Vanliga frågor – EFI-bränslepumpar – Aeromotive, Inc
1.) Jag tittar på en Aeromotive EFI-bränslepump till min nya motor, men jag behöver 60 PSI och i er katalog (eller på er webbplats) står det att den bara ger 43 PSI, har ni en med högre tryck?
Det är en vanlig missuppfattning att folk tror att en viss bränslepump ”ger” ett visst tryck. Även om vissa pumpar är tryckbegränsade, vilket vi kommer att förklara om ett ögonblick, är det ett faktum att ingen pump ”ger ut” något tryck. Det som en pump gör är att den ger ett flöde. Och vad den måste göra är att ge ut det nödvändiga flödet när den regleras upp till det tryck som krävs för en viss tillämpning.
Alla elektriska pumpar har en flödeskurva som förändras med trycket. Det är inte alla företag som annonserar eller tillhandahåller dessa flödeskurvor, vilket kan göra det praktiskt taget omöjligt att utvärdera en bränslepump för en viss tillämpning. På Aeromotive förstår vi att en pumps flödeskurva över ett tryckintervall avslöjar viktiga prestandaegenskaper för varje pump, så när vi anger flödet anger vi alltid testtrycket och spänningen. När du läser hur mycket en A1000 flödar vid 43 PSI får du viktig information som är i rätt sammanhang; hur mycket flöde vid vilket tryck. Detta betyder inte att pumpen ”ger ut” 43 PSI.
Det finns i princip två typer av pumpar som används i bränslesystem för bilar, de som är tryckbegränsade, för användning med en statisk regulator (utan bypass), och de som inte är tryckbegränsade, och som måste användas med en dynamisk regulator (i bypass-stil). Tryckbegränsade pumpar är nästan alla avsedda för användning med förgasade motorer, och de statiska förgasarregulatorerna är konstruerade för 3-12 PSI. Vad som händer med en sådan pump är att när flödet blockeras av regulatorn för att förhindra att högt tryck översvämmar förgasaren, öppnas en bypass vid pumpen för att förhindra att trycket blir för högt vid pumpen.
En del tryckbegränsade pumpar har en intern bypass (vanligen den lägre flödet, gatu/strip-typ) som öppnas runt 15 PSI och som gör det möjligt för flödet från utloppsutloppet att gå genom en intern passage i pumpen, tillbaka till inloppsutloppet. De racingspecifika pumparna med högre flöde har ofta en extern bypass som är inställd på 18-24 PSI. Här löper en returledning från bränslepumpen tillbaka till toppen av bränsletanken så att överflödigt flöde återgår till tanken när det maximala trycket är uppnått. Hur som helst är dessa pumpar inte avsedda att användas i EFI-system med högt tryck, även om bypasset blockeras för att tvinga upp trycket.
Många Aeromotive-pumpar är av typen ”icke tryckbegränsad”, inklusive A1000 till exempel. Denna typ av pump kan inte användas med en statisk regulator (utan bypass), eftersom ett fullständigt stopp av flödet från pumpen skulle driva bränsletrycket till 100 PSI eller högre, vilket skulle skapa överdriven strömförbrukning och värme och eventuellt skada pumpen permanent. Icke tryckbegränsade pumpar kan användas i system med både lågt (förgasat) och högt (EFI) tryck, så länge rätt bypassregulator används.
Aeromotive, justerbara bypassregulatorer finns tillgängliga för användning med icke tryckbegränsade pumpar som kan hantera flöden från små till stora pumpar och som kan skapa och bibehålla tryck från förgasade till EFI-nivåer. De flesta EFI-regulatorer är justerbara från så lågt som 30 PSI till så högt som 70 PSI, så de som vill ha 43 PSI för bränsleröret kommer att kunna använda samma kombination av pump och regulator som de som vill ha 60 PSI. Se bara till att pumpen ger det nödvändiga flödet vid det tryck du behöver.
2.) Jag bygger en ny EFI-kombination, vilken bränslepump behöver jag?
