Pompa Enjektörün Çalışması ve Parçaları (Resimli - Animasyonlu Detaylı Anlatım)



enjektör pompa
(Pompa Enjektör)


Pompa Enjektör Nedir ? Nasıl Çalışır ?

Pompa-Enjektör ünitesi; yakıt pompası, kumanda ünitesi ve enjektör memesinin tek bir yapıda toplandığı enjeksiyon pompasıdır. Pompa enjektöre, "birim enjektör" de denir.
Motorun her silindiri için bir pompa-enjektör ünitesi (birim enjektör) bulunur. Aşağıdaki resimde pompa enjektör görülmektedir.



(Pompa Enjektörün Motordaki Yeri)



(Pompa Enjektörün Temel Kısımları )


Pompa Enjektör ünitesi, eksantrik mili tarafından çalıştırılır. Eksantrik milinde, pompa enjektörler için fazladan özel şekilli birer tane kam vardır. Kamlar külbütöre, külbütör de pompa enjektöre hareket verir.

(Pompa Enjektörün Tahrik Edilmesi)


(Pompa Enjektöre Hareket Verilmesi: Eksantrik mili--> Külbütör--> Pompa pistonu)


Birim Enjektör Sistemi (UIS: Unit Injector System), pompa-meme sistemi olarak da bilinir. 
Pompa enjektör ağır ve orta büyüklükteki ticari taşıtlarda kullanır.
8 -16 silindirli motorlarda da kullanılır. 

Enjektör pompa sisteminin görevleri nelerdir?

Enjektör pompa sisteminin görevleri şunlardır:
Ø Enjeksiyon için gerekli yüksek basıncı üretmek,
Ø Yakıtı doğru zamanda doğru miktarda püskürtmek,
Ø Püskürtmeyi çabuk başlatıp çabuk bitirmektir. 

_________________________________________________________________________

Pompa Enjektör Sisteminin Parçaları:

Ø Pompa pistonu
Ø Pompa pistonu geri getirme yayı
Ø Selenoid valf pimi
Ø Enjektör pompa valfi
Ø Yüksek basınç odası
Ø Sızdırma pistonu
Ø Enjektör meme yayı
Ø Enjektör meme iğnesi 


_________________________________________________________________________

Pompa Enjektör Selenoid Valfi 

Selenoid valf, enjektör-pompa üzerinde bulunur.
Basma başlangıcı ve enjeksiyon miktarı, motor elektronik kontrol ünitesi tarafından enjektör-pompa selenoid valfleri üzerinden kontrol edilir.

Enjektör pompanın farklı versiyonlarında, selenoid valf yerine piezo valf de kullanılmaktadır.


Basma Başlangıcı:
Motor EKÜ’si, silindirlerdeki enjektör-pompalarından birini harekete geçirdiği andan itibaren, manyetik bobinin selenoid valf pimi, yuvasına doğru bastırılır ve yakıtın, enjektör-pompa ünitesinin yüksek basınç odasına giden yolunu kapatır. Bundan sonra enjeksiyon işlemi başlar.

Enjeksiyon Miktarı:
Enjeksiyon miktarı, selenoid valfin çalıştırılma zamanı tarafından belirlenir.
Enjektör-pompa valfi kapalı olduğu sürece, yanma odasına yakıt püskürtülür.

Sinyalin Kesilme Etkisi:
Bir pompa-enjektör valfi devre dışı kalırsa motor düzgün çalışmaz, güç düşer.
Pompa-enjektör valfinin ikinci bir güvenlik fonksiyonu da vardır.
Ø Valf açık kalırsa enjektör-pompa ünitesinde bir basınç oluşturulamaz.
Ø Valf kapalı kalırsa enjektör-pompa ünitesinin yüksek basınç odası artık yakıtla dolmaz. Her iki durumda da silindirin içine hiç yakıt püskürtülmez. 


Selenoid Valfi Akımının Kontrolü:     
Enjeksiyon işlemi, bir enjektör-pompa valfinin çalıştırılmasıyla başlar.
Bu sırada bir manyetik alan oluşur, akım şiddeti artar ve valf kapanır. Selenoid valf piminin yuvasına bastırılması sırasında, akımın akışında göze çarpan bir dalgalanma görülür. Bu dalgalanma, Enjeksiyon Periyodunun Başlangıcı BIP (Beginning of Injection Period) olarak adlandırılır.
BIP, enjektör-pompa valfinin ne zaman tam olarak kapanacağını, ve böylece pompalama işleminin ne zaman başlayacağını, motor elektronik kontrol ünitesine sinyal hâlinde bildirir. 


