Регуляторы давления топлива: как работает байпасный и блокирующий типы систем?

Регуляторы давления топлива: как работает байпасный и блокирующий типы систем?

Основываясь на выраженном интересе современных граждан по отношению к легковым автомобилям, логично рассмотреть регуляторы давления топлива байпасного и блокирующего типов. В частности, принцип действия таких приборов, а также преимущества и недостатки каждой из отмеченных конструкций. Регулировка подачи бензина (иных видов ресурса) является важной функцией работы любого автомобильного мотора. Если правильная регулировка способствует получению максимума отдачи от двигателя и автомобиля в целом, неправильная настройка приводит к серьёзным проблемам. Соответственно, каждому владельцу авто важно понимать принцип действия таких устройств и желательно уметь выполнять регулировку в случае необходимости.

Регулятор давления топлива: конструкция блокирующего типа

Благодаря регулятору блокирующего типа, бензин поступает через впускной канал (1) и далее проходит через регулирующий клапан (2). Затем выполняется распределение бензина через выпускной канал непосредственно в область карбюратора. На приведённой ниже схеме устройства указаны два выходных порта (3, 8). Расход топлива и уровень давления контролируются клапаном контроля, приводимым в действие мембраной (4).

Перемещение мембраны вверх / вниз ограничено пружиной (6). Давление топлива (в номинале 0,07 АТИ) внутри карбюратора регулируется при помощи резьбового регулировочного механизма (5). Опорный порт вакуума / наддува позволяет регулятору компенсировать наддув при использовании принудительной индукции (7). Регуляторы блокирующего типа исключают возврат топлива обратно в топливную ёмкость.

Принцип действия устройства блокирующего типа

Бензин через  регулятор пропускается в систему карбюратора. По пути от насоса к регулятору давление в линии нарастает, но затем уменьшается на пути от регулятора до карбюратора. По мере роста давления топлива в поплавковой камере карбюратора, рост также отмечается внутри топливного регулятора. Как результат — топливо проталкивается вверх по направлению к мембране.

РЕГУЛЯТОРЫ

Регулятор давления топлива блокирующего типа мотора автомобиля
Система блокирующего типа: 1 – входной канал; 2 – регулирующий клапан; 3, 8 – выходные порты; 4 – мембрана; 5 – резьбовой регулятор; 6 – пружина; 7 — индуктор

Увеличивающееся давление топлива перемещает мембрану вверх. Клапаном управления подачей, переходящим в закрытое состояние, постепенно уменьшается поток и давление.

Как только достигается уровень параметра, установленного на регуляторе (обычно максимум, указываемый производителем карбюратора для оптимальной производительности), мембрана приближается к точке закрытия клапана.

Поскольку двигатель автомобиля потребляет бензин, поплавковая камера опорожняется. Давление в топливной магистрали снижается. Соответственно, мембрана регулятора опускается, приоткрывая клапан управления топливом. Расход и давление бензина внутри трубопровода увеличиваются.

Используемый в конструкции резьбовой регулировочный механизм увеличения натяжения пружины мембраны, между тем, оказывает сопротивление. Необходимо увеличить давление топлива, чтобы протолкнуть мембрану.

Таким образом, увеличение натяжения пружины мембраны с помощью резьбового регулировочного механизма – это настройка регулятора на увеличение пропускной способности. И наоборот, уменьшение натяжения пружины – это настройка на снижение пропускной способности.

Турбонаддув — функция опорного порта вакуума / наддува

Следует принимать во внимание при продувке с турбонаддувом функцию опорного порта вакуума / наддува. В режиме наддува сжатый турбонагнетателем воздух пропускается через карбюратор. Создаётся некоторое давление внутри карбюратора и поплавковой камеры для топлива, подаваемого на карбюратор. Например, карбюратору требуется 0,56 АТИ, а двигатель на текущий момент потребляет 0,49 АТИ от наддува.

Карбюратор находится под потенциалом наддува 0,049 АТИ, который противодействует потенциалу 0,56 АТИ, исходящему со стороны регулятора. То есть, для преодоления сопротивления требуется подавать на карбюратор топливный потенциал 0,49 АТИ. Фактически же подаётся только 0,07 АТИ. Такое состояние сопровождается работой поплавковой камеры «всухую», плюс отмечается нестабильность подачи топлива в цилиндры мотора.

Для обеспечения карбюратором потенциала 0,56 АТИ на стороне двигателя, через регулятор необходимо пропустить дополнительно 0,49 АТИ, чтобы исключить сопротивление. То есть следует обеспечить потенциал внутри топливной магистрали, в общей сложности, на уровне 1,05 АТИ. Между тем, мембрана настраивается на перемещение топливного регулирующего клапана в закрытое положение по факту достижения в линии параметра 0,56 АТИ. Именно здесь вступает в действие контрольная трубка вакуума / наддува.

Увеличение опорной линии запускается от карбюраторного бокса (колпака) к опорному порту вакуума / наддува. Насколько наддув оказывает давление на карбюратор, тот же самый потенциал прикладывается к опорной линии наддува, оказывая влияние на мембрану регулятора. Этот потенциал приложен к верхней части мембраны, способствуя росту давления в топливной магистрали и торможению перемещения мембраны вверх.

Таким образом, воздействуя на мембранную пружину, допустимо наращивать уровень давления топлива (пружина 0,56 АТИ + вспомогательный потенциал 0,49 АТИ = 1,05 АТИ). Опорный наддув обеспечивает рост давления топлива в соотношении 1:1 с параметром наддува, преодолевая силовой потенциал входящего воздуха и обеспечивая заполнение поплавковой камеры.

Регуляторы давления топлива блокирующего типа — преимущества

Устройство не требует установки возвратной топливной трубки с фитингами на пути регулятор — топливный бак. Также следует отметить:

  • малый вес и габариты конструкции,
  • невысокий уровень сложности,
  • небольшой уровень затрат на установку.

Однако для топливного регулятора блокирующего типа требуется внутренний или внешний предохранительный клапан, устанавливаемый на топливном насосе.

Допускается установка нескольких регуляторов (настраиваемых на разные значения, например, в системе закиси азота), которые могут использоваться с одним насосом.

Недостатки регулятора давления топлива блокирующего типа

Когда давление топлива достигает максимального значения настройки регулятора, внутренний клапан перекрывает сторону входа от стороны выхода. Это действие требует дополнительной силы, чтобы полностью закрыть клапан.

В результате создаётся скачок давления топлива, когда клапан достигает закрытого положения и получается несколько более высокая амплитуда на выходе. Такая ситуация способна привести к избыточной силе внутри карбюратора и переполнению поплавковой камеры.

Часто показания давления топлива при полностью закрытом клапане управления и выключенном двигателе (но при включенном топливном насосе) демонстрируют противоречие. Двигатель можно запускать и выключать несколько раз, а показания, взятые между каждым циклом запуска / выключения, получаются разные.

По этой причине настройку топливных регуляторов блокирующего типа следует выполнять непосредственно в момент работы двигателя на холостом ходу. Такой подход обеспечивает стабильность хода небольшого количества топлива через регулятор, чем гарантируется лучшая согласованность настройки.

Топливные регуляторы блокирующего типа видятся неудачным выбором для продувки через системы принудительной индукции. Объясняется это тем, что внутренняя конструкция клапана управления топливом способна создавать значительную разницу давлений на входе и выходе.

Однако обозначенная проблема относится к практическим применениям, требующим высокого расхода и давления моторного топлива. Для практики применений под низкий расход / давление моторного топлива, такая проблема, как правило, не проявляется.

Регулятор давления топлива: конструкция байпасного типа

Регулятором байпасного типа топливо проводится через впускной канал (1) и перепускной клапан / порт топливного провода (2). Затем выполняется распределение топлива через выпускной канал в карбюратор (3). Момент открытия / закрытия перепускного клапана ограничен пружиной (4).

Давление топлива в карбюраторе (топливной рампе) регулируется с помощью резьбового регулировочного механизма (5). Опорный порт вакуума / наддува позволяет регулятору компенсировать потенциал наддува с применением принудительной индукции (6). Топливные регуляторы байпасного типа характеризуются наличием линии возврата топлива от регулятора обратно в топливный бак.

Принцип действия байпасного регулирующего механизма

Топливо поступает в регулятор и далее в карбюратор (топливную рампу). По мере того, как давление топлива в поплавковой камере карбюратора (топливной рампы) увеличивается, увеличивается также силовой потенциал внутри регулятора. Далее топливный ресурс проталкивается к перепускному клапану.

КОМПЛЕКТЫ

Регуляторы давления топлива байпасного типа для автомобильного мотора
Система байпасного типа: 1 – впускной клапан; 2 – порт и перепускной клапан топливопровода; 3 – выпускной канал; 4 – пружина; 5 – регулировочный резьбовой механизм; 6 — индуктор

Если достигается максимальная величина, на которую настроен регулятор (максимум, обеспечивающий оптимальную производительность), перепускной клапан постепенно открывается, благодаря чему:

  • удаляется воздух,
  • выравнивается расход топлива,
  • стабилизируется давление.

Перепускаемое байпасной системой топливо отправляется обратно в топливный бак по возвратной топливной магистрали. Поскольку двигатель автомобиля продолжает потреблять топливо, поплавковая камера карбюратора (топливной рампы) опорожняется, вызывая падение давления в топливной магистрали.

Фактор падения давления бензина сопровождается постепенным закрыванием перепускного клапана, тем самым увеличивается расход и давление топлива в трубопроводе. Байпасной конструкцией опять же предусмотрен резьбовой регулировочный механизм увеличения силы напряжения на перепускном клапане, как в предыдущей системе.

Таким образом, изменение натяжения пружины перепускного клапана резьбовым регулировочным механизмом позволяет настроить устройство на увеличение / уменьшение давления топлива. Опорный порт вакуума / наддува работает аналогичным образом с регулятором топлива блокирующего типа.

Преимущественные стороны регулятора байпасного типа

Функция возврата, используемая в конструкции байпасного типа, обеспечивает постоянное эффективное рабочее давление на выходе. Избыточная сила сбрасывается через возвратную линию по мере необходимости.

Постоянное эффективное давление топлива позволяет устанавливать граничный параметр более точным значением, который остаётся стабильным независимо от нагрузки. Для настройки необязательно запускать двигатель в работу на холостом ходу. Достаточно включения топливного насоса. Работа байпасной системы также обеспечивает:

  • увеличение срока службы насоса,
  • более тихую работу насоса,
  • стабильность рабочего давления.

Байпасные регуляторы давления топлива — недостатки

При всех имеющихся преимуществах системы, недостатки всё-таки проявляются:

  • высокая стоимость установки,
  • сложность конструкции,
  • увеличенный вес за счёт дополнительных топливопроводов и фитингов,
  • чувствительность байпасной линии к атмосферным перепадам,
  • недопустимо использовать байпасные линии диаметром более 15 мм,
  • требуется минимум изгибов байпаса на пути к топливному резервуару.

Недопустимо для этой конструкции применение нескольких регуляторов вместе (установленные на разные давления, например, при использовании системы закиси азота) с подачей от одного насоса.


При помощи информации: FueLab