Давление топлива в дизельном двигателе: Система подачи топлива (контур низкого давления)

Содержание

Поступление топлива под низким давлением в дизельном двигателе

Система низкого давления

Система низкого давления в системе впрыска топлива с распределительным насосом включает в себя топливный бак, топливопроводы, топливный фильтр, топливоподающий лопастной насос, клапан управления давлением (2) и ограничитель перетока топлива (7).

Рис. 1. Приводной вал; 3. Эксцентрическое кольцо; 4. Упорное кольцо; 5. Привод регулятора; 6. Подводки (выступы) приводного вала; 8. Корпус насоса.

Топливоподающий лопастной насос втягивает топливо из топливного бака. Он подает приблизительно постоянный поток топлива за один оборот во внутреннюю часть ТНВД. Клапан управления давлением устанавливается для обеспечения того, чтобы определенное давление внутри ТНВД поддерживалось в зависимости от оборотов топливоподаюшего насоса. Пользуясь этим клапаном, возможно установить определенное давление для данного числа оборотов. Внутреннее давление насоса затем увеличивается пропорционально оборотам (другими словами, чем выше обороты насоса, тем выше внутреннее давление в насосе).

Некоторое количество топлива протекает через клапан регулировки давления и возвращается к подающей стороне. Некоторое количество топлива также протекает через ограничитель перетока и обратно в топливный бак, чтобы обеспечить охлаждение и самовентиляцию ТНВД. Клапан перетока может быть установлен вместо ограничителя перетока.

Конфигурация топливопровода

Для эффективной работы ТНВД необходимо, чтобы его система высокого давления постоянно обеспечивалась топливом под давлением и без пузырьков воздуха Обычно в случае легковых автомобилей и легких грузовиков разница по высоте между топливным баком и деталями системы впрыска незначительна. Более того, топливопроводы не слишком длинные и имеют соответствующие внутренние диаметры. В результате этого топливоподающий насос в ТНВД достаточен для вытягивания топлива из топливного бака и для создания нужного давления внутри ТНВД.

В таких случаях когда разница по высоте между топ-ливным баком и ТНВД велика, а ТНВД велик и (или) топливо-провод между баком и насоссм слишком длинный, необходимо установить дополнительный насос Это помогает преодолеть сопротивления в топливопроводе и в топливном фильтре.

В стационарных двигателях в основном используется подача топлива самотеком.

Топливный бак

Топливный бак должен быть из коррозионостойкого материала и не иметь утечек при двойном рабочем давлении и. в некоторых случаях, при 0,3 бар. Должно быть обеспечено своевременное открывание или предохранительные клапаны или принять побочные меры для обеспечение стравливания избыточного давления. Топливо не должно вытекать через крышку бака или через устройства компенсации давления. Это справедливо, когда автомобиль подвергается небольшим механическим воздействиям, например, при поворотах или при остановке или движение по пересеченной местности. Топливный бак и двигатель должны быть отделены друг от друга настолько, чтобы в случае аварии не было опасности возгорания. Более того, для автомобилей с открытым кузовом, тракторов и автобусов нужно учитывать специальные правила, касающиеся высоты топливного бака и его защиты.

Топливопроводы

Как альтернатива стальным трубкам, для топливопроводов низкого давления могут быть использованы огнеустойчивые армированные сталью гибкие трубки.

Они должны проходить так, чтобы обеспечить невозможность их механического повреждения, а топливо, которое сконденсировалось или испарилось не должно иметь возможности скопления или воспламенения.

Топливный фильтр

Система (контур) высокого давления ТНВД и форсунки изготавливаются с точностью в несколько тысячных долей миллиметра. Это означает, что загрязнения в топливе могут привести к поломкам. Неэффективная фильтрация может стать причиной повреждения деталей ТНВД, нагнетательных клапанов и форсунок. Это значит, что топливный фильтр, специально отвечающий требованиям системы впрыска, чрезвычайно важен для надежной и длительной работы системы впрыска топлива. Топливо может содержать воду в связанной форме (эмульсия) или в свободном виде (конденсация из-за изменения температуры). Если вода попадет в ТНВД, то могут образоваться коррозионные повреждения. В связи с этим распределительные насосы должны быть оснащены топливным фильтром с водосборником, из которого вода должна регулярно сливаться. Возрастающая популярность дизельных двигателей в легковых автомобилях привела к необходимости создания автоматических устройств контроля наличия воды и индикаций с помощью контрольной лампы необходимости слива воды.

Топливоподающий лопастной насос

Рис. Топливоподающий лопастной насос: 1 — вход; 2 — выход

Лопастной насос расположен вокруг приводного вала ТНВД. Его рабочий диск концентричен с валом и соединен с ним шпонкой и вращается внутри эксцентричного кольца, укрепленного в корпусе насоса.

Когда приводной вал вращается, центробежная сила прижимает четыре лопасти диска наружу к внутренней части эксцентричного кольца. Топливо между внутренними сторонами лопастей и диском служит для опоры наружного перемещения лопастей. Топливо проходит через канал поступления и выемку в форме почки в корпусе насоса и заполняет пространство, образуемое рабочим диском, лопастью и внутренней стороной эксцентричного кольца. Вращательное движение приводит к тому, что топливо между соседними лопастями нагнетается в верхнюю (выходную) выемку в форме почки и через канал во внутреннюю часть ТНВД.

В то же самое время некоторое количество топлива протекает через второй канал к клапану управления давлением.

Клапан управления давлением

Рис. Клапан управления давлением

Клапан управления давлением соединяется через канал с верхней (выходной) выемкой почки и крепится в промежуточной области топливоподающего насоса. Это подпружиненный цилиндрический клапан, с помощью которого внутреннее давление в ТНВД может изменяться в зависимости от количества подаваемого топлива. Если давление топлива возрастет выше заданного значения, то сердечник клапана открывает возвратный канал так, что топливо может протекать обратно к впускной стороне топливоподающего насоса. Если давление топлива слишком низкое, то возвратный канал закрывается пружиной. Начальное усилие пружины может быть отрегулировано для установки давления открывания клапана.

Ограничитель перетока

Рис. Ограничитель перетока

Ограничитель перетока вкручен в крышку регулятора ТНВД и соединяется с внутренней частью ТНВД. Он позволяет изменяемому количеству топлива возвращаться в топливный бак через узкий канал. Для этого топлива ограничитель соответствует сопротивлению потока, которое помогает в поддержании давления внутри ТНВД. Так как точно определенное давление внутри ТНВД необходимо в зависимости от оборотов насоса, то ограничитель перетока и клапан управления потоком точно подбираются друг к другу.

Датчик давления топлива в рампе: где находится, как проверить

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.

Выходное напряжение датчика, В Давление для дизеля, Бар Давление бензина, Бар
1.3 45–59 45–59
4.5 2200–2500 200

Где купить

Запчасти и другие изделия для автомобиля легко доступны для приобретения в автомагазинах вашего города. Но существует другой метод, который недавно получил ещё и значительные улучшения. Долго ждать посылку из Китая больше не требуется: в интернет-магазине АлиЭкспресс появилась возможность отгрузки с перевалочных складов, расположенных в различных странах. Например, при заказе вы можете указать опцию «Доставка из Российской Федерации».

Переходите по ссылкам и выбирайте:

 

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. Оригинальные датчики Бош для COMMON RAIL имеют срок эксплуатации от 10 лет, выходят из строя в последнюю очередь, поэтому при любых нарушениях в режиме работы дизельного мотора диагностику начинают с проверки форсунок, ТНВД, качества дизеля.

Самостоятельно поменять РДТ можно за 15 минут в гараже, процедура достаточно простая. Но чтобы менять элемент необходимо полностью удостовериться, что некорректная работа ДВС связана с выходом из строя регулятора.

Видео по теме

Хорошая реклама

 

Характеристика давления впрыска - MirMarine

С точки зрения идеального процесса распыливания желательно, чтобы давление перед распылителем в процессе всего впрыска оставалось постоянным или имело максимум в начале впрыска, когда в цилиндр вводятся первые порции топлива, обеспечивающие самовоспламенение. Однако в реальных процессах давление, при котором топливо впрыскивается в цилиндр через форсунку, не является постоянным, и характер его изменения, как правило, далек от идеала.

Характер изменения давления перед распылителем в значительной степени зависит от типа топливной системы, режима работы двигателя, состояния элементов топливной аппаратуры и ряда других факторов. На рисунке 5.17 представлены зависимости изменения давления перед распылителем по углу поворота, называемые характеристиками давления впрыска для трех основных типов топливных систем, используемых в современных СДВС.

Наиболее стабильное давление в течение всего впрыска обеспечивает аккумуляторная система малооборотного дизеля серии RT-flex фирмы Wärtsilä. Наличие большого объема аккумулирующего пространства позволяет на протяжении всего впрыска поддерживать давление на постоянном, достаточно высоком уровне в независимости от режима работы двигателя.

Стабильный впрыск обеспечивает система подачи топлива с гидравлическим электроуправляемым приводом ТНВД, используемая на двигателях серии ME фирмы MAN. Наличие гидравлического привода позволяет получить закон подачи топлива в камеру сгорания, практически независящий от частоты вращения двигателя.

