Home Hyundai Elantra 6. Топливная система дизельных двигателей

6.1 Топливная система дизельных двигателей

Топливная система дизельных двигателей Технические данные Наименование Технические требования Топливный бак 55 л Топливный фильтр Высокого давления Топливный насос Электрический, установленный в топливном баке Давление топлива, подаваемого к форсункам 1350 бар Форсунки Электромагнитного типа Измеритель расхода воздуха HFM5 (Hot Film Sensor) Датчик температуры воз
 

6.2 Общие сведения о системе впрыска «Common Rail»

Общие сведения о системе впрыска «Common Rail» Расположение элементов системы впрыска «Common Rail» на дизельном 4–цилиндровом двигателе 1 – измеритель расхода воздуха 2 – ECU 3 – топливный насос высокого давления 4 – аккумулятор высокого давления 5 – топливные форсунки 6 – датчик частоты вращения коленчатого вала 7 – датчик температуры охлаждающей жидкости 8 – топливный фильтр 9 – датчик положения педали управления подачей топлива Основным элемен ...
 

6.3 Характеристики системы впрыска

Характеристики системы впрыска Характеристики обычной системы впрыска В обычных системах впрыска топлива с распределительным устройством и насосом прямого впрыска система впрыска включает только главную фазу впрыска – без контрольного и позднего впрыска. На распределительном топливном насосе с электромагнитным управлением действия происходят с приближением к контрольной фазе впрыска топлива. В обычных системах операции создания давления и регулировки количества впрыскиваемого топлива соединены друг с другом за счет взаимодействия кулачка и плунжера топливного насоса. Это оказывает следующее влияние на характеристики впрыска топлива: – давление впрыска увеличивается вместе с увеличением скорости и количества поступающего в двигатель воздуха; – в течение фактического процесса впрыска давление впрыска увеличивается и затем уменьшается до заключительного давления впрыска. В результате этого имеют место следующие последствия: – впрыскивается меньшее количество топлива с более низким давлением, чем количество поступающего в дв ...
 

6.4 Контрольный впрыск топлива

Контрольный впрыск топлива Контрольный впрыск топлива может производиться в положении коленчатого вала 90° до ВМТ. Если начало впрыска топлива происходит менее чем 40° до ВМТ, топливо может откладываться на поверхности поршня и стенках цилиндра и привести к нежелательному растворению его в моторном масле. При контрольном впрыске небольшое количество дизельного топлива (1…4 см3) подается в цилиндр в «предварительно условную» камеру сгорания. Эффективность сгорания топлива может быть улучшена и достигнуты следующие эффекты: – давление сжатия незначительное для начала реакции и неполного сгорания топлива, что, в свою очередь, приводит к: задержке воспламенения главного впрыска топлива; уменьшению давления при сгорании топлива и сглаживанию пиков давления (более мягкому сгоранию). Эти эффекты уменьшают шум от сгорания, уменьшают расход топлива и во многих случаях уменьшают токсичность отработавших газов. В случае скорости разгрузки без контрольного впрыска топлива в соответствии со сжатием имеет место тол ...
 

6.5 Главный впрыск топлива

Главный впрыск топлива Энергия, необходимая для работы двигателя, появляется от последовательного главного впрыска топлива. Это означает что, по существу, главный впрыск топлива обеспечивает крутящий момент коленчатого вала двигателя. С аккумуляторной системой Common Rail давление впрыска фактически постоянно в течение всего процесса впрыска. Подъем игольчатого клапана форсунки и скорость разгрузки с контрольным впрыском ...
 

6.6 Дополнительный впрыск топлива

Дополнительный впрыск топлива На некоторых версиях каталитических нейтрализаторов NOx дополнительный впрыск топлива может привести к догоранию NOx. Это приводит к тому, что главный впрыск топлива продолжается в течение 200° после ВМТ в течение рабочего такта и такта выпуска. Дополнительный впрыск топлива обеспечивает подачу определенного количества топлива в отработавшие газы. В отличие от контрольного и главного впрысков впрыскиваемое топливо не воспламеняется, а в виде пара забирает остаточное тепло из отработавших газов. В течение такта выпуска смесь отработавших газов и топлива через выпускные клапаны попадает в систему выпуска отработавших газов. Часть топлива через систему рециркуляции отработавших газов EGR возвращается в цилиндры для догорания и приводит к тому же эффекту, что и контрольный впрыск топлива. Каталитические нейтрализаторы NOx используют топливо в отработавших газах как исполнительное устройство для уменьшения содержания NOx в отработавших газах. Так как дополнительный впрыск топлива приводит к растворению моторного масла, такой впрыск должен быть одобрен изготовителем двигателей.
 

