Brandstofsysteem

Onderwerpen:

  • Brandstoftoevoer- en retoursysteem
  • Brandstoftank
  • Actief koolfilter
  • Elektrische brandstofpomp
  • Foutsymptomen van de brandstofpomp
  • Zuigstraalpomp
  • Vlotter

Brandstoftoevoer- en retoursysteem:
Het brandstoftoevoersysteem zorgt dat de brandstof vanuit de tank naar de motor verplaatst wordt. De elektrische brandstofpomp pompt de brandstof uit de tank en verplaatst de brandstof via de toevoerleiding en door het brandstoffilter naar de brandstofgalerij (ook wel brandstofrail genoemd).
Op de ingang van de injectoren heerst dan de brandstofdruk. Op het moment dat een injector door de ECU wordt aangestuurd, zal de brandstof in de cilinder worden ingespoten. De drukregelaar voorkomt een te hoge raildruk. Wanneer de raildruk te ver oploopt, zorgt de drukregelaar dat de brandstof via de retourleiding weer terug naar de brandstoftank stroomt.

Bij een dalend brandstofniveau moet er dus meer lucht in de brandstoftank terecht komen; anders is er sprake van een vacuüm, oftewel onderdruk. Andersom geldt hetzelfde; bij een stijgend tankniveau, zoals tijdens het tanken van brandstof, moet de lucht uit de tank ontsnappen. De dampen die daarbij vrijkomen, mogen niet in de buitenlucht terecht komen. Daarom wordt er gebruik gemaakt van een actief koolfilter die zorgt voor de beluchting en ontluchting van de brandstoftank. Via een tankontluchtingsslang wordt de tank middels het tankontluchtingsventiel van lucht voorzien of ontdaan.

In de volgende paragrafen worden de componenten van het brandstofsysteem van de benzinemotor beschreven.

Brandstoftank:
De functie van de brandstoftank is het opslaan van brandstof. De brandstoftank zit bijna altijd aan de achterzijde onder de auto gemonteerd, ter hoogte van de achterwielen, onder de achterbank. De tank wordt met ophangbeugels aan de carrosserie bevestigd. De brandstoftank bevindt zich nooit binnen de kreukelzone van het voertuig. De brandstoftank is vanwege het lage gewicht en de mogelijkheid om allerlei vreemde vormen aan te brengen bijna altijd van kunststof. Door de tank dusdanig te vormen zodat elke beschikbare ruimte wordt benut, wordt er een zo groot mogelijke inhoud gecreëerd.

De brandstoftank in de onderstaande afbeelding wordt een ‘zadeltank’ genoemd vanwege de vorm. Deze tank zit bij een achterwiel aangedreven auto gemonteerd. In de verhoging in het midden is er ruimte gemaakt voor de cardanas. Bij een voorwiel aangedreven auto zal de tank aan de onderkant platter zijn. De brandstofpomp in de tank zorgt voor de brandstoftoevoer naar de motor. In een zadeltank wordt ook een zogenaamde zuigstraalpomp toegepast die de brandstof overhevelt naar de andere tankhelft. De werking van deze brandstofpompen worden verderop deze pagina beschreven.

Er lopen altijd 2 brandstofleidingen vanaf de tank naar de motor, namelijk een toevoerleiding en een retourleiding. De toevoerleiding voert, zoals de naam al zegt, de brandstof vanaf de brandstofpomp naar de motor. De retourleiding voert het teveel aan brandstof weer terug naar de tank. Aan de tank zit ook altijd een tankontluchtingsventiel die met een ontluchtingsslang met het actief koolfilter is verbonden.

Actief koolfilter:
In de bovenstaande afbeelding staat het actief koolfilter afgebeeld. Het actief koolfilter zorgt ervoor dat de HC-emissies (brandstofdampen) niet in de buitenlucht terecht komen. Dit filter zuigt de brandstofdampen uit de tank en filtert het door het speciale absorptiekoolstof materiaal. Nadat de brandstofdampen gefilterd zijn worden deze naar de buitenlucht of naar het inlaatsysteem van de motor afgevoerd. De dampen worden gemengd bij de inlaatlucht en worden vervolgens verbrand. Zo zijn de brandstofdampen zo schoon mogelijk afgevoerd.
Het actief koolfilter kan nabij de brandstoftank gemonteerd zitten, maar soms zit deze ook onder de motorkap. Bij sommige auto’s waar hij onder de kap gemonteerd zit, is soms een hoorbaar tikkend geluid hoorbaar dat vaak weg gaat en dan weer terug komt. Dat is het moment waarop het actief koolfilter werkt.

Brandstofpomp:
In klassieke auto’s vinden we vaak nog een mechanische brandstofpomp die door de nokkenas wordt aangedreven. De mechanische brandstofpomp is vervangen door een elektronische opvoerpomp: deze verzorgd de benodigde druk voor een indirect ingespoten benzinemotor. Tegenwoordig passen (bijna) alle autofabrikanten hogedruk inspuiting toe; de brandstof wordt met een hoge druk direct in de verbrandingsruimte gespoten. Deze hoge druk wordt verkregen dankzij de hogedruk brandstofpomp.

De werking en toepassing van deze brandstofpompen worden op de pagina Brandstofpomp van de benzinemotor uitgelegd.

Zuigstraalpomp:
Zoals in de tweede paragraaf beschreven is, bestaat de zadeltank uit twee delen. De brandstofniveaus moeten aan beide kanten steeds gelijk gehouden worden. De zuigstraalpomp verplaatst de brandstof van de ene tankhelft naar de andere. De brandstof komt dan in de tankhelft terecht waar de elektrische brandstofpomp zit. De elektrische brandstofpomp verplaatst de brandstof naar de motor.

In de zuigstraalpomp heerst een onderdruk. Door brandstof door een vernauwing te laten stromen, vindt er een versnelling van de vloeistofstroom plaats (zie de onderstaande afbeelding). Daardoor ontstaat er na de vernauwing een onderdruk waarmee er brandstof aangezogen kan worden. Een zuigstraalpomp werkt met het zelfde venturi-principe als een carburateur, alleen is de venturiwerking niet via een luchtstroom, maar door een vloeistofstroom.

Vlotter:
Een vlotter in de brandstoftank heeft als taak om het brandstofniveau te meten en dit signaal door te geven naar het instrumentenpaneel. Daar kan de tankinhoud afgelezen worden. Als deze uitgevoerd is met een boordcomputer, wordt d.m.v. de rijstijl de geschatte actieradius berekend. De vlotter heeft een piepschuim deel. Dit piepschuimblokje blijft op de brandstof drijven. Wanneer het brandstofniveau daalt, daalt ook het piepschuimblokje. Door deze mechanische beweging beweegt er een naald over een potentiometer (een variabele weerstand). Door een hoge- of een lage weerstand ontstaat er een lage- of een hoge stroom. Aan de hand van deze stroomsterkte beweegt de naald op het instrumentenpaneel van laag naar hoog.