Повышенное давление топлива на форсунках

В данной статье рассмотрим неисправное состояние системы управления инжектора и в качестве примера приведём топливную систему автомобиля.

Как работает топливная система

Топливо подается в рампу под избыточным давлением (6 атмосфер), которое создает бензонасос. С помощью регулятора давления на форсунке поддерживается постоянный перепад давления, равный 3 атмосферам. При постоянном давлении и линейной характеристике форсунок количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью импульса управления форсунками.

Повышенное давление топлива на форсунках

Это теория. На реальном двигателе перепад давления может составлять от 2,8 до 3,2 атмосферы. Это допустимый диапазон, при котором не наблюдается отклонений в работе двигателя. Почему возможен разброс давлений? Он определяется разбросом характеристик регуляторов давления.

Как проверить?

Подключим манометр к топливной рампе. При включенном бензонасосе и неработающем двигателе давление должно составлять 2,8—3,2 атмосферы. Если двигатель работает на холостом ходу, давление должно снизиться до 2,2—2,5 атмосферы. При перегазовках стрелка манометра должна отклоняться в зону 2,8—3,2 атмосферы.

Теперь проверим работу форсунок. На неработающем двигателе создадим необходимое давление в рампе (2,8—3,2 атмосферы), после чего с помощью диагностического оборудования подадим серию тестовых импульсов на первую форсунку, контролируя изменение давления. Вышеописанную процедуру необходимо провести для всех форсунок. Перепад давления во всех случаях должен быть одинаков. Если результаты проверки давления топлива соответствуют вышеописанным — система подачи топлива исправна.

Что будет происходить, если давление топлива в рампе окажется пониженным (менее 2 атм.) или повышенным (более 4 атм.)? Количество впрыскиваемого топлива изменится пропорционально отклонению давления от нормы. Другими словами, произойдет обеднение или обогащение топливовоздушной смеси.

Особенно болезненным оно будет в системах управления двигателем без обратной связи по датчику кислорода, так как контроллер не знает о неисправности и продолжает рассчитывать топливоподачу для нормального значения давления топлива. В системах управления с датчиком кислорода контроллер может компенсировать изменение состава топливовоздушной смеси, но только в разумных пределах.

При неправильном давлении топлива возникают проблемы с пуском двигателя, появляются провалы при движении автомобиля, увеличивается расход топлива.

Поиск неисправности

Вспомним состав системы топливоподачи. В нее входят: топливный бак с установленным погружным бензонасосом, топливный фильтр, топливопроводы (подающая и сливная магистрали), рампа форсунок и регулятор давления. Неисправность любого компонента может стать причиной неверного давления топлива. Попробуем перечислить часто встречающиеся неисправности для каждого компонента.

Бензобак. Через специальные трубопроводы бензобак сообщается с атмосферой, что предотвращает его деформацию (сплющивание). Если связь с атмосферой нарушена, внутри бензобака создается разрежение. В этом случае давление в топливной рампе может быть пониженным.

Бензонасос. Неисправностей бывает несколько:

  • бензонасос не развивает нужного давления, как следствие — пониженное давление топлива;
  • обратный клапан бензонасоса не держит давление, как следствие — быстрое падение давления после выключения зажигания;
  • загрязнение сеточки-фильтра бензонасоса, как следствие — пониженная производительность насоса, сказывающаяся в динамических режимах работы двигателя.
  • Что такое бензонасос. Принцип работы

Загрязнение топливного фильтра может приводить к пониженному давлению топлива из-за снижения пропускной способности топливной магистрали. Если топливный фильтр поврежден (порван), грязь может попасть в форсунки со всеми вытекающими последствиями.

Топливопроводы могут быть пережаты. Если это случилось с подающей магистралью, то давление топлива будет пониженным, если со сливной магистралью — повышенным. Кроме того, к снижению пропускной способности топливных магистралей может приводить использование некачественного бензина с повышенным содержанием смол.

Регулятор давления топлива. Встречаются регуляторы с подклинившей диафрагмой в открытом или закрытом положении. В первом случае давление топлива в системе будет пониженным, во втором — повышенным.

