Audi Workshop Service and Repair Manuals

Fuel Distributor: Description and Operation

In a fluid system, fluid will flow from one place to another only if there is a difference in pressure between where it is flowing from (high pressure) and
where it is flowing to (low pressure). The difference between the two pressures is the differential pressure. For example, if the high pressure side of the
system is at 5 bar (73.5 psi), and the low pressure side is at 4 bar (58.8 psi), then the differential pressure is 1 bar (14.7psi, 1 bar = 1 atmosphere). There
are several places in a CIS fuel system where pressure drops occur, and where ever there is a difference in pressure in a fluid system, there is a
differential pressure. For our purposes, the term "differential pressure" will be used to describe the difference between system pressure and the pressure
in the lower chamber of the differential pressure valves (explained below).
 
FUEL QUANTITY - METHODS OF CONTROL

    The quantity of fluid (fuel) that flows can be controlled two ways. One way is to vary the cross-sectional area of the passage between the different
pressure areas, the larger the passage, the greater the volume of flow (for a given pressure drop). The other way to control the quantity of flow is to vary
the pressure drop at the metering slit. The greater the difference in pressure between the high and low sides, the greater the quantity of flow (for a given
cross-sectional area).
 
BASIC FUEL CONTROL - CONTROL PLUNGER

 
The control plunger rests against a lever arm connected to the air flow sensor plate. As the plate is deflected by intake air, it raises the control plunger in
its bore (called the barrel), gradually uncovering small metering slits in the barrel. As the control plunger is raised, more of the metering slit is uncovered
and more fuel flows through the slits. Fluid pressure on the top of the control plunger (referred to as "control pressure" in this system) insures that the
plunger will rise and fall with sensor plate movement and is regulated to resist sensor plate movement slightly when the engine is warmed up. 

Lower Chamber Pressure and Oxygen Sensor Frequency Valve

REGULATING PRESSURE DROP - DIFFERENTIAL PRESSURE

    Fuel enters two separate fluid circuits in the fuel distributor. One circuit (delivery circuit) delivers the fuel to the injectors, while the second circuit
regulates the first and directs excess flow back to the fuel tank. The two circuits are separated by a device (differential pressure valve) which operates as
a dome fluid regulator. The lower chamber pressure works against this pressure valve that regulates the pressure drop across the metering slit. The high
pressure (system pressure) side of the metering slit is maintained at a constant pressure by the primary pressure regulator built into the fuel distributor. 
The pressure drop is regulated by varying the pressure on the lower side of the differential pressure valve. Directly regulating the flow in the lower
chambers indirectly affects the flow in the delivery circuit.
    In the fuel distributor, fuel passing through a metering slit enters a chamber (upper chamber, one for each cylinder) with a diaphragm valve
(differential pressure valve) separating the upper chamber from a lower chamber (also one for each cylinder and connected by a common outlet). Since
the volume of the upper chambers is relatively constant, all the fuel that enters the upper chamber exits to the injector. By regulating the pressure at
which fuel exits the upper chamber, the quantity entering the chamber is regulated.
    The total pressure in the upper chamber (fuel delivery pressure + pressure due to spring) must exceed the total pressure exerted form the lower
chamber side of the diaphragm (lower chamber pressure) before fuel can exit through the differential pressure valve and go to the injector. If the lower
chamber pressure is low, then the delivery pressure is correspondingly low compared to the system pressure. This means that the pressure drop at the
metering slit is large and a large quantity of fuel will flow through the metering slit (for a given position of the control plunger). If the lower chamber
pressure is increased, the delivery pressure increases (something like pressing your finger up against the differential pressure valve if you could do so,
see illustration) and the pressure drop across the metering slit decreases, reducing the quantity of fuel that flows through the metering slit (for the same
given position of the control plunger). If the lower chamber pressure is allowed to increase to the same as the system pressure, the pressure drop is
reduced to nearly zero (delivery pressure = system pressure - spring pressure) and very little fuel will enter the upper chamber through the metering slit.