- zasilanie paliwem, w tym zbiornik paliwa, elektryczna pompa paliwowa, filtr paliwa, regulator ciśnienia paliwa, rurociągi i listwa paliwowa z wtryskiwaczami;
- zasilanie powietrzem, w tym rura doprowadzająca powietrze, filtr powietrza, zespół przepustnicy, regulator prędkości biegu jałowego;
- wychwytywanie oparów paliwa, w tym adsorber i rurociągi łączące.
Funkcjonalnym celem układu zasilania jest zapewnienie dopływu wymaganej ilości paliwa do silnika we wszystkich trybach pracy. Silniki są wyposażone w elektroniczny system zarządzania pracą silnika z rozproszonym wtryskiem paliwa. W układzie wtrysku rozproszonego funkcje tworzenia mieszanki i dawkowania mieszanki paliwowo-powietrznej dostarczanej do cylindrów silnika są rozdzielone: powietrze dostarczane jest przez układ zasilania powietrzem składający się z zespołu przepustnicy i regulatora obrotów biegu jałowego, a ilość paliwo potrzebne w każdym momencie pracy silnika jest wtryskiwane wtryskiwaczami do przewodu dolotowego. Taki sposób sterowania pozwala na zapewnienie optymalnego składu mieszanki palnej w każdym momencie pracy silnika, co pozwala na uzyskanie maksymalnej mocy przy możliwie najniższym zużyciu paliwa i niskiej toksyczności spalin. Zarządza układem wtrysku paliwa (jak również układ zapłonowy) jednostka elektroniczna, która za pomocą odpowiednich czujników stale monitoruje obciążenie silnika, prędkość pojazdu, stan cieplny silnika oraz optymalny proces spalania w cylindrach silnika.
System odzyskiwania oparów paliwa zapobiega wydostawaniu się oparów paliwa z układu zasilania do atmosfery, które niekorzystnie wpływają na środowisko.
System wykorzystuje metodę absorpcji pary przez adsorber węglowy. Montuje się go we wnęce prawego przedniego błotnika i łączy przewodami rurowymi ze zbiornikiem paliwa i rurą dolotową. Na pokrywie adsorbera znajduje się elektrozawór przedmuchu adsorbera, który na podstawie sygnałów z jednostki sterującej silnika przełącza tryby pracy układu.
Opary paliwa ze zbiornika paliwa są stale odprowadzane rurociągiem i gromadzą się w adsorberze wypełnionym węglem aktywnym (adsorbent). Gdy silnik pracuje, regeneruje się (powrót do zdrowia) adsorbent poprzez oczyszczenie adsorbera świeżym powietrzem wchodzącym do układu pod działaniem podciśnienia, przenoszonego rurociągiem z rury wlotowej do wnęki adsorbera, gdy zawór jest otwarty. Wartość otwarcia zaworu, a co za tym idzie intensywność przedmuchu adsorbera, zależy od kąta obrotu przepustnicy i jest określana przez podciśnienie, jakie występuje we wnęce rury dolotowej pracującego silnika.
Opary paliwa z adsorbera przez rurociąg przedostają się do rury wlotowej silnika i spalają się w cylindrach.
Awarie systemu odzyskiwania oparów paliwa pociągają za sobą niestabilność biegu jałowego, gaszenie silnika, zwiększoną toksyczność spalin oraz pogorszenie właściwości jezdnych pojazdu.
5.6. Schemat obwodu sterowania stosunkiem powietrza do paliwa: 1 - czujnik stężenia tlenu w spalinach (Sonda lambda); 2 - kolektor wydechowy; 3 - silnik; 4 - dysza; 5 - jednostka sterująca silnika; 6 – katalizator wypełnionych gazów
Głównym czujnikiem zapewniającym optymalny proces spalania jest czujnik stężenia tlenu w spalinach (Sonda lambda). Montowany jest w kolektorze wydechowym silnika i wraz z elektroniką i wtryskiwaczami tworzy obwód do regulacji składu mieszanki paliwowo-powietrznej dostarczanej do silnika (Ryż. 5.6). Na podstawie sygnałów z czujników jednostka sterująca silnika określa ilość niespalonego tlenu w spalinach i odpowiednio ocenia optymalny skład mieszanki paliwowo-powietrznej wchodzącej w danym momencie do cylindrów silnika. Ustaliwszy odchylenie składu od optymalnego 1:14 (odpowiednio paliwo i powietrze), zapewniając najbardziej wydajną pracę katalizatora spalin, jednostka sterująca zmienia skład mieszanki za pomocą wtryskiwaczy. W rezultacie pętla sterowania stosunkiem powietrza do paliwa jest zamknięta.
Niektóre pojazdy mają dwa czujniki tlenu, jeden w kolektorze wydechowym, a drugi za katalizatorem. Pierwszy czujnik to sterowanie (Na podstawie tego sygnału ECU dostosowuje dopływ paliwa), a drugi - diagnostyczny (skupiając się na jego sygnale, ECU ocenia sprawność katalizatora).
Zbiornik paliwa, uformowany z tworzywa benzynoodpornego, montowany jest pod podłogą nadwozia w jego tylnej części i mocowany jest za pomocą dwóch śrub i dwóch nakrętek. Aby zapobiec przedostawaniu się oparów paliwa do atmosfery, zbiornik połączony jest rurociągiem z adsorberem. Elektryczna pompa paliwowa montowana jest w otworze kołnierzowym w górnej części zbiornika. Z pompy paliwo podawane jest przez regulator ciśnienia do filtra paliwa zamontowanego na końcu zbiornika paliwa, a stamtąd trafia do listwy paliwowej silnika zamontowanej na rurze dolotowej. Z szyny paliwowej paliwo jest wtryskiwane przez wtryskiwacze do rury dolotowej.
Przewody paliwowe układu zasilania to rurki łączące różne elementy układu.
Uwaga! Zabrania się zastępowania rurociągów stalowych wężami, rurami miedzianymi lub aluminiowymi, gdyż tylko rurociągi stalowe spełniają warunki wysokiego ciśnienia i wibracji. Węże układu zasilania wykonane są specjalną technologią z materiałów olejo i benzynoodpornych. Użycie węży innych niż zalecane może spowodować awarię systemu zasilania, aw niektórych przypadkach pożar. W połączeniach rurociągów z elementami systemu elektroenergetycznego stosuje się okrągłe pierścienie uszczelniające. Stosowanie plomb o innej konstrukcji jest zabronione.
Moduł pompy paliwa zawiera pompę elektryczną...
... regulator ciśnienia paliwa, który utrzymuje stałe ciśnienie paliwa w centralnym kanale paliwa
rampy we wszystkich trybach pracy silnika i nie dopuszcza do nadciśnienia w szynie paliwowej...
...i czujnik poziomu paliwa.
Moduł pompy paliwowej dostarcza paliwo i jest montowany w zbiorniku paliwa, co zmniejsza możliwość korka parowego, ponieważ paliwo jest dostarczane pod ciśnieniem, a nie pod próżnią.
Pompa paliwa jest typu zanurzeniowego, z napędem elektrycznym, typu obrotowego. Pompy nierozłącznej nie da się naprawić, w przypadku awarii należy ją wymienić.
Filtr paliwa 1 (Ryż. 5.7) czyszczenie dokładne - pełnoprzepływowe, mocowane obejmą 7 na zbiorniku paliwa w jego przedniej części. Filtr jest nierozłączny, składa się ze stalowej obudowy z papierowym wkładem filtracyjnym.
5.7. Umiejscowienie filtra paliwa w samochodzie: 1 - filtr paliwa; 2 - końcówki rurociągów; 3 - przewód doprowadzający paliwo; 4 - rurociąg spustowy paliwa; 5 - wylotowy przewód paliwowy; 6 – zbiornik paliwa; 7 – kołnierz mocowania filtra paliwa
Rampa 2 dysze (Ryż. 5.8) jest odlaną wydrążoną częścią z otworami do montażu wtryskiwaczy 3 oraz z króćcem wlotowym 5 do podłączenia przewodu paliwowego wysokiego ciśnienia. Wtryskiwacze są uszczelnione w gniazdach gumowymi pierścieniami 4 i zabezpieczone obejmami sprężynowymi 1. Zespół z wtryskiwaczami wkładany jest w otwory rur dolotowych za pomocą trzonków wtryskiwaczy i zabezpieczany dwoma śrubami.
5.8. Listwa wtryskiwaczy: 1 - blokada dyszy; 2 - rampa; 3 - dysza; 4 - pierścień uszczelniający dyszę; 5 - złączka do podłączenia przewodu paliwowego wysokiego ciśnienia
dysze (Ryż. 5.9) przymocowane do rampy, z której dostarczane jest do nich paliwo, a swoimi rozpylaczami wchodzą w otwory rury ssącej. W otworach pochylni i rurze wlotowej dysze są uszczelnione gumowymi pierścieniami uszczelniającymi 1 i 2. Dysza przeznaczona jest do odmierzanego wtrysku paliwa do cylindra silnika i jest bardzo precyzyjnym zaworem elektromechanicznym. Paliwo pod ciśnieniem przepływa z szyny kanałami wewnątrz korpusu dyszy do zaworu odcinającego. Sprężyna dociska igłę zaworu zwrotnego do stożkowego otworu w płytce rozpylacza, utrzymując zawór w pozycji zamkniętej. Napięcie dostarczane ze sterownika silnika poprzez zaciski wtykowe 3 do uzwojenia elektromagnesu wtryskiwacza wytwarza w nim pole magnetyczne, które wciąga rdzeń wraz z iglicą zaworu odcinającego do elektromagnesu. Stożkowy pierścieniowy otwór w płycie rozpylacza otwiera się i paliwo jest wtryskiwane przez dyfuzor korpusu rozpylacza do kanału wlotowego głowicy cylindrów i dalej do cylindra silnika. Po ustaniu impulsu elektrycznego sprężyna przywraca rdzeń i igłę zaworu odcinającego do pierwotnego stanu - zawór jest zamknięty. Ilość paliwa wtryskiwanego przez wtryskiwacz zależy od czasu trwania impulsu elektrycznego.
5.9. Wtrysk paliwa: 1 - górny pierścień uszczelniający; 2 - dolny pierścień uszczelniający; 3 - zaciski wtykowe uzwojenia elektromagnesu
Regulator ciśnienia paliwa, zainstalowany w module pompy paliwa, utrzymuje stałe ciśnienie paliwa w układzie zasilania silnika we wszystkich trybach pracy silnika. Zasilanie elektrycznej pompy paliwowej jest większe niż jest to konieczne do utrzymania działania układu. Dlatego podczas pracy silnika część paliwa jest stale odprowadzana do zbiornika paliwa za pomocą regulatora ciśnienia.
Filtr powietrza jest zainstalowany w środkowej części komory silnika.
Element filtrujący filtra powietrza jest papierowy, okrągły, o dużej powierzchni filtrującej.
Zespół przepustnicy jest najprostszym urządzeniem sterującym i służy do zmiany ilości powietrza głównego dostarczanego do układu dolotowego silnika. Montuje się go na kołnierzu wlotowym rury wlotowej. Filtr powietrza zakłada się na rurę wlotową zespołu przepustnicy, połączenia zespołu przepustnicy z rurą wlotową i filtrem powietrza są uszczelnione gumowymi uszczelkami.
W korpusie zespołu przepustnicy wykonany jest otwór do dostarczania dodatkowego powietrza do regulatora prędkości biegu jałowego.
5.10. Zespół przepustnicy: 1 - regulator prędkości biegu jałowego; 2 - dźwignia siłownika przepustnicy; 3 - zawór dławiący; 4 - czujnik położenia przepustnicy; 5 - korpus przepustnicy
W budynku 5 (Ryż. 5.10) zainstalowany jest obracający się na osi amortyzator 3. Na jednym końcu osi zainstalowany jest czujnik położenia przepustnicy 4 układu sterowania silnikiem, na drugim końcu dźwignia 2, do której podłączony jest pośredni ciąg siłownika przepustnicy. Na obudowie 5 zamocowany jest regulator obrotów biegu jałowego 1, który dozuje strumień powietrza przy zamkniętej przepustnicy.
Podczas pracy zespół przepustnicy nie wymaga konserwacji i regulacji, należy jedynie monitorować stan gumowych uszczelek, aby uniknąć wycieków powietrza.
Regulator obrotów biegu jałowego utrzymuje ustawione obroty biegu jałowego silnika przy całkowicie zamkniętej przepustnicy podczas jego rozruchu, rozgrzewania oraz przy zmianie obciążenia przy włączonych urządzeniach pomocniczych.
Regulator oprócz przepustnicy zmienia ilość dodatkowego powietrza dostarczanego do układu dolotowego i jest zaworem elektromechanicznym mocowanym dwoma śrubami do kołnierza korpusu przepustnicy. Gniazdo zaworu reduktora oraz kanały wykonane w kołnierzu zespołu przepustnicy tworzą układ doprowadzenia powietrza dodatkowego z pominięciem przepustnicy.
5.11. Regulator prędkości biegu jałowego: 1 - zawór; 2 – obudowa regulatora; 3 - uzwojenie stojana; 4 - śruba pociągowa; 5 - wyjście wtyczki uzwojenia stojana; 6 - łożysko kulkowe; 7 - obudowa uzwojenia stojana; 8 - wirnik; 9 - wiosna
Jednostka sterująca silnika, po przetworzeniu sygnałów z czujników, określa potrzebę otwarcia zaworu 1 (Ryż. 5.11) regulator i przesyła impulsy do wyjścia wtyczki 5 uzwojenia 3 stojana regulatora. Z każdym impulsem sterującym wirnik 8 obraca się pod pewnym kątem, przesuwając zawór 1 względem gniazda za pomocą śruby pociągowej 4. Dodatkowe powietrze dostaje się do rury wlotowej przez kanały w zespole przepustnicy. Określając podciśnienie w rurze dolotowej silnika, jednostka sterująca stara się utrzymać je na zadanym poziomie poprzez okresowe otwieranie i zamykanie zaworu regulacji prędkości biegu jałowego. Umożliwia to dostarczanie stałej ilości dodatkowego powietrza w celu utrzymania stałej prędkości biegu jałowego. Zmieniając otwarcie i zamknięcie zaworu regulacyjnego, jednostka sterująca kompensuje znaczny wzrost lub spadek ilości dostarczanego powietrza, spowodowany jego zasysaniem przez nieszczelny układ dolotowy lub odwrotnie, zatkanym filtrem powietrza.
Włączenie dodatkowych jednostek powoduje wzrost obciążenia silnika, któremu towarzyszy spadek prędkości obrotowej biegu jałowego i zmiana podciśnienia w rurze dolotowej, co jest również kompensowane przez jednostkę sterującą za pomocą regulatora.