Топливная система (D5244T, D5244T2, D5244T3)

Применимость

Процесс сгорания

Общая информация

• Головка цилиндров имеет два отдельных впускных канала разной формы для каждого цилиндра. Передний канал является тангенциальным, а задний - спиральным
• Во время фазы впуска возникает значительное завихрение вокруг впускного клапана в спиральном канале. В сочетании с воздушным потоком из тангенциального канала это создает значительное завихрение вокруг центра цилиндра
• Во время фазы сжатия это завихрение увеличивается далее формой цилиндра и концентрируется в его камере сгорания. Это приводит к равномерному распределению воздуха в камере сгорания, что является необходимым условием для оптимального сгорания
• Топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Регулировка времени впрыска зависит от нагрузки и частоты вращения коленчатого вала.

Три фазы сгорания:

Сгорание смеси

• Некоторое количество топлива впрыскивается и образует однородную топливовоздушную смесь перед тем, как она загорается. Давление и температура резко увеличиваются, когда смесь загорается.

Диффузионное сгорание

• Сгорание продолжается, пока топливо впрыскивается и смешивается с воздухом.

Позднее сгорание

• Сгорание продолжается во время фазы расширения (после окончания впрыска). Это происходит при наличии углеводородов, связанных в частицах углерода, и других насыщенных топливом загрязняющих веществ, которые окисляются медленно.

Распределение топлива

Электрический топливный насос

Поставляет топливо на насос низкого давления:

• 80 секунд каждый раз, когда ключ зажигания поворачивается в положение II. Когда ключ поворачивается в положение III, насос работает, пока не запустится двигатель
• при высоких нагрузках.

Модуль управления двигателя посылает запрос о запуске насоса на центральный электронный модуль.Топливо переносится по эжекторному принципу из левой топливной полости в правую полость в зависимости от количества топлива в правой магистрали.

• Датчик уровня топлива в правой топливной магистрали посылает данные о количестве топлива на задний электрический модуль. Задний электрический модуль посылает по контроллерной локальной сети сигнал, который принимается центральным электронным модулем
• Центральный электронный модуль активирует реле топливного насоса, когда уровень в правой магистрали опускается ниже 13 литров, и отключает реле при 21 литре. Если сигнал количества топлива отсутствует, центральный электронный модуль активирует топливный насос, чтобы обеспечить необходимый уровень топлива
• В топливный насос встроены два клапана. Там есть обратный клапан, который выполняет функцию предотвращения затягивания топлива топливным насосом низкого давления через электрический топливный насос. В топливном насосе также имеется клапан ограничения давления, который ограничивает давление приблизительно до 300 кПа абсолютного давления в подающем трубопроводе на фильтр
• Рабочее давление топливного насоса равно приблизительно 200 кПа абсолютного давления.

Топливный фильтр

Топливный фильтр имеет нагревательный элемент и датчик температуры, который определяет температуру топлива.Реле, управляемое датчиком температуры и задним электрическим модулем (который получает сигнал "двигатель работает" от модуля управления двигателя через центральный электронный модуль), обеспечивает нагревательный элемент электропитанием.Нагревание начинается при температурах ниже -3° C и выключается при +5° C.

Насосы низкого и высокого давления

Топливный насос низкого давления извлекает топливо из бака и подает топливо в остальную часть насоса.Топливный насос высокого давления подает топливо в топливную магистраль под различным давлением.

Топливная магистраль

Подает топливо на форсунки под высоким давлением, между приблизительно 30-160 МПа.

Датчик давления топлива

Посылает данные о давлении топлива в топливной магистрали в модуль управления двигателя.

Обратный клапан

Обратный клапан открывается, если давление в топливной магистрали превышает 190 МПа.

Форсунки

Открываются последовательно и управляются модулем управления двигателя.

Обратный клапан

Для того, чтобы поддерживать определенное давление в возвратном трубопроводе от форсунок, на общем возвратном трубопроводе к топливному баку имеется обратный клапан.