У дизелей серии MC этой же фирмы, оборудованных системой впрыска с механическим приводом, при снижении частоты вращения отмечается снижение давления впрыска, пропорциональное уменьшению скорости плунжера.

Параметры топливоподачи, определяющие характер протекания процесса впрыска, делят на статические (геометрические) и динамические.

Статические параметры характеризуют процесс топливоподачи насосом высокого давления, динамические — форсункой. Эти параметры характеризуют топливоподачу с качественной стороны, они показывают, как располагаются фазы впрыска топлива относительно ВМТ поршня и определяют начало, конец и продолжительность подачи топлива насосом (φнпн, φкпн, φн) и форсункой (φнпф, φкпф, φф). Эти данные являются основой для анализа процессов сгорания, экономических и динамических показателей рабочего процесса двигателя.

Взаимное влияние статических и динамических фаз топливоподачи показано на рисунке 5.18. На нем видно, что динамические фазы сдвинуты по отношению к статическим в сторону вращения коленчатого вала. Основная причина такого смещения фаз — упругость топлива, заполняющего линию высокого давления.

Схематично представленные на рисунке 5.18 кривые изменения давлений в полости топливного насоса (Pн) и перед распылителем форсунки (Pф) характерны для систем непосредственного действия с нагнетательным клапаном, установленным в насосе. Кроме кривых давления на диаграмме представлены график подъема иглы форсунки и круговая диаграмма процесса топливоподачи.

До начала подачи рабочая полость насоса заполняется топливом под давлением Pнпн, создаваемым подкачивающим насосом. После перекрытия верхней кромкой плунжера наполнительного отверстия наблюдается резкое увеличение давления Pн, что свидетельствует о начале активного хода плунжера (φнпн). Угловой промежуток между началом подачи топлива насосом и ВМТ двигателя определяет угол опережения подачи по насосу (φопн).

Установленный в ТНВД нагнетательный клапан открывается, когда давление Pн возрастает до остаточного давления Pост, поддерживаемого в линии нагнетания между впрысками. До этого момента система нагнетания перекрыта с одной стороны иглой форсунки, с другой — нагнетательным клапаном насоса.

После открытия нагнетательного клапана рост давления будет происходить по всей линии нагнетания. Волна давления, создаваемая плунжером, движется к форсунке и, достигая ее, приводит к увеличению давления перед форсункой Pф. При достижении Pф давления начала подачи форсунки Pнпф, величина которого определяется предварительным затягом пружины игольчатого клапана, игла поднимается, пропуская топливо в сопловый наконечник.

Момент появления струи топлива из сопловых отверстий распылителя форсунки, отнесенный к положению коленчатого вала двигателя, называется углом начала впрыска. Начало впрыска, отнесенное к положению поршня в ВМТ, называется углом опережения подачи топлива (φоп). Если впрыск осуществляется до прихода поршня в ВМТ, угол опережения имеет положительное значение, если после — отрицательное.

Запаздывание начала подачи форсунки относительно начала подачи насоса определяется в основном временем, необходимым на увеличение давления топлива в системе нагнетания от давления подкачки (Pпод = Pнпн) до давления начала подачи форсунки (Pнпф). Поэтому чем больше объем системы, меньше остаточное давление Pост и сильнее затяг пружины, тем больше угол запаздывания подачи форсункой φзп. Угловой промежуток между началом подачи форсункой и ВМТ двигателя называется динамическим углом опережения подачи по форсунке (φуоп).

Как видно из рисунка 5.18, в момент открытия форсунки на кривой Pф отмечается характерный провал, связанный с тем, что при поднятии иглы происходит увеличение объема подыголочного пространства. После постановки иглы на упор увеличение подыголочного пространства прекращается и Pост давления продолжается. Характерный провал присутствует и на диаграммах, приведенных на рисунке 5.17.

Совпадение отсечной кромки с разгрузочным отверстием (или открытие отсечного клапана) сопровождается резким падением давления Pн. Нагнетательный клапан садится, и топливо под действием перепада давлений быстро перепускается в полость низкого давления. Этот момент соответствует концу подачи насоса (φкпн). Угловой промежуток между началом и концом подачи называется продолжительностью подачи насоса φппн.

Через некоторое время волна падения давления Pн от насоса доходит до форсунки и дальнейший впрыск происходит только за счет расширения топлива, отчего давление Pф падает. Когда оно упадет до уровня давления Pкпф, игла распылителя садится на седло (φкпф). Угловой промежуток между началом и концом подачи топлива форсункой называется продолжительностью подачи форсунки φппф.

Из рисунка 5.18 видно, что давление Pф к концу подачи топлива форсункой меньше, чем в момент начала подачи. Это явление называется дифференциальным эффектом иглы. Объясняется оно тем, что в момент открытия форсунки давление в полости распылителя действует только на часть торцевой поверхности игольчатого клапана, не прижатую к седлу, создавая меньшую силу, чем когда игла открыта и давление действует на всю ее торцевую поверхность.

При регулировании ТНВД по началу подачи с уменьшением нагрузки двигателя фаза подачи насосом все больше сдвигается на участок снижения скорости плунжера. Это приводит к нарушению баланса между подачами насоса и форсунки. При снижении оборотов на малых ходах подача насоса становится настолько вялой, что игла форсунки садится на место раньше, чем закончится активный ход плунжера. Именно по этой причине такой способ регулирования в чистом виде на судовых дизелях практически не применяется.

При регулировании ТНВД по концу подачи, в момент отсечки, давление резко падает и через еще поднятый нагнетательный клапан, расположенный в насосе, формируется обратный поток топлива. Закрытие клапана сопровождается гидравлическим ударом, от которого возникают волны давления, идущие к форсунке. За счет энергии этих волн игла форсунки может продолжать стоять на упоре, затягивая впрыск тем дольше, чем больше цикловая подача. В случае, когда к моменту прихода волны игольчатый клапан уже закрылся, волна может открыть его повторно. Если давление во фронте волны превысит давление открытия форсунки, произойдет подвпрыск.

Из рисунка 5.18 видно, что по мере подъема плунжера давление перед распылителем сначала возрастает от давления начала подачи форсункой Pнпф до некоторого максимума Pmaxф , а затем падает до давления конца подачи форсункой Pкпф.

Учитывая переменный характер давления в системе, под термином давление впрыска принято подразумевать максимальное давление перед распылителем: Pвпр = Pmaxф . Именно уровень Pmaxф определяет гидравлические нагрузки на элементы линий высокого давления и места их соединений, т. е. в конечном счете надежность работы топливной аппаратуры.

На протяжении последних лет наблюдается устойчивая тенденция повышения давления впрыска с целью сокращения периода впрыскивания и улучшения качества распыливания топлива, что в конечном счете обеспечивает повышение экономичности дизелей. У современных судовых дизелей давление впрыска лежит в пределах 60...200 МПа, а в некоторых случаях может доходить до 250 МПа.

Продолжительность впрыска определяется моментами подъема и посадки иглы форсунки (линия h, рис 5.18). У судовых дизелей она составляет φф = 20...40° ПКВ.

Как было показано выше (формула (5.12)), характер изменения давления впрыска зависит от конструктивных и эксплуатационных параметров элементов системы топливоподачи, от режима их работы и физических свойств топлива.

К конструктивным параметрам в первую очередь относится скорость подъема плунжера c = dhп/dφ, которая для систем с гидравлическим приводом зависит от скорости поступления управляющего масла в полость гидравлического цилиндра, а для систем с механическим приводом — от профиля кулачковой шайбы топливного насоса.

При механическом приводе ТНВД выбор профиля топливного кулачка осуществляется на основе расчетов основных геометрических размеров топливной аппаратуры и кинематической характеристики плунжера топливного насоса (средней скорости плунжера cm на участке геометрического полезного хода плунжера).

К числу основных относятся параметры, обеспечивающие заданные характеристики впрыска топлива по продолжительности подачи: геометрические размеры рабочего профиля топливного кулачка, угол подъема и величина полного подъема профиля.

В судовых дизелях наиболее часто используются профили топливных кулачков, определяющие трапецеидальный и треугольный или близкие к ним законы изменения скорости плунжера в зависимости от угла поворота кулачкового вала (рис. 5.19).

Первый из указанных профилей (рис. 5.19а) характеризуется неизменной скоростью плунжера в процессе впрыска топлива, что создает определенные удобства при регулировании топливной аппаратуры на двигателе по опережению впрыска. Второй (рис. 5.19б) позволяет получить наибольшую среднюю скорость плунжера на участке его активного хода и в максимальной степени использовать заданный полный подъем профиля топливного кулачка.

Достаточно часты случаи, когда в качестве рабочей используется только участок восходящей ветви скорости (рис. 5.19в).

Средние скорости плунжеров для профилей топливных кулачков с треугольным законом изменения скорости при прочих равных условиях на 6...12% выше.

Допустимое ускорение плунжера обычно лежит в пределах 200...400 м/с2, а в отдельных случаях оно может достигать величины 500 м/с2 и более.

Величина ускорения является исходной для выбора плунжерной пружины, которая должна обеспечивать постоянный контакт ролика толкателя с профилем топливного кулачка.

На практике достаточно часто для обеспечения заданных параметров впрыска применяют несимметричные законы изменения скорости плунжера, при которых наибольшая скорость достигается на участке, когда подъем плунжера осуществляется средним, наиболее крутым участком профиля кулачковой шайбы. В этот период давление впрыска достигает своего максимума, обеспечивая высокое качество распыливания.

На рисунке 5.20 приведены диаграммы скорости и перемещения плунжера ТНВД для случая, когда период подачи топлива насосом (геометрический период подачи) φ2 приходится на участок высоких значений скорости плунжера c. Отсечка при высокой скорости плунжера в конце подачи обеспечивает резкое падение давления впрыска и резкую посадку иглы форсунки. Период впрыска при низких значениях Pф перед посадкой иглы непродолжителен.

При эксплуатации дизелей для настройки топливной аппаратуры непосредственного действия с механическим приводом используют статические фазы топливоподачи насоса, которые еще называют геометрическими. Эти фазы доступны для контроля и регулирования без применения специальной аппаратуры. Чтобы обеспечить заданные действительные фазы впрыска топлива форсункой, необходимо установить такие геометрические фазы подачи топлива, которые учитывали бы гидродинамические свойства системы топливоподачи. Для удобства анализа процесс топливоподачи разбивают на отдельные периоды. Исходя из сказанного выше, таких периодов можно выделить три (рис. 5.18):

  • 1) период задержки впрыска (φзп)— угловой промежуток между началом подачи насосом и началом подачи форсункой, обусловленный сжимаемостью топлива, упругостью нагнетательного трубопровода, конечной скоростью распространения волны давления в нем, остаточным давлением в трубопроводе pост и давлением открытия иглы Pнпф. По опытным данным, у судовых малооборотных дизелей продолжительность периода составляет 2...19° ПКВ;
  • 2) период активного впрыска — угловой промежуток между началом подачи форсункой (φнпф) до конца подачи насосом (φкпн), в течение которого в цилиндр впрыскивается основная часть цикловой порции топлива. Продолжительность его зависит от нагрузки дизеля. Характер изменения давления в течение периода активного впрыска в значительной степени зависит от скорости подъема плунжера ТНВД;
  • 3) период свободного истечения — угловой промежуток от конца подачи насосом (φкпн) и до конца подачи форсункой (φкпф). Процесс впрыска происходит за счет энергии сжатого топлива и упругости нагнетательного трубопровода. Впрыск топлива происходит при постепенно снижающемся давлении Pф, что обусловливает ухудшение качества распыливания. Топливо в этот период впрыскивается уже на линии расширения в цилиндре, что приводит к увеличению продолжительности догорания топлива и снижению экономичности дизеля.

Похожие статьи

Давление бензина

ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА В РАМПЕ

Давление топлива в рампе напрямую влияет на количество подаваемого в цилиндры топлива. Поэтому отклонение от номинальных значений приведет к переобогащению либо переобеднению топливовоздушной смеси. Из статьи вы узнаете, как самостоятельно изготовить прибор и измерить давление в топливной рейке инжекторного двигателя. Полученные значения позволят оценить производительность бензонасоса, исправность РДТ.

ПРИЧИНЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

  • После простоя двигатель для запуска нужно долго вращать стартером. Явный признак того, что при прокрутке в рампе слишком низкое давление топлива.
  • Двигатель не запускается, но бензонасос в баке включается. Причина может быть в падении производительности насоса, вследствие чего в рампе не создается достаточное давление для запуска двигателя.
  • Автомобиль троит на холостом ходу по причине слишком богатой либо бедной смеси. В таком случае, скорее всего, на приборной панели загорится Check Engine.

В процессе диагностики не стоит делать поспешных выводов, так как слишком бедная или богатая смесь может быть вызвана неисправностью форсунок, ДМРВ, ДТОЖ, РХХ, лямбда-зонда либо подсосом воздуха во впускной коллектор/выхлопную систему.

  • Двигатель не развивает обороты, глохнет при резком нажатии на газ, автомобиль дергается при разгоне.
  • После прогрева автомобиль теряет мощность, глохнет. Скорее всего, отклонение в топливной системе от номинальных значений связано с перегревом бензонасоса.

ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЯ

Чтобы понять цель измерения давления топлива в рампе, достаточно знать принцип дозирования порции топлива на двигателях с инжекторной системой впрыска. Количество бензина, подающегося в цилиндры, регулируется продолжительность открытия форсунок. Время открытия рассчитывается ЭБУ исходя из значений в каждой режимной точке двигателя (нагрузка, количество поступившего воздуха и прочие параметры).

Соответственно, если давление в топливной рампе будет в два раза ниже необходимого, то за равное время открытия форсунок в цилиндры попадет в два раза меньше топлива.

Топливная рампа представляет собой лишь накопитель бензина. Поэтому измерение давления в первую очередь используется при диагностике бензонасоса и проверке регулятора давления топлива. РДТ предназначен для поддержания постоянного давления в рампе. Он может быть установлен в баке (система питания без обратки) либо вмонтирован в топливную рампу (излишки бензина поступают в бак через шланг обратного слива).

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАНОМЕТРА ДЛЯ ПРОВЕРКИ СВОИМИ РУКАМИ

Устройство прибора для измерения давления в топливной системе:

  1. механический манометр с измерительной шкалы до 6 кгс/см2. Для экспресс-измерений подойдет даже манометр для проверки давления в шинах;
  2. шланг с подходящим внутренним диаметром и переходники для соединения шлангов и подключения к штуцерам топливных магистралей. Необходимые детали можно купить в магазинах с комплектующими для холодильного оборудования. Учтите, что в конструкции топливных магистралей современных авто используются специфические быстросъемные фиксаторы.

Тип прибора для измерения будет зависеть от особенностей устройства топливной магистрали конкретного автомобиля. К примеру, в топливную рампу (система питания с обраткой) на автомобилях ВАЗ штатно вмонтирован штуцер, через который можно произвести измерение. Чтобы проверить давление в топливной рампе, достаточно выкрутить золотник, а шланг, подключенный к манометру, закрепить на штуцере с помощью хомута и ФУМ-ленты.

В продаже можно найти готовые наборы для измерения давления топлива в рампе. В комплекте с манометром будет набор фитингов для подключения к наиболее распространенным типам систем подачи топлива. Перед покупкой прибора обязательно уточните наличие в комплекте переходника, подходящего для измерения давление в рейке вашего автомобиля.

КАК ИЗМЕРИТЬ?

  • Сбросьте остаточное давление в топливной магистрали. Вытащите предохранитель бензонасоса, запустите двигатель и дождитесь, когда он заглохнет. Если этого не сделать, в момент отсоединения штатных шлангов бензин разбрызгается по моторному отсеку. Чтобы не повышать уровень пожароопасности, укройте место отсоединения шланга ветошью, которая впитает бензин.
  • Подключите прибор для измерения давления в разрыв штатной магистрали.
  • Включите зажигание. Стрелка манометра должна стремительно подняться и остановиться в диапазоне 2,8-4 Атм.
  • Выключите зажигание. Если после выключения давления сразу же падает, неисправен РДТ либо клапан обратного слива топлива бензонасоса.
  • Запустите двигатель. Давление в рейке должно поддерживаться на заданном уровне во всех режимах работы мотора. Если автомобиль дергается, теряет мощность, троит и глохнет на горячую, перед измерением дайте двигателю прогреться. Если в момент проявления симптомов наблюдается падение давления, значит, причина действительно в системе питания.

КАКОЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ДАВЛЕНИЕ В ТОПЛИВНОЙ РЕЙКЕ?

В отличие от ДВС цикла Дизеля с системой впрыск Common Rail, в топливной рампе бензинового двигателя с распределительным впрыском на клапаны давление редко превышает 5 Атм. Исправный топливный насос способен выдать до 7 Атм., но РДТ будет сбрасывать излишек бензина обратно в бак.

Не существует единого нормального значения давления, подходящего для всех видов систем питания. Поэтому перед проверкой стоит обязательно обратиться к руководству по ремонту и эксплуатации вашего авто.

О чем может свидетельствовать слишком низкое давление топлива в рейке?

  • Необходима замена бензонасоса. На автомобилях ВАЗ с системой питания без обратки есть возможность измерить давление до РДТ. Поэтому при проверке можно исключить вероятность неисправности регулятора. Также насос можно проверить после снятия. Достаточно подключить прибор к выходному штуцеру, поместить корпус в резервуар с бензином, после чего подать на насос питание от АКБ.
  • Засоренный фильтр тонкой очистки топлива либо сеточка бензоприемника в баке. В зимнее время существует риск замерзания воды в топливном баке. Из-за снижения пропускной способности фильтрующего элемента после включения зажигания давление будет нарастать медленно. В некоторых вариантах конструкции невозможно отдельно заменить топливный фильтр грубой очистки, поэтому придется менять модуль бензонасоса в сборе.

  • Негерметичность в местах подключения топливных шлангов. Вы легко заметите лужи бензина под автомобиль, но если негерметичность в модуле бензонасоса, то топливо будет сливаться в бак.

