Lokalizacja komponentów
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | - | Szyna paliwowa wysokiego ciśnienia (HP) (2 szt.) |
2 | - | rura wysokiego ciśnienia (HP) między listwą paliwową a wtryskiwaczem (6 szt.) |
3 | - | dysze (6 szt.) |
4 | - | Przewód paliwowy niskiego ciśnienia (LP): odpływ wsteczny |
5 | - | Przewód wysokiego ciśnienia między wysokociśnieniową pompą paliwową a listwą paliwową |
6 | - | Przewód paliwowy niskiego ciśnienia: spust wtryskiwacza |
7 | - | Mocowanie dyszy (6 szt.) |
8 | - | Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia |
9 | - | Koło pasowe pompy paliwa wysokiego ciśnienia |
10 | - | Szyna rozdzielcza wysokiego ciśnienia |
11 | - | Napinacz paska napędu akcesoriów od tylnego końca wału korbowego (READ) |
12 | - | Lewe koło pasowe wałka rozrządu wydechu |
Informacje ogólne
Silnik TdV6 wykorzystuje system wtrysku akumulatora. W tym układzie pompa paliwa wysokiego ciśnienia (pompa wtryskowa) dostarcza paliwo pod jednym ciśnieniem do dwóch ramp, z których paliwo dostaje się do wszystkich sześciu dysz. Ciśnienie utrzymywane jest na poziomie optymalnym dla bezawaryjnej pracy i może dochodzić do 1650 bar.
Układ akumulatorów zapewnia wtrysk dwufazowy (faza wstępna i główna), który zmniejsza hałas spalania i naprężenia mechaniczne części silnika.
Ciśnienie wtrysku jest generowane niezależnie od prędkości obrotowej silnika i kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa.
Jednostka sterująca silnika (ECM) oblicza czas i objętość wtrysku paliwa oraz zasila odpowiedni wtryskiwacz piezoelektryczny.
System wtrysku akumulatora ma następujące cechy:
- Ciśnienie wtrysku może dochodzić do 1650 barów w celu uzyskania drobnego rozdrobnienia paliwa (drobne rozpylenie poprawia wydajność i zmniejsza emisję toksycznych produktów spalania)
- Niezależna regulacja parametrów wtrysku do cylindrów zapewnia optymalne spalanie we wszystkich trybach
- Wysoka dokładność przez cały okres eksploatacji systemu
- Obwód niskiego ciśnienia (LP)
- Obwód wysokiego ciśnienia (HP)
- Pompa paliwa umieszczona w zbiorniku paliwa
- Regulator ciśnienia paliwa, wbudowany moduł podawania paliwa
- Filtr paliwa
- Przewody zwrotne i chłodnica paliwa
- Przewody zwrotne z wtryskiwaczy
- Chłodnice paliwa (silnik i samochód)
Obwód wysokiego ciśnienia obejmuje następujące elementy:
- Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia
- Szyny paliwowe i dystrybucyjne
- Przewody paliwowe wysokiego ciśnienia
- dysze
Obwód niskiego ciśnienia
Pompa paliwa umieszczona w zbiorniku paliwa
W zbiorniku paliwa zainstalowana jest elektryczna pompa paliwowa. Pompa paliwowa dostarcza paliwo ze zbiornika do pompy wtryskowej przez filtr paliwa. Aby uzyskać więcej informacji, patrz Zbiorniki paliwa i przewody (310-01C Fuel Tank and Lines - 2.7L Diesel)
Filtr paliwa
Filtr paliwa znajduje się po lewej stronie komory silnika i jest zabezpieczony przed uszkodzeniami mechanicznymi. Obudowa filtra paliwa zawiera bimetalowy zawór obejściowy, który zaczyna się zamykać w temperaturze 30°C i zamyka się całkowicie w temperaturze 50°C. Powoduje to cyrkulację podgrzanego oleju napędowego wewnątrz filtra paliwa i zapobiega tworzeniu się wosku w niskich temperaturach.
Chłodnica paliwa
Układ paliwowy jest wyposażony w dwie chłodnice paliwa. Jeden znajduje się w zagłębieniu bloku cylindrów i zapewnia odprowadzanie ciepła poprzez połączenie z układem chłodzenia. Druga chłodnica jest wbudowana w przewód zwrotny i jest chłodzona powietrzem. Aby uzyskać więcej informacji, patrz Zbiorniki paliwa i przewody (310-01C Fuel Tank and Lines - 2.7L Diesel)
Obwód wysokiego ciśnienia
Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia
Wysokociśnieniowa pompa paliwa, typu promieniowego, trójtłoczkowa (tłoki znajdują się na 120 stopniach okręgu) o objętości roboczej 0,8 metra sześciennego. patrz Jak wspomniano wcześniej, pompa może wytwarzać ciśnienie do 1650 barów. Korpus pompy jest żeliwny, a kołnierz aluminiowy.
Pompa napędzana jest paskiem zębatym z wałka rozrządu. Po wymianie paska podczas konserwacji nie ma potrzeby synchronizacji pompy pod kątem kąta obrotu wału korbowego.
Ciśnienie zasilania pompy musi wynosić od -0,3 do +0,5 bara. Ciśnienie zwrotne od -0,3 do +0,8 bar.
Pompa ma wydajność wystarczającą do zasilania listew paliwowych paliwem we wszystkich trybach pracy silnika. Pompa wysokiego ciśnienia zawiera następujące elementy:
- Wewnętrzna pompa wspomagająca (ITP)
- Regulator wydajności pompy (VCV)
- Tłoki (3 szt.)
- regulator ciśnienia (PCV)
Kontroler wydajności to elektromagnetyczny zawór suwakowy sterowany przez ECM. VCV znajduje się między ITP a parami tłoków. VCV reguluje ilość paliwa dostarczanego do par tłoków. Jeśli nie ma sygnału do VCV, zawór regulacyjny zamyka się i dopływ paliwa zostaje zatrzymany.
Trzy pary tłoków są połączone pierścieniowym kanałem paliwowym wewnątrz obudowy pompy. Pompa wtryskowa posiada jedno wyjście, do którego podłączona jest rura wysokociśnieniowa, łącząca pompę wtryskową z listwą rozdzielczą.
regulator ciśnienia (PCV) jest elektromagnetycznym zaworem suwakowym sterowanym przez ECM. PCV znajduje się między parami tłoków a króćcem wylotowym pompy wtryskowej. Regulator ciśnienia kontroluje ciśnienie paliwa w listwach paliwowych i jest sterowany przez ECM. Jeśli nie ma sygnału do PCV, zawór regulacyjny jest otwarty, a szyny paliwowe nie są pod ciśnieniem.
Ruch paliwa w obwodzie wysokiego ciśnienia
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
A | - | Zasilanie paliwem z obwodu niskiego ciśnienia |
B | - | Doprowadzenie paliwa do par tłoków |
C | - | Rura wysokiego ciśnienia do szyny dystrybucyjnej |
D | - | Linia zwrotna (drenaż dyszy) |
1 | - | Wlot pompy wspomagania |
2 | - | Zawór redukcyjny ciśnienia pompy wspomagania |
3 | - | Filtr |
4 | - | Regulator wydajności (VCV) |
5 | - | Pompa wspomagająca (ITP) |
6 | - | filtr szczelinowy (aby chronić zawór regulatora ciśnienia) |
7 | - | regulator ciśnienia (PCV) |
8 | - | - |
9 | - | Mimośrodowa pompa wtryskowa wału napędowego |
10 | - | Zawór wlotowy pary tłoków |
11 | - | Zawór wylotowy pary tłoków |
12 | - | Kanał pierścieniowy wysokiego ciśnienia |
13 | - | Pary tłokowe (3 szt.) |
14 | - | Zawór smarowania |
Paliwo z pompy wspomagania (5) dostarczane do kontrolera wydajności (4) i do zaworu smarowania (14). Gdy zawór regulacji wydajności jest zamknięty, zawór redukcyjny ciśnienia pompy wspomagającej (2), połączony równolegle z tą pompą, otwiera się i kieruje paliwo z powrotem do wlotu pompy wspomagającej (1).
Paliwo przepływa przez zawór smarowania (14) do pompy wysokiego ciśnienia, a stamtąd do obiegu powrotnego (D). Paliwo to służy do smarowania pompy.
Regulator wydajności (4) określa ilość paliwa (W), który jest dostarczany do par tłoków (13).
Paliwo z wylotów wysokiego ciśnienia (11) trzy pary tłoków są montowane razem w głównym pierścieniu (12) i jest przenoszony przez wylot wysokiego ciśnienia na rampy.
Ciśnienie paliwa w szynach jest kontrolowane przez regulator ciśnienia (7). Gdy regulator obniży ciśnienie, paliwo wraca do obwodu niskiego ciśnienia (D).
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
A | - | Ciśnienie pompy (bar) |
B | - | Prędkość wału pompy (obr./min) |
Pompa wtryskowa potrafi wytworzyć ciśnienie paliwa do 1600 bar w trybie ciągłym i przez krótki czas - do 1650 bar. Prędkość obrotowa wału pompy wynosi 5/6 prędkości obrotowej silnika. Jednak pompa jest skonfigurowana w taki sposób, że ciśnienie paliwa zależy od prędkości obrotowej i obciążenia silnika i jest stale regulowane.
Ciśnienie paliwa jest wytwarzane przez obracanie wału pompy, gdy zawór VCV jest otwarty, a zawór PCV jest zamknięty. Zawory VCV i PCV można ustawić w różnych pozycjach, co wpływa na wydajność pompy i ciśnienie paliwa.
Kiedy jednostka sterująca silnika uruchamia piezoelektryczny siłownik wtryskiwacza, spadek ciśnienia w szynie jest kompensowany przez regulator ciśnienia.
Spadek ciśnienia po zatrzymaniu silnika
Po zatrzymaniu silnika ciśnienie w układzie spada w ciągu kilku sekund, ponieważ regulator ciśnienia zostaje odłączony od napięcia i otwiera się jego zawór. W układzie nie ma ciśnienia resztkowego, a paliwo jest odprowadzane do przewodu powrotnego (D) przez otwarty zawór PCV. Ciśnienie w układzie nie jest utrzymywane.
Przeznaczenie elementu wysokociśnieniowego A
Napełnianie paliwem
Kiedy tłok (3) przesuwa się w dół, nad nim powstaje próżnia, która pokonując opór sprężyny otwiera zawór wlotowy (1). Paliwo (A), przechodzący przez zawór sterujący jest zasysany do cylindra tłoka. Zawór wydechowy (2) w tym czasie jest zamknięty z powodu różnicy ciśnień w cylindrze tłoka i pierścieniowym kanale wysokiego ciśnienia.
Zapas paliwa
Ekscentryczny (5) wał napędowy pompy wysokiego ciśnienia porusza tłokiem (3) w górę. Zawór wlotowy (1) zamyka się pod działaniem sprężyny, a ciśnienie w cylindrze pompy zaczyna rosnąć. Zawór wydechowy (2) otwiera się, gdy ciśnienie w cylindrze pompy staje się wyższe niż ciśnienie w kanale pierścieniowym (W) pompa.
Regulator wydajności pompy (VCV)
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | - | Tłok |
2 | - | Rękaw |
3 | - | Sprężyna naciskowa |
4 | - | Meandrowy |
5 | - | Rdzeń |
6 | - | Regulator wydajności (VCV) |
Regulator wydajności montowany jest bezpośrednio na pompie wtryskowej.
Zawór VCV reguluje ilość paliwa dostarczanego z pompy wspomagającej do par tłoków w zależności od ciśnienia w szynie paliwowej.
W ten sposób możliwe jest dostosowanie wymaganej wydajności pompy wtryskowej do przepływu paliwa na jej wlocie. Jednocześnie ilość paliwa trafiającego do drenażu powrotnego jest zredukowana do minimum.
Dodatkowo zmniejsza to obciążenie napędu pompy wtryskowej, a co za tym idzie jednostkowe zużycie paliwa.
UWAGA: Po wyłączeniu zasilania zawór regulacji wydajności domyślnie znajduje się w pozycji zamkniętej. Wyłączenie zasilania regulatora uniemożliwia pracę silnika.
UWAGA: Regulator wydajności nie jest wymieniany jako oddzielny zespół.
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
A | - | Kontroler wydajności wyłączony |
B | - | Suwak wydajności włączony |
1 | - | Zasilanie paliwem z pompy wspomagania |
2 | - | Tłok |
3 | - | Doprowadzenie paliwa do pompy wtryskowej |
4 | - | Włączone zasilanie uzwojenia |
5 | - | Ilość paliwa |
6 | - | Kontroluj siłę prądu |
7 | - | Regulator przy stałej prędkości wału korbowego |
Kontroler wydajności wyłączony (A)
W przypadku braku zasilania tłok (2) pod działaniem sprężyny naciskowej zamyka otwór między kanałami (1) i (3). Dopływ paliwa do pompy wtryskowej jest odcięty.
Suwak wydajności włączony (B)
Jednostka sterująca silnika zasila uzwojenie (4) zawory zgodnie z wymaganiami silnika. Siła ciągnąca uzwojenia, proporcjonalna do natężenia prądu sterującego, pokonując siłę sprężyny, porusza tłokiem (2).
W rezultacie tłok otwiera dwa otwory (1) i (3). Ilość paliwa (5), zasilany przez armaturę (3) w wysokociśnieniowej pompie paliwa, proporcjonalnie do natężenia prądu (6). Oznacza to, że im większy obszar przepływu, tym większa wydajność pompy.
Regulator ciśnienia (PCV)
Regulator ciśnienia jest zainstalowany na pompie wtryskowej. Przeznaczony jest do regulacji ciśnienia na wylocie pompy wtryskowej, a tym samym w szynie paliwowej. Dodatkowo regulator ciśnienia tłumi wahania ciśnienia wynikające z pracy pompy wtryskowej oraz wtryskiwaczy.
Regulator ciśnienia zapewnia optymalne ciśnienie w szynach we wszystkich trybach pracy silnika.
Regulator ciśnienia jest elektrozaworem ze sprężynowym suwakiem.
Gdy jednostka sterująca silnika zasila cewkę zaworu, trzpień zaworu jest wciągany do cewki. W takim przypadku olej napędowy przechodzi przez kulkę blokującą i wchodzi na rampy.
W celu chłodzenia i smarowania rdzeń jest zanurzony w paliwie.
UWAGA: Regulator ciśnienia nie jest wymieniany jako oddzielny zespół.
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
A | - | Regulator ciśnienia nie jest kontrolowany |
B | - | Sterowany regulatorem ciśnienia |
1 | - | Paliwo z pompy wtryskowej |
2 | - | Do przewodu powrotnego paliwa |
3 | - | zawór kulowy |
4 | - | Sprężyna naciskowa |
5 | - | Rdzeń |
6 | - | Włączone zasilanie uzwojenia |
7 | - | Magazyn |
8 | - | Paliwo pod wysokim ciśnieniem |
9 | - | Kontroluj siłę prądu |
10 | - | Charakterystyka regulatora ciśnienia |
Regulator ciśnienia nie jest kontrolowany (A)
zawór kulowy (3) jest tylko pod działaniem siły sprężyny (4). W takim przypadku regulator ciśnienia jest uważany za otwarty.
Sterowany regulatorem ciśnienia (B)
Prąd przepływający przez uzwojenie (6), przemieszcza łodygę (7) w dół. W tym przypadku siła magnetyczna jest przenoszona przez trzpień na zawór kulowy (3). Równowaga nacisków na kulę po stronie trzpienia i po stronie paliwa decyduje o przepływie paliwa przez zawór (9).
Szyny paliwowe wysokiego ciśnienia
Wysokociśnieniowe szyny paliwowe są wykonane z kutej stali. Szyny paliwowe pełnią rolę hydraulicznych akumulatorów paliwa, a dodatkowo tłumią skoki ciśnienia w obwodzie wysokiego ciśnienia.
Przewody wysokiego ciśnienia mają średnicę wewnętrzną 2,5 mm, za wyjątkiem przewodów wtryskiwaczy, które mają średnicę 3,0 mm. Całkowita objętość szyn paliwowych wynosi 33 cu. cm.
Dysze
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | - | złącze elektryczne |
2 | - | Zasilanie paliwem pod wysokim ciśnieniem |
3 | - | tłok sterujący |
4 | - | Igła atomizera |
5 | - | Komora wysokiego ciśnienia nebulizatora |
6 | - | Otwory atomizera |
7 | - | zawór grzybkowy |
8 | - | Spust paliwa |
9 | - | tłok zaworu |
10 | - | Napęd piezoelektryczny |
Dozowanie paliwa i synchronizacja podawania paliwa są kontrolowane bezpośrednio przez ECM.
Piezoelektryczny wtryskiwacz paliwa składa się z trzech głównych części:
- Napęd piezoelektryczny
- Korpus dyszy z hydraulicznym układem wspomagania
- dysza wtryskiwacza paliwa
UWAGA: Nowe wtryskiwacze NIE WYMAGAJĄ kalibracji i można je zamontować w dowolnym cylindrze.
UWAGA: Każdy wtrysk jest kontrolowany przez cykl ładowania, w którym zwiększa się ładunek elektryczny wtryskiwacza, oraz cykl rozładowania, w którym pozostały ładunek elektryczny jest rozpraszany. Nigdy nie odłączać złącza elektrycznego od wtryskiwacza, gdy silnik pracuje. Wtryskiwacz może pozostać otwarty, powodując uszkodzenie silnika.
UWAGA: Ze względów bezpieczeństwa silnik musi być wyłączony na 30 sekund przed przystąpieniem do prac przy układzie paliwowym wysokiego ciśnienia.
Wtryskiwacz paliwa wyłączony (paliwo nie jest wtryskiwane)
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | - | Napęd piezoelektryczny |
2 | - | Zasilanie paliwem pod wysokim ciśnieniem |
3 | - | Ciśnienie działające na tłok sterujący |
4 | - | Ciśnienie działające na igłę rozpylacza |
5 | - | tłok sterujący |
6 | - | Spust paliwa |
7 | - | Spust paliwa |
8 | - | tłok sterujący |
9 | - | Igła atomizera |
10 | - | wtryskiwacz komory wysokiego ciśnienia |
11 | - | komora kontrolna |
12 | - | zawór grzybkowy |
Paliwo pod wysokim ciśnieniem przechodzi z szyny przez złączkę (2) do komory kontrolnej (11) i do komory ciśnieniowej (10) opryskiwacz dyszowy.
Do napędu piezoelektrycznego nie jest dostarczany prąd (1), i zawór grzybkowy (12) pod działaniem sprężyny zamyka otwór kanału spustowego powrotnego (7).
Paliwo powstałe w wyniku nieszczelności wewnętrznych w dyszy odprowadzane jest kanałem powrotnym (6).
ciśnienie hydrauliczne (3), przyłożony do tłoka sterującego (8) po stronie paliwowej w komorze sterującej (11), większa siła nacisku hydraulicznego (4) przymocowany do igły dyszy (powierzchnia tłoka sterującego jest większa niż powierzchnia igły dyszy).
Wtryskiwacz paliwa w zestawie (wtrysk paliwa)
Nazwa przedmiotu | Numer części zamiennej | Opis |
1 | - | Zasilanie paliwem pod wysokim ciśnieniem |
2 | - | tłok zaworu |
3 | - | Ciśnienie działające na tłok sterujący |
4 | - | Ciśnienie działające na igłę rozpylacza |
5 | - | tłok sterujący |
6 | - | Spust paliwa |
7 | - | Napęd piezoelektryczny |
8 | - | Spust paliwa |
9 | - | tłok zaworu |
10 | - | zawór grzybkowy |
11 | - | komora kontrolna |
12 | - | tłok sterujący |
13 | - | Igła atomizera |
Element piezoelektryczny (7) pod wpływem ładunku elektrycznego z ECM rozszerza się (cykl ładowania) i naciska na tłok (9) zawór. zawór grzybkowy (10) otwiera otwór łączący komorę kontrolną (11) z kanałami zwrotnymi (8 i 6).
W rezultacie spada ciśnienie w komorze sterującej i siła hydrauliczna (4), działająca na igłę rozpylacza staje się większa niż siła (3), działające na tłok w komorze sterującej.
Igła atomizera (13) podnosi się i paliwo jest wtryskiwane przez sześć otworów rozpylacza do komory spalania.
Rozruch silnika
Do uruchomienia silnika wymagane jest ciśnienie w listwach paliwowych co najmniej 150 barów. Jeśli ciśnienie spadnie poniżej określonej wartości, wtryskiwacze nie będą działać, a zatem silnik nie uruchomi się.
Zatrzymanie silnika
Aby zatrzymać silnik, ECM odcina zasilanie piezoelektrycznych elementów. Paliwo nie jest wtryskiwane do cylindrów, a prędkość obrotowa silnika spada do zera.
Komentarze do tego artykułu