پمپ سوخت کشتی

سوخت در فشار بالا به داخل محفظه احتراق پاشیده می شود که در این فشار بالا باید به طور کامل و درست اسپری شود. تزریق سوخت در یک زمان بسیار کم اتفاق می افتد که این زمان باید بدون اشتباه کنترل شود. پاشش زود و یا دیر سوخت باعث کاهش قدرت موتور می شود و به موتور صدمه میزند. زمان و تایمینگ پاشش سوخت بسیار حیاتی برای موتور است و چون سوخت در زمان مناسب باید پاشیده شود لذا بادامک ها که بر‌روی میل بادامک نصب شده اند این وظیفه را بر عهده دارند که با میل لنگ میچرخند و پمپ سوخت را به کار می‌اندازند. برای هر سیلندر یک پمپ سوخت و بادامک جداگانه وجود دارد.

پلانجر درون بَرل(barrel) به سمت بالا و پایین حرکت می کند که این حرکت بالا و پایین به وسیله بادامک ها با چرخش آن انجام می شود. زمانیکه پلانجر درون بَرل بالا می رود فشار سوخت درون بَرل بالای پلانجر به سرعت افزایش میابد. سپس سوخت پرفشار اتژکتور را باز می کند و سوخت به صورت مه پاش در سیلندر پاشیده می‌شود. این نکته قابل توجه است که سوخت تنها زمانی پاشیده می شود که پلانجر به سمت بالا حرکت می‌کند زمانیکه به نقطه بالایی بادامک می رسد.

توضیحات بالا در واقع اصول اولیه طرز کار پمپ سوخت است. هرچند که با توضیحات بالا سوخت به مقدار یکسان پاشیده می شود که در هنگام استارت موتور سرعت زیاد خواهد بود بنابراین از گاورنر استفتده می شود.

دو روش برای پاشش سوخت وجود دارد:

1. پمپ سوخت هلیکسپمپ سوخت کنترل با ولو.
2. پمپ سوخت هلیکس.

پمپ سوخت هلیکس:
بر روی پلانجر یک مارپیچ(helix) ماشینکاری شده است که دارای یک شیار عمودی و یه شیار حلقوی در ابتدای منحنی هلیکس است. پلانجر حرکت رفت و برگشتی درون بَرل دارد که درون بدنه پمپ قرار دارد. اسپیل پورت روی بدنه سوراخ شده است که به ساکشن پمپ متصل است. این سوراخ ها زمانیکه پلانجر در پایین ترین قسمت خود است دقیقا بالای پلانجر می افتد. پلانجر به اسلیو (sleeve) متصل است. اطراف اسلیو چرخ دنده دارد (پینیون) که ماشینکاری شده است. پینیون با میله دنده دار درگیر می شود که می تواند پلانجر را درون بَرل بچرخاند. میله دنده دار به گاورنر موتور متصل است.

از زمانیکه پلانجر درون بَرل به سمت بالا حرکت می کند تزریق شروع می شود تا زمانیکه پلانجر اسپیل پورت را بپوشاند و فشار بالا می رود. با حرکت رو به پایین پلانجر به محض اینکه هلیکس یا شیار روی پلانجر از مقابل اسپیل پورت عبور کند فشار بالای پلانجر افت می کند. بنابراین می توان فهمید که مقدار سوختی که به سیلندر پاشیده می شود بستگی به موقعیت هلیکس روی پلانجر به اسپیل پورت دراد. زمانیکه شیار عمودی روی پلانجر در یک امتداد با اسپیل پورت باشد هیچگونه تزریقی به داخل سیلندر انجام نمی شود و موتور می ایستد.

اغلب پمپ ها دارای دو هلیکس روی پلانجر هستند که در دو طرف هم قرار دارند. این کار باعث تعادل روی پلانجر می شود.

پلانجر با دقت بسیار بالا ماشینکاری می شود که درون بَرل حرکت رفت و برگشتی دارد و باید با آن جفت شود. خوردگی ناشی از وجود ذرات ناخالصی در سوخت باعث می شود که زمان زیادتری اتفاق بی افتد تا فشار لازم برای تزریق ایجاد شود. خوردگی ناشی از فرسایش نیز روی پلانجر و لبه هلیکس و اسپیل پورت اتفاق می‌افتد.این دو خوردگی به همراه خوردگی در بَرل و پلانجر باعث می شود تایمینگ تزریق عقب بیفتد که در این مورد لازم است تنظیماتی انجام شود.

در پمپ سوخت هلیکال که توضیح داده شد اگرچه پایان تزریق متفاوت است ولی شروع تزریق ثابت است (زمانیکه بالای پلانجر اسپیل پورت را میپوشاند). سوخت با کیفیت های مختلف ممکن است به تغییر تایمینگ رو به عقب یا جلو نیاز داشته باشد. چرا که اگر تایمینگ تزریق جلو برود زمانیکه موتور در باری کمتر از ماکزیمم نرخ کاری خود باشد آنگاه در مصرف سوخت صرفه جویی خواهیم داشت.

این روش تغییر در تایمینگ تزریق معروف به (VIT)(Variable Injection Timing) است که در شکل بالا آمده است. در پایین بَرل دنده ای ماشینکاری شده است. در این قسمت اسلیو وجود دارد که با پینیون و میله دنده دار میچرخد. بَرل آزادانه درون پوسته پمپ بالا و پایین می رود اما نمی تواند بچرخد. این بدان معناست که اسلیو با میله دنده دار مخصوص VIT می چرخد که موقعیت اسپیل پورت نسبت به بَرل تغییر پیدا می کند بنابراین شروع تزریق متغیر خواهیم داشت.

پمپ سوخت کنترل شونده با ولو:
روش دوم کنترل مقدار سوخت با ساکشن و اسپیل ولو است که با پوش راد کار می کند. روش کار با توجه به عکس زیر چنین است.

یک پلانجر ساده درون بَرل بالا و پایین می رود. وقتی پلانجر به سمت بالا و پایین می رود دو میله الا کلنگی پوش رادها را تکان می دهند که ساکشن و اسپیل ولو را باز می کند. زمانیکه بادامک در قسمت مسطح خود است ساکشن ولو باز و اسپیل ولو بسته است. زمانیکه پلانجر به سمت بالا حرکت می کند پوش رادِ ساکشن ولو به سمت پایین حرکت می کند و ساکشن ولو بسته می شود. سپس تزریق شروع می شود و سوخت از طریق شیر یک طرفه به سمت انژکتورها می رود. همانطور که پلانجر به سمت بالا حرکت می کند پوش رادِ اسپیل ولو آن را (اسپیل ولو) باز می کند فشار بالای پلانجر خالی می شود و تزریق قطع می شود.

مقدار سوختی که خارج می شود با تغییر نقطه اهرم بازوی الاکلنگی اپیل ولو تغییر می کند. این امر باعث می‌شود که اسپیل ولو زودتر یا دیرتر باز شود.

با تغییر موقعیت نقطه اهرم بازوی الاکلنگی ساکشن ولو، شروع تزریق می تواند به طور مشابه کنترل شود که در این حال می توان گفت که از سیستم VIT استفاده می شود.

این پمپ مشکل فرسایش پمپ هلیکس را ندارد ولی خوردگی ناشی از ذرات موجود در سوخت همچنان بازدهی موتور را کاهش می دهد. تعمیر و نگهداری منظم ولو و سیت ها در این پمپ لازم است.

روش دوم کنترل مقدار سوخت با ساکشن و اسپیل ولو است که با پوش راد کار می کند. روش کار با توجه به عکس زیر چنین است.