Selenoid Valfindeki Akımın Akışı:

Valf kapalı olduğunda akım şiddeti, sabit bir durma akımı değerine düşer. İstenen pompalama süresine erişilmişse çalışma biter ve valf açılır. Pompa-Enjektör valfinin ve BIP (enjeksiyon periyodu başlangıcı) gerçek kapanma noktası, valfin bir sonraki enjeksiyon için ne zaman çalıştırılacağının hesaplanması amacıyla motor kontrol ünitesi tarafından algılanır. Pompalama başlangıcının mevcut değeri, motor kontrol ünitesindeki olması gereken değerden sapıyorsa, valfin çalışma başlangıcı düzeltilir.

Valfin fonksiyonel arızalarının tespit edilebilmesi için supap kapanma bölgesi (BIP) motorun elektronik kontrol ünitesi tarafından kontrol edilir. BIP, sorunsuz bir çalışmada kontrol sınırının içinde yer alır. Fonksiyonel bir arıza olması durumunda, BIP kontrol sınırının dışına çıkar. Bu durumda pompalama başlangıcı, bilinen sabit bir değer aracılığıyla kontrol edilir. Herhangi bir düzenleme mümkün değildir. Pompa enjektör ünitesinde hava varsa, selenoid valf pimi kapanırken daha küçük bir direnç oluşur. Valf, daha hızlı kapanır ve BIP beklenenden daha önceki bir noktada ortaya çıkar. Bu durumda otomatik teşhiste “kontrol sınırı aşıldı” mesajı çıkar.
_________________________________________________________________________

POMPA ENJEKTÖR SİSTEMİNDE KULLANILAN BESLEME POMPASI


Besleme pompası silindir kapağında, vakum pompasının hemen arkasında bulunur.

Besleme Pompasının Görevi; yakıtı depodan alarak enjektör- pompa ünitelerine iletmektir.
Her iki pompa da eksantrik mili tarafından birlikte tahrik edilir ve bu nedenle ikili pompa olarak adlandırılır.

Aşağıda besleme pompasının resmi görülmektedir:

(Besleme Pompası)


vakum pompası
(Besleme Pompasının Motor Üzerindeki Yeri)

Besleme pompası, durdurma kanatçıklarına sahip bir pompadır. Bu yapıda durdurma kanatçıkları, bir yay kuvvetiyle rotora doğru bastırılır. Bunun avantajı, pompanın henüz düşük devirlerde bile yakıt pompalamasıdır. Kanat hücreli pompalar, devir sayısının bu hücrelerin statördeki kaçma kuvvetini yenecek kadar yüksek olduğu zaman yakıt emer. Pompanın içindeki yakıt hareketi, yakıt deposu boş olsa bile rotorda daima yakıt olacak
şekilde gerçekleşir. Böylece kendi kendine yürüyen bir emme işlemi gerçekleşir.

(Besleme Pompasının Kısımları)


Besleme Pompasının Çalışması:

Besleme pompası, hacmin, emme işlemiyle arttırılması ve pompalama işlemiyle azaltılması prensibiyle çalışır.
Yakıt, her defasında aynı anda iki odaya emilir ve iki odadan pompalanır. Emme ve pompalama odaları, durdurma kanatçıkları ile ayrılmıştır.
Yakıt birinci oda tarafından emilir ve daha önce üçüncü oda tarafından emilmiş olan yakıt dördüncü oda tarafından pompalanır. Birinci odanın hacmi, rotorun dönmesiyle artar. Bu sırada dördüncü odanın hacmi azalarak yakıt sıkıştırılır ve sıkışan yakıtın basıncı artar.


Besleme pompası nasıl çalışır? Animasyon-Video:
                                   (Tam ekran yapabilirsiniz)
(Animasyon durdurulamaz, bittiğinde baştan başlar)
_________________________________________________________________________
Dağıtıcı Boru

Silindir kapağındaki yakıt kanalının içinde bir dağıtıcı boru bulunur.
Bu borunun görevi, yakıtı pompa enjektör ünitelerine eşit olarak dağıtmaktır.


Besleme pompası, yakıtı silindir kapağındaki ileri hareket kanalına pompalar.
Yakıt, dağıtıcı borunun iç tarafında, birinci silindir yönünde ilerler. Yakıt, dağıtıcı boru ve silindir başı bükümündeki yüzük boşluğunun içine gelir. Burada enjektör- pompa üniteleri tarafından ileri hareket kanalına geri itilmiş olan sıcak yakıtla karışır. Böylece tüm silindirlerdeki yakıt kanallarında eşit bir sıcaklık oluşur. Tüm enjektör-pompa üniteleri aynı miktar yakıtla beslenir. Böylece motorun düzgün çalışması sağlanmış olur.

