자동차 정비 상식,자동차 연료펌프의 압력 알아보기
연료펌프 압력 알아보기
연료펌프는 연료탱크에서 연료를 빨아올려 기화기로 압송하는 장치로서 모터 또는 피스톤(플런저)을 쓰는 전기식과 엔진 캠 샤프트의 회전력을 이용한 기계식이 있는데 일반적으로 전기식을 많이 쓰고 있다.
1) 기계식
기계식 연료펌프에는 다이어프램이 사용되며, 펌프 보디에 장치되어 있으며 다이어프램의 상하운동으로 펌프 케이스의 용적 변화를 시켜 펌프 작용을 한다. 이 작용은 구동 캠과 코 커 암 등으로 하게 된다. 펌프는 경합금 다이 케스트제의 상하 보디, 흡입용 및 배출용 밸브, 내유성의 수지나 고무 가공을 한 천으로 만든 다이어프램, 다이어프램을 밀어 올 리는 다이어프램 스프링, 다이어 프램을 끌어내리는 로커 링커나 로커암으로 구성되어 있으며, 구동은 캠축에 설치된 구동 캠으로 한다.
흡입 작동로커암이 캠에 작용하면 코 커 암은 로커 핀을 지점으로 하여 아래쪽으로 이동하여 포커 링크도 내려간다. 이때에 로커 링크 선단은 다이어프램 로드를 잡아당기므로 다이어 프램 스프링을 압축하여 다이어프램이 아래로 내려간다. 이 다이어프램이 내려가 다이어프램 위쪽의 챔버는 부압 상태가 되기 때문에 배출밸브는 흡입되어 닫히고 흡입밸브는 밸브스프링을 압 축하 여 열고 연료는 펌프 챔버 속으로 들어간다.
배출 작동 로커암에 캠이 작용하지 않게 되면 다이어프램 로드를 끌어내리는 로커 링크의 작용이 없어지기 때문에 다이어프램의 스프링 힘으로 다이어프램이 밀려 올라가 펌프 챔버내의 연료에 압력을 가해져 배출밸브를 밀어 열고 기화기로 흐른다. 또한 흡입밸브는 반대로 밸브 시트에 밀착되어 유로를 막고 연료가 역류하는 것을 방지한다.
2) 전기식
시판되고 있는 대부분의 승용차에 장착되어 있는 전기식 연료펌프는 연료탱크 내에 설치되어 있으며, 연료를 인젝터로 압송한다. 연료 펌프는 인 탱크형(전동식)이라고 하며, 연료 탱크 안의 연료에 잠겨져 있기 때문에 펌프 작동 소음 및 베이퍼 록 억제에 탁월한 기능을 가 지고 있다. 이 펌프는 직류 모터 부분과 터빈식 펌프 부분으로 구성되어 있고, 체크밸브, 릴리프 밸브 및 필터가 결합되어 있다.
베이퍼 록 대기온도가 높을 때(약 30℃)
연료탱크에서 인젝트까지의 연료라인에서 연료 증발에 의한 기포가 발생되며, 연료의 공급이 불균일하여 엔진의 상태가 불안정하게 되거나 꺼지는 현상
연료의 압력 형성 임펠러가 모터에 의해 회전되면 임펠러 바깥 둘레에 있는 홈이 그 앞뒤에서 생기는 유체의 마찰 작용으로 압력차가 생긴다.
모터의 회전에 따라 이 동작이 반복되면 펌프 내에서 소용돌이치는 연료는 모터를 통과한 후 압력을 가지게 되고 연료의 압력에 의해 체크 밸브가 열리면서 연료 출구를 통과하여 연료필터, 연료파이프를 거쳐 연료분배 파이프까지 공급된다.
안전밸브(Relief valve) 연료 펌프는?
작동 중 어떤 이유로 인해서든지 연료가 연료출구를 통과하지 못한다면 연료 펌프내의 압력은 비정상적으로 높아진다. 이런 경우에 안전밸브는 압력을 낮추기 위해 열리게 되며, 연료라인에서 일정압력보다 비정상적으로 올라가는 연료압력을 제어하여 항상 일정한 압력을 유지하도록 한다.
체크 밸브(Check valve) 연료펌프가 작동중 멈추면 체크 밸브는 스프링의 힘에 의해 닫히고, 일정 압력이 연료라인에 남게 된다. 연료 라인에 남은 일정한 압력은 엔진의 재시동을 용이하게 하며, 높은 온도에서 의 베이퍼 록을 방지한다.
압력 조절기 압력 조절기는?
연료펌프 내 리턴 파이프 내에 장착되어 있으며 연료탱크 내로 연결되어 있다. 연료압력조절기는 연료시스템 내부 압력을 조절한다. 이것은 분사량을 연료분사 밸브의 열리는 시간으로 제어할 때 흡기 메니 폴드의 압력변동에 따른 혼합비의 변동을 방지해주기 위해서이다.
이것은 인젝터 내에 걸리는 연료의 압력을 흡기 다기관 내의 압력보다 항상 3.35kg/㎠ 높도록 조절한다. 내부는 압착된 다이어프램으로 크게 두 부분으로 나누어져 있으며 외부 하우징은 금속으로 제작되었다. 나누어진 내부 중 한 부분은 압축된 스프링이 장착되어 있고 대기가 작용하도록 되어 있으며 나머지 한 부분은 연료가 채워지도록 되어 있다.
연료장치의 압력이 규정치를 초과하면 다이어프램에 의해 조절되는 밸브가 열려 오버 플로우 통로를 열게 된다. 오버플로우 밸브가 열리면 규정 압 이상의 연료는 밸브를 통하여 연료탱크로 되돌아간다.
다이어 프램 실에는 대기압이 전달되어 연료압력이 높으면 다이어프램을 미는 힘이 강해져 연료탱크로 되돌아가는 연료의 양은 많아지고 반대로 연료 압력이 작으면 다이어프램을 미는 힘이 약해져 연료탱크로 되돌아가는 연료의 양은 작아진다. 연료압력조절기 이러한 원리로 연료라인 내부의 연료압력을 일정하게 하고 있다.
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