Меню

Fsi устройство насоса высокого давления

Устройство и принцип действия Топливная система двигателей FSI

Все двигатели FSI мощностью 66 кВт и более оснащаются усовершенствованной топливной системой.

Эта система имеет следующие отличия:

— Детали насоса высокого давления и рампы форсунок имеют специальное антикоррозионное покрытие, которое защищает их от воздействия топлива с содержанием этанола до 10%.

— Изменено управление насосом высокого давления.

— Устранен за ненадобностью трубопровод отвода (в бак) топлива, просочившегося вдоль плунжера.

— Отвод топлива, сбрасываемого через установленный на рампе форсунок предохранительный клапан, производится через относительно короткий трубопровод в контур низкого давления, перед насосом высокого давления.

В данном Пособии по программе самообразования описываются устройство и действие усовершенствованной топливной системы на примере двухлитрового двигателя FSI мощностью 110 кВт.

В пособиях по программе самообразования описываются вновь разработанные конструкции агрегатов автомобиля и разъясняются принципы их действия! Содержание пособий не обновляется.

Текущие указания по проверке,

и ремонту содержатся в предназначенной для этого литературе по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля.

Состав и схема топливной системы

Принцип регулирования подачи топлива по его расходу

Регулируемая по расходу топливная система разделена на контуры низкого и высокого давления.

Подача как подкачивающего электронасоса, так и насоса высокого давления регулируются в соответствии с расходом топлива в двигателе. Преимущество регулируемой системы заключается в экономии механической и электрической энергии и соответствующем снижении расхода топлива.

Контур низкого давления

Давление топлива в этом контуре обычно изменяется в пределах от 0,5 до 5 бар, но при горячем или холодном пуске двигателя оно повышается до 6,5 бар.

При холодном пуске повышение давления топлива в контуре низкого давления приводит к увеличению начального давления в контуре высокого давления. Благодаря этому улучшается смесеобразование и ускоряется пуск холодного двигателя.

При пуске горячего двигателя повышенное давление топлива предотвращает образование паровых пробок в насосе высокого давления.

Блок управления бортовой сетью J519, обеспечивающий включение электронасоса с упреждением

Концевой выключатель электронасоса в двери

Блок управления системой Motronic J220

Блок управления ‘ электронасосом J538

Возв р ат Дроссель

В состав контура низкого давления входят:

— блок управления электронасосом J538,

— топливоподкачивающий электронасос G6,

— топливный фильтр с предохранительным клапаном (открывающемся при давлении 6,8 бар),

— датчик низкого давления топлива G410.

Топливный фильтр с предохранительным клапаном

Топливоподкачивающий электронасос G6

Датчик низкого давления топлива G410

Обозначения цветом Топливный бак

атмосферное давление контур низкого давления

низкое давление контур высокого давления

Контур высокого давления

Давление топлива в этом контуре изменяется в пределах от 30 до 110 бар. Эти границы могут отличаться у двигателей различных моделей.

Датчик высокого давления топлива G247

Внимание! Необходимо соблюдать осторожность при открытии контура высокого давления. Следуйте указаниям, приведенным в Руководстве по ремонту.

В состав контура высокого давления входят:

— топливный насос высокого давления (защищенный от коррозии при содержании метанола в топливе до 10%),

— регулятор давления топлива N276,

(защищенная от коррозии при содержании метанола в топливе до 10%),

— предохранительный клапан (открывающийся при давлении около 120 бар),

— датчик высокого давления топлива G247,

— форсунки высокого давления N30-N33.

Трубопровод сброса топлива

Регулятор давления N276

Форсунки высокого давления N30-N33

Компоненты топливной системы

Блок управления электронасосом (J538)

Блок управления электронасосом установлен на его крышке.

Изменение производительности электронасоса осуществляется блоком управления посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) напряжения его питания. Создаваемое насосом давление изменяется при этом в пределах от 0,5 до 5 бар. Только при горячем или холодном пуске оно повышается до 6,5 бар.

Последствия при неисправности блока управления

При неисправном блоке управления электронасосом работа двигателя невозможна.

Блок управления электронасосом J538

Топливный электронасос (G6)

Топливный электронасос встроен в топливный бак. Конструктивно он объединен с датчиком запаса топлива.

Читайте также:  Если давление пониженное признаки

Электронасос подает топливо в контур низкого давления, из которого оно поступает в насос высокого давления. Изменение производительности насоса осуществляется блоком управления посредством модуляции напряжения питания.

Электронасос обычно подает только то количество топлива, которое расходуется двигателем.

Давление в контуре низкого давления постоянно измеряется предназначенным для этого датчиком, сигнал с которого поступает в блок управления двигателем. Если это давление отличается от заданного значения, блок управления двигателем посылает управляющий сигнал ШИМ (частотой 20 Гц) блоку управления электронасосом. Блок управления электронасосом изменяет ширину импульсов подаваемого на него напряжения (с частотой 20 кГц) до тех пор, пока давление в контуре не достигнет заданного значения.

Преимуществами этого способа управления

— сниженное потребление энергии, так как насос подает только то количество топлива, которое расходуется двигателем,

— меньший нагрев топлива в результате снижения затрат энергии на его нагнетание,

— сниженный уровень шума, особенно при работе двигателя на холостом ходу.

Контур низкого давления

Блок управления электронасосом J538

Блок управления системой Motronic J220

Сигнал ШИМ (20 Гц) /_

Датчик низкого давления топлива G41 0

Топливный насос высокого давления

Топливоподкачивающий электронасос G6

Последствия при выходе электронасоса из строя

При выходе топливоподкачивающего электронасоса из строя работа двигателя невозможна.

После замены блока управления двигателем или блока управления электронасосом необходимо произвести их согласование. При этом необходимо следовать указаниям по использованию диагностического комплекса VAS 5051 в режиме «Направленный поиск неисправностей».

Компоненты топливной системы

Топливный насос высокого давления с регулятором давления (N276)

Топливный насос высокого давления закрепляется болтами на головке цилиндров. Он служит для подачи топлива под давлением от 30 до 110 бар в соответствии с его расходом в двигателе.

Топливный насос высокого давления

Регулятор давления топлива N276

— Это регулируемый по многопараметровой характеристике одноплунжерный насос, подача которого всегда устанавливается равной расходу топлива через форсунки. Благодаря этому снижаются затраты мощности на привод насоса и соответственно уменьшается расход топлива двигателем.

— Его детали имеют антикоррозионное покрытие, защищающее их от действия топлива с содержанием метанола до 10%.

Благодаря этому двигатели FSI можно эксплуатировать практически повсеместно.

— Трубопровод для отвода просочившегося вдоль плунжера топлива отсутствует. Это топливо возвращается на сторону впуска по каналу в корпусе насоса.

То п ли в ный насос Двойной кулачок

Привод насоса высокого давления

Насос высокого давления приводится от двойного кулачка, выполненного на впускном распределительном вале двигателя.

Место установки насоса на двигателе, его привод и конструкция его корпуса могут различаться у двигателей различных моделей.

Варианты исполнения насоса высокого давления

Варианты исполнения насоса высокого давления для двигателей различных семейств идентичны по выполняемым функциям и внутренней конструкции. Ввиду различия условий установки насосов на двигателях отличаются только их внешние формы. Определенные различия описаны ниже.

Насос для двигателей рабочим объемом 1,4 и 1,6 л (мощностью 66 и 85 кВт)

К этому насосу подсоединяется металлический трубопровод высокого давления и резиновый трубопровод низкого давления. Трубопровод высокого давления имеет резьбовое соединение, а резиновый трубопровод закрепляется на штуцере посредством пружинного хомута повышенной уп ругости.

Удаление воздуха из системы происходит самопроизвольно в процессе эксплуатации автомобиля.

На корпусе насоса и на резиновом трубопроводе предусмотрены треугольные метки, при совмещении которых достигается установка трубопровода без натяга.

Насос для двигателей рабочим объемом 2,0 л (мощностью 110 и 147 кВт)

Изготовленные из металла трубопроводы высокого и низкого давления подсоединяются к этому насосу посредством штуцеров с резьбой.

На крышке насоса предусмотрен клапан для прокачки системы, который используется, однако, только в процессе производства.

Штуцер низкого давления

Метка, обозначающая крепление резинового трубопровода без натяга

При эксплуатации автомобиля воздух из системы удаляется самопроизвольно через форсунки.

Насосы высокого давления не следует разбирать, так как при последующей сборке возможна потеря их герметичности.

Читайте также:  Рабочее давление для конвекторов

Компоненты топливной системы

Концепция регулирования подачи насоса

Регулируемый по многопараметровой характеристике одноплунжерный насос подает всегда столько топлива, сколько его впрыскивается через форсунки.

Момент начала подачи топлива плунжером рассчитывается блоком управления двигателем в соответствии с требуемым его расходом.

В расчетный момент движения плунжера регулятор давления закрывает впускной клапан, после чего начинается подача топлива к форсункам.

Надплунжерное Регулятор давления пр° с тр анс тв°

Возврат топлива Ход всасывания в полость низкого Ход нагнетания

Ниже приведена диаграмма, которая разделена на три диапазона. Эти диапазоны соответствуют углу поворота распределительного вала при всасывании, возврате топлива в полость низкого давления и при его нагнетании. На приведенных ниже рисунках каждый рассматриваемый диапазон отмечается серым фоном.

— Голубой линий обозначен ход плунжера в соответствии с углом поворота кулачка его привода.

— Красной линией показано изменение давления в надплунжерном пространстве.

При ходе всасывания впускной клапан открывается под действием пружины, усилие которой передается на него через толкатель.

В результате этого топливо поступает в надплун-жерное пространство в течение всего хода плунжера вниз.

При ходе всасывания

Надплунжерное Толкатель клапана пространство

— плунжер движется вниз, а всасывания

давление в надплунжерном пространстве практически выравнивается с его значением в контуре низкого давления.

Компоненты топливной системы

Возврат топлива в полость низкого давления

Чтобы уравнять подачу топлива насосом с его расходом через форсунки, впускной клапан остается открытым определенное время после начала движения плунжера вверх. Избыточное топливо вытесняется при этом плунжером вновь в полость низкого давления.

Создаваемые при этом пульсации давления сглаживаются демпфером в корпусе насоса и дросселем в трубопроводе подвода топлива к нему.

При возврате топлива в полость низкого давления

— плунжер движется вверх, но

— из-за открытого впускного клапана давление в надплунжерном пространстве остается практически равным давлению на впуске в насос.

Ход нагнетания топлива

В расчетный момент хода плунжера вверх на регулятор давления подается кратковременный импульс тока, под действием которого толкатель отводится от впускного клапана. При этом преодолевается усилие пружины толкателя, а впускной клапан закрывается под действием его собственной пружины. Продолжающееся движение плунжера вверх сопровождается повышением давления в надплунжерной полости. Как только это давление превышает его величину в рампе форсунок, открывается нагнетательный клапан и начинается подача топлива в рампу.

При ходе нагнетания

— плунжер движется вверх и

— давление в надплунжерной полости повышается. Это давление начинает снижаться только при окончании хода плунжера.

Пружина впускного Толкатель клапана впускного клапана J Надплунжерное

изменяемый момент S334_042

Начало подачи топлива изменяется в соответствии с его расходом.

Этот датчик установлен на трубопроводе, через который топливо подводится к насосу высокого давления. Он служит для измерения давления топлива в контуре низкого давления. Его сигнал поступает в блок управления двигателем.

Датчик низкого давления G410

Компоненты топливной системы

Датчик низкого давления топлива (G410)

Использование сигнала датчика

По сигналу датчика регулируется давление топлива в контуре низкого давления.

У двигателей разных моделей это давление может находиться в пределах от 0,5 до 5 бар.

Последствия при отсутствии сигнала датчика

При выходе датчика из строя управление электронасосом осуществляется по неизменяемому сигналу ШИМ. При этом давление топлива в контуре низкого давления повышается против его обычных значений.

Использование сигнала датчика

По сигналу этого датчика блок управления двигателем изменяет давление топлива в рампе, действуя через регулятор на насосе высокого давления. У двигателей разных моделей это давление находится в пределах от 30 до 110 бар.

Последствия при отсутствии сигнала датчика

При выходе датчика давления из строя регулятор давления получает неизменяемый сигнал от блока управления двигателем.

Датчик высокого давления топлива (G247)

Читайте также:  Нормальное давление масла в хантере

Этот датчик входит в состав нижней части впускной системы. Он вворачивается в рампу форсунок, давление в которой измеряется с его помощью. Сигнал датчика поступает в блок управления двигателем.

Компоненты топливной системы

Форсунки высокого давления (N30-N33)

Форсунки высокого давления установлены на головке цилиндров. Через них топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры двигателя.

Форсунки должны обеспечивать хорошее распыление топлива в короткий промежуток времени и в нужный для данного процесса смесеобразования момент.

При послойном смесеобразовании топливо должно впрыскиваться преимущественно в зону свечи зажигания, а при работе двигателя на гомогенной стехиометрической или бедной смеси впрыскиваемое топливо должно распределяться возможно равномерно по всему объему камеры сгорания.

Уплотнительное кольцо круглого сечения со стороны рампы

Впрыск топлива начинается после подачи напряжения на обмотку возбуждения форсунки. Под действием создаваемого током магнитного поля втягивается якорь форсунки, поднимая ее иглу с седла. В результате производится впрыск топлива через форсунку.

При прекращении подачи напряжения на обмотку возбуждения магнитное поле исчезает, а игла форсунки возвращается на седло под действием пружины. Впрыск топлива при этом прекращается.

Последствия при выходе форсунки из строя

Неисправность форсунки определяется по пропускам воспламенения, при возникновении которых прекращается подача на нее управляющих сигналов.

После замены форсунки необходимо стереть в памяти прежние параметры согласования и провести согласование новой форсунки с блоком управления.

При этом необходимо следовать указаниям по проведению направленного поиска неисправностей.

Компоненты топливной системы

Предохранительный клапан вворачивается в рампу форсунок. Он защищает детали от чрезмерных давлений, которые могут возникать в результате теплового расширения топлива или при неисправностях в системе.

Этот механически действующий клапан открывается при давлении 120 бар. Проходящее через него топливо отводится через специальный трубопровод в контур низкого давления, из которого оно возвращается на впуск насоса высокого давления.

Короткий трубопровод для отвода сбрасываемого через клапан топлива заменил ранее применявшийся длинный трубопровод, по которому оно сливалось в бак.

Трубопровод подвода Переходник топлива к насосу с дросселем

Трубопровод сброса топлива

Переходник с дросселем

Переходник, установленный в месте соединения трубопровода для сброса избыточного топлива из рампы и трубопровода подвода топлива к насосу, оснащен дросселем с отверстием диаметром 1,5 мм.

Этот дроссель служит для сглаживания пульсаций давления, создаваемых при

— выталкивании топлива плунжером насоса в полость низкого давления или

— при перепуске избыточного топлива из рампы форсунок через предохранительный клапан.

Благодаря сглаживанию пульсаций давления в трубопроводе подвода топлива к насосу снижается шум, возникающий в зонах крепления этого трубопровода к кузову.

Тр уб °пр°в° д п° д в° да Топливный насос Штуцер низкого

т°п ли в а к насосу высокого давления давления

1. Для чего предназначен клапан в топливном фильтре?

| | а) Он поддерживает давление топлива в контуре низкого давления на уровне 5 бар.

| | б) Он открывается при давлении 6,8 бар, предотвращая разрушение деталей топливной системы.

| | в) Он закрывается при холодном или горячем пуске двигателя, обеспечивая повышение давления топлива до 6,5 бар.

2. Какую частоту имеют сигналы ШИМ (широтноимпульсной модуляции), вырабатываемые блоком управления двигателем и блоком управления топливным электронасосом?

| | а) Оба блока управления вырабатывают сигналы с одинаковой частотой 20 кГц.

| | б) Блок управления двигателем вырабатывает сигналы с частотой 20 Гц, а блок управления электронасосом — с частотой 20 кГц.

| | в) Блок управления двигателем вырабатывает сигналы с частотой 20 кГц, а блок управления -с частотой 20 Гц.

3. После замены каких компонентов топливной системы необходимо производить их согласование в режиме направленного поиска неисправностей?

| | а) Никакого согласования проводить не нужно.

| | б) Согласование необходимо произвести после замены блока управления двигателем или блока управления топливным насосом.

| | в) Согласование необходимо производить после замены каждого компонента топливной системы.

Источник

Adblock
detector