Функции и принцип работы регулятора давления топлива

Регулятор давления топлива является частью системы топливоподачи двигателя. Он представляет собой клапан мембранного типа, который также называют перепускным. Главная задача регулятора – изменение давления горючего в топливной системе, поэтому от исправности этого узла зависит производительность и стабильность работы мотора в целом.

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.

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.

Устройство и принцип работы

Состоит топливный регулятор из следующих элементов:

• Корпус. Изготавливается из металла и отличается высокой герметичностью, необходимой для предотвращения утечки топлива и потери давления.
• Мембрана (диафрагма). Реагирует на избыточное давление и открывает сливную магистраль.
• Обратный клапан. Расположен на входе.
• Пружина. Оказывает дополнительное давление на диафрагму клапана.
• Штуцеры для крепления магистралей впуска и слива топлива.
• Уплотнители. Обеспечивают герметичность системы на входе и выходе.

Принцип работы механического регулятора объема топлива прост. Мембрана разделяет внутреннее пространство корпуса на две камеры (топливную и воздушную). В первую при помощи насоса подается топливо, которое оказывает некоторое давление на мембрану. Обратный клапан при этом препятствует возврату топлива во впускную магистраль, что позволяет создавать давление, необходимое для работы мотора.

Классическая конструкция клапана представляет собой механический узел, работа которого основана на разнице давлений. В системах типа Common Rail вместо топливного регулятора может быть использован электромагнитный клапан, управляемый ЭБУ двигателя.

С обратной стороны мембраны (во второй камере) расположена пружина, запирающая регулятор. Эта камера при помощи шланга соединена с впускным коллектором, в котором при различных режимах формируется некоторый уровень разрежения воздуха, что также воздействует на диафрагму. В момент, когда давление топлива превышает суммарное воздействие пружины и разрежения во впускном коллекторе, клапан открывается, сбрасывая часть горючего.

Таким образом, чем меньше разрежение во впускном коллекторе, тем больше давление поступающего к топливным форсункам горючего. Контрольным режимом топливного регулятора является холостой ход двигателя, когда разрежение минимально, а давление максимально.

Данные этого режима, как правило, фиксируют на внешней стороне корпуса, что упрощает процесс диагностики и ремонта системы питания двигателя. При остановке двигателя клапан полностью закрывается, что позволяет поддерживать постоянное высокое давление в топливной рейке (рампе) и упрощает повторный пуск.

Расположение в конструкции автомобиля

В современных автомобилях используют две схемы расположения регулятора давления топлива. В системах с обратной магистралью он устанавливается на топливной рампе, а в конструкциях без «обратки» – непосредственно внутри топливного бака (в насосе). Схема с расположением на топливной рампе предполагает подключение регулятора к двум магистралям системы:

Схема расположения регулятора давления топлива в системе

• впускная – канал подачи из топливного бака в систему питания;
• обратная выпускная – канал слива избытка топлива (сброса давления).

В такой системе при открытии регулятора избыток топлива попадает в обратную магистраль, а затем в топливный бак. Эта схема имеет некоторые недостатки:

• сложность конструкции и необходимость установки дополнительного трубопровода;
• нагрев излишков топлива при попадании в рампу, что усиливает испарения, образующиеся в баке.

Каждый топливный регулятор имеет свои заводские настройки и подходит под заданную модель автомобиля. Также существуют универсальные конструкции для инжекторных систем, которые оснащаются манометрами и возможностью ручной настройки. Они устанавливаются взамен штатного регулятора исключительно в топливную рампу.

При размещении регулятора давления топлива напрямую в баке требуемое количество рабочей жидкости с заданным уровнем компрессии сразу поступает в двигатель без использования дополнительной магистрали. При этом излишки сбрасываются также прямо в бак, но они не попадают в моторный отсек, что исключает их нагрев.

Постоянная разница давлений при этом устанавливается относительно атмосферного, а учет величины разрежения во впускном коллекторе реализуется за счет изменения продолжительности впрыска.

Диагностика и неисправности регулятора топлива

Конструкция регулятора давления топлива не предусматривает ремонта. В ряде случаев выполняется его очистка, но такая процедура ненадолго продлевает срок службы устройства. При обнаружении поломки чаще всего регулятор полностью меняют на новый. Основными типа неисправностей этого узла являются:

• проседание или поломка рабочей пружины регулятора;
• разгерметизация корпуса;
• механический износ контактных поверхностей;
• коррозия различных поверхностей;
• загрязнение каналов.

Непосредственно сбои в работе могут проявляться в трех форматах:

1. подклинивание – регулятор срабатывает не каждый раз, когда это необходимо, а периодически;
2. неполное закрытие – топливо постоянно сливается в бак (обратную магистраль), независимо от давления;
3. заклинивание в закрытом положении – слива топлива не происходит при любых параметрах.

Признаки неисправности топливного регулятора имеют много общего с поломками топливного насоса и загрязнением фильтров. Так, предварительную диагностику можно выполнить на основе следующих наблюдений:

• Неустойчивая работа и остановка двигателя в режиме холостого хода.
• Повышение расхода топлива.
• Снижение мощности мотора.
• Медленная реакция на нажатие педали управления дроссельной заслонкой.
• Отсутствие плавного хода при разгоне автомобиля, наблюдаются рывки.
• В выхлопе значительно увеличивается содержание вредных компонентов CO и CH.
• Автомобиль не разгоняется.

Существенное влияние на срок службы регулятора давления топлива оказывает качество горючего. Также не следует пренебрегать своевременной заменой топливных фильтров. Особое внимание топливному регулятору следует уделить, если автомобиль не был в эксплуатации длительное время.

Неисправен регулятор давления топлива: симптомы

Регулятор давления топлива является элементом системы питания инжекторного двигателя, который позволяет поддерживать необходимое давление горючего в топливных форсунках на разных режимах работы ДВС. Другими словами, от исправности регулятора давления топлива (РДТ) зависит общая производительность форсунок и стабильность работы мотора.

С учетом того, что регулятор давления фактически является мембранным клапаном, выход данного элемента из строя может сильно влиять на работу двигателя. В этой статье мы рассмотрим принцип работы регулятора, выделим основные признаки его неисправностей, а также поговорим о том, как проверить регулятор давления топлива.

Для чего нужен регулятор давления топлива

Как уже было сказано выше, указанный регулятор поддерживает нужное давление горючего, необходимое для нормальной работы форсунок с учетом того или иного режима работы силового агрегата. Другими словами, РДТ влияет на количество и интенсивность подачи топлива, которое попадает через форсунки в цилиндры мотора.

Если просто, количество топлива, подаваемого в двигатель в момент впрыска, зависит от того давления, которое создается внутри топливной рампы (рейки), а также от длительности импульса для открытия форсунки и разряжения во впускном коллекторе.

Для более точного дозирования и поддержания постоянного давления используется мембранный клапан-регулятор, который испытывает с одной стороны давление горючего, а с другой на него воздействует усилие пружины. РДТ используется в системах питания, где присутствует так называемая «обратка». Местом установки регулятора является топливная рампа. Также указанный элемент может быть расположен в топливном баке, при этом подобные системы обратной магистрали не имеют.

• Давайте сначала остановимся на распространенной схеме, в которой регулятор находится в топливной рейке. Работает элемент по следующему принципу: топливный насос нагнетает горючее из топливного бака по магистрали. Полученное давление горючего воздействует на регулятор. Само устройство имеет две камеры (пружинная камера и камера для топлива), которые разделены мембраной. На мембрану с одной стороны давит топливо, которое попадает в регулятор через специальные отверстия для впуска, а с другой присутствует давление пружины и давление впускного коллектора. Если давление горючего оказывается сильнее усилия пружины и давления во впуске, тогда регулятор приоткрывается, в результате чего происходит сброс части топлива в «обратку». По обратной магистрали горючее возвращается назад в топливный бак.
• В системах без обратной магистрали регулятор обычно расположен прямо в баке. К преимуществам можно отнести отсутствие дополнительного трубопровода. На форсунки реализована подача нужного количества горючего прямо из бака, то есть лишнее топливо не попадает в подкапотное пространство, а также нет необходимости доставлять его обратно в бак. Это также позволяет говорить о меньшем нагреве топлива и обеспечивает ряд дополнительных плюсов в виде менее интенсивного испарения.

Топливный насос осуществляет подачу к форсункам строго определенного количества горючего применительно к конкретным условиям и режимам работы ДВС. Добавим, что в указанной системе дополнительно присутствует клапан сброса избыточного давления, что позволяет избежать его повышения до критической отметки.

Неисправности регулятора давления топлива

Проблемы в системе питания двигателя могут быть разными. По этой причине во время диагностики необходимо учитывать определенные признаки неисправности регулятора давления топлива. Чаще всего главными симптомами считаются такие, когда двигатель не набирает обороты и не развивает полную мощность, а также глохнет на разных режимах работы. В списке основных признаков специалисты отмечают:

• неустойчивую работу на ХХ, агрегат глохнет на холостых;
• потерю мощности, заметное повышение расхода топлива;
• замедленные реакции на нажатие педали газа;
• рывки и провалы во время разгона, в момент перегазовки;
• автомобиль не разгоняется, не набирает обороты;

Отметим, что неисправность РДТ на бензиновых авто напоминает по симптомам распространенные проблемы с топливным насосом или его сетчатым фильтром. По этой причине во время определения неисправностей системы питания необходима обязательная проверка регулятора давления топлива.

Другими словами, если машина глохнет на холостом ходу, пропала мощность двигателя, появились провалы, автомобиль дергается во время разгона или в момент переключения передачи, отмечен значительный расход горючего, тогда дело может быть не только в сетке бензонасоса, моторчике или его реле, но и в регуляторе давления топлива.

Неполадки регулятора обычно сводятся к тому, что пружина теряет нужное усилие, в результате чего горючее преждевременно сливается в «обратку», а двигателю попросту не хватает топлива в момент нажатия на газ и повышения оборотов, а также на переходных режимах. Получается, давление в топливной рампе при неисправной пружине регулятора давления топлива низкое, в результате чего двигатель работает неустойчиво, снижается мощность мотора, ЭБУ не способен правильно корректировать состав смеси для различных режимов работы и т.п.

Еще возможны сбои в работе РДТ, когда регулятор давления в топливной рампе начинает заклинивать с определенной периодичностью. В таких случаях в системе топливоподачи возникают перепады давления, машина начинает дергаться. Добавим, что к наиболее частым причинам выхода регулятора из строя, в результате чего проявляются признаки неисправности регулятора давления топлива на дизеле или бензиновом авто, также относят износ самих материалов внутри устройства, то есть клапан со временем просто отрабатывает свой ресурс. На срок службы и состояние регулятора влияет качество топлива и содержание различных примесей в нем, длительный простой транспортного средства без запуска двигателя и т.д.

Проверка и замена регулятора давления топлива

Как видно, неисправность регулятора давления имеет симптомы, очень схожие с неисправностями бензонасоса или забитым топливным фильтром. В самом начале отметим, что если во время проверки обнаружены неполадки данного элемента, тогда предпочтительна замена РДТ на новый. Дело в том, что замена отдельных частей, попытки очистки и другие манипуляции часто не позволяют вернуть устройству должную работоспособность. Если учесть, что цена регулятора давления топлива является вполне доступной, тогда любые попытки ремонта можно считать нецелесообразными.

Замеры должны показать изменение давления в системе в определенном диапазоне. Давление горючего должно увеличиваться, находясь в рамках от 0.3 — 0.7 Бар. Если такого не произошло, тогда для начала можно попробовать осуществить замену вакуумного шланга, после чего повторить замеры. Чтобы проверить давление топлива на торцевой части рампы понадобится выполнить отворачивание пробки штуцера. В указанной пробке также имеется специальное кольцо для уплотнения. Указанное кольцо следует проверить на целостность, элемент должен оставаться эластичным. Если есть дефекты, тогда кольцо или всю пробку сразу также нужно поменять.

1. После осмотра кольца можно вывернуть зонтик из штуцера. Многие водители для отворачивания пользуются металлическим колесным колпачком вентиля. Теперь шланг и подключенный к нему манометр нужно соединить со штуцером, после чего конструкция закрепляется дополнительно при помощи хомутов. Далее мотор можно запустить и произвести замеры. В норме показатели должны составлять около 2.9-3.3 кгс на см2. После можно отсоединить шланг от РДТ, наблюдая за показаниями манометра. Показатель давления должен увеличиться от 20 до 70 кПа.
2. В том случае, если регулятор давления топлива по-прежнему выдает низкий или нулевой показатель, тогда можно задуматься о замене устройства. Поменять РДТ не является сложной задачей, то есть замену можно выполнить самому в условиях гаража. В начале процедуры нужно «стравить» давление в системе питания двигателя. Для решения задачи необходимо открутить гайку, при помощи которой крепится топливная трубка. Теперь можно открутить пару болтов, которыми регулятор обычно прикреплен к топливной рейке на большинстве инжекторных авто.
3. Следующим шагом становится аккуратное извлечение штуцера регулятора из отверстия в топливной рейке и его окончательный демонтаж (топливную трубку нужно заранее полностью отсоединить). Завершающим этапом становится установка нового или заведомо исправного элемента в рампу, после чего осуществляется проверка работоспособности описанным выше способом при помощи манометра. Напоследок добавим, что также рекомендуется дополнительно смазывать бензином уплотнительные кольца перед установкой нового РДТ или в случае замены указанных колец.