Общие сведения: система прямого впрыска HDi (DW12TED4 2178 4 цил. диз. турбо DR) Citroen C8 I

Введение

Система прямого впрыска HDi, устанавливаемая на новом двигателе DW12 TED4, происходит от системы, устанавливаемой на гамме DW10, и отличается следующими особенностями

• Головка блока цилиндров с 16 клапанами (по 4 клапана на цилиндр)
• Двойной канал впуска воздуха сложной формы в головке блока цилиндров (изменяемое вихреобразование "Swirl")
• Турбокомпрессор с переменной геометрией

Система прямого впрыска HDI позволяет учесть требования 2000 годов, касающиеся следующих элементов

• Система очистки
• Удовольствие от вождения
• Топливная экономичность
• Механическая надежность

В дополнение к этим особенностям имется система сажевого фильтра (FAP)

Система очистки

Сгорание топлива приводит к следующим выбросам, загрязняющим атмосферу:

• Углекислый газ (СО2)
• Моноксид углерода (CO)
• Несгоревшие углеводороды (HC)
• Оксиды азота (NOx)
• Частицы углерода

Требования к снижению уровня токсичности становятся более строгими и приводят к следующим изменениям

• Появление системы рециркуляции отработавших газов (EGR), снижающей выбросы оксидов азота (NOx) (жидкостное охлаждение отработавших газов)
• Установка блока дроссельной заслонки (EGR) улучшает рециркуляцию отработавших газов

Установка каталитического нейтрализатора позволяет снизить следующие выбросы

• Моноксид углерода (CO)
• Несгоревшие углеводороды (HC)
• Частицы углерода

Наличие головки блока цилиндров с 16 клапанами снижает следующие выбросы

• Оксиды азота (NOx)
• Частицы углерода

Система двойных впускных воздушных каналов сложной формы в головке блока цилиндров позволяет снизить количество выбросов твердых частиц

Система фильтрации ведет к отсутствию черного дыма и выброса твердых частиц при полной нагрузке двигателя и на переходных режимах, позволяя снизить воздействие на окружающую среду

Общее строение двигателя DW12 TED4

До настоящего времени на дизельных двигателях туристических автомобилей используется система распределенного впрыска

В системе распределенного впрыска топливо подается под максимальным давлением 300 бар в предкамеру сгорания

В системе прямого впрыска топливо подается напрямую на головку поршней

КПД двигателя увеличен благодаря следующим факторам

• Лучшее качество топливовоздушной смеси
• Снижение тепловых потерь
• Сгорание непосредственно в цилиндрах

Особенности новой концепции головки блока цилиндров двигателя DW12 TED4

• Головка блока цилиндров с 16 клапанами
• Особое размещение дизельных форсунок (центральное и вертикальное, оптимизация топливовоздушной смеси)
• Двойной канал впуска воздуха сложной формы в головке блока цилиндров (изменяемое вихреобразование "Swirl")
• Отсутствие предкамеры сгорания
• Особое размещение свечей предпускового подогрева (задняя поверхность)

Изменения, позволяющие повысить КПД двигателей DW12 TED4

• Турбокомпрессор с переменной геометрией (давление наддува выше на низких режимах)
• Оптимизация формы впускных и выпускных трубопроводов
• Роликовые рычаги, ограничивающие потери из-за трения
• Снижение веса

Принцип действия системы прямого впрыска HDI

Устройство, созданное совместно с BOSCH, позволяет определить идеальный закон впрыска

Впрыск происходит при очень высоком давлении, благодаря топливной рампе с электромагнитными форсунками (называемой общей топливной магистралью)

В топливной рампе поддерживается очень высокое давление

На высоких оборотах двигателя давление впрыска может достигать 1350 бар

Компьютер системы впрыска регулирует следующие параметры

• Частота вращения двигателя
• Температура охлаждающей жидкости двигателя
• Температура воздуха
• Температура топлива
• Давление топлива
• Давление воздуха во впускном коллекторе
• Атмосферное давление
• Положение педали акселератора
• Подача воздуха

Функции компьютера системы впрыска топлива

• Определение длительности впрыска на основе давления топлива
• Управление, при необходимости, предварительным впрыском (для уменьшения шума сгорания) и основным впрыском
• Управление подачей топлива электрогидравлическими форсунками

Преимущества электронного управления системой впрыска

• Удовольствие от вождения (увеличение дополнительного крутящего момента на низких оборотах двигателя на 50 % и мощности на 25 %)
• Улучшение характеристик двигателя (экономия потребляемого топлива порядка 20 %)
• Уменьшения выброса токсичных веществ (CO2, CO, HC и сажа)

Принцип фильтрации частиц

Цель системы фильтрации – сократить выброс отфильтрованных частиц в атмосферу (черный дым, выбрасываемый на режиме полной мощности или на переходных режимах)

Фильтр твердых частиц установлен на выпускной системе и задерживает частицы, содержащиеся в отработавших газах

Накопление частиц в ходе эксплуатации двигателя приводит к постепенному забиванию сажевого фильтра

Во избежание закупоривания фильтра он должен «регенерироваться»

Принцип регенерации фильтра

Регенерация заключается в периодическом сжигании аккумулированых в фильтре частиц. эти частицы, главным образом, состоящие из углерода и углеводородов, сгорают в присутствии кислорода при температуре 550 °C (порог регенерации)

Регенерацией фильтра управляет система впрыскивания

Система впрыскивания обеспечивает дополнительное впрыскивание топлива для того, чтобы поднять начальную температуру отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор с 150 °C до 450 °C (в условиях городского движения)

Данное повышение температуры происходит в 2 этапа

• Последующий впрыск (после верхней мертвой точки) создает дожигание в цилиндре и вызывает повышение температуры с 200 до 250°C
• Дожигание, производимое в каталитическом нейтрализаторе, установленном на входе в сажевый фильтр, дожигает углеводороды (НС), появляющиеся при последующем впрыске топлива. температура повыщается на 100°C что позволяет достичь предела сгорания в 550°C

Добавление присадок в топливо

Для понижения порога регенерации используется присадка к топливу Eolys, представляющая собой смесь на основе церина, которая понижает температуру сгорания частиц с 550°C до 450°C

Церин применяется в виде органического раствора и хранится в дополнительном баке, расположенном неподалеку от топливного

Для впрыскивания присадки в количестве, пропорциональном имеющемуся топливу, была разработана система добавления присадок

Эта система состоит из следующих элементов

• Устройства забора с определителем минимального уровня в баке с присадкой
• Системы впрыскивания присадки в бак с топливом
• Отдельный блок управления функции введения присадки

Рекомендации по безопасности

Система подачи топлива

Запрещено курить в непосредственной близости от топливного контура высокого давления во время проведения работ

Избегайте работать вблизи открытого пламени или искр

При работающем двигателе

• Запрещено проводить какие-либо работы с системой впрыска топлива высокого давления
• Необходимо всегда находится вне зоны досягаемости струи топлива, которая может быть впрыснута из форсунки, так как это может привести ксерьезному ранению
• Не приближайте ладонь к месту возможной утечки топлива из контура высокого давления

После остановки двигателя необходимо подождать 30 секунд, прежде чем приступать к любым работам

Для любой ремонтной операции, рекомендуется пользоваться перчатками и защитными очками

Контур добавления присадок к топливу

Запрещено курить вблизи контура добавления присадок к топливу во время ремонта

Избегайте работать вблизи открытого пламени или искр

Присадка может вызвать небольшое раздражение кожи рекомендуется пользоваться перчатками и защитными очками

Защита окружающей среды: использованная присадка и компоненты, полученные при чистке фильтра должны быть обработаны

Работы на фильтре твердых частиц

Необходимые меры предосторожности

• Оставаться всегда вне действия выпускной трубы
• Использовать соответствующие материалы для извлечения отработавших газов
• Воздух в рабочем помещении должен быть чистым и свободным от пыли
• Элементы шасси автомобиля должны быть чистыми

Ношение маски и защитных очков рекомендуется при проведении операций по снятию-установке фильтра (риск вдыхания паров церина)