Давление бензина и производительность

Раздел для обсуждения технологии и актуальности диагностики системы подачи бензина
Закрыто
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Давление бензина и производительность

Сообщение Viktorov »

*Здесь для сокращения вместо термина "производительность" применяется "поток" (перемещение бензина в определённом направлении) в L/min.*

Бытует устойчивое мнение, что если в системе подачи бензина (СПБ) с ростом потока снижается его давление, то СПБ имеет дефект, а если давление не снижается, то дефекта нет. А раз так, то для диагностики СПБ достаточно одного манометра, подключенного к топливной рампе (ТР).

Но есть и другое мнение.
Любой системе подачи бензина производитель задаёт рабочую точку (РТ) - номинальное давление P и номинальный поток Ψ.
P определяют по рабочему давлению форсунок Pф; Ψ - по сумме максимального расходного потока Ψр (сгорающего в цилиндрах) и минимально необходимого (чтобы поток был сплошным) возвратного потока Ψв.

На графике рабочая точка выглядит так:
СПБ_рабочая точка.jpg
СПБ_рабочая точка.jpg (40.83 КБ) 36400 просмотров
 
Очевидно, чтобы обеспечить рабочую точку и по давлению, и по потоку, через неё (не ниже и не левее) должна проходить характеристика насоса (Ψн - насосный поток; Pрк - давление открытия редукционного клапана; Pmax - максимальное давление насоса):
ЭБН_рабочая точка.jpg
ЭБН_рабочая точка.jpg (44.21 КБ) 36400 просмотров
 
Из характеристики насоса видно, что с ростом потока обязательно падает давление. Но в системе подачи бензина совсем не так, потому что в СПБ давление должно быть стабилизировано. Чтобы обеспечить стабильность давления в рабочей точке СПБ, через неё должен проходить участок стабилизации (вертикальный) с точкой стабилизации (ТС) характеристики регулятора давления топлива (РДТ):
ТСПБ_точка стабилизации.jpg
ТСПБ_точка стабилизации.jpg (49.07 КБ) 36400 просмотров
 
Если в силу дефекта насоса его характеристика ухудшилась (насос 1) и точка стабилизации (ТС1) опустилась вниз, но при максимальном расходном потоке Ψр1=Ψр осталась на линейном участке характеристики РДТ, измеряемое манометром давление P не изменяется, и манометр дефекта не видит. То же самое будет, если загрязнены фильтры:
ТСПБ_насос и насос с фильтрами.jpg
ТСПБ_насос и насос с фильтрами.jpg (73.85 КБ) 36400 просмотров
 
Если же характеристика насоса сильно ухудшилась, и точка стабилизации (ТС2) при максимальном расходном потоке Ψр вышла за участок стабилизации характеристики РДТ, то манометр увидит это изменение давления (p2). То же самое будет, если сильно загрязнены фильтры (ТС4 и p4):
ТСПБ_потеря параметров насоса и сильное загрязнение фильтров.jpg
ТСПБ_потеря параметров насоса и сильное загрязнение фильтров.jpg (69.87 КБ) 36400 просмотров
 
Таким образом, манометром можно увидеть только сильный дефект СПБ, когда износ и/или грязь стали запредельными. А чтобы увидеть дефект раньше, на стадии его появления и развития, надо измерять поток - в этом случае даже при незначительном снижении потока можно своевременно обнаружить и устранить дефект.
Это подтверждается и на практике - (скачать оригинальный файл), где давление на форсунках Pф при полной нагрузке просело всего лишь с 293.0 kPa до 291.3 kPa в самой нижней точке, то есть на 0.6% при допуске 3%, что по манометру определяют как отсутствие дефекта. На самом же деле дефект имеет место, и об этом свидетельствует падение значения потока:
Снижение потока при полной нагрузке.png
Снижение потока при полной нагрузке.png (275.58 КБ) 36400 просмотров
 
На скриншотах показана рециркуляционная система подачи бензина, однако, принципиально это ничего не меняет. Если бы при диагностике был отключен, как рекомендуют некоторые, вакуумный шланг РДТ, то давление всё равно осталось бы практически неизменным, и манометр ничего бы не увидел. Мало того, не был бы обнаружен и дефект РДТ - запаздывание клапана.
В таких случаях дефект можно обнаружить только по падению значения насосного потока Ψн ниже нормы до уровня Ψнд; норма насосного потока (номинального потока СПБ) для данного автомобиля - Ψ=1.25 L/min.
 
Из изложенного можно сделать очевидный вывод: манометр или электронный датчик давления не является универсальным средством обнаружения дефекта системы подачи бензина; таким средством является датчик потока, который позволяет обнаружить дефект на любой стадии его развития.
Вложения
Geely-MK 1,5l 2012.rar
(833.89 КБ) 362 скачивания
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
atol
Сообщения: 551
Зарегистрирован: 01 май 2009, 05:20
Благодарил (а): 172 раза
Поблагодарили: 81 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение atol »

На характеристике бензонасоса при P=0 поток максимальный.
Как Вы это можете объяснить?
Давления нет, а поток есть.
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

Да, реально давление близко к нулю, да и характеристики насосов не линейны. Но на графиках показаны не реальные характеристики, а принцип, необходимый для понимания работы всей системы подачи бензина.
Но она состоит не из одного насоса, поэтому для диагностики важно положение не крайней точки насоса, а РТ и ТС. А они убеждают, почему датчик потока всегда обнаруживает дефект, а манометр (датчик давления) - только при сильном износе и загрязнении.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
atol
Сообщения: 551
Зарегистрирован: 01 май 2009, 05:20
Благодарил (а): 172 раза
Поблагодарили: 81 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение atol »

Почему на скринах при уменьшении потока давление возрастёт?
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

Давление в рампе P (смотрите скрины) возрастает не от того, что уменьшается насосный поток Ψн, а из-за перехода двигателя от холостого хода к полной нагрузке. При этом задроссельное пространство практически соединяется с атмосферой, разрежение Pv во впускном тракте падает почти до нуля, клапан РДТ закрывается, давление в рампе P возрастает и тем самым поддерживает давление на форсунках Pф (разницу давлений между рампой и впускным трактом) неизменным.
А поток Ψн падает ниже нормы до дефектного значения Ψнд из-за наличия дефекта в системы подачи бензина, который понизил и рабочую точку, и точку стабилизации.

Пояснить можно следующим графиком:
Рециркуляционная СПБ_дефект насоса.jpg
Рециркуляционная СПБ_дефект насоса.jpg (52.19 КБ) 36260 просмотров
 
При дефекте насоса его характеристика имеет вид "насос-д". На холостом ходу характеристика РДТ находится в "РДТхх", а рабочая точка - в их пересечении "PТхх". В этой рабочей точке ("PТхх") обеспечивается насосный поток Ψнхх, который несколько выше номинального; давление в рампе - Pхх.
При полной нагрузке характеристика РДТ смещается в положение "РДТпн" на величину падения разрежения Pv1. Рабочая точка смещается в дефектное положение "PТд", в которой поток падает ниже нормы до дефектного значения Ψнд.
При загрязнении фильтров и нагнетательной магистрали происходит то же самое, но характеристика насоса имеет другой вид. По разнице характеристик насоса можно локализовать дефект.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

Продолжение предыдущего поста.

Если дефект находится не в насосе, а в фильтрах (грязь), то это может быть проиллюстрировано одним из следующих графиков, где характеристика насоса должна принять положение "насос с фильтрами" и пройти при этом через три точки - Pmax, PТд и PТхх:
Рециркуляционная СПБ_загрязнение фильтров.jpg
Рециркуляционная СПБ_загрязнение фильтров.jpg (66.63 КБ) 36186 просмотров
 
Но реально прямая проходит только через две точки. Это свидетельствует о том, что реально такая характеристика насоса маловероятна, а значит маловероятно загрязнение фильтров. Поэтому диагноз такой: дефект насоса.

На практике строить характеристики не надо. Достаточно измерить максимальное давление насоса Pmax на холостом ходу, закрыв кран на 2...3 s так, чтобы поток упал в ноль, но желательно не заглох двигатель. Если давление выросло менее, чем на 250 kPa (то есть Pmax - P < 250 kPa), то насос имеет дефект.
Проверяем сканером на автомобиле (ссылка на оригинальный файл находится в первом посте этой темы):
Проверка электрического бензонасоса.png
Проверка электрического бензонасоса.png (216.04 КБ) 36186 просмотров
 
Давление выросло менее, чем на 250 kPa, окончательный диагноз: дефект насоса. Теперь надо извлекать его из бака и, убедившись в дефекте, осуществлять замену.


Можно ли всю эту диагностику выполнить без сканера? Можно.
Чтобы увидеть всю картину целиком и быстро, надо подключить датчик давления (или манометр), датчик разрежения, например, MAPS (или вакуумметрический манометр) и датчик потока (или ротаметр). Записать файл на цифровом осциллографе (или на видео) и затем проанализировать. Сканер проще тем, что это всё в нём уже сосредоточено, и программа создаёт все удобства по вычислениям, графическому отображению (визуализации) на мониторе, записи и воспроизведению.
Можно проверить ещё проще - манометром и краном измерить максимальное давление насоса Pmax. Но если он покажет, что Pmax в норме, то дефект обнаружен не будет. Нужно знать насосный поток Ψн, его можно измерить ротаметром и сравнить с номинальным значением.
Намного сложнее измерить насосный поток (как сканером, так и без сканера) при работе двигателя от тупиковой системы подачи бензина.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Аватара пользователя
uncle_sem
Сообщения: 774
Зарегистрирован: 30 окт 2011, 12:24
Благодарил (а): 76 раз
Поблагодарили: 114 раз
Контактная информация:

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение uncle_sem »

Viktorov писал(а):
03 ноя 2018, 05:55
Намного сложнее измерить насосный поток (как сканером, так и без сканера) при работе двигателя от тупиковой системы подачи бензина.
В этом-то и проблема: сейчас таких систем большинство.

Ну и, повторюсь: ещё лет 30 назад немцы рекомендовали методику проверки именно по потоку из обратки.
То есть - вначале убеждаемся, что системное давление в норме, а потом проверяем производительность насоса из обратки при этом рабочем давлении. И в случае системы с обраткой - предлагаемый сканер упрощает и ускоряет проверку.
Только вот актуальность таких систем - увы...
чтение ошибок - не диагностика, стирание ошибок - не ремонт (с) http://uncle_sem.livejournal.com
покупка инструмента не делает тебя механиком, покупка тестера - электриком, покупка сканера - диагностом (с)
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

uncle_sem писал(а):
03 ноя 2018, 10:55
30 назад немцы рекомендовали методику проверки именно по потоку из обратки.
Поболее 30-ти лет.
Насосный поток Ψн состоит из суммы расходного потока Ψр и возвратного потока Ψв: Ψн = Ψр + Ψв.
Отсюда Ψв = Ψн - Ψр.
По методике возвратный поток проверяют при неработающем двигателе, то есть когда нет расходного потока: Ψр = 0.
Тогда Ψв = Ψн - Ψр = Ψн - 0 = Ψн, то есть в этом случае возвратный поток равен насосному потоку: Ψв = Ψн.
Таким образом, «немецкая» методика предполагает измерение не возвратного потока, а насосного потока, то есть именно того потока, который необходимо знать для оценки всей системы подачи бензина в целом.
диагностика насоса VW Passat=.jpg
диагностика насоса VW Passat=.jpg (272.65 КБ) 36105 просмотров
 
Недостаток «немецкой» методики: при неработающем двигателе напряжение бортовой сети занижено, поэтому измеренное значение потока надо корректировать по графику для конкретного насоса и реального напряжения бортовой сети, а такие графики приводятся далеко не всегда. Реально напряжение бортсети колеблется, характеристи насосов имеют разброс, поэтому и корректировку по графику нельзя назвать точной.
Если же измерять возвратный поток на работающем двигателе, то чтобы узнать насосный поток, надо к нему прибавлять расходный поток, а для этого его надо точно рассчитать. Сделать это для разных оборотов и нагрузок весьма сложно.
Поэтому самый лучший способ - измерять насосный поток Ψн напрямую, без корректировок, пересчётов и гаданий. Это и предусмотрено в сканере.