Насосы низкого и высокого давления

Узел насоса приводится в движение непосредственно распределительным валом впускных клапанов. В узле насоса есть:

• топливный насос низкого давления
• топливный насос высокого давления
• клапан управления давлением топлива, который регулирует количество топлива на топливный насос высокого давления
• обводной клапан, который отводит лишнее топливо обратно на топливный насос низкого давления.

Топливный насос низкого давления является насосом шестеренчатого типа, и приводится в движение валом насоса.Насос высокого давления состоит из трех плунжеров, касающихся распределительного вала. Возвратно-поступательное движение насоса достигается путем приведения в движение распределительным валом эксцентрически расположенного держателя. Возвратная пружина обеспечивает то, чтобы плунжеры всегда были прижаты к распределительному валу.Клапан управления давлением топлива является клапаном электрогидравлического типа, и управляется модулем управления двигателя.Обводной клапан является механически-гидравлическим клапаном.

Функционирование

Топливный насос низкого давления засасывает топливо из бака.Затем топливный насос низкого давления повышает давление топлива.В открытом состоянии топливо подается на:

• впуск клапана управления давлением топлива
• плунжер обводного клапана.

В закрытом состоянии топливо подается на:

• канал смазки и охлаждения
• обратную сторону плунжера обводного клапана
• дополнительный воздушный клапан на стороне плунжера обводного клапана. Это давление выполняет роль уравновешивающего давления.

Клапан управления давлением топлива

Клапан управления давлением топлива регулирует количество топлива, подаваемого на насос высокого давления.Давление в топливной магистрали зависит от количества топлива, подаваемого на плунжеры в насосе высокого давления. Модуль управления двигателя рассчитывает ожидаемое давление и использует модулированный по длительности импульса сигнал, чтобы управлять потоком, проходящим через клапан управления давлением топлива.Давление в топливной магистрали изменяется приблизительно от 30 МПа на холостом ходу приблизительно до 160 МПа при полной нагрузке и частоте вращения коленчатого вала выше 2700 об/мин.

Обводной клапан

Когда топливному насосу высокого давления требуется всего лишь небольшое количество топлива, а частота вращения коленчатого вала высокая (например, во время торможения двигателем на спуске), лишнее подаваемое топливным насосом высокого давления топливо выводится. Для выполнения этого открывается обводной клапан. Лишнее топливо отводится обратно на впуск топливного насоса высокого давления.

Другие

Насос имеет автоматическую систему прокачки. Впускной канал топливного насоса высокого давления имеет внутренний перекрываемый канал в узле насоса, который отводит возвращаемое топливо в бак. При этом удаляется воздух, который мог остаться в топливе. Выпускное отверстие находится на верхней части узла насоса. Этим гарантируется то, что весь оставшийся воздух возвращается с топливом в бак.Топливо выводится из контура смазки и охлаждения через канал в общий возвратный трубопровод к баку.

Форсунки

Функционирование

Топливо подается под высоким давлением, и повышает давление как в верхней, так и в нижней камере.Когда клапан в верхней камере закрыт, давление в камерах одинаковое.АктивированиеФорсунки управляются последовательно модулем управления двигателя, в котором имеется выходной каскад.Чтобы обеспечить быстрый подъем топливной иглы в форсунке, на катушку подается ток с напряжением приблизительно 80 В и силой тока приблизительно 20 А во время фазы открывания.Клапан открывается, когда катушка активирована. Топливо в верхней камере возвращается через возвратный трубопровод и давление в верхней камере падает. Это приводит к тому, что более высокое давление в нижней камере воздействует на топливную иглу, которая поднимается, и топливо впрыскивается.Сила тока падает приблизительно до 12 А во время фазы открывания.ЗакрываниеКогда подача тока на катушку прекращается, клапан в верхней камере закрывается пружиной.Топливная игла закрывается, когда давление в верхней и нижней камерах выравнивается.Обратный клапан на возвратном трубопроводе форсунок выступает в роли демпфера вибрации для подвижных компонентов в верхней камере форсунки.Заливка и основной впрыскПри низких частотах вращения коленчатого вала и низких нагрузках форсунки могут быть активированы для выполнения заливки приблизительно1-3 % рассчитанного количества топлива. Затем происходит основной впрыск оставшегося количества топлива.Заливка выполняется при частоте вращения на холостом ходу и низких нагрузках до приблизительно 3400 об/мин.Преимуществом заливки является то, что загорается небольшое количество топлива. Этим предотвращается внезапное увеличение давления в цилиндрах и достигается более низкий уровень шума.Количество топлива рассчитывается при помощи ряда факторов. В них входят положение педали акселератора, температура охлаждающей жидкости двигателя, частота вращения коленчатого вала, высота над уровнем моря (т. е. давление воздуха) и ограничение количества дыма, основанное на выполненных модулем управления двигателя рассчетах.

