Исправная и отрегулированная аппаратура обеспечивает подачу мелкораспыленного топлива в одинаковых порциях и в определенное время в камеры сгорания всех цилиндров. Топливо должно поступать в таком количестве, которое необходимо для получения нужной мощности двигателя на заданных числах оборотов коленчатого вала. Несоблюдение этих требований приводит к перерасходу топлива, снижению мощности и срока службы дизеля.
При эксплуатации дизельного двигателя в системе питания могут возникнуть неисправности, основными признаками которых являются:
1. Увеличился расход топлива.
2. Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу.
3. Двигатель не набирает обороты.
4. В холодное время затруднен запуск двигателя.
5. Машина начала дымить (черный, синий, бело-серый дым из выхлопной трубы).
6. Потеря мощности двигателя.
7. При нагрузке на двигатель слышен характерный звук (треск).
Неисправности в системе питания возникают из-за отказов и повреждений приборов и топливопроводов в магистралях низкого и высокого давления. К основным неисправностям в магистрали низкого давления относятся нарушения герметичности или засорение топливопроводов и фильтров, а также нарушение работы насоса низкого давления, что приводит к недостаточной подаче топлива к насосу высокого давления.
Неисправности в магистрали высокого давления сводятся к нарушениям нормальной работы насоса высокого давления и форсунок. Они вызывают чаще всего затрудненный пуск двигателя, перебои и неравномерность в работе цилиндров, потерю мощности двигателя, повышенную дымность отработавших газов, отказы в регулировании частоты вращения коленчатого вала.
Нарушение герметичности магистрали низкого давления возникает, как правило, из-за неплотности в соединениях. Если такие неплотности возникнут в магистрали между топливным баком и насосом низкого давления, то подача топлива резко уменьшается, двигатель работает неустойчиво на малой частоте вращения коленчатого вала и останавливается при увеличении нагрузки.
При сборке магистрали добиваются полной герметичности, особенно у соединений с топливным баком, фильтром грубой очистки и насосом низкого давления.
Засорение топливопроводов и фильтров в магистрали низкого давления. О степени засорения судят по снижению давления топлива в магистрали на входе в насос высокого давления. Определяют величину давления по контрольному манометру, который подсоединяют к отверстию под пробку для выпуска воздуха на фильтре тонкой очистки. Если давление ниже допустимого предела при герметичных соединениях, то заменяют фильтрующие элементы и проверяют работу подкачивающего насоса низкого давления.
Неисправности насоса низкого давления вызывают падение его производительности и сказываются на пуске и работе двигателя. Прежде всего затрудняется пуск двигателя, так как на малой частоте вращения коленчатого вала насос будет подавать меньше топлива и при более низком давлении. В случае возрастания нагрузки и при малой подаче топлива насосом наблюдаются перебои в работе двигателя и он не сможет воспринимать нагрузку.
Основными причинами неисправностей и нарушений в работе насосов низкого давления являются: попадание под клапаны соринок и грязи, поломки или потеря упругости пружин, зависание поршня, износ стержня толкателя. При повышенном износе основных рабочих поверхностей насоса (поршня и цилиндра) снижается его производительность и падает давление в магистрали. Снижение производительности может произойти также при уменьшении упругости рабочей пружины.
Неисправности насоса высокого давления и форсунок при эксплуатации можно обнаружить лишь частично, большинство их определяют только при проверке с помощью специального оборудования. Ниже приведены основные признаки и характер неисправности насосов высокого давления и форсунок.
Затрудненный пуск двигателя происходит вследствие износа плунжеров, гильз и нагнетательных секций насоса, поломки пружин плунжеров, нагнетательных клапанов, понижения давления впрыска форсунками в результате потери упругости пружин штоков, разработки сопловых отверстий форсунок и нарушения оптимальной регулировки насоса.
Повышенная дымность отработавших газов наблюдается при излишней подаче топлива секциями насоса высокого давления, нарушении угла опережения впрыска, снижении давления открытия форсунок, заедании иглы и увеличении отверстий распылителя форсунок. При этих неисправностях отработавшие газы имеют черный цвет.
Как работает топливная система
Топливо подается в рампу под избыточным давлением (6 атмосфер), которое создает бензонасос. С помощью регулятора давления на форсунке поддерживается постоянный перепад давления, равный 3 атмосферам. При постоянном давлении и линейной характеристике форсунок количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью импульса управления форсунками.
Как проверить?
Подключим манометр к топливной рампе. При включенном бензонасосе и неработающем двигателе давление должно составлять 2,8—3,2 атмосферы. Если двигатель работает на холостом ходу, давление должно снизиться до 2,2—2,5 атмосферы. При перегазовках стрелка манометра должна отклоняться в зону 2,8—3,2 атмосферы.
Теперь проверим работу форсунок. На неработающем двигателе создадим необходимое давление в рампе (2,8—3,2 атмосферы), после чего с помощью диагностического оборудования подадим серию тестовых импульсов на первую форсунку, контролируя изменение давления. Вышеописанную процедуру необходимо провести для всех форсунок. Перепад давления во всех случаях должен быть одинаков. Если результаты проверки давления топлива соответствуют вышеописанным — система подачи топлива исправна.
Что будет происходить, если давление топлива в рампе окажется пониженным (менее 2 атм.) или повышенным (более 4 атм.)? Количество впрыскиваемого топлива изменится пропорционально отклонению давления от нормы. Другими словами, произойдет обеднение или обогащение топливовоздушной смеси.
Особенно болезненным оно будет в системах управления двигателем без обратной связи по датчику кислорода, так как контроллер не знает о неисправности и продолжает рассчитывать топливоподачу для нормального значения давления топлива. В системах управления с датчиком кислорода контроллер может компенсировать изменение состава топливовоздушной смеси, но только в разумных пределах.
Поиск неисправности
Вспомним состав системы топливоподачи. В нее входят: топливный бак с установленным погружным бензонасосом, топливный фильтр, топливопроводы (подающая и сливная магистрали), рампа форсунок и регулятор давления. Неисправность любого компонента может стать причиной неверного давления топлива. Попробуем перечислить часто встречающиеся неисправности для каждого компонента.
Бензобак. Через специальные трубопроводы бензобак сообщается с атмосферой, что предотвращает его деформацию (сплющивание). Если связь с атмосферой нарушена, внутри бензобака создается разрежение. В этом случае давление в топливной рампе может быть пониженным.
Бензонасос. Неисправностей бывает несколько:
- бензонасос не развивает нужного давления, как следствие — пониженное давление топлива;
- обратный клапан бензонасоса не держит давление, как следствие — быстрое падение давления после выключения зажигания;
- загрязнение сеточки-фильтра бензонасоса, как следствие — пониженная производительность насоса, сказывающаяся в динамических режимах работы двигателя.
- Что такое бензонасос. Принцип работы
Топливопроводы могут быть пережаты. Если это случилось с подающей магистралью, то давление топлива будет пониженным, если со сливной магистралью — повышенным. Кроме того, к снижению пропускной способности топливных магистралей может приводить использование некачественного бензина с повышенным содержанием смол.
Регулятор давления топлива. Встречаются регуляторы с подклинившей диафрагмой в открытом или закрытом положении. В первом случае давление топлива в системе будет пониженным, во втором — повышенным.
Форсунки. Характерны следующие виды неисправностей:
- Не открывается, как следствие — обедненная топливовоздушная смесь;
- Постоянно открыта, как следствие — обогащенная топливовоздушная смесь;
- Форсунка работает, но ее характеристика «уплыла», как следствие — некорректная топливовоздушная смесь.
Бортовая диагностика для определения неисправности
Неисправность топливной системы приводит к отклонению давления в топливной рампе. Вследствие этого количество топлива, подаваемого в цилиндры, отличается от рассчитанного, происходит обеднение или обогащение топливовоздушной смеси. В системах управления двигателем с датчиком кислорода контроллер следит за текущим составом топливовоздушной смеси.
При значительном отклонении топливовоздушной смеси от желаемого значения контроллер воспринимает это состояние как неисправность, и в памяти контроллера фиксируется один из двух кодов неисправностей:
- P0171 — система топливоподачи слишком бедная;
- Р0172 — система топливоподачи слишком богатая.
Повышенное или пониженное давление в топливной рампе — одна из причин, по которым в памяти контроллера могут быть зафиксированы коды Р0171, Р0172. Причиной значительного обеднения или обогащения топливовоздушной смеси могут быть неисправные датчики массового расхода воздуха, датчики кислорода, форсунки. К переобеднению топливовоздушной смеси приводят подсосы воздуха.
Регулятор давления топлива представляет собой мембранный клапан. С одного конца на него давит топливо, а с другого — пружина впускного коллектора. На пониженных оборотах происходит открытие клапана, сопровождающееся сливом остаточного горючего из мотора в бак. При очередной подаче топлива происходит запуск насоса, проводящего жидкость сквозь фильтр. На топливной рампе стоит специальный стабилизатор, задача которого – сохранять оптимальное давление в системе.
При поломке данного компонента мощность двигателя машины падает, ощущается неравномерность работы двигателя. Чтобы уберечься от этого, нужно систематично проводить проверку регулятора и своевременно реагировать на наличие симптомов повреждения устройства.
Признаки неисправности регулятора давления топлива
Если у машины заглох двигатель на холостом ходу или падает мощность мотора при движении, это могут быть симптомы неисправности регулятора давления топлива. Чаще всего сигналом поломки РДТ выступает внезапное увеличение расхода горючего.
Выделяют и другие признаки поломок:
- двигатель работает неравномерно;
- на холостом ходу останавливается работа мотора;
- внезапно повышается или понижается частота вращения коленвала;
- плохо работает система охлаждения;
- мотор ощутимо теряет мощность;
- при нажатии на педаль газа частично или полностью отсутствует отклик;
- двигатель будто захлебываться;
- слабое ускорение машины при переключении передач;
- автотранспорт начинает часто двигаться рывками;
- происходит стремительный расход топлива.
Наличие даже одного из таких признаков требует проверки состояния данного прибора.
Как проверить регулятор давления топлива?
Есть несколько несложных способов определить причины неполадок и дефективные компоненты:
- Визуальный метод. Обычный осмотр без применения каких-либо сложных инструментов прекрасно подойдет для карбюраторных двигателей. Пережмите или отсоедините клапан и пронаблюдайте за струей горючего. Интенсивность потока топлива позволит выявить неисправность. Такой способ проверки по-своему эффективен, но на абсолютную точность рассчитывать не приходится.
- Метод с использованием манометра. Поставьте манометр между топливным шлангом и штуцером. Для этого на время отсоединяется вакуумный шланг. Уровень давления должен измениться с 0,3 до 0,7 Бар. Если показатель давления не поменялся, повторите операцию с другим шлангом.
- Метод пережатия шланга. Проверка регулятора давления проводится путем пережатия обратного шланга. Подсоединенный к топливной системе манометр должен выдать немедленную реакцию. Если мотор не развивает нормальные обороты, можно определить неработоспособность РДТ и без прибора. Запустите двигатель и пережмите обратный шланг. Затем отследите обороты и послушайте мотор. Если двигатель начал работать равномерно, то проблема кроется в неисправности регуляторного клапана, который необходимо заменить.
Как отремонтировать РДТ?
В рамках ремонта компонента нужно выполнить такие работы:
- Посмотрите под капотом машины, где находится пробка штуцера, предназначенная для контролирования давление топлива. Открутите ее, затем посредством специального защитного металлического колпака аккуратно выкручивайте золотник внутри штуцера.
- Подсоедините шланг с манометром и закрепите его на штуцере посредством хомута. После запуска мотора проверьте, чтобы показатель давления на измерительном аппарате не превышал 3,25 Бар.
- Отсоедините вакуумный шланг от РДТ. Эта операция должна сопровождаться увеличением давления. Если ничего не происходит, ремонт регулятора давления топлива бесполезен, придется поменять элемент на новый.
Если отремонтировать деталь не удастся, приступаем к установке нового устройства.
- Отсоедините вакуумный шланг. Давление начнет усиливаться. Понизив давление в системе питания, приступайте к извлечению вакуумного шланга. Потребуется раскрутить закрепляющую гайку на трубке топливного слива, где дизель или бензин сквозь топливный фильтр поступает к РДТ.
- После выкрутки двух болтов, прикрепляющих устройство к топливной рампе, можно смело снимать регулятор с самой трубки сброса горючего. Оставшееся в рампе кольцо легко извлекается вручную и насаживается на регулятор перед монтажом.
- Установите новый регулятор и произведите все предыдущие действия в обратной последовательности. Убедитесь в исправность нового прибора, только потом приступайте к полной сборке. По окончании установки произведите контрольную проверку функционирования и исправности устройства.
Заключение
Регулятор давления топлива – это мелкая, но весьма значимая деталь топливной системы автотранспорта. Если проводить осмотр регулятора давления топлива достаточно часто и вовремя его менять, можно избежать большого количества проблем.
Заменить прибор на новый – несложно и недорого. Большие финансовые потери станут следствием ремонта топливной системы, которая может полностью выйти из строя из-за нефункционирующего РДТ.