Содержание
Назначение регулятора
Датчик поддерживает оптимальное давление в топливной рампе, нужное для правильной работы форсунок в разных режимах действия агрегата. РДТ определяет интенсивность подачи топлива и его количество. Горючее проникает в моторные цилиндры через форсунки.
Точность дозирования и поддержание нужного напора обеспечивается мембранным регулирующим клапаном, на который с одного конца давят пружины, а с другого — горючее. Существует два варианта размещения элемента:
- РДТ применяется в системах питания с обратным клапаном и монтируется на топливной рампе.
- В конструкциях без «обратки» датчик устанавливается на баке с горючим.
В первом случае происходит нагнетание топливным насосом горючего по магистрали из бака. Возникшее давление оказывает воздействие на регулятор. Устройство содержит две камеры: топливную и пружинную, которые разграничены мембраной.
Через отверстие впуска проникает топливо и давит на перемычку. С другой стороны она прижимается пружиной и силой давления коллектора. Если напор горючего сильнее сжатия пружины, то датчик приоткрывается и сбрасывает лишнее топливо в обратный клапан.
При расположении регулятора в баке дополнительная установка трубопровода не требуется. Излишки горючего не переходят в пространство под капотом, и их не нужно возвращать в топливный отсек. Оно также слабее нагревается и меньше испаряется.
Есть еще один способ регулирования напора — при помощи электронной схемы, не имеющей механического датчика. Контроль в этом случае обеспечивается электробензонасосом. Электронные датчики фиксируют показатели напряжения, регулируют поступление горючего. Такое решение позволяет экономить топливо и снизить его нагрев.
Специальный клапан позволяет сбрасывать давление, чтобы избежать достижения им критического показателя.
Возможные неисправности
Сбои в системе питания могут происходить по различным причинам. Поэтому при диагностике нужно принимать во внимание некоторые особенности поломки регулятора и симптомы низкого давления топлива. К основным признакам можно отнести:
- снижение мощности, высокие затраты горючего;
- провалы и рывки при разгоне и перегазовке;
- нестабильная работа и отключение двигателя на холостом ходу;
- медленная реакция авто при добавлении газа;
- машина не набирает обороты и не разгоняется.
Признаки низкого давления в РДТ на бензиновых автомобилях похожи на симптомы неисправности в топливном насосе или поломки его фильтра. Система перестает правильно работать из-за потери усилия пружиной. При этом топливо не достигает необходимого уровня и уходит в обратный клапан. В результате двигателю недостаточно горючего для разгона и увеличения оборотов. Низкое давление в датчике уменьшает мощность мотора. Система электронного управления не может оптимально корректировать топливо для разных режимов.
Другой причиной сбоя может быть закупорка РДТ или пониженная пропускная способность.
В этом случае мотор глохнет при любом режиме работы. Забитый регулятор может привести к чрезмерному росту давления и переливу горючего через соединения уплотнительных элементов.
Бензонасос всегда набирает горючее с некоторым запасом, чтобы предотвратить возможное уменьшение работоспособности форсунок и датчика. Поэтому при затруднении слива горючего в возвратный клапан возрастает давление в системе.
Периодическое заклинивание регулятора давления также приводит к сбоям.
Авто начинает двигаться рывками, в датчике происходят перепады давления. Причиной поломки может служить и износ клапана внутри устройства. Сократить срок его работы может некачественное топливо с примесями, долгий простой машины без запуска мотора.
Проверка элемента
В большинстве случаев при обнаружении неполадок лучше полностью заменить регулятор давления топлива. Смена отдельных элементов, очистка и прочие манипуляции не всегда могут вернуть необходимую производительность устройству. Доступная цена РДТ также способствует принятию решения о полной замене компонента.
Наиболее легким, доступным и эффективным способом проверки регулятора считается замер показателей при помощи шинного манометра. Для определения давления на холостом ходу прибор подсоединяется между штуцером и шлангом топливной системы. Замеры должны отображать давление в определенных пределах диапазона. Вакуумный шланг при этом отсоединяется.
При увеличении давления показатель должен находиться между отметками 0,3−0,7 Бар. Если значение выходит за пределы этого диапазона, то нужно установить новый вакуумный шланг и повторить проверку в следующем порядке:
- Давление горючего на торцевую область рампы определяется после выкручивания пробки штуцера. Необходимо также проверить уплотнительное кольцо на целостность и эластичность. Если есть дефекты, то элемент или всю пробку нужно заменить.
- Из штуцера выворачивается зонтик, для этого можно использовать металлический колпачок от вентиля. Шланг с манометром подсоединяется к детали и фиксируется хомутами. После этого запускается двигатель, и проводятся замеры. Показатели в пределах нормы составляют 2,9−3,3 кгс на кв. см.
- Шланг отсоединяется от регулятора. Нужно проверить показания манометра, давление должно повыситься до 20−70 кПа. Если значение осталось низким или нулевым, то устройство необходимо заменить.
Замена датчика
Существует новая система впрыска Common Rail для двигателей, работающих на дизеле. Она также применяется для бензиновых инжекторных моторов. Отличие этой системы от классического варианта состоит в том, что горючее поступает к форсункам не от топливного насоса, а от рампы, играющей роль общего накопителя. Этот элемент имеет вид цилиндрического сосуда с толстыми стенками, может выдерживать повышенное давление. Топливный насос и РДТ поддерживают оптимальное давление, рампа соединяется с форсунками отдельными топливопроводами.
Система Common Rail позволяет уменьшить расход горючего и токсичные выбросы. Снижается также шут дизельного мотора и повышаются его динамические показатели.
Подача топлива регулируется электронным блоком, позволяющим производить широкий спектр настроек работы системы.
Замену датчика вполне возможно выполнить собственными силами в гараже. Процесс извлечения и установки элемента для ВАЗ 2110 или регулятора давления топлива у «Приоры», как и многих других подобных авто, не имеет особых отличий и включает следующие этапы:
- В системе питания мотора стравливается давление.
- Откручивается гайка, фиксирующая топливную трубку.
- Убираются болты, удерживающие регулятор на рейке.
- Отсоединяется топливная трубка.
- Штуцер аккуратно извлекается из ниши в рейке.
- Новый элемент устанавливается на систему в обратном порядке.
- Работоспособность системы проверяется манометром.
При монтаже нового регулятора или замене некоторых элементов необходимо смазывать уплотнительные кольца бензином, чтобы продлить срок их службы и снизить износ.
Можно без особого труда проверить работоспособность регулятора давления топлива и провести его замену, придерживаясь правильной последовательности действий и соблюдая аккуратность. Своевременное обнаружение проблемы и регулярная проверка элементов системы на износ позволят обеспечить оптимальную и высокопроизводительную работу двигателя.
Топливная система Common Rail — что это такое?
Система впрыска Common Rail появилась благодаря ужесточению экологических норм по выбросу вредных веществ. Расскажем что такое топливная система «коммон рейл», её устройство и принцип работы.
Что такое Common Rail?
Если открыть автомобильный англо-русский словарь, то термин «коммон рейл» можно перевести как «общая магистраль». Она характеризуется впрыском топлива в цилиндр под высоким атмосферным давлением, благодаря чему снижается расход топлива на 15 процентов, а мощность двигателя вырастает почти на 40 процентов.
К недостаткам «коммон рейл» относят более высокие требования к качеству дизельного топлива. При попадании мелких посторонних частиц в топливную систему, которая выполнена с большой точностью, управляемые электроникой форсунки могут выйти из строя. Поэтому в дизелях Common Rail использование качественного топлива является обязательным условием.
Принцип работы
Принцип работы основан на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы. Давление в топливной системе создается и поддерживается независимо ни от частоты вращения коленчатого вала двигателя, ни от количества впрыскиваемого топлива. Сами форсунки впрыскивают топливо по команде контроллера блока EDC, посредством встроенных в них магнитных соленоидов, активация которых, происходит с блока управления.
Устройство. Из чего состоит?
Common Rail состоит из трех основных частей: контура низкого давления, контура высокого давления и системы датчиков. В контур низкого давления входят: топливный бак, подкачивающий насос, топливный фильтр и соединительные трубопроводы.
Контур высокого давления состоит из насоса высокого давления (заменяющего традиционный ТНВД) с контрольным клапаном, аккумуляторного узла высокого давления (рампы) с датчиком, контролирующим в ней давление, форсунок и соединительных трубопроводов высокого давления. Аккумуляторный узел представляет собой длинную трубу с поперечно расположенными штуцерами для подсоединения форсунок и выполнен двухслойным.
В контуре низкого давления подкачивающий насос засасывает топливо из бака, пропускает его через фильтр, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его к контуру высокого давления.
В контуре высокого давления насос высокого давления подает топливо в аккумуляторный узел, где оно находится при максимальном давлении 135 Мпа с помощью контрольного клапана. Если контрольный клапан насоса высокого давления открывается по команде ЭБУ, топливо от насоса по сливному трубопроводу поступает в топливный бак. Каждая форсунка соединяется с аккумуляторным узлом отдельным трубопроводом высокого давления, а внутри форсунки имеется управляющий соленоид (электромагнитный клапан).
При получении электрического сигнала от ЭБУ, форсунка начинает впрыскивать топливо в соответствующий цилиндр. Впрыск топлива продолжается, пока электромагнитный клапан форсунки не отключится по команде блока управления, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.
Кроме того, блок производит постоянный контроль работоспособности системы. Поскольку в аккумуляторном узле топливо находится при постоянном и высоком давлении, это дает возможность впрыска небольших и точно отмеренных порций топлива. Появилась возможность впрыска предварительной порции топлива перед основной, что дает возможность значительно улучшить процесс сгорания.
Благодаря высокой точности электронного управления и высокому давлению впрыска, сгорание топлива в двигателе происходит с максимальной отдачей. Из-за этого, уменьшается расход топлива и уровень токсичности выхлопных газов. Система Common Rail повлекла развитие дизелей, т.к. экологические нормы по токсичности повышаются и это способствуют дальнейшему развитию топливной системы.
Особенности
Одним из наиболее явных отличий топливной системы Common Rail является наличие общей магистрали, расположенной между форсунками и ТНВД, выполняющей функцию аккумулятора горючего. В отличие от схемы, в которой насос напрямую распределял смесь по форсункам, в данной конструкции его роль ограничивается закачиванием дизеля в трубопровод. Еще одной особенностью является электронная система управления дозирования топлива в распылителях.
Однако основным отличием системы нового поколения является значительно более высокое давление впрыска, которое определяет качество и равномерность распределения факела. Этот фактор является ключевым аспектом формирования смеси и ее последующего возгорания, что и определяет эффективность работы двигателя. Так, использование современных топливных систем Common Rail позволяет обеспечить почти до 40% прироста мощности дизельного двигателя при одновременном уменьшении уровня шума и расхода горючего до 15%. Помимо этого увеличивается и крутящий момент силового агрегата.
Высокая технологичность конструкции обуславливает требовательность данной системы впрыска к качеству горючего. Мелкие абразивные частицы, попавшие в топливную магистраль, могут вывести из строя аппаратуру, изготовленную с высокой точностью.
Принцип работы топливной системы Common Rail
Принцип действия топливной системы Common Rail заключается в подаче горючего к распылителям от рампы, которая выполняет функцию предварительного аккумулятора высокого давления. Схема работы оборудования схожа с технологией старых топливопроводов. Насос подкачки забирает дизель из бака и отправляет к ТНВД, который нагнетает давление в магистрали и снабжает горючим распылители, в необходимый момент впрыскивающим его в цилиндры.
Желтым цветом показан контур низкого давления, красным – контур высокого давления, коричневым – обратный слив топлива в бак.
- Топливоподкачивающий насос.
- Топливный фильтр.
- Топливный насос высокого давления.
- Клапан дозировки.
- Датчик давлений топлива в рампе.
- Аккумулятор высокого давления – топливная рейка.
- Регулятор давления (контрольный клапан).
- Инжекторы.
Электронное управление позволило организовать двухступенчатую схему подкачки строго дозированных порций топлива. На первом этапе в камеру поступает минимально необходимая доза (порядка 1 мг), воспламенение которой повышает температуру в замкнутом объеме, после чего в него впрыскивается основная часть горючего. Такая схема дает возможность обеспечить плавное нарастание давления в камере, вследствие чего силовой агрегат функционирует мягче и значительно снижается уровень шума при его работе.
На основании поступающих от датчиков данных система определяет необходимое количество топлива, которое забирается из бака через дозирующий клапан. Таким образом, топливо вначале попадает в насос, а через него – во «временный аккумулятор». За поддержание необходимого уровня давления в рампе отвечает соответствующий регулятор. В заданный момент времени управляющий блок посылает команду к форсункам, и те на определенный срок открывают заслонки. В зависимости от режима эксплуатации силового агрегата, система может в некоторых пределах автоматически менять показатели давления и объем топлива. Давление рассчитывается и поддерживается вне зависимости от скорости вращения коленвала и количества подаваемого горючего. Распылители подают смесь в цилиндры, получая управляющий сигнал от электронного блока к соленоиду.
Использование разделенного цикла воспламенений в дизельных топливных системах позволяет поднять крутящий момент на низких оборотах коленвала до 25% при одновременном уменьшении потребления горючего на 20%. Помимо этого, понижается степень выхода сажи в выхлоп, а звук работы двигателя становится значительно тише.
Конструкция
Конструктивно топливная система двигателя Common Rail является контуром высокого давления, который представляет собой сложный комплекс из нескольких взаимосвязанных узлов.
ТНВД. Этот агрегат предназначен для нагнетания давления в горючем. Так как в дизельном двигателе обороты коленвала регулируются не дроссельной заслонкой, а объемом подаваемого топлива, то ТНВД является одним из наиболее важных элементов в конструкции силового агрегата.
Клапан и регулятор. Клапан предназначен для дозирования порции горючего, поступающего к насосу и конструктивно представляет собой деталь ТНВД. Регулятор давления размещается в топливной магистрали и управляет работой силовой установки в зависимости от нагрузки на нее.
Рампа. Эта деталь обладает широким функционалом и выполняет роль аккумулятора горючего, а также распределяет его по форсункам и смягчает перепады давления в жидкости.
Форсунки. В отличие от бензиновых аналогов, конструкция данного типа распылителей рассчитана на значительно более высокое давление. Помимо этого, форсунки Common Rail управляют объемом топлива, которое поступает непосредственно в цилиндр. В современных двигателях используются два типа распылителей:
- Электрогидравлические. В конструкциях данного типа подача топлива осуществляется работой электромагнитного клапана.
- Пьезофорсунки. В конструкциях данного типа дозированием горючего управляют специальные кристаллы, на порядок повышающие скорость отклика на управляющие сигналы.
