Pompverstuiver

Onderwerpen:

Algemeen
Werking
Pompverstuivers vervangen en afstellen
Brandstof toevoerpomp
Aangepaste distributie
Brandstofkoeler

Algemeen:
Aan de moderne dieselmotoren worden steeds meer eisen gesteld. De consumenten eisen steeds meer comfort en vermogen, terwijl de regering en andere instanties steeds strengere milieueisen stellen. Autofabrikanten worden genoodzaakt met schonere en zuinigere motoren te komen die ook nog meer vermogen moeten leveren. Voorbeelden hier van zijn het common-rail en het pompverstuiver brandstofinspuitsysteem. Het pompverstuiver inspuitsysteem is ontwikkeld door Volkswagen.
Volkswagen gebruikte de pompverstuivertechniek voor de:

1.2 TDI,
1.4 TDI,
1.9 SDI,
1,9 TDI 105, 110, 115, 130 en 150 pk,
2.0 TDI,
2.0 SDI,
2.5 R5 TDI,
5.0 V10 TDI.

Vanwege de emissie-eisen worden er bij nieuwe auto’s geen pompverstuivers meer toegepast, maar common-rail.

Werking:
Het pompverstuiver inspuitsysteem is een directe brandstofinspuiting. Een elektronische brandstofpomp pompt de dieselbrandstof met een druk van ongeveer 7,5 bar vanuit de tank naar de brandstoftoevoer van de pompverstuivers. Met deze druk wordt het pompelement gevuld. Het pompelement van de pompverstuiver wordt via een tuimelaar door de nokkenas bediend. De drukopbouw in het pompelement begint op het moment dat de tuimelaar de verstuivernaald naar beneden drukt. De hoeveelheid ingespoten brandstof wordt door het magneetventiel geregeld; hoe langer de regeleenheid het magneetventiel aanstuurt, des te meer er wordt ingespoten.

Met de pompverstuiver kunnen er meerdere inspuitingen achter elkaar worden gedaan:

Voorinspuiting: Het magneetventiel begint met het aansturen. Door het toepassen van voorinspuiting wordt de verbranding zachter ingezet waardoor de dieselklop minder wordt. De lichthoogte van de verstuivernaald is tijdens de voorinspuiting 1/3 van de maximale lichthoogte. De openingsdruk van de verstuivers is dan 180 bar.
Hoofdinspuiting: De openingsdruk van de verstuiver voor de hoofdinspuiting kan oplopen tot ongeveer 2000 bar. Deze druk wordt bereikt wanneer de motor zijn maximale vermogen geeft. De hoofdinspuiting eindigt wanneer het magneetventiel stopt met aansturen.

De tuimelaars die de zuigers in de pompverstuivers bedienen, worden aangedreven door de nokkenas. Tijdens de pompslag wordt er een hoge brandstofdruk in de hogedrukkamer opgebouwd. De druk aan de bovenkant en de onderkant van de verstuivernaald is even groot. De verstuivernaald blijft daardoor gesloten.
Wanneer het magneetventiel wordt aangestuurd, verdwijnt de druk aan de onderkant van de verstuivernaald. De druk aan de bovenkant is groter, waardoor de zuigernaald naar beneden wordt geduwd.

De brandstof die naar de verstuiver toegevoerd is, maar niet gebruikt is bij de inspuiting, wordt via het retourkanaal weer terug naar de tank geleid.

Pompverstuivers vervangen en afstellen:
Na demontage of vervanging van een pompverstuiver moet deze afgesteld worden. Dit gebeurt aan de hand van een tweetal metingen.

De eerste meting die gedaan dient te worden, is om de pompverstuiver recht in de cilinderkop te monteren. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van de schuifmaat.
De tweede meting is om de maximale slag in te stellen die de zuiger in de pompverstuiver maakt.

1. Demonteren van tuimelaaras.
Om een pompverstuiver te vervangen, dient één van de twee tuimelaarassen gedemonteerd te worden. In dit geval is de tuimelaaras van de pompverstuivers van cilinder 3 en 4 gedemonteerd.

2. Demonteer het spanblokje.
Om het spanblokje te demonteren, dient de bout (met een rode pijl aangegeven) losgedraaid te worden. Het spanblokje zit in de verstuiver gehaakt en dient er tussenuit geschoven te worden.

3. Demonteer en monteer de pompverstuiver.
Gebruik de trekker om de pompverstuiver uit de cilinderkop te trekken. Haak het uitstekende deel van de trekker in het deel waar het spanblokje in de pompverstuiver haakt.
Monteer nieuwe O-ringen om de verstuiver voordat deze teruggeplaatst wordt. Druk daarna de verstuiver voorzichtig in de cilinderkop en breng het spanblokje aan. Draai de bout nog niet vast, want dan kan de verstuiver niet meer gedraaid worden om afgesteld te worden.
In de afbeelding is de verstuiver van cilinder 3 vervangen (de linker). Deze zit zichtbaar scheef. Het afstellen gebeurt in stap 4.

4. Stel de positie van de pompverstuiver af.
Met de schuifmaat dient de afstand tussen de bolling van de verstuiver en de buitenzijde van de cilinderkop gemeten te worden. Dit is in de afbeelding te zien.
Indien de gemeten waarde niet overeenkomt met de waarde die de fabrikant heeft opgegeven, dient de verstuiver verdraaid te worden. De bolling van de verstuiver zal daarmee een andere afstand krijgen tot aan de buitenkant van de cilinderkop.

