Работа системы

Система впрыска топлива высокого давления предназначена для подачи в двигатель точно дозированного количества дизельного топлива в определённый момент.

Он оснащён 112-контактным блоком управления компании BOSCH типа «EDC16».

Система состоит из:

• подкачивающего насоса на контуре низкого давления,
• топливного фильтра,
• насоса высокого давления со встроенным подкачивающим насосом (насосом предварительной подачи),
• регулятора высокого давления, установленного на насосе,
• топливной рампы,
• датчика давления дизельного топлива, установленного на рампе,
• четырех электромагнитных форсунок,
• датчика температуры дизельного топлива,
• датчика температуры охлаждающей жидкости,
• датчика температуры воздуха на входе,
• датчика опорного сигнала цилиндра,
• датчика частоты вращения двигателя,
• датчика давления наддува,
• акселерометра,
• электромагнитного клапана системы рециркуляции отработавших газов,
• потенциометра педали акселератора,
• датчика атмосферного давления, встроенного в блок управления впрыском,
• блока управления системы впрыска,
• расходомера воздуха,
• электромагнитного клапана ограничения наддува,
• электромагнитного клапана заслонки дросселирования.

Система прямого впрыска высокого давления «common rail» работает в последовательном режиме (по принципу многоточечного впрыска для бензиновых двигателей).

Благодаря предварительному впрыску данная система впрыска снижает шум при работе двигателя, уменьшает количество твёрдых частиц и вредных газов, а также обеспечивает высокий крутящий момент двигателя уже на низких оборотах.

Топливный насос высокого давления создаёт высокое давление и подаёт топливо в топливную рампу. Исполнительный механизм, расположенный на насосе, регулирует количество дизельного топлива в зависимости от потребности, определяемой блоком управления. Рампа подаёт топливо к каждой форсунке по стальной трубке.

а) Блок управления:

Он определяет значение давления впрыска, необходимое для правильной работы двигателя, и управляет регулятором давления. Он проверяет правильность значения давления, анализируя сигнал датчика давления, установленного на рампе.

Он определяет длительность впрыска, необходимую для подачи нужного количества дизельного топлива, и момент начала впрыска.

После определения этих двух величин он электрически управляет каждой форсункой отдельно.

Подача топлива в двигатель определяется в зависимости от:

• продолжительности управляющего сигнала форсунки,
• давления в рампе (регулируется блоком управления),
• скорости открытия и закрытия форсунки,
• хода иглы (определяемого постоянной величиной для данного типа форсунки),
• номинального гидравлического расхода форсунки (индивидуального для каждой форсунки).

Блок управления обеспечивает:

• регулировку частоты вращения холостого хода,
• расход отработавших газов, возвращаемых во впускной коллектор,
• управление подачей топлива (угол опережения, расход и давление в рампе),
• управление электровентилятором системы охлаждения через блок защиты и коммутации (функция G.C.T.E.: централизованное управление температурой охлаждающей жидкости),
• кондиционер (функция контура охлаждения),
• функцию круиз-контроля и ограничителя скорости,
• управление предпусковым и послепусковым подогревом,
• управление индикаторами на панели приборов через мультиплексную сеть.

Насос высокого давления получает топливо под низким давлением от встроенного подкачивающего насоса (насоса предварительной подачи).

Он питает рампу, давление в которой регулируется при нагнетании актуатором дозирования, а при сбросе — клапанами форсунок. Так можно компенсировать падения давления. Актуатор дозирования позволяет насосу высокого давления подавать только то количество топлива, которое необходимо для поддержания давления в рампе.

Благодаря этому элементу тепловыделение минимизируется, а КПД двигателя повышается.

Для сброса давления из рампы через клапаны форсунок клапаны управляются короткими электрическими импульсами: достаточно короткими, чтобы не открыть форсунку (сброс через обратный контур форсунок), и достаточно длинными, чтобы открыть клапаны и сбросить давление в рампе.

• Мультиплексная линия связи между блоками управления автомобиля.

Поэтому включение индикаторов неисправностей на панели приборов осуществляется через мультиплексную сеть.

Информация о скорости автомобиля передаётся на панель приборов блоком антиблокировочной системы тормозов или блоком электронного управления датчиками скорости колёс по проводной линии, после чего панель приборов передаёт её в мультиплексную сеть. Основными потребителями информации о скорости автомобиля являются блок управления впрыском и блок управления подушками безопасности.

На некоторых автомобилях в фильтре установлен датчик наличия воды в дизельном топливе. При наличии воды в дизельном топливе загорается оранжевая контрольная лампа системы впрыска и предпускового/послепускового подогрева.

ВАЖНО

Двигатель не должен работать на:

• дизельном топливе, содержащем более 10 % диэфира (биодизеля),
• даже в незначительном количестве бензине.

