Особенности конструкции системы питания

В состав системы питания входят детали и узлы следующих систем:

  • подачи топлива, включающей в себя топливный бак, топливный модуль, трубопроводы и топливную рампу с форсунками;
  • воздухоподачи, в которую входят воздушный фильтр, дроссельный узел;
  • улавливания паров топлива, состоящей из адсорбера, клапана продувки адсорбера и соединительных трубопроводов.

ПРИМЕЧАНИЕ

Система улавливания паров топлива служит только для выполнения экологических требований по снижению токсичности.

Функциональное назначение системы подачи топлива – обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Двигатель оборудован электронной системой управления с распределенным впрыском топлива. В системе распределенного впрыска функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: воздух подается системой воздухоподачи, состоящей из дроссельного узла и регулятора холостого хода, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество топлива впрыскивается форсунками в головку блока цилиндров. Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретный момент работы двигателя, что позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов. Управляет системой впрыска топлива (а также системой зажигания) электронный блок, непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах двигателя.

Особенностью системы впрыска автомобиля Hyundai Solaris является синхронность срабатывания форсунок в соответствии с фазами газораспределения (блок управления двигателем получает информацию от датчика фазы). Блок управления включает форсунки последовательно, а не попарно, как в системах асинхронного впрыска.

Каждая форсунка включается через 720° поворота коленчатого вала. Однако на режимах пуска и динамических режимах работы двигателя используется асинхронный метод подачи топлива без синхронизации с вращением коленчатого вала.

Основным датчиком для обеспечения оптимального процесса сгорания является управляющий датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд).

Он установлен в катколлекторе и совместно с блоком управления двигателем и форсунками образует контур управления составом топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель. По сигналам датчика блок управления двигателем определяет количество несгоревшего кислорода в отработавших газах и соответственно оценивает оптимальность состава топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в каждый момент времени. Зафиксировав отклонение состава от оптимального 1:14 (топливо/воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. Поскольку датчик концентрации кислорода включен в цепь обратной связи блока управления двигателем, контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым.

Особенность системы управления двигателем автомобиля Hyundai Solaris состоит в наличии, помимо управляющего датчика, второго, диагностического датчика концентрации кислорода, установленного на выходе из каталитического нейтрализатора системы выпуска отработавших газов.

По составу газов, прошедших через нейтрализатор, он определяет эффективность работы системы управления двигателем. Если блок управления двигателем по информации, полученной от диагностического датчика концентрации кислорода, фиксирует превышение нормы токсичности отработавших газов, не устраняемое тарировкой системы управления, то он включает в комбинации приборов сигнализатор неисправности двигателя и заносит в память код ошибки для последующей диагностики.

Топливный бак стальной, штампованный, установлен под полом кузова в его задней части и прикреплен двумя хомутами к кузову.

Для того чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен трубопроводом с адсорбером системы улавливания паров топлива.

Во фланцевое отверстие топливного бака установлен модуль топливного насоса. Из топливного модуля топливо подается в топливную рампу, закрепленную на головке блока цилиндров. Из топливной рампы топливо впрыскивается форсунками в отверстия в головке блока цилиндров.

В патрубок топливного бака для соединения его с наливной трубой вставлена специальная трубка, на конце которой установлен клапан, постоянно находящийся в закрытом состоянии и предотвращающий вытекание топлива при опрокидывании автомобиля.

Клапан закрывается под действием пружины, установленной под ним. Под давлением топлива, поступающего в бак при заправке, клапан открывается и пропускает топливо.

Топливопроводы системы питания представляют собой трубки, соединяющие между собой различные элементы системы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Шланги системы питания изготовлены по особой технологии из маслобензостойких материалов. Применение шлангов, отличающихся по конструкции от рекомендованных, может привести к отказу системы питания, а в некоторых случаях к пожару.

Топливный модуль включает в себя электрический насос, регулятор давления топлива, фильтры грубой и тонкой очистки топлива и датчик указателя уровня топлива.

Топливный модуль обеспечивает подачу топлива и установлен в топливном баке, что снижает вероятность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не за счет разрежения. Кроме этого улучшается смазывание и охлаждение деталей топливного насоса.
Топливный насос погружной, роторного типа, с электроприводом.

Регулятор давления топлива установлен в топливном модуле и предназначен для поддержания постоянного давления топлива в топливной рампе. Регулятор подключен в начало подающей магистрали (сразу же после топливного фильтра) и представляет собой перепускной клапан с пружиной, усилие которой строго калибровано.

Рис. 1. Топливная рампа:

1 – рампа; 2 – форсунка; 3 – фиксатор форсунки; 4 – кронштейн крепления топливной рампы

Топливная рампа 1 (рис. 1) представляет собой пустотелую деталь с отверстиями для форсунок 2 и с кронштейнами 4 крепления к головке блока цилиндров. Форсунки уплотнены в отверстиях рампы и в отверстиях головки блока цилиндров резиновыми кольцами и закреплены пружинными фиксаторами 3. Рампа в сборе с форсунками вставлена хвостовиками форсунок в отверстия головки блока цилиндров и закреплена двумя болтами.

Рис. 2. Форсунка системы впрыска топлива:

1 – верхнее уплотнительное кольцо; 2 – штекерные выводы обмотки электромагнита; 3 – нижнее уплотнительное кольцо

Форсунки прикреплены к рампе, из которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия головки блока цилиндров. В отверстиях рампы и головки блока цилиндров форсунки уплотнены кольцами 1 и 3 (рис. 2). Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндр двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан. Топливо под давлением поступает из рампы по каналам внутри корпуса форсунки к запорному клапану. Пружина поджимает иглу запорного клапана к конусному отверстию пластины распылителя, удерживая клапан в закрытом положении. Напряжение, подаваемое от блока управления двигателем через штекерные выводы 2 на обмотку электромагнита форсунки, создает в ней магнитное поле, втягивающее сердечник вместе с иглой запорного клапана внутрь электромагнита. Конусное кольцевое отверстие в пластине распылителя открывается, и топливо впрыскивается через диффузор корпуса распылителя во впускной канал головки блока цилиндров и далее в цилиндр двигателя. После прекращения поступления электрического импульса пружина возвращает сердечник и иглу запорного клапана в исходное состояние – клапан запирается. Количество топлива, впрыскиваемое форсункой, зависит от длительности электрического импульса.

Воздушный фильтр установлен в левой части моторного отсека. Фильтр соединен воздухоподводящим рукавом с дроссельным узлом.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра бумажный, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности.

Дроссельный узел представляет собой простейшее регулирующее устройство и служит для изменения количества основного воздуха, подаваемого во впускную систему двигателя. Он установлен на входном фланце впускной трубы. На входной патрубок дроссельного узла надет воздухоподводящий рукав, закрепленный хомутом и соединяющий дроссельный узел с воз душным фильтром.

Рис. 3. Дроссельный узел:

1 – корпус дроссельного узла; 2 – дроссельная заслонка; 3 – патрубки подачи и отвода охлаждающей жидкости для подогрева дроссельного узла

В корпусе 1 (см. рис. 3) установлена поворачивающаяся на оси заслонка 2. В корпусе дроссельного узла встроены датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода. Сам узел неразборный.

В воздушном фильтре нет устройства сезонной регулировки, поэтому дроссельный узел оборудован системой подогрева, предотвращающей обледенение дроссельной заслонки в холодное время года и соединенной с системой охлаждения двигателя шлангами.

В процессе эксплуатации дроссельный узел не требует обслуживания и регулировки, следите лишь за состоянием резиновых уплотнений, чтобы избежать подсоса воздуха.

Блок управления двигателем, обработав сигналы от датчиков, определяет необходимость открытия клапана регулятора и передает импульсы на вывод обмотки статора регулятора. При каждом управляющем импульсе ротор поворачивается на определенный угол, перемещая с помощью ходового винта клапан регулятора относительно седла. Во впускную трубу через каналы в дроссельном узле поступает дополнительный воздух. Определяя разрежение во впускной трубе двигателя, блок управления стремится поддерживать его на заданном уровне, периодически открывая и закрывая клапан регулятора холостого хода, обеспечивая тем самым подачу постоянного количества дополнительного воздуха для поддержания постоянной частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода. Изменяя величину открытия и закрытия клапана регулятора, блок управления компенсирует значительное увеличение или уменьшение количества подаваемого воздуха, вызванное его подсосом через негерметичную впускную систему или, напротив, засорением воздушного фильтра.

Включение дополнительных агрегатов вызывает увеличение нагрузки двигателя, сопровождаемое снижением частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода и изменением разрежения во впускной трубе, что также компенсируется блоком управления с помощью регулятора.