Дизельный двигатель 2.8 ТС

В конструкции дизельного двигателя GW 2.8 ТС применяется система управления впрыском топлива с топливной шиной Common Rail 2.0 производства германской фирмы BOSH, в газораспределительном механизме синхронизации двигателя установлена ременная передача, которая отличается небольшой массой и малым уровнем шума. Блок цилиндров двигателя имеет безгильзовую конструкцию, кроме того, в головке блока цилиндров оптимизировано устройство газовых каналов, что позволило повысить эффективность на впуске. В двигателе также улучшена конструкция камер сгорания, в механизме рециркуляции отработанных газов дополнительно установлено устройство охлаждения отработанных газов. Указанные выше усовершенствования в конструкции позволили значительно увеличить мощность двигателя, уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу, а также значительно снизить удельный расход топлива.

Основными элементами конструкции указанной системы подачи топлива являются различные датчики, электронный блок управления и различные исполнительныеустройства. Давление впрыска топлива в системе составляет 145 МПа. Процесс подачи и впрыска топлива регулируется электронным блоком управления EDC 16С39, изготовленным фирмой BOSCH. Данный электронный блок управления помимо контроля собственно системы подачи топлива также управляет системами рециркуляции отработанных газов, кондиционирования воздуха, вентиляции и другими системами, имеющими отношение к процессу функционирования дизельного двигателя.

Конструкция дизельных двигателей моделей 2.8 ТС и 2.8 TDI в целом одинаковая и состоит из следующих основных систем и узлов: блока цилиндров с головкой блока цилиндров, системы подачи топлива, системы смазки, системы охлаждения, кривошипно-шатунного механизма, газораспределительного механизма с системой впуска и выпуска, системы турбонаддува, устройства запуска двигателя.

Моторный отсек.

Моторный отсек.

Среди указанных систем и узлов система смазки, система охлаждения, устройство запуска двигателя и кривошипно-шатунный механизм данного двигателя практически не имеют отличий от аналогичных систем и узлов дизельного двигателя модели 2.8 TDI.

Фазы газораспределения

Угол опережения открывания впускного клапана - 24° до ВМТ.

Угол задержки закрывания впускного клапана - 55° после ВМТ.

Угол опережения открывания выпускного клапана - 54° до ВМТ.

Угол задержки закрывания выпускного клапана - 26° после ВМТ.

Зазоры клапанов: 0.4 ± 0.05 мм.

Давление впрыска топлива: максимальное - 145 МПа.

Угол опережения впрыска топлива: автоматически регулируется блоком электронного управления.

Блок цилиндров

Блок цилиндров дизельного двигателя модели 2.8 ТС имеет безгильзовую конструкцию 1, что позволяет уменьшить деформацию поверхности цилиндров. Между каждыми двумя цилиндрами проделаны перекрестные отверстия для охлаждающей жидкости, которые обеспечивают охлажде-

Основные технические характеристики дизельного двигателя модели GW 2.8 ТС с турбонаддувом

ние блока цилиндров. В корпусе блока цилиндров проделан главный смазочный канал, а также каналы смазки главного подшипника, отверстия под вал эксцентрика. Моторное масло одновременно поступает через смазочные отверстия в корпусе блока цилиндров, после чего проходит по каналам крышки блока цилиндров, смазывая газораспределительные клапаны и коромысло.

Поршень

1. Поршень дизельного двигателя модели 2.8 TDI.

2. Поршень дизельного двигателя модели 2.8 ТС.

3. Головка поршня дизельного двигателя модели 2.8 TDI имеет плоскую поверхность, в то время как поверхность головки дизельного двигателя модели 2.8 ТС - конусно-выпуклая.

4. Поршень дизельного двигателя модели 4D28.

Поршневые кольца

1. Поверхность с нанесенной меткой обращена в верхнюю сторону.

2. Первое поршневое кольцо.

3. Второе поршневое кольцо.

4. Поверхность сточена под конус.

5. Маслосъемное поршневое кольцо.

Все поршневые кольца хромированные.

Внимание! Блок цилиндров дизельного двигателя модели 2.8 ТС может быть установлен на двигатели моделей 2.8 TDI и 4D28. При замене блока необходимо обратить внимание на следующее: блок цилиндров от двигателя модели 2.8 ТС необходимо устанавливать в комплекте с поршнями и поршневыми кольцами именно от этого дизельного двигателя. Впускные и выпускные газовые каналы дизельного двигателя модели 2.8 ТС с турбонаддувом проходят по разным сторонам головки блока цилиндров и расположены перекрестно. По результатам исследований сгорания топливно-воздушной смеси была определена оптимальная конструкция впускного газового канала, который имеет винтовую форму, позволяющую обеспечить наиболее точное отношение турбулентности газового потока.

Головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров дизельного двигателя модели 2.8 ТС не взаимозаменяема с головками блока цилиндров дизельных двигателей моделей 2.8 TDI и 4D28.

1. В данном месте штамповкой нанесена метка EIII.

2. Положение установочных отверстий для топливных инжекторов отличается от такового для дизельного двигателя модели 4D28.

3. Установочное отверстия для болта II головки блока цилиндров.

Болт II головки блока цилиндров

Устанавливается со стороны топливных форсунок. Для одной головки блока цилиндров предусмотрено четыре таких специальных болта. Остальные болты головки являются обычными.

Механизм газораспределения с системой впуска и выпуска

Механизм газораспределения с системой впуска и выпуска предназначен: во-первых, для открывания и закрывания в установленное время и в установленной последовательности впускных и выпускных газораспределительных клапанов, а также для обеспечения своевременной подачи свежего и очищенного воздуха в как можно большее количество точек в газовых цилиндрах двигателя; вовторых, для своевременного отвода из цилиндров до максимальной степени очищенных отработанных газов. Основными элементами конструкции механизма газораспределения с системой впуска и выпуска являются: блок газораспределительных клапанов с приводным блоком (используется ременная передача), воздушный фильтр, а также впускные и выхлопные трубы. Между системой впуска и системой выпуска установлены клапан рециркуляции отработанных газов и устройство охлаждения системы рециркуляции отработанных газов, которые предназначены для повторного использования отработанных газов двигателя, что позволяет значительно снизить содержание NOx в выхлопных газах автомобиля.

Камера приводного механизма

1. Технологическое отверстие.

2. Место установки ролика ременной передачи вала эксцентрика.

3. Место установки ролика ременной передачи коленчатого вала.

4. Место установки промежуточного ролика.

5. Место установки ролика ременной передачи топливного насоса высокого давления.

6. Место установки натяжного ролика.

В камере приводного механизма устанавливается три ролика ременной передачи, а именно: ролик ременной передачи коленчатого вала, ролик ременной передачи вала эксцентрика, ролик ременной передачи топливного насоса высокого давления. Также устанавливаются натяжной ролик и промежуточный ролик.

Натяжной ролик в сборе

Механизм газораспределения:

1 - Шкив ременной передачи вала эксцентрика; 2 - Отверстие позиционирования для установки шкива ременной передачи вала эксцентрика; 3 - Промежуточный шкив; 4 - Шкив ременной передачи топливного насоса высокого давления; 5 - Натяжная тяга; 6 - Маркировка; 7 - Натяжной шкив; 8 - Выемка шкива ременной передачи коленчатого вала; 9 - Шкив ременной передачи коленчатого вала; 10 - Маркировочный выступ камеры приводного механизма.

Промежуточный ролик

Шкив ременной передачи коленчатого вала

1. Метка синхронизации.

2. Технологические отверстия под болты для демонтажа шкива ременной передачи.

Шкив ременной передачи вала эксцентрика

1. Монтажное технологическое отверстие.

Металлическая пластина датчика

Устанавливается на шкиве ременной передачи синхронизации вала эксцентрика. Данная пластина определяется датчиком положения вала эксцентрика, после чего сигнал с па-

Насос системы охлаждения и крышка камеры приводного механизма в сборе

1. Насос. 2. Монтажное отверстие для датчика положения вала эксцентрика.

Система впуска и выпуска с системой турбонаддува

Система турбонаддува использует энергию отработанных газов двигателя, воздух на впуске двигателя сначала сжимается посредством турбонагнетателя. В результате этого плотность воздуха на впуске увеличивается, что позволяет увеличить фактический расход подаваемого воздуха. Это позволяет увеличить количество впрыскиваемого в цилиндры топлива и значительно повысить эффективность его сгорания. Таким образом, значительно возрастает литровая мощность двигателя и увеличивается его выходная мощность. Главными элементами системы турбонаддува являются: система впуска и выпуска воздуха, турбинный компрессор, работающий на отработанных газах двигателя, воздушный фильтр и трубы системы впуска и выпуска воздуха. Между системой впуска и системой выпуска установлены клапан рециркуляции отработанных газов и устройство охлаждения системы рециркуляции отработанных газов, которые предназначены для повторного использования отработанных газов двигателя, что позволяет значительно снизить содержание NOx в выхлопных газах автомобиля.

раметрами положения вала передается на электронный блок управления.

Приводной ремень синхронизации

Расходомер воздуха

Не следует без необходимости произвольно снимать или трогать датчик, установленный внутри счетчика расхода воздуха.

Клапан рециркуляции отработавших газов

Устройство охлаждения системы рециркуляции отработавших газов

Схема устройства системы турбонаддува:

1 - Клапан рециркуляции отработавших газов; 2 - Впускной коллектор;

3 - Впускная воздушная труба; 4 - Впускной воздушный патрубок; 5 - Датчик расхода воздуха; 6 - Компрессор; 7 - Выпускной коллектор; 8 - Устройство охлаждения системы рециркуляции отработанных газов.

1. Приемный конец трубы выпуска воздуха.

2. Водосливной конец.

3. Водозаборный конец.

4. Приемный конец трубы впуска воздуха.

Турбокомпрессор

1. Боковой проходной клапан.

Вакуумный регулятор

1. Конец со стороны клапана рециркуляции отработанных газов.

Система подачи топлива (BOSCH CRS2.0)

Основным предназначением системы подачи топлива является впрыск дизельного топлива в камеры сгорания в назначенное время, в заданном количестве и под заданным давлением, в зависимости от потребностей текущего режима работы дизельного двигателя. Этим обеспечиваются оптимальные условия для эффективного сжигания дизельного топлива в камере сгорания.

Основными элементами системы подачи топлива дизельного двигателя с топливной шиной являются набор датчиков, электронный блок управления, набор исполнительных устройств, а также кабельная шина, связывающая все эти устройства. Комплект датчиков системы включает: датчик температуры жидкости в системе охлаждения, датчик частоты вращения двигателя, датчик положения вала эксцентрика, датчик положения педали, датчик расхода воздуха, датчик давления в аккумуляторе высокого давления. Исполнительные устройства включают: топливную магистраль низкого давления, топливную магистраль высокого давления. Топливная магистраль низкого давления состоит из топливного бака, топливных трубок и шлангов, топливного фильтра, насоса подачи топлива, зоны низкого давления насоса высокого давления. Топливная магистраль высокого давления состоит из зоны высокого давления насоса высокого давления, топливной шины, топливных трубок высокого давления, форсунок.

