6.2. Система впрыска топлива дизельного двигателя - общая информация
Общая информация
В состав топливной системы входят: установленный в задней части автомобиля (под подушкой заднего сиденья) топливный бак, топливный фильтр, форсунки, топливные трубки и шланги, датчик запаса топлива, расположенный внутри бака и блок электронного управления двигателем.
Топливо подается специальным насосом через фильтр. В фильтре оседает грязь и вода, содержащаяся в топливе.
При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления.
При этом температура воздуха поднимается до 700 - 900°С, превышающую температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и воспламеняется. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива не используются.
Для уменьшения доли вредных веществ в отработавших газах дизельные двигатели имеют дизельный окислительный каталитический преобразователь. Одновременно система рециркуляции обеспечивает существенное снижение в отработавших газах содержание окислов азота. Это достигается благодаря подаче отработавших газов к всасываемому двигателем воздуху, что обеспечивает снижение концентрации кислорода в воздухе, поступающем в цилиндры двигателя. Это приводит к снижению задержки воспламенения и к более низкой температуре сгорания, что в итоге уменьшает образование NOx. Процесс рециркуляции отработавших газов должен однако точно дозироваться, так как в противном случае возрастает содержание копоти в отработавших газах. Для этого количество засасываемого воздуха определяется измерителем, что позволяет электронному прибору управлять процессом рециркуляции.
Впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания.
Функциональная схема системы впрыска дизельного двигателя
|
|
|
1 — ТНВД
|
В2/1а — Датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе
|
Пневмосоединения на датчиках
|
VAC
|
Разрежение от вакуумного насоса |
|
ATM
|
Вентиляционный канал, ведущий к салону |
|
OUT
|
От датчика Y31/1 к переключающему клапану системы рециркуляции Y27 |
|
OUT
|
От датчика Y31/4 к вакуумному приводу клапана распределителя, управляющего давлением воздуха |
Двигатель управляется электронной системой, похожей на систему управления бензиновыми двигателями. Система управляет работой двигателя, анализируя информацию, поступающую от большого числа датчиков.
Схема прокладки вакуумных соединений
Схема прокладки вакуумных линий (турбодизельный двигатель 3.0 л)
|
|
|
1 — К прочим потребителям разрежения
|
7 — Вакуумный трансдюсер управления наддувом/функционированием
заслонки управления давлением
|
На дизельных моделях нет троса акселератора. Вместо него на педаль установлен датчик ее положения.
Клапан отсечки топлива при выключении зажигания отсутствует. Для того, чтобы заглушить двигатель при выключении зажигания, блок управления двигателем посылает в блок управления ТНВД сигнал, который, в свою очередь, прекращает подачу топлива к форсункам.
Топливная система спроектирована таким образом, чтобы не допустить «подсоса» воздуха при отсутствии топлива в баке. Блок управления постоянно проверяет уровень топлива в баке, обрабатывая информацию, поступающую от датчика запаса топлива, расположенного в баке. При падении запаса топлива до определенного уровня блок управления зажигает предупреждающую лампу на приборной доске, после чего принудительно вызывает пропуски подачи топлива, ограничивая тем самым максимальную скорость. Это продолжается до тех пор, пока уровень топлива в баке не превысит допустимую отметку.
Информация о положении коленвала и скорости вращения двигателя поступает в блок управления от датчика положения коленвала (CKP). Индуктивная головка датчика расположена напротив маховика и постоянно сканирует специальные метки (36 штук), нанесенные на его поверхность. При прохождении метки мимо головки датчика он посылает импульс в блок управления. Метки равномерно нанесены на поверхность маховика, но одна метка пропущена. Она должна располагаться в 90° до ВМТ первого цилиндра. В момент прохождения маховиком этой точки датчик не посылает импульс в блок управления. Блок распознает эту паузу и точно определяет момент ВМТ. Длительность этой паузы используется для определения скорости вращения двигателя.
Информация о количестве и температуре поступающего в двигатель воздуха поступает от датчика абсолютного давления впускном трубопроводе (MAP) и датчиков температуры воздуха. Датчик абсолютного давления соединен с трубопроводом вакуумным шлангом и измеряет давление в нем. Установлено два датчика температуры воздуха. Один установлен перед турбокомпрессором, а другой - после интеркулера. Температура и давление воздуха используются для расчета точного количества топлива, которое необходимо падать к форсункам.
Традиционный датчик температуры охлаждающей жидкости заменен на датчик температуры головки блока. Он измеряет температуру головки и посылает полученную информацию в блок управления. Анализируя эту информацию, блок управления корректирует состав и момент впрыска топливной смеси, а также управляет системой прогрева холодного двигателя.
Выключатель стоп-сигналов и датчик педали тормоза информирует блок управления о текущем положении педали тормоза. При получении сигналов с этих датчиков система управления мгновенно переводит двигатель на холостой ход до тех пор, пока не получит сигнал с датчика положения педали акселератора.
Трос акселератора отсутствует. Вместо него на установлен датчик положения педали акселератора. Датчик постоянно информирует блок управления о положении педали, который, в свою очередь, точно рассчитывает параметры впрыска. Холостые обороты также регулируются блоком управления и не могут быть отрегулированы вручную. Анализируя информацию, поступающую с различных датчиков, блок управления рассчитывает величину оборотов холостого хода, корректируя их в зависимости от нагрузки на двигатель и его температуры.
Система впрыска топлива является системой прямого впрыска. В днищах поршней находятся вихревые камеры, обеспечивающие завихрение поступающего в камеры сгорания топлива. Для оптимизации сгорания топлива форсунки открываются в два этапа (для этого внутри каждой форсунки находятся две пружины). При открытии форсунки небольшая часть топлива попадает на внутренние компоненты форсунки, смазывая их, и возвращается в топливный бак.
Управление прогревом холодного двигателя осуществляется блоком управления двигателем. При холодном двигателе момент впрыска смещается блоком управления. Блок управления двигателем, в свою очередь, управляет работой свечей накаливания. Свечи накаливания установлены в каждый цилиндр и включаются перед запуском двигателя, работаю во время проворачивания двигателя стартером и некоторое время после запуска двигателя. Свечи значительно облегчают запуск холодного двигателя. После включения зажигания на приборной доске загорается соответствующая контрольная лампа (обратитесь к Оборудование автомобиля, расположение приборов и органов управления Главы Руководство по эксплуатации), сигнализирующее о включении свечей накаливания. Как только лампа погаснет, Вы можете запускать двигатель. Если температура окружающего воздуха очень низкая, свечи продолжают работать еще некоторое время после запуска двигателя. Этим достигается стабильная работа двигателя и снижение вредных примесей в отработавших газах.
Вследствие высоких пусковых качеств двигателя с непосредственным впрыском в холодном состоянии предварительный накал требуется только при температуре ниже -10°С.
Топливо проходит через топливный фильтр. В фильтре топливо отделяется от воды и загрязнений. Поэтому важно удалять из топлива воду и производить своевременную замену фильтрующего элемента.
Топливная система дизельных двигателей очень надежна. При использовании чистого топлива и выполнении регулярного обслуживания она должна исправно функционировать до окончания срока службы автомобиля. После очень большого пробега внутренние компоненты форсунок могут износиться, и их будет необходимо отремонтировать. Поскольку насос - форсунки имеют сложную конструкцию, ремонт рекомендуется выполнять в специализированной мастерской.