Датчик температуры топлива тнвд

Система впрыска топлива с электронно-управляемым ТНВД

Адаптивная система впрыска топлива с электронно-управляемым ТНВД применяется в наиболее современных дизельных двигателях для оперативноой смены режима работы в зависимости от ситуации и стиля езды водителя.

Система электронного контроля впрыска применяется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях. При установке на бензиновый двигатель система впрыска с электронно-управляемым ТНВД служит для экономии и более эффективного расходования топлива. В случае же с дизельным двигателем, помимо вышеперечисленных факторов, система позволяет добиться от мотора хорошей отдачи мощности на более высоких, чем это бывает у дизельных агрегатов, оборотах.

История создания систем впрыска с электронным ТНВД

Система электронного прогаммируемого контроля впрыска EPIC для дизельных двигтелей была разработа компанией Lucas в конце семидесятых годов. На данный момент EPIC и ее разновидности считается наиболее совершенной, так как позволяет добиться максимально эффективного сгорания дизельного топлива. EPIC и ее модификации устанавливается на дизельные двигатели Citroen, Mercedes-Benz, Peugeot, Ford, Toyota и ряд других.

Как правило, в случае применения электронно-управляемой системы впрыска на бензиновом двигателе, к аббревиатуре, служащей обозначением модификации двигателя, добавляется буква "Е". Та же самая литера в названии дизельного двигателя означает применение ТНВД с электронным управлением. К примеру, автомобилях Toyota могут быть оснащены двигателями 1HD-FTE, 2С-ТЕ, ЗС-ТЕ или 1KZ-TE.

Что такое ТНВД с электронным управлением

Ряд современных двигателей, как дизельных, так и бензиновых, оборудован распределенным впрыском топлива с электронным управлением. Система непосредственного впрыска бензиновых двигателей и всех без исключения дизельных двигателей построена на принципе предварительного аккумулирования определенного запаса топлива под высоким давлением. В дальнейшем это топливо топлива несколькими порциями впрыскивается, в большинстве случаев, непосредственно в цилиндр, на протяжении такта сжатия и рабочего хода.

Для создания давления в системах впрыска используется топливный насос высокого давления или ТНВД. В наиболее современных системах ТНВД, как и все другие компоненты системы впрыска, работает под управлением электроники для того, чтобы все параметры можно было контролировать с высокой точностью. Это позволяет добиться более высоких показателей мощности и рациональности расхода топлива по сравнению с двигателями, оснащенными системами на основе обычного ТНВД.

Электронно-управляемые насосы могут применяться как на дизелях с вихревой камерой, где происходит предварительное смешивание топлива с воздухом, то есть создание смеси, так и на двигателях с впрыском непосредственно в цилиндры. Различия в конструкции двигателей не играют особой роли - разница лишь в давлении топлива в рампе, созданием и поддержанием которого и занимается ТНВД. Если в вихрекамерных двигателях впрыск осуществляется под давлением 350 кгс/см2, то в двигателях с непосредственным впрыском давление доходит до 1000 кгс/см2.

Электронно-управляемые ТНВД разных поколений

Поколения насосов делятся по принципу примененного в них привода плунжера. Первое поколение (насосы типа Bosch VE) оснащены торцевым кулачковым приводом, а насосы второго поколения (роторные насосы Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS) - внутренним кулачковым приводом. Чем же была обоснована необходимость в смене поколений? Дело в том, что максимальное давление  в системе на основе насоса типа VЕ составляет всего 150 кгс/см2, и дальнейшее повышение ограничено конструкцией привода. Поэтому с появлением более совершенного внутреннего привода появились ТНВД второго поколения Lucas DPC и тому подобные.

Благодаря применению нового типа привода ТНВД с радиальным движением плунжеров способны создавать более высокого давления - до 1000 кгс/см2.

Регулировка параметров впрыска в системах с электронно-управляемым ТНВД

Если раньше механические ТНВД служили лишь для создания необходимого давления, то современные электронно-управляемые ТНВД вместе с исполнительными устройствами – так называемыми дозирующими муфтами, отвечают как за количество топлива, впрыскиваемого за один цикл, так и за изменение режима работы двигателя в разных дорожных условиях.

Современные электронные ТНВД называются насосами распределительного типа.

Электронный блок управления, отвечающий за работу ТНВД, получает сигналы от различных датчиков: температуры ОЖ и топлива, частоты вращения коленвала, датчика положения иглы форсунок, датчика скорости, положения педали акселератора и других. Все эти сигналы сопоставляются с заложенными в программе блока настройками, и на ТНВД подается сигнал, обеспечивающий подачу нужного количества топлива к форсункам и оптимальный УОВ (угол опережения впрыска) с учетом текущей нагрузки на двигатель.

Регулирование подачи топлива производится дозирующей муфтой. Муфта представляет собой игольчатый регулирующий клапан. Подъемом и опусканием иглы, а следовательно, мощностью потока проходящего через муфту топлива, ведает шаговый электромотор или электромагнит с поворотным сердечником. В зависимости от сигнала от блока управления он может открывать или закрывать клапан с высокой точностью. Сервомотор обладает высокой скоростью реагирования, что обеспечивает быстрое переключение режимов подачи топлива в зависимости от нагрузки на двигатель.

Угол опережения впрыска (параметр, схожий с углом опережения зажигания в бензиновых двигателях) регулируется аналогичным образом, при помощи электромагнитного клапана. Для разной нагрузки и скорости вращения коленвала оптимальным будет свое значение угла опережения. К примеру при работе на холостых в районе 800 об/мин угол должен быть 3°, при 1000 об/мин - 4° и так далее. По этой причине в электронных системах впрыска организовано динамичное изменение угла опережения впрыска в зависимости от нагрузки. Угол опережения впрыска необходимо уменьшать при снижении нагрузки на двигатель и увеличивать при возрастании.

Одна из форсунок снабжена датчиком подъема иглы. Сигнал от него передается в блок управления двигателем. Пиковый импульс от датчика служит ориентиром для управления углом опережения. Его значение сравнивается с данными так называемой «карты» (таблицы значений), содержащей данные по разным режимам работы двигателя, в зависимости от которых происходит выбор значения угла.

Топливный насос и форсунки Common Rail серии KD Toyota

2.2. ТНВД. Топливный насос Common Rail серии KD несколько отличается от ТНВД двигателя 1CD-FTV.

1 - трубка возврата топлива, 2 - к топливной рампе, 3 - от топливного фильтра, 4 - датчик температуры топлива, 5 - клапан SCV (э/м перепускной клапан).

1 - плунжер, 2 - нагнетательный клапан, 3 - кулачок, 4 - подкачивающий насос.

Здесь насос также двух-плунжерный, но уже однокамерный, а привод осуществляется более традиционным способом - при помощи центрального вращающегося кулачка.

1 - клапан SCV, 2 - плунжер, 3 - кулачок, 4 - к рампе. На такте всасывания топливо поступает в напорную камеру через клапан SCV и открывающийся впускной обратный клапан, на такте нагнетания плунжер создает давление в напорной камере, впускной обратный клапан закрывается, выпускной - открывается, и топливо поступает в рампу. Второй плунжер работает аналогичным образом, но в противофазе с первым.

Объем поступающего к плунжеру топлива регулируется при помощи SCV, благодаря чему блоку управления удается поддерживать требуемое давление в топливной рампе.

2.2. Форсунки. Форсунки двигателей KD аналогичны по конструкции и принципу действия форсункам 1CD-FTV. Стоит заметить, что даже такая процедура, как их замена, на двигателях Common Rail усложнилась значительно - каждая форсунка имеет свою точно выверенную подачу, указанную в маркировке как корректирующий код, поэтому после их установки требуется обязательно перепрограммировать ЭБУ двигателя.

1 - электромагнитный клапан, 2 - управляющая камера, 3 - плунжер, 4 - игла.

2.3. Система управления. Серия KD внесла разнообразие и в диагностические коды тойотовских двигателей:

49 (P0087) - Слишком низкое давление топлива в рампе

78 (P0088) - Слишком высокое давление топлива в рампе

78 (P0093) - Утечка в топливной магистрали высокого давления

49 (P0190,2,3) - Датчик давления в рампе

97 (P0200) - Цепь форсунок

78 (P0627) - Цепь управления топливным насосом

78 (P1229) - Топливная система

89 (P1601) - Корректирующий код форсунок (ПЗУ)

Расположение компонентов. 1 - форсунка, 2 - расходомер воздуха, 3 - свеча накаливания, 4 - привод управления геометрией турбины, 5 - датчик давления, 6 - датчик положения педали акселератора, 7 - датчик давления на впуске, 8 - клапан EGR, 9 - шаговый двигатель, 10 - ЭБУ двигателя, 11 - блок управления геометрией турбины, 12 - клапан SCV, 13 - регулятор давления, 14 - усилитель форсунок, 15 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 16 - датчик температуры воздуха на впуске, 17 - датчик положения распределительного вала. 18 - датчик температуры топлива, 19 - датчик давления в рампе, 20 - датчик положения коленчатого вала.

Схема системы управления двигателем. 1 - датчик положения педали акселератора, 2 - ЭБУ двигателя, 3 - датчик температуры топлива, 4 - управляющий клапан, 5 - ТНВД, 6 - топливная рампа, 7 - датчик давления в рампе, 8 - регулятор давления, 9 - блок управления форсунками (усилитель форсунок), 10 - реле блока управления форсунками, 11 - демпфер, 12 - датчик полностью открытого положения дроссельной заслонки, 13 - промежуточный охладитель наддувочного воздуха, 14 - привод дроссельной заслонки, 15 - датчик давления, 16 - датчик температуры воздуха на впуске, 17 - датчик атмосферной температуры, 18 - расходомер воздуха, 19 - воздушный фильтр, 20 - резонатор, 21 - датчик положения лопаток турбины, 22 - привод управления геометрией турбины, 23 - NO-катализатор, 24 - клапан управления разрежением, 25 - электропневмоклапан системы EGR, 26 - форсунка, 27 - клапан системы EGR, 28 - датчик положения клапана EGR, 29 - охладитель EGR, 30 - блок управления геометрией турбины, 31 - датчик положения распределительного вала, 32 - датчик положения коленчатого вала.

1.На насосе расположены пять электрических "устройств" (см. вакуумную схему 2L-TEnew).

2."1"-исполнительный механизм - электромагнитный перепускной клапан. амплитуда управляющих импульсов равна напряжению бортовой эл. цепи ( Solenoid Spill Valve ).

Судя по расположению, узел управления количеством подаваемого топлива.

3."2" - датчик положения и вращения. Регулярная структура импульсов, небольшая амплитуда, зависящая от частоты вращения двигателя, характерная sin-ная форма. Большой "пробел" - привязка к конкретному цилиндру (1-му?).

4."3" и "4"- электронные узлы (закреплены на корпусе насоса)называемые компенсирующий резистор ТНВД №2, корректирующий резистор ТНВД №1.

5."5"-устройство, управляющее давлением, изменяющим угол впрыска топлива (аналог таймера механических насосов, Timing Control Valve ), при нажатии на газ, т.е. при изменении положения дроссельной заслонки, длительность управляющего импульса увеличивается.

Регулирование угла опережения впрыска выполняется следующим образом: электромагнитный клапан по сигналам блока управления изменяет давление топлива в рабочей камере автомата опережения впрыска путем колебаний с высокой частотой запорного элемента электромагнитного клапана, определяемой электронным блоком управления. Тем самым изменяется угловое положение кольца с роликами относительно вала насоса, т.е. происходит изменение угла начала подачи топлива.

Оптимальное по расходу топлива при допустимых концентрациях токсичных компонентов в ОГ значение угла опережения впрыска рассчитывается на основании сигналов от различных датчиков, таких как частоты вращения коленчатого вала двигателя, положения педали акселератора, давления воздуха во впускном коллекторе (давления наддува).

6.При снятии разъема с "2" двигатель заглох, появился код неисправности "13". Согласно Diagnostic Codes от Wes Tech- RPM signal.

7.При снятии разъема с "1" заглох, но перед этим двигатель успел немного увеличить обороты ХХ.

8.При снятии "4" уменьшились обороты ХХ. Появился код "32" (Air Flow Meter Signal).

*1.На аналог. Mark II вместо 4.5 мс чуть меньше 2 мс.

2.При вращении датчика положения дроссельной заслонки навстречу движению заслонки - повышается ХХ и увеличивается начальное время до 6-8 мс.

Тестовый режим проверки

Примечание: система самодиагностики дает возможность более детальной проверки системы управления при замыкании клемм " TE 2" и " E 1" диагностического разъема . Данный режим тестовой проверки для специалистов и часть кодов неисправностей, приведенных в таблице появляются только в этом режиме проверки. Подробнее о считывании кодов неисправности Toyota см. на этой страничке

Идентификация кодов неисправностей (4Runner, Hilux, Hilux Surf)

Код / Место неисправности

12 Датчик положения коленвала (ВМТ)

13 Датчик частоты вращения

14 Управляющий клапан опережения впрыска

22 Сигнал датчика температуры охлаждающей жидкости

24 Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе

32 Корректирующие резисторы ТНВД

35 Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе