Как настроить топливную рампу

Как проверить регулятор давления топлива

Вопросом о том, как проверить регулятор давления топливазадаются владельцы машин как с бензиновым, так и с дизельным двигателем. Данный узел устанавливается в топливную рампу тех и других моторов. В некоторых случаях их может быть два — для контура низкого и высокого давления. Конструктивно датчик давления топлива (или сокращенно ДДТ) состоит из двух частей — металлической мембраны и тензорезисторов, которые способны изменять свое электрическое напряжение. По сути, проверка регулятора давления топлива и сводится к тому, чтобы замерить выдаваемое им напряжение/сопротивление.

Описание работы регулятора давления топлива

Перед тем как перейти к вопросу о том, как проверить датчик давления топлива, необходимо разобраться с принципом его работы. Это даст полноту понимания данного процесса. Как указывалось выше, ДДТ состоит из двух частей — механической и электрической. Механическая часть — это металлическая мембрана, которая прогибается под воздействием усилия, вызванного давлением в топливной системе. Следует отметить, что на датчиках, рассчитанных под разное давление, толщина мембраны также будет разной. В частности, чем толще мембрана — тем на большее давление рассчитан датчик. Также стоит отметить, что в некоторых машинах используется два датчика — в контуре высокого давления и в контуре низкого давления. Называются они соответственно.

Электрическая часть датчика давления топлива состоит из четырех тензорезисторов, которые изменяют значение своего электрического сопротивления в зависимости от оказываемого на них механического давления. Тензорезисторы соединены по электрической схеме «мостик Уинстона», и к ним через усилитель к ним подается напряжение. Соответственно, его выходное значение будет меняться в зависимости от того, как сильно изогнется мембрана. По сути, проверка датчика давления топлива заключается в измерение выходного напряжения из датчика давления топлива.

По информации от датчика ЭБУ дает команду на открывание топливного клапана, в результате чего его давление сбрасывается за счет того, что оно перепускается из рейки. Это актуально как бензиновых двигателей с инжектором, так и для современных дизельных систем Common Rail, которые управляются с помощью электронных систем.

Топливо подается под давлением в рампу, элементом которой является и датчик с мембраной. При этом мембрана изгибается, вследствие чего изменяется сопротивление резисторов. Указанное входное напряжение может колебаться в пределах от 0 до 80 мВ (соответственно, 0 показывает, что давления нет вовсе, а 80 мВ указывают, что значение давления является максимально допустимым). С помощью электронного усилителя диапазон выходного напряжения увеличивается до 0…5 Вольта, которые и передаются на электронный блок управления двигателем (ЭБУ).

Значение выходного напряжения одинаково, однако давление у бензиновых и дизельных двигателей, как известно, различаются. Для справки:

• У дизельного двигателя значение выходного напряжения составляет 1,3 Вольта при давлении 250 Бар, и оно увеличивается до 4,5 Вольта при давлении 2500 Бар (1 Бар = 100 кПа).
• У бензиновых двигателей напряжение 1,3 Вольта будет при давлении 50 Бар, а значение 4,5 Вольта при давлении 200 Бар.

Приведенные данные являются приблизительными, и взяты в качестве примера для датчика от компании BOSCH, устанавливаемые на некоторые модели автопроизводителей BMW, Alfa Romeo и многих других. Аналогичные характеристики могут отличаться у конкретных марок автомобилей, в том числе использующих различные регуляторы давления топлива.

На старых дизельных двигателях используется механический регулятор давления топлива. Однако в силу того, что на современных автомобилях он практически не используется, рассматривать его устройство мы не станем.

Признаки поломки датчика

К признакам неисправности относится:

• Активация на приборной панели контрольной лампы Check Engine. При сканировании ошибок диагностическим прибором будут показаны одна или несколько ошибок с номерами P0190, P0191, P0192, P0193, P0194. Все они сигнализируют о проблемах в цепи управления датчика давления топлива.
• Падение мощности двигателя. При этом машина теряет свои динамические характеристики (плохо разгоняется), не тянет, особенно, если она груженная. Причиной этого становится тот факт, что электронный блок управления при получении некорректной информации от датчика (или отсутствия сигнала от него) попросту подставляет стандартные количественные значения топлива и воздуха. Из-за этого и получается топливовоздушная смесь с неоптимальными параметрами.
• Перерасход топлива. В зависимости от мощности двигателя это значение также меняется.
• Машина плохо заводится как «на горячую», так и «на холодную».
• При работе двигателя на высоких оборотах возможно возникновение так называемых «провалов», когда обороты резко изменяются, а машина не слушается педали акселератора.

