مضخة الوقود
مضخة الوقود هي مكون يستخدم في العديد من المحركات التي تعمل بالوقود السائل (مثل محركات البنزين أو الديزل ) لنقل الوقود من خزان الوقود إلى الجهاز حيث يتم خلطه مع هواء السحب (مثل المكربن أو حاقن الوقود ).
تستخدم المحركات المكربنة عادةً مضخات ميكانيكية منخفضة الضغط مثبتة على المحرك. أما المحركات التي تعمل بنظام حقن الوقود فتستخدم إما مضخات وقود كهربائية مثبتة داخل خزان الوقود ( لأنظمة حقن الوقود ذات الضغط المنخفض ) [ 1 ] أو مضخات ميكانيكية عالية الضغط مثبتة على المحرك (لأنظمة الحقن المباشر عالية الضغط ).
بعض المحركات لا تستخدم مضخة وقود على الإطلاق. يمكن توفير الوقود ذي الضغط المنخفض لمحرك المكربن عبر نظام تغذية بالجاذبية ، أي ببساطة عن طريق تركيب خزان الوقود أعلى من المكربن. تُستخدم هذه الطريقة عادةً في الدراجات النارية ذات المكربن، حيث يكون خزان الوقود عادةً فوق المحرك مباشرةً.
مضخات ميكانيكية منخفضة الضغط
في المحركات التي تستخدم المكربن (مثل السيارات القديمة، وجزّازات العشب، والأدوات الكهربائية)، تُستخدم عادةً مضخة وقود ميكانيكية لنقل الوقود من خزان الوقود إلى المكربن. تعمل هذه المضخات بضغط وقود منخفض نسبيًا يتراوح بين 10 و15 رطل لكل بوصة مربعة (0.7 إلى 1.0 بار) .
أكثر أنواع المضخات الميكانيكية استخداماً هي مضخات الحجاب الحاجز ومضخات المكبس .
مضخات ميكانيكية عالية الضغط
تعمل مضخات محركات الحقن المباشر الحديثة بضغط أعلى بكثير، يصل إلى 30,000 رطل لكل بوصة مربعة (2,100 بار) [ 2 ] ، وتأتي بتكوينات متنوعة مثل مضخة المكبس الشعاعي للسكك المشتركة، ومضخة المكبسين الشعاعيين للسكك المشتركة، والمضخة الخطية، ومضخة المنفذ واللولب، ووحدة القياس. وتُشحّم مضخات الحقن بالوقود، مما يمنع تلوث الوقود بالزيت. [ 3 ]
مضخات المنفذ والحلزون
تُستخدم مضخات بورت وهيليكس بشكل شائع في محركات الديزل البحرية نظرًا لبساطتها وموثوقيتها وإمكانية زيادة حجمها بما يتناسب مع حجم المحرك. [ 4 ] تشبه هذه المضخة مضخة المكبس الشعاعية، ولكن بدلاً من المكبس، تحتوي على مكبس مصنّع آليًا بدون موانع تسرب. عندما يكون المكبس في أعلى نقطة ميتة ، ينتهي حقن الوقود في الأسطوانة، ثم يعود المكبس إلى وضعه الأصلي في شوطه الهابط بواسطة نابض ضغط. [ 4 ]
بسبب الارتفاع الثابت لفص الكامة ، يتم التحكم في كمية الوقود المضخوخة إلى الحاقن بواسطة آلية مسننة تدير المكبس، مما يسمح بتدفق كميات متغيرة من الوقود إلى المنطقة فوق المكبس. ثم يُدفع الوقود عبر صمام عدم الرجوع إلى فوهة حاقن الوقود . [ 3 ]
مضخات من نوع المكبس
تُعدّ المضخات المكبسية نوعًا من مضخات الإزاحة الموجبة المستخدمة في محركات الديزل. تحتوي هذه المضخات على حجرة يتغير حجمها بحركة مكبس، بالإضافة إلى صمامات عدم رجوع عند مدخل ومخرج المضخة. وهي تشبه مضخة المكبس، إلا أن مانع التسرب عالي الضغط فيها ثابت، بينما ينزلق المكبس الأسطواني الأملس عبره.
تُركّب المضخات من نوع المكبس عادةً على جانب مضخة الحقن وتُدار بواسطة عمود الكامات . [ 4 ] تعمل هذه المضخات عادةً بضغط وقود يتراوح بين 3600 و26100 رطل لكل بوصة مربعة (250-1800 بار) . [ 3 ]
المضخات الكهربائية
في محركات البنزين ذات الحقن المباشر للوقود، توجد مضخة وقود كهربائية عادةً داخل خزان الوقود. في أنظمة الحقن القديمة، سواءً كانت حقنًا في منفذ السحب أو حقنًا في جسم الخانق، تنقل هذه المضخة الوقود من الخزان إلى المحرك، بالإضافة إلى ضغطه إلى ما بين 40 و60 رطلًا لكل بوصة مربعة (3-4 بار) . أما في أنظمة الحقن المباشر ، فتنقل المضخة نفسها الوقود إلى المحرك، حيث تقوم مضخة وقود منفصلة بضغطه (إلى ضغط أعلى بكثير).
بما أن المضخة الكهربائية لا تتطلب طاقة ميكانيكية من المحرك، فمن الممكن وضعها في أي مكان بين المحرك وخزان الوقود. أما الأسباب التي تجعل مضخة الوقود تُوضع عادةً داخل خزان الوقود فهي:
- عن طريق غمر المضخة في الوقود الموجود في قاع الخزان، يتم تبريد المضخة بواسطة الوقود المحيط.
- الوقود السائل بحد ذاته (أي بدون وجود الأكسجين) غير قابل للاشتعال، لذلك فإن إحاطة مضخة الوقود بالوقود يقلل من خطر نشوب حريق
- بما أن المضخة مغمورة في الوقود، فلن تحتاج إلى أن تكون قادرة على ضخ الهواء أو البخار لسحب الوقود إذا لم تكن الأنابيب ممتلئة بالوقود، بعد حادث وقود أو في التشغيل الأول.
غالباً ما تكون مضخات الوقود الموجودة داخل الخزان جزءاً من مجموعة تتكون من مضخة الوقود ومصفاة الوقود ومستشعر مستوى الوقود (يستخدم الأخير لمقياس الوقود ).
مضخات توربينية
تستخدم محركات الصواريخ مضخة توربينية لتزويد غرفة الاحتراق بالوقود والمؤكسد.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ هولمبيك، باري (2005). دليل الفصل الدراسي لوقود السيارات وانبعاثاتها . سينجايج ليرنينج. ص 154. ISBN 9781401839048تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يونيو 2012 .
- ↑ "مراجعة تقنية لوقود الديزل" (ملف PDF) . www.chevron.com . تاريخ الاطلاع: 3 يناير 2023 .
- 1 2 3 مولينهاور، ك.، وتشوكي، ه. (2010). دليل محركات الديزل . برلين: سبرينغر-فيرلاغ.
- 1 2 3 القاضي، أ. (1965). محركات الديزل الحديثة الأصغر حجماً (المجلد 7). كامبريدج، ماساتشوستس: روبرت بنتلي إنك.
- مضخات
- تكنولوجيا نظام وقود المحرك
- مكونات المحرك