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.
Ремонт и замена РДТ
Если в работе транспортного средства наблюдается ряд признаков неисправности регулятора топлива, его диагностика — единственный шаг на пути к возвращению надлежащих эксплуатационных параметров. В том случае когда проверка свидетельствует о том, что прибор вышел из строя, необходимо осуществить следующее.
Шаг 1. Извлечь пробку штуцера, чтобы иметь возможность проконтролировать давление горючей жидкости на его торце.
Шаг 2. Используя специальный металлический защитный колпачок, аккуратно достать из внутренней полости штуцера золотник.
Шаг 3
Снизить давление в системе питания, после чего осторожно снять вакуумный шланг с устройства
Шаг 4. Снять гайку, с помощью которой осуществлялось крепление трубки, подающей горючее.
Шаг 5. После того как будут откручены два болта, служащие для крепления модуля к топливной раме, нужно плавно выводить штуцер их отверстия.
Шаг 6
Осторожно достаем РДТ
Как правило, извлеченное устройство не подлежит ремонту, и его меняют на новое, более функциональное. Приобрести модуль с доставкой можно как в любом специализированном магазине, так и через Интернет.
Как проверить РДТ своими руками. Совет профи
Существует несколько способов, используя которые, можно проверить состояние РДТ у себя в гараже. «Классический», он же самый старый вариант – отсоединить или пережать перепускной клапан, при этом наблюдая за силой напора струи. Этот способ пользовался популярностью при проверке давления на ВАЗах. В данное время практически не используется.
Сегодня самым простым и надежным способом проверки является использование манометра.
Необходимо перевести двигатель на холостые обороты, после чего подключить манометр между топливным шлангом и штуцером, предварительно отсоединив вакуумный шланг. При проведении измерений давление в топливной системе не должно вырасти больше 0.7 Бар.
Где находится регулятор давления топлива
Чтобы найти место установки регулятора давления топлива, разберемся что он собой представляет и для чего нужен. Это поможет в дальнейших поисках и диагностике.
Первое, что нужно знать — бывает два основных типа РДТ — механический (старого образца) и электрический (нового образца). В первом случае — это вакуумный клапан, задача которого заключается в перепускании излишков топлива при чрезмерном давлении обратно в топливный бак через соответствующий шланг. Во втором — это датчик давления топлива, который передает к ЭБУ соответствующую информацию.
Как правило, регулятор давления топлива находится непосредственно на топливной рампе. Другой вариант его размещения — топливный шланг обратной подачи системы питания. Еще существует вариант — расположение регулятора непосредственно в топливном баке на модуле насоса. В таких системах отсутствует шланг обратной подачи топлива за ненадобностью. Подобная реализация имеет несколько преимуществ, среди которых упрощение конструкции (отсутствие лишнего трубопровода), лишнее топливо не попадает в подкапотное пространство, топливо меньше нагревается и не так испаряется.
Как работает регулятор давления топлива
Конструкционно клапан старого образца (устанавливаемых на бензиновые авто) имеет собственный корпус, внутри которого находятся клапан, мембрана и пружина. В корпусе имеется три вывода для топлива. Через два из них бензин проходит через регулятор давления, а третий вывод непосредственно связан со впускным коллектором. На низких (в том числе холостых) оборотах двигателя давление топлива в системе невелико и оно все уходит в мотор. При повышении оборотов соответствующее давление увеличивается, в коллекторе, то есть, на третьем выводе РДТ создается разрежение (вакуум), которое при определенном значении преодолевает силу сопротивления его пружины. Таким образом создается движение мембраны и открывание клапана. Соответственно, излишнее дизельное топливо получает доступ ко второму выводу регулятора и через обратный шланг уходит обратно в топливный бак. По причине описанного алгоритма нередко регулятор давления топлива называют еще обратным клапаном.
Что касается датчика давления топлива, то он немного сложнее. Так, он состоит из двух частей — механической и электрической. Первая часть — это металлическая мембрана, которая прогибается под воздействием усилия, вызванного давлением в топливной системе. Толщина мембраны зависит от давления, на которое рассчитана топливная система. Электрическая часть датчика — это четыре тензорезистора, соединенных по схеме «мостик Уинстона». На них подается напряжение, и чем больше изгибается мембрана, тем выходное напряжение от них будет больше. И этот сигнал подается на ЭБУ. А в результате электронный блок управления подает соответствующую команду на насос с тем, чтобы он тот подавал лишь необходимое в данный момент количество топлива.
Дизельные двигатели имеют регулятор давления топлива немного другой конструкции. В частности, они состоят из соленоида (катушки) и штока, который уперт в шарик для перекрытия обратной подачи. Сделано это по той причине, что дизельный двигатель в процессе своей работы очень сильно вибрирует, что сказывается на износе классического (бензинового) регулятора топлива, то есть, происходит частичная и даже полная компенсация гидравлических колебаний. Однако место установки его аналогичное — в топливной рампе двигателя. Другой вариант — на корпусе топливного насоса.
Роль топливного регулятора в системе автомобиля
На разных режимах работы двигателя в топливной системе требуется создать соответствующее давление горючего. Чтобы реализовать эту задачу на практике применяется специальный регулятор давления. Он используется в инжекторных двигателях, где от точности параметров впрыска зависит корректность работы мотора.
Когда регулятор неисправен, двигатель работает неравномерно, увеличивается время разгона, а в некоторых случаях может существенно снизиться мощность. Так, например, если количество поступающего из коллектора воздуха останется неизменным, а топлива будет больше необходимого, топливовоздушная смесь не воспламениться или же сгорит не полностью.
