Какое давление при подачи топлива к форсункам

⏰Время чтения: 10 мин.

Рассмотрим такую интересную тему, как давление топлива в инжекторных автомобилях и его влияние на работу двигателя в разных режимах. Так что же такое давление топлива?

Не всё так просто, как кажется на первый взгляд!

Любая диагностика двигателя должна начинаться с грамотного замера давления топлива. Это аксиома.

Не буду голословно описывать влияние давления топлива на работу двигателя, думаю это и так понятно, а пойдём дальше к фактам и законам физики.

К системе подачи топлива относятся все те элементы, которые необходимы для перемещения топлива из топливного бака к форсункам.

Топливо забирается из бака электрическим топливным насосом и под избыточным давлением подаётся в топливную рампу. Рабочее давление и производительность топливного насоса подобраны таким образом, чтобы обеспечить надежную работу двигателя на всех режимах работы. Регулятор давления топлива обеспечивает отвод некоторого количества топлива назад в топливный бак, что позволяет поддерживать необходимое давление топлива для работы топливных форсунок.

В нашем с Вами мире существует два основных способа доставлять топливо из бензобака к инжекторному двигателю — рециркуляционного и тупикового типа (с обраткой и без обратки). На большинстве автомобилей применяется система топливоподачи рециркуляционного типа, а в меньшей степени используется система тупикового типа. Именно система тупикового типа служит на автомобилях Шевроле Лачетти, Nubira, Daewoo Gentra, Ravon Gentra, Chevrolet Klan, Авео и т.д.

А вообще, почти каждый автопроизводитель имеет в своём ряду модели как с системой рециркуляционного типа, так и с системой тупикового типа, будь-то Ваз или Mitsubishi.

Система рециркуляционного типа топливоподачи

1 — штуцер для проверки давления топлива, 2 — топливная рампа, 3 — крепление трубопровода, 4 — регулятор давления топлива, 5 — топливный модуль, 6 — топливный фильтр, 7 — возвратная магистраль, 8 — подающая магистраль, 9 — форсунки

В этой системе топливо из бака подаётся топливным насосом через фильтр к топливной рампе, а излишки через регулятор давления отводятся по возвратной магистрали обратно в бак. Регулятор поддерживает давление в пределах 2,8  — 3,2 бар (1 бар = 0,98692 атм.). Именно в пределах! Дальше это обсудим.

Система тупикового типа топливоподачи

1 — штуцер для проверки давления топлива, 2 — топливная рампа, 3 — форсунки, 4 — топливопровод, 5 — топливный бак, 6 — топливный насос, 7 — топливный фильтр

Как видно из рисунка, в системе тупикового типа топливоподачи нет обратной сливной магистрали. Казалось бы, на этом все различия закончились, но это не так. Эти две системы кардинально различаются по принципу работы. В том числе и по регулированию давления топлива. В данной системе регулятор давления установлен в топливном модуле внутри бензобака и поддерживает постоянное давление топлива, равное 4-ём барам. Без каких-либо пределов, а ровно 4 бара! Об этом дальше.

Регулятор давления топлива

Зачем регулировать давление топлива? Именно регулировать?

Забегая вперёд, скажу, что настоящий регулятор давления топлива устанавливается только в системах рециркуляционного типа! В системах тупикового типа, он хоть и называется регулятором, но на самом деле ничего не регулирует. Я бы его назвал ограничителем с обратным клапаном.

Ну пока разберёмся, зачем же всё-таки регулировать давление топлива.

Самое большое влияние регулирование давления топлива оказывает на работу двигателя в переходных режимах, особенно в момент нажатия педали газа и переходе с режима холостого хода в режим нагрузок. Некоторые скажут, что это и так понятно, мол, нагрузка возрастает и, соответственно, нужно больше топлива. Это утверждение верно только от части и никак не относится к регулированию давления топлива. Ведь можно влупить 4 атмосферы и форсункам хватит давления на любых режимах. Зачем же тогда регулировать? Давайте разберёмся.

Для правильного смесеобразования ЭБУ управляет временем открытия форсунок, но никак не количеством топлива. ЭБУ просто физически не может видеть этого количества. Из этого следует, что, как хочешь, но нужно сделать постоянную зависимость между временем открытия форсунки и количеством топлива, прошедшим через форсунку за это время. Другими словами, за одну миллисекунду всегда и при любых условиях через форсунку должно пройти одно и тоже количество топлива! А что этому мешает?

А мешает этому постоянно меняющееся давление во впускном коллекторе. Ведь форсунка подаёт топливо именно во впускной коллектор.

Все мы знаем, что на холостом ходу в коллекторе очень сильно падает давление — до 30 кПа. А нормальное атмосферное давление составляет 100 кПа. Иными словами, в коллекторе создаётся очень большое разрежение.

А теперь представим такую ситуацию. Двигатель работает на холостом ходу, ЭБУ открывает форсунку на 2 мс. Из-за того, что в коллекторе большое разрежение, то топливо из форсунки буквально высасывает! При нажатии на педаль газа, давление в коллекторе резко возрастает и топливо из форсунки уже не высасывает, а просто брызгает под давлением. Давление и время открытия форсунки, допустим, в обоих случаях одинаковое. Что же получается? А получается то, что на холостом ходу топливо из форсунки выходит под действием разрежения + давление в рампе, а при открытой дроссельной заслонке — только под давлением в рампе.

Очевидно, что при одном и том же времени открытия форсунки, на холостом ходу через неё пройдёт большее количество топлива, чем при открытой дроссельной заслонке. Это как открыть водопроводный кран на одну минуту, но в одном случае просто набирать воду в ведро, а во втором сделать это при помощи мощного насоса. Естественно, во втором случае воды мы наберём больше за одно и то же время. Думаю понятно.

Так вот, как это отразится на работе двигателя? При нажатии на педаль акселератора, двигателю необходимо больше топлива для развития мощности, а мы даём ему, наоборот, меньше и получается провал при нажатии педали газа!

Что же делать? Выход в том, что нужно регулировать давление топлива относительно давления во впускном коллекторе. То есть, разница между давлением во впускном коллекторе и топливной рампе должна быть всегда и при любых условиях постоянной! Регулятор давления топлива поддерживает постоянный перепад давления на форсунках (разницу между давлением топлива и разряжением во впускном коллекторе) при изменении разряжения во впускном коллекторе. В противном случае, если эта разница будет меняться, то при одном и том же времени открытия форсунки количество топлива будет изменяться, в соответствии с величиной разрежения во впускном коллекторе двигателя.

Как видно, давление топлива меняется, но всегда остаётся одинаковым по отношению к разрежению во впускном коллекторе! Другими словами, вместо стрелок можно представить форсунки и получается, что на них всегда одинаковый перепад давления.

Вот тут и играют роль пределы давления топлива 2,8  — 3,2 бар. Некоторые их путают с допустимыми пределами. И при измерении давления топлива, получая, допустим, 3,2 бара при работе двигателя на холостом ходу, считают, что улаживаются в допустимые «пределы». Хотя на холостом ходу должно быть 2,8 бар, при резком нажатии педали газа должно быть 3,2 бар, так как разрежение перестаёт действовать на форсунку и нужно это компенсировать увеличением давления.

Вот поэтому он и называется — регулятор давления топлива.

Внутреннее пространство регулятора давления топлива обычно разделено диафрагмой на две камеры: воздушную камеру с пружиной и топливную камеру. Топливо, подаваемое топливным насосом, поступает в топливную камеру регулятора давления. Под действием давления топлива на диафрагму, клапан перемещается вверх до тех пор, пока не наступит равновесие между давлением топлива с одной стороны и силой упругости пружины и давления воздуха во впускном коллекторе с другой стороны. Избыточное топливо возвращается в бак через клапан. Камера с пружиной соединяется вакуумным шлангом с впускным коллектором двигателя.

Как регулируется давление  в системах топливоподачи тупикового типа (без обратки)?

А никак. Здесь применено другое решение.

В топливном модуле внутри топливного бака находится обратный клапан с ограничителем давления до 4 бар

В пособиях по ремонту и авто литературе почему-то упускают этот факт, а чаще, вообще, пишут неправду, вводя в заблуждение автовладельцев. В системе тупикового типа давление всегда выше, чем в системах с рециркуляцией и у него нет «пределов» — оно всегда постоянно!

Зачем выше давление? В системах с рециркуляцией топливо перекачивается по кругу и бензин циркулирует постоянно, охлаждая топливную рампу. Если не будет охлаждения, тогда топливо в рампе может закипеть!

А как мы знаем из уроков физики, при повышении давления — у жидкостей повышается температура кипения. Вот для этого и повышают давление в системах топливоподачи «без обратки».

Поэтому, если в сервисе замерили давление топлива на Вашем автомобиле с системой тупикового типа и оно составило 3 атм., а Вам рассказывают, что давление в норме и топлива хватит, то уматывайте с этого сервиса, как можно быстрее.

Важно понимать, что такое давление необходимо не столько для достаточности топлива (двигатель и при 2,5 атм. будет работать), сколько для предотвращения его закипания! А если топливо закипит, то о нормальной работе двигателя можно забыть.

Какое давление топлива у Шевроле Лачетти

В литературе и на сайтах по ремонту Шевроле Лачетти указывается, что давление топлива в данном автомобиле составляет 2,8  — 3,2 бар. Я не знаю, как и чем они измеряют, а может и не измеряют вовсе, а перепечатывают друг у друга, но в моих измерениях на всех авто всегда норма — 4 бара и никак иначе.

Такое же давление топлива и на других авто с тупиковой системой топливоподачи, например, Шевроле Авео и многих других, включая ВАЗы с системой без обратки. И на разных режимах работы двигателя оно не изменяется!

А как же тогда быть с разрежением во впускном коллекторе и количеством топлива?

Для этих целей в прошивку электронного блока управления двигателем вводится дополнительный параметр — коррекция времени впрыска

Как только мы нажимаем на педаль газа и в коллекторе возрастает давление, ЭБУ мгновенно применяет коррекцию. В этот момент впрыск рассчитывается уже по формуле длительность впрыска + коррекция времени впрыска. В нашем примере это 2мс + 0,7мс = 2,7мс.

То есть, за счёт небольшого увеличения времени впрыска в этот момент, количество топлива через форсунку пройдёт одинаковое, что в режиме холостого хода, что во время нажатия педали газа.

Некоторые путают этот параметр и считают, что так ЭБУ добавляет топлива при разгоне. Это в корне не так. Коррекцией времени впрыска ЭБУ на самом деле не даёт уменьшится количеству топлива, проходящему через форсунку за 1мс из-за резкого повышения давления во впускном коллекторе!

Проблемы с давлением топлива

Представим, что топливный насос износился и не может создать давление в 4 бара или ограничитель давления прохудился и также не держит давление в 4 бара. Допустим, давление не поднимается выше 2,5 бар. В таблицах прошивки ЭБУ есть чёткий алгоритм действий, при каких условиях производить ту или иную коррекцию времени впрыска. Но ЭБУ не видит, что давление не 4 бара, а всего 2,5 и продолжает делать свою работу по вписанным в таблицы алгоритмам. А из-за пониженного давления в рампе через форсунки проходит меньшее количество топлива, чем положено. Соответственно, и во время коррекции времени впрыска, топлива будет проходить недостаточно за то время, которое даёт ЭБУ. Так мы получим провал во время нажатия педали газа.

Представим обратную ситуацию. Регулятор или ограничитель давления заклинили в открытом положении. Давление возросло и стало выше положенного. Это тоже не есть хорошо. Это приведёт к рывкам в переходных режимах, перерасходу топлива и, возможно, подтеканию форсунок

Как замерить давление топлива

Замерить давление топлива совсем не сложно. Те, кто не любит пачкать руки, может это сделать на проверенном СТО с адекватными специалистами.

А те, кто любит всё делать сам, может собрать устройство из обычного манометра и шлангов или купить специальный комплект для измерения давления топлива, давления масла и ещё много чего

В нём имеется много переходников под различные автомобили. Но под Шевроле Лачетти нет ни в одном комплекте. Почему? Потому что и здесь экономия на мелочах взяла верх. Сэкономили на регуляторе давления, сэкономили на датчике массового расхода воздуха, поставив более дешёвую систему на основе давления во впускном коллекторе, сэкономили и здесь, не установив копеечный штуцер с золотником для проверки давления топлива.

Поэтому, чтобы замерить давление топлива на Шевроле Лачетти и его же, но по-другому названных — Nubira III, Daewoo Gentra, Ravon Gentra, Chevrolet Klan и т.д., необходимо врезаться через тройник либо на входе в рампу

Либо в возвратную магистраль на топливном модуле под задним диваном

В качестве тройника можно использовать тройник топливной системы инжекторных ВАЗов

Сбрасываем давление топлива. Как это сделать подробно изложено в статье Замена топливного фильтра Шевроле

Снимаем топливопровод со штуцера топливного модуля.

На штуцер одеваем тройник. К центральному штуцеру тройника подключаем шланг от манометра, а к боковому штуцеру нужно подключить отключенный топливопровод возвратной магистрали.

Топливопровод просто так к боковому штуцеру не подключишь. Для этого нужен переходник. Его роль отлично играет штуцер от топливного фильтра. Его необходимо отрезать и шлангом соединить с боковым штуцером тройника

Получается что-то типа такого

1 — к манометру, 2 — возвратная топливная магистраль

Необходимо несколько раз включить/выключить зажигание, чтобы насос накачал необходимое давление и запустить двигатель. Давление должно быть 4 бара и не изменяться, чтобы Вы не делали с двигателем

Более подробно про замер давления топлива на Шевроле Лачетти изложено на странице Замер давления топлива. Там также подробно описан процесс изготовления устройства для измерения давления и замер производился возле рампы.

Также стоит отметить, что после остановки двигателя, давление не должно сразу падать. Это значит, что обратный клапан исправный. Если у Вас двигатель не всегда запускается с первого раза, тогда уделите обратному клапану особое внимание. Бывает такое, что после его замены, давление всё-равно не держит после остановки насоса. Всё дело в том, что в самом насосе также имеется свой обратный клапан и он тоже может выйти из строя. Поэтому перед заменой ограничителя давления стоит его проверить хотя бы насосом или компрессором

А на автомобилях с рециркуляцией и регулятором давления топлива, значения манометра должны изменятся с 2,8 бар на холостом ходу до 3,2 бара при нажатии на педаль газа или при снятии вакуумного шланга с регулятора давления. При остановке двигателя, давление также не должно сразу падать.

К слову, манометр можно купить в любом строительном магазине. Лучше брать со шкалой от 6-ти до 12- ти бар.

Вывод. Необходимо периодически контролировать давление топлива в рампе. Это позволит предотвратить возможные проблемы в работе двигателя на ранних стадиях.

А если у автомобиля уже есть признаки неисправности — провалы, потеря мощности, перерасход топлива и т.д., тогда первым делом необходимо произвести грамотное измерение давления топлива.

А учитывая небольшую себестоимость данного самодельного устройства, то считаю, что оно должно быть в гараже любого автолюбителя-самоделкина.

Вот моё видео на эту тему

Всем Мира и ровных дорог!!!

По теме: