что такое рампа в машине
Топливная рампа.
Топливная рампа — обязательный элемент топливной системы двигателя внутреннего сгорания с распределенным впрыском.
Топливная рампа или рейка это отрезок полой трубки с закрытыми с двух сторон концами и отводами для подключения трубок меньшего диаметра, через которые топливо подается к форсункам.
Топливная рампа — один из элементов, «доставшихся» бензиновому мотору от дизельного двигателя. Еще один известный элемент, «перекочевавший» оттуда же в системы прямого впрыска — ТНВД.
В некоторых случаях форсунки прикреплены прямо к рампе. Топливная рампа используется практически во всех системах распределенного впрыска, хотя в некоторых конструкциях отвод топлива к форсункам происходит из корпуса регулятора.
История создания топливной рампы
В конструкцию системы впрыска топливная рампа пришла из практики создания дизельных двигателей, которые за счет конструктивных особенностей оснащались распределенным впрыском с момента изобретения. Статья взята из паблика «МАШИНЫ». В эпоху карбюраторного впрыска топливная рампа на бензиновых двигателях не применялась, так как в этих системах топливо подается централизовано и не под давлением.
Конструкция и расположение топливной рампы
Как правило, рампа устанавливается на впускной коллектор двигателя. Кроме отводящих трубок, в рампе имеется отверстие с запорным штуцером для присоединения манометра, которым контролируют давление топлива. Для предотвращения загрязнения он закрыт пробкой с резьбой. Чаще всего рампу делают из стальной бесшовной трубы, способной выдерживать высокое давление. В случае с дизельным двигателем, оснащенным системой common rail, это давление может быть очень высоким.
Главное назначение топливной рампы подача топлива и распределение его по форсункам.
Вынимая топливные форсунки из рампы нужно проявлять предельную осторожность. Одно неверное движение может привести к необходимости замены форсунки
При работе нагнетающего насоса топливо поступает в питающую магистраль, расположенную в головке блока. вк.ком/карс.бест Попав в рампу, топливо движется в направлении самого дальнего цилиндра. В некоторых конструкциях систем впрыска предусмотрен подогрев топлива теплом, которое выделяет при работе двигатель. Прогрев улучшает распыление.
Вопросы эксплуатации топливной рампы
Если по какой-то причине топливную рампу необходимо демонтировать, действовать нужно с предельной осторожностью, так как велик риск повредить распылители форсунок и контакты разъемов. Ни в коем случае нельзя допускать попадания грязи в открытые каналы и трубопроводы, так как после сборки она неминуемо попадет в форсунки и дело закончится, как минимум, их промывкой. На период проведения обслуживания отверстия нужно обязательно закрывать заглушками. Перед снятием топливную рампу можно очистить с помощью баллона со средством для чистки инжекторов. Ни при каких условиях не следует помещать рампу в растворитель для промывки, не отсоединив форсунки. Дело в том, что все отверстия в топливной рампе снабжены резиновыми герметизирующими кольцами, которые выйдут из строя, если поместить их в агрессивную среду. Кстати, в любом руководстве по ремонту можно найти рекомендацию менять резиновые прокладки в любом случае, даже если внешне они не имеют повреждений.
Как правило, система топлива в авто дополнительно комплектуется инжектором впрыска бензинового или дизельного двигателя, также сюда входит топливная рампа (иногда называют рейкой). Существует множество причин, по которым данный элемент требует систематического обслуживания и внимания. Если обнаружены небольшие неисправности, то конструкцию восстанавливают, а при серьезных повреждениях полностью меняют.
Для чего нужна
Не менее актуальным является вопрос, для чего нужна топливная рампа. Ее включают в систему топлива с инжекторами для бензиновых и дизельных ДВС, нужна для того, чтобы распределить конкретный вид топлива под определенным давлением с форсунками. Далее оно подается в камеру сгорания. Поэтому впрыск принято считать распределенным.
Конструктивные особенности
Перед тем, как переходить к принципу работы, важно понимать, что такое топливная рампа в автомобиле. Это бесшовная конструкция в виде трубы конкретного диаметра, длины и сечения. С отводами или без них к конструкции прилегают уплотнительные элементы, которые создают герметичные условия для системы. По всей оси подсоединяются форсунки. Их количество такое же, как и цилиндры силового агрегата. В обязательном порядке подводят топливопровод, подключающийся с торцевой части или оси. Есть и другие варианты, которые связывают с особенностями конструкции топливной системы.
Функционально топливную рампу отличают следующие особенности:
предназначение;
по какой схеме подключаются форсунки и дополнительные устройства;
из какого материала изготавливаются;
форма сечения;
размеры;
место и локализация подключения.
Касательно функционального назначения принято выделять два вида топливных рамп:
аккумулятор давления дизельного ДВС, снабженный Common Rail системой;
Форсунки подключаются вдоль оси, с первого торца располагается регулятор топливного давления, а со второго – топливопровод (иногда датчик топливного давления). Могут быть и другие варианты.
топливная рампа бензомотора с инжектором распределенного впрыска топлива.
Это такая же трубка с пустой полостью, а по оси располагаются подключенные форсунки. К ним подводится топливопровод. Торцы могут быть запаяны или снабжены механизмом, регулирующим давление. Характерная особенность зависит от автоконцерна и модели ТС, поскольку они изготавливают топливную рейку индивидуальной конфигурации. Принцип работы не зависит от того, каким образом располагаются форсунки. Важно, как подключен теплопровод и наличие дополнительных устройств. Данные функциональные особенности также определяют специфику работы регулятора давления.
Например, рампа в автомобиле ВАЗ имеет установку на одном торце штуцера, чтобы подключить теплопровод, а на другом – штуцер для слива топлива. В качестве материала используется высококачественный и надежный металл. Данное правило касается двигателей, работающих на дизеле. Поскольку настолько высокое давление другие материалы не способны выдержать. Чаще всего используется сплав алюминия или легированная сталь, стойкая к образованию коррозии. Второй материал в обиходе чаще всего называют нержавейкой. Иные варианты встречаются намного реже.
Размеры предполагают, в первую очередь, длину, диаметр округлой формы, высоту и ширину аккумулятора в форме прямоугольника. Способ и локализация подключения зависит от специфических особенностей ДВС и топливной системы. В бензиновом агрегате с инжекторами впрыска рампу устанавливают на коллектор впускного типа и присоединяют посредством болтов. Встречаются ситуации, когда коллектор не используется.
Как работает конструкция
Топливная рампа устройство и принцип работы определяет конструкционная схема, которая применяется в транспортных средствах с инжектором распределяющего впрыска топлива, бензиновом или дизельном ДВС. Алгоритм функционирования один и тот же. Топливо отправляется в специальный насос с высоким давлением (ТНВД), где происходит нагнетание до определенной отметки. Далее бензин подается на рампу, затем в форсунки и камеру сгорания. Если присутствуют излишки, то они сливаются через специальный штуцер топливопровода. В дизеле может использоваться ТНВД клапан дозирования.
Топливная система является важнейшим функциональным элементом в транспортном средстве. С ее помощью происходит подача топлива в специальную камеру с наступлением нужного временного промежутка. В нее входит несколько функциональных элементов, которые отвечают за транспортировку, фильтрацию, учет и отвод.
Условно ее можно разделить на две подсистемы:
перенос топлива с фильтрацией и организацией должного давления в системе посредством гидравлических и механических устройств;
рассчитывается количество и момент подачи топлива через инжекторы с дальнейшим распределением по цилиндрам. Осуществляется посредством электронных элементов системы.
Топливная система включает следующие элементы:
бак – емкость, отличающаяся надежной герметичностью, чтобы хранить топливо в безопасных условиях;
прямой и обратный трубопроводы. Шланги отличаются гибкостью, посредством которых топливо транспортируется;
фильтры, осуществляющие тонкую и грубую очистку. Позволяют избавиться от крупных фракционных загрязнений;
регулятор давления. Нужен для того, чтобы задавать определенный показатель давления;
насос. Чаще всего используется погружной тип, который приходит в движение посредством электродвигателя;
ТНДВ. Предназначен для дизельных двигателей для впрыска;
форсунки.
Какие существуют топливные системы бензодвигателей
В зависимости от того, какой тип бензинового ДВС используется, принято выделять две системы: инжекторную и карбюраторную. Различаются в конструкциях и рабочих характеристиках.
Карбюратор
Принцип работы осуществляется по следующей схеме:
всасывание топлива из бака происходит посредством насоса. Присутствует невысокий уровень давления, нужна только подача топлива;
передвижении по трубопроводу, а затем топливо проходит через фильтры;
в карбюраторе происходит смешивание горючего с воздухом;
смесь в готовом виде отправляется на цилиндр ДВС, где происходит сгорание.
Двигатель инжектора
Топливная система с двигателем инжектора имеет характерную особенность – это система впрыска, которая в принудительном порядке нагнетает топливо в камеру сгорания. Посредством насоса топливной системы создается повышенное давление, зависящее от вида впрыска:
для каждого цилиндра устанавливаются отдельные форсунки, что гарантирует правильное распределение топлива. Посредством насоса создается давление в диапазоне 2,5-4 Бар;
при наличии моновпрыска (когда есть только одна форсунка), подача топлива осуществляется для всех цилиндров двигателя. В современном производстве автомобилей используется редко из-за отсутствия экономической выгоды;
впрыск. Форсунки устанавливаются в головке цилиндра, поэтому впрыск осуществляется напрямую в цилиндры. В таком случае давление составляет 155 Бар.
Топливная система бензинового инжектора работает по следующему принципу:
подача бензина осуществляется при помощи насоса на рампу;
благодаря регулятору, расположенному на рампе, обеспечивается необходимый уровень давления;
форсунки, установленные на рампе, впрыскивают топливо в цилиндры;
когда осуществляется подача бензина на цилиндры вместе с воздухом, получается топливообразующаяся смесь.
Как происходит питание дизельного топлива
Подача дизельного топлива имеет свои характерные особенности. Принято выделить три вида устройств:
от аккумулятора (Common Rail);
через насосы-форсунки;
разделенные.
Common Rail
Считается самой популярной и топливной системой для дизельного ДВС. Соответствует всем экологическим нормам и стандартам за счет независимых процессов впрыскивания дизеля, учитывая режим функционирования двигателя.
Система питания от аккумулятора имеет два участка:
с низким давлением (входит топливный бак, насос низкого давления, фильтр и трубопровод);
с высоким давлением (включает насос высокого давления, рампу, трубопровод, форсунки).
Топливная система дизельной ДВС предполагает следующий порядок:
насос низкого давления начинает нагнетать дизель из топливного бака в трубопровод;
дизель проходит по трубопроводу, попадает в фильтры для грубой и тонкой очистки, а затем в насос высокого давления;
ТНВД осуществляет подачу топлива на форсунки, которые обеспечивают впрыск в цилиндры;
в одно и то же время вместе с впрыском осуществляется подача воздуха.
Разделенная схема и насос-форсунка
Данная система включает топливный бак, трубопровод, ТНВД, форсунку. Насос и форсунки соединяются при помощи длинного трубопровода, который способен выдерживать высокое давление. Данная схема успешно применяется в автомобилестроении на территории РФ, так как обходится по низкой стоимости за счет простоты конструкции.
Насос-форсунка – это устройство, которое обеспечивает нормальный уровень давления и проводит впрыск топлива. Расположена конструкция в головке блока цилиндра, а начинает работать под действием кулачкового механизма. Обратная и прямая магистрали реализуются в качестве каналов и расположены непосредственно в головке блока. При данной схеме работы обеспечивается давление в 2200 Бар. Однако существует важный нюанс: от режима работы двигателя зависит показатель давления.
Обратная магистраль
На практике насос для подачи топлива имеет статичный показатель производительности, закачивая топливо в бак при постоянном показателе давления. ДВС функционирует в разных режимах, потребляя различное количество топлива, учитывая его степень нагрузки. В результате появляется необходимость измерять и держать под контролем давление, а также уровень топлива в топливной рейке. Данную обязанность исполняет регулятор давления топлива, ликвидирующий излишки топлива, возвращая в бак через линию возврата топлива (есть альтернативное название «обратка»).
Принято выделять в классификации две категории топливных систем, различающихся наличием или отсутствием обратной магистрали:
подача топлива с линией обратки. Топливо, которое ранее не было использовано посредством впрыска форсунки, принято считать избыточным. Поэтому оно возвращается в бак посредством регулятора, расположенного на рампе, и возвратной линии. В результате в коллекторе для топлива происходит поддержание постоянного показателя давления.
подача топлива без возвратной линии. Регулятор в подобных системах чаще всего устанавливается в модуле погружного насоса для топлива. Избыточное количество, которое подается посредством насоса, возвращается в бак в обратном порядке при помощи короткой линии возврата. В топливную рампу осуществляется подача топлива только в том количестве, которое необходимо для впрыскивания форсунками. Система пользуется популярностью за счет демократичной стоимости и требует меньшего подогрева в баке топлива.
Чаще всего главные составляющие топливной системы одинаковы для большей части моделей транспортных средств, которые относятся к одной категории. С другой точки зрения, на практике характеристики нередко меняются, в зависимости от технической специфики определенного двигателя.
Давление на топливной рампе измеряют и контролируют манометром, который прикрепляют при помощи штуцера. Чаще всего для его крепления предусматриваются специальные отверстия. При обыкновенном положении штуцер находится в закрытой позиции при помощи пробки, что защищает резьбу от попадания грязи и пыли. Давление контролируется в рампе в период техосмотра транспортного средства.
Для улучшения распыления топлива в некоторых двигателях конструкция топливной рампы предусматривает возможность его предварительного прогрева. Также на рампе расположены штуцеры для подачи и слива топлива.
Изготовление рампы и эксплуатация
Материалом для изготовления топливной рампы служит легированная сталь, обеспечивающая защиту контактирующей с топливом внутренней полости от коррозии. После изготовления рампа проходит обязательную проверку на способность выдерживать избыточное давление.
Чтобы проверить рампу на наличие дефектов, иногда требуется снять устройство с двигателя. Для начала происходит отключение топливной подачи, а затем шланги отсоединяются. Далее снимают сливной шланг, чтобы демонтировать рампу с корпуса, откручивая крепежные болты при помощи гаечного ключа.
Затем потребуется снять форсунки с максимальной осторожностью, чтобы не повредить конструкцию. Предварительно штуцеры закрывают при помощи заглушек для защиты. После проведения технического осмотра и возможных дефектов, рампу ремонтируют. Затем ее можно снова использовать.
Топливная рампа является обязательным элементом в системе автомобиля. Поэтому крайне важно для водителей знать принцип ее работы и периодически контролировать работу. При выявлении неисправностей настоятельно не рекомендуется использовать транспортное средство до проведения ремонта.