Топливная система уаз патриот дизель змз 51432 схема
Обновлено: 06.07.2024
Система подачи топлива аккумуляторного типа Common Rail CRS2.0 на дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 автомобилей УАЗ Патриот и УАЗ Пикап работает следующим образом. Топливо под действием разрежения, создаваемого встроенным в ТНВД шестеренчатым топливоподкачивающим насосом низкого давления, поступает из топливного бака через фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) в топливный насос высокого давления (ТНВД).
Система подачи топлива аккумуляторного типа Common Rail CRS2.0 на дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 автомобилей УАЗ Патриот и УАЗ Пикап, устройство.
Далее топливо подается под высоким давлением по топливопроводу в топливную рампу и затем к форсункам. С помощью которых осуществляется впрыск топлива в камеры сгорания двигателя. Избыточное топливо, а также попавший в систему воздух отводятся от форсунок и ТНВД по топливопроводам слива топлива в топливный бак. Максимальное давление впрыска топлива составляет 1450 бар.
Схема системы подачи топлива аккумуляторного типа Common Rail CRS2.0 относящейся к двигателю ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 автомобилей УАЗ Патриот и УАЗ Пикап.
Не следует полностью вырабатывать топливо из системы питания. Так как смазка трущихся деталей ТНВД осуществляется топливом и это неминуемо приведет к выходу ТНВД из строя.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) BOSCH CP1H системы подачи топлива Common Rail CRS2.0 на дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) BOSCH CP1H радиально-плунжерного типа. Со встроенным шестеренным топливоподкачивающим насосом. Нагнетание топлива осуществляется тремя плунжерами в одну полость высокого давления. Регулирование расхода топлива происходит посредством дозирующего электромагнитного клапана. По сигналу из блока управления двигателем.
Преимущество этого способа заключается в повышении энергетического КПД системы Common Rail CRS2.0. Благодаря этому снижаются затраты мощности на привод ТНВД, и уменьшается нагрев топлива.
Устройство топливного насоса высокого давления BOSCH типа СР1Н в системе подачи топлива Common Rail CRS2.0.
Основной функцией насоса является нагнетание топлива в топливную рампу под высоким давлением. Величина которого зависит от оборотов и нагрузки на двигатель. Максимальное давление 1450 бар.
ТНВД BOSCH СР1Н в сборе с кронштейном.
Привод ТНВД осуществляется совместно с водяным насосом и генератором поликлиновым ремнем 6РК1600 от шкива коленчатого вала. Натяжение ремня производится автоматически механизмом натяжения ремня. Частота вращения вала ТНВД не превышает 3360 мин-1. ТНВД смазывается и охлаждается проходящим через него топливом.
Три плунжера, радиально расположенные по окружности через 120°, сжимают топливо внутри ТНВД. Три рабочих хода каждого плунжера за один оборот вала ТНВД позволяют обеспечить незначительную и равномерную нагрузку на вал привода с эксцентриковыми кулачками. Крутящий момент, достигающий величины 25 Нм, составляет около 1/9 от амплитуды момента, необходимого для привода распределительного ТНВД VE.
Таким образом, система Common Rail CRS2.0 функционирует с меньшими затратами на привод. Необходимая для привода ТНВД мощность возрастает пропорционально частоте вращения вала насоса и давлению в аккумуляторе высокого давления.
Шестеренный насос.
Является механическим топливоподкачивающим насосом. Этот насос повышает давление поступающего из ФТОТ топлива до уровня, которое необходимо для обеспечения работы ТНВД на всех режимах работы двигателя. Шестеренный насос установлен непосредственно на ТНВД и приводится от приводного вала ТНВД.
Устройство шестеренного топливоподкачивающего насоса ТНВД BOSCH СР1Н.
В корпусе шестеренного насоса расположены две шестерни, вращающиеся в противоположных направлениях. Одна из этих шестерен соединена с ведущим валом ТНВД. При вращении шестерен находящееся в объемах между зубьями топливо транспортируется вдоль внутренних стенок насоса в направлении к полости нагнетания. Далее топливо направляется в корпус насоса высокого давления. Находящиеся в зацеплении зубья шестерен предотвращают возврат топлива в полость всасывания.
Дозирующий электромагнитный клапан.
Установлен и закреплен на корпусе ТНВД. При отсутствии подачи напряжения – находится в закрытом состоянии. Перекрывая подачу топлива в плунжерные секции ТНВД. Требуемую величину давления топлива в аккумуляторе, дозирующий клапан устанавливает путем изменения количества топлива поступающего к плунжерным парам. Излишки топлива отводятся по топливопроводу в топливный бак.
Если требуется снизить давление топлива в аккумуляторе, ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с малой шириной импульсов. Запорный орган клапана ограничивает подачу топлива к плунжерным парам ТНВД. В результате чего ТНВД подает топливо в аккумулятор с пониженным давлением. Подаваемое шестеренным насосом избыточное топливо направляется через сливную магистраль в бак.
Работа дозирующего клапана системы Common Rail CRS2.0 при снижении давления топлива подаваемого ТНВД BOSCH CP1H в топливный аккумулятор.
При необходимости повышения давления топлива подаваемого ТНВД в аккумулятор, ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с большой шириной импульсов. В результате проходное сечение под запорным органом клапана увеличивается. Обеспечивая поступление большего количества топлива от шестеренного насоса к плунжерным парам. При поступлении большего количества топлива насос создает соответственно большее давление.
Работа дозирующего клапана системы Common Rail CRS2.0 при повышении давления топлива, подаваемого ТНВД BOSCH CP1H в топливный аккумулятор.
Аккумулятор высокого давления (Rail) с датчиком давления топлива.
