Регуляторы давления топлива: как работает байпасный и блокирующий типы систем?

Для чего нужен РДТ

Регулятор давления топлива — датчик, который держит давление горючего в топливных форсунка в заданных пределах. Таким образом, от правильности работы РДТ зависит в каком объеме и с какой скоростью топливо будет подаваться в цилиндры ДВС авто.

Рекомендуем: Для чего нужен тахометр в машине, как он работает и его виды

От давления внутри топливной рампы (рейки) и протяженности по времени импульса для открытия форсунок, и разряженности (снижение давления) во впускном коллекторе, зависит сколько топлива поступит в мотор.

Точность дозировки подаваемого топлива и поддержание давления в нужном значении зависит от мембранного регулирующего клапана. Клапан-регулятор с одной стороны испытывает давления топлива, а другой — пружины.

РДТ устанавливается на топливную рампу — это наиболее распространенная схема установки. Регулятор применяется в системах конструкции, где есть обратная рампа — обратка. Если обратной магистрали в системе нет, то РДТ может быть установлен в топливном баке.

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.

Также стоит отметить, что возможно и снижение пропускной способности, а также закупорка РДТ. При такой неисправности двигатель глохнет независимо от режима работы ДВС. Если регулятор сильно забит, тогда давление в системе растет и горючее начинает выливаться через уплотнительные элементы в местах соединений. Дело в том, что производители автомобилей всегда учитывают вероятность снижения производительности насоса и форсунок. Для решения задачи бензонасос всегда качает топливо «с запасом». Если слив в возвратную магистраль по каким-либо причинам затруднен, тогда избытку горючего не удается вернуться в топливный бак, давление в результате растет.

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.

Как работает регулятор давления топлива

С одной стороны в регуляторе давление формируется благодаря пружине и это сочетается с давлением от впускного коллектора. В обратном направлении усилие создается топливным насосом. При превышении сил сжатия пружины и энергии от впускного коллектора открывается мембранный клапан. В данном цикле обеспечивается впуск горючего в необходимом объеме. Далее давление от подаваемого топлива снижается и происходит закрытие мембраны регулятора давления.

Схематически функциональность обеспечивается благодаря особенностям конструкции. В одной из двух камер происходит нагнетание топлива. В оставшейся работает пружинка. Разделены полости мембраной, открывающейся при разнице в давлении.

При отсутствии клапана его функции возлагаются на электронный спецдатчик. Он замеряет напряжение в электронасосе, обеспечивающем подачу бензина в систему. Благодаря данному решению удается фиксировать на оптимальном уровне давление, а также заниматься дистанционной регулировкой подачи топлива. Таким образом удается непосредственно управлять насосом.

Разработанная на электрической базе система является весьма точной при сравнении с механическим аналогом. Однако, практика показывает, что «механика» дает больше надежности при эксплуатации в отечественных условиях. Блок в меньшей степени подвергается негативному внешнему воздействию.

Устройство и работа РТД

Регулятор давления топлива — устройство, предназначенное для поддержания давления в форсунках при различной рабочей интенсивности. По сути, этот регулятор является мембранным клапаном, на который с одной стороны давит топливо, а с другой пружина впускного коллектора. Состоит данное устройство с топливного бака, топливопривода с насосом, форсунок, топливного фильтра, переключателя и насоса электронного управляющего блока.

Думаю, многие автолюбители знают от каких факторов зависит количество впрыскиваемого топлива. Совершенно верно, от его давления внутри топливной рейки, процесса разряжения, проходящего в коллекторе и от длительности работы форсунки. Чтобы более точно рассчитать количество впрыскиваемого топлива, учитывая эти три фактора, используется соответствующий регулятор (только в системах с рециркуляцией топлива).

Располагается регулятор на топливной рампе, а принцип его работы включает в себя следующие моменты: при начальной стадии работы насоса, топливная смесь выходит из бака и проходит очистку в фильтре; затем поступает в регулятор, где система все время поддерживает ее однородное давление.

Если в системе отсутствует рециркуляция, то такая деталь должна размещаться непосредственно в баке, при чем функция поддержания давления остается прежней. Правда, в этом случае разница между давлением во впускном коллекторе и давлением топлива не будет постоянной, поэтому она учитывается исходя из продолжительности впрыска.

Давайте сейчас более детально рассмотрим принцип работы устройства в системе с рециркуляцией топлива. В таких условиях регулятор имеет вид двух разделенных мембраной камер: топливной и пружинной. На состояние мембраны влияет давление разного рода: с верху давление пружины и давление впускного коллектора, а снизу — давление топлива, попадающее в камеру с помощью впускных отверстий. Если топливное давление превышает силу пружинных усилий, клапан немного открывается и пропускает топливо в обратнонаправленый трубопровод.

В системах с непредусмотренной рециркуляцией, где регулятор давления чаще всего находится непосредственно в топливном баке, нет потребности в обратном трубопроводе, поэтому он и не предусматривается конструкцией. К форсункам сразу подается рассчитанное количество топлива, а его излишки снова возвращаются в бак, не попадая в моторный отсек, в отличии от предыдущей системы. В результате этого топливо меньше нагревается, а значит и количество испарений значительно меньше.

Также, в настоящее время, существует автоматическая система регулировки топлива, не предусматривающая механический регулятор давления топлива. Контроль его параметров и необходимое количество подачи регулируется специальным модулем, измеряющим напряжение на электрическом насосе.

Такая система позволяет снизить нагрев топлива до оптимального значения, а топливный насос подает только то количество горючей смеси, которое нужно мотору в конкретный временный промежуток, что значительно повышает экономию топлива. Как дополнение, в автоматической системе устанавливается разгрузочный клапан, предотвращающий повышение давления.

Признаки неисправности РДТ

Существует ряд признаков работы двигателя транспортного средства, по которым можно определить, что выведен из строя РДТ. Наиболее частыми среди них являются:

• неустойчивая работа силового узла (он глохнет), при которой уровень давления топливной жидкости стабилен и остальные системы работают нормально;
• наблюдается уменьшение чувствительности мотора;
• наблюдаются рывки и провалы в работе силового узла, что особенно заметно в движении;
• повышается уровень вредность (наличие СН и СО) выхлопных газов;
• повышается расход топлива;
• наблюдаются затруднения с запуском двигателя.

Также при возникновении неисправностей в РДТ могут наблюдаться повышение расхода горючего и подтеки рабочей жидкости на шлангах системы, что не решается установкой новых хомутов и заменой трубок. В случае появления описанных выше признаков неисправности каждому водителю полезно уметь проверять регулятор давления топлива.

Это интересно:  Где выгоднее купить новый автомобиль: цены на Шевроле-Круз универсал

Диагностика представленного оборудования проводится следующим образом.

Шаг 1. Выкрутить пробку штуцера, обеспечивающего подачу топливной жидкости в первую камеру, и осмотреть уплотнительное кольцо. В том случае когда оно потеряло свою целостность или наблюдаются явные дефекты, необходимо провести замену.

Шаг 2. Извлечь золотник из штуцера, что осуществляется так же, как и с аналогичным приспособлением в шине. После этого нужно зафиксировать шинный манометр с помощью специального хомута на последнем и измерить давление в момент работы силового узла. После сверки параметров с указанными производителем можно сделать выводы о неисправности приспособления. Стоит учесть, что при отключении вакуумного шланга уровень давления должен немного повышаться. Когда этого не происходит, полная замена устройства неизбежна.

Без применения манометра можно также произвести проверку давления в топливной рейке. При этом необходимо пережимать шланг обратной подачи горючей жидкости во время работы двигателя. Когда это будет сделано, двигатель с неработающим универсальным регулятором давления топливной жидкости начинает набирать мощность, и все цилиндры вступают в работу.

Несмотря на эффективность такого метода, пережать обратный шланг не всегда возможно для моторов современных видов транспортных средств, поскольку в них установлены металлические трубки или шланги с недостаточной длиной. При желании проверить РДТ на инжекторе можно воспользоваться только одним способом, предусматривающим применение манометра.

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.

Признаки и симптомы неисправности регулятора давления топлива

• мотор глохнет на холостом ходу;
• мощность двигателя сильно снижается;
• при ускорении не удаётся добиться нормальной динамики;
• машина слабо реагирует на нажатие педали газа;
• потребление горючего внезапно сильно увеличивается;
• возрастает количество выбросов углекислого газа;
• меняется частота вращения коленвала.

Все эти неполадки возникают из-за того, что регулятор со временем засоряется или полностью закупоривается. Ещё одна распространённая причина поломки — ослабевание пружины, приводящее к сильному снижению давления. При отсутствии нормального давления уменьшается подача топлива, снижается мощность и ухудшается управляемость. Особенно часто такие проблемы встречаются на «Ладах» – «Калине» и «Приоре», а также на машинах серий 2110, 2112, 2114, 2115.

Для проверки детали нужно тщательно осмотреть её саму, вакуумный шланг и все соединения. Найденные нарушения герметичности необходимо устранить. Также рекомендуется проверить мембрану. Отсоедините трубку, которая идёт от РТД к ресиверу, и потрясите её. Если изнутри не выходит бензин и не доносится сильный запах, значит, мембрана в порядке.

РДТ в дизельных двигателях

Автомобили с дизелем, работающие по системе Common Rail, также оснащаются регулятором давления. Он входит в топливную рампу или располагается на корпусе топливного насоса высокого давления. Принцип действия примерно тот же. Специальный клапан отводит неиспользуемую часть топлива в обратную линию, предотвращая чрезмерную нагрузку.

В дизельных двигателях регулятор имеет несколько иную структуру, чем в бензиновых. Он состоит из соленоида и штока, который упирается в шарик для перекрытия обратной линии. Конструкция защищает двигатель от гидравлических колебаний и как следствие — от быстрого износа.

Устранение поломок

Большинство современных конструкций регуляторов давления топлива не предполагают возможность восстановления отдельных конструктивных элементов детали. Поэтому в случае обнаружения неисправности регулятор давления заменяют. Этот процесс довольно прост и включает такие действия:

1. Снятие вакуумного шланга с регулятора.
2. Отвинчивание гайки крепления обратной выпускной магистрали.
3. Отвинчивание болтов крепления элемента к топливной раме.
4. Отсоединение штуцера от посадочного отверстия.
5. Плавное снятие регулятора.
6. Снятие уплотнительного кольца, если оно осталось на месте.
7. Установка новой детали с уплотнительным кольцом.
8. Крепежные операции (повторяются в обратной последовательности).

Замена регулятора давления топлива в преобладающем большинстве случаев является наиболее простым и дешевым способов восстановления работоспособности узла. Если позаботиться об этом своевременно, то есть при появлении первых признаков поломки, можно предотвратить более серьезные нарушения, связанные с изменением режима работы ДВС, а значит – сэкономить на куда более дорогостоящем ремонте.

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.

Для самостоятельной проверки регулятора своими руками можно воспользоваться одним из доступных способов. Наиболее простым и достаточно эффективным считается решение проверить давление в топливной системе при помощи манометра (подойдет шинный манометр). Чтобы замерить давления регулятора на холостом ходу, манометр подключается между топливным шлангом и штуцером, параллельно отсоединяется вакуумный шланг.

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.

Расположение РДТ в топливной рейке транспортного средства

Применение специального регулятора для топливной системы связано с необходимостью снижения или повышения напора подачи горючего в двигатель при его работе на различных оборотах. К примеру, для холостого хода потребуется совсем небольшое количество горючего, в то время как при повышении скорости интенсивность его впрыскивания должна повышаться.

С целью выравнивания этой разницы на всех форсунках прибор установлен в конце топливной рейки. Стандартно он вмонтирован в топливной рампе. Очень часто его расположение может быть изменено – например, РДТ помещают в шланг для обратной подачи или даже в бак.

Размещение в бензобаке дает возможность избежать необходимости монтажа дополнительных топливных магистралей, а обратный клапан блокирует попадание в систему лишнего горючего. Независимо от локализации РТД выполняет одинаковую функцию, что заключается в поддержке требуемого и безопасного для двигателя транспортного средства напора горючего.

Это интересно:  Как поменять термостат на двигателе

Для систем без рециркуляции топлива РДТ находится в топливном баке, а его конструкция рассчитана на поддержку одного и того же давления жидкости по отношению к атмосферному. Спецификой такого варианта расположения является то, что разницы между давлениями топлива в баке и во впускном коллекторе не будут постоянными, что в конечном итоге учтено в продолжительности впрыска рабочей жидкости.

Регулятор давления топлива: конструкция байпасного типа

Регулятором байпасного типа топливо проводится через впускной канал (1) и перепускной клапан / порт топливного провода (2). Затем выполняется распределение топлива через выпускной канал в карбюратор (3). Момент открытия / закрытия перепускного клапана ограничен пружиной (4).

Давление топлива в карбюраторе (топливной рампе) регулируется с помощью резьбового регулировочного механизма (5). Опорный порт вакуума / наддува позволяет регулятору компенсировать потенциал наддува с применением принудительной индукции (6).

Топливные регуляторы байпасного типа характеризуются наличием линии возврата топлива от регулятора обратно в топливный бак.

Принцип действия байпасного регулирующего механизма

Топливо поступает в регулятор и далее в карбюратор (топливную рампу). По мере того, как давление топлива в поплавковой камере карбюратора (топливной рампы) увеличивается, увеличивается также силовой потенциал внутри регулятора. Далее топливный ресурс проталкивается к перепускному клапану.

Система байпасного типа: 1 – впускной клапан; 2 – порт и перепускной клапан топливопровода; 3 – выпускной канал; 4 – пружина; 5 – регулировочный резьбовой механизм; 6 — индуктор

Если достигается максимальная величина, на которую настроен регулятор (максимум, обеспечивающий оптимальную производительность), перепускной клапан постепенно открывается, благодаря чему:

• удаляется воздух,
• выравнивается расход топлива,
• стабилизируется давление.

Перепускаемое байпасной системой топливо отправляется обратно в топливный бак по возвратной топливной магистрали. Поскольку двигатель автомобиля продолжает потреблять топливо, поплавковая камера карбюратора (топливной рампы) опорожняется, вызывая падение давления в топливной магистрали.

Фактор падения давления бензина сопровождается постепенным закрыванием перепускного клапана, тем самым увеличивается расход и давление топлива в трубопроводе. Байпасной конструкцией опять же предусмотрен резьбовой регулировочный механизм увеличения силы напряжения на перепускном клапане, как в предыдущей системе.

Таким образом, изменение натяжения пружины перепускного клапана резьбовым регулировочным механизмом позволяет настроить устройство на увеличение / уменьшение давления топлива. Опорный порт вакуума / наддува работает аналогичным образом с регулятором топлива блокирующего типа.

Преимущественные стороны регулятора байпасного типа

Функция возврата, используемая в конструкции байпасного типа, обеспечивает постоянное эффективное рабочее давление на выходе. Избыточная сила сбрасывается через возвратную линию по мере необходимости.

Постоянное эффективное давление топлива позволяет устанавливать граничный параметр более точным значением, который остаётся стабильным независимо от нагрузки. Для настройки необязательно запускать двигатель в работу на холостом ходу. Достаточно включения топливного насоса.

Работа байпасной системы также обеспечивает:

• увеличение срока службы насоса,
• более тихую работу насоса,
• стабильность рабочего давления.

Байпасные регуляторы давления топлива — недостатки

При всех имеющихся преимуществах системы, недостатки всё-таки проявляются:

• высокая стоимость установки,
• сложность конструкции,
• увеличенный вес за счёт дополнительных топливопроводов и фитингов,
• чувствительность байпасной линии к атмосферным перепадам,
• недопустимо использовать байпасные линии диаметром более 15 мм,
• требуется минимум изгибов байпаса на пути к топливному резервуару.

Недопустимо для этой конструкции применение нескольких регуляторов вместе (установленные на разные давления, например, при использовании системы закиси азота) с подачей от одного насоса.

При помощи информации: FueLab

Расположение и назначение регулятора давления топлива

Регулятор давления является конструктивной частью системы питания автомобиля. Он размещается на топливной раме и предполагает подключение к трем магистралям:

• впускной – по ней топливо поступает к регулятору;
• прямой выпускной – направляет поток с отрегулированным давлением к ДВС;
• обратной выпускной – в случае обнаружения избыточного давления возвращает часть топлива в бак.

Давление топлива, поступающего в регулятор, создается топливным насосом, перед которым устанавливается фильтрующий элемент. Таким образом, задача детали сводится к контролю и в случае необходимости – гибкому изменению давления предварительно очищенного топлива в соответствии с потребностью двигателя.

Зачем нужен регулирующий клапан?

Система топливоподачи большинства легковых автомобилей предусматривает непрерывную работу электробензонасоса. Он постоянно нагнетает бензин в топливную магистраль и рампу, поднимая давление до максимума (5–7 Бар в зависимости от марки авто). Но такая производительность нужна только при повышенной нагрузке на двигатель, когда он развивает большие обороты и потребляет много горючей смеси. В обычном режиме достаточно напора топлива на форсунках 3–3,5 Бар.

Мембранный клапан давления топлива, устанавливаемый в систему питания мотора после бензонасоса, выполняет 3 основных функции:

1. Ограничивает напор горючего в магистрали при невысоких нагрузках на двигатель, сбрасывая излишки обратно в бак по отдельной трубке.
2. Когда потребление бензина силовым агрегатом возрастает, обратка частично либо полностью перекрывается регулятором. Таким способом клапан поддерживает минимальное давление, необходимое для нормальной работы мотора.
3. Поддержание давления в течение длительного времени после остановки силового агрегата.

Без РДТ насос бы «продавливал» запорные механизмы форсунок и бензин протекал внутрь цилиндров бесконтрольно. Вдобавок регулятор предохраняет магистраль от протечек на соединениях, которые неизбежно появятся от воздействия сильного напора.

Чем грозят неполадки в работе РДТ

Со временем двигатель заводится всё хуже. Топливо начинает выходить из щелей, что приводит к сильному повышению его расхода. При неравномерной смене давления нарушается динамика движения, возникают всплески, машина дёргается при разгоне.

Можно ли отремонтировать вышедшую из строя деталь? В большинстве случаев нет, приходится полностью её менять. Ремонтные узлы почти всегда неразборные. Некоторые специалисты предлагают отремонтировать компонент, но делать это опасно. Лучше купить новый регулятор — благо, он стоит недорого.

Определение нарушений в работе РТД — не слишком сложная задача, с которой вполне можно справиться самостоятельно. Помните, что эту часть машины нужно периодически проверять. Вовремя обнаружив проблему, вы защитите важные компоненты авто от быстрого износа.