연료펌프

연료펌프(Fuel Pump)는 자동차 연료탱크에서 연료를 수송하여 엔진 카뷰레이터 또는 연료 분사기로 보내주는 장치이다. 카뷰레이터를 사용하는 엔진은 연료탱크의 밖에 장착된 저압 기계식 펌프를 사용하며 연료 분사기를 사용하는 엔진은 연료탱크 안에 장착된 전자식 연료펌프를 사용한다. 연료 분사기를 사용하는 엔진 중에 2개 펌프를 사용하는 경우도 있으며 그 중 하나는 탱크 안에 위치한 저압 대용량 급유 펌프이고 다른 하나는 엔진 위 또는 근처에 장착된 고압 저용량 펌프이다.

기계식 연료펌프

전자식 연료펌프가 보편적으로 적용하기 전에 카뷰레터를 적용하는 대부분의 엔진은 기계식 연료펌프를 사용하여 연료를 연료탱크에서 카뷰레터의 연료통으로 수송하였다. 가장 널리 사용된 급유 펌프는 다이어프램(diaphragm) 연료펌프와 플런저형(plunger-type) 기계식 펌프였다.

□ 다이어프램(Diaphragm) 연료펌프

다이어프램 타입 연료펌프 구조도

다이어프램 펌프는 용적식펌프(positive displacement pump)이며 격막펌프, 멤브레인 펌프라고도 한다.

피스톤 펌프의 동작과 유사하게 유연한 다이어프램의 위치형상 변화를 통해 펌프 챔버의 공간 크기를 조정하며 펌프 챔버의 흡입구와 토출구에는 역류방지 체크밸브를 설치하여 연료가 한 방향으로만 흐르게 하였다.

특정 설계는 다양하지만 가장 일반적인 구성에서 이런 펌프는 엔진 블록이나 엔진 헤드에 볼트로 고정되며 엔진의 캠샤프트에는 다이어프램을 하사점까지 당겨줄 수 있는 외이심엽(extra eccentric lobe)이 설치되어 직접 또는 푸시로드(pushrod)로 펌프의 레버를 작동시킨다. 다이어프램이 당겨지면서 발생하는 위치형상 변형으로 펌프챔버 공간이 커지면 압력이 낮아지게 되며 이 때 대기압의 작용으로 연료탱크의 연료가 연료펌프로 이동하게 된다. 상사점까지 원상복귀하는 다이어프램의 동작은 다이어프램 스프링으로 완성하며 이 사이에 펌프 챔버에 들어 있던 연료는 밀려서 토출구를 통해 카뷰레터로 흘러 들어간다. 연료가 연료펌프에서 밀려나는 압력은 다이어프램 스프링에서 발생하는 힘의 제어를 받으며 이로서 연료 토출의 제어가 추진된다.

연료펌프에서 토출된 연료는 카뷰레터 플로트 챔버(float chamber)의 부자용기(float bowl)에 들어가며 흡입된 연료의 량이 일정한 수준을 초과하면 흡입밸브를 닫아 연료의 과다공급을 방지한다. 이 때 연표펌프 챔버의 잔여 연료도 갇기어 흡입구나 토출구를 통해 빠지지 못한다. 다이어프램은 압력을 유지하며 그 다음 회전이 발생할 때 외이심엽이 다이어프램을 당겨 하사점으로 당겨 대기상태로 들어가며 카뷰레터와 연결되는 흡입밸브가 다시 열릴 때까지 기다린다.

다이어프램의 한 면이 연료와 접하면서 압력을 받고 있고 다른 한 면이 엔진의 크랭크케이스(crankcase)와 연결되어 있기에 다이어프램이 분열되면 연료가 크랭크케이스로 흘러 들어간다.

□ 플랜저형 연료펌프 플랜저형 연료펌프(Plunger-type fuel pump)는 용적형 펌프(positive displacement pump)이다. 펌프 챔버에는 흡입구와 체크 밸브가 있으며 이의 공간 크기는 연료로 가득 찬 챔버에서 움직이는 플랜저에 따라 변화한다. 피스톤 펌프와 유사하며 다이어프램 펌프보다 높은 압력 조건에서 사용된다. 특정 디자인 종류는 다양하지만 보편적인 배치에서 볼 때 이러한 펌프는 인젝션 펌프 옆에 탑재되어 캠샤프트가 직접 또는 푸시로드(pushrod)로 구동한다. 캠샤프트의 로브(lobe)가 상사점에 위치할 때 플랜저는 배출 밸브로 바로 연료의 배출을 완료하게 되며 이어서 스프링은 플랜저를 당겨 저압을 형성하고 흡입 밸브를 통해 연료를 챔버로 흡입한다. 이 종류의 펌프는 250~1,800 bar(3,625~26,000 psi)에서 작동한다. 캠샤프트와 연결되어 펌프의 토출 압력은 일정하며 펌핑속도는 직접적으로 엔진 회전수와 연관된다.

위 2종 펌프는 모두 부압을 형성하여 연료를 흡입하는 원리로 작동하나 펌프와 연료탱크 사이의 낮은 압력은 엔진에서 발생하는 또는 더운 천후에서 발생하는 열과 결합되어 연료 공급라인 기화현상을 일으키기 쉽다. 연료펌프는 액체를 펌핑하도록 설계가 되어 기체를 펌핑할 수 없으며 따라서 기화현상이 발생하는 경우에 엔진에 연료공급이 불가하다. 이렇게 되면 엔진 작동은 중단된다. 이는 엔진 고열이 펌프와 카뷰레터 사이의 펌프 압력측에 전달되어 라인의 연료를 비등시키는 베이퍼 로크(vapor lock)와는 틀리다. 자동차에 적용되는 기계식 연료펌프에서 발생하는 압력은 통상적으로 10-15 psi를 초과하지 않으며 이 역시 대부분의 카뷰레터에서 볼 때는 충분하다.

엔진이 카뷰레터 방식에서 연료분사 방식으로 전환하면서 기계식 연료펌프는 점차 전자식 연료펌프에 대체되었다.

참고자료

• "Fuel pump", Wikipedia

같이 보기

• 연료 시스템
• 연료주입구
• 연료파이프
• 연료필터

이 연료펌프 문서는 자동차 부품에 관한 토막글입니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 이 문서의 내용을 채워주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품 □■⊕, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 부품 계기 • 레저보어(리저버) • 레저보어 탱크(리저버 탱크) • 보조장치 • 부품 • 비순정부품 • 소모품 • 순정부품 • 스프링 • 아세이(어셈블리) • 옵션 • 운전장치 • 자동차 부품 • 정품 • 케이블 • 튜닝 • 파이프 • 햅틱 • 호몰로게이션 차대(섀시) 3 in 1 • VIN • 강선 • 강판 • 공차 (오차) • 공차 (자동차) • 공차중량 • 단차 • 드레인홀 • 롤링섀시 • 모노코크 • 바디 • 바디온프레임 • 배분중량 • 보일러 • 섀시 • 소자 • 에어백 모듈 • 연결모듈 • 오일 • 오일팬 • 워터펌프(냉각수 펌프) • 인버터 • 인클로저 • 중량 • 차대(섀시) • 차대번호 • 차량 총중량(GVW) • 철판 • 촉매장치 • 충전기 • 캐빈룸 • 캡오버 • 컨버터 • 크러시존(크럼플존) • 프레임 • 프로펠러 • 플러그 • 히트펌프 엔진 2기통 • 4기통 • 5기통 • 6기통 • 7기통 • 8기통 • 10기통 • 12기통 • 16기통 • 18기통 • 20기통 • LPDI엔진 • LPG엔진 • LPI엔진 • OHV • PS • rpm • V형엔진 • 가솔린엔진 • 가스터빈 • 공랭식 엔진 • 기화기 • 내연기관 • 냉각수 • 냉각장치 • 냉각제 • 냉각팬 • 냉간상태 • 노즐 • 다기통 • 디젤엔진 • 라디에이터 • 마력 • 배기밸브 • 밸브 • 봄베 • 부동액 • 분사 • 석유엔진 • 선박 엔진 • 수랭식 엔진 • 수소탱크 • 수소터빈 • 수평대향 엔진 • 슈퍼차저 엔진 • 스로틀바디 • 스로틀밸브 • 실린더 • 싱글터보 • 양자엔진 • 엔진 • 엔진룸 • 엔진마운트 • 엔진오일 • 엔진제어장치 • 연료분사기 • 연료시스템 • 연료전지 • 연료주입구 • 연료탱크 • 연료파이프 • 연료펌프 • 연료필터 • 열기관(열원동기) • 왕복기관 • 외연기관 • 원동기 • 원자력기관 • 원형봄베 • 자동차 엔진 • 자연흡기엔진 • 점화케이블 • 점화플러그 • 제트엔진 • 증기기관 • 증기터빈 • 직렬엔진 • 최고출력 • 최대토크 • 캠 • 캠축(캠샤프트) • 커넥팅로드(연결봉) • 크랭크 • 크랭크축 • 탱크 • 터보랙 • 터보엔진 • 터보차저 • 터빈 • 토크 • 트윈터보 • 파워팩 • 플라이휠 • 피스톤 • 피스톤 엔진 • 항공기 엔진 • 흡입밸브 모터 고정자(스테이터) • 교류모터 • 교류발전기 • 구동모터 • 구동모터 최대출력 • 동기모터 • 듀얼모터 • 모터 • 모터룸 • 발전기 • 시동모터 • 싱글모터 • 용단 • 유도모터 • 인휠모터 • 인휠시스템 • 인휠헥사모터 • 직류모터 • 직류발전기 • 축전지 • 코일 • 토크컨버터 • 트라이모터(트리플모터) • 퓨즈 • 퓨즈박스 • 퓨즈풀러 • 회전자(로터) • 회전축 구동장치 4매틱 • AWD 디스커넥터 • B-ISG • HTRAC • IGBT • PE모듈 • TCU • xDrive • 가변축 • 가속기 • 가속기 (자동차) • 감속기 • 공회전 속도조절 장치 • 공회전 제한 장치(ISG) • 구동 • 구동벨트 • 구동장치 • 구동축 • 기어(톱니바퀴) • 기어박스 • 기어비 • 기어오일 • 다운시프트 • 동력전달장치 • 뒷차축(리어액슬) • 듀얼클러치 • 무단변속기 • 미션 • 미션오일 • 배전기 • 벨트 • 변속기 • 사륜구동 • 앞차축(프런트액슬) • 업시프트 • 이륜구동 • 전륜구동 • 전축 • 종감속기어 • 차동기어(디퍼런셜) • 차동장치 • 차축(액슬) • 추진축 • 축 • 클러치 • 타이밍벨트 • 파워트레인 • 프로펠러 샤프트 • 후륜구동 • 후축 조향장치 경사각 • 너클암 • 너클 조인트 • 로어암 • 사륜조향 • 스러스트 • 스러스트 각 • 스티어링(조향장치) • 스티어링너클(너클) • 스티어링박스 • 스티어링 샤프트 • 스티어링암 • 어퍼마운트 • 어퍼암 • 전경각 • 전륜조향 • 조향축 • 캐스터 • 캠버 • 캠버각 • 킹핀 • 킹핀 경사각 • 킹핀 오프셋 • 토우 • 후경각 • 후륜조향 • 휠 밸런스 • 휠 얼라인먼트 제동장치 ABS • EBD • HHC • 경사로 밀림 방지 • 드럼브레이크 • 디스크 브레이크(디스크 로터) • 미끄럼 방지장치 • 베이퍼로크 • 보조제동장치(BA) • 브레이크드럼 • 브레이크라이닝 • 브레이크슈 • 브레이크 어시스트 시스템 • 브레이크오일 • 브레이크패드 • 슈팅 브레이크 • 오버라이드 • 오토홀드 • 전자식 제동력 분배(EBD) • 제동장치(브레이크) • 캘리퍼 • 클램프 • 클램핑력(클램프력) • 트랙션 컨트롤 시스템(구동력 제어장치) 서스펜션 가변댐퍼 • 기계식 서스펜션 • 댐퍼(제진기) • 더블위시본 서스펜션 • 마운트 • 매직 바디 컨트롤 • 서스펜션(현가장치) • 서스펜션암(컨트롤암) • 쇼크업소버 • 스트럿 서스펜션 • 액티브 서스펜션 • 에어매틱 • 에어서스펜션 • 에어스프링 • 전자제어 서스펜션 • 코일스프링 • 판스프링 • 플레이너 시스템 • 하시라 • 현가상질량 • 현가하질량 흡배기장치 매연저감장치 • 배기 • 배기음 • 배기장치 • 배출 • 에어덕트 • 흡기 • 흡기장치 • 흡배기 • 흡배기장치 • 흡입 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반