Аккумулятор высокого давления служит для накопления подаваемого под высоким давлением топлива. Затем оно впрыскивается в цилиндры двигателя. Благодаря достаточно большому объему аккумулятора сглаживаются колебания давления топлива. Возникающие из-за неравномерной подачи насоса высокого давления и в процессе впрыска.
Аккумулятор высокого давления представляет собою трубу, изготовленную из кованой стали. На ней расположены штуцеры подвода топлива от ТНВД и отвода топлива к форсункам. А также установлен датчик давления топлива. Топливо из ТНВД направляется через топливопровод высокого давления к впускному штуцеру аккумулятора. Из аккумулятора оно распределяется по выпускным штуцерам к отдельным форсункам. Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива. А регулируется дозирующим клапаном ТНВД.
Дизельные двигатели ЗМЗ-51432 выпускаются в комплектации с оборудованием (топливной аппаратурой, электрооборудованием и сцеплением), установленным и закрепленным на двигателе, за исключением фильтра тонкой очистки топлива, который на двигателе закреплен в транспортном положении, при установке двигателя в автомобиль УАЗ-Патриот фильтр должен быть установлен и закреплен на кузове автомобиля.
На двигателе устанавливаются транспортные скобы для его транспортировки до установки в автомобиль. В составе автомобилей двигатель доукомплектовывается деталями, узлами и агрегатами систем топливоподачи, охлаждения, воздухоподачи, нейтрализации и выпуска отработавших газов, размещаемыми на автомобиле.
Двигатели ЗМЗ-51432 предназначены для установки на автомобили УАЗ-Патриот с колесной формулой 4х4 и полной массой до 3 500 кг, эксплуатируемых при температурах окружающего воздуха от минус 45 С до плюс 40 С, относительной влажности воздуха до 75 % (при температуре плюс 15 С), запыленности воздуха до 1 г/м3, а также в районах, распложенных на высоте до 4 000 м над уровнем моря.
Детали и системы дизельного двигателя ЗМЗ-51432
В зависимости от конструктивных особенностей автомобилей комплектации двигателей имеют различия по конструкции некоторых наружных элементов и программному обеспечению, обеспечивающих адаптацию двигателя к конкретной модели автомобиля.
Рис. 5. Двигатель УАЗ-Патриот ЗМЗ-51432 (вид слева)
1 – блок цилиндров; 2 – крышка цепи; 3 – патрубок подвода охлаждающей жидкости в водяной насос (44 мм); 4 – шланг соединительный трубки отопителя с патрубком водяного насоса; 5 – опора вентилятора (М24х1,5 левая); 6 – насос ГУР; 7 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 8 – патрубок термостата (отвода нагретой охлаждающей жидкости из двигателя 38 мм); 9 – компрессор кондиционера; 10 – разъем электропровода компрессора кондиционера; 11 – шланг вентиляции; 12 – трубка рециркуляции отработавших газов; 13 – клапан рециркуляции отработавших газов; 14 – экран теплоизоляционный; 15 – головка цилиндров; 16 – турбокомпрессор; 17 – трубка отопителя; 18 – скоба подъема двигателя (транспортное положение); 19 – трубка указателя уровня масла; 20 – штифт установочный картера сцепления (коробки перемены передач); 21 – усилитель картера сцепления; 22 – пробка (К1/4) слива охлаждающей жидкости из блока цилиндров; 23 – точки крепления лотка подогревателя (М8); 24 – место указания обозначения комплектации и порядкового номера двигателя; 25 – патрубок впускной турбокомпрессора.
Рис. 6. Дизельный двигатель ЗМЗ-51432 (вид спереди)
1 – ролик натяжной ремня (автоматический, Æ65) привода водяного насоса, генератора и ТНВД; 2 – электромагнитный клапан управления расходом топлива; 3 – ролик опорный (55); 4 – шкив ТНВД (167,5); 5 – ремень привода водяного насоса, генератора и ТНВД (6РК 1600); 6 – шкив генератора (52,1); 7 – штуцер отбора вакуума из вакуумного насоса; 8 – скоба подъема двигателя; 9 – крышка клапанов; 10 – охладитель рециркулируемых газов (ОРГ); 11 – этикетка с обозначением комплектации, порядкового номера двигателя и IMA-кодов топливных форсунок; 12 – крышка маслозаливной горловины; 13 – шкив вентилятора (120,1); 14 – указатель уровня масла; 15 – датчик аварийного давления масла; 16 – ролики натяжения ремня привода вентилятора, компрессора кондиционера и насоса ГУР (55, эксцентриситет 6 мм); 17 – шкив компрессора кондиционера (121); 18 – ремень привода вентилятора, компрессора кондиционера и насоса ГУР (6РК1693); 19 – кронштейн компрессора кондиционера и насоса ГУР; 20 – шкив насоса ГУР (121); 21 – шкив водяного насоса (108,8); 22 – заглушка отверстия под штифт-фиксатор коленчатого вала; 23 – шланг слива масла с
турбокомпрессора; 24 – шкив коленчатого вала (120,3); 25 – картер масляный; 26 – болт стяжной коленчатого вала (М 20х1,5); 27 – датчик положения коленчатого вала; 28 – кронштейн ТНВД и генератора.
Рис. 7. Дизель УАЗ-Патриот ЗМЗ-51432 (вид справа)
1 – блок цилиндров; 2 – маховик; 3 – сцепление; 4 – стартер; 5 – патрубок отопителя; 6 – трубка отопителя; 7 – фильтр масляный; 8 – головка блока цилиндров; 9 – свеча накаливания; 10 – аккумулятор; 11 – топливопроводы высокого давления; 12 – топливопроводы отсечного топлива; 13 – жгут электропроводов системы управления двигателем; 14 – труба впускная; 15 – патрубок воздухоподающий; 16 – болт крепления генератора; 17 – генератор; 18 – топливный насос высокого давления; 19 – топливопровод подачи отфильтрованного топлива низкого давления к ТНВД; 20 – датчик указателя давления масла; 21 – датчик положения коленвала; 22 – ротор датчика положения коленчатого вала; 23 – жидкостно-масляный теплообменник (ЖМТ); 24 – шланги подвода-отвода охлаждающей жидкости к ЖМТ; 25 – картер масляный; 26 – пробка (К1/8) канала подвода масла к приводу масляного насоса; 27 - пробка слива масла из двигателя (S15, М14х1,5).
Рис. 8. Поперечный разрез двс ЗМЗ-51432
1 – вал коленчатый; 2 – валик привода масляного насоса; 3 – привод масляного насоса; 4 – клапан форсунки охлаждения поршня; 5 – масляный фильтр; 6 – жидкостно-масляный теплообменник; 7 – шестерни привода масляного насоса; 8 – труба впускная; 9 – гидроопора рычага привода клапана; 10 – клапан впускной; 11 – рычаг привода клапана; 12 – патрубок воздухоподающий; 13 – клапан выпускной; 14 – датчик фазы; 15 – электромагнитная форсунка; 16 – уплотнитель крышки клапанов; 17 – кольцо уплотнительное; 18 – шланг вентиляции; 19 - патрубок впускнойтурбокомпрессора; 20 – датчик аварийного давления масла; 21 – прокладка выпускного коллектора; 22 – коллектор выпускной; 23 –турбокомпрессор; 24 – трубка нагнетательная подвода масла к турбокомпрессору; 25 – пробка слива охлаждающей жидкости из блока цилиндров (К 1/4); 26 – шланг слива масла из турбокомпрессора; 27 – болт крышки коренного подшипника; 28 – жидкая прокладка масляного картера (Loctite5900); 29 – болт крышки шатунного подшипника; 30 – кронштейн крепления масляного насоса; 31 – патрубок маслоприемный; 32 – шестерни масляного насоса; 33 – корпус масляного насоса.
Рис. 9. Продольный разрез дизеля ЗМЗ-51432
1 – вал коленчатый; 2 – сальник коленчатого вала задний; 3 – маховик; 4 – диск сцепления ведомый; 5 – диск сцепления нажимной; 6 – шатун; 7 – палец поршневой; 8 – прокладка головки цилиндров; 9 – поршень; 10 – головка цилиндров; 11 – топливная форсунка; 12 – клапан рециркуляции отработавших газов; 13 – охладитель рециркулируемых газов; 14 – маслоотделитель; 15 – указатель уровня масла; 16 – блок крышек опор распредвалов; 17 – болт крепления головки цилиндров; 18 – фланец упорный распределительного вала; 19 – крышка маслозаливной горловины; 20 – вал распределительный; 21 – звездочка распределительного вала; 22 – втулка цанговая; 23 – прокладка крышки клапанов; 24 – ротор
вакуумного насоса; 25 – опора вентилятора; 26 – вал промежуточный; 27 – насос водяной; 28 – уплотнительное кольцо носка коленвала; 29 – сальник коленчатого вала передний; 30 – блок цилиндров; 31 – подшипник коленвала упорный; 32 – насос масляный; 33 – клапан редукционный масляного насоса; 34 – подшипник коленчатого вала коренной; 35 – успокоитель масла; 36 – подшипник коленвала шатунный.
Технические характеристики двигателя ЗМЗ-51432 УАЗ-Патриот и его систем
Тип двигателя - Дизельный, с непосредственным впрыском, и турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха
Число тактов - 4
Число цилиндров - 4
Расположение цилиндров - Вертикально в ряд
Порядок работы цилиндров - 1-3-4-2
Направление вращения коленчатого вала по ГОСТ 22836 - Правое
Диаметр цилиндра, мм - 87
Ход поршня, мм - 94
Рабочий объем двигателя, л - 2,235
Степень сжатия - 19,0
Максимальная мощность нетто при частоте вращения 3500 мин-1,кВт (л. с.) - 83,5 (114)
Номинальная мощность нетто при частоте вращения 3800 мин-1, кВт (л. с.) - 81 (110)
Максимальный крутящий момент нетто при частоте вращения 1800…2800 мин-1, Н·м (кг/см) - 270 (27,5)
Удельный расход топлива нетто, г/кВтч:
- минимальный 225 (165)
- при номинальной мощности - 260
Система питания ЗМЗ-51432 - Аккумуляторного типа с электронным управлением CRS2.0 BOSCH
Топливный насос высокого давления (ТНВД) - Радиально-плунжерного типа, СР1Н, 0 445 010 330, BOSCH
Ремень привода ТНВД и агрегатов - Поликлиновой, 6РК1600
Форсунки - Электрогидравлическая, CRI 2.14, 0 445 110 502, BOSCH
Топливная рампа - LWR2-16, 0 445 214 285, BOSCH
Фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) - с подогревателем, ручным подкачивающим насосом, датчиком температуры топлива и датчиком
наличия воды
Сменный фильтрующий элемент ФТОТ - 1 457 434 310
Система смазки ЗМЗ-51432 - Комбинированная многофункциональная: под давлением смазываются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала, подшипники распределительных и промежуточного валов, детали привода масляного насоса, опоры рычагов привода клапанов и натяжители цепей, подшипники турбокомпрессора, струями масла охлаждаются поршни. Остальные поверхности смазываются разбрызгиванием. На двигателе
предусмотрены места под соединения предпускового подогревателя к водяной рубашке блока и места крепления лотка подогревателя на масляном поддоне.