Вообще, ездить на машине с неисправным регулятором давления топлива нежелательно. И выражает это не только в том, что машина потеряла свои динамические характеристики, но и в том, что топливный насос будет работать, что называется «на износ», поскольку он не может длительное время поддерживать значительное давление. А это естественным образом приводит к снижению его ресурса и возможному преждевременному выходу из строя.

Также имеет смысл проверить датчик давления топлива в дизельных двигателях в случае, если с помощью диагностического прибора была выявлена ошибка Р1181, сигнализирующая о том, что система не может обеспечить герметичность в топливной рампе. Одной из причин этого как раз может быть неисправный регулятор давления топлива.

Причины поломки датчика давления топлива

Причин выхода из строя датчика давления топлива на самом деле немного. Это либо повреждение внутренних частей датчика, либо его проводки. В первом случае это может быть механическое повреждение корпуса, его ржавление из-за механического повреждения или банальной старости. Также может повредить какой-либо электрический контакт внутри датчика. Как правило, ремонт его невозможен, и он подлежит замене.

Однако чаще повреждается не сам датчик, а его сигнальная проводка либо разъем для подключения (так называемая «фишка»). В некоторых случаях отмечается, что под воздействием вибрации перетираются провода, портится их изоляция, даже возможно возникновение короткого замыкания, из-за чего двигатель может заглохнуть прямо на ходу. В этом случае необходимо выполнить дополнительную диагностику и выполнить замену проводки и/или разъема, который одевается на датчик.

Что касается механического клапана регулировки давления топлива, то он может банально пропускать некоторое количество топлива, из-за чего в системе будет присутствовать низкое давление со всеми вытекающими последствиями, в частности, падением мощности двигателя, «подергиванием» машины и прочими неприятностями.

Причинами поломки также может быть засорение сеточки на регуляторе. Засорение может быть вызвано попаданием мусора в топливо в случае, если топливный фильтр не справляется с возложенными на него задачами или он попросту забит сам и мусор из него проходит в топливную магистраль. Что касается дизельных двигателей, то в холодную погоду солярка может замерзать, и в ней образуются твердые частицы парафина. В этом случае имеет смысл воспользоваться размораживателями дизельного топлива.

Еще одна причина — износ или заклинивание запирающего элемента внутри корпуса регулятора давления. Очередная причина неисправности — неплотное прилегание конуса регулятора внутри рейки. Также причиной неисправности может быть электронная система управления (катушка, микросхема с тензорезисторами).

Как проверить исправность датчика давления топлива

Проверить исправность регулятора давления топлива можно двумя методами — с демонтажом топливной рейки вместе с регулятором или без такового. Первый метод более сложный, однако с его помощью можно проверить не только работу регулятора давления, но и других элементов топливной системы. Кроме этого, для такой проверки необходим специальный стенд, который есть только в специализированных автомастерских, в частности, у официальных представителей конкретного автопроизводителя. Хотя некоторые автолюбители собирают подобные самодельные у себя в гараже.

Проверка датчиков старого образца

Упомянутые выше регуляторы давления топлива старого образца можно было проверить, просто пережав на непродолжительное время «обратку» топлива. Этот метод старый, и соответственно, подойдет для автомобилей старой конструкции. Такую проверку необходимо выполнять обязательно «на холодную», когда двигатель еще не прогрелся. Лучше всего это делать приблизительно в течение одной минуты после запуска двигателя. Актуально для бензиновых двигателей.

Основное действие в данном случае — пережать с помощью плоскогубцев шланг обратной подачи топлива на несколько секунд. Если при этом троящий и плохо работающий мотор восстановил обороты и стал нормально работать, значит, вышел из строя именно регулятор давления топлива. Однако помните, что на длительное время пережимать шланг нельзя, поскольку это чревато износом топливного насоса вплоть до его выхода из строя или срыванием какого-либо хомута на месте крепления топливных шлангов. Тем не менее такой метод подходит лишь для тех машин, у которых в обратной топливной магистрали используются длинные резиновые шланги. А на многих современных иномарках эти элементы выполнены из металла, соответственно, механически пережать их не получится.

Проверка с помощью мультиметра

Проверку электронного датчика давления топлива, установленного на рампе, необходимо с проверки наличия питания на нем. Для этого нужно снять «фишку» с него и с помощью электронного мультиметра, переведенного в режим измерения напряжения, проверить соответствующие значение. Черный щуп устанавливается на любой «минус», а красный — на ножку на «фишке». Если все исправно, то на экране мультиметра должно быть значение 5 Вольт постоянного тока. Следующий шаг проверки заключается в том, что красный щуп устанавливается на «плюс» аккумулятора (или ближайшей точки, где можно взять напряжение), а черный щуп — на минусовую ножку на «фишке». В исправном состоянии значение должно быть -12,3 Вольта (или просто 12 Вольт). Если все так, значит, проводка датчика целая. Можно возвращать «фишку» на ее посадочное место на датчике.

Следующий шаг — проверка уровня сигнала от датчика. Для этого черный провод мультиметра необходимо поместить на минусовую клемму аккумулятора, а красную — на третий сигнальный провод (обычно он находится посередине). Далее нужно запустить двигатель и дать поработать ему на холостых оборотах (минимальных). При этом выходное напряжение также должно быть минимальным. Как указывалось выше, это значение будет приблизительно 1,3 Вольта. При нажатии на педаль акселератора (увеличении оборотов двигателя) соответствующее значение будет расти вплоть до 4,5…5 Вольт (на максимальных оборотах). Это изменение можно отследить в динамике. Если изменение напряжения происходит — регулятор исправен. Если значение напряжения не меняется — его нужно менять на новый.

Однако после проверки «фишки» необходимо еще проверить провод, который идет непосредственно на электронный блок управления. Делается это также с помощью мультиметра. Если в процессе изменения оборотов двигателя соответствующее значение динамически меняется, значит регулятор давления исправен. В очень редких случаях возможны ситуации, когда проблемой становится сам ЭБУ, в частности, так называемые «глюки» в его программном обеспечении.

Проверка с помощью манометра

В настоящее время для проверки исправности регулятора давления топлива используют манометр — прибор для измерения давления в топливной системе (и не только). Подсоединяется манометр между топливным шлангом и штуцером. Предварительно необходимо отсоединить вакуумный шланг.

Рабочее давление бензинового двигателя будет около 2,5…3 атмосфер, перед измерением это значение необходимо обязательно дополнительно уточнить по мануалу или в интернете. При перегазовке давление немного опускается (на несколько десятых долей атмосферы). После этого клапан некоторое время должен держать давление в системе, что можно наблюдать по показаниям манометра. Далее с помощью плоскогубцев необходимо пережать обратный топливопровод, что способствует возрастанию давления до 2,5…3,5 атмосфер.

Проверка регулятора давления ТНВД Common Rail

В первую очередь необходимо проверить значение сопротивления индуктивной катушки управления. Точные данные необходимо взять в дополнительной справочной литературе, однако в большинстве случаев соответствующее значение будет находится около 8 Ом. Измерение значения сопротивления проводят все тем же электронным мультиметром, переведенным однако в соответствующий режим работы. Если измеренное значение существенно отличается в ту или иную сторону — датчик заведомо неисправен, и его нужно заменить.

Для более детальной диагностики применяется дополнительное дорогостоящее оборудование, используемое лишь в автосервисах, поскольку рядовому автовладельцу оно попросту не нужно. С его помощью проверяется не только герметичность клапана регулятора, но и линейность его управления. Если с герметичностью все понятно, то линейность управления обеспечивает его плавное закрывание/открывание, которое способствует нормальному перетоку дизельного топлива по магистрали в обратку. Если же будут иметь место механические заедания, то и характеристика управления будет нелинейной. Для ее построения используется специальное аппаратное и программное обеспечение.