Свечи предпускового подогрева

Свечи предпускового подогрева активируются в два этапа. Предварительный нагрев и последующий нагрев.

Предварительный нагрев

• Происходит, когда ключ зажигания находится в положении II. Зависит от времени и температуры охлаждающей жидкости. Указано в модуле снабжения водителя информацией
• Происходит в то время, когда активируется стартер. Зависит от времени. Не указано в модуле снабжения водителя информацией
• Происходит в то время, когда активируется стартер. Зависит от времени. Не указано в модуле снабжения водителя информацией.

Последующий нагрев

Происходит после запуска двигателя. Зависит от времени, температуры охлаждающей жидкости и частоты вращения коленчатого вала. Не указано в модуле снабжения водителя информацией.ПримерТемпература охлаждающей жидкости двигателя -6° C. После запуска двигатель работает на холостом ходу в течение 60 секунд. Автомобиль начинает движение и превышает установленную заранее частоту вращения коленчатого вала. Время нагрева (накала) будет:

Если частота вращения коленчатого вала опускается ниже этого параметра, предварительный нагрев возобновляется, пока не будет превышен определенный временной фактор.Реле, которое активирует предварительный нагрев, управляется модулем управления двигателя.

Очистка выбросов

Каталитические преобразователи

Двигатели D5244T/D5244T2 имеют два каталитических преобразователя:

• Передний каталитический преобразователь расположен непосредственно после турбонагнетателя. Это означает, что каталитический преобразователь быстро достигает правильной температуры после запуска
• Задний каталитический преобразователь расположен под полом. При использовании этого каталитического преобразователя и увеличении активной поверхности увеличивается способность уменьшать вредные выбросы.

Из-за того, что каталитические преобразователи расположены близко друг к другу, задний каталитический преобразователь также достигает рабочей температуры быстро.Эти каталитические преобразователи принадлежат к окислительному типу. Из-за того, что дизельный двигатель всегда работает с излишком воздуха, содержание углеводородов и окиси углерода понижается посредством окисления.Из-за того, что загрязняющие углеводороды в частицах углерода окисляются при прохождении сквозь каталитический преобразователь, понижается как масса, так и количество выбрасываемых частиц.Каталитические преобразователи имеют керамическое основание с покрытием из оксида алюминия, которое увеличивает площадь поверхности. Оксид алюминия в свою очередь импрегнирован тонким слоем благородного металла, выполняющего роль активного материала в каталитическом процессе.

Рециркуляция выхлопных газов

Для того, чтобы понизить выброс закиси азота (NOx), в двигателях имеется система рециркуляции выхлопных газов. Чтобы понизить температуру возвращаемых выхлопных газов, они пропускаются через охладитель, расположенный до впускного коллектора.Охлаждающая жидкость циркулирует вокруг труб, по которым проходят выхлопные газы. При определенных условиях температура выхлопных газов понижается приблизительно на 180° C максимум. Эта более низкая температура еще понижает содержание NOx.Когда выхлопные газы не огнеопасны, они имеют более низкую температуру, чем температура сгорания, и содержат большое количество конденсата, температура сгорания падает и выброс NOx понижается.Количество рециркулированных выхлопных газов управляется модулем управления двигателя, который использует сигнал для управления соленоидом клапана рециркуляции выхлопных газов.Количество рециркулированных выхлопных газов зависит от таких факторов, как температура охлаждающей жидкости двигателя, частота вращения коленчатого вала и нагрузка.