СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Рис. 5.23. Топливная рампа и форсунки: 1 – форсунка; 2 – фиксатор форсунки; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – штуцер для контроля давления топлива; 5 – топливная рампа

– система подачи воздуха, включающая в себя воздушный фильтр 6 (рис. 5.24), воздухоподводящий рукав 4, дроссельный узел 7;

Рис. 5.24. Система подачи воздуха: 1 – подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 2 – шланги подогрева дроссельного узла; 3 – хомуты крепления воздухоподводящего рукава; 4 – воздухоподводящий рукав; 5 – датчик массового расхода воздуха; 6 – воздушный фильтр; 7 – дроссельный узел; 8 – уплотнительная прокладка дроссельного узла; 9 – модуль впуска; 10 – выпускной патрубок системы охлаждения двигателя; 11 – хомуты крепления шлангов

– система улавливания паров топлива, включающая в себя адсорбер 1 (рис. 5.25), клапан 7 продувки адсорбера, сепаратор 9 паров топлива, гравитационный клапан 11 и соединительные трубопроводы 4, 5, 6 и 14.

Рис. 5.25. Система улавливания паров топлива: 1 – адсорбер; 2 – топливный бак; 3 – кронштейн; 4 – трубка паропровода от адсорбера к клапану продувки; 5 – паропровод; 6 – шланг трубопровода от клапана продувки к дроссельному узлу; 7 – клапан продувки адсорбера; 8 – дроссельный узел; 9 – сепаратор паров топлива; 10 – прокладка клапана; 11 – гравитационный клапан; 12 – шланг подвода паров топлива к сепаратору; 13 – наливная труба топливного бака; 14 – паропровод от сепаратора к адсорберу

Функциональное назначение системы 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 топлива функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: форсунки осуществляют дозированный впрыск топлива во впускной коллектор, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество воздуха подается системой, состоящей из дроссельного узла и регулятора холостого хода. Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретный момент работы двигателя, что позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов. Управляет системой впрыска топлива и системой зажигания электронный блок управления двигателем (ЭБУ, или контроллер), непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах двигателя.
Особенностью системы впрыска автомобиля ВАЗ-11193 Lada Kalina является синхронность срабатывания форсунок в соответствии с фазами газораспределения (блок управления двигателем получает информацию от датчика фазы). Контроллер включает форсунки последовательно, а не попарно, как в системах асинхронного впрыска. Каждая форсунка включается через 720° поворота коленчатого вала. Однако на режимах пуска и динамических режимах работы двигателя используется асинхронный метод подачи топлива без синхронизации с вращением коленчатого вала.
Основным датчиком для системы впрыска топлива является датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд). Он установлен в выпускном коллекторе двигателя и совместно с блоком управления двигателем и форсунками образует контур управления составом топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель. 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 (топливо:воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. Так как датчик концентрации кислорода включен в цепь обратной связи блока управления двигателем, контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым. Особенностью системы управления двигателем автомобиля ВАЗ-11193 Lada Kalina является наличие (помимо управляющего датчика) второго, диагностического датчика концентрации кислорода, установленного на выходе из нейтрализатора. По составу газов, прошедших через нейтрализатор, он определяет эффективность его работы.

Топливный бак 7 (см. рис. 5.22) сварной, штампованный, установлен под полом кузова в его задней части и закреплен двумя стальными хомутами 15. Для того чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен через сепаратор 9 (см. рис. 5.25) паров топлива и гравитационный клапан 11 трубопроводом 14 с адсорбером 1. Под топливным баком установлен защитный экран 16 (см. рис. 5.22). Во фланцевое отверстие в верхней части бака устанавливают электрический топливный насос 9, объединяющий в едином модуле сам насос, датчик указателя уровня топлива и регулятор давления топлива. В задней части бака выполнен патрубок для присоединения наливной трубы 13. Из насоса топливо подается в топливный фильтр 6, установленный снизу на топливном баке, и оттуда поступает в топливную рампу 5 (см. рис. 5.23), закрепленную на впускном коллекторе двигателя. Из топливной рампы топливо впрыскивается форсунками 1 во впускной коллектор, причем факел топлива направлен на впускной клапан. Излишки топлива через регулятор давления топлива, установленный в топливном насосе, сливаются в топливный бак. Такая схема установки регулятора давления топлива, помимо исключения длинного трубопровода обратного слива, позволяет предотвратить повышение температуры топлива в баке, вызывающее излишнее парообразование.
Топливный насос 9 (см. рис. 5.22) погружной, с электроприводом, роторного типа, с фильтром грубой очистки топлива. Насос обеспечивает подачу топлива и установлен в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не под действием разрежения. Из топливного бака топливо подается через магистральный топливный фильтр в рампу форсунок под давлением более 380 кПа.
Топливный фильтр 6 (см. рис. 5.22) тонкой очистки полнопоточный, закреплен в кронштейне 3 на топливном баке. Фильтр неразборный, cо стальным корпусом, с бумажным фильтрующим элементом.
Топливная рампа 5 (см. рис. 5.23), представляющая собой пустотелую трубчатую деталь, служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на впускном коллекторе. На двигателе применена бессливная система питания. Давление в рампе поддерживается регулятором давления топлива, установленным в модуле электробензонасоса. Форсунки 1 прикреплены к рампе фиксаторами 2 через уплотнительные резиновые кольца 3. Для выравнивания давления топлива по форсункам топливо подается в среднюю часть рампы, а не в один какой-либо конец, как на прежних инжекторных двигателях ВАЗ.
Форсунки своими распылителями входят в отверстия впускного коллектора. В отверстиях впускного коллектора форсунки уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами. Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндры двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан, в котором игла запорного клапана прижата к седлу пружиной. При подаче электрического импульса от блока управления на обмотку электромагнита игла поднимается и открывает отверстие распылителя, через которое топливо подается во впускной коллектор двигателя. Количество топлива, впрыскиваемого форсункой, зависит от длительности электрического импульса.
Регулятор давления топлива установлен в модуле топливного насоса и предназначен для поддержания постоянного давления топлива в топливной рампе. Регулятор подключен в начало подающей магистрали (сразу же после топливного фильтра) и представляет собой перепускной клапан с пружиной, имеющей строго калиброванное усилие.
Воздушный фильтр 6 (см. рис. 5.24) установлен в передней части моторного отсека на трех резиновых опорах. Фильтрующий элемент бумажный, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности. Фильтр соединен с дроссельным узлом 7 резиновым гофрированным воздухоподводящим рукавом 4. Между рукавом и фильтром установлен датчик 5 массового расхода воздуха, см. «Электронная система управления двигателем (система впрыска топлива)».

Дроссельный узел 8 (см. рис. 5.25) закреплен на модуле впуска 9 (см. рис. 5.24). Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускной коллектор. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная с приводом педали акселератора.
В состав дроссельного узла входят датчик 4 (рис. 5.26) положения дроссельной заслонки и регулятор 5 холостого хода. В проточной части дроссельного узла (перед дроссельной заслонкой и за ней) находятся отверстия отбора разрежения, необходимые для работы систем вентиляции картера и улавливания паров топлива.

Рис. 5.26. Дроссельный узел: 1 – штуцер подвода охлаждающей жидкости; 2 – штуцер малой ветви системы вентиляции картера; 3 – штуцер отвода охлаждающей жидкости; 4 – датчик положения дроссельной заслонки; 5 – регулятор холостого хода; 6 – штуцер продувки адсорбера

Регулятор холостого хода 5 (см. рис. 5.26) регулирует частоту вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки. Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана. Клапан выдвигается или убирается по сигналам блока управления двигателем.
Когда игла регулятора полностью выдвинута (что соответствует 0 шагов), клапан полностью перекрывает проход воздуха. Когда игла вдвигается, то обеспечивается расход воздуха, пропорциональный количеству шагов отхода иглы от седла.
Изменяя величину открытия и закрытия клапана регулятора, блок управления компенсирует значительное увеличение или уменьшение количества подаваемого воздуха, вызванное его подсосом через негерметичную впускную систему или, напротив, засорением воздушного фильтра.
Система улавливания паров топлива предотвращает выход из системы питания в атмосферу паров топлива, неблагоприятно влияющих на экологию окружающей среды.
В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером 1 (см. рис. 5.25). Он установлен на топливном баке и соединен трубопроводами с сепаратором 9 паров топлива, установленным в нише правого заднего колеса, и с клапаном 7 продувки адсорбера, расположенным в моторном отсеке. Электромагнитный клапан продувки адсорбера по сигналам блока управления двигателем переключает режимы работы системы.
Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе 9, конденсат сливается обратно в бак по трубопроводу 12. Оставшиеся пары по паропроводу 14 проходят через гравитационный клапан 11, установленный в сепараторе, в адсорбер 1. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с клапаном 7 продувки адсорбера, а третий – с атмосферой. При неработающем двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При пуске двигателя блок управления двигателем начинает подавать управляющие импульсы на клапан. Клапан сообщает полость адсорбера с атмосферой, и происходит продувка сорбента: пары бензина отводятся через шланг 6 и дроссельный узел 8 в модуль впуска.
Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой нестабильность холостого хода, остановку двигателя, повышенную токсичность отработавших газов и ухудшение ходовых качеств автомобиля.