В системе управления автомобильного двигателя заложена определённая математическая модель, где рассчитываются выходные величины на основании измерения входных. Например, длительность открытия форсунок зависит от количества воздуха и многих других переменных. Но кроме них существуют и константы, то есть характеристики топливной системы, прописанные в памяти и управлению не подлежащие. Одной из них является давление топлива в рампе, а точнее, перепад его между входами и выходами форсунок.
Для чего нужен регулятор давления топлива
Топливо к форсункам поступает из бака путём перекачки его расположенным там электрическим бензонасосом. Возможности его избыточны, то есть рассчитаны на максимальное потребление в самом тяжёлом режиме плюс значительный запас на ухудшение со временем характеристик в процессе длительной эксплуатации.
Но насос не может постоянно качать во всю мощь своих изменяющихся возможностей, давление надо ограничить и застабилизировать. Для этого и применяются регуляторы давления топлива (РДТ).
Они могут устанавливаться как непосредственно в модуле насоса, так и на топливной рампе, питающей форсунки впрыска. В этом случае приходится сбрасывать излишки через сливную магистраль (обратку) снова в бак.
Признаки неработоспособности прибора
Эксплуатируется клапан в интенсивном ритме. Длительные нагрузки сказываются на его работоспособности. Необходимо своевременно выявлять симптом неисправности регулятора давления топлива, чтобы проводить его замену. Сбои и неполадки определяются в большинстве случаев по косвенным признакам. К подобным факторам относятся следующие явления:
- повышается топливный расход;
- ухудшаются мощностные характеристики ДВС;
- силовая установка теряет стабильность работы на холостом ходу;
- возникают провалы или появляются рывки во время переключения скоростных режимов;
- машина неадекватно отзывается на нажатие педали «газа».
Начинается зачастую проверка регулятора давления топлива с определения качества пружин. Со времени эксплуатации прибора их жесткость снижается. Такое явление негативно отражается на работоспособности, в частности, происходит открытие клапана раньше, чем требует этого рабочий цикл.
Результатом падения жесткости служит отправка топлива в бак в больших количествах, чем это предполагалось конструкторами. Одновременно снижается давление в системе, а двигатель теряет КПД и мощность. Если имеется конструкционная возможность, то проводится замена слабой пружинки.
Рекомендуем: Проставки для увеличения клиренса: для чего они нужны
Оказывает негативное влияние на функционирование также низкое качество отечественного топлива. В результате происходит засорение мембраны, после которого она не может закрываться частично или полностью. В результате также падает топливное давление в системе, что приводит к отрицательным явлениям.
Избавиться от механических засорений можно с помощью чистки. Это осуществляется, если позволяет конструкция аппарата. Стоит учитывать, что ремонт регулятора давления топлива не всегда спасает пользователей. Это случается при значительном износе или выработке клапан в целом либо отдельных его частей. Не всегда удается восстановить работу элемента в полной мере.
Встречаются случаи, когда происходит заклинивание РДТ. При этом движок просто глохнет, а параллельно топливо начинает течь из слабогерметичных стыков. Здесь ремонт является малоперспективным, остается лишь полная замена узла на новый. Если такое случается, то стоит менять заправочную станцию или заранее не заправляться на сомнительных АЗС, также стоит проверить работоспособность топливного фильтра, несправившегося с качественной очисткой.
Нередко случаются частичные потери работоспособности клапанов. В такой ситуации мотор работает рывками, которые водитель прекрасно ощущает во время эксплуатации авто. Иногда их чувствуют и пассажиры. Актуальной будет своевременная очистка проходов, возвращая изделию работоспособность.
Менее восприимчивым к качеству бензина является электронный прибор. Также на него мало оказывают влияние механические факторы. Однако, он не лишен своих недостатков, слабых мест и характерных уязвимостей. Но если избегать ситуаций с некачественным топливом, то можно в большей степени устраниться от потери работоспособности регулятора.
Устройство
Регулятор может быть механическим или электронным. Во втором случае это классическая система регулирования с датчиком давления и обратной связью. Но простой механический не менее надёжен, при этом дешевле.
По теме: Как узнать расход топлива автомобиля по километражу (на 100 км)
Установленный на рампе регулятор состоит из:
- двух полостей, в одной находится топливо, в другой – воздушное разрежение из впускного коллектора;
- эластичной диафрагмы, разделяющей полости;
- подпружиненного регулирующего клапана, соединённого с диафрагмой;
- корпуса со штуцерами обратки и вакуумного шланга от впускного коллектора.
Иногда в составе РДТ имеется сетчатый фильтр грубой очистки проходящего бензина. Весь регулятор установлен на рампе и сообщается с её внутренней полостью.
Особенности конструкции
Регулятор давления бензина – один из немногих элементов системы, который не управляется с электронного блока. Этот узел – полностью механический и его функционирование основано на перепадах давления. Хотя в системах без рециркуляции срабатыванием датчика заведует ЭБУ. Поскольку встречаются они не часто, то далее рассматривать такие узлы мы не будем.
Стоит отметить, что РТД работает не в строго заданных значениях, он подстраивается под режим работы двигателя. То есть, при надобности он увеличивает или уменьшает давление в системе, чтобы обеспечить оптимальное смесеобразование.
Конструктивно этот элемент очень прост и состоит из корпуса, на котором расположены штуцеры и выводы для подсоединения к системе питания. Внутри этот корпус разделен мембраной на две камеры – топливную и вакуумную.
К топливной полости подходят для вывода – один используется для подачи топлива в камеру, а второй ведет на магистраль слива бензина в бак (обратку). Но второй канал закрыт клапаном, который связан с мембраной.
Со стороны вакуумной полости установлена пружина, которая воздействует на мембрану, обеспечивая перекрытие канала слива клапаном. Эта камера посредством штуцера трубкой соединена с впускным коллектором.
Принцип работы
Чтобы зафиксировать давление между входами и выходами форсунок, необходимо к его величине в рампе добавить отрицательное разрежение в коллекторе, куда выходят распылители форсунок. А поскольку глубина вакуума меняется в зависимости от нагрузки и степени открытия дроссельной заслонки, то отслеживать перепад нужно непрерывно, стабилизируя разницу.
Только тогда форсунки будут работать со штатными значениями своей производительности, и состав смеси не потребует глубокой и частой коррекции.
По мере увеличения разрежения на вакуумном патрубке РДТ, клапан будет приоткрываться, сбрасывая дополнительные порции бензина в обратку, стабилизируя зависимость от состояния атмосферы в коллекторе. Это дополнительная коррекция.
Основное регулирование происходит благодаря пружине, поджимающей клапан. По её жёсткости нормируется главная характеристика РДТ – стабилизируемое давление. Работа идёт по тому же принципу, если насос давит с избытком, то гидравлическое сопротивление клапана уменьшается, большее количество топлива сливается обратно в бак.
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.
Третью схему рассматривать бессмысленно – там вместо регулятора функционирует датчик, чья работоспособность проверяется с помощью компьютера, подключаемого к диагностическому разъему.
Рекомендуем: Термостат: принцип работы, виды, устройство, фото, видео.
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.
Признаки и симптомы неисправности РДТ
В зависимости от характера неисправности, давление может или увеличиваться, или уменьшаться. Соответственно, смесь, поступающая в цилиндры обогащается или обедняется.
Блок управления пытается откорректировать состав, но его возможности ограничены. Нарушается горение, мотор начинает работать с перебоями, пропаданиями вспышек, тяга ухудшается, а расход растёт. Причём в любом случае, обеднена смесь, или обогащена. Горит она при этом одинаково плохо.
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.
Рекомендуем: Замена сальника коленвала lada 2107 (ваз 2107)
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.
Как проверить устройство на работоспособность
Для проверки производится замер давления в рампе. Она снабжена вентилем, к которому можно подключить тестовый манометр. Прибор покажет, укладывается значение в норму, или нет. А на конкретную вину регулятора укажет характер реакции показаний на открытие дроссельной заслонки и отключение магистрали обратки, для чего достаточно пережать или заглушить её гибкий шланг.
Снятие вакуумного шланга со штуцера РДТ также продемонстрирует адекватность реакции по давлению. Если двигатель работал на минимальных оборотах, то есть разрежение было высоким, то исчезновение вакуума должно вызвать рост давления в рампе. Если нет – регулятор работает неправильно.
Работа регулятора на разных режимах
Принцип работы РТД
Если рассмотреть упрощенно принцип действия, то он достаточно прост. Насос закачивает топливо в рампу, из которой оно попадает также и в топливную камеру регулятора. Как только сила давления превысит жесткость пружины, мембрана начинает перемещаться в сторону вакуумной полости, увлекая за собой клапан. В результате канал слива открывается и часть бензина стекает в бак, при этом давление в рампе падает. Из-за этого пружина возвращает клапан с мембраной на место, и обратный канал закрывается.
Но как уже упоминалось, РДТ подстраивается под режим работы мотора. И делает это он за счет разрежения во впускном коллекторе. Чем больше будет это разрежение, тем сильнее будет его воздействие на мембрану. По сути, создаваемый вакуум создает противодействующее усилие пружине.
На деле все выглядит так: для работы мотора на холостом ходу увеличение количества топлива не нужно, поэтому и не требуется и повышенного давления.
На этом режиме работы дроссельная заслонка закрыта, поэтому во впускном коллекторе воздуха недостаточно и создается разрежение. А поскольку вакуумная камера связана с коллектором патрубком, то вакуум создается и в ней. Под воздействием разрежения мембрана давит на пружину, поэтому для открытия клапана нужно меньше давления бензина.
При нагрузке же, когда дроссельная заслонка открыта, разрежения практически нет, из-за чего мембрана не участвует в создании усилия на пружину, поэтому давления требуется больше. Таким образом этот элемент функционирует в системе питания в зависимости от режима работы мотора.
Видео: Регулятор давления топлива. Плохо едет, плохо заводится.
Как почистить РДТ
Ремонту регулятор не подлежит, при неисправности заменяется на новый, цена детали невысока. Но иногда удаётся восстановить работоспособность прочисткой встроенного фильтра-сетки. Для этого регулятор демонтируют и промывают очистителем карбюраторов с последующей продувкой.
Операцию можно повторять для лучшего результата. Возможно также применение ультразвуковой ванны с сольвентом, которая используется для чистки форсунок, где возникают аналогичные проблемы из-за грязного топлива.
Особого смысла в данных процедурах нет, тем более если деталь уже много прослужила. Затраты времени и средств вполне сравнимы с ценой нового РДТ, при том, что в старом уже изношен клапан, состарилась диафрагма, а едкие чистящие составы могут вызвать окончательный отказ.
Признаки неисправности регуляторов
Длительное время эксплуатации автомобиля, без осмотра и мелкого ремонта вызывает более серьезный сбой в работе его систем. Что касается регулятора давления топлива, то чаще всего через определенный временный промежуток его пружина начинает просидать, что соответственно не создает нужного усилия и топливо возвращается обратно в бак. В свою очередь, этот процесс способствует снижению давления в топливной рейке и ведет к потере мощности мотора.
К тому же, это не единственная проблема, которая может возникнуть. Очень часто на холостом ходу двигатели глохнут, теряя мощность, а при переключении передач машина отказывается ускорятся. Также, нередко, при возникновении рывков (в процессе движения) двигатель как будто захлебывается, не реагируя на педаль газа. Еще одним, достоверным признаком поломки топливного регулятора давления, есть резкое повышение расхода горючего и, поверьте, уж этот показатель Вы точно не пропустите.
Рекомендуем: Как очистить кондиционер в машине своими силами
Проще говоря, выделяют такие возможные показатели поломки регулятора давления топлива:
неравномерная работа мотора;
прекращение работы на холостом ходу;
резкое повышение (или уменьшение) частоты вращения коленвала;
потеря мощности двигателя;
полное или частичное отсутствие реакции на педаль газа;
плохое ускорение транспортного средства при переключении передач;
частые рывки в процессе движения;
стремительное повышение расхода топлива.
Если Вы заметили хотя бы один из описаных факторов, стоит проверить все ли в порядке с регулятором давления топлива.
Среди видов его поломок, основными есть:
слабое держание клапаном нужного давления,
топливо начинает свободно перемещаться по всей системе, снижая тем самым ее давление, а в конечном итоге возвращается в бак. В результате, при повышении оборотов, двигателю не хватает топлива и его мощность значительно падает;
полная закупорка регулятора или ограниченность поступления топлива.
Приводит к остановке мотора в процессе движения автомобиля, при чем топливо начинает выливаться из всех доступных щелей;
сбои в работе клапана
(говорят «клапан подклинивает») случаются из-за перепадов давления, следствием чего становится «дерганье» автомобиля.
Но самые распространенные проблемы с регулятором давления топлива, все-таки, выражаются в механических повреждениях его деталей или их засорении. Кроме этого, не редко причина кроется в износе материалов, использованных для создания механизма и даже устранив появившуюся проблему Вы уже не сможете добиться изначальных нормативных показателей.
Также, есть еще некоторые, субъективные причины, влияющие на исправную работу регулятора давления — это некачественное топливо (разбавленное водой), длительное отсутствие эксплуатации транспортного средства, неисправность клапана. Субъективными мы их назвали потому, что избежать проблем можно путем ответственного отношения каждого водителя к своему автомобилю, включающее своевременный ремонт и качественное обслуживание.
Инструкция по замене регулятора давления топлива на примере Ауди А6 С5
Доступ к регулятору на этих машинах прост, установлен он на топливной рампе форсунок.
- Снять декоративную пластиковую крышку с верхней части двигателя, отвернув против часовой стрелки поворотные защёлки.
- Отвёрткой поддевается и удаляется фиксирующая пружинная скоба на корпусе регулятора.
- Отсоединяется вакуумный шланг со штуцера регулятора.
- Остаточное давление в рампе можно сбросить различными способами, дав двигателю поработать с отключённым бензонасосом, надавить на золотник вентиля манометра на рампе или просто рассоединив половинки корпуса регулятора. В последних двух случаях надо применить ветошь для впитывания выходящего бензина.
- При снятом фиксаторе регулятор просто вынимается из корпуса, после чего его можно промыть, заменить на новый, и собрать всё в обратном порядке.
Перед установкой рекомендуется смазать уплотнительные резиновые кольца, чтобы не повредить их при погружении в гнездо.
