Система подачи топлива и органы управления бензинового двигателя 3.0 SC
Система подачи топлива и органы управления бензинового двигателя 3.0 SC
Система подачи топлива и органы управления бензинового двигателя 3.0 SC. Расположение элементов.
Рассматривается устройство и принцип работы системы подачи топлива бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport. Как топливо поступает от бака к форсункам, какую роль выполняют топливные насосы высокого давления, топливные коллекторы, уравнительный трубопровод, датчик FRPT и блок управления двигателем ECM. Как обеспечивается точная дозировка топлива и поддержание давления в системе прямого впрыска.
В систему подачи топлива и органов управления бензинового двигателя 3.0 SC Рендж Ровер и Рендж Ровер Спорт входят: топливопроводы низкого давления (1), левый и правый топливные коллекторы высокого давления (2,8), уравнительный трубопровод (3), шесть топливных форсунок (4), топливопроводы высокого давления (5), два топливных насоса высокого давления (6,7) и датчик давления и температуры в топливораспределительной рампе (FRPT) (9).
Система топливоподачи представляет собой бензиновую систему прямого впрыска (DI), работой которой управляет блок ECM (модуль управления двигателем).
Из бака топливо поступает по топливопроводу низкого давления в насосы ТНВД, которые подают его под высоким давлением в топливные форсунки через топливные магистрали и уравнительный трубопровод. Блок ECM управляет работой топливных форсунок и насосами ТНВД, обеспечивая впрыск нужного объема топлива в камеры сгорания.
Топливопроводы высокого и низкого давления бензинового двигателя 3.0 SC
Топливопровод низкого давления (НД) соединяет топливные насосы высокого давления (ВД) с магистралью подачи топлива из бака и системой топливопроводов. Быстроразъемное соединение с двумя защелками в начале топливной магистрали низкого давления соединяет с топливопроводом от блока топливного насоса на топливном баке. Соединение закреплено на кронштейне охладителя наддувочного воздуха. P-образные зажимы фиксируют топливопровод низкого давления на задней стороне каждой из головок цилиндров и на правой стороне блока цилиндров. Теплоотражающие и изолирующие рукава закрывают топливопровод низкого давления позади правого выпускного коллектора.
Топливопровод высокого давления соединяет насосы ТНВД с правой топливной магистралью и уравнительным трубопроводом. Два P-образных зажима и трубный хомут крепят топливопровод высокого давления к блоку цилиндров и правой головке цилиндров соответственно. Встроенный кронштейн на передних топливопроводах высокого давления закреплен на шпильке в передней верхней части правой крышки распределительного вала. Крышка трубопровода установлена в нижней части переднего топливопровода высокого давления, а звукоизолирующие крышки установлены на обоих топливопроводах высокого давления.
Топливопроводы высокого и низкого давления бензинового двигателя 3.0 SC
A - топливопроводы низкого давления; B - топливопроводы высокого давления.
Топливные насосы высокого давления бензинового двигателя 3.0 SC
Два ТНВД представляют собой одинаковые насосы с механическим приводом, установленные на правой стороне масляного поддона за генератором. Уплотнительное кольцо герметизирует насосы ТНВД в масляном поддоне. Задний ТНВД обозначается как насос №1; передний ТНВД обозначается как насос №2. На обоих насосах ТНВД установлена звукоизолирующая крышка.
Топливные насосы высокого давления – одноплунжерные. Плунжеры насосов проходят через поддон картера и опору вала вспомогательных агрегатов. Толкатель на конце каждого плунжера приводится в действие эксцентриком с двумя выступами на вале вспомогательных агрегатов. Пружина на внешней стороне плунжера обеспечивает постоянный контакт плунжера и толкателя с эксцентриком.
Вал вспомогательных агрегатов приводится от коленчатого вала через цепь привода вспомогательных механизмов, и его частота вращения зависит от частоты вращения бензинового двигателя 3.0 SC Range Rover и Range Rover Sport. Вал вспомогательных агрегатов синхронизирован таким образом, чтобы цикл вытеснения топливного насоса совпадал с требуемым положением коленчатого вала.
Топливный насос высокого давления бензинового двигателя 3.0 SC
1 – коленчатый вал; 2 – цепь привода вспомогательных агрегатов; 3 – вспомогательный вал; 4 – толкатель; 5 – топливный насос высокого давления №1; 6 – звукоизоляционная крышка.
Схема ТНВД бензинового двигателя 3.0 SC
Помимо плунжера в состав каждого насоса ТНВД входит следующее:
Успокоительная камера.
Клапан дозировки топлива.
Обратный клапан.
Клапан PRV.
Демпфер гасит импульсы давления от топливной системы низкого давления. Клапан дозировки топлива регулирует выходное давление насоса ТНВД.
Клапан дозировки топлива представляет собой клапан с нормально разомкнутым соленоидом, управление которым осуществляет блок ECM. На ходе впуска плунжера подача питания на клапан дозировки топлива прекращается, что позволяет подавать топливо низкого давления в насосную камеру. Блок ECM подает питание на клапан дозировки топлива, закрытый на ходе подачи плунжера, в результате чего топливо из насосной камеры через обратный клапан нагнетается в топливопроводы высокого давления. Меняя момент закрытия клапана дозировки топлива, блок ECM может регулировать объем топлива на ходе подачи, и, соответственно, давление в системе высокого давления.
Обратный клапан предотвращает возврат топлива высокого давления в насосную камеру на ходе впуска плунжера.
Схема ТНВД бензинового двигателя 3.0 SC
1 – предохранительный клапан (PRV); 2 – на топливопровод высокого давления; 3 – выпускной обратный клапан; 4 – плунжер; 5 – от топливопроводов низкого давления; 6 – успокоительная камера; 7 – клапан дозирования топлива
Предохранительный клапан (PRV) защищает сторону высокого давления системы от создания избыточного давления в случае выхода из строя клапана дозирования топлива. Если давление подачи топлива увеличивается до 250 бар, клапан PRV открывается и возвращает топливо на сторону впуска плунжера.
Топливные коллекторы и уравнительный трубопровод бензинового двигателя 3.0 SC
Топливные магистрали и уравнительный трубопровод изготовлены из нержавеющей стали. Топливные магистрали крепятся к соответствующей головке блока цилиндров. Уравнительный трубопровод соединяет передний топливопровод высокого давления с левой топливной магистралью, обеспечивая одинаковое давление в обоих магистралях. Четыре P-образных зажима фиксируют уравнительный трубопровод в верхней части охладителя наддувочного воздуха.
В задней части правого топливного коллектора имеется прилив с резьбовым отверстием для установки датчика давления и температуры в топливной магистрали (FRPT).
Топливные коллекторы и уравнительный трубопровод бензинового двигателя 3.0 SC
1 – левый топливный коллектор; 2 – уравнительный трубопровод; 3 – правый топливный коллектор; 4 – датчик давления и температуры в топливораспределительной рампе (FRPT); 5 – топливная форсунка (6 шт.); 6 – удерживающая пружина (6 шт.)
Датчик давления и температуры в топливной магистрали бензинового двигателя 3.0 SC
Датчик FRPT (давления и температуры в топливной магистрали) постоянно подает в блок ECM сигнал давления в топливном коллекторе. Датчик FRPT установлен в задней части правой топливной магистрали. Датчик FRPT ввинчивается в резьбовое отверстие прилива на топливной магистрали.
В датчике FRPT находится стальная диафрагма с тензодатчиками, подключенными по мостовой схеме. Выходной сигнал с этого измерительного моста обрабатывает блок ECM для определения значения давления и температуры NTC (отрицательный температурный коэффициент).
Датчик давления и температуры в топливной магистрали бензинового двигателя 3.0 SC
Топливные форсунки бензинового двигателя 3.0 SC
Топливные форсунки распыляют топливо, поступающее из топливной магистрали непосредственно в камерах сгорания. Топливные форсунки установлены вблизи центра камер сгорания между впускными и выпускными клапанами, рядом со свечой зажигания.
Топливные форсунки вставлены в топливные магистрали и в головки цилиндров. На каждой топливной форсунке предусмотрено уплотнительное кольцо, герметизирующее головку форсунки в топливном коллекторе. Тефлоновое кольцо уплотняет сопло топливной форсунки в головке цилиндра.
Каждая топливная форсунка содержит управляемый соленоидом игольчатый клапан, который открывается при подаче питания на обмотку соленоида. Пока игольчатый клапан открыт, топливо распыляется в камере сгорания. Обмотка соленоида соединена с цепями питания и заземления блока ECM, который управляет работой форсунок с помощью двухступенчатого питания. Вначале блок ECM подает на топливные форсунки напряжение 65В, затем, когда пусковой ток достигает 11A, напряжение питания становится равным напряжению аккумуляторной батареи. Блок ECM дозирует количество топлива, впрыскиваемого в камеры сгорания, путем корректировки времени подачи питания на обмотку соленоида.
На конце сопла топливной форсунки имеется шесть отверстий, через которые распыляется топливо. Два отверстия направляют топливо под свечу зажигания. Остальные четыре отверстия равномерно распределяют топливо по остальному объему камеры сгорания.
В случае выхода топливной форсунки из строя становятся нестабильными холостые обороты двигателя, повышается шум и вибрация, и увеличивается количество вредных выбросов.
Топливная форсунка бензинового двигателя 3.0 SC
Принцип действия система подачи топлива и органы управления бензинового двигателя 3.0 SC
Блок ECM управляет подачей топливных насосов высокого давления, обеспечивая требуемый объем топлива под давлением до 200 бар.
ECM использует сигнал от датчика давления и температуры в топливораспределительной рампе (FRPT) для расчета продолжительности подачи питания на топливные форсунки, чтобы обеспечить подачу необходимого объема топлива в камеры сгорания.
Подведя итог:
Система подачи топлива двигателя 3.0 SC представляет собой сложный комплекс прямого впрыска, в котором все ключевые элементы – топливопроводы, два ТНВД, рампы, форсунки, датчик давления и температуры, а также ECM работают согласованно для подачи нужного объема топлива под высоким давлением. Правильная работа этой системы напрямую влияет на стабильность холостого хода, мощность двигателя, уровень шума, вибраций и количество вредных выбросов, поэтому понимание ее устройства важно для диагностики, обслуживания и ремонта автомобилей Range Rover и Range Rover Sport.

























































