Даже если в таком режиме электронный блок управления сократит интервал открытия форсунок, полностью компенсировать избыточное давление топлива не получится. Это приведет к перебоям в работе мотора и увеличению количества несгоревшего топлива в выхлопе, что способно преждевременно вывести из строя каталитический нейтрализатор или же сажевый фильтр.
Расположение РДТ в топливной рейке транспортного средства
Применение специального регулятора для топливной системы связано с необходимостью снижения или повышения напора подачи горючего в двигатель при его работе на различных оборотах. К примеру, для холостого хода потребуется совсем небольшое количество горючего, в то время как при повышении скорости интенсивность его впрыскивания должна повышаться.
С целью выравнивания этой разницы на всех форсунках прибор установлен в конце топливной рейки. Стандартно он вмонтирован в топливной рампе. Очень часто его расположение может быть изменено – например, РДТ помещают в шланг для обратной подачи или даже в бак.
Размещение в бензобаке дает возможность избежать необходимости монтажа дополнительных топливных магистралей, а обратный клапан блокирует попадание в систему лишнего горючего. Независимо от локализации РТД выполняет одинаковую функцию, что заключается в поддержке требуемого и безопасного для двигателя транспортного средства напора горючего.
Для систем без рециркуляции топлива РДТ находится в топливном баке, а его конструкция рассчитана на поддержку одного и того же давления жидкости по отношению к атмосферному. Спецификой такого варианта расположения является то, что разницы между давлениями топлива в баке и во впускном коллекторе не будут постоянными, что в конечном итоге учтено в продолжительности впрыска рабочей жидкости.
Как снять и проверить неисправный регулятор давления топлива (РДТ)? 6 простых шагов
Двигатель транспортного средства — важнейший модуль, отвечающий за качество движения, а также производительность всего агрегата. Его состояние, как и качество взаимодействующих элементов напрямую влияет на безопасность водителя и пассажиров во время эксплуатации автомобиля. Именно поэтому своевременная диагностика и устранение неисправностей является первоочередной задачей для каждого водителя.
Эффективность работы двигателя во многом определяется особенностями функционирования вспомогательных приспособлений, в том числе и оборудования, обеспечивающего впрыск топлива в цилиндры. Объем жидкости, который оно поддерживает, зависит от следующих факторов: время работы форсунки, уровень давления внутри топливной рейки, особенности функционирования впускного коллектора.
С целью учета всех упомянутых факторов, а также для обеспечения более точной подачи топлива многие производители авто используют в своих двигателях регуляторы давления. Они позволяют поддерживать на надлежащем уровне рециркуляцию горючей жидкости.
Составляющие Common Rail
Коммон рейл состоит всего лишь из трех главных элементов:
- участок низкого давления;
- участок высокого давления;
- датчики, передающие сигналы от системы на ЭБУ.
В свою очередь, участок высокого давления включает в себя:
- насос высокого давления, служащий заменой обычному ТНВД;
- трубку-аккумулятор, которая служит для поступления горючего с определенным давлением;
- патрубки высокого давления;
- форсунки двигателя.
Участок низкого давления представлен:
- топливным баком;
- патрубками соединения;
- насосом подкачки;
- топливным фильтром.
Принцип действия системы впрыска Common Rail
На основании сигналов, поступающих от датчиков, блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, которое топливный насос высокого давления подает через клапан дозирования топлива. Насос накачивает топливо в топливную рампу. Там оно находится под определенным давлением, обеспечиваемым регулятором давления топлива. В нужный момент блок управления двигателем дает команду соответствующим форсункам на начало впрыска и обеспечивает определенную продолжительность открытия клапана форсунки. В зависимости от режимов работы двигателя блок управления двигателем корректирует параметры работы системы впрыска. С целью повышения эффективной работы двигателя в системе Common Rail реализуется многократный впрыск топлива в течение одного цикла работы двигателя. При этом различают: предварительный впрыск, основной впрыск и дополнительный впрыск.
Предварительный впрыск небольшого количества топлива производится перед основным впрыском для повышения температуры и давления в камере сгорания, чем достигается ускорение самовоспламенения основного заряда, снижение шума и токсичности отработавших газов. В зависимости от режима работы двигателя производится:
2 предварительных впрыска — на холостом ходу; 1 предварительный впрыск — при повышении нагрузки; 0(предварительный впрыск не производится) — при полной нагрузке. Основной впрыск обеспечивает стабильную работу двигателя.
Дополнительный впрыск производится для повышения температуры отработавших газов и улучшения сгорания частиц сажи в сажевом фильтре (регенерация сажевого фильтра).
Развитие системы впрыска Common Rail осуществляется по пути увеличения давления впрыска:
1 поколение – 140 МПа, с 1999 года; 2 поколение – 160 МПа, с 2001 года; 3 поколение – 180 МПа, с 2005 года; 4 поколение – 220 МПа, с 2009 года.
Чем выше давление в системе впрыска, тем больше топлива можно впрыснуть в цилиндр за равный промежуток времени и, соответственно, реализовать большую мощность.
ТНВД является одним из основных ко элементов в конструкции системы впрыска двигателя. Он выполняет, как правило, две важнейшие функции: 1- нагнетание определенного количества топливной жидкости; 2- регулирование по времени начала впрыскивания. С момента появления аккумуляторных систем впрыска работа по регулированию времени начала впрыска была возложена на управляемые электроникой форсунки. Основу ТНВД составляет плунжерная пара. Данный механизм составляет поршень (другое название- плунжер) и цилиндр (другое название — втулка) совсем небольшого размера. Плунжерную пару изготавливают из стали высокого качества и делают это с высочайшей точностью. Так, что между плунжером и втулкой имеется минимальный зазор (сопряжение прецизионное). В системе Common Rail используется Магистральный ТНВД.