De voorgeschreven waarde van deze afstand is: 151,3 mm ± 0,9 mm. Dat betekent dat de maat in de meest ideale situatie 151,3 mm moet bedragen, maar dat hier 0,9 mm van af geweken mag worden. In de onderstaande afbeelding is de meting te zien en in de volgende afbeelding is een vergroting van de afgelezen waarde op de liniaal te zien.

In de afbeelding is een vergroting van de liniaal te zien bij de meting in stap 4. De maat die hierop wordt aangegeven is 151,3 mm. Dit is de voorgeschreven waarde van de fabrikant. De bout van het spanblokje kan worden vastgedraaid.

De rechter meetbek van de schuifmaat dient bij de metingen van andere pompverstuivers op de cilinderkop gehouden te worden. De afstelwaarden van de andere verstuivers zullen dus allemaal anders zijn. Om de meting aan de verstuiver van cilinder 1 (distributiezijde) uit te kunnen voeren, dient de schuifmaat een meetbereik van 400 mm te hebben.

5. Breng de meetklok aan.
Monteer de meetklok op de verstuiver die vervangen is. Laat de meetklok op de kant van de tuimelaar rusten die omlaag gaat bij het bedienen van de pompverstuiver.

Omdat het wel de bedoeling is dat de naald van de meetklok in alle gevallen de tuimelaar raakt, dient de meetklok met een voorspanning op de tuimelaar gedrukt te worden. Bij het omhoog en het omlaag bewegen, zal de naald altijd de tuimelaar raken. Zorg dat de voorspanning minimaal 3 mm bedraagt.

6. Verdraai de krukas totdat de tuimelaar zijn laagste punt heeft bereikt.
De bedoeling van deze meting is dat het laagste punt van de tuimelaar gemeten wordt. De onderstaande metingen worden bij de pompverstuiver van cilinder 2 uitgevoerd.
Bij het verdraaien van de krukas zal de tuimelaar zakken, dus zal de waarde op de meetklok kleiner worden. De wijzer zal tegen de klok in terug bewegen.
Op het moment dat het laagste punt bereikt is, zal de wijzer stil blijven staan. Bij het verder verdraaien van de krukas zal de wijzer weer oplopen. Op het punt daar tussenin, waar de wijzer stil blijft staan, heeft de tuimelaar zijn laagste punt bereikt en dient de afstelprocedure gevolgd te worden.

7. Afstellen van de pompverstuiver (1).
Draai de borgmoer los en draai vervolgens de stelbout helemaal omhoog, totdat de tuimelaar de bovenste ring van de pompverstuiver raakt.

8. Afstellen van de pompverstuiver (2).
Draai de stelbout zo ver mogelijk in de tuimelaar. De veer van de pompverstuiver wordt daarbij ingedrukt. Het draaien kan zwaar gaan. Stop met draaien wanneer er veel weerstand voelbaar is, want op dat moment raakt de zuiger in de pompverstuiver de onderkant van de hogedrukkamer.

9. Draai de stelbout een 180° terug.
Nu de stelbout volledig tot zijn aanslag aangedraaid is, dient deze een halve slag teruggedraaid te worden. Op deze manier wordt voorkomen dat bij elke keer dat de nokkenas de pompverstuiver bediend, de zuiger in de pompverstuiver de onderkant van de hogedrukkamer raakt.

Wanneer er meerdere pompverstuivers vervangen zijn, dient deze meting bij iedere verstuiver herhaald te worden. Let er goed op dat per motorcode of bouwjaar de afstelinstructies anders kunnen zijn!

Aan de bovenstaande instructies en afbeeldingen kunnen geen rechten worden ontleend.

Brandstof toevoerpomp:
De brandstoftoevoerpomp is een schottenpomp met verende schotten. Deze is geplaatst tussen het brandstoffilter en de verstuivers. De pomp wordt aangedreven door de nokkenas. In de pomp is een drukbegrenzingsklep die de druk in de toevoerleiding begrenst op 7,5 bar. In de pomp is een klep gemonteerd die de druk op de retourleiding van de pompverstuivers constant op ongeveer 1 bar houdt.

Aangepaste distributie:
Doordat de druk in de pompverstuivers op kan lopen tot ongeveer 2000 bar, wordt de distributie van de motor extra belast. Om te voorkomen dat de riem breekt, zijn er een aantal maatregelen genomen:

Het krukastandwiel van de distributie heeft op twee plaatsen iets grotere tandholtes. Op het moment dat de pompverstuiver een hoge druk opbouwt, zal de tandriem opgerekt worden. De steek van de tanden zal hierdoor iets vergroten. Dit wordt gecompenseerd door de tandholtes op twee plaatsen iets groter te maken.
De distributieriem is breder gemaakt waardoor deze sterker is.

Brandstofkoeler:
De brandstofkoeler heeft als functie, zoals de naam het al zegt, om de brandstof te koelen. De brandstofkoeler zit geplaatst bij de radiateur of onder de auto. Er vind continue stroming plaats van de brandstof door het hele systeem. De brandstof die retour naar de tank gaat is flink opgewarmd door de cilinderkop van de motor. De brandstofkoeler koelt de retourbrandstof die terug naar de tank gaat.

Gerelateerde pagina’s: