Давление топлива в дизеле: Давление в системе Common Rail

Содержание

Как проверить регулятор давления топлива?

Для подачи топлива к двигателю в автомобиле предусмотрена система, состоящая из нескольких участков и многочисленных отдельных элементов. В совокупности синхронная работа каждого участка обеспечивает своевременную подачу топлива в камеры сгорания. Отдельно стоит сказать про регулятор давления топлива Коммон Рейл, так как данная топливная система получила широкое распространение за последние 20 лет. Она была разработана еще в 1996 году, а ее корректная работа зависит от контроля давления горючей жидкости. Эту работу выполняет специальный контроллер, без которого система работать не будет. Рассмотрим в общих чертах, как работает регулятор давления топлива и какие его поломки возможны. Это необходимо, чтобы уметь своевременно определить дефект в его работе. Такие детали не ремонтируются, а просто меняются на новые.

У многих возникают вопросы относительно того, как это устройство работает и как понять, что оно не функционирует. Чтобы это выяснить, необходимо ознакомиться с принципом его работы и узнать, где стоит регулятор давления топлива. Данный узел расположен на корпусе ТНВД, потому что он является важной деталью в конструкции топливной рампы. За счет того, что он регулирует в ней давление горючей жидкости, оно меняется и на форсунках.

Технически регулятор давления топлива дизельного двигателя необходим, так как работая в разных режимах, мотор потребляет разное количество топлива. На холостых меньше всего, а на высоких оборотах максимально возможный объем горючей смеси. Поэтому на вопрос о том, что будет, если не работает регулятор давления топлива, можно ответить так: нарушится пропорция стехиометрической смеси.

Это значит, что в горючей смеси каких-то компонентов будет недостаточно или наоборот, их будет в избытке. Это повлияет на эффективность работы силового агрегата. Разобравшись с тем, за что отвечает регулятор давления топлива, можно рассмотреть, как он работает. Конструктивно он представляет собой насос, на котором имеется клапан после впускного штуцера, через который подается горючая смесь в рампу. Также через него выполняется отвод в линию обратки излишков топлива. Часто неисправности регулятора давления топлива заключаются в засорении этого штуцера, так как снижается пропускная способность жидкости. Следовательно, камеры сгорания не получают необходимое количество топлива.

Если течет бензин из регулятора давления топлива, однозначно необходимо заменить уплотнительные кольца. Так как жидкость под давлением, она находит путь через деформированные уплотнители. Натиск создается за счет того, что на мембрану давит топливо. При этом с другой стороны давит пружина. Когда агрегат работает на низких оборотах, регулятор давления топлива дизельного двигателя открывает клапан, чтобы через штуцер вышел избыток топлива. При увеличении оборотов на мембрану давит не только пружина, но и отходящие газы, за счет чего клапан перекрывает путь для оттока топлива.

Изменения в работе могут быть незначительны, а потому незаметны неопытному водителю. Однако впоследствии это отразится на топливных затратах и динамике разгона автомобиля. Если вышел из строя регулятор давления топлива, неисправности определяют по следующим признакам:

Если появились вышеперечисленные симптомы неисправности регулятора давления топлива, необходимо применять меры. Узлы такого типа редко выходят из строя, так как наделены прочной конструкцией, не имеющей вращающихся деталей. Тем не менее есть несколько возможных технических причин их выхода из строя или некорректной работы.

Это можно сделать несколькими способами, но рекомендуется доверять диагностику мастерам автосервиса. Это обусловлено наличием у них опыта и специальных приборов. Если не работает регулятор давления топлива (дизель), признаки неисправности могут означать не только засорение штуцера, но и потерю герметичности корпуса или снижение жесткости пружины. Последнюю заменить не получится, так как узел собран в неразборной конструкции. А вот то, как почистить регулятор давления топлива, интересует многих, так как для выполнения этой задачи имеется техническая возможность.

Дело в том, что в данном случае разборка узла не требуется. Достаточно его демонтировать, чтобы промыть сеточку штуцера. Чистка регулятора давления топлива выполняется жидкостью для промывки карбюраторов. Не факт, что это поможет, и все снова корректно заработает. Данный способ актуален, если транспортное средство регулярно заправляется топливом с низким уровнем очистки. Теперь рассмотрим варианты проверки, если не работает регулятор давления топлива, признаки неисправности при этом тоже указывают на это.

Речь идет про обычный осмотр. Достаточно пережать клапан и понаблюдать за потоком горючего. Если интенсивность потока остается неизменной, значит имеет место неисправность. Но такая проверка регулятора давления топлива под силу человеку, имеющему опыт в этих вопросах. Кроме того, такой метод довольно неточный.

Рассмотрим, если не работает регулятор давления топлива, как проверить узел, используя манометр. Его необходимо установить между штуцером и вакуумным шлангом. Последний придется на время отсоединить и следить за показаниями манометра. Первоначальное давление (0,3 Бар) при исправном регуляторе должно измениться до 0,7 Бар. В противном случае узел можно считать неработоспособным.

Многих интересует, что будет, если заглушить регулятор давления топлива. Делается это путем пережатия вакуумного шланга, чтобы отследить работу двигателя. Если она стала равномерной и не увеличивается количество оборотов, значит регулятор сломан.

Трудно ответить, какое напряжение подается на регулятор давления топлива, так как у каждого автопроизводителя этот показатель отличается. В основном этот параметр колеблется в пределах 9-12 Вольт. Необходимо уточнить, какое напряжение подается на узел на вашей модели авто и выполнить соответствующие замеры мультиметром. Если оно не соответствует, проблему неработоспособности регулятора нужно искать в системе питания.

Теперь, зная, на что влияет регулятор давления топлива, не стоит сомневаться при появлении признаков его неисправности. Лучше сразу обращаться в СТО Оилер. Тут выполнят его диагностику и замену, если в этом будет необходимость.

Данный метод неудобен тем, что насос придется вести в сервис, а услуга диагностики платная. Велика вероятность, что в топливной системе вышел из строя не ТНВД, поэтому деньги на диагностику насоса могут быть потраченными впустую. Поэтому важно знать, как проверить ТНВД на любом дизельном двигателе быстро и не снимая.

Так как ремонт или замена топливного насоса высокого давления считаются дорогостоящей операцией, необходимо определить, что проблема не кроется в самой топливной системе. То есть необходимо проанализировать методом исключения составляющие топливной магистрали, так как в большинстве случаев поломки происходят в них. Если данные узлы исправны, значит проблема в ТНВД.

Согласно статистике, в 70 процентах случаев проблем с топливной системой сбой произошел не в ТНВД. Многие неопытные диагносты при первых проблемах с топливной системой «приговаривают» топливный насос высокого давления, что неверно.

Данный метод позволяет исключить форсунки, как источник повышенного расхода горючего. Необходимо произвести замер давления без форсунок. Исправный ТНВД без форсунок должен показывать при прокрутке стартера давление более 1000 бар. Данное давление или значение больше его свидетельствует, что ТНВД и подкачивающий контур исправны.

Оценка давления производится при помощи штатного датчика и сканера в фактических параметрах. Необходимо выбрать режим «давление топлива в магистрали» и включить зажигание автомобиля. Во время прокрутки двигателя стартером будут фиксироваться параметры давления. Для точного результата рекомендуется провести данную операцию несколько раз.

Если давление в системе менее 1000 бар, требуется исключить неисправность регулятора давления на рейке. Данные можно посмотреть без сканера, подключив компьютер к автомобилю. Штатный датчик в топливной системе машины зафиксирует необходимое давление.

Напряжение на мультиметре должно быть приблизительно 5 Вольт. Второй этап: установка щупа на плюсовую клемму аккумулятора, второго на минусовую ножку на фишке регулятора. Мультиметр должен показывать 12 Вольт +- 3 Вольта.

В разрыв топливной цепи авто подключается манометр. Устройство должно показать давление от 3 до 5 бар. Автомобиль заводится и меряется уровень давления. Если давление ниже номинального, необходимо заменить фильтры, проверить заборный фильтр в баке.

Рассмотрим проверку на примере мотора 1,9 с системой Комон Рэйл. Производится проверка подкачивающего насоса низкого давления. При прокрутке стартером на вход насоса топливо должно подаваться свободно. Если это не происходит, значит забиты фильтры или засорена проводящая система автомобиля.

От насоса низкого давления горючее идет на фильтр тонкой очистки, который нужно проверить. От насоса низкого давления отсоединяется шланг, приходящий на фильтр тонкой очистки. В место крепления шланга к насосу прислоняется палец. При прокрутке двигателя стартером топливо выдавит палец с разъема.

От фильтра тонкой очистки горючее поступает на ТНВД, с которого идет в рампу. Проверяется поступление топлива от ТНВД к рампе путем отсоединения связующего шланга. Также палец прикладывается к месту, где шланг соединен с ТНВД, и прокручивается стартер. Давление должно вытеснить палец с выхода. Если топливо не выходит из насоса, то проблема в засорении нагнетательного клапана.

На насосе имеются гайки, под которыми располагаются плунжера. Если один из плунжеров под гайками начнет сливать топливо обратно, то насос качать топливо в рампу не будет. В таком случае требуется открутить все гайки и вытащить нагнетательные клапана, промыть их очищающей жидкостью. Далее клапана ставятся обратно и повторно производится проверка, идет ли топливо с ТНВД. В 80 процентах случаев данная операция помогает решить проблему.

Если в автомобиле присутствует ошибка по системе низкого давления, то неисправность может крыться в клапане аварийного сброса давления. Если на холостых или низких оборотах из клапана выходит топливо, значит, он забит и необходимо произвести замену.

Что делать если в данный момент нет клапана, а движение необходимо продолжить. Рассмотрим ситуацию на примере Саньенг. В открученном клапане имеется отверстие, которое необходимо закрыть. Делается это при помощи сварки или вытачивания заглушки.

Дополнительная информация, как проверить ТНВД на дизельном двигателе, поможет сузить круг неисправностей. Проверка ТНВД в домашних условиях не требует наличия спецоборудования, но не гарантирует 100-процентного выявления неполадок.

На корпусе насоса имеется датчик оборотов, который может выйти из строя. При его неисправности горючее не будет поступать от ТНВД к форсункам. Проверять датчик можно методом прозвона при помощи мультиметра. Первый щуп ставится на вход датчика, второй — на выход. Если цепь прозванивается, то датчик исправен.

Таблица вероятности обнаружения неисправности ТНВД
Метод	Вероятность
На стенде	100 %
При помощи оборудования	90 %
Без специального оборудования	80 %
Дополнительные методы (прокрутка вала ГРМ, измерение давления, проверка датчика оборотов)	65 %

Ключевым элементом для достижения максимальной производительности дизельного двигателя является увеличение количества сжигаемого дизельного топлива. На старых двигателях с механическим впрыском единственным способом сделать это была модификация форсунок и/или ТНВД. В новых электронных системах впрыска есть несколько способов увеличить подачу топлива в цилиндры, но в конечном итоге пиковая выработка мощности по-прежнему сводится к механическим ограничениям компонентов впрыска, которые создают давление топлива и впрыскивают дизельное топливо в камеры сгорания.

Топливная система большинства дизельных двигателей состоит из трех основных частей: форсунки, ТНВД и, в некоторых случаях, блока управления двигателем (ЭБУ). В большинстве дизельных двигателей топливные форсунки установлены в головке (головках) цилиндров двигателя, и наконечник или сопло форсунки распыляет топливо непосредственно в камеру сгорания. Во многих случаях инжектор устанавливается так же, как свеча зажигания в газовом двигателе. Но в отличие от газовых двигателей с впрыском топлива, которые впрыскивают топливо под давлением 10–60 фунтов на квадратный дюйм, системы впрыска дизельного топлива работают в диапазоне 10 000–30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Насос VE представляет собой аксиально-поршневой насос распределительного типа с механическим управлением. Его входной вал приводится в движение двигателем, а давление топлива подается аксиальными поршнями. Топливо подается к форсункам через распределитель с портовым управлением; это механическое устройство контролирует время и количество топлива, поступающего на каждую форсунку.

CP3 — это радиально-поршневой насос для систем впрыска Common Rail высокого давления. Производители, кажется, переводят все дизели в сторону системы впрыска Common-Rail. С переходом нового 6,4-литрового двигателя Ford Power Stroke на систему Common-Rail от Siemens все отечественные дизельные грузовики грузоподъемностью 3/4 и 1 тонна теперь будут использовать технологию Common-Rail. В системе Common-Rail используются аккумуляторные рейки для поддержания высокого давления топлива; эта рейка(и) подает топливо к форсункам. Насос CP3 работает аналогично VP44, но главное отличие состоит в том, что CP3 не имеет соленоида для подачи топлива к форсункам. В системе Common-Rail используются либо электромагнитные клапаны, либо пьезоэлектрические форсунки для управления количеством топлива и синхронизацией. CP3, используемые в двигателях Cummins и Duramax, очень похожи. Единственное отличие состоит в том, что Duramax CP3 использует разные фитинги для двух направляющих (по одной на каждый ряд цилиндров), тогда как Cummins CP3 питает только одну направляющую для всех шести цилиндров.

Доступны модифицированные насосы CP3 для увеличения расхода топлива на 30 процентов, и в зависимости от других модификаций двигателя это добавит 60-100 л.с. Существуют также комплекты для работы с двумя CP3 на Duramax или Cummins. В этот комплект добавляется второй CP3, приводимый в движение ременным шкивом. Удвоенная производительность насоса позволяет поддерживать хорошее давление топлива при использовании агрессивных форсунок и электроники.

P7100, или P-насос, представляет собой встроенный впрыскивающий насос, в котором используется кулачок для приведения в действие плунжеров для повышения давления топлива. По мнению некоторых фанатиков дизельного топлива, это мать всех ТНВД из-за его исключительных возможностей. Хотя он был заменен электронным насосом VP44 на 24-клапанном Cummins, некоторые сильно модифицированные грузовики сделали шаг назад и заменили VP44 на насос P из-за его способности прокачивать большое количество топлива.

Рынок запасных частей предлагает десятки модификаций насоса P, что делает его дизельным двигателем Holley на 4 барреля. Только Industrial Injection имеет три уровня модифицированных P7100: Dragon Fly имеет легкие модификации и использует стандартные 12-миллиметровые насосы, способные подавать 550 кубических сантиметров топлива, Dragon Flow использует 13-миллиметровые насосы для подачи 800 кубических сантиметров топлива, а Super Dragon Flow использует 14-миллиметровые насосы. для подачи топлива объемом 1400 куб.см. У всех этих насосов может быть изменена синхронизация.

Эта деталь от Industrial Injection увеличивает объем топлива в топливной системе Common Rail за счет добавления дополнительной линии подачи топлива между насосом и Common Rail. Недостатком системы Common-Rail является то, что после полного открытия дроссельной заслонки рейке требуется время, чтобы восстановиться до максимального давления топлива. Линии с двойной подачей предназначены для сокращения времени восстановления рельсов вдвое. Менее ограничительные фитинги также используются для увеличения расхода топлива. Industrial Injection утверждает, что эта простая модификация может добавить до 50-70 л.с.

Эта форсунка Bosch использовалась как в 12-клапанных двигателях Cummins первого, так и во втором поколении. Единственное отличие состоит в том, что в двух моделях Cummins размер впускного отверстия был немного изменен. Эти гидравлические форсунки срабатывают или выскакивают, когда они получают правильное количество и давление топлива от насоса. Самая распространенная и простая модификация любой форсунки — это удаление сопла и либо увеличение размера отверстий, либо добавление большего количества отверстий, либо и то, и другое (в некоторых случаях). На вторичном рынке имеется ряд форсунок, доступных для удовлетворения потребностей клиентов. Как правило, форсунки высокой мощности модифицируются внутри, поэтому на форсунку и штифт подается второй впускной патрубок. Модификации также могут быть внесены в большинство внутренних компонентов инжектора.

VP44 представляет собой радиально-поршневой насос распределительного типа, управляемый электромагнитным клапаном, с электронной регулировкой. Bosch VP44 приводится в движение двигателем, а давление топлива подается несколькими радиальными поршнями. Внутренний радиальный поршень нагнетает топливо, а электромагнитный клапан высокого давления открывает и закрывает выпускное отверстие камеры, которое распределяет определенное количество топлива на каждую из шести форсунок. VP44 имеет встроенный ECU, который связывается через систему шины CAN с главным ECU и требует электрического подъемного насоса для подачи дизельного топлива из топливного бака. Насосы VP44 с горячим стержнем могут добавлять до 100 л. с. благодаря другому программному обеспечению. на ЭБУ насоса, а также внутренние механические модификации для регулировки времени и производительности.

24-клапанная форсунка очень похожа на форсунку, используемую в более старых 12-клапанных двигателях. Он выглядит иначе, потому что в нем используется ступенчатый держатель сопла, но внутри он работает аналогичным образом. Форсунки инжектора модифицируются с использованием либо электроэрозионной машины (EDM), либо процесса экструдирования-хонингования, а иногда и того и другого. В процессе электроэрозионной обработки используется раствор электрода и электролита, тогда как в процессе экструдирования-хонингования используется абразивная жидкость для увеличения размера отверстия.

HEUI был разработан Caterpillar и используется в 7,3-литровом двигателе Power Stroke V-8. Эта форсунка существенно отличается от форсунок Bosch, поскольку в ней используется масляный насос с приводом от двигателя для подачи масла под высоким давлением в форсунку для повышения давления топлива. Поскольку давление масла используется для повышения давления топлива внутри форсунки, топливный насос высокого давления не требуется. Топливо подается в форсунку под относительно низким давлением (50-70 фунтов на квадратный дюйм), а соленоид регулирует подачу масла под высоким давлением в плунжерный механизм, увеличивая давление впрыска до 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы увеличить поток форсунки, на вторичном рынке форсунки форсунок либо экструдируют, либо подвергают электроэрозионной обработке, в зависимости от требований заказчика. Модификации также внесены во внутренний насосный механизм инжектора; используются плунжеры большего размера, а внутренние детали обрабатываются по-другому. Когда используются агрессивно модифицированные форсунки, Industrial Injection рекомендует использовать двойные масляные насосы высокого давления, чтобы форсунка не испытывала нехватку масла.

Хотя внешний корпус форсунок выглядит по-разному, внутреннее устройство и функциональность этих форсунок очень похожи. Электромагнитный клапан в верхней части форсунки управляет подачей топлива в форсунку из общей топливной рампы. Большинство доступных чипов и загрузчиков изменяют продолжительность, в течение которой этот соленоид остается открытым, чтобы добавить топлива и, таким образом, лошадиных сил. Для увеличения впрыскиваемого топлива изменены размеры и форма отверстий в форсунках.

Abstract : Существует несколько подходов к контролю давления в общей топливной рампе. Один из первых подходов заключался в том, чтобы подавать в общую топливную рампу больше топлива, чем необходимо, и использовать клапан регулирования давления, чтобы слить лишнее топливо обратно в топливный бак. Более предпочтительным подходом является дозирование топлива в насосе высокого давления, чтобы свести к минимуму количество топлива, нагнетаемого до давления в рампе. Для более поздних целей можно использовать различные виды учета топлива. В некоторых практических реализациях Common Rail используются оба подхода со стратегией управления в зависимости от условий работы двигателя.

Серийные топливные системы Common Rail оснащены замкнутой системой регулирования высокого давления, которая стабилизирует давление в рампе с относительно небольшим запасом до номинального значения, заданного электронным блоком управления для данного режима работы двигателя. Насос поддерживает давление в рампе, непрерывно подавая топливо в общую рампу. Это давление контролируется датчиком давления, и разница между номинальным значением давления в рампе и измеренным является входным сигналом для контроллера. В терминологии управления давление в рампе равно 9.0110 выход системы , в то время как положение привода, используемого для управления давлением в рампе, является системным входом .

Существует ряд подходов к контролю давления в общей топливной рампе. Одним из способов является подача большего количества топлива, чем необходимо, в общую топливную рампу и использование регулятора высокого давления, обычно называемого клапаном регулирования давления, в контуре высокого давления для сброса избыточного топлива обратно в топливный бак. При таком подходе положение клапана регулирования давления является входом системы управления. Хотя этот подход использовался исключительно в некоторых ранних системах впрыска топлива, таких как насосы Bosch CP1 (рис. 1 и рис. 2), это может привести к низкой эффективности и чрезмерно высокой температуре возврата топлива.

Другой подход заключается в измерении количества топлива на насосе высокого давления, чтобы обеспечить подачу в общую топливную рампу только того количества топлива, которое требуется форсункам. Возможен ряд подходов к измерению помпы. Один из распространенных подходов заключается в измерении количества топлива, всасываемого в насос (впускной дозатор), с помощью впускного дозирующего клапана (IMV) того или иного типа, иногда также называемого просто клапаном дозирования топлива (FMV). Другой подход заключается в том, чтобы позволить насосу всасывать неконтролируемое количество топлива и измерять поток нагнетания насоса (измерение на выходе) с помощью клапана, такого как дозирующий клапан на выходе (OMV). Другим средством является изменение рабочего объема насоса высокого давления. Тщательно контролируя количество топлива, поступающего в насос, и избегая сжатия избыточного топлива до высокого давления, можно повысить гидравлическую эффективность системы впрыска топлива и избежать чрезмерно высоких температур топлива. Следует отметить, однако, что дозирование топлива на ТНВД не может избежать необходимости в регуляторе высокого давления. Регулятор давления все еще можно использовать для некоторой регулировки давления в рампе.

Клапан регулирования давления (PCV) для управления давлением в рампе может быть расположен на одном конце рампы (PCV-вне насоса), рис. 1, или на выходе из насоса (PCV-встроенный насос), рис. 2. PCV-вне насоса ведет к меньшие затраты на производство насоса, но близость регулятора к форсункам может вызвать дополнительные помехи в динамике форсунок. В решении PCV со встроенным насосом топливо, дросселируемое регулирующим клапаном, соединяется с потоком утечки из насосных камер, а также с топливом, текущим в контурах охлаждения и смазки насоса. Этот комбинированный поток выпускается из насоса и возвращается в топливный бак.

Как проверить регулятор давления топлива?

Принцип работы регулятора давления топлива Коммон Рейл

Регулятор давления топлива Коммон Рейл: конструкция

Признаки неисправности регулятора давления топлива: дизель

Как проверить регулятор давления топлива

Визуальный метод

Использование манометра

Посредством пережатия шланга

Измерение входного напряжения

Похожие статьи

Как проверить ТНВД на дизельном двигателе без стенда

Признаки неисправности ТНВД дизельного мотора

Проверка при помощи оборудования

Исключение форсунок

Исключение регулятора давления в рейке

Проверка без специального оборудования

Проверка контура низкого давления

Проверка контура высокого давления

Дополнительные методы проверки ТНВД

Система впрыска дизельного топлива — журнал Diesel Power

Внутренние дизельные насосы и форсунки

Trending Pages

2023 Chevrolet Colorado ZR2 First Drive: The Everyday Off-Road Truck

Tesla and EV Expert Sandy Munro: Solid State Batteries are «Kiss of Death» for Gas Cars

2023 Первое испытание Ford F-150 Tremor: Баггауд, это музыка тремора?

Toyota Prius Prime 2023 года может заряжаться за 3 недели без подключения к электросети0041

Trending Pages

2023 Chevrolet Colorado ZR2 First Drive: повседневный внедорожник

Toyota Prius Prime 2023 года может заряжаться за 3 недели без подключения к электросети0041

Регулятор давления в системе впрыска Common Rail

Введение

Клапан регулировки давления