Причина повышенного давления в топливной рампе

Диагностика и ремонт4 февраля 2018

Топливная магистраль и рампа инжектора, питающего форсунки двигателя, работают под давлением порядка 3 Бар. Поскольку подачей бензина занимается электрический насос, в системе задействован специальный клапан, ограничивающий напор горючего. Иначе распылители станут протекать, а мотор – захлебываться переобогащенной смесью. Чтобы избежать проблем с топливоподачей, нужно своевременно диагностировать признаки неисправности регулятора давления топлива (сокращенно – РДТ) и знать способы ее устранения.

Регулятор давления топлива

Зачем нужен регулирующий клапан?

Система топливоподачи большинства легковых автомобилей предусматривает непрерывную работу электробензонасоса. Он постоянно нагнетает бензин в топливную магистраль и рампу, поднимая давление до максимума (5–7 Бар в зависимости от марки авто). Но такая производительность нужна только при повышенной нагрузке на двигатель, когда он развивает большие обороты и потребляет много горючей смеси. В обычном режиме достаточно напора топлива на форсунках 3–3,5 Бар.

Мембранный клапан давления топлива, устанавливаемый в систему питания мотора после бензонасоса, выполняет 3 основных функции:

Ограничивает напор горючего в магистрали при невысоких нагрузках на двигатель, сбрасывая излишки обратно в бак по отдельной трубке.
Когда потребление бензина силовым агрегатом возрастает, обратка частично либо полностью перекрывается регулятором. Таким способом клапан поддерживает минимальное давление, необходимое для нормальной работы мотора.
Поддержание давления в течение длительного времени после остановки силового агрегата.

Без РДТ насос бы «продавливал» запорные механизмы форсунок и бензин протекал внутрь цилиндров бесконтрольно. Вдобавок регулятор предохраняет магистраль от протечек на соединениях, которые неизбежно появятся от воздействия сильного напора.

Принцип работы РДТ

Устройство клапана и принцип действия зависит от типа топливной системы конкретного автомобиля. Существует 3 способа подачи бензина из бака к форсункам:

Насос вместе с регулятором установлен внутри бака, горючее подается к двигателю по одной магистрали.
Подача бензина осуществляется по одной трубке, возврат – по другой. Обратный клапан топливной системы находится на распределительной рампе.
Схема без механического регулятора предусматривает электронное управление бензонасосом напрямую. В системе присутствует специальный датчик, регистрирующий давление, производительность насоса регулирует контроллер.

В первом случае обратка совсем короткая, поскольку клапан и электронасос сблокированы в единый узел. РДТ, стоящий сразу после нагнетателя, сбрасывает в бак лишний бензин, а необходимый напор поддерживается во всей подающей магистрали.

Справка. Первая схема с регулятором внутри бензобака внедрена на всех автомобилях ВАЗ российского производства.

Второй вариант используется в большинстве иностранных авто. Клапан, встроенный в топливную рампу, перепускает излишки горючего в обратку, ведущую в бак. То есть, к силовому агрегату проложено 2 бензиновых трубки.

Схема с обратным клапаном на распределительной рампе Третью схему рассматривать бессмысленно – там вместо регулятора функционирует датчик, чья работоспособность проверяется с помощью компьютера, подключаемого к диагностическому разъему.

Простой клапан давления топлива, устанавливаемый в блоке бензонасоса, состоит из таких элементов:

цилиндрический корпус с патрубками для подключения подающей и обратной линии;
мембрана, соединенная с запирающим штоком;
седло клапана;
пружина.

Величина напора в подающей магистрали зависит от упругости пружины. Пока большая часть горючего уходит в цилиндры (высокая нагрузка на мотор), она удерживает мембрану и шток клапана в закрытом состоянии. Когда обороты коленчатого вала и потребление бензина снижается, давление в сети возрастает, пружина сжимается и мембрана открывает клапан. Начинается сброс горючего в обратку, а оттуда – в бензобак.

Установленный в рампе регулятор давления топлива работает по аналогичному принципу, но быстрее реагирует на изменение нагрузки и расхода бензина. Этому способствует подключение дополнительного патрубка элемента к впускному коллектору. Чем выше обороты коленвала и разрежение со стороны пружины, тем сильнее мембрана придавливает шток и закрывает проход горючему в обратную линию. Когда нагрузка снижается и обороты падают, разрежение уменьшается и отпускает шток – открывается проток в обратку и начинается сброс лишнего бензина в бак.

Симптомы неисправности элемента

В процессе эксплуатации машины автолюбитель может столкнуться с двумя видами поломки РДТ:

Падение давления в рампе ниже допустимого – регулятор направляет большую часть топлива по обратной линии в бензобак.
Рост напора до максимума – элемент не пропускает горючее в обратку.

Примечание. Как правило, первая неполадка сопровождается быстрым падением давления в системе после отключения электробензонасоса.

Отследить признаки первой неисправности довольно просто – силовому агрегату катастрофически не хватает топлива для нормальной работы на всех режимах. Симптомы проявляются следующим образом:

холодный пуск затруднен, двигатель работает крайне нестабильно, пока не прогреется;
«провалы» в процессе разгона и рывки при движении в гору;
автомобиль часто глохнет на холостом ходу;
расход бензина на 100 км увеличивается.

Повышенный расход бензина Повышенный расход топлива объясняется действиями водителя, пытающегося компенсировать недостаток горючей смеси нажатием педали акселератора. Ездить в подобном режиме довольно сложно – лучше не откладывая проверить регулятор давления топлива на работоспособность.

Когда клапан не перепускает излишки горючего в бак, наблюдаются такие последствия:

Из-за слишком высокого напора со стороны рампы форсунки начинают протекать и заливать цилиндры чистым бензином, а не рабочей топливовоздушной смесью.
Мотор плохо заводится «на горячую», выбрасывает черный дым из выхлопной, иногда слышатся хлопки в выпускном коллекторе. Причина – вспышки несгоревшего топлива.
Заметно увеличивается расход.
На стыках топливных патрубков могут наблюдаться протечки, ощущается резкий бензиновый запах.

Практический опыт показывает, что недостаток топливной смеси проявляется чаще, нежели переизбыток. То есть, наиболее распространенная неполадка РДТ – слив бензина в обратный патрубок и бак.

Причины и способы устранения неполадок

При обнаружении вышеперечисленных признаков следует проверить работоспособность РДТ одним из предлагаемых способов:

измерьте давление в топливной рампе, его величина должна составлять не менее 3 Бар;
отыщите шланг обратки и аккуратно передавите его пассатижами на работающем моторе;
отключите от регулятора вакуумный патрубок, ведущий от коллектора.

Самый надежный способ – измерение с помощью манометра. Прибор подключается к штуцеру на топливной рампе, проверка выполняется на работающем двигателе. Если давление ниже 3 Бар, дополнительно проверьте бензонасос – возможно, агрегат потерял производительность. Для диагностики понадобится тройник с манометром, врезанный в подающую линию. Если насос дает 3 Бар и больше, меняйте РДТ.

Измерение давления в топливной рампе Причины потери работоспособности клапана выглядят так:

пружина потеряла упругость и позволяет мембране перепускать топливо при невысоком напоре;
загрязнение некачественным бензином;
заклинивание штока.

В силу особенностей конструкции (корпус элемента завальцован) ремонт регулятора давления топлива в большинстве случаев невозможен, деталь придется менять. Вариант промывки и продувки помогает лишь при засорах внутри элемента.

Передавливание обратной линии делается на холостых оборотах мотора, желательно – «на холодную». Если работа двигателя стабилизировалась, существует проблема с РДТ или насосом. Чтобы определить «виновника», все равно потребуется измерить давление на подаче. Снятие вакуумной трубки от коллектора пробуйте делать на повышенных оборотах – если клапан пришел в негодность, поведение силового агрегата не изменится.

Источник

Регулятор давления топлива

Регулятор давления топлива является элементом системы питания инжекторного двигателя, который позволяет поддерживать необходимое давление горючего в топливных форсунках на разных режимах работы ДВС. Другими словами, от исправности регулятора давления топлива (РДТ) зависит общая производительность форсунок и стабильность работы мотора.

С учетом того, что регулятор давления фактически является мембранным клапаном, выход данного элемента из строя может сильно влиять на работу двигателя. В этой статье мы рассмотрим принцип работы регулятора, выделим основные признаки его неисправностей, а также поговорим о том, как проверить регулятор давления топлива.

Для чего нужен регулятор давления топлива

Как уже было сказано выше, указанный регулятор поддерживает нужное давление горючего, необходимое для нормальной работы форсунок с учетом того или иного режима работы силового агрегата. Другими словами, РДТ влияет на количество и интенсивность подачи топлива, которое попадает через форсунки в цилиндры мотора.

Если просто, количество топлива, подаваемого в двигатель в момент впрыска, зависит от того давления, которое создается внутри топливной рампы (рейки), а также от длительности импульса для открытия форсунки и разряжения во впускном коллекторе.

Для более точного дозирования и поддержания постоянного давления используется мембранный клапан-регулятор, который испытывает с одной стороны давление горючего, а с другой на него воздействует усилие пружины. РДТ используется в системах питания, где присутствует так называемая «обратка». Местом установки регулятора является топливная рампа. Также указанный элемент может быть расположен в топливном баке, при этом подобные системы обратной магистрали не имеют.

Давайте сначала остановимся на распространенной схеме, в которой регулятор находится в топливной рейке. Работает элемент по следующему принципу: топливный насос нагнетает горючее из топливного бака по магистрали. Полученное давление горючего воздействует на регулятор. Само устройство имеет две камеры (пружинная камера и камера для топлива), которые разделены мембраной. На мембрану с одной стороны давит топливо, которое попадает в регулятор через специальные отверстия для впуска, а с другой присутствует давление пружины и давление впускного коллектора. Если давление горючего оказывается сильнее усилия пружины и давления во впуске, тогда регулятор приоткрывается, в результате чего происходит сброс части топлива в «обратку». По обратной магистрали горючее возвращается назад в топливный бак.
В системах без обратной магистрали регулятор обычно расположен прямо в баке. К преимуществам можно отнести отсутствие дополнительного трубопровода. На форсунки реализована подача нужного количества горючего прямо из бака, то есть лишнее топливо не попадает в подкапотное пространство, а также нет необходимости доставлять его обратно в бак. Это также позволяет говорить о меньшем нагреве топлива и обеспечивает ряд дополнительных плюсов в виде менее интенсивного испарения.

Еще одним вариантом регулировки давления является электронная схема, которая конструктивно не имеет механического регулятора. Давление топлива в таких системах контролируется электробензонасосом, на котором электронная система управления определяет напряжение, регулирует количество подаваемого горючего и т.д. Данное решение (датчик регулятора давления топлива) позволяет уменьшить степень нагрева топлива, обеспечивает максимальную экономичность.

Топливный насос осуществляет подачу к форсункам строго определенного количества горючего применительно к конкретным условиям и режимам работы ДВС. Добавим, что в указанной системе дополнительно присутствует клапан сброса избыточного давления, что позволяет избежать его повышения до критической отметки.

Неисправности регулятора давления топлива

Проблемы в системе питания двигателя могут быть разными. По этой причине во время диагностики необходимо учитывать определенные признаки неисправности регулятора давления топлива. Чаще всего главными симптомами считаются такие, когда двигатель не набирает обороты и не развивает полную мощность, а также глохнет на разных режимах работы. В списке основных признаков специалисты отмечают:

неустойчивую работу на ХХ, агрегат глохнет на холостых;
потерю мощности, заметное повышение расхода топлива;
замедленные реакции на нажатие педали газа;
рывки и провалы во время разгона, в момент перегазовки;
автомобиль не разгоняется, не набирает обороты;

Отметим, что неисправность РДТ на бензиновых авто напоминает по симптомам распространенные проблемы с топливным насосом или его сетчатым фильтром. По этой причине во время определения неисправностей системы питания необходима обязательная проверка регулятора давления топлива.

Другими словами, если машина глохнет на холостом ходу, пропала мощность двигателя, появились провалы, автомобиль дергается во время разгона или в момент переключения передачи, отмечен значительный расход горючего, тогда дело может быть не только в сетке бензонасоса, моторчике или его реле, но и в регуляторе давления топлива.

Неполадки регулятора обычно сводятся к тому, что пружина теряет нужное усилие, в результате чего горючее преждевременно сливается в «обратку», а двигателю попросту не хватает топлива в момент нажатия на газ и повышения оборотов, а также на переходных режимах. Получается, давление в топливной рампе при неисправной пружине регулятора давления топлива низкое, в результате чего двигатель работает неустойчиво, снижается мощность мотора, ЭБУ не способен правильно корректировать состав смеси для различных режимов работы и т.п.

Также стоит отметить, что возможно и снижение пропускной способности, а также закупорка РДТ. При такой неисправности двигатель глохнет независимо от режима работы ДВС. Если регулятор сильно забит, тогда давление в системе растет и горючее начинает выливаться через уплотнительные элементы в местах соединений. Дело в том, что производители автомобилей всегда учитывают вероятность снижения производительности насоса и форсунок. Для решения задачи бензонасос всегда качает топливо «с запасом». Если слив в возвратную магистраль по каким-либо причинам затруднен, тогда избытку горючего не удается вернуться в топливный бак, давление в результате растет.

Еще возможны сбои в работе РДТ, когда регулятор давления в топливной рампе начинает заклинивать с определенной периодичностью. В таких случаях в системе топливоподачи возникают перепады давления, машина начинает дергаться. Добавим, что к наиболее частым причинам выхода регулятора из строя, в результате чего проявляются признаки неисправности регулятора давления топлива на дизеле или бензиновом авто, также относят износ самих материалов внутри устройства, то есть клапан со временем просто отрабатывает свой ресурс. На срок службы и состояние регулятора влияет качество топлива и содержание различных примесей в нем, длительный простой транспортного средства без запуска двигателя и т.д.

Проверка и замена регулятора давления топлива

Как видно, неисправность регулятора давления имеет симптомы, очень схожие с неисправностями бензонасоса или забитым топливным фильтром. В самом начале отметим, что если во время проверки обнаружены неполадки данного элемента, тогда предпочтительна замена РДТ на новый. Дело в том, что замена отдельных частей, попытки очистки и другие манипуляции часто не позволяют вернуть устройству должную работоспособность. Если учесть, что цена регулятора давления топлива является вполне доступной, тогда любые попытки ремонта можно считать нецелесообразными.

Для самостоятельной проверки регулятора своими руками можно воспользоваться одним из доступных способов. Наиболее простым и достаточно эффективным считается решение проверить давление в топливной системе при помощи манометра (подойдет шинный манометр). Чтобы замерить давления регулятора на холостом ходу, манометр подключается между топливным шлангом и штуцером, параллельно отсоединяется вакуумный шланг.

Замеры должны показать изменение давления в системе в определенном диапазоне. Давление горючего должно увеличиваться, находясь в рамках от 0.3 — 0.7 Бар. Если такого не произошло, тогда для начала можно попробовать осуществить замену вакуумного шланга, после чего повторить замеры. Чтобы проверить давление топлива на торцевой части рампы понадобится выполнить отворачивание пробки штуцера. В указанной пробке также имеется специальное кольцо для уплотнения. Указанное кольцо следует проверить на целостность, элемент должен оставаться эластичным. Если есть дефекты, тогда кольцо или всю пробку сразу также нужно поменять.

После осмотра кольца можно вывернуть зонтик из штуцера. Многие водители для отворачивания пользуются металлическим колесным колпачком вентиля. Теперь шланг и подключенный к нему манометр нужно соединить со штуцером, после чего конструкция закрепляется дополнительно при помощи хомутов. Далее мотор можно запустить и произвести замеры. В норме показатели должны составлять около 2.9-3.3 кгс на см2. После можно отсоединить шланг от РДТ, наблюдая за показаниями манометра. Показатель давления должен увеличиться от 20 до 70 кПа.
В том случае, если регулятор давления топлива по-прежнему выдает низкий или нулевой показатель, тогда можно задуматься о замене устройства. Поменять РДТ не является сложной задачей, то есть замену можно выполнить самому в условиях гаража. В начале процедуры нужно «стравить» давление в системе питания двигателя. Для решения задачи необходимо открутить гайку, при помощи которой крепится топливная трубка. Теперь можно открутить пару болтов, которыми регулятор обычно прикреплен к топливной рейке на большинстве инжекторных авто.
Следующим шагом становится аккуратное извлечение штуцера регулятора из отверстия в топливной рейке и его окончательный демонтаж (топливную трубку нужно заранее полностью отсоединить). Завершающим этапом становится установка нового или заведомо исправного элемента в рампу, после чего осуществляется проверка работоспособности описанным выше способом при помощи манометра. Напоследок добавим, что также рекомендуется дополнительно смазывать бензином уплотнительные кольца перед установкой нового РДТ или в случае замены указанных колец.

Источник

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.

Причина повышенного давления в топливной рампе

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.

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

Источник