Как работает клапан вентиляции топливного бака

Наибольшее количество топливных испарений идет от топливного бака. На показатели топливных потерь из бензобаков существенное влияние оказывают конструктивные факторы, которые определяют температуру топлива в баке, свободную поверхность испарения, ограничение переме­шивания топлива при движении автомобиля. Поэтому для снижения топ­ливных потерь из бензобаков автомобилей по возможности устраняется нагрев баков от выпускной системы автомобиля, а также от солнечных лучей. Хорошие результаты дают термоизоляция баков, уменьшение отно­шения площади поверхности испарения топлива к объему бака, устройство в баке перегородок, уменьшающих возможность перемешивания топлива.

Для улавливания топливных испаре­ний из топливного бака разработаны специальные системы, которые не ухудшают мощностных, экономических и токсических характеристик автомобилей.

Рис. Схема системы улавливания топливных испарений:
1 – блок управления двигателем; 2 – топливный бак; 3 – адсорбер с активированным углем; 4 – электромагнитный клапан продувки адсорбера; 5 – форсунка впрыска; 6 – впускной трубопровод; 7 – датчик частоты вращения коленчатого вала; 8 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 9 – блок управления дроссельной заслонкой; 10 – датчики кислорода; 11 – измеритель массового расхода воздуха с датчиком температуры воздуха на впуске в двигатель

Основными входными сигналами, поступающими на блок управления двигателем для регулирования системы вентиляции топливного бака, являются:

  • частота вращения коленчатого вала
  • сигнал измерителя массового расхода воздуха, соответствующий нагрузке двигателя
  • температура двигателя
  • сигналы датчиков кислорода
  • сигналы с блоков управления дроссельными заслонками

Пары топлива удерживаются в адсорбере 3. Он представляет собой емкость с подсоединенными патруб­ками, заполняемую поверхностно-активным веществом – адсорбентом. Адсорбенты, помимо высокой поглощающей способности, должны отли­чаться стабильными характеристиками при изменении температуры окру­жающей среды, эффективной десорбцией (освобождением накопленных паров) и стабильностью при многократном повторении циклов адсорбция-десорбция, невосприимчивостью к атмосферной влаге, высокой механи­ческой прочностью во избежание их истирания в процессе эксплуатации автомобиля. Наиболее приемлемым адсорбентом является активирован­ный уголь АГ-3, получаемый из каменного угля и полукокса.

После обработки входных сигналов блок управления двигателем выдает команду на открытие электромагнитного клапана 4. В результате накопленные в адсорбере пары топлива отводятся во впускной трубопровод 6 двигателя и затем сжигаются в его цилиндрах. При этом кратковременно изменяется соотношение топлива и воздуха в смеси. Это изменение смеси регистрируется датчиками кислорода 10, по сигналам которых система регулирования производит необходимую ее коррекцию.

Честно говоря думал, что придется поднимать эту тему, ведь сама система известна с 90 –ых годов, и основные принципы ее работы то же. Однако обращений становится со временем все больше, а понимания сути проблемы, увы, меньше. )) Набрав в поиске "нормы токсичности, вентиляция топливного бака" был слегка удивлен недостаточным объемом информации, не классифицированной и чаще имеющий частный порядок по конкретной марке, достаточно много и просто информации не соответствующей действительности.

Ну например на форуме passat-b5 народ продолжает доходить до истины «опытным путем» (если кому интересно почитать, найдите там тему "Диагностический насос системы вентиляции топливных паров")

По моему разумению не правильно то, что этот момент не охвачен на просторах интернета. Как показывает практика, выход из строя системы вентиляции топливного бака приносит неприятности владельцам далеко не только немецких машин. Лень рассматривать этот вопрос отдельно преследовала и Вашего покорного слугу до последнего, однако все имеет меру терпения как выяснилось. ))

Часть 1 . Дела заправочные:

Невозможность заправить топливный бак (отщелкивает пистолет ) встречается очень часто и на абсолютно разных машинах с бензиновым (в основном) ДВС, она является ресурсной, т.е. при достижении определенного пробега неминуемо посещает автовладельца (речь идет о автовладельце автомобиля выпущенного для американского рынка). К сожалению, при решении этой проблемы почему-то забывают о конструкции самой системы вентиляции топливного бака, и самое главное, о разделении внутри самой системы на подсистемы, а именно: рабочую, диагностическую, систему безопасности (если так можно назвать гравитационный клапан) и собственно саму систему вентиляции (сообщения с атмосферой). При этом проверяются те подсистемы, которые к самой проблеме (заправке собственно) отношения не имеют.

Начнем издалека – начиная с 90-х годов в системе вентиляции топливных паров бензиновых моторов, были применены изначально две схемы, это схема вентиляции согласно европейским стандартам токсичности Евро 2 и 3 (напоминаю, действия этих стандартов закончилось в 2005 году) и схема вентиляции, одобренная Управлением по защите окружающей среды США (ЕРА). Поскольку нормы токсичности выброса вредных веществ (а это не только ОГ!) ужесточились и в Европе, полагаю надо знать определенные аспекты конструкции и работы обоих систем. К сожалению по данной системе немцы решили не выпускать отдельное пособие по самообучению (SSP) считая, что необходимой информации в ремонтной литературе (ELSA) вполне достаточно. Если касаться европейской системы вентиляции топливного бака (увидите далее) это вполне обоснованное решение, а вот относительно американской, к сожалению, наблюдая работу диагностов сервисов заключаю, что информации по работе компонентов сильно не хватает, ситуация усугубляется еще и тем, что и в «ЭЛЬЗЕ» крайне мало информации по машинам выпущенным для американского рынка. Т.е. сложности не только в диагностике, но даже в понимании элементарной работы компонентов возникают достаточно часто. Давайте разбираться…

Для начала сразу расставим точки над «i». Что бы отделить зерна от Интернетных «плевел». ))) Поскольку существует мнение, что бачок адсорбера конденсирует топливо из топливных паров и возвращает обратно в топливный бак, да-да есть и такие. )

Читайте также:  Замковое устройство для прицепа

Возьмем самую раннюю и простую систему вентиляции топливного бака:

А теперь, наконец, перейдем к делу. )) Возьмем обе системы на примере Ауди ТТ 2002 г европейской и американской сборки и рассмотрим их сначала со стороны собственно заправки топливного бака. Почему Audi TT? Во-первых потому , что попался шикарный «экземпляр» после диагностики которого эмоции стали перехлестывать и собственно они и стали толчком к написанию этого материала )) А во –вторых у конкретной модели есть полный ремонтный материал в ELSA как для американской , так и для европейской системы вентиляции топливного бака. Итак начнем с конца, а именно с заливной горловины. )))

а) Европейцы – полет нормальный.

Стандартная заливная горловина выглядит вот так:

Соответственно бачек адсорбера в этой системе имеет упрощенную конструкцию:

Как уже писал, сложности при заправке при такой организации системы вентиляции топливного бака практически не возникают, а как у нас дела обстоят с «заокеанскими товарищами»?

б) Американцы – экология прежде всего!

Горловина у них выглядит вот так:

Внешне – перемудрили, давайте разбираться:

Похоже горловиной топливного бака дело не обойдется))

Трубок многовато конечно, дополнительных элементов, )) но до сих пор до причины плохой заправки топливного бака мы не дошли:

Рассмотрим функционирование системы в целом:

Ну а теперь мы дошли до практических занятий, машина та же и проблема описана.
Но. Теперь я думаю Вы оцените состояние. )) При желании обнаружить адсорбер ,получили вот это:

Непонятная конструкция снизу выглядит как кусок рекламного щита, причем по сочетанию букв похоже на польскую «сборку» ))

Ситуация в принципе понятна, на машинах с полным приводом из –за близкого расстояния тяги стабилизатора поперечной устойчивости бачек (см .стрелку на фото) адсорбера значительно выдается в нишу запасного колеса , очевидно решили «прикупить» места )). А что с трубками тогда?

Т.е. просто заглушили и входную трубку, рабочую и диагностическую систему.

Смешно и грустно одновременно, особенно, если учесть, что все это «хозяйство» расположено под термоизоляционным кожухом и глушителем выхлопной системы, т.е. в недоступном осмотру месте и разумеется многочисленные диагностики «удобных» элементов (догадаетесь сами каких позже) к результату, собственно, не привели ,а ведь сервисы (про ОД я не говорю)) эти были официальными партнерами хорошо известных автомобильных форумов. Ладно к решению этой головоломки мы еще вернемся, этот случай не показательный.

А что происходит, когда штатный бачек целый и невредимый, а шланги подходящие к элементам герметичны? Обычно вот что:

Обратите внимание секции отвечающие за работу рабочей системы выглядят как новые, а та секция которая непосредственно общается с атмосферой (диагностический контур) сильно загрязнена и продувается с трудом, а это значит из–за противодавления постоянно срабатывает клапан заправочного пистолета на отсечку топлива (( .. Материал закрывающий стакан с гранулированным углем обычно представляет собой мембрану или фильтрующий элемент в несколько слоев .

В этом месте пойдет речь о мульти бренде, т.е. независимо от производителя авто, тот концерн, который производит автомобили для американского рынка, невольно следует правилу описанному далее.

Независимо от конструкции адсорбера, выполнен-ли отсек диагностической линии с углем отдельно от общего корпуса бачка адсорбера (Ауди А4 к примеру ) или интегрирован в него непосредственно, всегда на пути выхода топливных паров в атмосферу будет такая мембрана с малой пропускной способностью и именно из-за нее мы испытываем проблемы с заправкой (ее либо удаляют или меняют бачек в сборе, второй вариант, как по мне, слишком дорогостоящий, особенно учитывая состояние остальных секций. Прошу запомнить это простое правило обладателям заокеанских машин. Теперь вернемся к конкретному случаю (ТТ) и завершим разговор о заправке. В описанном случае решение проблемы штатным путем получается слишком дорогим, ведь помимо бачка адсорбера (заказ месяц, стоимость около 25 000 р) необходимо было восстанавливать жгут дополнительно клапана, сам фильтр и клапан, кроме этого нужно было приобрести шланги, они были просто обрезаны ,а меняются они только комплектом. Было принято решение временно блокировать рабочую систему, обеспечивая нормальную заправку бака, в связи с этим был установлен тройник (а точнее пока двойник).

В дальнейшем, для восстановления нормальной работы и учитывая то, что местоположение диагностического насоса (в крыле) и европейского бачка – адсорбера (в моторном отсеке) не конфликтует между собой (а это, увы, далеко не всегда так бывает) будем устанавливать бачок-адсорбер и подключать к системе. Но это, как понимаете, уже совсем другая история.

Часть2. Диагностика или «Что ему еще надо?»

Я уже писал, что система вентиляции топливного бака в плане диагностики, в отличии от заправки топливного бака устойчиво выбивает из колеи владельца, причем эта проблема известна от «начала времен»)). Этот процесс «успешен» как для обладателей европейцев, так и для владельцев американских машин, разница заключается в добавлении ошибок касающихся диагностической системы. Разберем по порядку.

А) Европеец. Ненавистный клапан щелкает, но не работает?

Разберем состав рабочей системы вентиляции топливного бака на примере 1.8 Tsi 2009.

Как видим система, в общем-то, простая, но доступ к ней сложный, поскольку расположен комбинированный клапан под впускным коллектором.

Чаще всего при диагностике ЭБУ ДВС по этой системе нас ждет неисправность в виде «выхода пропускной способности системы вентиляции топливного бака за установленный диапазон». Причем, если запустить тест исполнительных элементов – электромагнитный клапан будет щелкать)), более того если провести тест по Риднесс-кодам (Тест готовности), то в части проверки работы вентиляции топливного бака он вполне может пройти без проблем, ну и разумеется ошибка легко сотрется и некоторое время беспокоить не будет, дальше вполне устойчиво зажигается «чек» с повторением. Кроме того, помните, Азаклинивание клапана N80, может привести к тому, что на горячем моторе, после заправки топливом могут возникнуть с устойчивостью запуска (активное перемешивание слоев топлива приводят к повышению количества топливных паров, которые в свою очередь при заклинивающем клапане приводят к сильному (хоть и временному) переобогащению топливной смеси на Х.Х. при пуске.)

Читайте также:  Гранта замена радиатора печки

Интересно, что в официальном TPL (решении технических проблем), если касаться конкретно, скажем 1.8 / 2/0 TSi, сначала предполагалась стандартная замена самого клапана (N80), а потом к клапану добавилась рекомендация по замене комбинированного обратного клапана с трубками. На последующих моторах (причем не только 1.8 TSi) это клапан (механический) из трубки исчез, а трубка «срослась» с электроклапаном в единое целое))

Т.е. предполагаю «чек» без причины явно следует не только из-за конструкции самого клапана N80.))

Надо добавить следующее, все вышеперечисленное справедливо и для американской системы вентиляции топливного бака, с той только разницей, что неплотное прилегание клапана как раз может и вызвать собственно не герметичность и «утечку» которая заботливо будет Вас информировать ненавистной « мясорубкой» на комбинации)). Итак, вперед к новым заокеанским горизонтам)).

Б) Американская система – Добавим перцу

Вспоминаем систему вентиляции американских автомобилей.

Конкретно в нашем случае (ТТ 2003г) диагностический насос находится под правым подкрылком(на некоторых машинах он установлен за задними подкрылками) и выглядит стандартно.

Его задача проверять герметичность рабочей системы вентиляции топливного бака (т.е. контура с клапаном N80, топливный бак и т.д.) диагностика происходит через определенные промежутки времени, с условием работающего мотора, и вот тут появляется непонятные термины:

«малая утечка», «большая утечка», так что это значит? Как возникают эти ошибки? Посмотрим.

Обратите внимание диагностика штатно ВСЕГДА активизируется после запуска мотора , т.е. если Вы не прикрутили плотно пробку после заправки, вскоре ожидайте «радости» в виде чека непременно)) Однако есть определенное сочетание обстоятельств, и об этом надо помнить, когда по показаниям параметров ДВС и комбинации внутренних ошибок, проверка активизируется и во время поездки , и именно поэтому то мы получаем «чек» во время заправки при работающем ДВС, то нет. Лучше все-таки на американцах, по моему мнению, ДВС во время заправки выключать))

Хочется отметить особенно, что выше представленный материал в данном случае касается далеко не только немецких автомобилей, например проблемы с диагностикой герметичности вентиляции топливного бака и перечисленные неисправности вполне подходят для автомобилей разных марок, с одним условием они произведены для американского рынка или соответствуют стандарту евро 5. Надеюсь материал будет полезен и сэкономит Ваши расходы в дальнейшем.

Всем привет.
Кто нибудь слышал про адсорбер и вентиляцию топливного бака?
Не слышали, расскажу. 🙂
Последние лет 20, под давлением экологов, топливный бак автомобиля общается с атмосферой не просто так, а через ящик с активированным углем, который называется адсорбер.
Когда мы заправляем бак, топливо вытесняет воздух из бака и он выходит через адсорбер и частично через заправочную горловину. Когда автомобиль стоит на жаре, давление паров бензина в баке также стравливается через адсорбер. При движении автомобиля, когда бензонасос выкачивает топливо, создаваемым разрежением через адсорбер в бак затягивает атмосферный воздух. В общем бак дышит через фильтр с углем под названием адсорбер.

И все бы ничего, но пары бензина адсорбируемые активированным углем адсорбера имеют предел наполняемости и их оттуда нужно каким то образом удалять.
Для этого в адсорбере есть три дыры. Одна в бак, одна в атмосферу и одна во впускной коллектор двигателя.
Понятное дело, что бак и двигатель связаны с адсорбером шлангами, а дыра в атмосферу прямо так, заткнутая сеточкой и тряпочкой типа флизелиновой. В шланге, который идет от адсорбера до впускного коллектора стоит еще электромагнитный клапан. Почему то его везде называют клапаном вентиляции топливного бака, но правильное название клапан продувки адсорбера. Он всегда нормально закрыт.

Когда двигатель запущен, во впускном коллекторе, в задроссельном пространстве создается разрежение, создаваемое работой поршней в цилиндрах. С помощью него засасывается воздух в двигатель через воздушный фильтр. Оттуда же, из задроссельного пространства идет шланг дающий разрежение на ваккумный усилитель (в дизелях для этого стоит специальный ваккумный насос). И оттуда же разрежением засасывается воздух из адсорбера. Т.е. происходит его вентиляция. Разрежением впускного коллектора воздух с парами бензина засасывается из адсорбера, а на его место приходит атмосферный воздух.

Но все непросто.
ЭБУ (электронный блок управления) движка должен готовить бензовоздушную смесь стехиометрического состава. Т.е. ту, которая максимально полно сгорит в цилиндрах. Соотношение топливо/воздух 1/14,7.
Для этого ЭБУ должен знать количество засасываемого в горшки воздуха.
В нашем случае он считает объем воздуха чисто математически.
С помощью датчика ТМАР (давления и температуры всасываемого воздуха) ЭБУ знает температуру и скорость засасывания воздуха. Зная проходное сечение дыры дроссельной заслонки, зная положение ДЗ относительно этой дыры, ЭБУ вычисляет текущее проходное сечение и математически высчитывает объем засасываемого воздуха в единицу времени. Соответственно этому засасываемому объему воздуха он прыскает во впускной коллектор топливо из форсунок.

Читайте также:  Моргает масленка на холостых

Теперь представьте, что воздух сосет не только через ДЗ, но еще и через адсорбер.
И неизвестно сколько в нем паров, в каком состоянии уголь и сколько воздуха засасывает.
И корреляции никакой не поддается.
Поэтому проблема решена следующим образом.

После запуска двигателя, лямбда датчик прогревается до рабочих 300 градусов и выходит на рабочий режим через 30-60 сек.
ЭБУ видит выход на рабочий режим по размаху сигнала с лямбды. После выхода лямбды на рабочий режим у ЭБУ появляется обратная связь и он переходит в режим работы — замкнутая топливная петля. В этом режиме ЭБУ видит остаток кислорода в выхлопных газах и соответственно корректирует управление впрыском.
И вот когда лямбда в работе и температура ОЖ движка 40-60 градусов (данные разные в источниках), только тогда открывается клапан продувки адсорбера и начинается забор воздуха в двигатель не только через ДЗ, а еще и через адсорбер. ЭБУ видит этот неучтенный воздух по лямбде и корректирует впрыск.

Но все опять непросто.
В режиме тапка в пол ЭБУ не учитывает показания лямбды и обогащает смесь по максимуму.
Ведь безопасность она важнее экологии. Т.е. на время такого режима продувку адсорбера лучше заткнуть, чтобы не мешал со своим лишним неучтенным воздухом.
Кроме того, есть тяжелые режимы работы движка, когда обороты небольшие, ДЗ открыта сильно и разрежение во впускном небольшое. В таких непростых условиях адсорбер нам опять мешает.
Короче говоря клапан продувки адсорбера работает не просто в режиме закрыт/открыт, а ЭБУ управляет им с помощью ШИМ, сообразуясь с какими то своими алгоритмами. Примерно также, как топливными форсунками.
Т.е. 0% импульсов, нулевое заполнение — клапан закрыт. 100% импульсов, стопроцентное заполнение, клапан полностью открыт. Ну и т.п.

Вообще этот клапан продувки работает годами и никак о себе не напоминает.
Кстати вот артикул нашего героя. Chery A11-1208210BA Ставят на Кимо, Тигго, Индюка и еще чего то.
У него есть брат близнец Бош, артикул Bosch 0 280 142 300. Его ставят на Ваги, Феррари ::-))) и другие авто. Стоит в 3 раза дороже.
И угораздило же китайцев поставить этот клапан в самом горячем и неподобаемом месте. А именно под пауком впускного коллектора справа.

Теперь самое интересное.
Как же проявляется неисправность этого клапана.
Вообще то мозги следят за его работой и если он умрет, известят об этом ошибкой.
Если клапан продувки адсорбера заклинит в закрытом состоянии, то адсорбер вентилироваться перестанет и это чревато следующим. Такие же симптомы будут и когда в силу старости выход в атмосферу у адсорбера сильно засрался.
При заправке бензин в бак придется цедить тонкой струйкой, т.к. вентиляции через адсорбер нет, а вентиляция через заправочную горловину недостаточна.
При длительной работе мотора обороты его могут гулять, т.к. бензонасос выкачивая топливо создает разрежение в баке, а воздух извне не поступает или поступает недостаточное его количество. Кто нибудь видел наверное, откручиваешь пробку бака, слышишь пшшшш и чуешь как воздух пошел в бак. Это оно и есть.
Причем бензонасос создает очень нехилое разрежение. Когда то на Пассате у меня сплющило бак после 200 км непрерывной езды. Благо он пластиковый, выдавил обратно.
Зависший в открытом или приоткрытом состоянии клапан являет себя провалами при резких ускорениях, неровная работа движка в начале прогрева и в тяжелых режимах.

У нас машина китайская. А значит неисправности тоже китайские.
Как вам работающий клапан, но работающий через задницу.
Т.е. завожу я мотор, он прогревается до температуры включения клапана продувки и начинается расколбас.
Обороты плывут, ЭБУ корректирует их до стандартных 840 об/мин и так так по кругу. Т.е. мозги успевают делать коррекцию работы и в мотор сканере я не вижу ничего, за исключением слегка сильно плавающих оборотов.
Но по звуку то я слышу, что движок запинается и меняет тональность работы. Как мотор прогреется, так все нормально. И еще когда пару часов по трассе на скорости 120-130 км/ч, после этого движок на холостых слегка дурит некоторое время.
Я на на что только не думал. И на подсос грешил и на рваную мембрану ваккумника. Об этом клапане даже и мысли не было.
И вот он сам себя выдал наконец то. Загремел при работе как погремушка.
Когда я впервые услышал его звук из под капота, я чуть не усрался. Думал распредвал развалился к едренефении. Клапан же резонирует по движку и кажется, что звук идет из ЦПГ. И все совпало. Как клапан забрякал, так начался расколбас на холостых во время прогрева. Ошибок никаких при этом нет.
В общем надо менять. Цена вопроса 553 рубчика. Объем гемороя еще не прикидывал.

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector