ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ


  1. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УСТРОЙСТВ


    1. Система D-4S имеет следующие узлы и функции:

      Устройство Назначение
      Топливный насос в сборе (низкого давления) Подает топливо из топливного бака в топливный насос (высокого давления) и топливные форсунки (для впрыска во впускные каналы) под давлением 400 кПа.
      Топливный насос в сборе (высокого давления) Увеличивает давление топлива, подаваемого топливным насосом (низкого давления), до уровня 2,4-18 МПа и подает топливо в топливную рампу в сборе (для непосредственного впрыска).
      Клапан управления сливом Закрывает и открывает канал подачи топлива в топливную систему высокого давления в соответствии с сигналами от электронного блока привода форсунок (EDU).
      Топливная рампа в сборе (для впрыска во впускной канал) Подает топливо под низким давлением в топливную форсунку (для впрыска во впускные каналы).
      Топливная рампа в сборе (для непосредственного впрыска) Подает топливо под низким давлением в топливную форсунку (для непосредственного впрыска).
      Демпфер пульсаций давления в топливной системе в сборе Уменьшает пульсации давления топлива и шум.
      Датчик давления топлива Измеряет давление в топливной системе и передает соответствующий сигнал в ECM.
      Топливная форсунка в сборе (для впрыска во впускной канал) Производит впрыск вычисленного ECM объема топлива под давлением 400 кПа (низкое давление) во впускной канал.
      Топливная форсунка в сборе (для непосредственного впрыска) Производит впрыск вычисленного ECM объема топлива непосредственно в камеру сгорания под высоким давлением 2,4-18 МПа.
      Электромагнитный клапан в сборе Подает ток в обмотки по сигналу от ECM и возвращает топливо в топливный бак.
      EDU (электронный блок привода форсунок) Преобразует сигналы, передаваемые ECM (запрос впрыска топлива и регулирование объема впрыска топлива под высоким давлением) в управляющие сигналы высокого давления и высокого напряжения для быстрого приведения в действие топливных форсунок (для непосредственного впрыска) и клапана управления сливом.
      ECM В зависимости от состояния автомобиля и сигналов различных датчиков ECM рассчитывает оптимальные моменты и объем впрыска, а также управляет топливными форсунками (для непосредственного впрыска) и топливным насосом (высокого давления).
  2. КОНСТРУКЦИЯ


    1. Топливный насос в сборе (низкого давления)


      1. Используется компактный топливный насос. К основным узлам относятся топливный насос, топливный фильтр, регулятор давления топлива, главный топливный клапан, главный топливный клапан (возвратный) и датчик уровня топлива.

      2. Топливный насос в сборе (низкого давления) помещен в топливный бак в сборе. Данный топливный насос подает топливо из топливного бака в сборе в топливный насос высокого давления и топливную систему низкого давления.

        A01FP8GE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Насос-эжектор *2 Главный топливный клапан в сборе
        *3 Регулятор давления топлива в сборе *4 Главный топливный клапан в сборе (возвратный)
        *5 Топливный фильтр в сборе *6 Топливный насос
        *7 Датчик уровня топлива в сборе - -
      3. Совмещение топливного фильтра и регулятора давления с топливным насосом позволило отказаться от слива топлива из двигателя и предотвратить повышение температуры внутри топливного бака. Кроме того, это привело к уменьшению образования паров топлива в топливном баке.

        A01FPKXE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Топливная форсунка в сборе (для впрыска во впускной канал) *2 Топливная рампа в сборе (для впрыска во впускной канал)
        *3 Топливный фильтр в сборе *4 Топливный бак в сборе
        *5 Главный топливный клапан в сборе *6 Топливный насос в сборе
        *a Возврат топлива (в контуре высокого давления) *b К топливной системе высокого давления
        A01FPI1 Топливо под низким давлением - -
    2. Топливный насос в сборе (высокого давления)


      1. Топливный насос (высокого давления) состоит из плунжера, клапана управления сливом, обратного клапана и перепускного клапана.

      2. Плунжер перемещается вверх и вниз посредством кулачка, который установлен на заднем конце распредвала выпускных клапанов правого ряда. Этот кулачок производит 3 хода поршня насоса на каждый оборот распредвала (3 выступа расположены на одном "кулачке" распредвала через 120 градусов).

      3. Плунжер приводится в действие роликовым толкателем (толкателем топливного насоса в сборе), обеспечивающим большое выходное усилие и давление топлива.

      4. Демпфер пульсаций давления в топливной системе установлен в том месте, где топливо под низким давлением поступает из топливного бака, снижая пульсации топлива.

      5. Для снижения давления топлива, когда двигатель остановлен, используется дроссельное отверстие.