Система может подавать дизельное топливо в двигатель под давлением до 1350 бар. Перед каждой операцией убедитесь, что давление в топливной рампе сброшено и температура топлива не слишком высокая.

При каждом вмешательстве в систему высокого давления впрыска необходимо соблюдать правила чистоты и безопасности, изложенные в настоящем документе.

Запрещено разбирать внутреннюю часть насоса и форсунок. Заменять можно только актуатор дозирования, датчик температуры дизельного топлива и диффузор (венturi).

В целях безопасности категорически запрещено ослаблять соединение трубки высокого давления при работающем двигателе.

Во избежание загрязнения контура запрещается демонтировать датчик давления топливной рампы. В случае неисправности датчика давления необходимо заменить датчик давления, рампу и пять трубок высокого давления.

Категорически запрещено снимать шкив топливного насоса с маркировкой 070 575. При замене насоса шкив необходимо заменить.

Запрещено подавать напрямую +12 В на любой компонент системы.

Запрещается удаление нагара и очистка ультразвуком.

Никогда не запускайте двигатель, если аккумуляторная батарея не подключена правильно.

Отсоединяйте блок управления системы впрыска при сварочных работах на автомобиле.

б) Выполняемые функции:

• Управление системой кондиционирования

На автомобилях с кондиционером система EDC16 может отключать кондиционер через центральный блок салона при определённых условиях эксплуатации:

• при добровольном отключении водителем,
• во время запуска двигателя,
• при перегреве (для снижения мощности, потребляемой от двигателя),
• при длительной работе двигателя на очень высоких оборотах (защита компрессора),
• при переходных режимах (например, при резком ускорении для обгона, при предотвращении заглохания и трогании с места). Эти условия учитываются только тогда, когда они не повторяются постоянно, чтобы избежать нестабильной работы системы (ложных отключений).
• при устранении некоторых неисправностей.

• Управление кондиционером в контуре охлаждения

Кондиционер работает по контуру холодильной машины, управление которым распределено между несколькими блоками управления. Блок управления системы впрыска отвечает за:

• Разрешение на включение охлаждения в зависимости от: давления хладагента, температуры охлаждающей жидкости, частоты вращения коленчатого вала двигателя.
• Расчёт мощности, потребляемой компрессором (на основании давления хладагента).
• Запрос управления электровентиляторами у блока защиты и коммутации в зависимости от скорости автомобиля, давления хладагента и температуры охлаждающей жидкости двигателя.

Для сокращения времени прогрева в контур отопления салона включены нагревательные элементы воздуха, называемые резисторами с положительным температурным коэффициентом (PTC). Центральный блок салона определяет необходимость включения PTC-резисторов, блок защиты и коммутации физически управляет PTC-резисторами, а блок управления двигателем определяет, с одной стороны, ограничение мощности PTC-резисторов в зависимости от нагрузки генератора, а с другой стороны, запрет на их работу в зависимости от частоты вращения, нагрузки и скорости автомобиля.

• Управление ограничителем-регулятором скорости

Функция круиз-контроля при включении поддерживает скорость автомобиля на заданном значении независимо от условий движения. Водитель с помощью кнопок управления может увеличить или уменьшить скорость автомобиля.

Функция круиз-контроля может быть отключена либо кнопками управления, либо выключением переключателя режима регулятора, либо при срабатывании системных событий, таких как нажатие педали тормоза или сцепления, либо при обнаружении системных ошибок, таких как несоответствие скорости автомобиля или слишком сильное торможение автомобиля.

Функция регулирования может также временно прерываться, когда водитель, нажав на педаль так, чтобы превысить предел подачи топлива, хочет взять управление автомобилем на себя и превысить заданную скорость. Регулирование скорости возобновляется, когда водитель отпускает педаль акселератора.

Можно вновь включить управление скоростью автомобиля и вернуться к последнему заданному значению после отключения функции по любой причине в ходе одного и того же цикла эксплуатации автомобиля (питание блока управления не отключалось). Автомобиль постепенно, по контролируемой скоростной характеристике, выйдет на заданную скорость.

Функция ограничения скорости автомобиля при включении (с помощью переключателя режима) ограничивает скорость автомобиля заданным значением. Водитель управляет автомобилем обычным образом с помощью педали акселератора до установленной скорости. При попытке превысить эту скорость система не учитывает положение педали и поддерживает скорость автомобиля так же, как круиз-контроль, при условии, что педаль акселератора остаётся достаточно нажатой.

Как и для круиз-контроля, заданную скорость можно изменить с помощью кнопок управления либо коротким нажатием, либо удержанием.

В целях безопасности можно превысить заданную скорость, нажав педаль акселератора сильнее предельного положения. В этом случае управление полностью осуществляется педалью до тех пор, пока скорость автомобиля не снизится ниже заданной, после чего ограничение снова становится активным.

Для управления функцией круиз-контроля и ограничителя скорости водитель имеет следующие органы управления:

• педаль акселератора,
• педаль тормоза,
• педаль сцепления,
• переключатель режима, служащий для выбора режима работы: регулятор или ограничитель скорости,
• кнопки управления на рулевом колесе.

в) Управление индикаторами

• Индикация на панели приборов

Блок управления отображает на щитке приборов некоторую информацию о работе двигателя.

Речь идет о пяти функциях: индикатор неисправности системы контроля токсичности OBD (бортовая диагностика), индикатор предпускового/послепускового подогрева, индикатор температуры охлаждающей жидкости и неисправности двигателя: степень 1 (некритичная неисправность) и степень 2 (аварийная остановка). Эти пять функций отображаются 3 индикаторами или сообщениями бортового компьютера.

• Индикатор предпускового подогрева

Этот индикатор используется одновременно как индикатор работы и как индикатор неисправности системы:

• Постоянное свечение при включении зажигания (+): указывает на предварительный прогрев свечей накаливания.
• Постоянное свечение с сообщением «Неисправность впрыска»: указывает на неисправность степени 1 (работа с ограничениями и ограниченный уровень безопасности. Пользователь должен устранить неисправность как можно быстрее).

• Индикатор температуры – аварийная остановка

Этот индикатор служит одновременно контрольной лампой работы и индикатором неисправности системы. Он загорается на 3 секунды при подаче питания (автоматический тест, управляемый панелью приборов).

• Постоянное свечение: указывает на перегрев двигателя.
• Постоянное свечение с сообщением «Остановка двигателя»: указывает на неисправность степени 2.

При неисправности степени 2 подача топлива автоматически отключается через несколько секунд.

При перегреве водитель сам решает, останавливать автомобиль или нет.

• Индикатор неисправности системы контроля токсичности «O.B.D.» (бортовая диагностика)

Обозначается значком двигателя, загорается при включении зажигания примерно на 3 секунды. Ни в коем случае не горит при работающем двигателе.

ДИАГНОСТИКА ФОРСУНОК

A) Измерить сопротивление между контактами 1 и 2 каждой форсунки: 0,33 Ом при 20 °C. Проверить изоляцию, целостность и отсутствие паразитного сопротивления следующих соединений:

Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт H1 → контакт 1 разъёма форсунки № 1
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт G3 → контакт 2 разъёма форсунки № 1
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт G2 → контакт 1 разъёма форсунки № 2
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт G4 → контакт 2 разъёма форсунки № 2
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт H2 → контакт 1 разъёма форсунки № 3
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт H4 → контакт 2 разъёма форсунки № 3
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт G1 → контакт 1 разъёма форсунки № 4
Блок управления двигателем, серый разъём C, контакт H3 → контакт 2 разъёма форсунки № 4

Тщательно проверить защёлки и язычки разъёма каждой форсунки.

Если автомобиль заводится:

• При работающем двигателе отсоединять форсунки по одной (по очереди, только одну за раз).
• Заменить форсунку, при отсоединении которой не происходит изменения работы двигателя.
• Стереть ошибки, возникшие из-за многократного отсоединения, затем провести дорожное испытание.

B) Проверить баланс расходов на обратных магистралях форсунок. Установить подводы на обратные магистрали форсунок к мерным цилиндрам, запустить двигатель и проверить баланс расходов обратного топлива на холостом ходу.

(Как правило, обратные потоки топлива невелики. Они не должны представлять собой струю.)

• Заменить форсунку, обратный поток которой заметно отличается от обратных потоков других форсунок.

При недостаточном давлении в рампе:

• Заменить форсунку, обратный поток которой указывает на значительную утечку по сравнению с другими.

Если двигатель не запускается: можно проверить обратные потоки во время и после попытки запуска (минимум 250 об/мин) с отключённым регулятором давления.

Это приводит к высокому давлению в рампе и позволяет проанализировать обратные потоки. После операции стереть ошибку, вызванную отключением регулятора давления.

C) Проверка герметичности распылителя форсунки.

• Проверить уровень и состояние моторного масла:
• При попадании дизельного топлива распылитель форсунки, которая течёт, покрывается сажей, а цилиндр становится «жирным».

Убедиться, что эти следы не вызваны попаданием моторного масла, проверив компрессию двигателя.

Если компрессия в норме, определить неисправную форсунку, осмотрев состояние цилиндров и поршней через отверстия свечей накаливания (жирный цилиндр, перегрев и начало разрушения поршня). Если осмотр цилиндров и поршней не дал результата, демонтировать форсунки и заменить ту, у которой распылитель покрыт сажей.

Примечание: После замены форсунки выполнить процедуру программирования кодов форсунок (см. главу «Замена узлов»).

ВНИМАНИЕ

При снятии и установке форсунок соблюдать требования чистоты и безопасности, указанные в главе «Общие сведения».