Форсунки. Характерны следующие виды неисправностей:

  • Не открывается, как следствие — обедненная топливовоздушная смесь;
  • Постоянно открыта, как следствие — обогащенная топливовоздушная смесь;
  • Форсунка работает, но ее характеристика «уплыла», как следствие — некорректная топливовоздушная смесь.

Бортовая диагностика для определения неисправности

Неисправность топливной системы приводит к отклонению давления в топливной рампе. Вследствие этого количество топлива, подаваемого в цилиндры, отличается от рассчитанного, происходит обеднение или обогащение топливовоздушной смеси. В системах управления двигателем с датчиком кислорода контроллер следит за текущим составом топливовоздушной смеси.

При значительном отклонении топливовоздушной смеси от желаемого значения контроллер воспринимает это состояние как неисправность, и в памяти контроллера фиксируется один из двух кодов неисправностей:

  • P0171 — система топливоподачи слишком бедная;
  • Р0172 — система топливоподачи слишком богатая.

Повышенное или пониженное давление в топливной рампе — одна из причин, по которым в памяти контроллера могут быть зафиксированы коды Р0171, Р0172. Причиной значительного обеднения или обогащения топливовоздушной смеси могут быть неисправные датчики массового расхода воздуха, датчики кислорода, форсунки. К переобеднению топливовоздушной смеси приводят подсосы воздуха.

Читайте также:  Какие таблетки от повышенного давления пожилым

Значение давления топлива может находиться за пределами допустимого диапазона, при этом бортовая диагностика ничего не фиксирует. Вполне реальная ситуация.

Источник

При покупке машины были ошибки по топливной системе 000135 — Слишком низкое давление топлива в рампе/системе, 000136 — Слишком высокое давление топлива в рампе/системе. По началу просто сбросил ошибки и ездил, вроде все нормально, проблем нет. Но по прошествии пару месяцев опять появилась то 000135, 000136, по началу грешил на датчик давления на рейке, но как оказалось с ним все в порядке, при работающем двигателе давление показывает исправно. Так и ездил периодически скидывая ошибки. Пробовал эмитировать такие ситуации, но безрезультатно. И вот в один прекрасный день решил поменять топливный фильтр на новый, систему прокачал, пробую заводить, а нет, стартер крутит исправно, а не заводится. Долго пробовал завести, но все безрезультатно.
И вот начались долгие поиски причины. Подключаюсь компьютером, смотрю давление в рейке при заводке, а оно 0-0,4МПа и никак не больше, а должно быть от 23МПа и выше. Первым делом проверил ТНВД на наличие стружки под клапаном дозирования топлива N290, стружки не было и это меня уже обрадовало, значит насос еще жив. Возможных причин не создания давления много (насос в баке, топливный фильтр, подкачивающий насос, ТНВД, форсунки, клапан на рейке), но как оказывается все легко диагностируется.
Возяв за основу общую схему топливоподачи решил порядку самостоятельно продиагностировать и выяснить в чем причина данных ошибок.

Общая схема топливоподачи

Начнем с диагностики работоспособности насоса в баке необходимо отсоединить подающий топливопровод и надеть на него небольшой шланг и окунуть его примерно 1,5 литра, отсоединить клеммный разъем на насосе и при помощи провода соединить контакт 5, а контакт 1 на плюсовую клемму аккумулятора, но не спешите соединять, а то насос заработает и забрызгает, соединяйте тогда когда полностью готовы. Подключаем насос на 30 сек., за это время насос должен накачать примерно 1 литр топлива.

Схема подключения насоса в баке для проверки

График зависимости напряжения и объема

Если минимальное подаваемое количество не достигается, необходимо снять и проверить узел подачи топлива, не забит ли сетчатый фильтр насоса.
Далее по схеме у нас идет дополнительный топливный насос V393, который служит для поднятия давления перед ТНДВ. При отказе дополнительного топливного насоса мощность двигателя снизится, но он продолжит работу. Однако запуск двигателя при этом невозможен. Проверить работает он или нет можно только при помощи компьютера VAG-COM (VCDS) — двигатель(01) — базовые установки (04) — 035 канал — Старт базовых установок. Во втором окошке появиться надпись ВКЛ. Если есть манометр, то насос должен создавать давление примерно до 0,5 МПа.
Следующий по схеме идет сетчатый фильтр с датчиком температуры, для защиты ТНВД от загрязнения частицами, например, продуктами механической выработки. Можно просто его временно исключить из схемы для проверки и запуска, если причина в нем, то заменить.