Масляный фильтр - с фильтрующим элементом перепускного клапана 2101С-1012005-НК-2
Жидкостно-масляный теплообменник - Встроенный в систему охлаждения и смазки, полнопоточный 5143.1013010-30 или 245-1017005-11
Масляный насос - Шестеренчатый, односекционный, расположен в масляном картере 514.1011010-30.
Система охлаждения - Жидкостная, закрытая, с принудительной циркуляцией и подачей охлаждающей жидкости в блок цилиндров. На двигателе предусмотрены места подсоединения предпускового подогревателя к водяной рубашке блока, вентилятора с вязкостной.
Насос системы охлаждения - Центробежный, приводимый от шкива коленчатого вала ремнем 6РК1600, 51432.1307010
Система наддува - Турбокомпрессором, приводимым отработавшими газами
Турбокомпрессор WGT- с клапаном перепуска ОГ минуя турбину.
Система рециркуляции ОГ - С пневмоэлектрическим управлением.
Охладитель рециркулируемых газов - Кожухо-трубный теплообменник, 51432.1213100
Клапан рециркуляции - Пневматический, 51432.1213008
Дроссельная заслонка - С электроприводом, 51432.1148090
Сцепление - Сухое, однодисковое, с диафрагменной нажимной пружиной
Нажимной диск - 4064.1601090-03 или 4064.1601090-04
Ведомый диск с демпфером холостого хода - 514.1601130 (LUK 324021511)
Система вентиляции - Закрытая, принудительная
Воздушный фильтр - С сухим фильтрующим элементом, производительностью 500 м 3 /ч
Вакуумный насос - Однолопастного типа, расположен на передней крышке головки цилиндров, с минимальным разрежением при оборотах коленчатого вала 850 мин-1 - 0,8 бар.
Время достижения разрежения 0,6 и 0,8 бар из объема 5,5 л не более 8 и 20 с соответственно.
Электрооборудование - Постоянного тока, номинальное напряжение 12 В, система однопроводная, отрицательные выводы источников и потребителей электрической энергии соединены с корпусом двигателя
Свечи накаливания - Штифтовые, металлические, 0 250 202 045, BOSCH
Система управления двигателем - Электронный блок управления микропроцессорный, EDC16C39-6.H1, 0 281 018 675, BOSCH
Датчик температуры охлаждающей жидкости - Терморизистивный, 40904.3828000 TF-W,
Датчик синхронизации - Индукционного типа, 40904.3847010, DG -6 -К
Датчик массового расхода воздуха - Термоанемометрический, пленочный с интегрированным терморезистивным датчиком температуры воздуха, HFM-7, 0 281 006 291, BOSCH
Модуль педали акселератора - Потенциометрического типа, АРМ 1.2, 0 280 755 115
Реле подогрева топлива - Электромагнитного типа
Клапан управления системой рециркуляции отработавших газов – модулятор - Электромагнитный, 31631-1223010ДС
Топливо под действием разрежения, создаваемого встроенным в ТНВД шестеренчатым топливоподкачивающим насосом низкого давления 10, поступает из топливного бака через фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) (рис. 52) в топливный насос высокого давления (ТНВД) 1.
Рис. 52. Схема системы топливоподачи Common Rail, относящейся к двигателю ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот
1 – топливный насос высокого давления; 2 – сменный фильтр тонкой очистки топлива; 3 – аккумулятор; 4 – топливные форсунки; 5 – топливопроводы высокого давления; 6 – датчик давления топлива; 7 – топливопроводы отсечного топлива; 8 – прижим топливной форсунки; 9 – винт крепления топливной форсунки (М6х50); 10 – топливоподкачивающий шестеренчатый насос; 11 – ручной топливоподкачивающий насос; 12 – пробка для выпуска воздуха; 13 – разъем электроподогревателя; 14 – уплотнитель распылителя форсунки; 15 – штуцер подвода топлива из топливного бака; 16 – электромагнитный клапан регулирования давления топлива; 17 – электромагнитный клапан; 18 – датчик температуры топлива; 19 – датчик уровня воды; 20 – держатель топливопровода; 21 – штуцер слива воды.
Далее топливо подается под высоким давлением по топливопроводу в топливную рампу 3 и, затем, к форсункам 4, с помощью которых осуществляется впрыск топлива в камеры сгорания двигателя. Избыточное топливо, а также попавший в систему воздух отводятся от форсунок и
ТНВД по топливопроводам слива топлива 7 в топливный бак. Максимальное давление впрыска топлива составляет 1450 бар.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) BOSCH CP1H дизеля ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот (рис. 53) радиально-плунжерного типа со встроенным шестеренным топливоподкачивающим насосом 8. Нагнетание топлива осуществляется тремя плунжерами в одну полость высокого давления.
Регулирование расхода топлива происходит посредством дозирующего электромагнитного клапана 6 по сигналу из блока управления двигателем. Преимущество этого способа заключается в повышении энергетического к.п.д. системы. Благодаря этому снижаются затраты мощности на привод ТНВД, и уменьшается нагрев топлива.
Рис. 53. Топливный насос высокого давления BOSCH типа СР1Н двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот
1 – вал привода насоса; 2 – штуцер подвода топлива; 3 – штуцер отвода топлива в линию слива; 4 – штуцер топливопровода высокого давления; 5 – фланец крепления ТНВД; 6 – дозирующий электромагнитный клапан; 7 – перепускной клапан; 8 – подкачивающий насос; 9 – плунжерная секция насоса.
Основной функцией насоса является нагнетание топлива в топливную рампу под высоким давлением, величина которого зависит от оборотов и нагрузки на двигатель (максимальное давление 1450 бар).
Рис. 54. ТНВД BOSCH СР1Н ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот в сборе с кронштейном
1 – кронштейн топливного насоса и генератора; 2 – штуцер подвода топлива; 3 – топливопровод слива топлива из топливного насоса в топливный бак; 4 – штуцер топливопровода высокого давления; 5 – кронштейн генератора; 6 – электромагнитный клапан регулирования давления топлива; 7 – перепускной клапан; 8 – подкачивающий насос; 9 – плунжерная секция; 10 – болт крепления насоса; 11 – втулка; 12 – скоба подъема двигателя; 13 – шкив.
Для удобства монтаж и демонтаж ТНВД рекомендуется выполнять совместно с кронштейном 1 (рис. 54), предварительно демонтировав с двигателя датчик указателя давления масла (в случае его наличия в комплектации двигателя). Привод насоса осуществляется совместно с водяным насосом и генератором поликлиновым ремнем 6РК1600 от шкива коленчатого вала.
Натяжение ремня производится автоматически механизмом натяжения ремня (рис. 40, 43). Частота вращения вала ТНВД не превышает 3360 мин-1. Топливный насос высокого давления смазывается и охлаждается проходящим через него топливом. Три плунжера, радиально расположенные по окружности через 120°, сжимают топливо внутри насоса.
Три рабочих хода каждого плунжера за один оборот вала топливонасоса позволяют обеспечить незначительную и равномерную нагрузку на вал привода с эксцентриковыми кулачками. Крутящий момент, достигающий величины 25 Нм, составляет около 1/9 от амплитуды момента, необходимого для привода распределительного ТНВД VE Bosch.
Таким образом, система Common Rail функционирует с меньшими затратами на привод. Необходимая для привода ТНВД мощность возрастает пропорционально частоте вращения вала насоса и давлению в аккумуляторе высокого давления.
Шестеренный насос 8 (рис.53) является механическим топливоподкачивающим насосом. Этот насос повышает давление поступающего из ФТОТ топлива до уровня, которое необходимо для обеспечения работы ТНВД ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот на всех режимах работы двигателя. Шестеренный насос установлен непосредственно на насос и приводится от приводного его вала 1 (рис.53).
В корпусе шестеренного насоса расположены две шестерни, вращающиеся в противоположных направлениях. Одна из этих шестерен соединена с ведущим валом ТНВД 1 (рис.53). При вращении шестерен находящееся в объемах между зубьями топливо транспортируется вдоль внутренних стенок насоса в направлении к полости нагнетания (рис.56 и рис.57).
Далее топливо направляется в корпус насоса высокого давления. Находящиеся в зацеплении зубья шестерен предотвращают возврат топлива в полость всасывания. Дозирующий электромагнийный клапан 6 (рис. 53) установлен и закреплен на корпусе насоса. При отсутствии подачи напряжения – находится в закрытом состоянии, перекрывая подачу топлива в плунжерные секции топливонасоса.
Требуемую величину давления топлива в аккумуляторе 3 (рис.52) дозирующий клапан устанавливает путем изменения количества топлива поступающего к плунжерным парам. Излишки топлива отводятся по топливопроводу 7 (рис.52) в топливный бак. Если требуется снизить давление топлива в аккумуляторе, ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с малой шириной импульсов.
Запорный орган клапана ограничивает подачу топлива к плунжерным парам ТНВД Bosch, в результате чего он подает топливо в аккумулятор с пониженным давлением. Подаваемое шестеренным насосом избыточное топливо направляется через сливную магистраль в бак.
При необходимости повышения давления топлива подаваемого ТНВД в аккумулятор ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с большой шириной импульсов. В результате проходное сеченье под запорным органом клапана увеличивается, обеспечивая поступление большего количества топлива от шестеренного насоса к плунжерным парам. При поступлении большего количества топлива насос создает соответственно большее давление.
Аккумулятор высокого давления (Common Rail) 1 (рис. 58) , с датчиком давления топлива 2, служит для аккумулирования топлива и распределения его по форсункам.
Рис. 58. Аккумулятор высокого давления (Common Rail)
1 – копрус; 2 – датчик давления топлива; 3 – штуцеры топливопроводов высокого давления к форсункам; 4 – штуцер топливопровода высокого давления от ТНВД.
Аккумулятор высокого давления двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот служит для накопления подаваемого под высоким давлением топлива, которое впрыскивается затем в цилиндры двс. Благодаря достаточно большому объему аккумулятора сглаживаются колебания давления топлива, возникающие из-за неравномерной подачи насоса высокого давления и в процессе впрыска.
Аккумулятор 1 высокого давления представляет собою трубу, изготовленную из кованой стали (рис. 58) на которой расположены штуцеры (3 и 4) подвода топлива от насоса и отвода топлива к форсункам, а также установлен датчик 2 давления топлива.
Топливо из ТНВД направляется через топливопровод высокого давления к впускному штуцеру 4 аккумулятора. Из аккумулятора оно распределяется по выпускным штуцерам 3 к отдельным форсункам. Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива 2 и регулируется дозирующим клапаном топливонасоса.
Электрогидравлическая топливная форсунка CRI2.14
Топливная форсунка двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот (рис. 59) электрогидравлическая, закрытая, с быстродействующим электромагнитным клапаном 3. Впрыск топлива происходит при подаче напряжения из блока управления двигателем на электромагнитный клапан 3.
