Какую функцию выполняет датчик давления топлива

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.

Источник

Датчик давления топлива автомобиля

Датчик давления топлива (далее — ДДТ) неотъемлемая часть системы топливоподачи для бензиновых и дизельных моторов. В зависимости от конструкции системы в авто может устанавливаться два регулятора, для магистрали низкого и высокого давления.

Исправность регулятора напрямую влияет на качество работы двигателя, неисправный узел снижает моторесурс ДВС на 15 %, ресурс топливного насоса на 50 %.

Принцип работы и конструкция

Регулятор давления топлива (далее — РДТ) монтируется на рампе, для дизельных моторов с подачей топлива по системе COMMON RAIL, бензиновых ДВС местоположения датчика различно. Единственным остается принцип подключения ― патрубок от насоса или монтаж на топливную рейку. Если система предполагает рециркуляцию топлива, характерную для бензиновых инжекторных двигателей, регулятор устанавливается на рампе. Если система не предполагает сброса топлива из рампы, датчик монтируют сразу после топливного насоса.

Конструктивно РДТ состоит из металлической мембраны, которая прогибается под давлением топлива и настроена на определенный диапазон работы и электрической регулирующей части. Электроузел представлен четырьмя тензорезисторами, которые меняют сопротивление элемента в процессе механического воздействия топлива на мембрану.

На некоторых автомобиля присутствует два рдт, на магистралях и высокого и низкого давления. Перед тем, как проверить качество топливной смеси, проводится диагностика обеих деталей замером выходного напряжения. По электроимпульсу от датчиков регулировки ЭБУ формирует сигнал на открывание/закрывание топливного клапана.

Бензиновые и дизельные ДВС имеют одинаковое выходное напряжение на ДДТ около 1.3 В, но различаются параметры давления топлива, которое поступает на форсунки.

Признаки поломки датчика

Во всех авто после 2000 года выпуска РДТ интегрированы в блок управления двигателем и при любой неисправности на приборной доске загорится «Чек». Существуют старые дизельные моторы, которые комплектуются механическими регуляторами, диагностика элементов проводится планово или после появления сбоя в работе ДВС. Характерные симптомы неисправного датчика:

• Кроме сигнала «Check Engine» выходят следующие коды ошибок: Р0190-Р0194.
• Резкое снижение мощности ДВС, потеря тяги, часто определяется во время обгона, автомобиль не имеет мощности для динамичного ускорения даже до 120 км/ч.
• Перерасход топлива.
• Авто заводится плохо, независимо от того прогрет двигатель или нет.
• Для дизельных ДВС характерно появление провалов на высоких оборотах, когда мотор не реагирует на сброс скорости.

Основная опасность передвижения с поломанным датчиком ― насос начинает работать в аварийном режиме, это приводит к его быстрому износу.

Если после диагностики сканированием обнаружена ошибка Р1181 ― разгерметизация топливной рампы, в первую очередь необходимо проверить регулятор, ошибка может свидетельствовать об износе установочной прокладки.

Причины поломки регулятора находятся в его конструктивных особенностях. Это износ или разрыв мембраны или нарушение электроконтактной группы. Отдельно стоит неисправность проводки. Во время диагностики датчика проверяется состояние клемм соединения, качество кабеля. ДДТ не ремонтируют, элемент меняют на новый, подбирая регулятор под конкретную марку авто и тип топлива.

Средний срок службы датчика от 5 лет. Характерной особенностью детали считается то, что неисправность возникает не за 1 день. Разрыв, растяжение мембраны происходит медленно, в 80 % случаев водители отмечают, что при минимальном износе регулятора практически не было заметно нарушений в работе ДВС. Исключение ― обрыв проводов колодки.

После установки датчика необходимо провести прописку элемента в ЭБУ, чаще это касается не оригинальной запчасти, а аналога.

Как проверить датчик давления топлива

В зависимости от того какая система топливоподачи используется для авто существует три способа проверки датчика на работоспособность без демонтажа топливной рейки:

• механический способ для авто старого образца с резиновыми шлангами сброса топлива для бензиновых ДВС;
• мультиметром;
• манометром.

Демонтаж рейки и последующая диагностика регулятора более надежный способ проверить качество смеси, поскольку вместе с ДДТ проверяются все смежные узлы и проводка. Диагностику в большинстве вариантов проводят на СТО, поскольку потребуется использовать специальный стенд. Самостоятельная диагностика в гараже без демонтажа рейки требует наличия тестера и проводится за 15 минут.

Механическая диагностика регулятора старого образца

Для бензиновых ДВС в системе топливоотвода которых используется резиновый патрубок, датчик расположен на входе в насос. Проверка проводится только на непрогретом моторе.

• Завести двигатель.
• Запомнить характер его работы (неисправный датчик дает троение мотору).
• Пережать плоскогубцами на 1–3 секунды патрубок отвода топлива.

Если неисправность находится в регуляторе, двигатель восстановит свою работу, обороты становятся плавными, пропадают рывки. Если после того, как закрыт отводной патрубок, мотор продолжает работать некорректно, неисправность может находиться в забитых фильтрах, изношенных контактах, датчик при этом исправен.

Диагностика мультиметром

С помощью тестера проверяют работоспособность РДТ и качество питания от колодки. Проверка электросигнала на колодку проводится по шагам.

• Снять с датчика колодку.
• Перевести мультиметр в режим измерения напряжения.
• Установить черный вывод тестера на «минус», красный щуп присоединить к разъему колодки.

Если проход у электричества на датчик ничего не мешает, нет потери напряжения, на экране тестера высветится значение 5 В. Допустимое отклонение ±1 %.

Вторым этапом проверяется качество выходного сигнала от электрической части регулятора. Проверка сигнала от датчика по шагам.

Черный щуп от тестера присоединяется на минусовый вывод АКБ, красный щуп соединяется с сигнальный провод регулятора (чаще провод расположен в колодке посередине в красной оплетке).

Завести мотор, дать поработать 1 минуту на минимальных оборотах холостого хода. В таком режиме оборотов выходное напряжение на ДДТ должно оставаться минимальным 1.3 В.

При увеличении оборотов параметр напряжения от датчика должен увеличиваться до 5 В. Если узел неисправен, на самых высоких оборотах показания могут значительно отличаться как в большую (в 10 % случаев) так и в меньшую сторону. Это приводит к тому, что насос начинает нагнетать топливо и переходит на аварийный режим работы.

Проверка манометром

Для проверки датчика на работоспособность используют манометр, прибор для измерения давления в рампе и патрубках топливной системы, давления воздуха в шинах и прочее. Перед проверкой манометром необходимо отсоединить с системы вакуумный шланг и подключить прибор между штуцером и топливным патрубком.

Перед диагностикой необходимо уточнить значение давления для конкретного автомобиля по мануалу. Рабочее давление для бензиновых моторов колеблется в пределах 2.5–3 Атм. В процессе перегазовки давление опускается на 1–2 % от нормы, исправный клапан удерживает значение в рамках допустимого.

Датчики дизельных систем COMMON RAIL типа BOSCH

Производительные системы прямого впрыска топлива COMMON RAIL от Бош получили большую популярность благодаря эффективности, снижению расхода топлива и надежности. Существует три разновидности систем топливоподачи, каждая из которых оснащается ТНВД определенного класса и уровня:

• с регулировочным клапаном на рампе высокого давления;
• регулировка топлива на патрубке высокого давления при выходе на ТНВД;
• тип «двойной контроль», с двумя РДТ на магистралях высокого и низкого давления.

Точно определить, где находится регулятор, можно после изучения системы топливоподачи конкретного двигателя. Первичную диагностику рекомендуется проводить мультиметром. Оригинальны?