Признаки неисправности регулятора давления топлива

Признаки неисправности регулятора давления топлива

В любой топливной системе двигателя присутствует топливный насос. В бензиновых моторах последнее время устанавливают топливные насосы электрического типа, механические образцы уже устарели и больше не используются на современных транспортных средствах. Механические бензонасосы доживают свой век на автомобилях выпуска прошлого столетия.

Производительность электро бензонасоса должна быть такой, чтобы обеспечить бесперебойную подачу топлива на любых оборотах двигателя и под любой нагрузкой. А как быть, когда мотор работает на холостых или малых оборотах, и порция горючего требуется небольшая? Ведь то давление, которое создается в системе питания двигателя для больших нагрузок, будет избыточным для холостых оборотов. А избыток давления может привести к плачевному результату — к обрыву топливных шлангов или другим поломкам. Для нормальной работы топливной системы и существует регулятор давления топлива.

Принцип работы регулятора давления топлива ВАЗ

Четко контролировать стабильное движение в топливной рампе, при низком давлении подавать сигнал тревоги на электронный блок управления, а при повышенном пускать топливо по возвратному каналу — это основные задачи регулятора давления. У электроники логики нет, она руководствуется только сухими данными. В зависимости от модели автомобиля и количества специальных датчиков, можно более-менее точно локализовать очаг неисправности. В простых системах впрысках, таких как в автомобилях ВАЗ, диагностика заключается не столько в умении правильно прочитать коды ошибок на диагностическом порте, сколько знать взаимосвязь элементов системы.

Регулятор давления топлива в системах питания без обратного канала установлен в топливном баке, такие системы практически не применяются. Регулятор, который работает с системой рециркуляции имеет три патрубка.

1. Впускной патрубок.
2. Патрубок контроля атмосферного давления.
3. Патрубок канала обратной подачи топлива.

Регулятор технологически разделен на две камеры, одна из которых воздушная, вторая — топливная. Их разделяет мембрана, которая находится под действием пружины обратного клапана. В том случае. если давление в системе превышает определенный параметр, а он немного разный для всех бензиновых двигателей, тогда пружина ослабляется, пререпускной клапан открывается и лишнее топливо уходит обратно в бак, где проходя через фильтр, опять поступает в топливную рампу.

Где может быть неисправность?

Вопрос довольно сложный, потому что причин может быть много и каждую из них нужно проверять диагностическим методом.

Проверке подлежит:

• Линия низкого давления;
• Шланг высокого давления;
• Клапан регулятора давления;
• Топливные форсунки;
• Электрические разъемы и жгуты;
• Датчик давления в топливной системе;
• HPF.

Проверку следует начинать с топливного насоса, находящегося в баке. Фактически, нестабильная работа топливной системы часто вызвана плохим контактом в стыке топливной рампы или плохим потоком топлива по магистрали.

Признаки (симптомы) неисправности регулятора давления топлива

В системе впрыска топлива инжекторного двигателя имеется регулятор давления топлива.

Он предназначен для автоматической регулировки давления бензина в топливной рампе, а так же для изменения его величины в зависимости от нагрузки на двигатель.

Его основные неисправности — две: регулятор не держит давление или регулятор нагнетает слишком большое давление в топливную рампу. В большинстве случаев такая проблема возникает из-за выхода из строя диафрагмы и ее пружины внутри корпуса регулятора, в результате чего они начинают не к месту открывать или, наоборот, закрывать перепускной клапан.

Устройство регулятора давления топлива системы впрыска топлива двигателя 2111 ВАЗ 21083, 21093, 21099

На примере инжекторного двигателя 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 определим основные признаки неисправности регулятора давления, установленного на его топливной рампе.

Признаки (симптомы) неисправности регулятора давления топлива

— Повышенный расход топлива двигателем автомобиля

В одном случае, если имеется заклинивание клапана регулятора в закрытом положении, бензин не сбрасывается через «обратку» назад в топливный бак. Давление в топливной рампе растет. Бензина через форсунки впрыскивается слишком много. Топливная смесь становится обогащенной. Расход топлива растет.

В другом случае, если клапан регулятора завис в открытом или полуоткрытом положении, давление в рампе падает, бензина впрыскивается меньше, топливная смесь обедняется. Двигатель не хочет ехать и разгоняться. Водитель постоянно газует, пытаясь газом устранить вялый разгон, тем самым способствуя повышенному расходу бензина.

— Слишком большие обороты холостого хода двигателя

Так же, в случае, если имеется заклинивания клапана регулятора в закрытом положении и бензин не сбрасывается через «обратку» назад в топливный бак, давление в топливной рампе растет (бензонасос может в легкую нагнать до 7-ми атмосфер). Бензина через форсунки впрыскивается слишком много. Топливная смесь становится обогащенной. Обороты холостого хода становятся слишком высокими.

— Неустойчивые обороты холостого хода

Из за потери подвижности (зависания) диафрагмы внутри регулятора давления бензин из топливной рампы может постоянно сбрасываться в обратную магистраль (а не только тогда когда это нужно). Поэтому обеспечить требуемый уровень давления топлива регулятор не может. Давление на форсунках падает, а чем меньше давление на форсунках, тем меньше бензина впрыскивается в топливную смесь. Она становится бедной и двигатель на ней не хочет работать. Троит и пытается заглохнуть.

В такой ситуации (да и любой другой, связанной с изменением состава смеси) контроллер ЭСУД будет пытаться скорректировать состав топливной смеси по показаниям датчика кислорода (ДК). Но, в случае неисправности регулятора, это мало поможет.

— Двигатель не развивает достаточной мощности и приемистости

На регулятор давления топлива сверху надет резиновый шланг, идущий к ресиверу. По нему разрежение подается из ресивера в полость над диафрагмой регулятора давления. Такая система позволяет в зависимости от открытия или закрытия дроссельной заслонки (то есть изменения разрежения в ресивере) регулировать давление бензина в рампе и соответственно количество впрыскиваемого топлива (от 2,8 до 3,2 бар). Если нагрузка на двигатель большая (заслонка открыта), давление топлива выше, смесь богаче. Если нагрузка ниже (заслонка прикрыта), давление ниже, смесь беднее. Регулировка давления происходит за счет перемещения диафрагмы от величины разрежения. Она воздействует на клапан внутри регулятора и тот либо перекрывает «обратку», либо, наоборот, открывает ее. Тем самым либо стравливает давление топлива, либо нагнетает его. Если такой автоматической регулировки не происходит, то двигатель теряет мощность и приемистость.

Так же, если клапан регулятора завис в открытом или полуоткрытом положении, давление в рампе падает, бензина впрыскивается меньше, топливная смесь обедняется. Двигатель не хочет ехать и разгоняться.

Примечания и дополнения

— Неустойчивый холостой ход и проблемы с мощностью двигателя могут иметь место если неисправен электробензонасос топливного модуля в топливном баке или засорен топливный фильтр. Тогда он не нагнетает давление до нужной нормы. В таком случае к этим неисправностям прибавляется затрудненный запуск двигателя автомобиля. Хотя, ряде случаев, затрудненный запуск может быть по причине неисправности регулятора давления, но это если его клапан по каким-то причинам открыт во время пуска и бензин прямотоком сливается в бензобак, не создавая давления на форсунки.

В любом случае проверить исправность регулятора давления и электробензонасоса можно измерив величину давления в топливной рампе двигателя при работе на холостом ходу. Норма от 2,8 до 3,2 бар. Если выше нормы — однозначно неисправен регулятор давления, ниже нормы — либо регулятор, либо бензонасос или имеется засорение фильтров в системе питания.

— В системе питания двигателя 11183 (1,6 л) регулятор давления установлен в топливном модуле, в бензобаке автомобиля. «Обратки» в этой системе нет и бензин сбрасывается прямо в баке. Признаки (симптомы) его неисправности аналогичны перечисленным выше.

Устройство автомобилей

Рампа или аккумулятор высокого давления (Rail) принимает от ТНВД и хранит топливо под высоким давлением. Включение в систему питания этой своеобразной емкости для хранения запаса топлива под высоким давлением позволяет решать одну из характерных для дизеля и других систем впрыска проблем — уменьшить пульсацию давлений в трубках, подводящих топливо к форсункам.

Не секрет, что трубка высокого давления является слабым звеном цепочки, организующей подачу топлива в классической системе впрыска (дизеля или бензинового двигателя Common Rail). Порционная подача топлива непосредственно к форсункам от ТНВД приводит к тому, что соединяющая эти агрегаты трубка выглядит, образно говоря, как мягкий резиновый шланг, по которому перекатываются шарики.
Конечно же, даже верхпрочный металл может не выдержать такую цикличную нагрузку, особенно, когда частота перекатывания «шариков» топлива совпадет с собственной частотой колебаний трубки, т. е. в случае резонансных явлений. Трубка попросту лопнет, и это бывает довольно-таки часто. И промежуточный накопитель — рампа — один из способов решения данной проблемы. Благодаря рампе топливо под высоким давлением постоянно «дежурит» у входа в форсунки, и пульсация отсутствует.
Кроме этого, рампа обеспечивает относительное постоянство давления впрыскивания при открытии форсунки.

Аккумулятор высокого давления в общем виде имеет форму трубки (рис. 1). В зависимости от конструкции двигателя конкретное исполнение аккумулятора может иметь разные формы.
На аккумулятор могут устанавливаться датчик давления топлива и клапан ограничения давления. В качестве дополнительного оборудования могут устанавливаться ограничители расхода топлива и клапан регулирования давления, если он не расположен на ТНВД.
Топливо из ТНВД направляется через магистраль высокого давления к впускному штуцеру аккумулятора (рампы). Из топливной рампы оно распределяется по отдельным форсункам.

Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива (рис. 2) и ограничивается клапаном регулирования давления (рис. 3) до максимально допустимой величины в зависимости от параметров конкретной системы впрыска.
Через ограничитель расхода топлива, который дросселирует поток топлива, последнее под давлением поступает к форсункам.

Объем аккумулятора (рампы) постоянно наполнен топливом, находящимся под давлением. Величина этого давления поддерживается на постоянном уровне даже при больших нагрузках на двигатель, когда возрастает расход топлива через форсунки.

Клапан регулирования давления

Клапан регулирования давления устанавливает величину давления в аккумуляторе высокого давления (топливной рампе) в зависимости от нагрузки на двигатель.
При слишком высоком давлении в рампе клапан открывается и часть топлива из рампы отводится через магистраль обратного слива назад к топливному баку.
При падении давления в топливной рампе клапан закрывается и размыкает контуры высокого и низкого давления.

Клапан регулирования давления 3 (рис. 2, а ) устанавливается либо непосредственно на ТНВД, либо отдельно. Крепится через фланец к корпусу ТНВД или аккумулятору высокого давления.
Якорь 2 прижимает шарик 1 клапана к седлу под действием пружины клапана 4 так, чтобы разъединить контуры высокого и низкого давления.
Включенный электромагнит 3 перемещает якорь, прикладывая дополнительное усилие к прижатию шарика к седлу.
Весь якорь омывается топливом, которое смазывает трущиеся поверхности и отводит лишнее тепло.

Рис.2, а. Клапан регулирования давления:
1 — щарик клапана; 2 — якорь; 3 — электромагнит; 4 — пружина клапана; 5 — электрический штекер

Клапан регулирования давления имеет два контура:

• медленный (электрический) контур регулирует среднюю изменяющуюся величину давления в аккумуляторе высокого давления;
• быстрый (гидромеханический) контур выравнивает высокочастотные колебания давления.

Принцип работы клапана рассмотрим для двух позиций.

Клапан регулирования давления отключен.
От аккумулятора или на выхода ТНВД топливо под высоким давлением подается ко входу клапана. Так как обесточенный электромагнит не развивает никаких усилий, сила давления топлива преодолевает силу действия пружины. Клапан открывается и остается в таком положении большее или меньшее время в зависимости от цикловой подачи.
Пружина подобрана таким образом, чтобы устанавливалось давление топлива около 100 бар.

Клапан регулирования давления включен.
Если необходимо повысить величину давления, то сила действия электромагнита дополняет силу давления пружины. Якорь смещается вниз, уменьшая диаметр проходного сечения, до тех пор, пока объединенное усилие электромагнита и пружины не уравновесится давлением топлива. Затем якорь остается в этом положении, поддерживая постоянное давление.
Величина давления может варьироваться в зависимости от изменения величины подачи топлива в аккумулятор.
Давление в клапане может снижаться также из-за увеличения расхода топлива, впрыскиваемого через форсунки.

Усилие электромагнита пропорционально силе управляющего тока. Управление клапаном осуществляется ШИМ-сигналом. Благодаря этому регулируется расход топлива на слив. Тактовая частота в 1 кГц достаточна для того, чтобы избежать возмущающих движений якоря и соответственно колебаний давления в топливном аккумуляторе.

В более современных системах впрыска регулирование давления происходит дозировкой количества топлива, поданного к ТНВД. Таким образом, уменьшаются энергетические потери.

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления поддерживает определенную величину давления в аккумуляторе, выполняя фактически роль редукционного (предохранительного) клапана. Несмотря на одинаковый принцип работы, на разных моделях двигателей внешне этот клапан может отличаться (см. рисунок 3).

Механический клапан ограничения давления включает следующие конструктивные элементы:

• корпус с наружной резьбой для вворачивания в топливную рампу и с внутренней резьбой для вворачивания упора сердечника клапана и присоединения магистрали обратного слива;
• подвижный сердечник клапана;
• пружину клапана.

Принцип работы этого устройства не отличается от общего принципа функционирования механических клапанов ограничения давления.
Корпус клапана со стороны аккумулятора имеет канал, запираемый конусом сердечника клапана. Пружина плотно прижимает конус к седлу клапана при нормальном рабочем давлении, так что аккумулятор (рампа) остается закрытым.

В случае, когда величина давления в аккумуляторе превысит рабочее значение, конус под действием давления отходит от седла и находящееся под высоким давлением топливо через перепускные каналы отводится в магистраль обратного слива.
В результате давление топлива в топливной рампе снижается до оптимального (для данной системы) уровня.

Ограничитель расхода топлива

Ограничитель расхода топлива в системе Common Rail применяют, в частности, на двигателях тяжелых грузовых автомобилей. Он предназначен для предотвращения маловероятного случая, когда форсунка увеличивает продолжительность впрыскивания, например в случае зависания иглы. Чтобы выполнить эту задачу, ограничитель при превышении максимально допустимого количества поступающего из аккумулятора топлива перекрывает магистраль к соответствующей форсунке.
Ограничитель расхода топлива (рис. 4) состоит из металлического корпуса 5, на торцах которого выполнена резьба (наружная или внутренняя) для ввинчивания в аккумулятор высокого давления и для соединения с магистралью, ведущей к форсунке.

Внутри ограничителя расхода топлива находится сердечник 3, отжимаемый пружиной 4 в направлении аккумулятора высокого давления (топливной рампы).
Сердечник уплотняется по стенке корпуса. Продольный канал, имеющий в сердечнике переменный диаметр, заканчивается поперечными перепускными дроссельными отверстиями 8 с точно подобранной пропускной способностью.

Рис. 4 . Ограничитель расхода топлива (схема):
1 — канал со стороны топливной рампы; 2 — ограничительная шайба; 3 — сердечник ограничителя; 4 — пружина ограничителя; 5 — корпус ограничителя; 6 — канал со стороны форсунки; 7 — седло сердечника ограничителя; 8 — дроссельное отверстие

Работа в обычном режиме

В положении покоя сердечник 3 упирается в ограничительную шайбу 2. Открытие форсунки в момент впрыскивания топлива немного снижает давление в ведущей к ней магистрали. В результате сердечник под действием потока топлива из аккумулятора смещается к форсунке (на рис. 4 – вниз), вытесняя при этом смещении некоторое количество топлива для поддержания необходимого давления в магистрали.
Когда впрыскивание завершается, сердечник останавливается, не доходя до седла 7. Затем пружина 4 отжимает его назад в исходное положение против потока топлива, продолжающего перетекать к уже закрывшейся форсунке через дроссельные отверстия 8.

