Mechanisches Prinzip der Ölpumpe
Öl Saugdruck Öl
Die Ölansaugung und der Öldruck der Einspritzpumpe werden durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens in der Kolbenhülse gesteuert. Befindet sich der Kolben in der unteren Position, öffnen sich die beiden Ölbohrungen in der Kolbenhülse. Der Hohlraum der Kolbenhülse steht mit dem Ölkanal im Pumpenkörper in Verbindung, wodurch Kraftstoff schnell in die Ölkammer gelangt. Sobald der Nocken auf der Rolle des Rollenkörpers aufliegt, hebt sich der Kolben. Er bewegt sich vom Kolbenanfang nach oben, bis die Ölbohrung durch die obere Kolbenstirnfläche verschlossen wird. Während dieser Zeit wird durch die Kolbenbewegung der Kraftstoff aus der Ölkammer gepresst und fließt in den Ölkanal. Dieser Hub wird als Vorlauf bezeichnet. Verschließt der Kolben die Ölbohrung, beginnt der Ölpressvorgang. Beim Anheben des Kolbens steigt der Öldruck in der Ölkammer stark an. Übersteigt der Druck die Federkraft des Ölauslassventils und den oberen Öldruck, wird das Ölventil geöffnet, und der Kraftstoff wird in die Ölleitung gepresst und zum Einspritzventil geleitet.
Der Zeitpunkt, an dem die Öleinlassöffnung an der Kolbenhülse durch die obere Kolbenstirnfläche vollständig verschlossen ist, wird als theoretischer Ölzufuhrbeginn bezeichnet. Bewegt sich der Kolben weiter nach oben, wird die Ölzufuhr fortgesetzt, und der Öldruckaufbau hält an, bis die Schrägfläche des Kolbens die Ölbohrung öffnet. Öffnet sich die Ölbohrung, fließt das Hochdrucköl aus der Ölkammer durch die Längsnut am Kolben und die Ölrücklauföffnung an der Kolbenhülse zum Ölkanal im Pumpenkörper. Zu diesem Zeitpunkt sinkt der Öldruck in der Ölkammer der Kolbenhülse rapide ab. Das Ölauslassventil fällt unter dem Einfluss des Öldrucks in der Feder und den Hochdruckleitungen auf den Ventilsitz zurück, und der Injektor stoppt sofort die Ölverspritzung. Obwohl sich der Kolben weiter nach oben bewegt, wird die Ölzufuhr unterbrochen. Der Zeitpunkt, an dem die Ölrücklauföffnung an der Kolbenhülse durch die Schrägfläche des Kolbens geöffnet wird, wird als theoretischer Ölzufuhrendpunkt bezeichnet. Während der gesamten Aufwärtsbewegung des Kolbens erfolgt der Öldruckvorgang nur im mittleren Teil des Hubs, der als effektiver Hub des Kolbens bezeichnet wird.
Kraftstoffkontrolle
Um den Lastanforderungen des Dieselmotors gerecht zu werden, muss die Kraftstoffzufuhr der Einspritzpumpe im Bereich von maximaler Kraftstoffzufuhr (Volllast) bis Null (Stopp) regelbar sein. Die Regelung der Kraftstoffzufuhr erfolgt über die Zahnstange und die Drehhülse, wodurch alle Kolben der Einspritzpumpe gleichzeitig rotieren. Beim Rotieren des Kolbens bleibt der Startzeitpunkt der Ölzufuhr unverändert, während sich der Endzeitpunkt der Ölzufuhr aufgrund der veränderten Position der Ölrücklaufbohrung der Kolbenhülse auf der Kegelseite des Kolbens ändert. Mit dem unterschiedlichen Drehwinkel des Kolbens ändert sich sein effektiver Hub, und auch die Ölzufuhr ändert sich.
Je größer der Drehwinkel des Kolbens bei fehlender Ölzufuhr (Pegel 1) ist, desto größer ist der Abstand zwischen der oberen Stirnfläche des Kolbens und der Hypothenuse der Ölrücklaufbohrung der offenen Zündkerzenhülse und desto größer ist die Ölzufuhr. Bei einem kleinen Drehwinkel des Kolbens beginnt die Ölabschaltung früher und die Ölzufuhr ist geringer. Beim Abstellen des Dieselmotors muss die Ölzufuhr unterbrochen werden. Deshalb kann die Längsnut am Kolben zur Ölrücklaufbohrung direkt gegenüber der Kolbenhülse gedreht werden. Zu diesem Zeitpunkt ist während des gesamten Kolbenhubs der Kraftstoff in der Kolbenhülse durch die Längsnut und die Ölrücklaufbohrung in den Ölkanal zurückgeflossen. Es entsteht kein Öldruck und die Ölzufuhr ist gleich Null. Wenn sich der Kolben dreht, wird die Zeit zum Ändern des Ölzufuhrendpunkts genutzt, um die Ölzufuhr anzupassen. Dies wird als Methode zur Anpassung des Ölzufuhrendpunkts bezeichnet.
Die Ölversorgung der Ölpumpe muss den Anforderungen des Dieselmotors unter verschiedenen Betriebsbedingungen gerecht werden. Je nach den Anforderungen des Dieselmotors muss die Ölpumpe sicherstellen, dass die Ölversorgung jedes Zylinders gleichzeitig startet, d. h. der Ölzufuhrwinkel konstant ist. Außerdem muss die Ölzufuhrdauer gleichbleibend sein. Die Ölzufuhr muss schnell starten und schnell und sauber stoppen, um Tropfenbildung zu vermeiden. Abhängig von der Form des Brennraums und der Gemischbildung muss die Ölpumpe den Injektoren Kraftstoff mit ausreichend Druck zuführen, um eine gute Zerstäubungsqualität zu gewährleisten.
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