Байпас
Байпас — это клапан перепускного типа, который позволяет сбросить излишнее давление воздуха во впускной системе турбированных двигателей. Байпасный клапан (на английском — bypass), имеет разные названия. Среди них перепускной клапан, Turbo blow Off Valve, блоу-офф, Turbo Splitter Valve, Recirculating Dump Valve, клапан сброса давления турбины, клапан контроля давления турбины.
Зачем нужен байпас
Байпасный клапан позволяет сбросить сильное избыточное давление во впускном тракте которое возникает при закрывании дросселя (мгновенном прерывании подачи воздуха и топлива в камеру сгорания). Турбокомпрессор не в состоянии быстро остановиться при снятии ноги с педали газа — он продолжает нагнетать воздух. Если не сбрасывать давление, то воздух вернется на крыльчатку турбины, что грозит ее выходом из строя со временем. Такое явление называется помпаж турбокомпрессора, а простыми словами говорят, что турбина получает “по зубам”. Эффект сопровождается шипящими звуками.
Таким образом байпас используется для решения проблемы с обратно поступающим давлением воздуха, а также, позволяет за счет воздуха, который отправляется обратно на турбину, вращаться ей с высокими оборотами, исключая эффект “турбоямы” и провалов в работе.
Где стоит
Расположение байпасного клапана в подкапотном пространстве (обведен красным)
Искать байпас нужно возле турбины. Байпасный клапан установлен в той части впускного коллектора, которая находится после турбины и до дроссельной заслонки. Когда во впускном тракте возникает избыточное давление, байпас просто стравливает его, отправляя обратно во впускной коллектор, на участок перед турбиной. Таким образом давление воздуха во впускном коллекторе снижается до приемлемого уровня.
В снятом виде деталь имеет г-образную форму — на цилиндрическом корпусе перпендикулярно расположены два штуцера воздуховодов. Дополнительно в верхней части клапана есть тонкий выход для создания разрежения воздуха. Когда деталь установлена на автомобиле, видна только центральная цилиндрическая часть корпуса, потому что штуцеры скрыты в патрубках воздуховодов.
Какое устройство и работа
Байпасный клапан имеет простую конструкцию — в корпусе находится пружина и резиновая диафрагма. Когда дроссельная заслонка открыта и идет подача воздуха, возвратная пружина разжата, а диафрагма закрывает поток воздуха через клапан.
Когда происходит закрытие дроссельной заслонки, во впускном коллекторе между ней и мотором создается сильное разрежение, которое за счет силы вакуума сжимает пружину и опускает диафрагму. Воздух стравливается. Управление байпасным клапаном может происходить двумя методами, а его применение будет зависеть от вида исполнения.
Если в классической конструкции байпаса он управляется непосредственно силой вакуума, то в более современных моторах используется электромагнитный клапан. Он отвечает за принудительную подачу вакуума на патрубок байпаса, что позволяет ускорить работу системы и повысить ее эффективность.
Устройство классического клапана байпаса
Устройство байпаса с электромагнитным клапаном
Важный нюанс работы байпаса в том, что в закрытом положении герметичность диафрагмы отвечает еще и за корректную работу системы наддува. Потому что если диафрагма негерметична, то воздух будет уходить через байпас и машина будет медленнее набирает обороты.
Кстати, в версиях для тюнинга резиновая диафрагма чаще всего заменяется металлической круглой пластиной, а за герметичность системы отвечают резиновые уплотнители.
Байпасные клапаны подразделяются на несколько видов:
-
Классический байпас, когда воздух отправляется обратно во впускной коллектор. У него есть два главных преимущества. Первое — машина работает тихо, без “пшикающих” звуков, что сделало такую систему более популярной среди автопроизводителей и самой массовой. Второе — байпас позволяет не “переливать” двигатель излишним топливом. Подача топлива в камеру сгорания регулируется по объему воздуха, который определил расходомер до входа в турбину. Если воздух просто стравить в атмосферу, то двигатель может попросту заглохнуть при сбросе газа. Поэтому такие клапаны всегда используются в машинах с датчиками массового расхода воздуха.
Классический байпасный клапан
Гибридная версия байпаса
Неисправности байпасного клапана
Среди основных проблем в работе байпаса можно выделить следующие неисправности:
Трещина в резиновой диафрагме байпаса
- Потеря герметичности. Возникает в результате трещин в резиновой диафрагме, уплотнителях или центральной части клапана. Чаще всего это происходит в результате природного износа или некачественных материалов.
- Заклинивание в одном положении. Чаще всего такое происходит с дешевыми некачественными клапанами. Плохая обработка и подгонка движущихся деталей приводит к заклиниванию.
- Потеря управления. Происходит по причине потери герметичности вакуумной магистрали, на шлангах впускного коллектора, по которым уходит воздух. Такое случается в следствии физического износа.
- Некорректная установка. Редкое, но возможное явление, когда автовладелец мог установить клапан в обратном направлении.
- Износ корпуса. Возможен в версиях клапанов для тюнинговых автомобилей, где резиновая диафрагма заменена на металлическую пластину или в конструкции присутствует дополнительный пластиковый элемент.
Главный признак выхода из строя байпаса — это потеря динамики работы турбокомпрессора, когда “турбина” не подхватывает, потому что воздух не нагнетается, а уходит обратно во впускной коллектор.
Проверка
Чтобы проверить герметичность байпаса есть несколько методов. Все они применяются на снятом с автомобиля клапане. Без демонтажа о возможных неисправностях клапана может подсказать только компьютерная диагностика силами специалистов СТО.
Первый метод — подсоедините вакуумную трубку к самому тонкому выходу и создайте разрежение воздуха, можно просто ртом. Смотрите внутрь клапана — внутри вы увидите как ходит поршень и открывается щель для прохождения воздуха. Если этого не случилось — клапан поврежден. Также можно подуть в тот же выход — он не должен продуваться. Если продувается — нужно менять.
Аналогично не должен продуваться боковой штуцер, который находится перпендикулярно к самому тонкому выходу. Хотя здесь для корректной проверки нужно подать сильное давление, равнозначное давлению, которое нагнетает турбина, что не всегда возможно в домашних условиях. Также герметичность на продувание должна сохраняться и со стороны выходного штуцера, который находится напротив самого тонкого.
Процесс проверки байпаса первым методом
Второй метод — зажмите пальцем пружину, которая толкает диафрагму. Затем крепко зажмите самый тонкий выход, через который создается разрежение воздуха. Снимите палец с пружины — в исправном байпасе она не будет разжиматься, потому что в клапане создался вакуум, который ее удерживает. Если пружина все равно разжимается — в клапане или его мембране нет герметичности и он уже нерабочий. В исправном байпасе пружина станет на место с характерным щелчком только после того как вы снимите палец с самого тонкого выхода, возобновив таким образом ток воздуха.
Третий метод подходит только для клапанов с электромагнитным управлением. Для этого понадобится диагностический адаптер VAG-COM. Запустив тест соответствующих исполнителей (4-й), на датчик будет подано напряжение и он будет щелкать, что заметно на слух. Дополнить все результаты проверки можно замерами давления турбины.
Обслуживание, подбор и замена
Байпасные клапаны не являются обслуживаемыми деталями и не имеют регламентных интервалов проверки или замены. Они работают до появления повреждений и/или отказа, а затем подлежат замене. Также, при проведения тюнинга не рекомендуется менять классический байпас на блоу-офф, потому что ваш мотор будет “переливать”. Работа двигателя будет нарушена, так как воздух, стравливаемый в атмосферу уже учтен датчиком массового расхода воздуха и по этим данным регулируется подача топлива. Так само не стоит изменять и жесткость пружины либо ставить аналоги вместо оригинала, не всегда они настроены эффективно.
Стоимость
Дешевые неоригинальные байпасные клапаны китайского производства могут стоить до 1000 рублей. Цены на оригинальные клапаны сильно разнятся, но обычно они минимум 4, а то и в 10 раз дороже.
Байпасный клапан в авто — где расположен и за что отвечает?
Есть в автомобилях такие места, о существовании которых не знают даже водители со стажем, один из таких секретных узлов — байпасный клапан. Многие ли задумывались над тем, какой смысл заложен в слове «автолюбитель»? Речь идёт о человеке, который любит автомобили, искренне интересуется ими, разбирается в устройстве, не бежит сломя голову в автосервис при поломках. И, раскрывая тайны устройства авто, мы с вами постепенно становимся профессионалами.
Байпас для обеспечения эффективной терморегуляции
Клапан называют байпасным, если он служит для выравнивания давления газа, пара или жидкости в разнородных сетях или же он играет роль предохранителя, сбрасывая давление, которое достигает какой-то максимальной пороговой величины. Промышленные и бытовые системы отопления, насосные установки магистральные трубопроводы изобилуют подобными устройствами.
Возникает вопрос: где такой клапан может применяться в автомобиле? Всё очень просто. Место его дислокации — термостат. Каждый автолюбитель знает, что главным терморегулятором в системе охлаждения автомобиля является термостат. Этот небольшой элемент в форме цилиндра, чётко реагирует на изменение температуры охлаждающей жидкости и перераспределяет её потоки для эффективного охлаждения.
Промышленные предприятия выпускают термостаты неразборными. Это стало причиной того, что многие водители не пытаются разобраться в его устройстве, так как в случае выхода из строя термостата, его просто заменяют новым, однако в устройстве термостата есть много интересного для пытливого ума.
Принцип работы предохранительного клапана в термостате:
- В момент запуска холодного мотора охлаждающая жидкость начинает циркулировать по малому кругу, то есть, минуя радиатор охлаждения. Так происходит до того момента, пока мотор не нагреется до нормальной рабочей температуры.
- Протекать охлаждающей жидкости в радиатор мешает закрытый главный клапан, находящийся в верхней части термостата. Именно в этот момент открыт байпасный клапан.
- Клапаны находятся по разные стороны терморасширительного элемента. Как только температура жидкости преодолевает 80-ти градусный рубеж, основной клапан начинает открываться, а байпасный постепенно закрывает торец нижнего патрубка.
- Происходит частичная циркуляция жидкости по малому кругу и через радиатор.
- Если температура превышает 90 градусов, то байпас закрывается, а основной клапан полностью открывает просвет, и жидкость полным ходом направляется в радиатор для охлаждения.
Байпасный клапан — нехитрое устройство
Как это ни странно звучит, но перепускной клапан — это небольшая тонкая металлическая круглая пластина диаметром не более 2-3 см. Пластина прижимается к штоку расширительного стакана пружиной. Диаметр клапана подбирается таким образом, чтобы он полностью закрывал просвет нижнего патрубка. Его устройство и принцип работы одинаков для всех термостатов, как с твёрдым, так и с жидким терморасширительным элементом.
Эксперты в устройстве заводского байпаса, указывают на типичный недостаток, а именно, резиновая диафрагма. Размещенная на пластине, она начинает разрушаться и терять свою упругость. Это происходит из-за постоянного воздействия на диафрагму различных нагрузок: ударных, температурных, давления наддува.
Сколько в авто перепускных клапанов?
Настоящие автознатоки должны знать о том, что в некоторых моделях моторов можно встретить ещё один предохранительный клапан. Речь идёт об автомобилях с турбинами, нагнетающими воздух в камеры сгорания мотора. В этом месте байпас выполняет более привычную для него функцию, то есть спасает систему газораспределения от избытка давления.
Для получения более высоких показателей мощности, на некоторые виды моторов устанавливают турбину, которая нагнетает воздух. В момент, когда мотор работает под нагрузкой и водитель резко отпускает педаль «газа», в системе образуется избыточное давление воздуха. Именно в этот момент срабатывает перепускной клапан и выравнивает давления воздуха до необходимых параметров.
Что такое байпас и зачем он нужен: изучаем функциональные особенности и правила установки
Даже самые незначительные сбои в работе инженерных коммуникаций потенциально могут перерасти в острые проблемы и, как результат, стать причиной серьезного дискомфорта для всех домочадцев. Именно поэтому осмотрительные хозяева стараются всеми силами предупредить подобные неудобства, устанавливая в своих жилищах разного рода вспомогательные устройства. Один из них – байпас, активно эксплуатирующийся в системах отопления и водоснабжения. О нем далее и пойдет речь: разберемся, что это за приспособление, каковы принципы его работы, в чем его плюсы и зачем он нужен. А напоследок расскажем и покажем видео, как выполняется установка байпасного клапана своими руками.
Конструкция и принцип действия
Конструктивно байпас представляет собой трубу-перемычку с запорно-регулирующей арматурой. Его главная задача – создавать параллельный поток рабочей жидкости в обход определенного прибора инженерной системы. Иными словами байпас создает обводную линию.
Принцип работы устройства чрезвычайно прост: при нормальном функционировании системы отопления или водоснабжения перемычка свободно пропускает через себя поток жидкости, но как только этот поток необходимо ограничить, запорный элемент байпаса закрывается, и жидкость начинает проходить в обход определенного отрезка системы. Такая блокировка возможна за счет разницы диаметров самого байпаса и подводящей трубы – первый всегда меньше второго.
Использование байпаса дает немало преимуществ. Во-первых, существенно упрощается обслуживание систем отопления и водоснабжения. Во-вторых, при большом количестве батарей отопления увеличивается общее КПД системы и уменьшаются расходы энергии. В-третьих, исчезает проблема завоздушивания труб и батарей из-за их разгерметизации. В-четвертых, появляется возможность использовать оборудование даже в нештатных и аварийных ситуациях. Как все эти преимущества становятся реальностью? Выясним, познакомившись с особенностями применения перемычек в разных инженерных системах. Но перед этим узнаем, какими бывают современные байпасы.
Разновидности байпасов
Байпасы классифицируют по двум критериям:
- тип запорной арматуры;
- назначение.
По первому признаку различают два вида байпасов:
-
С краном. Механический вариант байпаса, управление которым осуществляется посредством ручного открывания и закрывания крана. Последний, как правило, расположен по центру трубы-перемычки. Байпасы могут оснащаться двумя типами кранов: шаровым и трехходовым. Друг от друга они отличаются лишь конструкцией, а вот принцип работы обоих кранов практически одинаковый.
Важно! Автоматический байпас с клапаном можно устанавливать только в тех системах отопления и водоснабжения, где используется исключительно чистый носитель – окалина, накипь, ржавчина и другие грязные примеси при попадании на клапан могут спровоцировать его деформацию, вследствие которой запорный механизм перестанет полностью закрываться.
Исходя из назначения, байпасы делятся на:
- радиаторные – устанавливаются на подходах к батареям отопления и используются для их отключения при необходимости;
- насосные – монтируются вместе с насосами и используются или для изменения их режима работы, или для полного отключения;
Особенности применения
Чаще всего байпасы используются для таких целей:
- Обслуживание отдельных приборов без остановки всей системы. Если по каким-то причинам нужно снять оборудование в системе отопления или на линии водопроводной сети, например, для его ремонта или замены, следует просто перекрыть краны входа и выхода рабочего носителя и тогда жидкость пойдет по байпасу, а вы сможете без последствий демонтировать необходимый прибор.
- Усовершенствование работы однотрубной схемы отопления. Главный минус однотрубной системы – неравномерное распределение теплоносителя: так как батареи здесь подключены последовательно, то по мере движения рабочая жидкость остывает и последним приборам достается уже почти холодный носитель. Чтобы этого избежать, перед каждым радиатором устанавливается байпас – благодаря ему определенная часть носителя двигается в обход батарей и в результате доходит горячей даже к дальнему прибору.
- Поддержание работы системы отопления без электропитания. Если в системе используется электрический насос, то, логично, что при отключении электропитания, он перестанет работать и остановит процесс отопления. Но байпас спасет и в этой ситуации: перекрыв подающий кран насоса и пустив ход носителя через перемычку, можно активизировать естественную циркуляцию жидкости и восстановить работоспособность системы.
Установка байпаса
Чтобы выполнить грамотный монтаж байпаса, следует обязательно учитывать следующие правила и нюансы:
- диаметр перемычки должен быть уже диаметра трубы, к которой она подключается, иначе носитель попросту не будет попадать в подводящее устройство;
- байпас должен быть максимально удален от стояка – его располагают как можно ближе к прибору, который он будет обслуживать;
- перемычка должна располагаться горизонтально, чтобы избежать эффекта завоздушивания;
- перед началом монтажа нужно слить весь носитель из системы.
Непосредственно установка может выполняться двумя способами.
Первый – посредством сварки. Сначала снимите прибор, который будет перекрывать байпас – чаще всего это батарея, поэтому будем рассматривать процесс на ее примере. Затем в наиболее удобном месте подводящей трубы сделайте отверстия по диаметру перемычки, плотно вставьте ее и приварите. Далее на резьбу, где раньше был радиатор, установите запорную арматуру. В финале приставьте батарею на новое место, подсоедините к системе и зафиксируйте кронштейнами на стене.
Второй – с помощью муфт. Тут также сначала снимите прибор. Потом на входную трубу посредством заводских муфт накрутите байпас, а на противоположных краях установите запорную арматуру. Далее перенесите крепления снятого прибора, поставьте его на новое место, подключите и зафиксируйте кронштейнами.
Как видите, на первый взгляд простейший отрезок трубы, выполняющий роль обводной перемычки, может подсобить во многих ситуациях. Байпас успешно закрывает самые различные потребности в системах водоснабжения и отопления – от поддержания работы в критические моменты до защиты оборудования, так что без его установки полноценное функционирование инженерных коммуникаций будет очень затруднено.