheia de combustível com válvulas de entrada e saída de verificação. É semelhante ao de uma bomba de pistão, mas a vedação de alta pressão é estacionária enquanto o êmbolo cilíndrico liso desliza através da vedação. Estas bombas normalmente funcionam a uma pressão mais alta do que as bombas do tipo diafragma. Os projetos específicos variam, mas na configuração mais comum, estas bombas são montadas na lateral da bomba de injeção e acionadas pelo eixo de comando de válvulas, seja diretamente ou através de uma haste de empurrar. Quando o eixo de comando de válvulas está no centro morto superior, o êmbolo acaba de empurrar o combustível através da válvula de descarga. Uma mola é utilizada para puxar o êmbolo para fora criando uma pressão mais baixa puxando o combustível para dentro da câmara a partir da válvula de entrada. Estas bombas podem funcionar entre 250 e 1.800 bar (3.625 e 26.000 psi). Por estar ligada à árvore de cames, a pressão de descarga destas bombas é constante, mas a velocidade a que bombeiam está directamente correlacionada com as rotações por minuto (rpm) do motor.
Bambas criam uma pressão negativa para puxar o combustível através das linhas. No entanto, a baixa pressão entre a bomba e o tanque de combustível, em combinação com o calor do motor e/ou o tempo quente, pode fazer com que o combustível se vaporize na linha de alimentação. Isto resulta em fome de combustível, pois a bomba de combustível, projetada para bombear líquido, não vapor, é incapaz de sugar mais combustível para o motor, causando a paralisação do motor. Esta condição é diferente do bloqueio do vapor, onde o calor elevado do motor no lado pressurizado da bomba (entre a bomba e o carburador) ferve o combustível nas linhas, também fazendo o motor passar fome de combustível suficiente para funcionar. As bombas mecânicas de combustível automotivo geralmente não geram muito mais do que 10-15 psi, o que é mais do que suficiente para a maioria dos carburadores.
Declínio das bombas mecânicasEditar
Como os motores se afastaram dos carburadores e em direção à injeção de combustível, as bombas mecânicas de combustível foram substituídas por bombas elétricas de combustível, porque os sistemas de injeção de combustível operam mais eficientemente a pressões de combustível mais altas (40-60 psi) do que as bombas mecânicas de diafragma podem gerar. As bombas de combustível eléctricas estão geralmente localizadas no tanque de combustível, de modo a utilizar o combustível no tanque para arrefecer a bomba e garantir um abastecimento constante de combustível.
Outra vantagem de uma bomba de combustível montada no tanque é que uma bomba de sucção no motor pode aspirar ar através de uma ligação de mangueira defeituosa (difícil de diagnosticar), enquanto que uma ligação com fugas numa linha de pressão se mostrará imediatamente. Um perigo potencial de uma bomba de combustível montada no tanque é que todas as linhas de combustível estejam sob (alta) pressão, desde o tanque até o motor. Qualquer vazamento será facilmente detectado, mas também é perigoso.