      6. Клапан управления сливом регулирует давление на выходе насоса и Клапан управления сливом установлен во впускном канале топливного насоса в сборе (высокого давления). Клапан имеет электронное управление и открывается/закрывается EDU по командам от ECM.

      7. На выходе топливного насоса в сборе (высокого давления) установлен обратный клапан. Когда давление на выходе насоса становится достаточно высоким для того, чтобы вытолкнуть обратный клапан из седла, топливо начинает поступать в топливную рампу в сборе (для непосредственного впрыска) (минимальное давление открывания обратного клапана составляет 60 кПа).

        A01FP0LE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Клапан управления сливом *2 Толкатель топливного насоса в сборе
        *3 Плунжер *4 Топливная рампа в сборе (для непосредственного впрыска)
        *5 Топливная форсунка в сборе (для непосредственного впрыска) *6 Датчик давления топлива
        *7 Электромагнитный клапан в сборе *8 Главный топливный клапан в сборе (возвратный)
        *9 Топливный насос в сборе (низкого давления) *10 Демпфер пульсаций давления в топливной системе
        *11 Обратный клапан *12 Отверстие
        *13 Перепускной клапан *14 Кулачок для привода топливного насоса (распредвал выпускных клапанов)
        *a Возврат топлива (в топливный бак) *b К топливной рампе в сборе (для непосредственного впрыска)
        *c От топливного насоса в сборе (низкого давления) *d К топливной системе низкого давления
        A01FPI1 Топливо под низким давлением A01FPDC Топливо под высоким давлением
    3. Топливная рампа в сборе (для впрыска во впускной канал)


      1. Топливная рампа в сборе (для впрыска во впускные каналы) изготавливается из стальных штампованных труб.

      2. Демпфер пульсаций давления в топливной системе в сборе устанавливается соответственно на левой и правой топливных рампах для снижения пульсаций давления топлива. Объединение топливной рампы с топливопроводом позволяет использовать более простую систему топливопроводов.

        A01FPNAE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Топливная рампа (для впрыска во впускной канал) *2 Топливная форсунка в сборе (для впрыска во впускной канал)
        *3 Демпфер пульсаций давления в топливной системе в сборе - -
    4. Топливная рампа в сборе (для непосредственного впрыска)


      1. Используется топливная рампа (для непосредственного впрыска), изготовленная из кованой стали.

      2. Датчик давления в топливной системе установлен на топливной рампе (для непосредственного впрыска).

      3. На топливной рампе в местах установки топливных форсунок в сборе установлены хомуты форсунок (для непосредственного впрыска). Создаваемая таким хомутом постоянная упругая сила надежно закрепляет форсунку, что предотвращает ее сдвиг, когда во время запуска двигателя, пока давление топлива мало, на форсунку действует давление сгорания. Как следствие, повышается герметичность форсунок, и ослабляются вибрации и шум.

      4. На топливной форсунке (для непосредственного впрыска) используется кольцевое уплотнение и опорное кольцо. За счет этого ослабляется передача звуков при срабатывании топливной форсунки (для непосредственного впрыска), снижается шум, и обеспечивается плотность соединения.

      5. В соединении между датчиком давления в топливной системе и топливопроводом высокого давления (топливопроводом № 1 и топливной рампой, топливопроводом № 2 и топливной рампой) используется коническое уплотнение по металлу.

        A01FPH9E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Топливопровод № 1 *2 Правая топливная рампа в сборе (для непосредственного впрыска)
        *3 Левая топливная рампа в сборе (для непосредственного впрыска) *4 Хомут форсунки
        *5 Топливная форсунка в сборе (для непосредственного впрыска) *6 Кольцевое уплотнение
        *7 Опорное кольцо *8 Датчик давления топлива
        *9 Топливопровод № 2 - -
    5. Топливная форсунка в сборе (для впрыска во впускной канал)


      1. Для впрыска во впускные каналы используются компактные облегченные 12-струйные форсунки.

        A01FPFKE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Впрыскивающее сопло - -
        *a Поперечное сечение *b Вид снизу
    6. Топливная форсунка в сборе (для непосредственного впрыска)


      1. Для непосредственного впрыска топлива в цилиндры используются форсунки со щелевыми соплами, которые имеют 1 щелевидное форсуночное отверстие.

      2. Каждая форсунка, исходя из сигналов ECM, дозирует подачу топлива под высоким давлением. Через щелевое сопло топливо веерной струей впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в виде мелкой топливной пыли.

      3. В месте контакта форсунки с головкой блока цилиндров установлен изолятор, а для предотвращения проникновения в форсунку давления сгорания из цилиндра применяется тефлоновое уплотнение вала. Такая конструкция позволяет снизить вибрации и шум, и повысить герметичность.