Сетчатый фильтр с датчиком температуры перед ТНВД

Проверяем не заклинил ли клапан дозирования топлива N290 на ТНВД. Для начала можно проверить на нем сеточку на механические повреждения или забитость. Проверить его работоспособность можно при подаче ШИМ сигнала. Я же проверял просто кратковременной подачей на него питания 12В, он должен щелкать. В обесточенном состоянии клапан дозирования открыт. Для ограничения количества топлива, поступающего в камеру сжатия, управление клапаном дозирования топлива осуществляется от блока управления двигателя сигналом с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). По сигналу ШИМ клапан дозирования топлива периодически закрывается. В зависимости от коэффициента заполнения сигнала ШИМ изменяется положение золотника, и, тем самым, регулируется количество топлива в камере сжатия ТНВД.
Далее на топливной рампе стоит регулятор давления топлива N276, который служит для сброса избыточного давления с рампы. В обесточенном состоянии открыт.

Регулятор давления топлива N276

При рабочем двигателе его можно проверить откинув трубку с магистрали обратного провода и заглушить его, одеть на магистраль шланг и опустить в емкость.

Закрыть открытое место подсоединения возвратного топливопровода герметичной пробкой -1-. Соединить возвратный шланг -2- от аккумулятора высокого давления топлива с шлангом -3-.

Опустить этот шлангопровод -1- в подходящую ёмкость -2-, чтобы проверить возвращаемый объём топлива. Запустить двигатель и дать поработать на холостом ходу 30 секунд. Заданное значение: за 30 секунд 90 …110 мл. Если заданное значение не достигается, клапан регулировки давления топлива -N276- неисправен.

Так как у меня двигатель не запускался, то я мог проверить его только подачей на него принудительно 12В, тем самым закрывая его, и прокручивая стартером смотрел сливается ли топливо в емкость ли нет. У меня топливо не шло, значит клапан держит и по всей логике в рампе должно создаваться давление. Но с рампы давление подается на форсунки, а у форсунок есть обратка в которую они сбрасывают избыточное давление, так же на этом обратном трубопроводе стоит редукционный клапан поддерживающий давление в обратной магистрали форсунок системы впрыска на уровне около 1 МПа. Такое давление необходимо для работы форсунок.
Для того чтобы выяснить не сливают ли форсунки в обратку, собираем министенд из 4 шприцов по 20мл и 1 капельницы. Концы капельницы одеваем на обратки форсунок.

Читайте также:  Неотложка при повышенном давлении

Пример сборки министенда проверки обратки форсунок

На работающем двигателе или при прокрутке стартером за 1 минуту с форсунки должно сбрасываться от 3мл до 7мл. У меня и тут оказалось все в порядке. Редукционный клапан обратки форсунок проверить не удалось, т.к двигатель не работал, поэтому я его просто отглушил и пробовал заводить, но так же безрезультатно.
В итоге принял решение снять насос ТНВД и проверить его на стенде, т.к. по всем проведенным проверкам получалось, что он не создает давление в топливной рампе.
Как же я был ошарашен когда при откручивании контргайки ступицы насоса отломался вал насоса ТНВД, при этом никаких усилий не прикладывали, буквально чуть-чуть надавили на ключ. Вал держался буквально на 1 мм.

Контргайка ступицы насоса ТНВД

Обломанный вал насоса ТНВД, красным показано место, где держался вал

Так же на ступице насоса ТНВД был обломан один усик, с помощью которого фиксируется насос ТНВД при замене ремня ГРМ.

