Москва, Смирновская 19
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ
Дизельный двигатель 3.0L V6 оснащен топливной системой высокого давления (ВД) с общей магистралью впрыска. В данной системе топливный насос высокого давления (ТНВД) подаёт топливо в два топливных коллектора, из которых топливо поступает во все 6 форсунок. Давление поддерживается на уровне, оптимальном для плавной работы.
В общей топливной магистрали, в зависимости от режима работы двигателя, обеспечивается предварительный и пилотный впрыск. Это снижает уровень шума, который называют «стуком дизеля»».
Давление впрыска топлива создается независимо от оборотов двигателя и случаев впрыска топлива.
Временные параметры и объем впрыска топлива вычисляются блоком ECM (модуль управления двигателем), который также подает питание на соответствующую пьезоэлектрическую форсунку. Общая топливная магистраль характеризуется следующим:
- Высокое давление впрыска топлива, до 2000 бар, улучшает распыл топлива (повышается эффективность и снижаются выбросы)
- Регулируемый впрыск для оптимизации сгорания во всех рабочих условиях двигателя
- Высокая точность работы на протяжении всего срока службы системы
Топливная система разделена на две подсистемы:
- Контур низкого давления (НД)
- Контур высокого давления (ВД)
В контур низкого давления входят следующие элементы:
- Топливный насос в баке
- Регулятор давления топлива (встроенный в модуль подачи топлива)
- Топливный фильтр
- Возвратные топливопроводы
- Возвратные трубопроводы форсунок
- Радиаторы (конкретно на двигателе и на автомобиле)
Давление в контуре НД регулируется в диапазоне до 0,5 бар.
В контур высокого давления входят следующие элементы:
- Насос высокого давления
- Топливные коллекторы и промежуточный топливный коллектор
- Топливопроводы высокого давления
- Форсунки
ЗАПУСК ДВИГАТЕЛЯ
При запуске давление в топливном коллекторе должно быть не менее 150 бар. При более низком давлении форсунки не смогут работать, в результате чего автомобиль не заведется.
ВЫКЛЮЧЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ
Для остановки двигателя ECM (модуль управления двигателем) прекращает подачу питания к приводам в форсунках. Топливо не впрыскивается, и обороты двигателя падают до нуля.
ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
При вращении насоса ТНВД давление создается, когда клапан регулятора расхода топлива открыт, а клапан управления давлением топлива закрыт. Электронное управление обоими клапанами осуществляет ECM, который обеспечивает разнообразные режимы подачи топлива и его давления. Когда ECM активирует пьезоэлектрические приводы, перепад давления в топливном коллекторе корректируется за счет подачи дополнительного объема топлива в топливный коллектор через клапан управления давлением топлива. Давление топлива в системе снижается за несколько секунд после выключения двигателя, поскольку на регулятор давления больше не поступает электрический ток, необходимый для удержания его в закрытом положении, и он открывается. Остаточное давление в системе отсутствует, и топливо возвращается в возвратный топливопровод низкого давления и в топливный фильтр через открытый регулятор давления.
СИСТЕМА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (НД)
Топливный насос низкого давления
Электрический топливоподкачивающий насос расположен в топливном баке. Топливо выкачивается из бака с помощью установленного там топливного насоса и подается в ТНВД через топливный фильтр.
Топливный фильтр
Узел топливного фильтра находится перед топливным баком и монтируется на кронштейне, прикрепляемом к поверхности раздаточной коробки на поперечине шасси.
Топливо, возвращающееся из ТНВД, перед тем как попасть в фильтр, проходит через охладитель, чтобы обеспечить оптимальную температуру топлива. Возвращающееся топливо повторно пропускается через фильтр, что помогает предотвратить парафинизацию в холодных погодных условиях. Необходимое давление и объем топлива поддерживаются расположенным в баке топливным насосом и регулятором, соединенными топливопроводом.
Фильтр оснащен воздухоотводом, через который излишек воздуха и топлива возвращается в топливный бак.
Емкость фильтрующего элемента составляет 200 см3 (12,2 дюйма3). Фильтрующий элемент способен задерживать твердые частицы размером более 5 микрон.
Топливный фильтр также оборудован датчиком воды, который определяет превышение допустимого уровня влаги, скопившейся в фильтре.
Радиатор топливной системы
Радиатор топливной системы, охлаждаемый продуваемым через него воздухом, расположен рядом с поперечной балкой крепления двигателя перед поддоном картера. Радиатор топливной системы имеет 2 соединения: одно входное, через которое из ТНВД поступает нагретое топливо для охлаждения, а через второе охлажденное топливо поступает из радиатора в питающий топливопровод от топливного насоса низкого давления в баке, и через Y-образное соединение обратно в топливный фильтр.
СИСТЕМА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ВД)
Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления – это поршневой радиальный топливный насос с 2 поршнями. Насос развивает максимальное давление 2000 бар (29007 фунт-сил/дюйм²). Корпус – чугунная отливка, фланец изготовлен из алюминия.
ТНВД приводится в действие зубчатым ремнем выпускного распредвала LH (левый) ряда цилиндров. Ремень вращает кулачок насоса, который приводит в действие поршень в каждой плунжерной паре. При замене насоса или ремня требуется выполнить определенную процедуру с применением специальных инструментов, чтобы синхронизировать насос.
Насос высокого давления включает 2 плунжерные пары высокого давления, регулятор расхода топлива, внутренний перекачивающий насос и датчик температуры топлива.
Топливо поступает во внутренний перекачивающий насос через внешний топливный фильтр и электрический топливоподкачивающий насос, расположенный в топливном баке.
Регулятор расхода топлива топлива установлен на насосе высокого давления и расположен во впускном отверстии между элементами насоса высокого давления и внутренним перекачивающим насосом. Регулятор расхода топлива представляет собой электромагнитный клапан с переменным положением, управляемый ECM. Регулятор расхода топлива определяет объем топлива, поступающего из внутреннего перекачивающего насоса в плунжерные пары высокого давления. Если сигнал на регулятор расхода топлива не подается, клапан закрыт, и топливо не поступает.
Топливо из внутреннего перекачивающего насоса передается в плунжерные пары высокого давления с постоянным давлением, которое называется давлением перекачки. Давлением перекачки управляет внутренний клапан сброса давления. После того как топливо поступает в каждую из плунжерных пар высокого давления, давление резко увеличивается, при этом каждая пара подает топливо под высоким давлением в один из топливных коллекторов. Высоким давлением управляет регулятор высокого давления и датчик давления в топливной магистрали.
Часть топлива вытекает из внутреннего перекачивающего насоса (объем этого топлива регулируется). Топливо поступает к внутренним компонентам насоса для охлаждения и смазки, и затем передается обратно в топливный фильтр через питающую линию низкого давления.
Регулятор давления расположен в одном из топливных коллекторов. Давление топлива контролируется датчиком давления, который находится во втором топливном коллекторе. ECM управляет регулятором давления с помощью сигналов, полученных от датчика давления. При понижении давления в топливных коллекторах посредством регулятора давления топливо начинает возвращаться из топливных коллекторов через возвратные магистрали низкого давления в топливный фильтр.
Датчик температуры топлива находится позади ТНВД. Он измеряет температуру топлива в области низкого давления ТНВД. ECM непрерывно контролирует этот сигнал для определения температуры топлива с целью предотвращения перегрева системы. ECM также осуществляет точную подстройку объема топливоподачи с учетом температуры топлива.
Топливные коллекторы
1 - LH топливный коллектор
2 - Клапан управления давлением топлива
3 - Датчик давления топлива
4 - RH (правый) топливный коллектор
5 - Топливное соединение высокого давления от ТНВД
6 - Уравнительный трубопровод топливного коллектора
Топливные коллекторы представляют собой стальные узлы однотипной конструкции. В системе используются два топливных коллектора, каждый из которых подает топливо под высоким давлением в 3 форсунки.
Каждый коллектор оснащен 5 резьбовыми соединениями для подключения топливопроводов высокого давления от ТНВД, уравнительного трубопровода и штуцеров 3 форсунок, питаемых от этого коллектора.
Давление топлива в коллекторах определяет датчик давления топлива, расположенный в конце RH коллектора. В LH коллекторе находится клапан управления давлением топлива. ECM управляет регулятором давления с помощью сигналов от датчика давления.
Датчик давления в топливном коллекторе относится к пьезорезисторным датчикам с мембранным приводом. При отклонении мембраны в блок ECM подается сигнал (выходного) напряжения пропорциональный давлению топлива в топливной магистрали.
Оба коллектора соединены уравнительным трубопроводом, который обеспечивает равенство давлений в них несмотря на то, что они питаются от разных плунжерных пар ТНВД.
Слив/заливка охлаждающей жидкости и удаление воздуха из системы охлаждения .
1 - Возврат топлива
2 - Уплотнительное кольцо
3 - Пьезоэлектрический привод
4 - Гидромуфта
5 - Клапан управления
6 - Корпус форсунки
7 - Медная уплотнительная шайба
8 - Электрический разъем
9 - Подача топлива высокого давления
10 - Форсунка
В топливной системе используется шесть форсунок. Электронное управление пьезоэлектрическим приводом каждой форсунки осуществляет ECM, который контролирует работу форсунок в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки.
Каждая форсунка снабжена электрическим разъемом, который соединяет ее с жгутом проводов двигателя. Топливный штуцер в верхней части форсунки обеспечивает подачу топлива высокого давления от ТНВД. Второй топливный штуцер служит для отвода излишков топлива от форсунки и возврата его в ТНВД.
Форсунки расположены в отверстиях головки блока цилиндров и уплотнены медной шайбой и кольцевой прокладкой. Форсунка фиксируется в головке блока с помощью прижимной пластины и 2 болтов. В случае снятия или замены форсунки при последующей ее установке следует использовать новую медную шайбу и прижимную пластину.
В зависимости от оборотов двигателя и нагрузки форсунка может срабатывать до пяти раз за один рабочий цикл. Последовательность впрыска следующая:
Пилотный впрыск – выполняется перед основным впрыском и служит для улучшения смешивания топлива с воздухом
Предварительный впрыск - сокращает задержку воспламенения основного впрыска и таким образом уменьшает образование закиси азота
Основной впрыск – создает требуемый крутящий момент двигателя
Подвпрыск - осуществляется после основного впрыска, способствует дожигу не сгоревших твердых частиц
Завершающий впрыск – помогает управлять температурой отработавших газов для более эффективной их переработки
Задержка впрыска 0,4 мс.
Все форсунки откалиброваны под ECM и могут работать только в конкретном цилиндре. Поэтому в случае снятия форсунки ее необходимо установить на тот же цилиндр, с которого она была снята. При установке новой форсунки необходимо выполнить процедуру калибровки с помощью рекомендованного компанией Land Rover диагностического оборудования, чтобы ввести уникальный код форсунки в ECM.
Рабочее напряжение форсунке находится в диапазоне от 110 до 163 вольт в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя; при выполнении работ вблизи форсунок следует соблюдать меры предосторожности. Давление линейно увеличивается от 200 до 2000 Бар.
Электрическое сопротивление каждой форсунки составляет от 150 до 250 кОм.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: Каждый впрыск управляется по циклу зарядки, в котором электрический заряд, поступающий к форсунке, увеличивается, и по циклу разрядки, в котором оставшийся электрический заряд рассеивается. Запрещается отсоединять разъемы проводов на работающем двигателе. Форсунка в этом случае может остаться открытой, вызвав повреждение двигателя.