Если после выключения зажигания стрелка манометра начинает быстро опускаться, система негерметична. Чаще всего причина в неисправном регуляторе давления, который после остановки двигателя должен предотвращать быстрый слив бензина в бак. Также к быстрому падению приводят негерметичные форсунки, которые начинают перепускать топливо в цилиндры, и неисправный клапан обратного слива топлива бензонасоса.

 

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Рекомендуем прочитать:

Руководство по испытанию давления дизельного топлива 6.5 л GM и поиску неисправностей топливной системы

Руководство по поиску и устранению неисправностей дизельной топливной системы 6.5 л GM

Дизельная топливная система 6,5 л

Топливная система 6,5-литрового дизельного двигателя GM проста и понятна. Топливный насос низкого давления (подъемный насос), установленный на балке рамы со стороны водителя, всасывает топливо из бака, проталкивает его через корпус топливного фильтра и затем в топливный насос. ТНВД, управление которым может быть полностью механическим или электронным, в зависимости от года выпуска, обеспечивает подачу топлива под высоким давлением к каждому отдельному инжектору в то время, когда требуется событие впрыска.

В топливной системе есть 3 фильтра - натяжной «носок» на входе передающего устройства в бак (передающий блок включает поплавок / переключатель для указателя уровня топлива, выходную линию для подъемного насоса и возвратную линию), первичный топливный фильтр, расположенный в системе управления топливными фильтрами («FFM», торговая марка корпуса топливного фильтра Stanadyne на этих двигателях), и, наконец, небольшой пластиковый фильтр (номер детали 29244 Stanadyne / Clarcor), который является последней линией защиты в сохранении попадание крупных частиц / мусора в топливный насос высокого давления в случае выхода из строя топливного фильтра.Как сетчатый фильтр в баке, так и первичный топливный фильтр могут вызвать серьезные проблемы с давлением топлива, когда они забиваются. Сетчатый фильтр в FFM засорится только в случае выхода из строя / выхода из строя самого топливного фильтра. Все 3 фильтра / сетчатых фильтра должны быть в хорошем, чистом состоянии для максимальной экономии топлива и быстрого запуска и плавной работы двигателя.

Дизель 6.5 может работать и будет работать со слабым или даже неисправным подъемным насосом. В результате топливный насос не обязательно должен быть первым подозреваемым при диагностике отсутствия запуска.Признак неисправности подъемного насоса (или слабого насоса) - это раскачивание или рывки под нагрузкой (обычно ускорение), что указывает на то, что топливный насос испытывает нехватку топлива. Следующие шаги помогут устранить все проблемы с дизельной топливной системой 6,5 л и сузить круг причин. Процедуры немного отличаются для двигателей до 1996 года и 1996+ модельных годов, в первую очередь потому, что двигатели до 1996 года должны иметь давление масла, чтобы подъемный насос мог получить мощность. Двигатели 1996 года и более новые модели начинают работать с подъемным насосом, как только ключ повернут в положение «работа» (т.е.е. запускается предварительный нагрев свечи накаливания).

Диагностика дизельного топливного насоса 6,5 л

Если при запуске двигателя появляется заметный дым (белый или черный), маловероятно, что у вас возникнет проблема, связанная с подъемным насосом. Если это проблема, связанная с топливной системой, скорее всего, это низкое давление топлива от ТНВД (но, очевидно, большой поток топлива к IP) или одна или несколько неисправных топливных форсунок. Белый дым обычно указывает на проблему, связанную со свечами накаливания.См. Руководство по поиску и устранению неисправностей системы свечей накаливания для дизельных двигателей 6,2 л и 6,5 л.

1) Двигатель заведется?

Да - перейдите к шагу 2.

- переходите к шагу 4. Если разъем топливного насоса (со стороны шасси) имеет 12 вольт, убедитесь, что топливный насос не работает, подключив его напрямую к источнику питания 12 вольт (черный провод к заземлению, коричневый провод к 12v +). Маловероятно, что проблема с топливным насосом, даже если он вышел из строя, подозревают PMD (двигатель должен работать с отказавшим подъемным насосом, может попытаться выпустить воздух из топливной системы).

2) Выполните проверку давления топлива (процедуры описаны внизу страницы). Было ли давление топлива в пределах нормы (3-7 фунтов на квадратный дюйм) на холостом ходу?

Да - Если давление топлива в пределах спецификации, но двигатель глохнет, работает грубо или с трудом запускается, то проблема, вероятно, в другой части топливной системы (подозреваемый ТНВД). Если нет условия запуска или нет запуска / жесткого запуска только при ГОРЯЧИМ двигателе, вероятно, основной причиной является FSD / PMD. В процессе устранения проблема не в топливном насосе или каких-либо ограничениях топливного фильтра / линии.