      4. Наконечник каждого сопла имеет покрытие, препятствующее образованию налета.

      5. Форсунки приводятся в действие EDU с помощью сигналов высокого напряжения с постоянным током в соответствии с командами от ECM. Такое управление позволяет форсункам впрыскивать топливо под высоким давлением в течение короткого времени.

        A01FPJDE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Тефлоновое уплотнение вала *2 Изолятор
        *3 Впрыскивающее сопло - -
        *a Поперечное сечение *b Вид снизу
    7. Электромагнитный клапан в сборе


      1. Электромагнитный клапан установлен на топливопроводе с возвратной стороны для возврата топлива в топливный бак при открывании клапана по сигналу от ECM.

        A01FPIDE01
        Обозначения на рисунке
        *a Поперечное сечение - -
    8. Топливный бак в сборе


      1. Топливный бак изготавливается из многослойного пластика. Топливный бак состоит из 6 слоев пластика, сформированных с помощью 4 типов материалов, один из которых, из экологических соображений, является пригодным для вторичной переработки.

      2. В нижней части топливного бака имеется метка для слива топлива. При разборке (сдаче в лом) автомобиля необходимо слить топливо, просверлив отверстия в местах, отмеченных метками для слива.

        A01FPDHE01
        Обозначения на рисунке
        *1 Топливный бак в сборе *2 Полиэтилен высокой плотности (HDPE)
        *3 Измельченный материал *4 Герметик
        *5 Сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) *6 Метка для слива топлива
        *a Наружная поверхность топливного бака *b Внутренняя поверхность топливного бака
        *c Вид снизу - -
      3. Благодаря тому, что бак имеет седлообразную форму, карданный вал проходит под центральной частью бака. Кроме того, для передачи топлива со стороны бака без топливного насоса в сторону с топливным насосом используется эжектор.

      4. Вследствие такой формы топливного бака при низком уровне топлива последнее остается как в камере A, так и в камере B. В результате топливо перестает откачиваться из камеры B. Чтобы избежать такой ситуации, в бак установлен насос-эжектор, перекачивающий топливо из камеры B в камеру A.

      5. Это достигается за счет такого использования потока топлива через эжектор, при котором разность давлений, создаваемая топливом при прохождении через трубку Вентури, обеспечивает откачивание топлива из камеры B и передачу его в камеру A.

        A01FP41E01
        Обозначения на рисунке
        *1 Двигатель *2 Топливный бак в сборе
        *3 Камера B *4 Камера A
        *5 Топливный насос *6 Топливный фильтр в сборе
        *7 Главный топливный клапан в сборе *8 Насос-эжектор
        *a От топливного насоса (возврат) *b Из камеры B
        *c В камеру A - -
  3. ПРИНЦИП РАБОТЫ


    1. Топливный насос в сборе (высокого давления)


      1. На стадии впуска рабочего цикла насоса клапан управления сливом открывается, и плунжер насоса (поршень) под действием упругой силы смещается вниз. В результате топливо втягивается в цилиндр насоса. Если клапан управления сливом еще не закрыт, а кулачковый вал заставляет плунжер смещаться вверх, топливо в цилиндре насоса (неиспользованное топливо) выталкивается на впуск насоса (в сторону топливного бака).

      2. Чтобы закрыть клапан управления сливом при перемещении поршня вверх, ECM передает сигнал закрывания клапана через EDU. После закрывания клапана управления сливом давление в цилиндре насоса начинает повышаться по мере смещения плунжера вверх. Когда давление достигает 60 кПа (либо давления топливной рампы, если оно выше), топливо поступает в топливную рампу в сборе (для непосредственного впрыска). ECM вычисляет требуемое давление топлива, исходя из условий езды, и ECM регулирует давление, приводя в действие клапан управления сливом посредством EDU. Требуемое давление насоса устанавливается за счет изменения моментов закрывания клапана управления сливом и продолжительности его нахождения в закрытом состоянии.

        A01FP7HE01
      3. Перепускной клапан открывается и сливает топливо в случае неисправности в контуре высокого давления топлива для предотвращения роста давления в топливной системе выше уровня предельного давления.

      4. Когда двигатель остановлен, давление топлива сбрасывается через дроссельное отверстие, чем достигается улучшение характеристик управления давлением в топливной системе.

        A01FP8OE01
    2. Система возврата топлива


      1. Когда температура топлива или давление в топливной системе превышает определенный уровень в связи с условиями движения автомобиля, топливо возвращается в топливный бак при включении электромагнитного клапана по сигналу от ECM, за счет чего предотвращается испарение топлива.

      2. В топливном насосе предусмотрен главный топливный клапан (возвратный), поддерживающий требуемое давление топлива и сливном трубопроводе.