6.7 Уменьшение токсичности отработавших газов

Уменьшение токсичности отработавших газов Формирование топливной смеси и процесс сгорания – давлением впрыска; – временем впрыска; – распространением аэрозоля (номер распылителя, профиля распыляемой струи, направления распыляемой струи); – моментом впрыска топлива; – движением воздуха; – количеством воздуха. Эти факторы влияют на выделение двигателем вредных веществ и расход топлива. Высокие температуры сгорания и высокие уровни концентрации кислорода приводят к увеличению образования NOx. Выделение сажи увеличивается при уменьшении количества воздуха и недостаточном формировании топливной смеси. Критерии двигателя Конфигурация камеры сгорания и канала воздухозаборника могут положительно влиять на уменьшение эмиссии отработавших газов. Если перемещение воздуха в камере сгорания тщательно согласовано с топливными жиклерами и распылителями, что способствует эффективному смешиванию воздуха и топлива, достигается полное сгорание впрыснутого топлива. Кроме того, дост
 

6.8 Топливная система Common Rail

Топливная система Common Rail Система впрыска топлива Common Rail 1 – топливный насос высокого давления 2 – топливный фильтр 3 – топливный бак с предварительным топливным фильтром и подкачивающим топливным насосом 4 – ECU 5 – блок управления свечами накаливания 6 – аккумуляторная батарея 7 – аккумулятор высокого давления (rail) 8 – датчик давления 9 – клапан ограничения давления 10 – датчик температуры топлива 11 – форсунка 12 – свеча накаливания 13 – датчик температуры охлаж ...
 

6.9 Система управления EDC

Система управления EDC Электронная система управления дизельным двигателем EDC для Common Rail включает три больших системы: Датчики для регистрации параметров эксплуатационного режима, которые преобразовывают различные материальные параметры в электрические сигналы. ECU для генерации выходных электрических сигналов на основании сигналов от датчиков и заданного алгоритма. Приводы для преобразования выходных электрических сигналов ECU в механические параметры. Датчик частоты вращения коленчатого вала 1 – постоянный магнит 2 – кожух 3 – картер двига ...
 

6.10 ECU

ECU ECU оценивает сигналы, получаемые от внешних датчиков, и ограничивает их допустимым уровнем напряжения. На основании входных данных и характеристик, записанных в память микропроцессора, ECU вычисляет время и момент впрыска топлива и преобразовывает эти параметры в выходные сигналы, которые используются для управления топливными форсунками. Кроме того, выходные сигналы также используются для управления различными элементами и системами, такими как привод системы рециркуляции отработавших газов, управление реле топливного насоса, вентилятора радиатора, предварительного подогрева двигателя и системы кондиционирования воздуха. Исполнительные механизмы защищены от короткого замыкания и обрыва электрической цепи, при этом любые повреждения записываются в памяти микропроцессора. Многие выходные сигналы используются в других системах автомобиля. Наибольшую нагрузку на выходные каскады ECU оказывают топливные форсунки. Ток выходного каскада создает в соленоидальном клапане форсунки магнитное поле, которое прикладывается к части форсунки с топливом, находящимся под высоким давлением. Для обеспечения точного количества в
 

6.11 Управление максимальным количеством поступающего в двигатель воздуха

Управление максимальным количеством поступающего в двигатель воздуха Существует много следующих причин, по которым в цилиндры двигателя не должно впрыскиваться большое количество топлива (или максимальное физически возможное количество): – чрезмерное выделение вредных веществ с отработавшими газами; – чрезмерное выделение сажи; – механическая перегрузка в результате чрезмерного крутящего момента или предельной частоты вращения коленчатого вала; – тепловая перегрузка в результате перегрева охлаждающей жидкости, моторного масла или турбокомпрессора. Максимальное количество поступающего в двигатель воздуха формируется из большого количества входных переменных, таких как масса поступающего воздуха, частота вращения коленчатого вала двигателя и температура охлаждающей жидкости.
 

6.12 Активный амортизатор, уменьшающий колебания частоты вращения коленчатого вала двигателя

Активный амортизатор, уменьшающий колебания частоты вращения коленчатого вала двигателя 1 – резкое изменение водителем положения педали акселератора 2 – кривая частоты вращения коленчатого вала двигателя без активного амортизатора 3 – кривая частоты вращения коленчатого вала двигателя с активным амортизатором При резком нажатии или отпускании педали акселератора количество впрыскиваемого топлива должно быстро изменяться, что ...
 

6.13 Выключение двигателя

Выключение двигателя Дизельный двигатель работает по принципу самовоспламенения топлива, поэтому его можно выключить только прекращением подачи топлива. При системе электронного управления дизельным двигателем (EDC) ECU выключает двигатель, используя режим «нулевого впрыска топлива».
 

6.14 Свечи накаливания

Свечи накаливания Свеча накаливания GSK2 1 – электрический контакт 2 – изолирующая шайба 3 – двойная прокладка 4 – контактный штифт 5 – оболочка свечи накаливания 6 – изоляция нагревателя 7 – нагреватель и нить управления 8 – нагреваемая трубка 9 – нагреватель Свеча накаливания представляет собой защищенный газонепроницаемый трубчатый нагревательный элемент. Элемент выполнен в форме трубки с высоким сопротивлением к коррозии и горячим газам и содержит нагревательный элемент, расположенный в порошке оксида магния. Элемент нагревателя включает два свя ...
 

6.15 Снятие и установка форсунки

Снятие и установка форсунки ...
 

6.16 Установка топливного насоса высокого давления

Установка топливного насоса высокого давления ...
 

6.17 Измеритель расхода воздуха (Air flow sensor – AFS)

Измеритель расхода воздуха (Air flow sensor – AFS) Измеритель расхода воздуха с нагреваемой тонкой пленкой, микромеханическая измерительная система которого регистрирует поток воздуха и его направление. Датчик температуры поступающего в двигатель воздуха встроен в датчик измерителя расхода воздуха и представляет собой термистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Проверка датчика  ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Используя омметр, измерьте сопротивление датчика температуры поступающего в двигатель воздуха. Измерьте сопротивление между клеммами разъема датчика. Температура Сопротивление, кОм
 

6.18 Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECT)

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECT) Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в головке цилиндров и контролирует температуру охлаждающей жидкости и передает сигнал ECU. В качестве датчика используется терморезистор, который чувствителен к изменениям температуры. Электрическое сопротивление терморезистора уменьшается при увеличении температуры. По выходному напряжению датчика ECU определяет температуру двигателя и обеспечивает оптимальное соотношение воздуха и топлива при работе холодного двигателя. Проверка ...
 

6.19 Датчик положения распределительного вала (CMP)

Датчик положения распределительного вала (CMP) Датчик положения распределительного вала вырабатывает импульсы в ВМТ поршня 1-го и 4-го цилиндров в такте сжатия, на основании которых блок ЕСМ определяет последовательность впрыска топлива. Датчик частоты вращения коленчатого вала передает блоку ЕСМ информацию об угле поворота коленчатого вала (положение поршня). На основании информации выходного сигнала этого датчика блок ЕСМ вычисляет частоту вращения двигателя и положение коленчатого вала. ...
 

6.20 Датчик угла поворота коленчатого вала

Датчик угла поворота коленчатого вала Положение поршня в цилиндре двигателя является решающим в определении момента впрыска топлива в камеру сгорания. Так как поршни через шатуны жестко связаны с коленчатым валом, датчик угла поворота коленчатого вала передает блоку управления информацию относительно положения всех поршней и частоту вращения коленчатого вала, и эта важная входная переменная величина передается ECU. Проверка & ...
 

6.21 Форсунки

Форсунки В системе Common Rail используются специальные форсунки с гидравлическим усилением и электрическим элементом пуска (соленоидальный клапан) для обеспечения подачи нужного количества топлива в камеру сгорания. Для обеспечения точного количества впрыскиваемого топлива открытие форсунки должно происходить очень быстро, что требует подачи ECU высокого напряжения. После полного открытия иглы распылителя ток, подводимый к соленоидальному клапану, уменьшается до величины, достаточной для удержания соленоидального клапана в открытом положении. Количество впрыскиваемого топлива определяется периодом открытия распылителя и давлением в систе ...
 

6.22 Датчик давления топлива в аккумуляторе высокого давления (RPS)

Датчик давления топлива в аккумуляторе высокого давления (RPS) Датчик измеряет мгновенное давление топлива в аккумуляторе высокого давления и передает сигнал ЕСМ. Топливо под давлением через отверстие воздействует на диафрагму датчика, на которой установлен элемент датчика (полупроводниковое устройство). преобразовывающий давление в электрический сигнал. Через контакты разъема и электрическую цепь генерированный и усиленный сигнал передается ECU. Замена датчика ...
 

6.23 Датчик температуры топлива (FTS)

Датчик температуры топлива (FTS) В качестве основного элемента датчика температуры топлива используется терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом (NIC), который является частью контура делителя напряжения. В качестве опорного используется напряжение 5 В. Падение напряжения на терморезисторе передается ЕСМ через аналого–цифровой преобразователь (ADC). В соответствии с характеристикой, записанной в память, ЕСМ определяет температуру как функцию напряжения. Проверка датчика Проверку датчика проводите после поворота ключа в замке зажигания в ...
 

6.24 Клапан регулировки давления

Клапан регулировки давления Давление топлива в аккумуляторе поддерживается на требуемом уровне клапаном регулирования давления. Клапан регулировки давления выполняет ту же функцию, что и клапан избыточного давления. В случае избыточного давления клапан, открываясь, ограничивает давление в аккумуляторе. Если давление ниже требуемого, клапан закрывается и герметично отделяет секцию низкого давления от секции высокого давления системы впрыска. Проверка клапана Проверьте сопротивление клапана. Сопротивление: 2,07–2,53 Ом. Замена клапана ...
 

6.25 Поиск и устранение неисправностей

Поиск и устранение неисправностей Поиск и устранение неисправностей топливной системы Признак Вероятная причина Метод устранения Двигатель не запускается Коленчатый вал двигателя проворачивается стартером медленно Отремонтируйте систему запуска двигателя или зарядите аккумуляторную батарею так, чтобы стартер проворачивал коленчатый вал двигателя с частотой минимум 150 мин–1 Отсутствует напряжение в шине питания свечей накаливания Если контрольная лампа не показывает напряжение при повороте ключа в замке зажигания в положение «ON», проверьте реле и состояние электропроводки Неисправна свеча накаливания Проверьте и, пр