REGULÁTOR TLAKU PALIVA

Pri dávkovaní paliva alebo regulácií tlaku turba neprichádzajú do úvahy žiadne kompromisy. Tieto komponenty sú pre správnu funkčnosť upraveného motora kľúčové preto sa vyžaduje maximálna účinnosť a spoľahlivosť. Oba komponenty regulujú tlaky, no na opačných stranách motorovej sústavy a obe trochu iným spôsobom. V tomto blogu si popíšeme ich funkčnosť a prečo sú dôležité pri zvyšovaní výkonu najmä pri preplňovaných motoroch.

Regulátor tlaku paliva

Vysokotlakový regulátor paliva je zariadenie, ktoré udržuje tlak paliva v palivovom systéme motora. Množstvo dodávaného paliva musí zodpovedať požiadavkám motora, ktorý sa neustále mení na základe faktorov, ako je poloha škrtiacej klapky, otáčky motora či zaťaženie. Regulátor zaisťuje, že tlak paliva zostane na optimálnej úrovni, či už je motor no voľnobehu, pod plným plynom alebo kdekoľvek medzi tým.

Poznáme dva druhy regulátorov - mechanické alebo elektronické komponenty a možno ich nastaviť tak, aby vyhovovali požiadavkám rôznych motorov a nastavení. Vo väčšine aplikácií je tlak paliva regulovaný regulátorom tlaku paliva (FPR), ktorý je navrhnutý tak, aby zvládal tlaky v rozsahu 2-4 bar. Sériové regulátory môžu byť umiestnené priamo pri palivovom čerpadlo v nádrži, vo vedení paliva či pri palivovom filtry po prípade priamo na palivovej rampe. Motoršportové a výkonnostne ladené vozidlá však často vyžadujú oveľa vyšší tlak paliva, a to je miesto, kde vstupujú do hry vysokotlakové regulátory paliva.

Na čo slúži regulátor tlaku paliva?

So zvyšujúcimi sa otáčkami motora alebo pri zaťažení stúpa dopyt po palive. Vysokotlakový regulátor paliva zaisťuje, že bez ohľadu na prevádzkové podmienky motora zostane tlak paliva konštantný a primeraný na zabezpečenie správnej zmesi paliva a vzduchu. To umožňuje konzistentný výkon za každých podmienok. Po nastavení ostáva zvolený tlak konštantný na rozdiel od sériového regulátora, kde je tlak premenný. Tlak je možné sledovať analógovým budíkom umiestneným na regulátore, po prípade elektronickým snímačom, ktorý posiela dáta do budíka v interiéry vozidla. To umožňuje sledovať aktuálny tlak a prípadné zmeny.

Pri motorovom tuningu je bežnou úpravou výmena vstrekovačov za väčšie, ktoré dokážu vstrekovať väčší objem paliva. Tento objem vyžaduje konzistentný tlak paliva, pretože pri kolísavom tlaku by mohlo dochádzať ku stratám a teda nebezpečenstve poškodenia motora či prepálenia piestov. Jednou z kritických vlastností vysokovýkonných regulátorov paliva je ich schopnosť kompenzovať zmeny plniaceho tlaku. Niektoré pokročilé palivové regulátory obsahujú vstavaný výstup na podtlak, ktorý upravuje tlak paliva v reálnom čase na základe plniaceho tlaku. So zvyšujúcim sa tlakom regulátor automaticky zvýši tlak paliva, aby držal krok so zvýšeným nasávaním vzduchu, čím zaistí, že motor dostane správnu palivovú zmes za podmienok vysokého plniaceho tlaku.

Ako funguje a aké typy regulátorov poznáme?

Vysokotlakové palivové regulátory udržiavajú nastavený tlak v palivovom systéme. Zariadenie zvyčajne používa pružinou zaťaženú membránu, ktorá je riadená tlakom paliva. Keď tlak paliva prekročí nastavenú hodnotu, membrána otvorí výstup, ktorý umožní prebytočnému palivu prúdiť späť do palivovej nádrže, čím sa udrží konzistentný tlak.

Regulátor môže byť nastaviteľný alebo nenastaviteľný v závislosti od aplikácie. Nastaviteľné regulátory umožňujú tunerom jemne doladiť tlak paliva tak, aby zodpovedal špecifickým požiadavkám motora, zatiaľ čo nenastaviteľné regulátory sú od výrobcu prednastavené pre konkrétnu aplikáciu. Nastaviteľné regulátory, majú výhodu v lepšej kontrole tlaku a zmesi čo je základom pri ladení upraveného motora. Medzi nevýhody však patrí komplexnejšia inštalácia a ladenie. Regulátory bez možnosti nastavenia (zväčša OEM) majú regulačné vlastnosti stanovené výrobcom a sú vhodné pre sériové alebo jemne upravené vozidlá. Ich výhodou je jednoduchosť zapojenia no nedovoľujú žiadne nastavenie.

Regulátory ďalej rozdeľujeme na podtlakové a bez-podtlakové. Podtlakové regulátory obsahujú referenčný port podtlaku, ktorý upravuje tlak paliva na základe vákua motora. Keď je motor pod zaťažením (napríklad pri akcelerácii), podtlak sa zníži, čo spôsobí, že regulátor zvýši tlak paliva, aby kompenzoval zvýšený dopyt po palive. Bežne v aplikáciách, kde motor používa preplňovanie alebo väčšie vstrekovače, je vhodné použiť tento typ regulátora pretože tlak paliva musí rásť úmerne k tlaku v sacom potrubí, aby sa zachoval správny pomer vzduchu a paliva.

Bez-podtlakové nepotrebujú referenčný port podtlaku a teda ich nastavenie ostáva konštantné. Väčšinou sa požívajú pri atmosférických motoroch kde je tlak paliva predvídateľnejší a nevyžaduje úpravy v reálnom čase na základe tlaku v sacom potrubí. Výhodou týchto regulátorov je jednoduchšie zapojenie a minimálna údržba.

Regulátory s vratkou paliva do nádrže a regulátory bez spätné výstupu. Produkty s vratkou paliva sú ideálnym produktom pri vysoko-výkonných aplikáciách kde sa nespotrebované palivo po prekročení tlaku vracia späť do nádrže alebo vyrovnávacej nádržky čo zamedzuje nadbytočnému zvyšovaniu tlaku. Týmto systémom funguje väčšina regulátorov. V prípade, že nie je potrebné spätné vedenie, tento výstup sa dá zaslepiť. Sériové vozidlá, najmä s priamym vstrekovaním majú regulátory bez vratky paliva. Tento regulátor môže byť zabudovaný priamo v sacom koši v nádrži, kde sa prebytok paliva rovno vypustí do nádrže alebo sa reguluje tlak paliva natoľko, že nedochádza k nadbytkom a celá dávka paliva sa spotrebuje.

Výber správneho typu regulátora.

Základom je si uvedomiť aký tlak by malo palivo dosahovať a podľa toho je potrebné vybrať správny regulátor. Pri motoršportových aplikáciách môže motor vyžadovať 4-7 barov čo je bežný pracovný tlak športových vysokotlakových regulátorov. V prípade, že potrebujete regulovať palivo do 2 bar, je potrebné použiť nízkotlakový regulátor paliva (v prípade karburátorov). Pri výbere je potrebné zvážiť aj veľkosť vstrekovačov a objem dodávky paliva čo mení aj rozmery regulátora. Pri rovnakom tlaku paliva môžete vyberať rôzne veľkosti vstupov a výstupov čo ovplyvňuje prietok. Pri preplňovaní sa odporúča používať regulátor s výstupom na podtlak pre referenciu a vhodné nastavenie. Celkové spracovanie tela a kvalita tesniacich gumičiek či membrány hraje rolu v nekompromisných podmienkach motoršportu. Kvalitnejšie produkty Vás udržia dlhšie na trati.

Vysokotlakové palivové regulátory sú životne dôležité komponenty v motoršporte a ladení výkonu, zohrávajú kľúčovú úlohu pri udržiavaní stability tlaku paliva a zaisťujú, že motor funguje na maximum. Či už prevádzkujete bežné auto s turbodúchadlom, vysokootáčkový atmosferický motor alebo závodné auto na preteky, správny regulátor paliva zaistí, že motor dostane správne množstvo paliva v správnom čase. Udržiavaním konštantného tlaku paliva za rôznych podmienok tieto regulátory významne prispievajú k účinnosti, sile a spoľahlivosti motora, vďaka čomu sú nenahraditeľné vo svete tuningu. Investícia do kvalitného vysokotlakového regulátora paliva by mohla byť rozdielom medzi autom, ktoré funguje spoľahlivo, a tým, ktoré má problém naplniť svoj plný potenciál. Rokmi skúseností sme pre Vás vytvorili jedny z najkvalitnejších regulátorov paliva značky Races Motorsport.

Wastegate

Wastegate je kritickým komponentom pri vozidlách vybavenými turbodúchadlom. Jeho primárnou funkciou je regulovať plniaci tlak, čím sa zabezpečí, že sa nepresiahne určený tlak, ktorý by mohol spôsobiť poškodenie motora. V podstate riadi, koľko výfukových plynov obchádza turbínu v turbodúchadle, čím riadi rýchlosť turbíny a množstvo produkovaného tlaku. Výfukové plyny poháňajú turbodúchadlo a to tlačí vzduch do sania. Prebytočný tlak, ktorý vznikne vo výfukovej časti turbíny je prepúšťaný cez interný alebo externý wastegate do atmosféry aby nedošlo k poškodeniu motora vplyvom nadmerného tlaku.

Na čo slúži Wastegate?

Wastegate riadi, koľko výfukových plynov prúdi cez turbínu. Robí to otváraním alebo zatváraním, aby sa umožnilo niektorým výfukovým plynom obísť turbínu, čím sa zabráni tomu, aby sa roztočila príliš rýchlo a generovala nadmerný výkon čo by mohlo poškodiť motor. Wastegate je typicky riadený signálom plniaceho tlaku alebo pružinou. Keď plniaci tlak v nasávaní dosiahne prednastavenú úroveň (určenú pružinou wastegate alebo elektronickým ovládačom), ovládač wastegate otvorí wastegate ventil, aby odviedol prebytočné výfukové plyny preč z turbíny.

Aké typy Wastegate poznáme?

Interný wastegate je zabudovaný vo výfukovej časti turbíny. Tento ventil zdieľa telo turbodúchadla a teda sa jedná o veľmi kompaktný design. Tento typ je väčšinou používaný v sériových alebo mierne upravených vozidlách. Nevýhodou integrovaného wastegate je jeho pomalá reakcia v prípade veľkých turbodúchadiel a malý otvor pre výpust prebytočných plynov čo môže spôsobovať veľké problémy v prebytočnom tlaku aj pri otvorenom wastegate. Medzi výhody patrí nízka cena a kompaktný design. V prípade vozidiel na každodenné užívanie medzi výhody patrí aj nízka hlučnosť. Ventil ovládaný aktuátorom sa otvára alebo zatvára podľa prednastaveného tlaku a pružiny v aktuátore.

Externý wastegate sa nachádza na zvodoch alebo výfukovej časti turba, pričom je riadený podtlakom alebo elektronicky a pri dosiahnutí vopred nastaveného tlaku sa otvorí a vypustí prebytočný tlak. V porovnaní s interným ventilom poskytuje na výber rôzne veľkosti a viac možností nastavenia. Medzi ich výhody patrí umiestnenie priamo na zvodoch čo umožňuje okamžité odpustenie prebytočného tlaku a relatívne jednoduché nastavenie výmenou pružiny či nastavenie (v prípade elektronického wastegate). Pri externých ventiloch je možné zamedziť "boost creep" a teda hromadeniu nadbytočného tlaku aj pri otvorenom ventile použitím väčšieho priemeru wastegate alebo dokonca kombinácie dvoch ventilov naraz. V ponuke nájdete ventily od 34 do 60mm pre výber toho správneho na základe Vašich predstáv a potrieb. Nevýhodou je zložitejšia inštalácia navarením do systému a privádzaním podtlakových či vodných hadíc (v prípade vodou chladeného ventilu"). Medzi nevýhody patrí aj zvýšená hlučnosť po otvorení ventilu ak je systém vyvedený do atmosféry mimo výfuk.

Elektronický externý wastegate na rozdiel od tradičných ventilov, ktoré sa spoliehajú na podtlak, elektronické ventily využívajú na ovládanie polohy ventilu krokový motor alebo elektrický pohon. Tento motor nastavuje otvorenie ventilu na základe signálov prijatých z riadiacej jednotky motora (ECU) alebo špeciálneho elektronického regulátora. Vďaka týmto ventilom je možné zabezpečiť presný čas otvorenia pri určitom tlaku bez potreby spoliehať sa na mechanické ovládanie. Pri tomto type wastegate nie je potrebné inštalácia podtlakových hadíc, čím sa eliminujú možné problémy alebo mechanické poškodenia vplyvom používania.

Výber správneho typu Wastegate.

Pri bežných úpravách je ideálnym produktom interný ventil, ktorý nevyžaduje žiadne nadmerné úpravy. Výmena aktuátora je jednou z možných úprav ako docieliť zvýšenie výkonu no len do určitej úrovne, kde pri môže dochádzať k hromadeniu plniaceho tlaku aj po otvorení klapky. Tento kompaktný dizajn pôsobí nerušene aj v motorovom priestore a dá sa bezpečne využívať pri každodennom používaní.

Komplexnejšie zvyšovanie výkonu si vyžaduje citlivejšie nastavenie a väčší prietok výfukových plynov, kde sa udomácňuje externý wastegate. Tento produkt má za potrebné inštaláciu na výfukových zvodoch či samotnom tele turbodúchadla no poskytuje ideálne riešenia pri vysokom výkone. Obsahom balenia sú zväčša vymeniteľné pružiny pre dokonalé ladenie tlaku otvorenia wastegate. Vo svete motoršportu sa stretávame aj s použitím dvoch pružín naraz, čo zabezpečuje nastaviteľné pnutie a precíznosť otvorenia ventilu. Prvá (alebo vnútorná) pružina môže poskytnúť mäkšie nastavenie a druhá (alebo vonkajšia) pružina môže poskytnúť tuhšie nastavenie. S dvomi pružinami dokáže wastegate zvládnuť aj vyššie plniace tlaky spojením odporu oboch pružín, aby sa vytvoril požadovaný prah tlaku. To je užitočné pre motory, ktoré vyžadujú vyššiu nastavenú hodnotu na otvorenie ventilu.

Externý wastegate teda poskytuje viacero výhod, ktoré prevyšujú jeho negatíva. V ponuke nájdete vysoko-kvalitné Wastegate Races Motorsport.