Топливная система предназначена для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.
 | |
| Рисунок : d4eaehmp |  |
Обозначения :
- "A" Контур низкого давления топлива
- "B" Контур высокого давления топлива
- "C" Подогреваемый топливный контур низкого давления
- "D" Электрические соединения
| Метка | Обозначение | Обозначение на электрических схемах |
| (1) | Компьютер управления двигателем | 1320 |
| (2) | Топливный насос высокого давления | 1208 |
| (3) | Интеллектуальный коммутационный блок (BSI) | BSI1 |
| (4) | Датчик давления и температуры топлива | 13C3 |
| (5) | Топливный бак | - |
| (6) | Узел в сборе топливный насос и датчик уровня топлива | 1211 |
| (7) | Демпфер пульсаций давления | - |
| (8) | Топливный фильтр | - |
| (9) | Форсунки дизельного двигателя (1), (2), (3), (4) | (1331, 1332, 1333, 1334) |
| (10) | Топливная рампа высокого давления | - |
| "a" | Регулятор расхода топлива | - |
| "b" | Электрический подогреватель топлива | 1276 |
| "c" | Топливный датчик высокого давления | 1321 |
Система питания топливом состоит из 3 частей :
- Топливный контур низкого давления
- Топливный контур высокого давления
- Контур возврата топлива в топливный бак
Топливо всасывается из топливного бака блоком "насос-датчик уровня топлива" и подается к топливному насосу высокого давления.
До топливного насоса высокого давления топливо проходит через топливный фильтр и, при необходимости, подогревается.
Топливный насос высокого давления регулирует и подает топливо в топливную рампу высокого давления, откуда оно равномерно распределяется по дизельным форсункам (одинаковое давление и количество).
Неиспользованное топливо из дизельных форсунок и топливного насоса высокого давления возвращается в топливный бак.
Блок управления двигателем получает и трансформирует команды водителя или систем автомобиля (ABS, ESP, автоматическая коробка передач) в информацию о необходимом крутящем моменте двигателя.
Блок управления двигателем определяет количество топлива, необходимое для обеспечения требуемого крутящего момента.
В зависимости от расчетного количества топлива блок управления двигателем определяет следующие параметры :
- Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
- Продолжительность впрыска топлива
Для соответствия экологическим нормам, уменьшения механических вибраций двигателя и повышения удовольствия от вождения блоком управления двигателем определяются следующие параметры :
- Необходимо опережение впрыска (Начало впрыска)
- Число впрысков топлива на рабочий цикл двигателя
- Время, в течение которого происходит впрыск топлива в ходе каждого рабочего цикла двигателя
Топливный насос обеспечивает подачу топлива под низким давлением в топливный насос высокого давления.
При включении зажигания насос низкого давления работает с расходом 70 л/ч в течение 5 секунд, после чего насос останавливается.
При работающем двигателе подача топлива в зависимости от температуры топлива и от режима двигателя составляет от 48 до 105 л/ч.
Узел "насос-датчик уровня топлива" управляется компьютером управления двигателем.
Измеритель уровня топлива позволяет узнать уровень топлива в баке, Сигнализатор информирует пользователя о положении датчика уровня топлива в зоне "минимального количества топлива".
Электрический подогреватель топлива адаптирует температуру топлива перед подачей в топливный насос высокого давления.
Подогрев топлива осуществляется в зависимости от его температуры (включается при температуре ниже -2°C и выключается при температуре выше +3°C).
Активация подогрева топлива обеспечивается датчиком температуры, встроенным в подогреватель топлива.
В зависимости от электрической схемы, электропитание подогревателя топлива осуществляется :
- Через реле, непосредственно питаемое от сервисной аккумуляторной батареи
- Через реле, включаемое компьютером управления двигателем
Датчик давления и температуры контура низкого давления топлива измеряет давление и температуру на выходе электрического подогревателя топлива и передает эту информацию в компьютер управления двигателем.
Датчик давления и температуры в топливном контуре низкого давления участвует в тепловой защите двигателя.
После получения информации о давлении и температуре компьютер управления двигателем оценивает вязкость и температуру топлива на выходе форсунок.
Топливный насос высокого давления приводится от газораспределительного механизма и обеспечивает передачу топлива из контура низкого давления в контур высокого давления, сжимая топливо.
Регулятор расхода, встроенный в топливный насос высокого давления, позволяет регулировать подачу топлива под высоким давлением на выходе топливного насоса высокого давления.
Насос высокого давления устанавливает максимальное давление впрыска 2000 бар в общей топливной рампе высокого давления (Давление регулируется электроклапаном расхода внутри топливного насоса высокого давления).
Значение давления впрыска рассчитывается в зависимости от следующих параметров :
- Температура воздуха впуска
- Частота вращения двигателя
- Нагрузка двигателя
- Температура охлаждающей жидкости
- Температура топлива
Компьютер управления двигателем может запросить временное увеличение мощности двигателя. В этом случае максимальное давление впрыска топлива доходит до 2000 бар.
Датчик высокого давления топлива измеряет давление в общей топливной рампе высокого давления и передает информацию в компьютер управления двигателем, воздействующий на регулятор расхода.
Давление топлива измеряется непрерывно с момента включения зажигания.
Значение давления входит в число прямых входных данных для регулирования давления в общей топливной рампе высокого давления.
Клапан регулятора топливного насоса высокого давления, включаемый компьютером управления двигателем, изменяет давление от 250 бар на холостом ходу до 2000 бар в режиме максимальной мощности.
Дизельная форсунка впрыскивает распыленное топливо в камеру сгорания, обеспечивая точное дозирование подачи и соблюдение требуемого опережения зажигания.
 | |
| Рисунок : d4eaehnd | |
"E" Верхняя мертвая точка.
"F" Угол коленчатого вала.
Топливу, впрыскиваемому в камеру сгорания, необходима отсрочка, чтобы воспламениться.
Для компенсации отсрочки воспламенения топлива блок управления двигателем впрыскивает топливо до верхней мертвой точки.
Момент впрыска обеспечивает оптимальное сгорание и максимальное давление в цилиндре для толкания поршня при его опускании.
Момент впрыска определяется в градусах поворота коленвала относительно верхней мертвой точки.
Момент впрыска определяется для каждого впрыска топлива на рабочий цикл двигателя :
- Предварительные впрыски располагаются в области "f"
- Основные впрыски располагаются в области "d"
- Дополнительные впрыски располагаются в области "e"
При одном и том же давлении впрыска топлива увеличенная продолжительность впрыска позволяет подать большее количество топлива, и наоборот.
При команде на высокую нагрузку двигателя при равном давлении впрыска продолжительность впрыска увеличивается с целью получения максимального крутящего момента двигателя.
Продолжительность впрыска топлива соответствует времени, в течение которого компьютер управления двигателем включает открытие дизельных форсунок.
Продолжительность впрыска топлива рассчитывается исходя из следующих параметров :
- Температура воздуха впуска
- Частота вращения двигателя
- Нагрузка двигателя
- Температура охлаждающей жидкости
- Давление топлива в общей топливной рампе высокого давления
 | |
| Рисунок : d4eaehod | |
"E" Верхняя мертвая точка.
"F" Угол коленчатого вала.
"g" Первый предварительный впрыск.
"h" Второй предварительный впрыск.
"j" Первый основной впрыск.
"k" Второй основной впрыск (Впрыск "split").
"l" Первый последующий впрыск.
"m" Второй последующий впрыск.
При предварительном впрыске подается малое количество топлива. Предварительный впрыск выполняется перед основным впрыском и имеет целью увеличить температуру в камере сгорания.
Повышение температуры в камере сгорания обеспечивает более быстрое и менее резкое воспламенение топлива по сравнению с основным впрыском (снижение шумности сгорания топлива).
Основное количество топлива впрыскивается при основном впрыске, сгорание топлива вызывает перемещение поршня (Создание крутящего момента).
Основной впрыск может быть разделен. Второй основной впрыск называется "Split-впрыск".
"Split-впрыск" вызывает увеличение температуры отработавших газом, что уменьшает выброс оксидов азота (NOx).
Дополнительный впрыск используется на автомобилях, оборудованных фильтром твердых частиц, и заключается в том, что определенное количество топлива впрыскивается во время фазы выпуска отработавших газов с целью увеличения температуры отработавших газов.
Увеличение температуры отработавших газов позволяет разрушить частицы, задержанные фильтром твердых частиц.
ПРИМЕЧАНИЕ : Количество топлива, необходимого для одного цикла двигателя, подразделяется исходя из 3 типов впрыска.
Блок управления двигателем может регулировать до 6 впрысков на каждый цикл двигателя :
- 3 впрыска ; Двигатель на холостом ходу (2 предварительных впрыска ; 1 основной впрыск)
- 1 ; 2 ; 3 или 4 впрыска ; Двигатель работает под нагрузкой (1 или 2 предварительных впрыска ; 1 или 2 основных впрыска ("Split" в зависимости от частоты вращения двигателя)
- 6 впрыска с регенерацией фильтра твердых частиц (2 предварительных впрыска ; 1 основной впрыск ; 1 или 2 последующих впрысков, второй последующий впрыск разделен на 2 одинаковых объема)
Split-впрыск происходит при определенных условиях, среди которых порог скорости автомобиля.
ПРИМЕЧАНИЕ : "Split-впрыск" может быть активирован лишь во время регенерации фильтра твердых частиц.
 | |
| Рисунок : d4eaehpd | |
Пример изменения числа впрысков за цикл.
(N/m) : Момент двигателя в Н.м.
(Tr/mn) : Скорость вращения в оборотах в минуту.
"G" Зона холостого хода с 2 предварительными впрысками и 1 основным впрыском.
"H" Зона с 2 управляемыми впрысками и 2 главным впрыском (Впрыск "split").
"J" Зона с 1 управляемыми впрысками и 1 главным впрыском.
"K" Зона с 1 пилотным впрыском и 1 основным впрыском.
"L" Зона только с 1 основным впрыском.
Когда частота вращения двигателя увеличивается, длительность каждого цикла двигателя уменьшается :
- У блока управления двигателем больше нет времени на управление множественными впрысками
- Число впрысков на цикл уменьшается
Повторяющиеся циклы впрыска топлива вызывают износ дизельных форсунок, что является причиной отклонения подачи впрыскиваемого топлива от требуемого значения.
Отклонение подачи топлива при впрыске вызывает нарушение сгорания, увеличение загрязнения и иногда рывки при нажатии/отпускании педали акселератора.
Компьютер управления двигателем компенсирует отклонение подачи топлива за счет коррекции времени впрыска топлива в сторону увеличения или уменьшения.
Действия компьютера управления двигателем для определения коррекции времени впрыска топлива :
- Стабилизация давления впрыска на нескольких значениях (270, 600, 900, 1150 и 1400 бар) при отпущенной педали акселератора
- Поочередное включение дизельных форсунок при постепенном увеличении времени впрыска
- Запись в память ускорения маховика двигателя, вызываемого впрыском топлива
Компьютер управления двигателем проводит тарировку дизельных форсунок при следующих условиях :
- Нет нажатия на педаль акселератора
- Педаль сцепления не нажата
- Частота вращения двигателя составляет от 1200 до 2500 об/мин на 3 и более высоких передачах (Возможность наличия выключенных передач в зависимости от установленных на автомобиле двигателя и коробки передач)
- Температура двигателя не должна быть ниже + 75 °C
- Температура воздуха превышает - 5 °C
- Температура топлива составляет от 0°C до + 80°C
Продолжительность электронной загрузки составляет примерно 30 секунд.
Компьютер управления двигателем корректирует состав смеси в двигателе, чтобы компенсировать отклонения форсунок и расходомера подачи воздуха.
Система регулирования насыщенности смеси действует в 2 этапа :
- "обучение" номинальной насыщенности состава смеси
- Коррекция отклонений в насыщенности состава смеси
Блок управления двигателем выполняет "обучение" номинальной насыщенности состава смеси в течение первых километров пробега автомобиля.
Когда двигатель работает на установившемся режиме, разрешающем электронную загрузку, компьютер управления двигателем использует значения от кислородного датчика и расходомера воздуха для расчета действительного расхода топлива, впрыснутого в цилиндры.
Рассчитанный расход топлива позволяет определить величину момента, которая сравнивается с теоретической величиной. Различие между этими 2 величинами запоминается в компьютере управления двигателем.
Операция повторяется в различных рабочих точках (частота оборотов/нагрузка) с целью создания полной программы, предоставляющей номинальное значение насыщенности состава смеси для нового двигателя.
С первого километра пробега компьютер управления двигателем регистрирует измеренный состав смеси в картографии отклонения состава смеси.
Блок управления двигателем сравнивает картографию номинальной насыщенности состава смеси с картографией отклонения в насыщенности и определяет новое значение крутящего момента для коррекции отклонения..
Исправленное значение крутящего момента напрямую учитывается картографиями рециркуляции отработавших газов, расхода воздуха и давления турбокомпрессора.