СИСТЕМА ПИТАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Функциональное назначение подсистемы подачи топлива – обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Двигатель оборудован электронной системой управления с распределенным впрыском топлива. В системе распределенного впрыска функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: воздух подается подсистемой воздухоподачи, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество топлива впрыскивается форсунками во впускную трубу. Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретный момент работы двигателя, и позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов. Управляет системой впрыска топлива (а также системой зажигания) электронный блок (контроллер), непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах двигателя.
В подсистему воздухоподачи входят следующие элементы.

Впускная труба…

… и ее ресивер, отлитые из алюминиевого сплава. Геометрические параметры впускного тракта позволяют реализовать газодинамический наддув, что улучшает наполнение цилиндров двигателя на режиме максимального крутящего момента.

Воздушный фильтр установлен на брызговике в передней части моторного отсека, с его правой стороны.

Фильтр соединен с дроссельным узлом резиновым гофрированным воздухоподводящим рукавом.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра бумажный, цилиндрический, с большой площадью фильтрующей поверхности.

Дроссельный узел 5 (рис. 5.21) представляет собой простейшее регулирующее устройство и служит для изменения количества воздуха, подаваемого во впускную систему двигателя. Он установлен на входном фланце ресивера. В корпусе установлена поворачивающаяся на оси заслонка. В процессе эксплуатации дроссельный узел не требует обслуживания и регулировки, следите лишь за состоянием уплотнений, чтобы избежать подсоса воздуха.

Рис. 5.21. Дроссельный узел: 1 – электрический разъем электродвигателя; 2 – шаговый электродвигатель; 3 – патрубок для присоединения воздухоподводящего рукава; 4 – отверстия в корпусе для крепления узла

Привод дроссельной заслонки осуществляется шаговым электродвигателем 2 (см. рис. 5.21). Механическая связь дроссельного узла с педалью управления дроссельной заслонкой отсутствует. Педаль управления заслонкой передает информацию о степени нажатия на педаль электронному блоку управления двигателем, который, в свою очередь, с учетом скорости автомобиля, включенной передачи, нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала открывает заслонку на необходимый угол.
У дроссельного узла регулятор холостого хода отсутствует. Требуемую частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода электронный блок управления поддерживает, изменяя угол открытия дроссельной заслонки с помощью шагового электродвигателя.

Педаль управления дроссельной заслонкой прикреплена болтами на щите передка. В корпус педали встроен потенциометрический двухканальный датчик положения (так называемая «электронная» педаль).

На основе информации этого датчика электронный блок управления двигателем изменяет подачу топлива, регулируя тем самым частоту вращения коленчатого вала двигателя. Полный ход педали составляет 48,7 мм, обеспечивается конструкцией и не регулируется.

В подсистему подачи топлива входят следующие элементы.

Датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд) является основным датчиком для обеспечения оптимального процесса сгорания. Он установлен в выпускном тракте двигателя и совместно с электронным блоком и форсунками образует контур корректировки состава топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель (рис. 5.22). По сигналам датчика блок управления двигателем определяет количество несгоревшего кислорода в отработавших газах и соответственно оценивает оптимальность состава топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в каждый момент времени. Зафиксировав отклонение состава от оптимального 1:14 (соответственно топливо и воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. В результате контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым.

Рис. 5.22. Схема контура управления составом топливовоздушной среды: 1 – форсунка; 2 – выпускной коллектор; 3 – управляющий датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд); 4 – двигатель; 5 – электронный блок управления двигателем; 6 – каталитический нейтрализатор отработавших газов; 7 – диагностический датчик концентрации кислорода

На автомобиле установлены два датчика концентрации кислорода: первый – до каталитического нейтрализатора, второй – после. Первый датчик – управляющий (ориентируясь на его сигнал, ЭБУ корректирует подачу топлива), а второй – диагностический (ориентируясь на его сигнал, ЭБУ оценивает эффективность работы каталитического нейтрализатора).

Топливные баки 18 и 22 (см. рис. 5.20) расположены слева и справа между продольными балками рамы и боковыми панелями кузова. На автомобиле применена система подачи топлива без крана переключения топливных баков. Отсутствие крана исключает возможность нарушения топливоподачи из-за несвоевременного его переключения.
Топливный насос всасывает топливо из правого бака через сетчатый фильтр. По мере расхода топлива правый бак автоматически пополняется из левого (дополнительного) за счет автоматической перекачки топлива. Таким образом, при наличии топлива в левом (дополнительном) баке расход идет первоначально из левого бака. Пробки горловин наливных труб топливных баков обеспечивают герметичное уплотнение, исключая возможное вытекание топлива, а также его испарение через горловины.

Регулятор давления топлива 3 (рис. 5.23) входит в состав топливного модуля: он поддерживает постоянное давление топлива 4,0 кгс/см² (400 8 кПа) в системе питания двигателя на всех режимах работы двигателя. Подача электрического топливного насоса больше, чем это необходимо, для обеспечения работоспособности системы. Поэтому при работе двигателя часть топлива благодаря регулятору давления постоянно сливается обратно в топливный бак. Схема, при которой регулятор давления установлен непосредственно в баке, помимо исключения длинного трубопровода обратного слива, позволяет предотвратить повышение температуры топлива в баке, вызывающее излишнее парообразование.

Рис. 5.23. Топливный модуль: 1 – стакан-накопитель; 2 – датчик указателя уровня топлива; 3 – регулятор давления топлива; 4 – крышка топливного модуля; 5 – колодка электрических выводов; 6 – струйный насос; 7 – топливный насос; 8 – поплавок датчика указателя уровня топлива

Струйный насос 6 (рис. 5.23), смонтированный в топливном модуле, установленном в правом топливном баке выполнен в виде инжектора, проточный канал которого подключен к сливному трубопроводу, идущему от фильтра тонкой очистки, а инжекционный канал – к трубопроводу топливоприемника левого бака.

Топливный насос 7, смонтрованный в топливном модуле, погружной, с электроприводом, роторного типа, с сетчатым фильтром. Насос установлен в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не под действием разрежения. Из правого топливного бака топливо подается через магистральный топливный фильтр в рампу форсунок под давлением примерно 380 кПа.
Насос неразборной конструкции ремонту не подлежит, при выходе из строя его надо заменить.

Фильтр тонкой очистки топлива полнопоточный, установлен в кронштейне на раме.
Фильтр неразборный, со стальным корпусом, с бумажным фильтрующим элементом.

Топливная рампа 2 (рис. 5.24) форсунок представляет собой стальную пустотелую деталь прямоугольного сечения со штуцерами для установки форсунок и со штуцером 1 для присоединения подающего топливопровода высокого давления. На переднем конце рампы расположен закрытый колпачком с уплотнительным резиновым кольцом резьбовой штуцер 4, внутри которого находится золотник, по конструкции аналогичный золотнику шины. Штуцер служит для проверки давления в системе. Форсунки 5 уплотнены в гнездах рампы резиновыми кольцами и прикреплены пружинными фиксаторами не допускающими вращение форсунок. Рампа с форсунками в сборе вставлена хвостовиками форсунок в отверстия впускной трубы и прикреплена через кронштейны 2 двумя болтами.

Рис. 5.24. Топливная рампа: 1 – штуцер для присоединения трубопровода подачи топлива; 2 – кронштейн крепления топливной рампы; 3 – рампа; 4 – штуцер для проверки давления в рампе; 5 –форсунки

Форсунки прикреплены к рампе, из которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия впускной трубы. В отверстиях рампы и впускной трубы форсунки уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами 1 (рис. 5.25) и 3. Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндр двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан. Топливо под давлением поступает из рампы по каналам внутри корпуса форсунки к запорному клапану. Пружина поджимает иглу 7 (рис. 5.26) запорного клапана к конусному отверстию пластины распылителя, удерживая клапан в закрытом положении. Напряжение, подаваемое от блока управления двигателем через штекерные выводы электрического разъема 1 на обмотку 4 электромагнита форсунки, создает в ней магнитное поле, втягивающее сердечник 9 вместе с иглой 7 запорного клапана внутрь электромагнита. Конусное кольцевое отверстие в пластине распылителя открывается, и топливо впрыскивается через диффузор корпуса распылителя во впускной канал головки блока цилиндров и далее в цилиндр двигателя. После прекращения поступления электрического импульса пружина возвращает сердечник и иглу запорного клапана в исходное состояние – клапан запирается. Количество топлива, впрыскиваемого форсункой, зависит от длительности электрического импульса.

Рис. 5.25. Форсунка: 1, 3 – уплотнительные кольца; 2 – электрический разъем обмотки электромагнита; 4 – распылитель

Рис. 5.26. Схема топливной форсунки: 1 – штекерный вывод обмотки электромагнита; 2, 8 – уплотнительные кольца; 3 – топливный фильтр; 4 – обмотка электромагнита; 5 – корпус; 6 – направляющая иглы; 7 – игла клапана; 9 – сердечник