Но надо хорошо подумать над тем, как с этой точки зрения упростить и ускорить диагностику тупиковой системы подачи бензина. Пока не существует способа лучше, чем предварительная экспресс-диагностика по максимальному расходному потоку, которая даёт основание для вскрытия бака. А если необходимо проверить тупиковую систему (не только насос, а всю систему) в движении, то надо подключать сканер между насосом и регулятором давления топлива - лучше способа пока нет.

Приглашаю всех подумать, как улучшить этот способ.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

В теме Диагностика тупиковой системы подачи бензина сканером WiFi FuelScan утверждается, что при полной нагрузке (ПН) форсунки постоянно открыты, и максимальный расходный поток Ψрmax есть сумма производительности всех форсунок.
Утверждается также, что если при этом давление в топливной рампе не уменьшится, то СПБ дефекта не имеет.
В качестве примера автор этого утверждения приводит атмосферный (безнаддувный) 4-цилиндровый двигатель рабочим объёмом V = 2.2 L с производительностью каждой форсунки Ψф = 200 mL/min и рабочим давлением форсунок Pф = 350 kPa.
 
Сделаем расчёт для перехода этого двигателя в ПН из положения холостого хода (ХХ) при частоте оборотов коленчатого вала n = 750 RPM.
С учётом мощностного режима и компенсации потерь несгоревшего бензина на стенках впускного тракта и в отработавших газах принимаем λ = 0.8. Коэффициент наполнения принимаем максимальный для современного, но не слишком «навороченного», двигателя.
Получаем расходный поток Ψр = 98 mL/min, что составляет 12% от суммарной производительности форсунок. Это означает, что:
1) форсунки открыты 12% длительности рабочего цикла двигателя, а если бы они были открыты постоянно, то цилиндры залило бы, и двигатель не только не развил бы мощность, но и вообще заглох;
2) 98 mL/min - слишком маленький расходный поток, и проверить по нему падение давления невозможно.
При переходе к ПН с частичной нагрузки (ЧН) и оборотов 3000 RPM расходный поток составляет около 400 ml (что тоже мало для проверки СПБ) или 50% открытого состояния форсунок в рабочем цикле.
И лишь при переходе к ПН с оборотoв более 6100 RPM форсунки открыты постоянно. Но переход к ПН с таких оборотов - это нонсенс. При этом режим ПН слишком кратковременен, если вообще возможен (рядом - отсечка).

Вывод.
Утверждение, что тупиковую СПБ можно проверить режимом ПН, - ошибочно. Диагностика тупиковой СПБ по падению давления при полной нагрузке невозможна, а если и возможна, то только в крайних случаях поломок, запредельного износа и/или загрязнённости СПБ.
Единственный, на мой взгляд, возможный на сегодня способ диагностики тупиковой СПБ без вскрытия топливного бака - искусственно заданным максимальным расходным потоком конкретного диагностируемого двигателя (Диагностика тупиковой системы подачи бензина сканером WiFi FuelScan (1-й пост)) посредством подключения в нагнетательную магистраль сканера подачи бензина или комплекта приборов, состоящего из датчика давления (или манометра), датчика потока (или ротаметра или мерной ёмкости и секундомера) и проходного крана. Было бы неплохо, если бы диагностами был предложен другой, более эффективный и простой, способ.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
atol
Сообщения: 551
Зарегистрирован: 01 май 2009, 05:20
Благодарил (а): 172 раза
Поблагодарили: 81 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение atol »

Viktorov писал(а):
05 ноя 2018, 12:33
Единственный, на мой взгляд, возможный на сегодня способ диагностики тупиковой СПБ без вскрытия топливного бака - искусственно заданным максимальным расходным потоком конкретного диагностируемого двигателя
И на мой взгляд тоже!
В темах выше я писал, что давно использую такую проверку по принципу пневмотестера.
Если хотите, можете запатентовать, не возражаю.
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление и производительность бензина

Сообщение Viktorov »

atol писал(а):
05 ноя 2018, 16:28
давно использую такую проверку по принципу пневмотестера.
Пожалуйста, подробнее опишите; наверное, я что-то не уловил (особенно про принцип пневмотестера) - ведь вы раньше писали, что используете полную нагрузку, а не искусственно созданный максимальный расходный поток. Желательно, приложите схему и расчёты. Спасибо.
За приоритет не волнуйтесь, мне чужой не нужен.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Аватара пользователя
uncle_sem
Сообщения: 774
Зарегистрирован: 30 окт 2011, 12:24
Благодарил (а): 76 раз
Поблагодарили: 114 раз
Контактная информация:

Re: Давление бензина и производительность

Сообщение uncle_sem »

Вытягивая из других предложения и расчёты - вы, однако, не стремитесь делиться своими.
чтение ошибок - не диагностика, стирание ошибок - не ремонт (с) http://uncle_sem.livejournal.com
покупка инструмента не делает тебя механиком, покупка тестера - электриком, покупка сканера - диагностом (с)
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление бензина и производительность

Сообщение Viktorov »

"Вытянутое" не повлияло на сканер и способы, значит, - его просто нет.
Излагаю подробно, но если даже так непонятно, - то спрашивайте.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Аватара пользователя
Marfa Vasilivna
Сообщения: 611
Зарегистрирован: 04 дек 2011, 22:00
Благодарил (а): 232 раза
Поблагодарили: 289 раз

Re: Давление бензина и производительность

Сообщение Marfa Vasilivna »

uncle_sem писал(а):
03 ноя 2018, 10:55
Viktorov писал(а):
03 ноя 2018, 05:55
Намного сложнее измерить насосный поток (как сканером, так и без сканера) при работе двигателя от тупиковой системы подачи бензина.
В этом-то и проблема: сейчас таких систем большинство.
Однако, есть огромное количество современных автомобилей, где использование тупиковых систем подачи топлива невозможно: это дизельные автомобили. На некоторых системах используется электрический насос подкачки, на большинстве же - подкачивающая секция ТНВД. Найти дефект по стороне низкого давления ТНВД - крайне трудно.
У меня было два автомобиля с такими дефектами: Land Rover Freelander II и ГАЗель NEXT Cummins ISF 2.8. Land Rover хорошо работал на мощностных режимах, а при работе на холостом ходу через некоторое время глох. А ГАЗель хорошо работала на холостом ходу и частичных нагрузках, а при максимальных нагрузках теряла мощность. В обеих случаях - причиной были дефекты по стороне низкого давления ТНВД. И потратил я на эти поиски очень много времени; к тому же угадал не с первой попытки, а значит - залез в карман клиента.

Я бы попросил уважаемого Николая Викторова рассмотреть возможность применения своего сканера, адаптированного под дизельные системы.
Трудовые будни - праздники для нас!
Аватара пользователя
Viktorov
Сообщения: 495
Зарегистрирован: 02 дек 2013, 17:17
Благодарил (а): 14 раз
Поблагодарили: 58 раз

Re: Давление бензина и производительность

Сообщение Viktorov »

Marfa Vasilivna писал(а):
07 ноя 2018, 08:48
Я бы попросил уважаемого Николая Викторова рассмотреть возможность применения своего сканера, адаптированного под дизельные системы.
Благодарю за деловое предложение.
Да, до дизелей мы пока не дошли, а чтобы ускорить этот процесс, нужны исходные данные, чтобы было от чего отталкиваться:
- максимальный удельный объём топлива, расходуемый дизелем (в расчёте на 1 литр рабочего объёма двигателя);
- номинальное давление топлива на стороне низкого давления ТНВД;
- минимально допустимое давление топлива на стороне низкого давления ТНВД;
- если имеется "обратка" (возвратная магистраль), то какой поток дизтоплива в ней (производительность, l/min) является минимально необходимым, чтобы он ещё был сплошным (непрерывным, достаточным);
- другие необходимые, на Ваш взгляд, данные.
Если я что-то изложил некорректно, - прошу извинить и поправить, так как не являюсь специалистом по дизелям.
Ну что, сынку, помогли тебе твои ляхи? (Тарас Бульба)
http://injector-lab.ru
Закрыто

Вернуться в «Диагностика системы подачи топлива при помощи сканера подачи топлива»