Регулятор давления топлива
В этой статье я расскажу о том, что такое регулятор давления топлива (РДТ), где он находится, а также о том, как провести его диагностику своими руками.
Регулятор давления расположен на топливной рампе, его задача заключается в том, чтобы поддерживать правильное давления в топливной системе при разных рабочих режимах.
Как работает регулятора давления топлива?
Регулятор давления представляет собой мембранный клапан, с одной стороны на нее воздействует топливо, с другой —пружина впускного коллектора. Когда мотор выходит из нагрузки, происходит открытие клапана, после чего неиспользованное возвращается обратно в топливный бак. После включения топливного насоса, топливо подается из бака, проходит очистку в топливном фильтре, затем поступает в регулятор, который во время этого цикла поддерживает правильное давление в топливной системе. Главной задачей РДТ является поддержание оптимального давления в топливной системе и обеспечение правильной работы двигателя. Из-за недостатка давления, работа двигателя меняется, если вы проверили насос, топливопровод и не обнаружили нарушений, скорее всего проблема в регуляторе давления топлива. Признаки неисправного РДТ:
1. Нестабильная работа двигателя;
2. Машина глохнет на холостых, плохо реагирует на педаль "газа";
3. Снижение мощности двигателя, плохая динамика;
4. Двигатель захлебывается во время движения; 5. Увеличенный расход топлива.
Причины неисправности регулятора давления топлива
1. Клапан не может удержать необходимого давления. Причина может заключаться в просадке пружины клапана, в результате он возвращает топливо обратно в бак, из-за чего двигатель заводится плохо;
2. Затруднен ход топлива или произошла полная закупорка;
3. Клапан подклинивает. Давление изменяется неравномерно, в результате чего машина начинает дергаться особенно во время разгона.
Как проверить регулятор давления топлива, то есть диагностика РДТ своими руками
Есть несколько способов, как проверить РДТ в домашних условиях. Одним из самых "древних" вариантов проверки является — пережатие или отсоединение «перепускного клапана», при этом ведется наблюдение за силой струи. Такой способ проверки регулятора давления топлива практиковали еще наши деды на первых ВАЗовских моделях. После того как на смену карбюраторам пришли инжекторы способ стал неактуальным.
Самый верный и эффективный способ проверить давление в топливной системе — использовать манометр.
Для того чтобы измерить давление РДТ в двигателе на холостых оборотах необходимо подключить манометр между штуцером и топливным шлангом, при этом нужно отсоединить вакуумный шланг. Во время проведения замеров давление в системе должно возрастать от 0,3 до 0,7 Бар.
Великий уравнитель: для чего нужен регулятор давления топлива и как его проверить
Мы уже привыкли к тому, что машины со временем становятся всё умнее и умнее. И если раньше непонятные «инжехтор с компухтером» вызывали опасения (карбюратор казался как-то надёжнее, а небольшое количество изоленты и алюминиевой проволоки могло спасти от многих неприятностей на дороге), то потом к наличию ЭБУ привыкли и стали ему полностью доверять. Мол, блок сам знает, сколько там надо дунуть и плюнуть, чтобы машина поехала. Знать-то знает, но некоторыми вещами он управлять всё-таки не умеет. Например, давлением топлива в рампе. И для контроля этого параметра на моторах с распределённым впрыском до сих пор используют довольно примитивное, но очень нужное устройство – регулятор давления топлива, или РДТ.
Тут добавим, тут убавим
Итак, для чего нужен этот регулятор? Вот для этого и нужен: регулировать давление в топливной рампе (а значит, и в форсунках). Причина такой необходимости очевидна. В различных режимах работы мотора (под разной нагрузкой и с разными оборотами) количество потребляемого топлива тоже разное. И если воздухом заведует дроссельная заслонка, то регулировать подачу бензина немного сложнее. Можно, конечно, менять время работы форсунок, но этого недостаточно – нужно менять и давление в них. Иначе не получится придерживаться пропорций стехиометрической смеси 14.7:1. На холостых оборотах давление должно быть ниже, на высоких, когда расход топливо-воздушной смеси выше, и давление должно быть больше. Как это устроить, если давление, которое создаёт бензонасос, всегда одинаковое?
Начать нужно с того, что бензонасос – парень мощный, и потенциал у него намного выше, чем кажется. Новый бензонасос создаёт давление заметно выше требуемого. Оно и понятно: со временем будут забиваться фильтры (а в некоторых насосах стоит несменный фильтр), могут загрязняться и форсунки, и топливная магистраль. Поэтому изначально насос качает давление больше, чем требуется. Избыток этого давления совершенно не страшен: можно сделать клапан, который сбрасывал бы излишки давления в какую-нибудь обратную магистраль, откуда это избыточное топливо возвращалось бы в бак. Вроде тут всё просто, и такой простенький клапан и мог бы стать регулятором давления, но остаётся нерешённым очень важный вопрос с регулировкой давления в зависимости от оборотов. А где можно взять давление, которое сообщало бы такому клапану об оборотах мотора? Разумеется, во впускном коллекторе, разрежение в котором тем больше, чем ниже обороты. Вот эту зависимость и можно использовать в регуляторе давления. И в итоге получилась очень изящная конструкция, которая по своей сути является мембранным клапаном. Но если с одной стороны на мембрану давит топливо (что вполне логично), то с другой кроме пружины есть ещё одно усилие – вакуум впускного коллектора. Именно поэтому к регулятору давления подходят не только топливные трубки, но и вакуумная трубка из коллектора. И работает эта система следующим образом.
На низких оборотах сильное разрежение растягивает пружину, мембрана под действием давления бензина легко прогибается, запорный клапан приоткрывается и позволяет бензину спокойно течь в обратную магистраль. Как только обороты начинают подниматься, разрежение в коллекторе становится слабее, и вакуум уже не может эффективно мешать пружине нажать на мембранку. Топливу требуется большее давление, чтобы преодолеть сопротивление пружины и открыть запорный клапан. А значит, его становится больше. В обратку уходит меньше бензина, а в форсунки – больше. Таким образом регулятор поддерживается приблизительно постоянное давление топлива в рампе. Понятно, что абсолютно точно он этого сделать не может (точность механического устройства в любом случае меньше, чем того хочет блок управления двигателем), но этого вполне достаточно, чтобы ЭБУ мог регулировать топливную коррекцию в не слишком широких рамках. Ну а регулятор давления топлива благодаря своей незамысловатой конструкции получил «свойское» название «перепускной», или «обратный» клапан. На самом деле, конечно, это не просто клапан, а довольно хитрый: управляемый вакуумом во впускном коллекторе.
Что может пойти не так?
Несмотря на то, что устроен РДТ не слишком сложно, он иногда может чудить. Чаще всего проблема с ним одна: если регулярно заправлять машину из лужи на бензоколонке, он забьётся всякой дрянью, которой в нормальном бензине быть не должно. Правда, в этом случае с большей вероятностью пострадают более нежные форсунки, но и регулятор имеет право взбунтоваться и, например, закиснуть. Кроме того, на некоторых регуляторах есть свой маленький фильтр-сеточка, которая со временем тоже забивается отложениями. В результате РДТ начинает либо работать недостаточно точно, либо перестаёт работать вовсе. Чем это чревато?
Разумеется, чревато это нарушением состава топливной смеси, которая может стать или слишком богатой на холостых оборотах, или бедной – на высоких. Симптомы неисправности очень разнообразны: тут могут быть и чёрный выхлоп из трубы, и снижение тяги (и, соответственно, динамики), и перегрев до калильного зажигания… В общем, последствий очень много, и заподозрить во всём этом безобразии регулятор давления получается не у всех.
Конечно, ЭБУ старается ситуацию исправить. По сигналу управляющего лямбда-датчика блок видит, что со смесью происходит что-то не то. Например, в ней оказывается слишком много кислорода, что говорит о нехватке бензина. ЭБУ пытается увеличить время впрыска форсунок, но увы: сколь долго бы форсунки ни пытались впрыскивать бензин, впрыскивать им нечего – попросту не хватает давления. Иногда на этом этапе под подозрение попадает топливный насос: мол, он не справляется со своими задачами. И действительно: если в этот момент к рампе подключить манометр, может показаться, что барахлит насос – давление будет низким. Но откуда ему там взяться нормальному, если заклинивший РДТ решил всё, что может, перепускать сразу в обратную магистраль?
Ещё один характерный симптом заклинившего в открытом положении клапана – плохой пуск мотора после стоянки. Исправный регулятор позволяет достаточно долгое время сохранять в топливной магистрали высокое давление. Неисправный (застывший именно в открытом положении) РДТ делать этого не может, в результате чего форсунки успевают «надышаться» воздухом. Приходится дольше обычного крутить мотор стартером, чтобы из топливной рампы вышел весь воздух и там набралось давление бензина.
Если клапан заклинил в обратном положении (запертым), то одним из признаков этой неполадки будут залитые при пуске мотора свечи. В обратку излишки бензина уйти не могут, давление в рампе повышенное, и форсунки на холостых оборотах льют намного больше, чем того требуется.
Как видите, заподозрить в таких противоположных по своему характеру проблемах одну маленькую детальку сложно. Но, к счастью, её довольно легко проверить.
Так как степень открытия клапана зависит исключительно от разрежения в коллекторе, достаточно убрать этот единственный управляющий сигнал и посмотреть, как изменится характер работы мотора. Другими словами, будет достаточно запустить мотор и на холостых оборотах отсоединить от РДТ вакуумную трубку. Так как разрежения регулятор при этом видеть перестанет, он подумает, что обороты резко выросли, и ему ничего не останется, как максимально повысить давление. Это сразу же изменит характер работы мотора: сначала обороты повысятся, затем будут заметны признаки работы на богатой смеси – например, повышенная дымность. Если изменения есть, регулятор можно признать условно исправным. Если же никакой реакции на снятие трубки не последовало, он точно умер.
Абсолютно, а не условно исправным регулятор можно признать только после проверки давления топлива в рампе манометром. Если при изменении оборотов коленвала в широком диапазоне давление остаётся в норме, РДТ исправен, если нет – он не работает. Этот способ проверки точнее, но не у всех дома есть подходящий манометр, а в страдающей душе – желание его куда-то подключать. Так что для быстрой, но вполне достаточной на первом этапе диагностики подойдёт более простой первый способ с отключением вакуумной трубки.
Что делать?
Теоретически ремонтировать регулятор давления топлива не принято – его просто меняют. Обычно он стоит не слишком дорого, а ресурс у него высокий, так что всегда было проще купить новый, быстренько его заменить и радоваться жизни ещё много десятков (обычно даже сотен) тысяч километров. Но если вы испытываете сложности с поиском запчастей или их стоимостью, то можно вспомнить, что регулятору может помочь хорошая чистка. Если она не поможет, то его придётся всё-таки менять.
Чистить его можно любым способом. Если у него забилась сеточка-фильтр, поможет какой-нибудь карбклинер. Если он совсем грязный, можно использовать и ультразвуковую ванну, и любые другие способы, но, к сожалению, шансов, что всё это ему поможет, не так уж и много. Возможно, у него уже износился сам клапан, а может быть, мембрана. Тут уже никакая чистка не спасет, а некоторых случаях она может добить РДТ окончательно. Например, если слишком агрессивная химия расквасит и без того полумёртвую мембрану. В общем, если с регулятором давления есть проблемы, лучше смириться с необходимостью покупки новой детали – это будет намного проще и надёжнее сомнительного ремонта.
Как проверить регулятор давления топлива
Установка данного узла производится в топливную рампу как одного, так и другого мотора. Иногда их может быть два – по одному на контур низкого и высокого давления. В конструкцию регулятора давления топлива включается мембрана из металла и тензорезисторы, имеющие возможность изменения напряжения. В действительности проверка устройств как раз и сводится к тому, чтобы измерять выдаваемое им напряжение или сопротивление.
Принцип работы устройства. Перед тем, как поговорить о проверке датчика давления топлива, следует внимательно разобраться с принципом его работы. ДДТ состоит из электрической и механической части. Механическая часть представлена мембраной из металла, прогибающая под действием усилия, создаваемого давления в системе топлива. Отдельно стоит отметить, что на датчиках, рассчитанных на разное давление, мембрана будет иметь различную толщину. Чем толще мембрана – тем при большем давлении может работать датчик. В некоторых автомобилях применяются два датчика – на контурах высокого и низкого давления, с соответствующим названием.
ДДТ состоит из электрической и механической части.
В состав электрической части датчика входят четыре тензорезистора, изменяющие собственное электрическое сопротивление, в зависимости от того, какое механическое воздействие на них оказывается. Соединение их производится по электрической схеме «мостик Уинстона», и подача напряжения к ним осуществляется через усилитель. Его значение на выходе будет изменяться от того, насколько сильно будет изгибаться мембрана. На самом деле, проверка датчика давления топлива заключается в измерении напряжения на его выходе.
По информации, получаемой от датчика, ЭБУ подает команду на открытие топливного клапана, результатом чего становится сброс давления вследствие его перепускания из рейки. Это будет актуально как для инжекторных бензиновых двигателей, так и для дизельных моторов, управление которыми осуществляется посредством электронных систем.
Проверка на исправность датчика
Признаки неисправности датчика. Свидетельством возникновения неисправности указанной системы становятся:
- Включение на приборной панели лампы Check Engine;
- Падение мощности мотора;
- Чрезмерный расход топлива;
- Плохой запуск двигателя;
- «Провалы» мотора при работе на высоких оборотах.
Способы проверки. Проверить на исправность датчик давления топлива можно двумя способами – демонтируя регулятор давления топлива, или не делая этого. Первый метод отличается более высокой сложностью, но с его помощью может быть проверен не только датчик давления топлива, но и другие элементы системы.
Помимо этого, потребуется специальный стенд, имеющийся в автомобильных мастерских, или в гаражах у некоторых автолюбителей.
Проверить такой тип датчика можно, просто пережав на непродолжительное время «обратку» топлива
Проверка датчиков старого образца. Проверить такой тип датчика можно, просто пережав на непродолжительное время «обратку» топлива. Делать это можно только «на холодную», пока мотор еще не прогрелся. Такой метод используется только на двигателях, где применяются только резиновые шланги большой длины. В современных версиях машин они нередко делаются из металла, так что пережать их просто не получится.
Проверка регулятора ТНВД CommonRail. Прежде всего, здесь проверяется уровень сопротивления индуктивной катушки управления. Точные данные берутся в справочной литературе, но примерно оно составляет около 8 ОМ. Если значение отличается в одну из сторон – датчик неисправен, и его нужно заменить.
Заключение. Регулятор давления топлива является несложным, но немаловажным узлом топливной системы. Это касается как бензиновых, так и дизельных моторов. Если он вышел из строя, мотор перестает работать в оптимальном режиме, а топливная смесь приготавливается не по правилам, что приводит к ускоренному износу топливного насоса. Если датчик вышел из строя, его нужно как можно быстрее отремонтировать или заменить.
Как работает регулятор давления топлива (проверка и замена РТД)
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.