Структурная схема
| метка | обозначение | номер детали на электрических схемах |
|---|---|---|
| (1) | пьезоэлектрическая дизельная топливная форсунка (задний ряд цилиндров) | 1331 - 1332 - 1333 |
| (2) | топливная рампа высокого давления (задний блок цилиндров) | - |
| (3) | топливный фильтр и датчик наличия воды в дизельном топливе | 4050 |
| (4) | Топливный насос высокого давления | - |
| (5) | датчик высокого давления топлива | 1321 |
| (6) | топливная рампа высокого давления | - |
| терморегулирующий клапан - в холодную погоду: топливо направляется в топливный фильтр, затем снова подается в контур высокого давления для ускорения повышения температуры топлива | ||
| терморегулирующий клапан - при высокой температуре: топливо направляется в топливный бак, проходя через охладитель для понижения температуры топлива | ||
| (8) | топливная рампа высокого давления (передний блок цилиндров) | - |
| (9) | пьезоэлектрическая дизельная топливная форсунка (передний ряд цилиндров) | 1334 - 1335 - 1336 |
| (10) | охладитель топлива | - |
| (11) | бачок для присадки к топливу | - |
| (12) | Топливный бак | - |
| (13) | датчик температуры топлива на выходе из форсунок | - |
| (14) | регулятор давления | - |
| (15) | теплообменник "охлаждающая жидкость/масло/дизтопливо" | - |
Особенности
- Подача топлива обеспечивается подкачивающим насосом, расположенным в топливном баке, и подающим насосом, объединенным с топливным насосом высокого давления
- Теплообменник "охлаждающая жидкость/ масло/топливо" встроен в основание масляного фильтра
- Датчик контроля наличия воды в дизельном топливе (4050)
Топливный фильтр
" a " выход топлива в направлении топливного бака
" b " вход топлива в топливный фильтр (16)
Назначение
Роль топливного фильтра
- Фильтрация топлива
- Отделение воды
- Определение факта наличия воды в топливе (информация передается в компьютер управления двигателем)
Описание
(16) топливный фильтр
(17) датчик контроля наличия воды в дизельном топливе (4050)
" d " канал не используется
Направление циркуляции топлива (как показано стрелками)
- " b " вход топлива: при холодном двигателе топливо поступает из топливного бака через термостатический клапан (быстроразъемное соединение)
- " c " выход топлива: к топливному насосу высокого давления и возврат в топливный бак (быстроразъемное соединение)
Топливный фильтр
- Периодичность замены (см. соответствующую операцию)
- Продувка (см. соответствующую операцию)
- Максимальный расход через фильтр: 180 л/ч
ПримечаниеЗаменить только фильтрующий элемент
Подогрев топлива
Назначение
Подогреватель топлива работает при очень низкой температуре и до примерно 50°C
Описание
Функция подогрева топлива обеспечивается рециркуляцией топлива, выполняемой термостатическим клапаном
Топливный насос высокого давления
Описание
| метка | обозначение | номер детали на электрических схемах |
|---|---|---|
| e | вход топлива в циркуляционный насос | - |
| f | выход топлива из насоса высокого давления на топливную рампу высокого давления | - |
| g | обратный поток топлива от насоса высокого давления в топливный бак | - |
| (18) | циркуляционный насос | - |
| (19) | регулятор давления топлива | 1322 |
| (20) | регулятор объема топлива | 1369 |
Толь топливного насоса высокого давления
- Обеспечение высокого давления топлива
- Питание дизельных форсунок через топливную рампу высокого давления
- Топливный насос высокого давления приводится ременной передачей от шестерни распределительного вала
ПримечаниеТопливный насос высокого давления не является распределительным насосом и поэтому не нуждается в регулировке
ПримечаниеСекция высокого давления топлива является неразъёмной и состоит из 3 элементов, расположенных через 120°
Рабочая фаза
Компьютер управления двигателем управляет давлением топлива в общей топливной рампе высокого давления по замкнутому контуру при помощи датчика давления топлива
Компьютер управления двигателем использует регулятор давления топлива (1322) для управления давлением в топливной рампе высокого давления
Компьютер управления двигателем управляет регулятором объема топлива, посылая модулируемый сигнал в форме RCO
Если сигнал RCO мал, регулятор объема топлива подает большое количество топлива в топливный насос высокого давления
Если сигнал RCO велик, регулятор объема топлива подает малое количество топлива в топливный насос высокого давления
ПримечаниеШИМ= циклическое отношение открывания
| метка | обозначение | номер детали на электрических схемах |
|---|---|---|
| e | вход топлива в циркуляционный насос | - |
| f | выход топлива из насоса высокого давления на топливную рампу высокого давления | - |
| g | обратный поток топлива от насоса высокого давления в топливный бак | - |
| (4) | Топливный насос высокого давления | - |
| (18) | циркуляционный насос | - |
| (19) | регулятор давления топлива | 1322 |
| (20) | регулятор объема топлива | 1369 |
| (21) | внутренний фильтр топливного насоса | - |
| (22) | выходной клапан плунжерной пары | - |
| (23) | смазочный насос | - |
| (24) | входной клапан плунжерной пары | - |
| (25) | клапан регулировки давления | - |
Управление давлением впрыска в зависимости от частоты вращения двигателя
Обозначения
- X: давление впрыскивания топлива (бар)
- Y: частота вращения двигателя (об/мин)
ВниманиеЗапрещено проводить любые работы с топливным насосом высокого давления
Регулятор объема топлива (1369)
Назначение
Регулятор объема топлива
- Регулирует объем топлива, получаемый топливным насосом высокого давления
- Позволяет подать точно необходимое количество топлива
Объем топлива регулируется изменением проходного сечения жиклера исполнительного устройства
Описание
A: на регулятор объема не подается напряжение
B: на регулятор объема подается напряжение
(26) пружина
(27) втулка
(28) поршень
(29) электромагнитная катушка
(30) магнитный сердечник
" h ": подача топлива на внутренний циркуляционный насос
" j ": поток топлива в направлении топливного насоса высокого давления (контур высокого давления топлива)
Когда на регулятор объема (20) не подается напряжение
- Поршень (28) полностью прижат к своему седлу силой пружины (26)
- Проход между 2 контурами закрывается
- Доступ в контур высокого давления насоса высокого давления закрыт
- Топливо направляется к клапану регулирования давления (25)
Когда на регулятор объема (20) подается напряжение
- Катушка (29) исполнительного устройства подачи перемещает магнитный сердечник (30) (магнитная сила)
- Поршень (28) перемещается
- Проход между 2 контурами открыт
- Поток топлива направляется в топливный насос высокого давления
Особенности
Когда на регулятор объема топлива не подается электрический сигнал управления, подача топлива в топливный насос высокого даваления закрыта
Управление: компьютер системы впрыска ("масса")
Сигнал переменного напряжения (ШИМ)
- Максимальное напряжение (RCO =30%) = максимальный расход топлива
- Минимальное напряжение (RCO =0%) = нулевая подача толпива
ПримечаниеRCO: циклическая степень открытия
Регулятор высокого давления топлива (1322)
Назначение
Регулятор давления позволяет регулировать давление на выходе из топливного насоса высокого давления
Описание
C: регулятор давления не получает питания
D: на регулятор давления подается напряжение
(31) седло клапана
(32) шарик
(33) игла
(34) электромагнитная катушка
(35) магнитный сердечник
(36) пружина
" k ": контур высокого давления
" l ": обратный поток топлива в топливный бак
Высокое давление топлива регулируется за счет калибровки регуляторавысокого давления топлива
Регулятор давления содержит 2 контура контроля давления
- Электрическая цепь, непосредственно воздействующая на давление топлива, управляет электромагнитом регулятора высокого давления топлива (блок управления впрыском топлива)
- Механическая сеть, которая позволяет обеспечить минимальное давление и сгладить пульсации
Механическое управление
Контур высокого давления топлива подвержен вариациям давления
Высокое давление топлива увеличивается при возврате поршня насоса
Высокое давление топлива уменьшается при открытии дизельной форсунки
Биение шарика сглаживает колебания давления
Электрическое управление
Если регулятор высокого давления не получает электрического питания
- Высокое давление топлива противодействует усилию механической пружины (36)
- Регулятор открывается под действием высокого давления, превышающего усилие пружины (+50 бар)
- Топливо, освобожденное регулятором высокого давления, возвращается в топливный бак по магистрали "l"
ПримечаниеЕсли двигатель не работает в течение 30 секунд, он не поддерживает давление, существующее в топливном контуре высокого давления
Фазы управления набором давления
- Блок управления впрыском подает на регулятор высокого давления топлива напряжение RCO
- Катушка регулятора высокого давления топлива притягивает магнитный сердечник (магнитная сила)
- Усилие, прикладываемое к шарику, является суммой усилия пружины (36) и магнитной силы сердечника
- Величина выключения регулятора давления увеличивается
Фазы управления снижением давления
- Блок управления впрыском понижает напряжение RCO, подаваемое на обмотку топливного регулятора высокого давления
- Катушка регулятора высокого давления топлива притягивает магнитный сердечник (магнитная сила)
- Усилие, действующее на шарик, уменьшается
- Регулятор высокого давления топлива призакрывается
ПримечаниеШИМ= циклическое отношение открывания
Особенности
Если регулятор высокого давления не получает электрического питания: давление ограничено величиной в +50 бар
Управление: компьютер системы впрыска ("масса")
Сигнал переменного напряжения (ШИМ)
- Максимальное напряжение (RCO =30%) = максимальное давление
- Минимальное напряжение (RCO =0%) = минимальное давление
ВниманиеПосле остановки двигателя необходимо подождать 30 секунд, прежде чем приступать к любым работам
Циркуляционный насос (подпитка)
Назначение
Назначение циркуляционного насоса
- Питание топливного насоса высокого давления
- Смазка и охлаждение топливного насоса высокого давления
Описание
Циркуляционный насос (подпитки) представляет собой объемный насос, встроенный в топливный насос высокого давления
На входе в циркуляционный насос абсолютное давление топлива составляет от 0,7 до 1,5 бар
Топливная рампа высокого давления
Описание
" e " вход топлива в циркуляционный насос
" f " выход топлива из насоса высокого давления на топливную рампу высокого давления
" g " обратный поток топлива от насоса высокого давления в топливный бак
(5) датчик высокого давления топлива
(19) регулятор давления топлива
(20) регулятор объема топлива
Назначение
Назначение топливной рампы высокого давления
- Хранить количество топлива, необходимое для двигателя на любом режиме работы
- Сглаживать пульсации, создаваемые форсунками
- Соединять элементы топливного контура высокого давления
С топливной рампой высокого давления связаны
- Питающая топливная трубка высокого давления
- Топливные трубки высокого давления, идущие к форсункам
- Датчик высокого давления топлива
Размещение
Топливные рампы высокого давления расположены с каждой стороны блока двигателя, между топливным насосом высокого давления и дизельными форсунками
Дизельные топливные форсунки (1331, 1332, 1333, 1334, 1335, 1336)
Назначение
Форсунки впрыскивают топливо, необходимое для работы двигателя
Прямой впрыск топлива к головкам поршней повышает производительность двигателя
Впрыск топлива может осуществляться в следующих случаях
- Предварительный впрыск, позволяющий снизить шумы, возникающие при работе двигателя, и уменьшить токсичность отработавших газов двигателя
- Основной впрыск
- Последующий впрыск, позволяющий повысить температуру отработавших газов и улучшить таким образом работу сажевого фильтра
Описание: общее описание
| метка | обозначение |
|---|---|
| m | разъем питания |
| n | пьезоактиватор - электрический |
| p | головка форсунки |
| q | игла форсунки |
| r | обратный поток топлива |
| s | трубка высокого давления |
Описание: подробное описание
" m " разъем питания
" n " пьезоэлектрический привод
" q " игла дизельной топливной форсунки
" r " обратный поток топлива в топливный бак
(37) слоистый фильтр входит в состав соединительного элемента (38) - от 0,03 до 0,05 мм
(38) соединительные элементы входных трубок высокого давления
(39) сопло дизельной топливной форсунки
(40) напорная камера
(41) пружина дизельной топливной форсунки
(42) поршень, управляющий иглой дизельной топливной форсунки
(43) пружина иглы дизельной топливной форсунки
(44) запирающая головка
(45) поршень управления открытием
(46) гайка
Пьезоэлектрический привод расположен в верхней части форсунки
Пьезоэлектрический привод крепится на корпусе форсунки гайкой (46)
Дизельные форсунки содержат 5 отверстий, что позволяет улучшить перемешивание топлива с воздухом
ПримечаниеДиаметр 5 отверстий дизельных форсунок адаптирован к версии двигателя (Ø 0,16 мм)
ВниманиеНе перемещать дизельную форсунку за верхнюю гайку (46) (повреждение форсунки)
ПримечаниеПластинчатый фильтр не требует технического обслуживания
Количество впрыскиваемого топлива зависит от следующих параметров
- Длительность электрической команды (блок управления впрыском топлива)
- Скорость открытия дизельной форсунки
- Расход топлива через дизельную форсунку (число и диаметр отверстий)
- Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
Давление топлива, используемое в системе непосредственного впрыска HDI, исключает непосредственное электрическое управление форсунками
Открытие дизельной форсунки достигается за счет разности давлений в камере управления (48) и в камере давления (40)
Игла форсунки "q" прижимается к своему седлу пружиной (41)
Игла форсунки "q" поднимается управляющим поршнем (42) (управляющий поршень свободно размещается в своей гильзе)
Головка поршня закрывает камеру управления (48)
Камера управления связана со следующими каналами
- Через жиклер подачи (47) с контуром высокого давления
- С магистралью возврата в топливный бак через жиклер возврата (49)
Камера управления (48) изолирована от контура возврата топлива управляющим поршнем (45)
Игла форсунки "q" прижимается к своему седлу пружиной (43)
Топливо разделяется поровну между камерой даавления (40) и управляющей камерой (48)
Жиклер возврата топлива (49) больше жиклера подачи (47)
Поршень управления открытием (45) перемещается при подачи напряжения на пьезоэлектрический исполнительный элемент "n"
Порядок снятия дизельной форсунки
E: дизельная форсунка закрыта
F: открытие дизельной форсунки
" t ": пьезо-электрический элемент управления
(43): пружина иглы дизельной топливной форсунки
(44): запирающая головка
(45): поршень управления открытием
(47): жиклер подачи
(48): управляющая камера
(49): жиклер контура возврата топлива
Порядок снятия дизельной форсунки: дизельная форсунка закрыта
Усилие высокого давления одинаково в камере управления (48) и в камере давления (40)
Поршень управления неподвижен (прижат к игле форсунки)
Увеличение давления в общей рампе высокого давления благоприятствует закрытию форсунки
Порядок снятия дизельной форсунки: F - порядок открытия дизельной топливной форсунки
Пьезоэлектрический привод получает питание от компьютера системы впрыска. Подаваемый ток деформирует пьезоэлектрический элемент, который удлиняется (0,004 мм)
Пьезоэлектрический элемент давит на поршень (45), управляющий открытием
Фаза работы форсунки, когда поршень управления открытием (45) перемещается
- Топливо вытекает через жиклер возврата (49)
- Подача топлива через жиклер подачи (47) не компенсирует количество топлива, вытекающего через жиклер возврата (49) (Ø жиклера(49) отличается от Ø жиклера (47))
- Нарушение равновесия между давлением в управляющей камере (48) и напорной камере (40)
- Давление в камере давления (40) поднимает иглу форсунки
- Управляющий поршень поднимается
- Топливо подается к головке поршня
Компьютер системы впрыска прекращает питание пьезоэлектрического элемента: протекание тока прекращается топливо продолжает впрыскиваться
Пьезоэлектрический привод остается в удлиненном состоянии
ПримечаниеВпрыск топлива продолжается до тех пор, пока пьезоэлектрический привод не будет разгружен
Порядок снятия дизельной форсунки: E - порядок закрытия дизельной топливной форсунки
Фаза работы, начиная с подачи компьютером системы впрыска напряжения на пьезоэлектрический элемент форсунки (током разгрузки)
- Пружина иглы дизельной топливной форсунки (43) прижимает запирающую головку (44) к ее седлу
- Жиклер возврата топлива (49) перекрыт
- Утечка топлива в магистраль возврата прекращается
- Подъем давления в управляющей камере (48) приводит к закрытию дизельной топливной форсунки
- Восстанавливается равновесие между давлением в управляющей камере (48) и напорной камере (40)
- Дизельная топливная форсунка готова к новому циклу
Управление форсунками дизельного двигателя (1331, 1332, 1333, 1334, 1335, 1336)
Управляющий ток дизельной форсунки
- T: продолжительность
- I: Ампер
- U: Вольт
- " i1 ": ток нагрузки
- " i2 ": ток разгрузки
- " v ": дизельная форсунка закрыта
- " w ": форсунка открыта
Управление пьезоэлектрическим элементом разделяется на 2 фазы
- Фаза нагрузки пьезоэлектрического элемента (растяжение + открытие)
- Фаза разгрузки пьезоэлектрического элемента (сжатие = закрытие)
Пьезоэлектрический привод
- Состоит из 250 слоев
- Поляризован
Особенности электрического управления
Принадлежность каналов разъема
- Выход 1: полярность +
- Выход 2: полярность -
ПримечаниеДизельные форсунки не требуют телекодирования
ВниманиеУчитывая наличие высокого напряжения на клеммах блока управления и форсунки, следует соблюдать определенные правила, относящиеся к данным устройствам
ВниманиеЗапрещается подавать на форсунку питание 12 Вольт (повреждение форсунки)
ВниманиеЛюбое изменение полярности проводов управления форсункой приведет к разрушению пьезоэлектрического элемента (разрушительное сжатие)
ВниманиеНе работайте с дизельной топливной форсункой, не установленной на головку цилиндров, если ее корпус не соединен с "массой" (опасность электростатического разряда)
ВниманиеЗапрещается отключать дизельную форсунку на работающем двигателе (опасность загрязнения двигателя)
ВниманиеНе допускайте попадания воды на электрический разъем форсунки (неисправность дизельной форсунки)
ВниманиеЗапрещается прикладывать поворачивающее усилие к головке форсунки (риск разрушения форсунки)
Охладитель топлива
Назначение
Ввиду сжатия топлива в ТНВД, температура топлива возрастает
Охладитель топлива охлаждает топливо при его возврате в бак
Описание
(10) охладитель топлива
Охладитель топлива, состоящий из металлического змеевика, обеспечивающего теплообмен с воздухом, расположен под кузовом