Рис. 59. Форсунка подачи топлива
1 – распылитель; 2 – корпус форсунки; 3 – электромагнитный клапан; 4 – штуцер отвода топлива в линию слива; 5 – штуцер топливопровода высокого давления, 6 – семизначный буквенно-цифровой IMA-код (8IHK8A2) топливной форсунки для записи в ЭБУ; 7 – штрих код для автоматизированной записи IMA-кода топливной форсунки в ЭБУ.
В зависимости от режима работы двигателя топливная форсунка осуществляет впрыск топлива по закону, заложенному в ПО ЭБУ. Под законом подачи топлива подразумевается количество фаз впрыска за цикл и распределение массовой доли впрыска по фазам.
Топливная форсунка ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот состоит из следующих функциональных блоков:
- бесштифтовой распылитель;
- гидравлическая сервосистема;
- электромагнитный клапан.
Топливо подается по магистрали 4 высокого давления (рис. 61) через подводящий канал 10 к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 подачи топлива – в камеру 5 управляющего клапана. Через дроссельное отверстие 6 отвода топлива, которое может открываться электромагнитным клапаном 3, камера соединяется с магистралью 1 обратного слива топлива.
При закрытом дроссельном отверстии 6 (рис. 61) гидравлическая сила, действующая сверху на поршень 9 управлящего клапана, превышает силу давления топлива снизу на конус иглы распылителя 11. Вследствие этого игла прижимается к седлу распылителя и плотно закрывает отверстия распылителя. В результате топливо не попадает в камеру сгорания.
Рис. 61. Устройство электрогидравлической форсунки ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот
а – форсунка закрыта (состояние покоя); б – форсунка открыта (впрыскивание), 1 – магистраль обратного слива топлива; 2 – штекер электрического подключения; 3 – электромагнитный клапан; 4 – магистраль высокого давления; 5 – шарик клапана; 6 – дроссельное отверстие отвода топлива; 7 – дроссельное отверстие подачи топлива; 8 – камера управляющего клапана; 9 – поршень управляющего клапана; 10 – канал подвода топлива к распылителю; 11 – игла распылителя.
При срабатывании электромагнитного клапана якорь электромагнита сдвигается вверх (рис. 61б), открывая дроссельное отверстие 6 (рис. 61б). Соответственно снижаются как давление в камере управляющего клапана, так и гидравлическая сила, действующая на поршень управляющего клапана.
Под действием давления топлива на конус игла распылителя отходит от седла, так что топливо через отверстия распылителя попадает в камеру сгорания цилиндра.
Такое непрямое управление иглой применяют по той причине, что непосредственного усилия электромагнитного клапана недостаточно для быстрого подъема иглы распылителя. Управляющая подача – это дополнительное количество топлива, предназначенного для подъема иглы, которое после использования отводится в магистраль обратного слива топлива.
Замена форсунки ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот
Каждая форсунка имеет отклонения по производительности от расчетной величины. Изготовителем на каждой форсунке наносится 7-ми значный буквенно-цифровой IMA-код (см. рис.59, поз.6) для компенсации количества впрыскиваемого топлива. При сборке IMA-код каждой форсунки программируется в ЭБУ.
При замене топливных форсунок или ЭБУ необходимо ввести в ЭБУ соответствующие IMA-коды. Новые коды необходимо вводить при помощи диагностического сканер-тестера. В головке блока цилиндров форсунка ориентируется и фиксируется с помощью прижима 1 и винта 3 (рис. 62).
Рис. 62. Прижим форсунки ЗМЗ-51432 в сборе
1 – прижим 51432.1112013; 2 – шайба опорная 51432.1112016; 3 – винт 40904.1148246.
В случае затруднительного демонтажа топливной форсунки из головки цилиндров необходимо использовать специальный съемник.
Фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) (рис. 63) имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунок. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунок являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм.
Важной функцией фильтра является также задержание и отделение воды, содержащейся в топливе. Задержанная фильтром вода собирается в камере сепарации воды сменного фильтрующего элемента, откуда должна удаляться в течение 1-го часа после загорания соответствующего индикатора на панели приборов.
Для этого необходимо отвернуть на несколько оборотов датчик уровня воды. ФТОТ оснащен проточным подогревателем 3, который включается в зависимости от показаний датчика температуры топлива, по сигналу, подаваемому на реле подогревателя из блока управления двигателем. Температура включения подогревателя плюс 5°С и ниже.
Рис. 63. Фильтр тонкой очистки топлива ЗМЗ-51432
1 – датчик уровня воды; 2 – сменный фильтрующий элемент; 3 – подогреватель; 4 – штуцер подвода топлива от баков; 5 – ручной подкачивающий насос; 6 – шланг отвода очищенного топлива к ТНВД; 7 – разъем подогревателя; 8 – датчик температуры топлива; 9 – крышка фильтра с фланцем крепления; 10 – пробка для выпуска воздуха
Топливопроводы низкого давления служат для подвода отфильтрованного топлива от ФТОТ к ТНВД и слива отсечного топлива с топливных форсунок и насоса в топливный бак.
Топливопроводы изготавливаются из рукава OD14,29xID7,94 SAE30R9 следующих размерностей:
От ФТОТ к ТНВД: L = 700 ± 5 мм - для автомобилей семейства УАЗ Патриот; L = 460 ± 5 мм - для автомобилей УАЗ Хантер.
От ТНВД к тройнику соединяющему шланги отсечного топлива: L = 150 ± 5 мм - для всей моделей автомобилей УАЗ.
Тройник (рис. 65) служит для объединения потоков отсечного топлива из насоса и топливных форсунок и направления их в топливный бак. Тройник изготовлен из Армамида ПА СВ 30-2Т.
Рис. 65. Внешний вид и место установки тройника для слива отсечного топлива из топливного насоса и форсунок в топливный бак
1 – тройник; 2 – топливопровод отсечного топлива с топливных форсунок; 3 – топливопровод слива топлива с насоса; 4 – топливопровод подачи отсечного топлива в топливный бак; 5 – топливопровод подачи топлива из топливного бака к ФТОТ.
Топливопровод отсечного топлива с топливных форсунок (рис. 66) служит для отвода топлива от топливных форсунок во время их работы в топливный бак.
Топливопровод BOSCH и состоит из 5 резиновых соединительных шлангов, 4 штуцеров закрепляемых в гнезде электромагнитного клапана топливной форсунки, и обратного клапана, сохраняющего избыточное давление топлива в топливопроводе и предотвращающего завоздушивание топливной системы при остановке двигателя и обесточивании электромагнитных клапанов топливных форсунок.
Рис. 66. Внешний вид топливопровода отсечного топлива
Рис. 67.Устройство штуцера топливопровода отсечного топлива в сборе с топливной форсункой
Порядок операций по демонтажу штуцера топливопровода отсечного топлива из гнезда топливной форсунки ЗМЗ-51432:
- Пред демонтажем штуцера необходимо очистить топливную форсунку от грязи.
- Надавить жалом отвертки на П-образную фиксирующую скобу до упора в штуцер топливной форсунки.
- Пальцами или специальным захватом потянуть штуцер вверх. Процесс демонтажа штуцеров отсечного топлива на других форсунках выполняется аналогично.
- Удерживая скобу отверткой, извлекаем штуцер из гнезда топливной форсунки.
- Возвращаем П-образную скобу в исходное состояние.
Порядок операций по установке штуцера топливопровода отсечного топлива в гнездо топливной форсунки ЗМЗ-51432:
- Надавить жалом отвертки на П-образную фиксирующую скобу до упора в штуцер топливной форсунки.
- Удерживая скобу отверткой, вставляем в гнездо топливной форсунки штуцер.
- Плавно возвращаем П-образную скобу в исходное состояние. Процесс монтажа штуцеров отсечного топлива на других форсунках выполняется аналогично. После выполнения монтажных работ убедиться, что штуцера отсечного топлива на всех форсунках надежно зафиксированы.
В системе Common Rail топливо под действием разрежения, создаваемого встроенным в топливный насос высокого давления (ТНВД) топливоподкачивающим насосом низкого давления, поступает из топливного бака к фильтру тонкой очистки топлива (ФТОТ). Очищенное топливо из ФТОТ поступает в топливный насос высокого давления.
Далее топливо подается под высоким давлением по топливопроводу в топливную рампу и затем к форсункам, с помощью которых осуществляется впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Избыточное топливо, а также попавший в систему воздух отводятся от форсунок и ТНВД по топливопроводам слива топлива в бак. Максимальное давление впрыска топлива составляет 1450 бар.
Не следует полностью вырабатывать топливо из системы питания, так как смазка трущихся деталей ТНВД осуществляется топливом и это неминуемо приведет к выходу ТНВД из строя.
Система подачи топлива типа Common Rail CRS 2.0 двигателя ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 Уаз.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) CP1H BOSCH 0 445 010 330.
Радиально-плунжерного типа со встроенным топливоподкачивающим насосом. Нагнетание топлива осуществляется тремя плунжерами в одну полость высокого давления. Регулирование расхода топлива происходит посредством электромагнитного клапана по сигналу из блока управления двигателем.
Основной функцией насоса в системе Common Rail является нагнетание топлива в топливную рампу под высоким давлением, величина которого зависит от оборотов и нагрузки на двигатель, максимальное давление 1450 бар. Привод ТНВД осуществляется поликлиновым ремнем привода агрегатов от шкива коленчатого вала. Натяжение ремня производится автоматически механизмом натяжения ремня.
ТНВД установлен на специальном кронштейне и закреплен при помощи трех болтов М8 (874015-П29) с фланцем и шестигранной головкой с размером под ключ S=10 мм. Для удобства монтаж и демонтаж ТНВД рекомендуется выполнять совместно с кронштейном, предварительно демонтировав датчик указателя давления масла.
Топливная рампа (аккумулятор топлива) с датчиком давления топлива LWR2-16 BOSCH 0 445 214 285.
В системе Common Rail служит для аккумулирования топлива и распределения его по форсункам.
Топливная форсунка CRI 2.14 BOSCH 0 445 110 502.
Электрогидравлическая, закрытая, с быстродействующим электромагнитным клапаном. Впрыск топлива происходит при подаче напряжения из блока управления двигателем на электромагнитный клапан. В зависимости от режима работы двигателя топливная форсунка осуществляет впрыск топлива от одного до трех раз за цикл.
В головке блока цилиндров форсунка фиксируется с помощью прижима и винта. При демонтаже форсунки или прижима, винт крепления обязательно должен быть заменен на новый.
Фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) BOSCH 0 450 126 273.
Имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунок. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунок являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3-5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и отделение воды, содержащейся в топливе.
Задержанная фильтром вода собирается в камере сепарации воды сменного фильтрующего элемента BOSCH 1 457 434 310, откуда должна удаляться в течение одного часа после загорания соответствующего индикатора на панели приборов, путем частичного отворачивания датчика уровня воды. Попадание влаги во внутреннее пространство ТНВД и форсунок может привести к выводу их из строя по причине образования коррозии и износа прецизионных деталей.
ФТОТ оснащен подогревателем, который включается в зависимости от показаний датчика температуры топлива, по сигналу, подаваемому на реле подогревателя из блока управления двигателем. Температура включения/выключения подогревателя +5 градусов.
Топливопроводы низкого давления.
Служат для подвода отфильтрованного топлива от ФТОТ к ТНВД и слива отсечного топлива с топливных форсунок и ТНВД в топливный бак. Топливопроводы изготавливаются из рукава OD14,29xID7,94 SAE 30R9 следующих размерностей :
От ФТОТ к ТНВД :
— Длина 700+-5 мм, для автомобилей семейства УАЗ Патриот.
— Длина 460+-5 мм, для автомобилей УАЗ Хантер.
От ТНВД к тройнику соединяющему шланги отсечного топлива :
— Длина 150+-5 мм, для всей моделей автомобилей УАЗ.
Тройник.
Служит для подачи отсечного топлива из ТНВД и топливных форсунок в топливный бак. Тройник изготовлен из Армамида ПА СВ 30-2Т.
Топливопровод отсечного топлива с топливных форсунок.
Служит для отвода топлива от топливных форсунок во время их работы в топливный бак. Топливопровод поставляется в сборе и состоит из : пяти резиновых соединительных шлангов, четырех штуцеров закрепляемых в гнезде электромагнитного клапана топливной форсунки, обратного клапана сохраняющего избыточное давление топлива в топливной рампе и предотвращающего завоздушивание топливной системы при остановке двигателя и обесточивании электромагнитных клапанов топливных форсунок.
Главным преимуществом аккумуляторной системы впрыска топлива Common Rail является широкий диапазон изменений давления топлива и момента начала впрыскивания. Все это реализуется путем разделения процессов создания давления и обеспечения впрыскивания.
Эта система позволяет обеспечить более широкие, в отличие от вариантов с механическим управлением ТНВД, требования по впрыску топлива, а именно : повышенное давление впрыскивания до 1450 бар, гибкое управление моментом начала впрыскивания, обеспечение предварительного и дополнительного впрыскивания, регулирование давления впрыскивания в пределах 230-1450 бар в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.
Применение системы Common Rail в дизельном двигателе ЗМЗ-51432 CRS Евро-4 позволило повысить его удельную мощность, снизить расход топлива, а также уменьшить уровень шума и эмиссии отработавших газов.
Система Common Rail дизельного двигателя ЗМЗ-51432 CRS Евро-4.
Система Common Rail примененная на дизельном двигателе ЗМЗ-51432 состоит из : контура низкого давления, а также агрегатов подачи топлива; контура высокого давления, включая ТНВД, топливный аккумулятор высокого давления, электромагнитные форсунки и топливопроводы высокого давления; системы электронного регулирования работы дизеля, датчиков и исполнительных механизмов.
Важнейшим элементом аккумуляторной системы впрыска, является топливная форсунка с быстродействующим электромагнитным клапаном. Он открывает и закрывает распылитель, регулируя процессы впрыска топлива в каждом цилиндре. Все форсунки подсоединены к топливному аккумулятору высокого давления.
Принцип действия аккумуляторной системы впрыска топлива Common Rail.
Действие аккумуляторной системы впрыска топлива Common Rail основано на том, что процессы создания высокого давления и обеспечения впрыскивания разделены. Система электронного регулирования работы дизеля раздельно управляет работой всех узлов.
Создание высокого давления.
Работающий топливный насос высокого давления (ТНВД) с тремя плунжерами обеспечивает постоянную величину давления в топливном аккумуляторе, оптимальную для заданного режима работы двигателя и его нагрузки независимо от частоты вращения коленчатого вала и расхода топлива.
Трех плунжерный ТНВД в данной системе за счет программного управления всегда работает в режиме, с минимально возможными пиковыми нагрузками в отличие от традиционных систем впрыска. Привод не требует синхронизации с частотой вращения коленчатого вала, что позволяет совместить его с приводом других агрегатов.
Регулирование давления топливоподачи происходит с помощью клапана регулирования давления установленного на ТНВД. В аккумулятор подается топливо под давлением и в объеме, оптимальными для работы двигателя на заданном режиме, без переизбытка, что обеспечивает высокие экологические и экономические показатели.
Впрыск топлива в системе Common Rail.
Топливо из аккумулятора по топливопроводам высокого давления поступает к электромагнитным форсункам, которые впрыскивают его в камеры сгорания. Каждая форсунка состоит из распылителя и быстродействующего электромагнитного клапана, который управляет распылителем через механический привод. Электромагнитные клапаны приводятся в действие сигналами от блока управления работой двигателя.
Количество впрыскиваемого топлива при постоянном давлении в топливном аккумуляторе пропорционально времени включения электромагнитного клапана и не зависит при этом от частоты вращения коленчатого вала двигателя или частоты вращения вала ТНВД.
Управление и регулирование в системе Common Rail.
Электронный блок управления работой двигателя учитывает с помощью датчиков положение педали газа и конкретные параметры эксплуатации автомобиля. К ним относятся среди прочих :
— угол поворота распределительного вала;
— частота вращения коленчатого вала;
— давление в топливном аккумуляторе;
— температуры воздуха на впуске, топлива и охлаждающей жидкости;
— расход воздуха;
— скорость движения автомобиля.
Блок управления обрабатывает входящие сигналы и за короткое время генерирует сигналы управления для ТНВД, электромагнитный форсунок и других исполнительных механизмов, таких, как клапан рециркуляции отработавших газов и дроссельная заслонка с электроприводом.
Контур высокого давления системы Common Rail делится на три части: создания давления, его аккумулирования, дозировки топлива. Топливный насос высокого давления снабжен клапаном регулирования давления . С помощью ТНВД высокое давление аккумулируется в аккумуляторе давления, оснащенном датчиком давления. Электромагнитные форсунки служат для своевременной подачи топлива в нужном количестве. Топливопроводы высокого давления связывают все эти части друг с другом.
Читайте также: