Функции и принцип работы регулятора давления топлива

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.

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.

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

Признаки неисправности РДТ

Механический регулятор – надежный элемент благодаря простоте конструкции. Но и он ломается. Неисправность РДТ проявляется рядом симптомов:

1. Затрудненный запуск мотора.
2. Нестабильность и «плаванье» оборотов.
3. Снижение мощностных и динамических показателей авто.
4. Самопроизвольная остановка агрегата на ХХ.
5. Рывки и дерганье авто при смене режима работы двигателя.

Такие же симптомы дают и неисправности других составляющих системы впрыска, что осложняет выявления причины некорректной работы силового агрегата

При этом автовладельцы при поиске проблемы даже не обращают внимание на РДТ, считая, что в нем ломаться нечему

Неисправности регулятора:

• снижение жесткости пружинки;
• подклинивание клапана (РДТ самопроизвольно и бессистемно функционирует);
• заклинивание клапана;
• засорение каналов;

Регулятор давления считается необслуживаемым, и при обнаружении неисправности его меняют.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Почему мотор набирает обороты,  но не тянет при движении?
• РХХ (регулятор холостого хода): что это такое и для чего он нужен?
• Как заменить регулятор холостого хода на ВАЗ 2108, 2109, 2114?

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.

Как проверить устройство на работоспособность

Для проверки производится замер давления в рампе. Она снабжена вентилем, к которому можно подключить тестовый манометр. Прибор покажет, укладывается значение в норму, или нет. А на конкретную вину регулятора укажет характер реакции показаний на открытие дроссельной заслонки и отключение магистрали обратки, для чего достаточно пережать или заглушить её гибкий шланг.

Снятие вакуумного шланга со штуцера РДТ также продемонстрирует адекватность реакции по давлению. Если двигатель работал на минимальных оборотах, то есть разрежение было высоким, то исчезновение вакуума должно вызвать рост давления в рампе. Если нет – регулятор работает неправильно.

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.

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.

Места установки

На автомобилях система впрыска оснащена отдельной магистралью слива излишков бензина, которая идет от топливной рампы к бензобаку ( рециркуляция топлива). В таких инжекторах регулятор устанавливается непосредственно на топливной рампе (или подсоединяется к ней), поэтому узел быстро «реагирует» на изменение условий функционирования двигателя и корректирует давление в рампе. В такой конструкции системы питания используется РДТ механического типа.

Существует еще один вариант инжектора – без рециркуляции бензина. В этой системе «обратка» вовсе отсутствует, а регулирование осуществляется на выходе их бензонасоса. Особенность такой системы — расположение регулятора – в баке или возле него. Здесь уже используется РДТ, работа которого управляется ЭБУ – блок управления посредством датчика, установленного в рампе, отслеживает нужные параметры и корректирует путем подачи сигналов на регулятор.

Системы питания с электронными регуляторами используются реже механических из-за сложной конструкции, а соответственно, и меньшей надежности.

Как работает регулятор топлива. Режим работы РДТ

Главный режим работы РДТ – холостой ход. Именно в этот момент разрежение топливной смеси достигает самой низкой точки, а давление в топливной рампе – самой высокой. Необходимо учитывать, что от степени разрежения топливной смеси внутри всасывающего коллектора напрямую зависит давление в рампе: чем ниже разрежение, тем выше давление. В процессе работы на холостом ходу показатели давления и разрежения достигают максимальных показателей. Значение максимального давления наносят на корпус РДТ, для осуществления контроля давления во время проведения диагностики системы подачи топлива.

Важный момент: в большинстве случаев выхода из строя РДТ не имеет смысла ремонтировать, его необходимо просто заменить на новый. Чтобы не допускать возникновения неисправностей, регулятор необходимо регулярно проверять и следить за давлением в топливной системе. Регулярные профилактические проверки помогут избежать поломок и сэкономить средства на покупку запчастей. Кроме того: вне зависимости от режима работы двигателя РДТ должен четко реагировать на все изменения в работе.