Pompa próżniowa, często nazywana pompą vacum, pełni kluczową rolę w tworzeniu podciśnienia niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania różnych układów, takich jak układ hamulcowy.
W przypadku wszystkich procesów zachodzących w silniku, istotne jest utrzymanie stabilnego źródła podciśnienia. W samochodach wolnossących, uzyskanie podciśnienia nie stanowi problemu, ponieważ generują je naturalnie w trakcie swojej pracy. Natomiast silniki turbodoładowane mogą wymagać dodatkowej pomocy. Ciśnienie doładowania wytworzone przez turbosprężarkę stanowi przeciwieństwo podciśnienia, czyli jest to dodatnie ciśnienie. Współczesne silniki z turbodoładowaniem są wyposażone w pompę próżniową, która równoważy dodatkowe ciśnienie doładowania.
Spis treści
Pompa vacum – co to jest?
Pompa próżniowa, jak sama nazwa wskazuje, służy do tworzenia podciśnienia. We współczesnych pojazdach można spotkać zarówno mechaniczne, jak i elektryczne wersje tej pompy. Oba rodzaje mają swoje plusy i minusy. Ich głównym zadaniem jest eliminacja dodatniego ciśnienia doładowania, które generowane jest przez silniki z turbodoładowaniem.
Mechaniczne pompy próżniowe, takie jak te stosowane przez BMW w silniku N20, są napędzane bezpośrednio z silnika. W przypadku BMW pompa działa z tyłu jednego z wałków rozrządu. Te mechaniczne pompy są smarowane bezpośrednio olejem silnikowym oraz posiadają wirujący wirnik wewnątrz obudowy pompy, który wytwarza podciśnienie. Tak długo, jak silnik pracuje, a pompa jest dobrze nasmarowana, będzie ona cały czas zapewniać podciśnienie.
Pompy mechaniczne są ciche jak również mogą działać przez długi czas, ale ich umiejscowienie może utrudniać wymianę. Ponadto jeśli pompa próżniowa zatrze się z powodu braku oleju może ona uszkodzić wałek rozrządu lub inne elementy rozrządu. Problemy związane z cieknącym olejem mogą także obejmować zużyte uszczelki w pompie.
Elektryczne pompy próżniowe szybko stały się wyborem europejskich producentów. Pompy te są tak samo niezawodne jak jednostki mechaniczne, ponadto posiadają większy zakres zalet w porównaniu z pompami mechanicznymi.
Główną zaletą pomp elektrycznych jest fakt, że pompy te korzystają z energii elektrycznej, a nie są napędzane bezpośrednio z silnika. Dzięki temu inżynierowie mają swobodę w umiejscowieniu pompy w komorze silnika, co ułatwia dostęp i nie obciąża dodatkowo silnika. Choć pompy elektryczne mogą być nieco głośniejsze od swoich mechanicznych odpowiedników, ich wymiana jest tańsza i nie wiąże się z ryzykiem katastrofalnej awarii silnika w przypadku uszkodzenia.
Do czego służy pompa próżniowa?
Pompa próżniowa pełni kluczową rolę w dostarczaniu podciśnienia do różnych obszarów w komorze silnika. Jednym z głównych zastosowań jest wspomaganie systemu hamulcowego, który dla efektywnej pracy wymaga stałego podciśnienia. Dodatkowo, elektromagnesy do kontroli emisji spalin oraz siłowniki wastegate turbosprężarki, aby działać poprawnie również są zależne od podciśnienia. Brak odpowiedniego podciśnienia może prowadzić do nieprawidłowego działania tych elementów oraz aktywacji kontrolki awarii silnika.
Jeśli posiadasz nowoczesny pojazd, regularne sprawdzanie wydajności pompy próżniowej jest kluczowe.
Pomiar wydajności pomp próżniowych (vacuum pump)
Efektywność pracy pompy próżniowej zależy głównie od prędkości pompowania, czyli tempa, z jakim gaz i powietrze mogą być usuwane z określonej objętości. Przyjmując szerszą perspektywę, prędkość pompowania odnosi się do objętościowego przepływu pompy na jej wlocie, często wyrażanego w jednostkach objętości na jednostkę czasu.
Warto zauważyć, że szybkość pompowania może być uzależniona od składu chemicznego pompowanego gazu oraz od rodzaju zastosowanej pompy. Na przykład, pompy pracujące na zasadzie przepływu i dyfuzji mogą być efektywniejsze w przypadku niektórych gazów w porównaniu z innymi rodzajami pomp.
Inną miarą wydajności pompy próżniowej jest jej przepustowość. Wydajność mierzy prędkość pompowania pomnożoną przez ciśnienie gazu na wlocie, obliczając liczbę cząsteczek wypompowanych na jednostkę czasu w stałej temperaturze.
Przepustowość jest również przydatna przy ocenie nieszczelności systemu. Umożliwia ona pomiar objętości wycieku pomnożonej przez ciśnienie po stronie próżniowej wycieku. W ten sposób wydajność wycieku można porównać z wydajnością pompy.
