Система выпуска отработавших газов обычного типа с нерегулируемым каталитическим нейтрализатором и системой повторного сжигания отработавших газов устанавливается на все модели.
Система HDi (более известная как система впрыска с общей рейкой и аккумулятором давления) используется для подачи топлива ко всем форсункам. Вместо топливного насоса распределительного типа, который распределяет топливо прямо к каждой форсунке, используется нагнетательный насос, создающий высокое давление (примерно 1350 бар) в общей рейке и аккумуляторе давления. В аккумуляторе рейки запасенное топливо находится под постоянным давлением, которое регулируется при помощи клапана. Отличительная характеристика системы с общим трубопроводом заключается в разделении узла создающего давление, и узла впрыска топлива. Это дает возможность повысить величину давления впрыскиваемого топлива
Действие системы
Действие системы с общей рейкой и ее узлы могут быть разделены на три крупные системы; топливную систему низкого давления, систему подачи топлива под высоким давлением и электронную систему управления.
Топливная система низкого давления Топливная система низкого давления состоит из следующих элементов:
- a) Топливного бака.
- b) Топливного всасывающего насоса.
- c) Топливного холодильника.
- d) Топливного фильтра/водоотделителя.
- e) Топливопроводов низкого давления. Система низкого давления (система топливоснабжения) предназначена для поставки чистого топлива к системе подачи топлива под высоким давлением.
Система подачи топлива под высоким давлением
Система подачи топлива под высоким давлением состоит из следующих элементов:
- a) Нагнетательного топливного насоса высокого давления с регулирующим клапаном.
- b) Общей рейки с аккумулятором давления.
- c) Топливных форсунок.
- d) Трубопроводов высокого давления.
После топливного фильтра топливо достигает нагнетательного насоса высокого давления, который подает топливо в аккумулятор давления и создает давление в 1350 бар. Поскольку дизельное топливо имеет некоторую упругость, давление в аккумуляторе остается постоянным даже при том, что топливо выходит из общей рейки каждый раз, когда открывается одна из форсунок. Дополнительно, клапан регулировки давления, установленный в топливном насосе, поддерживает давление пределах предварительно установленных значений. Клапан регулировки давления управляется ECU. Когда клапан открыт, топливо из насоса возвращается в топливный бак. Для измерения давления в общей рейке установлен датчик давления.
Электромагнитные топливные форсунки управляются индивидуально по сигналам ECU, при этом форсунки впрыскивают топливо прямо в камеры сгорания. То, что давление поддерживается на определенном уровне, и обеспечивает очень точный и гибкий впрыск топлива по сравнению с обычным топливным насосом.
Электронная система управления Электронная система управления состоит из следующих элементов:
- a) Электронного контрольного устройства (ECU).
- b) Датчика частоты вращения/положения коленчатого вала.
- c) Датчика положения распределительного вала.
- d) Датчика положения педали управления подачей топлива.
- e) Датчика температуры охлаждающей жидкости.
- f) Датчика температуры топлива,
- g) Измерителя расхода воздуха.
- h) Датчика давления топлива.
- i) Топливных форсунок.
- J) Клапана регулировки давления топлива
- k) Блока управления подогревом.
- l) Электромагнитного клапана EGR.
Информация от различных датчиков поступает к ECU, которое оценивает сигналы. ECU запрограммирован таким образом, что позволяет вычислить оптимальное количество топлива, которое должно быть впрыснуто в соответствующий цилиндр, и даже количество топлива при мнопоимпульсном впрыске при всех эксплуатационных режимах работы двигателя.
Дополнительно ECU выполняет функции контроля и самодиагностики. Любые неисправности в системе записываются в память ECU, что при использовании соответствующего диагностического оборудования позволяет быстро и точно выявить неисправность.
Элементы системы
Всасывающий топливный насос
Всасывающий топливный насос, объединенный сдатчиком уровня топлива, установлен в топливном баке.
Нагнетательный топливный насос высокого давления
Нагнетательный топливный насос установлен на двигателе в положении, в котором обычно устанавливается топливный насос высокого давления распределительного типа. Насос приводится в действие зубчатым ремнем и смазывается топливом, которое он закачивает. Топливо в насос подается через предохранительный клапан.
Нагнетательная секция насоса состоит из трех радиально установленных поршней и цилиндров. Поршни приводятся в действие эксцентриковым кулачком, установленным на валу насоса. При перемещении поршня вниз топливо входит в цилиндр через впускной клапан. Когда поршень достигает нижней мертвой точки, впускной клапан закрывается и при движении поршня вверх, топливо сжимается. Когда давление в цилиндре достигает давления в рейке с аккумулятором давления, выпускной клапан открывается и топливо поступает в рейку с аккумулятором давления. После прохождения поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается, что приводит к уменьшению давления, и цикл работы повторяется. Использование нескольких цилиндров обеспечивает устойчивую подачу топлива, минимизируя импульсы и колебания давления топлива.
Поскольку насос должен обеспечивать подачу топлива при работе двигателя с максимальной нагрузкой, его производительность превышает реальный расход топлива, поэтому избыточное топливо возвращается из контура высокого давления в контур низкого давления через клапан регулировки давления.
Насос может фактически выключить один из цилиндров для повышения КПД и уменьшения расхода топлива в случае, если не требуется его максимальная производительность. В этом случае игла с электромагнитным управлением в течение хода нагнетания держит открытым впускной клапан в одном из цилиндров насоса.
Общая рейка с аккумулятором давления
Общая рейка с аккумулятором давления предназначена для хранения топлива под высоким давлением и для уменьшения колебаний давления топлива. Каждая форсунка индивидуально соединена с общей рейкой. В рейке установлен датчик давления топлива а также она соединена с клапаном регулировки давления на насосе.
Клапан регулировки давления
Клапан регулировки давления используется ECU и управляет давлением в системе. Клапан является неотъемлемой частью нагнетательного насоса и не может быть отделен от него.
Клапан электромагнитного типа с шариком, который сидит в седле и противодействует давлению топлива за счет мощной пружины и усилия, создаваемого электрическим магнитом. Усилие, создаваемое электрическим магнитом прямо пропорциональна току, проходящем через него и управляемому ECU. Поэтому требуемое давление может быть установлено, изменением тока, проходящего через магнит. Любые колебания давления компенсируются пружиной.
Датчик давления топлива
Датчик давления топлива установлю в общей рейке и передает ECU точную информацию относительно давления топлива.
Топливная форсунка
Электромагнитные форсунки приводятся в действие по сигналам от ECU и впрыскивают топливо под давлением поддерживаемым в общей рейке с аккумулятором давления. Форсунки представляют собой высокоточные приборы и изготовлены с очень жесткими допусками. Топливо, поступившее в форсунку из общей рейки с аккумулятором давления, проходит через впускной клапан и дроссельное отверстие, электромагнит поднимает иглу форсунки от седла, обеспечивая впрыск топлива. Избыточное топливо возвращается от форсунок в топливный бак по возвратной трубке. Форсунки работают по принципу следящей гидравлической системы: усилия от топлива, находящегося под давлением внутри форсунки, фактически усиливают действие электромагнита, который не обеспечивает достаточного усилия для непосредственного открытия форсунки.