Ступица насоса ТНВД с обломанным усиком

Предполагаю, что при замене ремня ГРМ на сервисе слесаря забыли достать фиксатор, а так же и ключ на контргайке ступицы и завели машину, что и привело к трещине вала и обломанному усу ступицы. Руками надломать данный вал просто не реально. С момента той замены машина проехала порядка 60 тыс.км. Когда я сам менял ремень ГРМ после покупки машины да бы спать спокойно, контргайку и ступицу насоса не трогали вообще.
После увиденного решил заменить насос ТНВД полностью, не искать новый или БУ вал, и не везти на стенд, а просто поставить новый. Но для того чтобы выяснить истинную причину не создания давления насосом решил его разобрать.
В насосе ничего сложного нет, основное вал с кулачками, плунжер и несколько клапанов.

Схема насоса ТНВД

Снимаем крышку с впускным и выпускным клапанами откручивая 4 болта.

Крышка с впускным и выпускным клапанами

И как оказалось виновником всего оказался выпускной клапан насоса ТНВД, он просто не садился на свое место, как говорится залип и не давал плунжеру создавать давление в камере сжатия.

Камера сжатия

Виновник ошибок и не запуска — выпускной клапан

Достать данный клапан очень тяжело, т.к. он сокрыт за впрессованной втулкой. Изготовители могли спокойно сделать не впрессованную втулку, а винтовую для свободного доступа к клапану, но видно сделали так для того чтобы, не возможно было отревизировать и покупали новые насосы. Я его же прочистил заливая в камеру растворитель и прокачивая в ручную плунжером и продувая воздухом под давление с компрессора. Можно было бы заменить вал насоса и запускать, но т.к. была возможность взять новый насос по приемлемой цене, поэтому я не мучался в поисках и просто заменил насос. После установки и сборки всего в исходное состояние с новым насосом двигатель заурчал как и прежде.
Итак. После замены насоса ТНВД двигатель завелся и я поехал, но примерно через 200-300км опять появилась ошибка 000136 — Слишком высокое давление топлива в рампе/системе. Появилась только она одна, низкого давления не появлялось, и произошло это при заводке машины на холодную. Означало это только то, что подзабит и не сбрасывает избыток давления клапан регулировки давления топлива N276 установленный на рампе.

Т.к. elsa рекомендует «Клапан регулировки давления топлива -N276- не устанавливается повторно», то я решил испробовать новое для себя в плане эксплуатации топливо ЭктоДизель от Лукойл, т.к. они рекламируют его в плане очистки топливной системы. Сразу могу сказать, что рекламируют не зря, действительно работает, но об этом далее по порядку.
Не много о принципе работы клапана -N276-.

Конструкция клапана N276

Регулятор в исходном состоянии (двигатель выключен)
Если на регулятор не подан сигнал управления, то под действием пружины он находится в открытом состоянии. Область высокого давления соединена с магистралью обратного слива топлива. Благодаря этому обеспечивается сообщение между областями высокого и низкого давления. При этом пузырьки, которые могут образоваться в топливной рампе при остывании двигателя, удаляются и не вызывают затруднений при пуске двигателя.

Читайте также:  Что принять при повышенном давлении и редком пульсе

Регулятор в исходном состоянии (двигатель выключен)

Регулятор включен (двигатель работает)
Для регулировки рабочего давления в топливной рампе в диапазоне от 23 до 180 МПа блок управления двигателя J623 формирует сигналы с широтно-импульсной модуляцией, управляющие переключением регулятора. Эти сигналы управляют магнитным полем в катушке. Якорь регулятора втягивается, и игла клапана садится в седло. Давление в топливной рампе преодолевается силой электромагнита. В зависимости от коэффициента заполнения управляющего сигнала изменяется сечение прохода в обратную магистраль и, тем самым, регулируется количество возвращаемого топлива. Кроме того сглаживаются скачки давления в топливной рампе.

Регулятор включен (двигатель работает)

При отказе регулятора давления топлива работа двигателя невозможна, потому что не может быть
создано давление, необходимое для впрыскивания топлива.

Так вот решил для себя провести эксперимент, если поможет, то хорошо, если нет, то или чистка клапана или же его замена.
После первой заливки 20 литров ошибка по высокому давлению на холодную повалилась часто и первые 200-300км, приходилось не много держать обороты. Далее до 1000км периодичность упала и ближе к 1000-му пробегу почти пропала, в районе 2000км пробега она исчезла. Один раз появилась после 5000км. Сейчас пробег после первой заливки ЭктоДизеля составил около 10000км, давление в рампе соответствует норме, форсунки показывают работу в приделах нормы, ошибка больше не беспокоит.
От себя советую для промывки топливной проезжать на ЭктоДизеле как рекомендует производитель не менее 2000км, так как смысла в меньшем пробеге не будет.
Надеюсь данная статья кому нибудь пригодиться. Всем Удачи на дорогах!

