Система питания бензиновых двигателей Киа Спортейдж
Все рассматриваемые в настоящем Руководстве модели оборудованы электронной системой распределенного впрыска топлива (SFI). За счет использования в системе управления новейших технологических решений SFI обеспечивает оптимизацию компоновки воздушно-топливной смеси при любых условиях эксплуатации двигателя.
Топливо в системе питания находится под постоянным давлением и через инжекторы впрыскивается во впускные порты каждого из цилиндров двигателя. Дозировка подачи топлива осуществляется путем управления временем открывания электромагнитных клапанов инжекторов в соответствии с количеством нагнетаемого в двигатель воздуха, определяемым конкретными условиями функционирования. Продолжительность открывания инжекторов определяется параметрами формируемых модулем управления (ECM) электрических импульсов, что позволяет осуществлять весьма точную дозировку компонентов горючей смеси.
ECM определяет требуемую продолжительность времени открывания инжекторов на основании анализа непрерывно поступающих от информационных датчиков данных о количестве всасываемого в двигатель воздуха — термоанемометрический датчик измерения массы воздуха (MAF), текущих оборотах двигателя — датчик положения коленчатого вала (CKP), и положении дроссельных заслонок — TPS.
Помимо перечисленных функций система распределенного впрыска топлива осуществляет также контроль токсичности отработавших газов, оптимизацию соотношения расход топлива/эффективность отдачи двигателя, а также обеспечивает адекватные стартовые параметры и прогрев двигателя в холодную погоду, исходя из данных о температурах охлаждающей жидкости (датчик ECT) и всасываемого воздуха (датчик IAT).
Впускной воздушный тракт состоит из воздухозаборника, двух резонаторных камер, сборки воздухоочистителя и соединяющим его с корпусом дросселя воздуховодом. Первый резонатор помещается выше воздухоочистителя по потоку, при помощи отводного шланга соединен с задней частью воздухозаборника и эффективно способствует снижению уровня шумового фона, возникающего при всасывании воздуха в двигатель. Вторая резонаторная камера подключена к воздуховоду впускного воздушного тракта непосредственно впереди корпуса дросселя.
Конструкция впускного воздушного тракта бензинового двигателя
1 — Датчик MAF
2 — Воздухоочиститель
3 — Верхнепоточная резонаторная камера
4 — Корпус дросселя со встроенным TPS
5 — Воздухораспределитель
6 — Клапан IAC
7 — TPS
8 — Отводной патрубок нижнепоточной резонаторной камеры
Прогоняемый через воздухоочиститель воздух поступает в корпус дросселя, откуда, в определяемом положением дроссельных заслонок (датчик TPS) количестве, по впускному трубопроводу подается к впускным портам цилиндров двигателя, где смешивается с впрыскиваемым через инжекторы топливом, формируя горючую смесь. Стабильность оборотов холостого хода обеспечивается за счет перепускания части воздушной массы в обход корпуса дросселя непосредственно во впускной трубопровод. Контроль количества перепускаемого воздуха осуществляется ECM посредством управления функционированием специального перепускного клапана стабилизации оборотов холостого хода (IAC).
Датчик температуры всасываемого воздуха (IAT)
Датчик IAT установлен на сборке воздухоочистителя и служит для измерения температуры всасываемого в двигатель воздуха. В основу конструкции датчика положен термистор, сопротивление которого обратно пропорционально температуре чувствительного элемента. Отслеживаемые датчиком параметры преобразуются в электрические сигналы и передаются на ECM, осуществляющий управление компоновкой воздушно-топливной смеси, а также моментами впрыска и воспламенения.
Датчик измерения массы воздуха (MAF)
Термоанемометрический датчик MAF установлен во впускном воздушном тракте непосредственно позади воздухоочистителя и выступает в качестве источника информации, поставляющего ECM данные о количестве всасываемого в двигатель воздуха. На основании анализа поступающей от датчика информации ECM осуществляет компоновку воздушно-топливной смеси.
Помещенные в корпус дросселя заслонки управляются от педали газа, в соответствии с положением которой, в большей или меньшей степени перекрывают проходные дроссельные отверстия, что позволяет регулировать расход поступающего в камеры сгорания двигателя воздуха. На холостых оборотах, когда педаль газа полностью отпущена, заслонки практически полностью перекрывают дроссель и основная масса воздуха (более половины) поступает во впускной трубопровод через специальный электромагнитный клапан стабилизации оборотов холостого хода (IAC) в обход корпуса дросселя. Использование клапана IAC позволяет также осуществлять контроль стабильности оборотов холостого хода вне зависимости от изменений текущей нагрузки на двигатель (например, при включении кондиционера воздуха или других энергоемких потребителей).
Конструкция корпуса дросселя
Датчик положения дроссельных заслонок (TPS)
TPS устанавливается на корпусе дросселя и механически соединен с осью дроссельных заслонок. Датчик вырабатывает и посылает ECM сигнальное напряжение, величина которого прямо пропорциональна степени открывания заслонок. Закрытому и открытому положениям заслонок соответствуют четко определенные значения напряжения.
ECM наделен интеллектуальными способностями, позволяющими ему компенсировать неизбежные временные изменения рабочих характеристик датчика при привязке их к положению дроссельной заслонки.
