Erhöhen abgenutzte Bürsten in einer elektrischen Kraftstoffpumpe die Kraftstoffdurchflussrate?

Hersteller von elektrischen Kraftstoffpumpen können Pumpenkurven wie diese unten von Pierburg bereitstellen:

Kraftstoffpumpenkurve

Ich wollte mein Verständnis der Kurven bei der Simulation des Effekts verschlissener Bürsten im Elektromotor bestätigen:

  • An der Kurve werden senkrecht der einem Leistungswert entsprechende Pumpendruck und der Kraftstoffdurchfluss abgelesen.

  • Abgenutzte Bürsten führen zu einer Verringerung der für die Pumpe verfügbaren Leistung. Dies bewirkt, dass sich der Arbeitspunkt auf der gelben Kurve nach links verschiebt.

  • Bei Verlagerung des Arbeitspunktes nach links sinkt der Pumpendruck und der Volumenstrom steigt

Kraftstoffpumpenkurve - Kommentiert

Fragen

  • Ist mein Verständnis richtig?
  • Stimmen die Beobachtungen mit realen Daten überein, insbesondere dass der Durchfluss mit zunehmender Abnutzung der Bürsten zunimmt ?
Warum glauben Sie, dass abgenutzte Bürsten die Leistung verringern? Wenn überhaupt, bedeuten kürzere Bürsten einen geringfügig geringeren Widerstand und damit eine höhere Leistung.

Antworten (1)

Ihre grundlegende Prämisse ist fehlerhaft. Die Bewegung nach links und rechts in der Grafik korreliert mit unterschiedlichen Durchflussraten, wenn alles gleich bleibt, während der Druck geändert wird. Die Leistungsänderung kommt von der Drehzahländerung und ist unbeabsichtigt.

In einem Fahrzeug steht in der Regel nur eine Systemspannung zur Verfügung. Weitere Kraftstoffpumpen werden in der Regel direkt mit direkter Systemspannung betrieben (es gibt einige Ausnahmen, Ford zum Beispiel moduliert manchmal ihre Pumpen). Gleichstrommotoren haben einen merkwürdigen Effekt, ihr Rotorwicklungswiderstand ist abhängig von ihrer Drehzahl. Wenn der Motor blockiert ist (Nulldrehzahl), dominiert nur der tatsächliche Wirkwiderstand der Rotorwicklungen. Der Rotorwicklungswiderstand ist sehr sehr gering. Wenn der Motor schneller wird, steigt auch der Widerstand. Bei voller Leerlaufdrehzahl gibt es einen Gleichgewichtspunkt, an dem der Motor aufgrund des hohen Widerstands nicht schneller drehen kann und der Motor am wenigsten Strom verbraucht. Da die Spannung konstant gehalten wird, je langsamer der Motor dreht, desto mehr Strom verbraucht er aufgrund der Stromerhöhung.

Drehzahländerungen in einem Motor kommen von der Last an diesem Motor. In einer Pumpe entsteht eine Last, die einen hohen Druck erzeugt, der wiederum den Motor verlangsamt. Das Bewegen hoher Lautstärken verursacht immer noch eine Belastung, aber wesentlich weniger. Aufgrund der geringeren Belastung dreht die Pumpe mit einer höheren Drehzahl.

Abgenutzte Bürsten würden den Basiswiderstand der Rotorwicklungen erhöhen. Dies hätte zwei Auswirkungen. Erstens verbraucht die Pumpe aufgrund des höheren Widerstands bei niedrigeren Drehzahlen weniger Strom, was zu weniger Leistung führt. Diese Leistungsreduzierung verringert den maximalen Druck, den die Pumpe erreichen kann. Zweitens führt der erhöhte Widerstand dazu, dass die Pumpe den Gleichgewichtspunkt bei einer niedrigeren Drehzahl erreicht, wodurch die maximale Lautstärke begrenzt wird.

Das Endergebnis ist, dass die gelbe Linie, die den Strom anzeigt, nach unten rutscht und infolgedessen auch die blaue Linie nach unten rutscht.

Wenn es nur so einfach wäre. Ihre erste Aussage erklärt nicht die Daten in der Grafik. Bei den roten Punkten läuft der Motor mit höherer Leistung als bei den grünen Punkten, jedoch ist der Volumenstrom geringer und der Druck höher.
@Zaid Ich habe meine Antwort aktualisiert.
Wenn es Ihnen nichts ausmacht, habe ich ein paar Fragen an Sie, die besser im Chat besprochen werden sollten
Erhöhen abgenutzte Bürsten in einer elektrischen Kraftstoffpumpe die Kraftstoffdurchflussrate?
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