Источник

  • Компьютерщик

    Регистрация:
    29.08.2012
    Сообщений:
    32
    Адрес:
    Магнитогорск

    Друзья, не смог найти зависимость статической производительности форсунки от давления топлива. Скорее всего статика с повышением давления, изменится не пропорционально повышению давления. Может подскажет кто формулу?

  • Новые прошивки на Lada Vesta  c контроллером M86 от Strit (CTTeam).

  • эмбдедер

    Регистрация:
    13.11.2009
    Сообщений:
    2,699
    Адрес:
    Чебоксары

    Статика увеличится пропорционально квадратному корню от повышения давления.
    А вот изменение динамики — не предсказуемо.

  • Компьютерщик

    Регистрация:
    29.08.2012
    Сообщений:
    32
    Адрес:
    Магнитогорск

    Так вроде динамическая производительность, это коррекция времени открытия форсунки в зависимости от напряжения бортсети?
    Причём тут давление топлива?

    Последний раз редактировалось ZuevDF; 13.02.2013 в 22:00.

  • Аватар для gonta

    Стрелок ВОХР

    Регистрация:
    11.01.2011
    Сообщений:
    1,671
    Адрес:
    Анненский Мост Вологодская обл.

    Дмитрий Зуев,Вы справку к СТР смотрели?Там по статике все популярно расписано.
    Да и по динамике тоже.

  • Компьютерщик

    Регистрация:
    29.08.2012
    Сообщений:
    32
    Адрес:
    Магнитогорск

    Есть там рекомендации как измерить динамику форсунок, а про изменение давления я чего не нашёл ничего. Наверное как и все новички плохо читаю.

    Спасибо!

  • слесарь я…в моторах ковыряюсь…

    Регистрация:
    27.01.2007
    Сообщений:
    7,039
    Адрес:
    Нижневартовск

    121

    3

    23

    0

    Общая оценка: 113.54

    почти ни при чем. если не считать того ,что для поднятия якоря форсунки — придалвенного бОльшим давлением потребуется больший ток и время

    пересчет производительности по давлению
    SQRT (380/300)=1.125
    SQRT (400/300)=1.154

  • Разработчик/программист/embedded-программист/reverse engineer, https://www.sms-soft.ru

    Регистрация:
    02.06.2002
    Сообщений:
    15,870
    Адрес:
    Ярославль разработчик SMS-Soft: ChipTuningPRO, CombiLoader, OnLineTuner, SMS-Diagnostics, DiaLink

    #7

    almi,

    14.02.2013 16:06

    На будущее запомните формулу:
    NewFlowRate = sqrt(NewPressure / Pressure) * FlowRate
    где:
    NewFlowRate — производительность при новом давлении
    FlowRate — производительность при известном давлении
    NewPressure — новое давление
    Pressure — известное давление

  • Компьютерщик

    Регистрация:
    29.08.2012
    Сообщений:
    32
    Адрес:
    Магнитогорск

    Благодарю, статику уже пересчитал, а динамику оставляю как есть?
    И ещё вопрос, если отсутствует датчик фаз (постоянный впрыск) как регулируется момент открытия форсунок, и на что влияет параметр фаза впрыска?
    Или это уже другая тема?

  • Разработчик/программист/embedded-программист/reverse engineer, https://www.sms-soft.ru

    Регистрация:
    02.06.2002
    Сообщений:
    15,870
    Адрес:
    Ярославль разработчик SMS-Soft: ChipTuningPRO, CombiLoader, OnLineTuner, SMS-Diagnostics, DiaLink

    #9

    almi,

    14.02.2013 20:17

    Точно также, но форсунки срабатывают парами.

    Уже почти ни на что

    Да, так как изменится она крайне незначительно.

  • Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)

    Источник