(Dağıtıcı Borudaki Sıcak ve Soğuk Yakıtın Karşılaşması)

Dağıtıcı boru olmasaydı pompa-enjektör ünitelerindeki yakıt sıcaklığı eşit olmayacaktı.
Eşit sıcaklıkta olmayan yakıt sebebiyle, Pompa enjektörler farklı miktarda farklı miktarda yakıtla beslenir. Bunun sonucunda motor düzgün çalışmaz ve ön silindirlerde yakıt sıcaklığı çok yüksek olurdu.
_________________________________________________________________________

POMPA ENJEKTÖRÜN ÇALIŞMASI


Dolum Aşaması (Pompa Enjektörün Basınç Odasına Yakıtın Dolması)

(Yakıtın Yüksek Basınç Odasına Dolması)

Yakıtın yüksek basınç odasına alınması işleminde, pompa pistonu, piston yayının kuvveti sebebiyle yukarı hareket eder ve yüksek basınç odasının hacmini arttırır.
Enjektör-pompa için kullanılan selenoid valf, hareketine başlamaz.
Selenoid valf pimi hareketsizdir ve besleme pompası tarafından gönderilen yakıtın yüksek basınç odasına akmasına izin verir.
Yakıt, ileri hareket kanalındaki basınç nedeniyle yüksek basınç odasına hızla dolar.

Pompa Pistonunun Yukarı Hareketi (Dolum)


(Pompa Pistonunun Yukarı Hareketi)

Pompa enjektör animasyon anlatım:
                                   (Tam ekran yapabilirsiniz)
(Yakıtın yüksek basınç odasına dolması)




Ön Enjeksiyon



Ön (Pilot) Enjeksiyon İşlemi:
Verimli bir yanma için, yakıtın doğru miktarda, doğru zamanda ve yüksek bir basınçla püskürtülmesi gerekir.
Motorda yanma sonucunda meydana gelen sesi azaltmak ve daha iyi bir yanma işlemi elde etmek için, asıl enjeksiyonun başlamasından önce düşük basınçlı az miktarda yakıt yanma odasının içerisine püskürtülür.


Bu püskürtme, ön enjeksiyon olarak adlandırılır.

Pompa Enjektör Ön Enjeksiyon Animasyon:
                                                    (Tam ekran yapabilirsiniz)




Tutuşma gecikmesi; enjeksiyonun başlangıcıyla, yanma odasındaki basıncın artmaya başlaması (yanmanın başlangıcı) arasındaki süredir.


Bu süre zarfında büyük miktarda yakıt püskürtülmesi, basıncın aşırı hızla yükselmesine ve sonuçta aşırı yüksek yanma sesine neden olabilir.

(Ön Enjeksiyonun Başlaması)

Ön enjeksiyon işleminde, az miktardaki yakıtın yanmasıyla yanma odasındaki basınç ve sıcaklık artar.
Bu, asıl enjeksiyon miktarının hızlı bir şekilde tutuşması için gerekli ortamı hazırlar ve böylece ateşleme avansını azaltır.
Ateşleme avansının az olması, bir dizel motordaki yanma işlemi için önemlidir.

Ön enjeksiyon, ön ve asıl enjeksiyon arasındaki enjeksiyon molası, yanma odasındaki basıncın ani artmasını engeller, bunun yerine kademeli olarak artmasını sağlar.
Sonuç olarak düşük yanma gürültüsü ve daha az zararlı emisyonlar elde edilir.

Pompa pistonu, kam tarafından aşağıya doğru bastırılır. Böylece yakıtı yüksek basınç odasından, yakıt ileri hareket kanalına doğru akmaya zorlar.
Enjeksiyon işlemi, ECU tarafından başlatılır. ECU, enjektör-pompa valfine kumanda ederek, valf pimi, yuvasına doğru bastırılır ve yüksek basınç odasından hazneye giden yolu kapatır. Böylece yüksek basınç odasında basınç oluşmaya başlar. Yakıtın basıncı 180 bara ulaştığı zaman, enjektör meme yayının kuvvetinden daha büyük olacağı için enjektör meme pimi, yukarı kalkar ve ön enjeksiyon işlemi başlar.

Ön (Pilot) Enjeksiyon İşleminin Sona Ermesi:
Ön enjeksiyon sırasında pompa pistonunun sıkıştırdığı yakıt, enjektör memesinden püsküren yakıttan daha fazla olduğu için, yakıt basıncı artar.
Yükselen basınç nedeniyle sızdırma pistonu, meme yayını sıkıştırarak, aşağı doğru hareket eder ve yüksek basınç odasındaki hacmi artırır. Yüksek basınç odasındaki hacmin artmasından dolayı, basınç kısa bir süre için düşer ve meme yayı, meme pimini (enjektör iğnesini) iterek meme deliklerinin kapanmasını sağlar. Böylece ön enjeksiyon işlemi sona erdirilir.

Sızdırma pistonunun aşağı doğru hareketi,
 meme yay basıncını artırarak, meme piminin sonraki aşama olan, asıl enjeksiyonda, bir kez daha açılabilmesi için, ön enjeksiyondakinden daha büyük bir yakıt basıncına gerek duymasını sağlar.

Ön enjeksiyon işleminde meme piminin yukarı kalkması, hidrolik bir yastık aracılığıyla yumuşatılır. Böylece enjeksiyon miktarının süresi ve basıncı ayarlanabilir. Tüm strokun ilk üçte birlik bölümünde meme pimi sönümlenmeden açılır. Bu sırada ön enjeksiyon miktarı yanma odasına püskürtülür .

Amortisör pistonu, meme gövdesinin deliğine girdiği andan itibaren, yakıt, meme piminin üzerinden sadece küçük bir sızıntı aralığından meme yayı odasına girebilir. Böylece meme piminin ön enjeksiyon esnasında yukarı kalkmasını sınırlayan hidrolik bir yastık oluşur.

(Enjektör Meme Piminin Hidrolik Olarak Yastıklanması)


Ana Enjeksiyon

Yakıtın olabildiğince tam yanabilmesi, iyi bir karışımın oluşturulmasına bağlıdır.
İyi bir karışım, yakıtın yüksek bir basınç altında çok küçük partiküller halinde yanma odasına püskürtülüp, basıncı ve sıcaklığı artmış hava ile iyi bir şekilde karıştırılmasıyla elde edilir.
Motorda tam yanma, zararlı gaz emisyonlarının azalıp, motor performansının artmasına neden olur.
Enjektör -pompa sisteminin ön enjeksiyonu, enjeksiyon molası, artan basınçlı ana enjeksiyon ve enjeksiyonun hızlı şekilde sona ermesinden oluşan süreç, motorun ihtiyacıyla birebir örtüşmektedir.

(Yüksek Basınçlı Ana Enjeksiyon)

Meme piminin kapanmasından kısa bir süre sonra, yüksek basınç odasındaki basınç, tekrar artar.
Enjektör-pompa selenoid valfi, bu sırada hala kapalıdır ve pompa pistonu aşağı doğru hareket eder.
Yaklaşık 300 barda yakıt basıncı, önceden gerilmiş olan meme yayınınkinden büyüktür. Meme pimi tekrar (enjektör iğnesi) kalkar ve asıl enjeksiyon miktarı püskürtülmeye başlanır.

Basınç, bu sırada 2200-2500 bara kadar yükselebilir, çünkü yüksek basınç odasında, meme deliklerinden kaçabilecek yakıttan daha fazla yakıt birikmiştir.
Motorun maksimum gücünde, yani yüksek devirde ve aynı zamanda yüksek enjeksiyon miktarında, basınç da en yüksek değerini alacaktır.


Ana Enjeksiyon İşleminin Sona Ermesi:
Motor kontrol ünitesi, enjektör-pompa selenoidinin akımını kesmesiyle, enjeksiyon sona erer.
Bu sırada selenoid valf pimi, selenoid valf yayı tarafından açılır ve pompa pistonu tarafından itilen yakıt, yakıt ileri hareket kanalından kaçar.
Basınç düşer.
Meme pimi kapanır ve sızdırma pistonu meme yayı tarafından hareketine başladığı yere doğru bastırılır.
Ana enjeksiyon sona ermiştir.

(Ana Enjeksiyonun Sona Ermesi)

Enjeksiyonun sonunda önemli olan, enjeksiyon basıncının hızlı bir şekilde düşmesi ve meme piminin hızlı bir şekilde kapanmasıdır.
Böylece, düşük enjeksiyon basınçlı ve yüksek çaplı damlacık şeklindeki yakıtın yanma odasına girmesi engellenmiş olur.


Yakıtın Pompa Enjektörden Geri Dönüşü

Her silindir için, geri dönüş rekorlarına bağlanan hortumlar yardımı ile, kullanılmayan yakıt depoya / filtreye geri dönmektedir.
 Yakıtın pompa-enjektör ünitesindeki geriye akışının şu görevleri vardır:
Ø Pompa-enjektör ünitesinin soğutulması: Bunun için yakıt, yakıt ileri hareket kanalından pompa-enjektör ünitesinin kanallarının içinden akarak yakıt geri hareketine doğru sürüklenir.
Ø Pompa pistonundaki sızıntı yakıtının çıkartılması sağlanır.
Ø Yakıt ileri hareket kanalındaki buhar kabarcıklarının yakıt geri hareketindeki kelebeklerden dışarı atılması sağlanır. 

(Yakıt Kanalları)



_________________________________________________________________________

Genel Yakıt Sistemi

(Yakıt Sisteminin Genel Yapısı )
(Bakınız: Dizel Motorlar)
(Bakınız: Common Rail Enjeksiyon Sistemi)
(Bakınız: Turbo Şarj)



Yorumlar