В большинстве случаев ремонт непосредственно датчика давления топлива вряд ли возможен, поэтому его попросту меняют на новый. Однако для многих автомобилей стоимость этого узла достаточно высока (даже для отечественных ВАЗов и их бюджетных аналогов). Поэтому перед заменой этого узла необходимо точно убедиться, что вышел из строя именно датчик давления топлива, иначе в противном случае это будет лишняя трата немалых денег.

Заключение

Регулятор давления топлива — несложный, однако важный узел топливной системы, который напрямую влияет на работу двигателя. Это касается как бензиновых, так и дизельных моторов. Стоит учитывать, что при его выходе из строя движок начинает работать не в оптимальном режиме, из-за чего создается топливовоздушная смесь с неправильным составом, а топливный насос начинает работать «на износ», что приводит к снижению его общего ресурса. Поэтому при возникновении подозрения на выход из строя датчика давления топлива необходимо как можно быстрее выполнить диагностику с тем, чтобы вернуть работе двигателя оптимальные параметры работы.

Источник

Регуляторы давления топлива: как работает байпасный и блокирующий типы систем?

Главная страница » Регуляторы давления топлива: как работает байпасный и блокирующий типы систем?

Основываясь на выраженном интересе современных граждан по отношению к легковым автомобилям, логично рассмотреть регуляторы давления топлива байпасного и блокирующего типов. В частности, принцип действия таких приборов, а также преимущества и недостатки каждой из отмеченных конструкций. Регулировка подачи бензина (иных видов ресурса) является важной функцией работы любого автомобильного мотора.

Регулятор давления топлива: конструкция блокирующего типа

Если правильная регулировка способствует получению максимума отдачи от двигателя и автомобиля в целом, неправильная настройка приводит к серьёзным проблемам. Соответственно, каждому владельцу машины важно понимать принцип действия таких устройств и желательно уметь выполнять регулировку в случае необходимости.

Благодаря регулятору блокирующего типа, бензин поступает через впускной канал ( 1 ) и далее проходит через регулирующий клапан ( 2 ). Затем выполняется распределение бензина через выпускной канал непосредственно в область карбюратора.

На приведённой ниже схеме устройства указаны два выходных порта ( 3 , 8 ). Расход топлива и уровень давления контролируются клапаном контроля, приводимым в действие мембраной ( 4 ).

Перемещение мембраны вверх / вниз ограничено пружиной ( 6 ). Давление топлива (в номинале 0,07 АТИ) внутри карбюратора регулируется при помощи резьбового регулировочного механизма ( 5 ).

Опорный порт вакуума / наддува позволяет регулятору компенсировать наддув при использовании принудительной индукции ( 7 ). Регуляторы блокирующего типа исключают возврат топлива обратно в топливную ёмкость.

Принцип действия устройства блокирующего типа

Бензин через регулятор пропускается в систему карбюратора. По пути от насоса к регулятору давление в линии нарастает, но затем уменьшается на пути от регулятора до карбюратора.

По мере роста давления топлива в поплавковой камере карбюратора, рост также отмечается внутри топливного регулятора. Как результат — топливо проталкивается вверх по направлению к мембране.

Система блокирующего типа: 1 – входной канал; 2 – регулирующий клапан; 3, 8 – выходные порты; 4 – мембрана; 5 – резьбовой регулятор; 6 – пружина; 7 — индуктор

Увеличивающееся давление топлива перемещает мембрану вверх. Клапаном управления подачей, переходящим в закрытое состояние, постепенно уменьшается поток и давление.

Как только достигается уровень параметра, установленного на регуляторе (обычно максимум, указываемый производителем карбюратора для оптимальной производительности), мембрана приближается к точке закрытия клапана.

Поскольку двигатель автомобиля потребляет бензин, поплавковая камера опорожняется. Давление в топливной магистрали снижается. Соответственно, мембрана регулятора опускается, приоткрывая клапан управления топливом. Расход и давление бензина внутри трубопровода увеличиваются.

Используемый в конструкции резьбовой регулировочный механизм увеличения натяжения пружины мембраны, между тем, оказывает сопротивление. Необходимо увеличить давление топлива, чтобы протолкнуть мембрану.

Таким образом, увеличение натяжения пружины мембраны с помощью резьбового регулировочного механизма – это настройка регулятора на увеличение пропускной способности. И наоборот, уменьшение натяжения пружины – это настройка на снижение пропускной способности.

Турбонаддув — функция опорного порта вакуума / наддува

Следует принимать во внимание при продувке с турбонаддувом функцию опорного порта вакуума / наддува. В режиме наддува сжатый турбонагнетателем воздух пропускается через карбюратор. Создаётся некоторое давление внутри карбюратора и поплавковой камеры для топлива, подаваемого на карбюратор.

Например, карбюратору требуется 0,56 АТИ, а двигатель на текущий момент потребляет 0,49 АТИ от наддува. Карбюратор находится под потенциалом наддува 0,049 АТИ, который противодействует потенциалу 0,56 АТИ, исходящему со стороны регулятора.

То есть, для преодоления сопротивления требуется подавать на карбюратор топливный потенциал 0,49 АТИ. Фактически же подаётся только 0,07 АТИ. Такое состояние сопровождается работой поплавковой камеры «всухую», плюс отмечается нестабильность подачи топлива в цилиндры мотора.

Для обеспечения карбюратором потенциала 0,56 АТИ на стороне двигателя, через регулятор необходимо пропустить дополнительно 0,49 АТИ, чтобы исключить сопротивление. То есть следует обеспечить потенциал внутри топливной магистрали, в общей сложности, на уровне 1,05 АТИ.

Между тем, мембрана настраивается на перемещение топливного регулирующего клапана в закрытое положение по факту достижения в линии параметра 0,56 АТИ. Именно здесь вступает в действие контрольная трубка вакуума / наддува.

Увеличение опорной линии запускается от карбюраторного бокса (колпака) к опорному порту вакуума / наддува. Насколько наддув оказывает давление на карбюратор, тот же самый потенциал прикладывается к опорной линии наддува, оказывая влияние на мембрану регулятора.

Этот потенциал приложен к верхней части мембраны, способствуя росту давления в топливной магистрали и торможению перемещения мембраны вверх. Таким образом, воздействуя на мембранную пружину, допустимо наращивать уровень давления топлива (пружина 0,56 АТИ + вспомогательный потенциал 0,49 АТИ = 1,05 АТИ).

Опорный наддув обеспечивает рост давления топлива в соотношении 1:1 с параметром наддува, преодолевая силовой потенциал входящего воздуха и обеспечивая заполнение поплавковой камеры.

Регуляторы давления топлива блокирующего типа — преимущества

Устройство не требует установки возвратной топливной трубки с фитингами на пути регулятор — топливный бак. Также следует отметить:

• малый вес и габариты конструкции,
• невысокий уровень сложности,
• небольшой уровень затрат на установку.

Однако для топливного регулятора блокирующего типа требуется внутренний или внешний предохранительный клапан, устанавливаемый на топливном насосе.

Допускается установка нескольких регуляторов (настраиваемых на разные значения, например, в системе закиси азота), которые могут использоваться с одним насосом.

Недостатки регулятора давления топлива блокирующего типа

Когда давление топлива достигает максимального значения настройки регулятора, внутренний клапан перекрывает сторону входа от стороны выхода. Это действие требует дополнительной силы, чтобы полностью закрыть клапан.

В результате создаётся скачок давления топлива, когда клапан достигает закрытого положения и получается несколько более высокая амплитуда на выходе. Такая ситуация способна привести к избыточной силе внутри карбюратора и переполнению поплавковой камеры.

Часто показания давления топлива при полностью закрытом клапане управления и выключенном двигателе (но при включенном топливном насосе) демонстрируют противоречие. Двигатель можно запускать и выключать несколько раз, а показания, взятые между каждым циклом запуска / выключения, получаются разные.

По этой причине настройку топливных регуляторов блокирующего типа следует выполнять непосредственно в момент работы двигателя на холостом ходу. Такой подход обеспечивает стабильность хода небольшого количества топлива через регулятор, чем гарантируется лучшая согласованность настройки.

Топливные регуляторы блокирующего типа видятся неудачным выбором для продувки через системы принудительной индукции. Объясняется это тем, что внутренняя конструкция клапана управления топливом способна создавать значительную разницу давлений на входе и выходе.

Однако обозначенная проблема относится к практическим применениям, требующим высокого расхода и давления моторного топлива. Для практики применений под низкий расход / давление моторного топлива, такая проблема, как правило, не проявляется.

Регулятор давления топлива: конструкция байпасного типа

Регулятором байпасного типа топливо проводится через впускной канал ( 1 ) и перепускной клапан / порт топливного провода ( 2 ). Затем выполняется распределение топлива через выпускной канал в карбюратор ( 3 ). Момент открытия / закрытия перепускного клапана ограничен пружиной ( 4 ).

Давление топлива в карбюраторе (топливной рампе) регулируется с помощью резьбового регулировочного механизма ( 5 ). Опорный порт вакуума / наддува позволяет регулятору компенсировать потенциал наддува с применением принудительной индукции ( 6 ).

Топливные регуляторы байпасного типа характеризуются наличием линии возврата топлива от регулятора обратно в топливный бак.

Принцип действия байпасного регулирующего механизма

Топливо поступает в регулятор и далее в карбюратор (топливную рампу). По мере того, как давление топлива в поплавковой камере карбюратора (топливной рампы) увеличивается, увеличивается также силовой потенциал внутри регулятора. Далее топливный ресурс проталкивается к перепускному клапану.

Система байпасного типа: 1 – впускной клапан; 2 – порт и перепускной клапан топливопровода; 3 – выпускной канал; 4 – пружина; 5 – регулировочный резьбовой механизм; 6 — индуктор

Если достигается максимальная величина, на которую настроен регулятор (максимум, обеспечивающий оптимальную производительность), перепускной клапан постепенно открывается, благодаря чему:

• удаляется воздух,
• выравнивается расход топлива,
• стабилизируется давление.

Перепускаемое байпасной системой топливо отправляется обратно в топливный бак по возвратной топливной магистрали. Поскольку двигатель автомобиля продолжает потреблять топливо, поплавковая камера карбюратора (топливной рампы) опорожняется, вызывая падение давления в топливной магистрали.

Фактор падения давления бензина сопровождается постепенным закрыванием перепускного клапана, тем самым увеличивается расход и давление топлива в трубопроводе. Байпасной конструкцией опять же предусмотрен резьбовой регулировочный механизм увеличения силы напряжения на перепускном клапане, как в предыдущей системе.

Таким образом, изменение натяжения пружины перепускного клапана резьбовым регулировочным механизмом позволяет настроить устройство на увеличение / уменьшение давления топлива. Опорный порт вакуума / наддува работает аналогичным образом с регулятором топлива блокирующего типа.

Преимущественные стороны регулятора байпасного типа

Функция возврата, используемая в конструкции байпасного типа, обеспечивает постоянное эффективное рабочее давление на выходе. Избыточная сила сбрасывается через возвратную линию по мере необходимости.

Постоянное эффективное давление топлива позволяет устанавливать граничный параметр более точным значением, который остаётся стабильным независимо от нагрузки. Для настройки необязательно запускать двигатель в работу на холостом ходу. Достаточно включения топливного насоса.

Работа байпасной системы также обеспечивает:

• увеличение срока службы насоса,
• более тихую работу насоса,
• стабильность рабочего давления.

Байпасные регуляторы давления топлива — недостатки

При всех имеющихся преимуществах системы, недостатки всё-таки проявляются:

• высокая стоимость установки,
• сложность конструкции,
• увеличенный вес за счёт дополнительных топливопроводов и фитингов,
• чувствительность байпасной линии к атмосферным перепадам,
• недопустимо использовать байпасные линии диаметром более 15 мм,
• требуется минимум изгибов байпаса на пути к топливному резервуару.

Недопустимо для этой конструкции применение нескольких регуляторов вместе (установленные на разные давления, например, при использовании системы закиси азота) с подачей от одного насоса.

При помощи информации: FueLab

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Источник