Нет - перейти к шагу 2.

3) Давление топлива на холостом ходу составляло 0 фунтов на кв. Дюйм?

Да - Подсоедините отрезок топливопровода к отверстию для удаления / испытания топлива на корпусе термостата. Другой конец шланга поместите в емкость, подходящую для сбора топлива. При работающем двигателе откройте кран для выпуска топлива - двигатель должен глохнуть / глохнуть и не должно быть потока топлива. Переходите к шагу 3. Если у вас есть поток топлива, у вас должно быть давление топлива, даже если оно низкое; вернитесь к шагу 2.

Нет - Если в двигателе было низкое давление топлива, перейдите к шагу 4.

4) Убедитесь, что топливный насос получает питание. Отсоедините разъем топливного насоса и проверьте разъем жгута проводов шасси мультиметром / вольтметром. Проверните двигатель (двигатели 1995 года и более поздние версии) или переведите ключ в положение «работа» (двигатели 1996+). Разъем жгута должен показывать 12 вольт (номинальное). Было ли напряжение на разъеме топливного насоса?

Да - Если подъемный насос получает питание, но не создает давление, он, безусловно, неисправен.Замените топливный насос, затем повторите эти процедуры, чтобы убедиться в отсутствии проблем, связанных с топливной системой. Вы также можете убедиться, что топливный насос не работает, подключив его напрямую к источнику питания 12 В (черный провод на массу, коричневый провод на 12 В +)

- Реле давления масла (применимо только к двигателям 1995 года и более поздних версий), вероятно, вышло из строя. Это очень часто и объясняет, почему подъемный насос не получает питание. Дополнительными причинами могут быть неисправность предохранителя / реле или повреждение провода (особенно на моделях 1996+).Замените OPS и перейдите к шагу 2, чтобы убедиться, что проблема решена.

5) Проверьте состояние топливного фильтра. Он был темно-коричневого / черного цвета или выглядел грязным иным образом?

Да - Замените топливный фильтр и повторите шаг 2. Если давление топлива в пределах нормы после замены топливного фильтра, это ограничивало поток топлива. Если давление топлива не улучшается, оставшимися подозрениями являются слабый топливный насос, засоренный сетчатый фильтр передающего блока в баке или другое ограничение в топливной линии.Рекомендуем заменить топливный насос и еще раз проверить давление. Если проблема не устранена, опустите и очистите топливный бак, замените сетчатый фильтр (носок) передающего устройства и продуйте топливопроводы сжатым воздухом.

- Подъемный насос, вероятно, слабый, и это не создает полное давление. Рекомендуем заменить топливный насос и повторить проверку давления топлива. Если проблема не устранена, опустите и очистите топливный бак, замените сетчатый фильтр (носок) передающего устройства и продуйте топливопроводы сжатым воздухом.

Как проверить давление топлива на дизельном двигателе GM 6,5 л

Щелкните любой эскиз, чтобы просмотреть полноразмерное изображение с высоким разрешением и деталями

• Найдите сливной / спускной клапан с Т-образной рукояткой, расположенный непосредственно за корпусом термостата. К клапану должен быть прикреплен на заводе отрезок шланга, который обычно заправляется в долину двигателя. Если шланга нет, присоедините отрезок топливопровода 1/4 дюйма.

• Поместите конец шланга в контейнер для безопасного топлива и запустите двигатель.Откройте дренажный / спускной клапан на ~ 1/4 оборота (клапан не нужно открывать полностью, и при открытии больше, чем необходимо, существует вероятность утечки).

• Если двигатель глохнет, необходимо заменить подъемный насос. Если двигатель продолжает работать и в контейнер не перекачивается топливо, вероятно, есть ограничение в топливопроводе или подъемный насос слабый. Если двигатель продолжает работать и из шланга выходит непрерывная струя жидкости, выполните указанную ниже проверку давления.

• Установите манометр топлива на шланг сливного / спускного клапана.

• Запустите двигатель, затем откройте сливной / спускной клапан и измерьте давление топлива. Давление топлива должно составлять от 3 до 7 фунтов на квадратный дюйм на холостом ходу. Значение ниже 3 фунтов на квадратный дюйм может указывать на то, что подъемный насос не работает должным образом и его следует заменить.

• Если давление топлива в пределах нормы, проблема, скорее всего, не в подъемном насосе.

10 признаков неисправности регулятора давления топлива

  • Покупка
  • Гаечный ключ
  • Вождение
  • Культура
  • Горячие
  • Библии
  • отзывов