Att välja rätt bränslepump kan verka komplicerat och förvirrande, men det behöver det inte vara. Aeromotive är ett ingenjörsföretag som närmar sig bränsletillförseln på ett sofistikerat, men förvånansvärt praktiskt sätt. På Aeromotive har vi ett ”pumpcentrerat” synsätt på bränsletillförsel. Det innebär att vi bedömer våra kunders behov av bränsleflöde, inklusive hur mycket volym och vid vilket tryck. När vi väl har fastställt vad som behövs är utgångspunkten att konstruera en bränslepump som kan uppfylla flödes- och tryckkraven.
Den nya pumputvecklingen är i sig själv en ansträngande process som innefattar prototyptillverkning och testning, sedan mer prototyptillverkning och testning, men när vi väl vet att vi kan leverera en pump som uppfyller målet och som kan flyttas till hållbarhets- och fälttestning, påbörjar vi en parallell satsning för att utveckla de stödjande komponenter som krävs för att skapa ett komplett bränslesystem kring denna pump. Allt från för- och efterfilter till portstorlekar och portkopplingar beaktas. Vi konstruerar och utvecklar också en specifik regulator som maximerar pumpens effektivitet och gör det möjligt för köparen att utnyttja varje uns av tillgängligt flöde samtidigt som det önskade trycket bibehålls. Resultatet är ett komplett bränslesystem med specifika möjligheter.
Vad betyder detta för dig? Det tar bort gissningsarbetet när det gäller att välja rätt bränsletillförsel, och DET gör ditt liv enklare på ett meningsfullt sätt. Allt du behöver göra är att bestämma vilken pump som uppfyller dina krav. Därifrån definieras systemet och är antingen tillgängligt under ett artikelnummer eller beskrivs med avseende på de enskilda komponenter du behöver i vår lättanvända ”Aeromotive Power Planner”. ”Power Planner” finns i vår katalog och på vår webbplats www.aeromotiveinc.com, högst upp på varje sida, klicka bara på länken ”Power Planner” och välj EFI Power Planner med ytterligare ett klick.
I ”Power Planner” beskrivs bränslesystem ett i taget, med början med de lägsta kombinationerna av hästkrafter och, allteftersom du rullar nedåt, täcker du tillämpningar som kan öka antalet hästkrafter. De två viktigaste frågorna som du måste besvara är helt enkelt ”Vad kommer motorns topphästkrafter att vara?” och ”Vad kommer bränslesystemet att kräva för bränsletryck?”, inklusive grundtryck och boostreferens om det krävs. Om du inte är säker på vad din motor kommer att ge för effekt finns det många tidskrifter och Internetforum där du kan undersöka liknande kombinationer som den du ska bygga, som redan har testats på dynor, så att du kan få en bra fingervisning.
Det är en bra idé att vara något optimistisk när du uppskattar hästkrafter, eller om du föredrar det, att bygga in lite utrymme för att vara säker på att du täcker in alla baser. Tänk på att alla betyg som tillhandahålls av Aeromotive är baserade på svänghjulshästkrafter. Hästkraften vid däcket måste korrigeras upp till svänghjulshästkrafter. Det är säkert att tillåta 15 % förluster i drivlinan, så du kan dividera de annonserade hjulhästkrafterna med 0,85 för att få en uppskattning av svänghjulet. Till exempel, 500 WHP dividerat med 0,85 ger 588 FWHP.
Varje bränslepump från Aeromotive är klassad för sin hästkraftskapacitet på den specifika produktsidan som finns i vår katalog och på vår webbplats. Du kommer att se flera hästkrafter som gäller för olika motorkombinationer, från sugmotor till tvångsinduktion, samt för förgasade och bränsleinsprutade motorer, där en viss pump kan stödja flöde och tryck för båda.
För mer detaljerad information om hur man korrekt beräknar bränsleleverans för att stödja hästkrafter, se Aeromotive Tech Bulletin TB-501 på www.aeromotiveinc.com under avsnittet Tech Help, Tech Bulletin.
3.) Efter ungefär 30 minuters körning börjar bränsletrycket sjunka, sedan blir bränslepumpen högre och/eller verkar sluta fungera helt och hållet. Vad är det för fel, är min pump dålig?
Du kan uppleva EFI ångspärr. Även om bränslet återvinns genom bilen, vilket eliminerar lokala heta punkter, utsätts det återvunna bränslet fortfarande för motorvärme under motorhuven. Bränsle i ett EFI-bypass-system värms långsamt upp när det återvinns genom chassit, bränsleröret/bränslerörena, motorrummet och slutligen tillbaka till tanken. Ju längre en EFI-motor körs, desto högre kan temperaturen i bränsletanken bli. Till skillnad från den vanligare förångningslåset i förgasare, där bränslet värms upp till kokning i flottörskålen/skålarna eller bränsleledningen/bränsleledningarna under huven, orsakas EFI-förångningslåset ofta av varmt bränsle i tanken.
Överdrivent pumpljud tillsammans med fluktuerande eller sjunkande bränsletryck tyder ofta på att bränsletemperaturen är tillräckligt hög för att orsaka problem med hantering av varmt bränsle. En kombination av hög bränsletemperatur och lågt tryck kan leda till kavitation, där flytande bränsle övergår till ånga. I ett EFI-bränslesystem med retursystem är det troligast att dessa förhållanden uppstår på samma plats och samtidigt vid inloppet till bränslepumpen. När kavitationen väl har börjat, kommer den att fortsätta att ge sig själv. När ånga kommer in i pumpen tränger den undan det flytande bränsle som behövs för att smörja mekanismen, vilket gör att metall kommer i kontakt med metall och skapar ännu mer friktion och värme. När pumpen börjar bli överhettad uppstår en fullständig ångspärr.
För att förhindra kavitation och ångspärr är korrekt utformning och installation av bränslesystemet avgörande. Se till att tillförselledningar och inloppsfilter uppfyller kraven på högt flöde och låg förträngning och att de hålls rena. Håll tanken full under varma dagar. Minska bränslepumpens varvtal och återvinningshastighet med hjälp av en varvtalsregulator för bränslepumpen vid låg belastning, tomgång och marschfart. Försiktigt dra bränsleledningar och planera komponenternas placering så att avgasvärme undviks. Om ventilationsledningen eller ventilationsventilen inte tillåter tillräckligt med luft att röra sig fritt i båda riktningarna kommer problemen med bränsletillförseln aldrig att lösas helt och hållet. Alla förhållanden som begränsar pumpens tillgång till bränslet i tanken måste åtgärdas.
För mer detaljerad information om installationsproblem som kan resultera i för tidig kavitation, problem med hantering av varmt bränsle och ångspärr, se Aeromotive Tech Bulletins TB-101, TB-102 och TB-802, som alla finns på www.aeromotiveinc.com under avsnittet Tech Help, Tech Bulletin.
4.) Min bränslepump har blivit allt högre och högre, nu verkar den slå på och av, eller så går säkringen till bränslepumpen, varför?
Det första man bör kontrollera i den här situationen är efterbränslefiltret. Se till att det är rätt Aeromotive-filter och att elementet inte är igensatt. Postfiltret bör bytas ut minst en gång per år på våren, strax innan körsäsongen börjar. Det är också möjligt att bränslepumpen upplever betydande kavitation som orsakas av förhållanden som beskrivs i tidigare FAQ:s., eller att den har skadats av skräp. Om normala åtgärder för att säkerställa en bra installation inte löser problemet, kontakta Aeromotives tekniska supportpersonal för att få hjälp med att diagnostisera problemet och få service vid behov. Om din pump skulle behöva service eller reparation krävs en RGA, så se till att ringa först innan du skickar den.
För mer detaljerad information om vikten av ett rent, fritt flödande utloppsfilter, se Aeromotive Tech Bulletin TB-102 på www.aeromotiveinc.com under avsnittet Tech Help, Tech Bulletin.
5). Varför är Aeromotive-bränslepumparna specificerade för fler hästkrafter på en sugmotor än på en motor med tvångsinduktion?
Två faktorer påverkar en elektrisk bränslepumps specificerade förmåga att stödja hästkrafter, en är det maximala trycket som bränslepumpen måste producera och två är de hästkrafter som förbrukas av eventuella motortillbehör före svänghjulet. Högre bränsletryck som skapas av bränslesystem med ”boostreferens”, som är vanliga i EFI-motorer med tvångsinduktion, tvingar elpumparna att sakta ner mot den ökande belastningen, vilket minskar den tillgängliga bränslepumpsvolymen. En motor med tvångsinduktion kräver också mer bränsle för att stödja de HP som utvecklas i cylindern men som går förlorade till det arbete som krävs för att driva kompressorn som hjälper till att skapa den extra effekten.
Till exempel förbrukar kompressormotorer HP för att driva turbinen via en rem. Turboladdare fångar upp avgasvärme och avgasflöde för att driva kompressorn, vilket skapar så kallade ”pumpförluster” som orsakas av att avgasmottrycket arbetar mot kolven i utloppsslaget.
Alla elektriska bränslepumpar måste nedvärderas för tvångsinduktion eftersom de kommer att stödja färre svänghjulshjulshästar. Det är intressant att notera att saker och ting inte alltid är vad de ser ut att vara; om man lägger tillbaka de HP som förloras till kompressorn, stöder pumpen faktiskt samma cylinder HP för tvångsinduktion som den gör för sugmotor, bara mindre av det som utvecklas i cylindern återstår att mäta vid svänghjulet.
För mer information om hur man exakt kompenserar för bränsleförbrukning vid tvångsinduktion, se Aeromotive Tech Bulletin TB-501 på www.aeromotiveinc.com under avsnittet Tech Help, Tech Bulletin.
6.) Jag behöver ett bränslesystem som kan köra ett högt basbränsletryck mellan 70-120 PSI kontinuerligt. Vilken elektrisk bränslepump och regulator från Aeromotive kan jag använda?
Detta är en fråga som dyker upp då och då, och det första svaret är att ingen enskild elektrisk bränslepump från Aeromotive för närvarande är lämplig för kontinuerlig drift över 70 PSI. Lägg märke till att jag sa att ingen ”enskild” bränslepump är lämplig, vi kommer att utveckla det mer om en stund. Det finns flera Aeromotive EFI Bypass-regulatorer som kommer att stödja justering av basbränsletrycket i detta intervall, inklusive P/N 13113 för mellan 50-90 PSI bas, liksom P/N 13132, 13133 och 13134, med fjädern 75-130 PSI installerad.
Den verkliga frågan är vilken bränslepump som på ett tillförlitligt sätt kan stödja detta höga driftstryck och samtidigt bibehålla ett betydande bränsleflöde. Med undantag för P/N 13134 är alla de regulatorer som nämns ovan konstruerade för användning med Aeromotive mekaniska bränslepumpar (rem- eller hexdrift). När så här höga driftstryck krävs för en speciell tillämpning är en mekanisk bränslepump det överlägset bästa valet.
Nedgången med att driva en pump med en elmotor är att när trycket ökar ökar arbetsbelastningen och motorn blir långsammare. När motorn saktar ner saktar pumpen ner med den, vilket resulterar i mindre och mindre flöde när trycket blir högre och högre. Det är visserligen möjligt att bygga en elmotor som med låg spänning (12-16 volt är ingenting i elvärlden) kan hålla ett högt varvtal vid högt tryck, men storleken och vikten, för att inte tala om överdriven strömuttag för en sådan motor, gör idén i bästa fall opraktisk.
En mekanisk pump drivs av själva motorn, som förblir liten och lätt och drar noll ström. Det finns en liten belastning på motorn för att driva pumpen vid högt tryck, men med 2-3 hästkrafter är den knappast betydande jämfört med motorns tillgängliga effekt. Naturligtvis kommer motorn inte på något sätt att bromsas av pumpen när trycket ökar, så den mekaniskt drivna bränslepumpen kan bibehålla ett högt varvtal vid högt tryck, vilket gör den utomordentligt bra på att producera och bibehålla ett högt flöde.
Okej, mekaniska pumpar är bäst, men är det möjligt att använda elektriska pumpar vid kraftigt förhöjda tryck? Ja, men bara om vi talar om pumpar (i plural). Detta är en specialtillämpning som kräver att två pumpar med liknande flödeskapacitet kopplas in i systemet på ett särskilt sätt. Detta tillvägagångssätt kallas för seriekoppling. Av de två sätt på vilka vi kan koppla in flera pumpar i ett enda system innebär seriekoppling att en pump matar en annan, där den första pumpen tar från tanken och matar inloppet till den andra pumpen. Det andra sättet att koppla in flera pumpar kallas ”parallellt”, där varje pump har sitt eget uttag från tanken och utloppen kopplas samman till en enda ledning som sedan matar motorn.
Fördelen med att koppla in pumpar ”i serie” är annorlunda än att koppla in dem ”parallellt”. Genom att koppla pumparna ”parallellt” får man ett system som kan leverera det kombinerade flödet från båda pumparna vid vilket tryck som helst, men glöm inte att vid mycket högt tryck betyder det kanske inte så mycket… Vid terminaltryck är noll gånger två fortfarande noll. Parallella rörledningar kan vara mycket värdefulla i ett system som kräver ett stort flöde men vid normalt tryck.
Genom att koppla två pumpar ”i serie” får man ett system som kan leverera samma flöde som den ena pumpen men vid deras kombinerade tryck. Med andra ord kan två identiska pumpar ”i serie” flöda samma volym som en pump men med dubbelt så högt tryck. Att installera pumpar ”i serie” är ett sätt att bevara flödet vid högt tryck och motverka den normala flödesminskningen på grund av att högt tryck bromsar motorn. Detta har ett begränsat värde i system som arbetar vid normala tryck, men kan visa sig vara mycket värdefullt i extrema högtryckssituationer.
Den tekniska aspekten av detta handlar om att veta hur man väljer två pumpar som tillsammans uppnår målet att leverera det nödvändiga flödet vid det nödvändiga trycket. Vi börjar med hur mycket flöde som kommer att krävas för att stödja motorn, och vid vilket tryck. Vi måste sedan konsultera flödeskurvorna för olika pumpar som kan kombineras ”i serie” och välja pumpar som är kompatibla. Slutligen måste vi veta hur vi kan förutsäga vad de valda pumparna kan flöda vid det önskade trycket. Följande metod kan förutsäga det ungefärliga flödet från två pumpar ”i serie” vid ett visst tryck:
För att hitta den flödesvolym som finns tillgänglig från två pumpar som är kopplade ”i serie” vid ett önskat tryck, hitta den punkt på varje pumps flödeskurva där deras volym är lika stor. Notera det tryck vid vilket detta inträffar för varje pump. Addera de två trycken tillsammans, summan representerar det tryck där denna flödesvolym, som är gemensam för båda pumparna, är tillgänglig när de är kombinerade och ”i serie”.
Att kombinera två lika stora pumpar ”i serie” är önskvärt och gör det lätt att beräkna prestandan. Om man till exempel tar två A1000-bränslepumpar ”i serie” vet man att de har samma flödeskurva (flödet är detsamma vid alla tryck). Allt vi behöver göra är att dela det önskade trycket i hälften och sedan kontrollera A1000:s flödeskurva. Om vi till exempel behöver 120 PSI, delar vi med två för att få 60 PSI. A1000:s flödeskurva visar 700 lb/h vid 60 PSI. För en motor med tvångsinduktion tar man en BSFC på 0,65, dividerar flödet på 700 lb/h med 0,65 för att se att 1 077 svänghjulshästkrafter (FWHP) är möjliga. Det skulle vara säkert att förvänta sig att en A1000 kan stödja 1 000 FWHP vid 60 PSI och att två A1000 som är kopplade ”i serie” kan stödja 1 000 FWHP vid 120 PSI.
VARNING: Att kombinera pumpar ”i serie” som har väsentligt olika flödeskurvor är inte en bra idé och kommer förmodligen att skapa fler problem än vad det löser. Att till exempel försöka mata en A1000 med en stockbränslepump i tanken skulle svälta och skada A1000. En bra tumregel för att undvika problem är att kombinera pumpar med en flödesskillnad på högst 10-20 %.