Funktionsprinzip der mechanischen Kraftstoffeinspritzpumpe (Kolben-Kraftstoffeinspritzer) für Dieselmotoren

Ⅰ. Kernkomponenten (mechanischer Pumpenkörper)

1. Kolben und Kolbenhülse (ein Paar passgenauer Präzisionsteile, Kernstück der Ölförderung)

2. Förderventil und Förderventilsitz (einseitige Druckhaltung)

3. Nockenwelle, Rolle und Stößel (treiben den Kolben an, um ihn auf und ab zu bewegen)

4. Einstellung von Zahnstange/Gabel und Kraftstoffkontrollhülse (Einstellung der Kraftstoffzufuhr, Steuerung des Gashebels)

5. Kraftstoffeinlass- und Rücklaufloch

 

II. Vier Arbeitshübe (Einzel--Zylinderkolbenpumpenzyklus)

 

1. Saughub (Nocken senkt sich, Kolben bewegt sich nach unten)
Die Motornockenwelle dreht sich und der Nockengrundkreis drückt gegen die Rolle, wodurch sich der Kolben unter der Wirkung der Feder nach unten bewegt: Das Volumen über dem Kolben nimmt zu und der Öldruck sinkt; Diesel fließt aus dem Kraftstofftank → der Kraftstoffeinspritzpumpe → dem Filter → der Niederdruck-Ölkammer des Pumpenkörpers und gelangt durch das Hülseneinlassloch in die Ölkammer des oberen Kolbens, wodurch die Ölkammer mit Diesel gefüllt wird.

 

2. Unter Druck setzender (Pump-)Hub (Nocken steigt, Kolben bewegt sich nach oben)
Der Nocken hebt die Rolle an und drückt den Kolben nach oben. Der Kolben verschließt zunächst das Einlassloch an der Hülsenwand und bildet so eine abgedichtete Ölkammer über dem Kolben. Diesel ist inkompressibel und der Öldruck steigt schnell an; Wenn der Öldruck die Vorspannung der Druckventilfeder übersteigt, hebt sich das Druckventil und Hochdruckdiesel wird durch die Hochdruckölleitung zum Einspritzventil gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt öffnet sich die Einspritzdüse, zerstäubt den Diesel und sprüht ihn zur Verbrennung in den Zylinder.

 

3. Rücklauf/Entlastungshub (Ende der Kraftstoffzufuhr)
Der Kolben steigt weiter; Wenn die Kolbennut (Führungsnut) mit der Rücklaufbohrung auf der Hülsenseite übereinstimmt, verbindet sich die Hochdruck-Ölkammer über die Nut mit der Niederdruck-Ölkammer und der Öldruck fällt sofort ab. Das Förderventil senkt sich und schließt sich unter Federkraft, wodurch der Restdruck in der Hochdruck-Ölleitung gesperrt wird. Der Injektor stoppt sofort den Sprühvorgang und verhindert so ein Tropfen.

Schlüssel:Die Position der Nut bestimmt die Dauer der Kraftstoffzufuhr, die der Kraftstoffmenge entspricht.

 

4. Hub zurücksetzen
Der Nocken passiert den höchsten Punkt und der Kolben bewegt sich unter der Kraft der Rückholfeder wieder nach unten, öffnet das Einlassloch wieder und tritt in den nächsten Zyklus ein.

 

 

Ⅲ. Drosselklappenregulierung: So ändern Sie die Kraftstoffzufuhr

Der Kolben verfügt über eine externe Kraftstoffkontrollhülse, und die Hülse ist mit der Einstellstange (Gashebel) verbunden:

1. Ziehen Sie an der Drosselklappe → drehen Sie die Steuerhülse → drehen Sie den Kolben;

2. Ändern Sie den Zeitpunkt der Ausrichtung zwischen der Spiralnut des Kolbens und der Ölrücklaufbohrung:

- Gas erhöhen:die spiralförmige Nut des Kolbens richtet sich später mit der Ölrücklaufbohrung aus → die Öldruckzeit ist länger → es wird mehr Kraftstoff zugeführt → die Geschwindigkeit steigt;

- Gas reduzieren:die Nut fluchtet früher mit der Ölrücklaufbohrung → der Druck wird früher abgelassen → die Kraftstoffzufuhr nimmt ab;

- Motor stoppen:Drehen Sie den Kolben so, dass die Nut vollständig mit der Ölrücklauföffnung übereinstimmt, sodass kein hoher Druck aufgebaut werden kann und die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird.

 

Ⅳ. Funktionen unterstützender Zubehörteile

1. Kraftstoffförderpumpe:pumpt Kraftstoff mit niedrigem Druck aus dem Tank und sorgt so für eine kontinuierliche Versorgung der Einspritzpumpe;

2. Förderventil:Einwegsiegel; Wenn der Motor stoppt oder die Einspritzung stoppt, sperrt es den Restdruck in der Hochdruck-Kraftstoffleitung, um ein Tropfen der Einspritzdüse oder eine Sekundäreinspritzung zu verhindern.

3. Regler (Standard für mechanische Pumpen):Passt die Kraftstoffmenge automatisch an die Last an, stabilisiert die Leerlaufdrehzahl und verhindert Übergeschwindigkeiten.

4. Hochdruck-Kraftstoffleitung:liefert Hochdruck-Diesel an jede Zylindereinspritzdüse.

 

 

5. Gesamtvollständiger Kraftstoffkreislaufprozess

Dieseltank → Kraftstofftransferpumpe → Dieselfilter → Niederdruckkammer der Einspritzpumpe → Kolbeneinlass → Kolbendruckbeaufschlagung → Förderventil öffnet → Hochdruckkraftstoffleitung → Einspritzdüse zerstäubt in den Zylinder.

Der Nocken wird vom Kurbelwellen-Steuerrad des Dieselmotors angetrieben und stellt so sicher, dass der Einspritzzeitpunkt genau mit dem Verdichtungshub des Kolbens übereinstimmt.

 

6. Vor- und Nachteile mechanischer Pumpen

✅ Vorteile: robuste Struktur, resistent gegen Schmutz und niedrige Temperaturen, kostengünstig in der Wartung, keine elektronischen Komponenten, weit verbreitet in schweren Baumaschinen/landwirtschaftlichen Dieselmotoren;

❌ Nachteile: niedriger maximaler Einspritzdruck, Zerstäubung nicht so präzise wie bei elektronischer Einspritzung, etwas höherer Kraftstoffverbrauch, schlechtere Emissionen, strenge Abgasnormen Tier 3 oder höher können nicht erfüllt werden.