Блок электронного управления модели EDC16C

1. В данном месте наклеивается ярлык с номером двигателя.

Блок электронного управления комплектуется в паре с конкретным двигателем.

Управление подачей топлива для дизельного двигателя GW 2.8 ТС осуществляется электронным блоком управления посредством электромагнитных клапанов по углу опережения впрыска, расходу впрыска и порядку впрыска в зависимости от текущего режима работы двигателя. Давление впрыска топлива контролируется электронным блоком управления в зависимости от текущего режима работы двигателя соответственно сигналам, передаваемым от датчика положения педали, датчика расхода воздуха (на впуске), датчика положения вала эксцентрика, датчика частоты вращения двигателя. Исполнительным механизмом управления является электромагнитный клапан, расположенный на насосе высокого давления. Поэтому насос высокого давления является независимым источником давления подачи топлива. Давление, вырабатываемое топливным насосом высокого давления, под контролем электронного блока управления по-

Схема устройства системы впрыска топлива CRDI:

1 - Топливный бак; 2 - Фильтр очистки дизельного топлива; 3 - Возвратный топливный клапан; 4 -Возвратный топливный тройник; 5 - Пропорциональный клапан регулировки расхода топлива; 6 - Топливный насос высокого давления; 7 - Питающий топливный насос; 8 - Датчик давления.в аккумуляторе подачи топлива; 9 - Аккумулятор высокого давления; 10 - Топливные форсунки; 11 - Электронный блок управления; 12 - Фильтр грубой очистки топлива.

дается в аккумулятор высокого давления. Через аккумулятор высокого давления топливо под заданным давлением подается непосредственно на топливные форсунки.

Топливная магистраль низкого давления

Топливная магистраль низкого давления предназначена для подачи достаточного количества топлива в топливную магистраль высокого давления. Основными элементами конструкции топливной магистрали низкого давления являются: топливный бак, впускные и выпускные топливные трубки низкого давления, топливный фильтр, насос подачи топлива, зона низкого давления насоса высокого давления.

Насос подачи топлива

Насос подачи топлива предназначен для подачи достаточного количества топлива к насосу высокого давления. Насос подачи топлива выполняет указанную функцию в течение всего эксплуатационного ресурса в различных режимах работы двигателя под различным давлением.

В настоящее время используется два основных типа таких насосов. Наиболее распространенным типом является электронный роликовый насос подачи топлива. Другим типом является насос подачи топлива с механическим шестеренным приводом. В дизельном двигателе GW 2.8 ТС применен насос подачи топлива с механическим шестеренным приводом, объединенный в один блок с топливным насосом высокого давления.

Насос подачи топлива с механическим шестеренным приводом

Насос подачи топлива с механическим шестеренным приводом предназначен для подачи достаточного количества топлива к насосу высокого давления. Основными элементами конструкции насоса являются две вращающиеся в противоположные стороны шестерни, которые во время работы двигателя входят в зацепление друг с другом.

Топливо всасывается в полость между корпусом насоса и двумя шестернями, после чего под давлением подается на сторону выпускного отверстия. Зубчатая лента между вращающимися шестернями обеспечивает надежную герметизацию, не допуская утечки топлива.

Количество топлива, подаваемого насосом подачи топлива с механическим шестеренным приводом, прямо пропорционально частоте вращения двигателя. Расход топлива, перекачиваемого насосом подачитоплива с механическим шестеренным приводом, ограничивается расходным клапаном со стороны впускного отверстия или проточным клапаном со стороны выпускного отверстия насоса.

Насос подачи топлива с механическим шестеренным приводом не подлежит разборке и ремонту. Перед первым запуском двигателя или при запуске двигателя после заливки топлива в пустой бак необходимо предварительно полностью стравить воздух из системы топливного бака. Для стравливания воздуха подавать топливо с помощью насоса ручной подкачки топлива до полного удаления воздуха из топливных магистралей. Насос ручной подкачки топлива объединен в один блок с фильтром очистки дизельного топлива.

Топливный фильтр

1. Ручной насос подкачки топлива.

2. Сепаратор воды и топлива.

В дизельном топливе содержатся различные примеси, что приводит к выходу из строя деталей топливного насоса, выпускного топливного клапана, форсунок топливных инжекторов. Этим обусловлена необходимость установки топливного фильтра. Топливный фильтр двигателя должен соответствовать характеристикам системы впрыска топлива именно данного конкретного двигателя, в противном случае не может быть обеспечена нормальная работа системы подачи топлива и заданный эксплуатационный ресурс соответствующих деталей и узлов. В дизельном топливе содержатся растворимые эмульсии и свободная вода (например, вода конденсата, образовавшегося в результате разности температур). Попадание такой воды в систему впрыска топлива может привести к образованию каверн коррозии в элементах системы впрыска. Топливный фильтр дизельного двигателя GW 2.8 ТС оборудован устройством сепарации воды и топлива, при этом предусмотрена возможность слива воды, накопив-

шейся во влагосборнике фильтра. По мере эксплуатации дизельного дви¹ гателя уровень воды во влагосборнике топливного фильтра возрастает и достигает определенной высоты, при которой срабатывает устройство аварийной сигнализации и загорается аварийный индикатор. Это означает, что водитель должен слить воду из влагосборника топливного фильтра.

Участок высокого давления (топливная магистраль)

Участок высокого давления системы аккумулятора высокого давления j состоит из генератора высокого давления (топливного насоса высокого давления), аккумулятора высокого давления (топливной шины) и элементов измерения и контроля расхода топлива (электромагнитные клапа- j ны). Основными элементами системы являются: топливный насос высокого давления с электромагнитным клапаном (модель СР1Н), топливная шина, датчик давления в аккумуляторе высокого давления, клапан контроля расхода топлива и топливные форсунки.

Топливный насос высокого давления

1. Ступенчатый возвратный топливный клапан.

2. В указанном месте выбита марка топливного насоса высокого давления «СР1Н».

3. Шестеренчатый насос.

Топливный насос высокого давления установлен на разделе возвратной топливной магистрали высокого давления и возвратной топливной магистрали низкого давления. Его основной функцией является подача достаточного количества топлива под высоким давлением в течение всего времени работы и при различных режимах работы двигателя. Кроме того, при запуске двигателя данный насос обеспечивает подачу некоторого избыточного количества топлива под избыточным давлением, что необходимо для быстрого запуска.

Топливный насос высокого давления устанавливается в том же месте, в котором устанавливается распределительный топливный насос обычного дизельного двигателя. Он приводится в действие от двигателя автомобиля посредством фланца шкива ременной передачи, шкива ременной передачи и зубчатого ремня передачи. Максимальная частота вращения насоса не превышает 3000 об/мин. Смазка топливного насоса высокого давления происходит за счет топлива, поступающего из магистрали низкого давления. На насосе высокого давления установлен электромагнитный клапан, предназначенный для контроля давления. Топливо сжимается поршнями в трех цилиндрах топливного насоса, расположенными радиально подуглом 120' относительно друг друга. Таким образом, за каждый полный оборот при вращении насоса происходит три цикла подачи топлива. Пиковое значение крутящего момента при вращении сравнительно низкое, в процессе вращения топливного насоса высокого давления поддерживается стабильная рабочая нагрузка в системе. Крутящий момент 16 Нм составляет примерно 1/9 от крутящего момента, необходимого при работе распределительного топливного насоса с аналогичными характеристиками. Это означает, что нагрузка на элементы системы подачи топлива, оборудованной топливной шиной, значительно ниже, чем нагрузка на приводные элементы обычной системы впрыска топлива. Необходимое приводное усилие возрастает прямо пропорционально росту давления в аккумуляторе высокого давления и частоте вращения насоса (расходу топлива на выходе).

Топливная трубка высокого давления на торце топливного насоса

Топливные трубки высокого давления

Топливный насос высокого давления СР1

1. Приводной вал с эксцентриком.

2. Многогранное кольцо.

3. Цилиндрический поршень топливного насоса.

4. Впускной топливный клапан.

5. Электромагнитный клапан.

6. Выпускной топливный клапан.

7. Втулка.

8. Соединение высокого давления с магистралью топливной шины.

9. Клапан регулировки давления.

10. Шаровой клапан/клапан регулировки давления.

11. Возвратная топливная магистраль.

12. Подача топлива, 250 кПа (2,5 бар).

13. Расходный клапан.

14. Канал подачи топлива.

Насос подачи топлива всасывает топливо из топливного бака, затем топливо пропускается через фильтр очистки дизельного топлива с устройством сепарации топлива и воды и поступает во впускное отверстие для топлива насоса высокого давления. Насос подачи топлива пропускает дизельное топливо через расходное отверстие клапана безопасности, откуда топливо поступает в контур смазки и охлаждения насоса высокого давления.

Если давления топлива на подаче превышает давление открывания клапана безопасности (0,5-1,5 бар), цилиндрический поршень насоса высокого давления отводится вниз (такт всасывания топлива), дизельное топливо посредством насоса подачи топлива подается в полость цилиндра поршня насоса высокого давления через впускной топливный клапан. После того, как цилиндрический поршень насоса высокого давления проходит нижнюю мертвую точку, впускной топливный клапан закрывается. Таким образом, топливо внутри полости цилиндра поршня насоса высокого давления оказывается в герметически закрытом пространстве. Оно сжимается до давления, превышающего давление подачи топлива. Как только давление сжатого топлива достигает величины давления внутри топливной шины, открывается выпускной топливный клапан, и сжатое топливо подается в контур цикла высокого давления. Поршень насоса продолжает подачу топлива до достижения верхней мертвой точки (такт подачи топлива). Затем давление уменьшается, в результате чего выпускной топливный клапан закрывается. Давление топлива, оставшегося в полости цилиндра поршня насоса высокого давления продолжает снижаться, поршень начинает опускаться к нижней мертвой точке. Как только давление в полости цилиндра поршня насоса высокого давления опускается до величины ниже давления подачи топлива, открывается впускной топливный клапан, и вновь начинает выполняться такт всасывания топлива.

Топливный насос высокого давления СР1 разработан применительно к большому расходу подачи топлива. Если двигатель работает в режиме холостого хода или под незначительной нагрузкой, избыточное топливо из магистрали высокого давления через клапан регулировки давления поступает в возвратную магистраль и возвращается в топливный бак. Так как возвращаемое в топливный бак дизельное топливо подвергалось сжатию, то под воздействием энергии сжатия не только происходит ненужный нагрев топлива, но и снижается КПД топливного насоса. Эта проблема компенсируется посредством закрывания одного топливного цилиндра.

При закрывании одного топливного цилиндра происходит уменьшение расхода топлива на подаче в шину. Эта функция реализуется посредством установки впускного топливного клапана в нормально открытое положение. После замыкания электромагнитного клапана один из соединенных с ним шпоночных валов удерживает впускной топливный клапан в открытом положении, и упомянутый топливный цилиндр закрывается. В результате этого топливо внутри указанного цилиндра не может сжиматься в процессе выполнения такта подачи топлива, так как в полости топливного цилиндра не создается необходимое для этого давление. Поэтому топливо из данного цилиндра поступает в возвратную магистраль низкого давления. Если для текущего режима работы двигателя требуется сравнительно незначительная мощность, то один из топливных цилиндров закрывается, и подача топлива в топливную шину из насоса высокого давления происходит не непрерывно, а с интервалами.

Величина расхода топлива на выходе насоса высокого давления прямо пропорциональная частоте вращения насоса, которая, в свою очередь, зависит от частоты вращения двигателя автомобиля. Основным фактором, определяющим расчет передаточного числа привода насоса впрыска топлива, является необходимость обеспечения соответствия расхода топлива на выходе насоса высокого давления с требованиями, обусловленными характеристиками системы подачи топлива данного двигателя. В то же время, необходимо обеспечить, чтобы при полном открывании дроссельной заслонки и нажатии педали газа до пола подавалось такое количество топлива, которое бы полностью обеспечивало текущий режим работы двигателя. Передаточное отношение шкива ременной передачи насоса высокого давления и шкива ременной передачи коленчатого вала составляет 1:2.

Насос высокого давления CR/CP3.2

Что касается насоса высокого давления СРЗ, для него количество топлива, поступающего в топливный насос высокого давления, контролируется пропорциональным клапаном регулировки расхода топлива, что также обеспечивает регулировку расхода топлива на выходе насоса высокого давления для обеспечения соответствия параметрам давления в аккумуляторе высокого давления. Такая конструкция насоса позволяет эффективно избегать ненужного расхода энергии и мощности, одновременно не допуская чрезмерного нагрева топлива.

Топливный насос высокого давления СРЗ, устанавливаемый в системе топливной шины, имеет значительные отличия от обычного топливного насоса высокого давления СР1.

Пропорциональный клапан контроля расхода топлива на впуске топливного насоса высокого давления устанавливается на переднем конце впускной топливной трубки и предназначен для регулировки количества топлива, поступающего на вход насоса высокого давления, что позволяет обеспечить подачу топлива из насоса высокого давления на вход впускной трубки топливной шины в точном соответствии с требуемым количеством топлива под высоким давлением. Такая конструкция системы позволила получить высокий эксплуатационный КПД, а также значительно уменьшить ненужный нагрев топлива.

Установленный на корпусе топливного насоса высокого давления шаговый возвратный топливный клапан предназначен для поддержания величина давления топлива 5 бар на впуске пропорционального клапана контроля расхода топлива на входе насоса высокого давления. Его работа не связана с текущими параметрами эффективности топливного фильтра и устройств системы верхнего отверстия.

Пропорциональный впускной клапан регулировки расхода топлива предназначен для регулировки расхода и давления топлива на впуске. Регулировочные функции клапана реализуются под контролем электронного блока управления.

Если в управляющей обмотке пропорционального впускного клапана регулировки расхода топлива отсутствует электрический ток, то клапан работает в режиме пропускания и обеспечивает максимальный расход подачи топлива.

Электронный блок управления системой посредством импульсных сигналов изменяет площадь сечения впускного отверстия для топлива, тем самым увеличивая или уменьшая расход топлива на впуске.

Электронная педаль газа

Датчик давления в аккумуляторе высокого давления

Для передачи на электронный блок управления сигнала с напряжением, соответствующим текущему давлению впрыска топлива, датчик давления 8 аккумуляторе высокого давления должен непрерывно измерять текущее давление. Поэтому конструкция датчика давления должна обеспечивать его высокую точность, чувствительность и скорость реагирования.

Конструкция датчика давления в аккумуляторе высокого давления включает следующие основные элементы:

• блок чувствительных элементов, припаянный с верхней стороны приемника давления;

• печатную электронную плату, установленную на электронном измерительном возвратном контуре;

• корпус датчика, установленный на разъеме электрической шины.

Топливо в датчик давления в аккумуляторе высокого давления поступает через небольшое отверстие в аккумуляторе высокого давления, которое закрыто мембраной датчика. Таким образом, топливо под определенным давлением попадает в глухое отверстие непосредственно на мембрану датчика. Сигнал давления в блоке чувствительных элементов (полупроводниковое устройство), установленном на мембране, преобразуется в электронный сигнал. Преобразованный сигнал поступает на усилитель, после чего передается в измерительный контур электронного блока управления.

Датчик давления в аккумуляторе высокого давления работает следующим образом: при изменении формы мембраны изменяется электрическое сопротивление полупроводникового элемента, соединенного с мембраной. Прогиб мембраны изменяется пропорционально давлениютоплива в системе (величина изменения составляет примерно 1 мм на 1500 бар перепада давления). Изменение величины электрического сопротивления через электрический мост с напряжением 5В преобразуется в изменение напряжения. Диапазон изменений электрического напряжения составляет 0-70 мВ (на основе опорного напряжения). В контуре усилителя этотдиапазон колебаний электрического напряжения преобразуется в 0,5-4,5В. Точность измерения давления топлива является одной из важнейших предпосылок устойчивой и корректной работы системы в целом. Это является одной из причин очень строгих допусков измерений для датчика давления топлива в шине. В нормальном режиме работы допуск точности считывания параметров давления топлива не должен превышать +/-2%. В случае выхода из строя датчика давления в аккумуляторе высокого давления происходит отказ замыкания клапана регулировки топливного давления, и электронный блок управления запускает функцию экстренной аварийной остановки автомобиля.

На аккумуляторе высокого давления установлены датчик давления в аккумуляторе высокого давления, предназначенный для измерения давления топлива на подаче, и ограничитель расхода топлива.

1. Место подсоединения топливной трубки со стороны насоса.

2. Датчик давления внутри аккумулятора высокого давления.

Внимание! Категорически запрещено снимать датчик давления внутри аккумулятора высокого давления.

Аккумулятор высокого давления

В аккумуляторе высокого давления находится топливо под высоким давлением. В то же время в объеме аккумулятора высокого давления происходит сглаживание перепадов высокого давления, возникающих в процессе подачи топлива насосом высокого давления и впрыска топлива в цилиндры. Таким образом обеспечивается поддержание давления впрыска на заданном уровне в процессе открывания топливных форсунок в установленной последовательности. Одновременно аккумулятор высокого давления выполняет роль топливного распределителя.

На аккумуляторе высокого давления установлены датчик давления в топливной шине, предназначенный для измерения давления топлива на подаче, и ограничитель расхода топлива.

Топливо под высоким давлением, подаваемое от топливного насоса высокого давления, проходит по топливной трубке высокого давления и поступает на впускное отверстие аккумулятора высокого давления. Через впускное отверстие топливо подается в аккумулятор высокого давления и распределяется по всем топливным форсункам.

Давление топлива измеряется датчиком давления в топливной шине и поддерживается на заданном уровне электронным блоком управления с помощью электромагнитного клапана топливного насоса высокого давления.

Топливо под высоким давлением проходит через ограничитель расхода топлива и подается из аккумулятора высокого давления на топливные форсунки. Это позволяет избежать задержки закрывания клапана топливной форсунки и, как следствие, попадания избыточного количества топлива в камеру сгорания.

Внутренняя полость аккумулятора высокого давления постоянно заполнена топливом, которое находится под высоким давлением. Сжатие топлива под высоким давлением требуется для аккумулирования энергии давления в аккумуляторе высокого давления. Даже если в процессе впрыска после подачи топлива из аккумулятора высокого давления к инжекторам расходуется сравнительно большое количество топлива, в аккумуляторе высокого давления сохраняется практически неизменное заданное значение давления.

Топливная форсунка

Регулировка последовательности и продолжительности впрыска, а также расхода топлива на впрыске осуществляется с помощью электронных контактных топливных форсунок. Топливная форсунка состоит из распылителя, сервосистемы регулировки гидравлического давления и электромагнитного клапана. Топливо подается к топливной форсунке по каналам

топливной магистрали высокого давления. Одновременно топливо через расходное отверстие попадает в камеру регулировки. Камера регулировки соединена с возвратной топливной магистралью. Регулировка потока топлива производится с помощью проточного топливного отверстия, открываемого и закрываемого с помощью электромагнитного клапана.

Если проточное топливное отверстие закрыто, это означает, что гидравлическое давление, воздействующее на игольчатый клапан, контролирующий поршень, превысило опорное давление игольчатого клапана топливной форсунки, в результате чего игольчатый клапан вжимается в гнездо клапана, герметически перекрывая канал высокого давления от камеры сгорания.

Во время замыкания электромагнитного клапана топливной форсунки проточное топливное отверстие открывается, давление в регулировочной камере с электромагнитным клапаном снижается, в результате чего соответственно снижается давление на верхнюю поверхность поршня. Как только давление опускается ниже величины опорного давления игольчатого клапана топливной форсунки, игольчатый клапан открывается, и топливо впрыскивается в камеру сгорания через отверстие в форсунке. Таким образом, в устройстве применена система усиления гидравлического давления. Электромагнитный клапан открывает проточное топливное отверстие, что приводит к снижению давления в регулировочной камере с игольчатым клапаном, в результате чего возникает перепад давлений, воздействующий на цилиндрический поршень, и уже в результате этого перепада давлений происходит открывание игольчатого клапана.

1. Возвратная топливная трубка.

2. Возвратная пружина.

3. Обмотка.

4. Соединение высокого давления.

5. Диск поворотного вала.

6. Шаровой клапан.

7. Проточное топливное отверстие.

8. Регулировочная камера с игольчатым клапаном.

9. Впускное топливное отверстие.

10. Регулировочный поршень.

11. Игольчатый клапан топливной форсунки.

12. Топливная форсунка.

13. Камера опорного давления игольчатого клапана.

Кроме того, возникает утечка топлива через игольчатый клапан и регулировочный цилиндрический поршень. Это топливо вместе с топливом, поступающим из насоса высокого давления и клапана регулировки давления, через возвратную топливную трубку возвращается в топливный бак.

В процессе работы двигателя и генерирования давления топливным насосом высокого давления рабочий цикл топливной форсунки делится на следующие четыре этапа:

• закрывание топливной форсунки (при высоком давлении);

• открывание топливной форсунки (начало впрыска);

• полное открывание топливной форсунки;

• закрывание топливной форсунки (завершение впрыска).

Эти этапы рабочего цикла управляются различными элементами системы, воздействующими на работу топливной форсуник. После выключения двигателя при отсутствии давления в топливной шине топливный инжектор закрывается под воздействием возвратной пружины форсунки.

Закрытая топливная форсунка (свободное состояние): в свободном состоянии по обмотке электромагнитного клапана не пропускается электрический ток. Проточное топливное отверстие в этом положении закрыто.

Основные моменты, на которые следует обращать внимание в процессе ремонта и технического обслуживания дизельного двигателя модели 2.8 ТС

На что следует обращать внимание при установке камеры приводного механизма. Метка синхронизации на шкиве ременной передачи коленча-

1 - Маркировка подтверждения проверки качества.

того вала должна быть совмещена с маркировочным выступом на камере приводного механизма. С помощью технологических монтажных болтов позиционировать технологические отверстия в шкиве ременной передачи вала эксцентрика с технологическими отверстиями s корпусе камеры приводного механизма. Прикрепить шкив ременной передачи топливного насоса высокого давления к корпусу камеры приводного механизма с помощью технологических болтов. После завершения указанных операций установить приводные ремни. Только таким образом можно обеспечить синхронизацию фаз газораспределения и впрыска топлива. Кроме того, указанная последовательность операций обеспечивает правильное зацепление приводных ремней между всеми шкивами ременной передачи, при котором не возникает смещения зубьев или зацепления по слишком большой поверхности.

При установке промежуточного шкива затянуть крепежный болт за один прием до заданного момента затяжки. При установке натяжного шкива сначала затянуть направляющий болт кронштейна натяжного шкива, наполовину закрутить фиксирующий болт натяжного шкива. В таком положении установить приводной ремень, последовательно пропустить ремень через все соответствующие шкивы ременной передачи, следя за тем, чтобы не возникало смещения зубьев или зацепления по слишком большой поверхности. Категорически не допускается попадания масла и смазки на поверхность ремня, скручивания и деформации ремня, а также других подобных явлений.

После установки всех приводных ремней подвесить в отверстие в торце натяжной тяги груз весом 10 кг или потянуть тягу строго вертикально с усилием 98 Н (10 кгс) таким образом, чтобы ремень был натянут. После натяжения ремня плотно затянуть болт фиксации натяжного шкива. Затем снять технологические болты шкива ременной передачи вала эксцентрика и повернуть коленчатый вал на угол 45' в направлении, противоположном рабочему направлению вращения коленчатого вала. После этого снять груз с натяжной тяги, ослабить болт фиксации натяжного шкива и снова повесить груз, после чего закрутить болт фиксации натяжного шкива до момента затяжки, регламентированного спецификацией.

При последующем проведении ремонта и технического обслуживания дизельного двигателя 2.8 ТС необходимо учитывать уровень загрязнения двигателя и окружающей среды его эксплуатации. Чистку двигателя по мере возможности следует выполнять способом вакуумного «всасывания», избегая при этом достаточно распространенного при техническом обслуживании способа «продувки» сжатым воздухом, особенно под высоким давлением.

При замене топливных трубок высокого давления в процессе установки новых трубок необходимо закручивать крепежный элемент соединений строго в соответствии с моментами затяжки, регламентированными спецификацией.

Не допускается проверка элементов топливной магистрали высокого давления при работающем двигателе.

Не допускается проведение проверочных испытаний дизельного двигателя 2.8 ТС с отключением отдельных цилиндров.

Все три типа фильтров, установленных на автомобилях с дизельным двигателем 2.8 ТС, подлежат обязательной замене при проведении второго периодического технического обслуживания. После этого фильтры подлежат замене через каждые 6000 км пробега автомобиля.

Так как цетановое число зимнего дизельного топлива отличается от летнего дизельного топлива, то необходимо своевременно переходить на другой вид топлива в соответствии с сезоном. В противном случае может возникать черный дым при выхлопе и другие неисправности двигателя.

Каждый раз при демонтаже маховика необходимо проверять зубчатый венец маховика на предмет наличия металлической пыли и стружки во избежание их попадания на датчик частоты вращения коленчатого вала в процессе работы двигателя, что создаст помехи его нормальному функционированию.

Что касается топливных форсунок дизельного двигателя 2.8 ТС, то при изготовлении каждой отдельной форсунки образуются неодинаковые допуски по механической обработке и неодинаковые электрические характеристики. В результате этого характеристики впрыска топлива каждой форсуник имеют некоторые отличия. В целях компенсации неравномерности впрыска топлива, обусловленной такими допусками на обработку при изготовлении форсунок компания BOSCH выполняет измерение параметров каждой конкретной топливной форсунки. По результатам измерений на каждой форсунке наносится маркировка с применением кода IQA (проверка качества). Электронный блок управления настраивается в соответствии с такими параметрами кода IQA и выполняет контроль впрыска топлива на основании этих параметров соответственно расчетам, выполняемым внутренней программой системы. Поэтому при замене топливных инжекторов необходимо выполнить ввод кода IQA с помощью специальной контрольно-измерительной аппаратуры для того, чтобы параметры новых форсунок соответствовали параметрам, записанным в памяти электронного блока управления. Невыполнение этого требования может привести к ухудшению эксплуатационных характеристик двигателя, увеличению удельного расхода топлива и даже к возникновению неисправностей двигателя.

Технические характеристики основных деталей и узлов системы подачи и впрыска топлива.

Наиболее распространенные неисправности системы впрыска топлива и причины их возникновения

Наиболее распространенные неисправности двигателя

Ниже описаны наиболее распространенные неисправности дизельного двигателя GW 2.8 ТС и причины их возникновения, связанные с системой подачи топлива данного двигателя.

Двигатель не запускается:

• сработала противоугонная система;

• недостаточное напряжение источника электрического питания;

• неисправность главного реле;

• перегорел плавки предохранитель/повреждение электрического кабеля/повреждение разъема;

• неисправность датчика частоты вращения двигателя;

• отсутствует топливо в баке, либо заправлено топливо неправильной марки;

• попал воздух в систему подачи топлива;

• засорилась топливная магистраль низкого давления, либо в нее попал воздух, либо не работает электрический насос;

• неисправность системы предварительного подогрева (в зимний период);

• неисправность устройства регулировки давления насоса высокого давления или аккумулятора высокого давления;

• неисправность электромагнитного клапана топливной форсунки;

• неисправность электронного блока управления;

• механическая неисправность двигателя.

Двигатель глохнет, но его можно запустить повторно:

• перегорел плавки предохранитель/повреждение электрического кабеля/повреждение или ослабление соединения разъема;

• плохой контакт в замке зажигания;

• заправлено топливо неправильной марки;

• засорена топливная магистраль низкого давления, либо давление в магистрали слишком низкое (неисправность насоса подачи топлива, возвратного топливного клапана);

• попал воздух в систему подачи топлива (особенно уделять внимание топливной магистрали низкого давления);

• неисправность топливной магистрали высокого давления (топливный насос, устройство регулировки давления);

• неисправность электронного контура управления топливным насосом высокого давления и топливной форсункой.

Затруднен запуск двигателя:

• недостаточное напряжение на выходе аккумулятора;

• неисправность стартера;

• неисправность реле и выключателя стартера;

• проблемы с качеством топлива;

• попал воздух в систему подачи топлива;

• неисправность системы предварительного подогрева;

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения (в зимний период);

• засорена топливная магистраль низкого давления, либо давление в магистрали слишком низкое;

• слишком низкое давление в топливной магистрали высокого давления;

• неисправность устройства регулировки давления в аккумуляторе высокого давления;

• плохо работает топливная форсунка или проблема в системе управления;

• неисправность в механической системе двигателя.

Слишком высокая частота вращения двигателя в режиме холостого хода:

• неисправность датчика положения педали газа.

Детонация в цилиндрах в процессе прогрева двигателя и разгона:

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения;

• повреждение электрической проводки топливных форсунок

• неисправность топливной форсунки;

Неустойчивая частота вращения двигателя в режиме холостого хода:

• проблемы с качеством топлива;

• попал воздух в систему подачи топлива;

• засорена топливная магистраль низкого давления,

либо давление в магистрали слишком низкое;

• плохо работают топливные форсунки;

• неисправность электрического контура топливных форсунок;

• неисправность датчика давления в аккумуляторе высокого давления или устройства регулировки давления в нем;

• неисправностьтопливного насоса высокого давления;

• неисправность в механической системе двигателя.

Недостаточная мощность двигателя во всех режимах:

• неисправность вакуумной системы (вакуумный насос 600 кПа);

• засорен воздушный фильтр;

• проблемы с качеством топлива;

• нестабильная подача топлива по топливной магистрали низкого давления, либо слишком низкое давление в магистрали;

• отказ турбонагнетателя;

• неправильное монтажное положение датчика положения педали газа, либо проблемы с сигналом;

• неисправность бокового проходного клапана отработанных газов;

• затруднен выхлоп;

• засорен охладитель;

• утечка с задней стороны турбонагнетателя;

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения, датчика температуры топлива или датчика давления турбонаддува;

• неисправность датчика давления в аккумуляторе высокого давления;

• неисправность топливной форсунки или топливного насоса высокого давления;

• неисправность в механической системе двигателя.

Белый или синий дым на выхлопе двигателя:

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения;

• попал воздух в систему подачи топлива;

• засорена топливная магистраль низкого давления;

• неисправность системы предварительного подогрева двигателя;

• слишком высокий уровень моторного масла;

• неисправность в механической системе двигателя.

Черный дым на выхлопе двигателя:

• засорен воздушный фильтр;

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения;

• неисправность турбонагнетателя;

• неисправность топливной форсунки или контура электронного управления топливными форсунками (полярность контактов);

• неисправность вакуумного насоса;

• неисправность в механической системе двигателя.

Двигатель при работе перегревается:

• проблемы с качеством топлива;

• неисправность датчика температуры жидкости в системе охлаждения;

• неисправность крыльчатки охлаждения радиатора;

• неисправность электрического контура крыльчатки охлаждения радиатора;

• неисправность в механической системе двигателя.

На что следует обращать особое внимание:

• не следует запускать двигатель, если не подключен аккумулятор;

• не следует снимать аккумулятор и отключать его от сети автомобиля при работающем двигателе;

• не допускается соединение наоборот контактов аккумулятора и контактов электронного блока управления;

• не следует применять устройства быстрого запуска для запуска двигателя, допускается запуск только от вспомогательного аккумулятора;

• для подзарядки аккумулятора необходимо снимать его с автомобиля;

• отсоединение любых разъемов управляющей цепи устройств автомобиля допускается только при отключенном электрическом питании (выключенном замке зажигания);

• при использовании диагностического оборудования необходимо строго выполнять инструкции предприятияизготовителя этого оборудования; в процессе диагностики неисправностей диагностическая аппаратура должна быть заземлена на картер двигателя;

• не допускается применение традиционных способов проверки при проведении диагностики дизельных двигателей новых моделей с электронной системой управления;

• разъемы подключения диагностической аппаратуры должны соответствовать разъемам электронного блока управления данного двигателя.