Az üzemanyag-szivattyú az üzemanyagrendszer legjobban igénybevett alkatrésze. Kulcsfontosságú szerepet tölt be az üzemanyag tartályból a motorhoz való szállításában, biztosítva a folyamatos és megfelelő nyomású üzemanyag-ellátást.
Az Üzemanyag-szivattyúk Típusai és Elhelyezése
Az üzemanyag-szivattyúk elhelyezésük és rendszerük szerint több kategóriába sorolhatók. Két fő típusa létezik, a benzinvezetékbe épített in-line, illetve a benzintartályba szerelt in-tank szivattyú.
- Szivattyú a tankban, egyszivattyús rendszer (in-tank): Halk működés, ésszerű kialakítások esetén könnyebb szerelhetőség. Viszont a szivattyú cseréjéhez az üzemanyag tartályt egyes típusoknál le kell szerelni.
- Szivattyú a kocsiszekrény alatt, egyszivattyús (in-line) megoldás: Ez a típus a benzinvezetékbe épül be, a tartályon kívül.
- Előszivattyú a tartályban, ez szállítja a benzint a kocsiszekrény alatt elhelyezett főszivattyúhoz: Két szivattyú alkalmazása esetén gyakran egy előszivattyú segíti a főszivattyú munkáját.
- Két szivattyú alkalmazása V-elrendezésű motorok esetében: Bizonyos V-elrendezésű motorok esetében külön szivattyú látja el benzinnel a két hengersort, biztosítva a megfelelő üzemanyag-ellátást mindkét oldalon.
Működés és Biztonsági Funkciók
Az üzemanyag-szivattyúk villamos bekötését a berendezéseken elhelyezett, a polaritást jelölő kék és piros műanyag gyűrűk segítik. Gyújtáskor a szivattyú működni kezd, azonban, ha a motor nem indul be, illetve, ha működés közben megáll, a szivattyú tápellátását a rendszer biztonsági okokból megszünteti.
Biztonsági okokból, ha - a gyújtás levétele nélkül - a motor megáll, az ECU megszünteti a szivattyú tápellátását (vékony kékkel jelzett kábel). Persze a relé működtetése nem mindig ennyire egyszerű: van, ahol kombinált relékkel dolgoznak, van, hogy a központi karosszériamodul végzi a relé vezérlését.
Egy karambol estén előfordulhat, hogy valamelyik benzinvezeték megsérül, a kiömlő benzin jelentős veszélyforrást jelent. Ennek az elhárítására szolgál az egyes típusokon megtalálható crash-kapcsoló, más néven inercia-kapcsoló. Segítségével a kocsiszekrényt ért meghatározott mértékű ütés esetén leáll a szivattyú, azért, hogy a kiömlő benzin ne jelenthessen potenciális veszélyt.
Az Üzemanyag-szivattyú Felépítése
Az üzemanyagszivattyúk három fő eleme az elektromotor, a csatlakozófedél, illetve maga a szivattyú. A szivattyú külső burkolatát lebontva megfigyelhető az üzemanyagszivattyú három fő eleme: maga a szivattyú (piros keretben), az elektromotor (a jobb áttekinthetőség kedvéért az állórésze feljebb, külön) és a csatlakozó fedél. Meglepő, hogy maga a szivattyú arányaiban milyen kicsi.
A képen jól megfigyelhető a szivattyúelem felépítése. A szivattyúházban álló tengely beépítése excentrikus. A villamos motor a külső fogazású, kis fogaskereket az öt hornyon keresztül egy műanyag körmöstárcsával hajtja meg.
A szivattyúk általában két szelepet is tartalmaznak. A visszacsapó szelep feladata a benzin tankba történő visszaáramlásának megakadályozása a motor leállítása után. A másik szelep (túlnyomás szelep) akkor lép működésbe, ha az üzemanyag nyomása egy beállított értéket túllép (például üzemanyag vezeték dugulása, deformációja esetén).
Kenés, Szennyeződés és Kopás
A kenést maga a benzin oldja meg, bár első hallásra ez szokatlannak tűnhet. Mint említettük, az üzemanyag rendszer leginkább sérülékeny eleme a szivattyú. Túlméretezett, jelentős tartalékkal bíró alkatrész, de élettartama véges, és a szennyeződésre érzékeny. Alapszabály: soha ne várjunk a tankolással addig, amíg kiürül a tartály.
10 rossz üzemanyag-szivattyú tünet - A meghibásodott üzemanyag-szivattyú jelei
A szivattyúelem "hátsó" falán megfigyelhető apró fémes lenyomatok a benzinnel felszívott szennyeződés árulkodó jelei. Az is nyomon követhető, hogy a fémes szennyeződés már apró, finom kis csatornát alakított ki, ami a szivattyú szállítási teljesítményét rontja. Az ide kerülő keményebb szennyeződés a koptató hatáson kívül fékezi is a fogaskerekek forgását, ez is csökkenti a szállított mennyiséget.
Az apró fém elkenődéseket megfigyelve látható, hogy nagyobb részük vörös színű, például vörösréz. Van magyarázat: a kommutátor anyaga egyre kopik, apró vörösréz szemcsék válnak le róla. Ez bekerül a benzináramba, egy részük bejut a motor égésterébe. A szivattyúhibák jelentős részét a motor kommutátorának "elfogyása" okozza, ami durva kopást mutat.
Ugyancsak fogaskerekes szivattyú a Pierburg egy korábbi, a VAG csoport számára készített egyik típusa. A fogaskerekek oldallapjai itt egy vékony bronzból kialakított lemezzel találkoznak, ami kopásra még inkább hajlamos. A kopásnyomok a fotón is jól megfigyelhetők.
Teljesítmény és Méretezés
A szivattyúkat a motor szélsőséges terhelése melletti pillanatnyi maximális fogyasztás figyelembevételével méretezik, nem csekély tartalék biztosításával. A szivattyú addig megfelelő, amíg a pillanatnyi fogyasztás maximuma el nem éri a szivattyú szállítási teljesítményét. Tapasztalatok szerint a motor teljesítményének akár 30%-kal történő emeléséig a gyári, eredetileg beépített, jó állapotú szivattyúk szélsőséges terhelésnél is kiszolgálják a motort.
| Tápfeszültség | Szállított mennyiség (l/perc) | Megjegyzés |
|---|---|---|
| 12,5 V | 1,3 | Beállított rendszernyomás: 3,0 bar. Többszöröse a motor átlagos fogyasztásának. |
| 10,5 V (2V csökkenés) | 0,73 | Jelentős csökkenés a tápfeszültség esése miatt. |
A diagram egy tankba épített, új szivattyú mért percenkénti szállítását mutatja, a tápfeszültség függvényében. A beállított rendszernyomás: 3,0 bar. 12,5 Volt tápfeszültség esetén a szivattyú 1,3 liter/perc üzemanyagot szállít, ami többszöröse a motor átlagos üzemanyag fogyasztásának. A szivattyúk azonban érzékenyek a tápfeszültség esésére, annak 2 Volttal történő csökkentése esetén a szállított mennyiség - esetünkben - leesik 0,73 liter/perc értékre.
Az önindító működtetésekor hasonló, vagy alacsonyabb feszültséget mérhetünk a szivattyú két csatlakozója között, még ilyenkor is bőven elegendő a "pumpa" szállítási teljesítménye. Amennyi benzint a szivattyú itt képes felszívni, az csak az autó vánszorgásához elég.
Diagnosztika és Hibafeltárás
A szivattyú szállítási teljesítményének vizsgálata a mindennapok leghasználhatóbb, ugyanakkor viszonylag egyszerű diagnosztikai módszere. Ha csak minimális mértékben marad el a szivattyú szállítása a megkívánttól, ez általában nem okoz észlelhető hibajelenséget. A meghibásodott szivattyú esetében gyakori a meghajtó motor hibája, ritkábban maga a szivattyúelem, még ritkábban ennek a hajtása, ennél is ritkábban a túlnyomás szelep engedi el a nyomást.
A leggyakrabban alkalmazott eljárások:
- Alapjáraton működő motornál a tartályba visszafolyó benzin mennyiségének mérése. Két liter lökettérfogat környékén általános a 0,7 ... 0,8 liter / 30 másodperc elvárás.
- Az üzemanyag nyomásának a mérése kivezetett nyomásmérővel, menet közben.
- A beépített, működő szivattyún átfolyó áram mérése.
- A "kommutátorzaj" mérése, bővebben erről az "Időszakos - sporadikus - hibák, oszcilloszkóp" fejezetben. A kommutátorzaj oszcilloszkópos vizsgálatának gyenge pontja az, hogy a hibátlan, mintaszerű oszcilloszkóp ábra mellett is bekövetkezhet, hogy a szivattyú egy csepp benzint sem szállít: a szivattyút a motorral összekötő tengely törése esetén.
A kiszerelt üzemanyag szivattyú szállítási teljesítmény vizsgálatának szakszerű módját mutatja a felvázolt ábra. A szeleppel (az ábrán kék színű) beállítjuk az előírt nyomást, és vizsgáljuk az időegység alatti üzemanyag szállítást.
Gyakori jelenség, hogy a szivattyút úgy "vizsgálják", hogy annak kivezetéseit egyszerűen az akkuhoz csatlakoztatják. Ezzel a - meglehetősen kókler - módszerrel csupán az derül ki, hogy maga a meghajtó motor körbeforog-e. Könnyen megeshet, hogy az ilyen módszerrel jónak minősített szivattyú alig valamit, vagy éppen semmi benzint sem szállít.
Élettartam és Szerelés
A szivattyúk élettartama jelentős szórást mutat. Nem egy 220-240,000 kilométert már teljesített autóban még a gyárban beépített szivattyú dolgozik. Jó közelítéssel ez eddig 20-25,000 liter benzin szállítását jelenti, ami nem lebecsülendő.
A szivattyú ki-beszerelése sok esetben időtrabló feladat. Gyakran találkozhatunk ésszerűtlen, átgondolatlan megoldásokkal. Nehezen magyarázható tervezési baki. Ha csak kicsit is nagyobb lenne a hátsó ülések alatti kivágás, a szivattyú könnyebben kiszerelhető lenne. Így viszont ehhez a tankot le kell szerelni, esetleg 50 liter benzint előtte ki kell szivattyúzni.
10 rossz üzemanyag-szivattyú tünet - A meghibásodott üzemanyag-szivattyú jelei
A szivattyú ki-beszerelése, és az ezzel kapcsolatos egyéb tevékenységek fokozott elővigyázatosságot igényelnek.
Speciális Üzemanyag-szivattyúk
Megjegyezzük, hogy az E85 üzemanyag használatára tervezett (FFV) üzemanyag szivattyúk jelentős eltérést mutatnak a bemutatott általánosan alkalmazott típusokhoz képest.
Léteznek speciális rendszerek is, mint például a VW 1,4 FSI (közvetlen befecskendezéses) motorjának nagynyomású szivattyúja, melynek bal oldalára szerelték a szabályzó szelepet. Ez utóbbi nem a rendszer erőssége, és külön nem rendelhető.
