분사펌프

Injection pump
12기통 디젤 엔진용 분사 펌프

분사 펌프는 디젤 엔진의 실린더로 연료를 펌프하는 장치다. 전통적으로 분사 펌프는 캠축도 구동하는 기어, 체인 또는 톱니 벨트(종종 타이밍 벨트)에 의해 크랭크축으로부터 간접적으로 구동되었다. 기존의 4행정 디젤 엔진에서 크랭크축의 절반 속도로 회전한다. 타이밍은 연료가 실린더 압축 행정의 상사점보다 약간 앞서 주입되는 것이다. 가솔린 엔진의 펌프 벨트는 캠축으로부터 직접 구동되는 것이 일반적이다. 일부 시스템에서는 주입 압력이 최대 620bar(8992psi) [1]까지 될 수 있다.

안전

매우 고압적인 환경으로 양의 주입이 필요하기 때문에 펌프는 새로운 시스템에서 일반적으로 15,000 psi(100 MPa) 이상의 큰 압력을 발생시킨다. 이것은 디젤 시스템을 작업할 때 매우 주의해야 할 좋은 이유다; 이런 종류의 압력으로 연료를 빠져나가는 것은 쉽게 피부와 옷을 관통할 수 있고, 절단할 수 있을 정도로 심각한 의학적인 결과를 가지고 신체 조직에 주입될 수 있다.[1]

건설

인라인 디젤 분사 펌프

이전의 디젤 펌프는 소형 인라인 엔진처럼 일련의 캠 작동식 주입 실린더가 선에 있는 인라인 레이아웃을 사용했다. 피스톤은 일정한 스트로크 부피를 가지며, 실린더의 헬리컬 슬롯과 정렬하는 컷오프 포트에 대해 실린더를 회전시켜 분사 부피(즉, 조절)를 제어한다. 모든 실린더가 한 번에 회전할 때, 그들은 엔진으로부터 더 많은 혹은 더 적은 전력을 생산하기 위해 동시에 분사량을 변화시킨다. 인라인 펌프는 트럭, 건설 공장, 정적 엔진 및 농업용 차량과 같은 대형 다기통 엔진에 여전히 호평을 받고 있다.

디스트리뷰터 디젤 분사 펌프

자동차와 경트럭에 사용하기 위해 회전식 펌프 또는 분배기 펌프가 개발되었다. 축 캠 플레이트에서 구동되는 단일 분사 실린더를 사용하며, 이 실린더는 회전 분배 밸브를 통해 개별 연료 라인으로 분사된다. Bosch VE 펌프와 같은 후기 피닉스는 크랭크축 속도에 따라 분사 타이밍을 변화시켜 크랭크축의 고속에서 더 큰 출력을 낼 수 있고, 크랭크축의 느린 회전 속도에서 더 부드럽고 더 경제적인 주행을 할 수 있다. 일부 VE 모델에는 정상보다 분사량이 증가하여 터보차저 또는 슈퍼차저 장착 엔진이 부스트 조건에서 더 많은 전력을 개발할 수 있도록 하는 압력 기반 시스템이 있다.

인라인디젤계량펌프

모든 분사 펌프에는 크랭크축 rpm이 엔진에 영향을 미치는 경우 연료 공급을 차단하는 주지사가 내장되어 있다. 디젤 엔진의 무거운 이동 부품은 과속을 잘 견디지 못하며 과속될 경우 치명적인 손상이 발생할 수 있다. 정비 상태가 불량하고 마모된 엔진은 마모된 크랭크케이스 환기 시스템을 통해 윤활유를 소모하고 '도망'할 수 있어 엔진이 스스로 파괴될 때까지 엔진 속도가 빨라진다. 대부분의 디젤 엔진은 연료 공급 제어로만 속도를 조절하고, EGR 시스템을 갖춘 엔진 외에는 흡기 제어용 스로틀 밸브가 없기 때문이다.

신유형

기계식 펌프는 국제적인 배출 지침을 준수하고 성능과 경제성을 높이기 위해 점차 단계적으로 폐지되고 있다. 1990년대부터 완전한 전자 제어 사이의 중간 단계는 로터리 펌프의 일부 기능을 제어하기 위해 전자 제어 장치를 사용했지만 여전히 기계적인 타이밍과 엔진에 의해 구동되는 펌프였다. 1세대 및 5세대 실린더 VW/Audi TDI 엔진은 유닛 인젝터로 전환하기 전에 이 펌프를 개척했다. 이러한 펌프는 1990년대에 간접 주입에서 훨씬 효율적이지만 본질적으로 덜 정제된 직분사 엔진으로 바뀌면서 자동차 디젤 엔진에 더 나은 분사 제어와 정교함을 제공하기 위해 사용되었다. ECU는 정교함을 지원하기 위해 유압 엔진 마운트의 댐핑도 변경할 수 있다. BOSCH VP30 VP37 VP44가 대표적인 펌프다. 그 이후로 일반 철도 디젤 시스템과 전자 장치 직분사 시스템에 대한 광범위한 변화가 있었다. 이를 통해 더 높은 압력이 개발될 수 있으며, 기계 시스템에 비해 주입 부피의 훨씬 미세한 제어 및 다중 주입 단계를 수행할 수 있다.

참고 항목

전체 프로세스 중 분사 압력은 양호한 스프레이 형성과 공기 연료 혼합물을 위해 1000-1200bar 이상이어야 하며 실제 1600-1800bar 이상이어야 한다.

참조

  1. ^ Maxwell, R. J.; Dixon, P. L. (1988). "HIGH PRESSURE INJECTION INJURIES OF THE HAND: A REPORT OF THREE CASES". ANZ Journal of Surgery. 420: 344–346. doi:10.1111/j.1445-2197.1988.tb01068.x.