Параметры пружины и дроссельных отверстий подобраны таким образом, что даже при максимальной подаче топлива (включая резервный запас) сердечник способен вернуться в исходное положение, в котором пребывает до начала следующего цикла впрыскивания.

Работа с большой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыске значительно превышает необходимый уровень, то под действием сильного потока топлива сердечник садится в седло и перекрывает доступ топлива к форсунке. До остановки двигателя сердечник остается в этом положении, а затем пружина возвращает его назад.

Работа с малой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыскивании незначительно превышает необходимый уровень, то после нескольких циклов впрыска сердечник ограничителя постепенно смещается к седлу, а затем точно так же, как и в случае с большой у течкой топлива, перекрывает подачу топлива к форсунке до остановки дизеля.

Основные симптомы неполадок регулятора давления топлива

Во время диагностики системы питания двигателя необходимо учитывать признаки неисправности регулятора давления топлива. Основными симптомами, связанными с неполадками РДТ, является понижение мощности двигателя и его неспособность набрать необходимое число оборотов. Признаки неисправности регулятора давления топлива и, соответственно, двигателя, следующие:

• Мотор неустойчиво работает на холостых оборотах и глохнет.
• Увеличивается расход топлива, понижается мощность.
• Двигатель замедленно реагирует на педаль акселератора.
• Во время разгона автомобиля и в моменты перегазовки проявляются рывки и провалы.
• Автомобиль не набирает обороты и не разгоняется.

По симптомам неполадка регулятора давления топлива на автомобилях с бензиновыми ДВС схожа с выходом из строя топливного насоса либо его сетчатого фильтра. По этой причине проверка регулятора давления топлива производится в случае выявления каких-либо неисправностей топливной системы двигателя.

Проще говоря, при появлении вышеописанных симптомов неисправностей двигателя проблема может скрываться не только в поломке реле, моторчика бензонасоса или загрязнении его сетки, но и в регуляторе давления топлива.

Замена обратного клапана

Снятие регулятора давления топлива

Когда проверка регулятора давления топлива показывает его неисправность, рекомендуется немедленно его заменить, во избежание быстрого износа деталей мотора.

Производим замену регулятора давления топлива:

• Снизить напор в топливопроводе;
• Аккуратно стянуть вакуумный шланг с РДТ;
• Отвернуть гайку крепления с трубки для слива горючего (она присоединена к шлангу);
• Откручиваем болты, которыми обратный клапан прикреплен к топливной рампе;
• Теперь можно вывести штуцер из отверстия;
• Далее надо снять обратный клапан с трубки для слива горючего (обращаем внимание на уплотнительное кольцо, которое пригодится для установки новой детали);
• Устанавливаем новый РДТ в обратном порядке.

Замена детали, вышедшей из строя, произведена, и далее надо проверить ее работу указанным выше способом. Главное помнить: своевременная диагностика неисправности датчика напора топлива позволит избежать серьезных последствий

Замена

Замена РДТ на ВАЗ 2110 не является сложным процессом при использовании нашей инструкции. С данной задачей справится даже любитель. Перед началом работ необходимо подготовить инструмент и автомобиль.

Необходимый инструмент

• Рожковый ключ на 24 мм;
• Шестигранник на 6мм;
• Ветошь;

Подготовка автомобиля

Перед началом работы необходимо сбросить давление топлива в системе. Для этого вынимаем предохранитель бензонасоса (F15) находится он под панелью со стороны пассажира. Запускаем двигатель и даем ему проработать пока он не заглохнет.

Далее снимаем минусовую клейму с АКБ, во избежания возгорания, так как будем работать с легковоспламеняющимися веществами, которым является бензин.

Пошаговая инструкция

• Ключом на 24мм откручиваем гайку крепления трубки обратки к РДТ и извлекаем ее.

• Снимите вакуумную трубку с РДТ

• Шестигранником на 6 мм выкручиваем два болта крепления РДТ

• Осторожно извлеките РДТ из топливной рампы.

• Установка нового РДТ осуществляется в обратном порядке. Перед установкой нового регулятор рекомендуется заменить уплотнительную манжету и смазать ее бензином перед установкой, чтобы не повредить в процессе соединения РДТ с рампой.