Электромагнитный клапан стабилизации оборотов холостого хода (IAC)
Клапан IAC включен во впускной воздушный тракт впереди корпуса дросселя и осуществляет управление величиной расхода воздуха, перепускаемого в обход последнего при работе двигателя на холостых оборотах. Клапан срабатывает по сигналам ECM, позволяя последнему поддерживать обороты холостого хода двигателя на заданном уровне.
Конструкция клапана IAC
Помещенный в бензобак погружной топливный насос обеспечивает подачу горючего под давлением к каждому из инжекторов топливной магистрали. Бензин подается от насоса к инжекторам по топливному тракту с включенным в него фильтром тонкой очистки. Специальный регулятор поддерживает давление топлива в магистрали на заданном оптимальном уровне. Через инжекторы топливо в необходимом количестве впрыскивается непосредственно в камеры сгорания каждого из цилиндров двигателя, где смешивается с воздухом и образует горючую смесь. Количество топлива и момент впрыска вычисляются модулем управления. Избыток горючего по возвратной линии поступает обратно в топливный бак.
Схема организации системы подачи топлива
1 — Контрольно-запорный клапан
2 — Отделитель топливных испарений
3 — Возвратный бензопровод
4 — Линия подачи топлива
5 — Фильтр тонкой очистки
6 — Топливные инжекторы
7 — Регулятор давления топлива
8 — Сборка топливного насоса
9 — Демпфер пульсаций давления
10 — Топливный бак
11 — Крышка заливной горловины
12 — Рычаг отпускания защелки замка крышки лючка доступа к заливной горловине (на центральной консоли, справа от водительского сиденья)
13 — Заливная горловина топливного бака
14 — Топливный насос
15 — Оснащенный сетчатым фильтром топливозаборник
16 — Датчик запаса топлива
Изготовленный из штампованной стали топливный бак объемом 60 л установлен под автомобилем, непосредственно перед задним мостом под сборкой заднего сиденья.
Бак оснащен защитным экраном, предохраняющим его от ударов камнями, и крепится под днищем автомобиля при помощи пяти болтов.
Конфигурация рабочего объема бака выбрана таким образом, чтобы топливозаборник бензонасоса оставался в погруженном положении при любом уровне заполнения бака, даже во время резкого маневрирования.
В заливную горловину бака встроен специальный односторонний клапан, предотвращающий проникновение топлива из рабочего объема бака обратно в горловину при движении по бездорожью и резком маневрировании.
Помните, что правильное (до срабатывания трещотки храповика) затягивание крышки заливной горловины является гарантией поддержания требуемого избыточного давления в топливном тракте.
Не забывайте время от времени загонять автомобиль на эстакаду и внимательно осматривать топливный бак и подведенные к нему линии на предмет выявления механических повреждений.
Топливный насос объединен в единую сборку с датчиком запаса топлива. Насос имеет роторную конструкцию и помещен внутрь топливного бака, что позволяет в существенной мере снизить уровень производимого им при работе шумового фона.
Управление функционированием топливного насоса осуществляет ECM. При выработке модулем управления соответствующей команды происходит активация реле топливного насоса, после чего электромотор начинает вращаться, приводя в движение ротор насосной сборки. Засасываемое через сетчатый фильтр топливозаборника горючее по соединительным линиям поступает в топливную магистраль и под напором подается на инжекторы. Накачанное насосом давление в топливном тракте поддерживается на постоянном уровне при помощи специального регулятора. С целью предотвращения падения давления топлива при отключении бензонасоса в насосную сборку включен специальный запорный клапан.
Избыток топлива по возвратной линии отводится обратно в топливный бак.
Регулятор давления топлива
Регулятор давления установлен с подведенного к инжекторам конца линии подачи топлива и состоит из двух разделенных диафрагмой камер: топливной и пружинной. Топливная камера соединена с линией подачи топлива, пружинная — с впускным трубопроводом. При увеличении глубины разрежения во впускном трубопроводе оттягивание диафрагмы приводит к открыванию подведенной к топливной камере регулятора возвратной линии, — в результате давление в топливной магистрали снижается. Снижение глубины разрежения в трубопроводе приводит к отжиманию диафрагмы пружиной и увеличению подающего давления. Описанный механизм позволяет поддерживать разницу между давлением впрыска и разрежением во впускном трубопроводе на постоянном уровне, составляющем 290 кПа.
В системе распределенного впрыска используются инжекторы с верхней подачей топлива. Схема подключения инжекторов обеспечивает охлаждение их потоком топлива. Инжекторы такой конструкции отличаются компактными размерами, высокой термостойкостью, пониженным шумовым фоном и простотой в обслуживании.
Продолжительность открывания электромагнитного игольчатого клапана инжектора определяется длиной вырабатываемого ECM управляющего импульса. Ввиду того, что сечение сопла инжектора, величина открывания клапана и давление подачи топлива поддерживаются постоянными, количество впрыскиваемого в камеру сгорания топлива определяется исключительно продолжительностью времени открывания, соответствующего длине управляющего импульса.
Датчик объединен в единую сборку с топливным насосом и состоит из закрепленного на рычаге поплавка и потенциометра.
Изменение уровня топлива отслеживается потенциометром по положению поплавка, соответствующее показание выводится на вмонтированный в комбинацию приборов измеритель.
Соединительные линии топливного тракта
Подача горючего от бензонасоса к топливной магистрали и возврат его в топливный бак осуществляется по металлическим трубками и шлангам линий подачи и возврата топлива. Линии посредством фиксаторов крепятся к днищу автомобиля. И должны регулярно проверяться на наличие механических повреждений.
Помимо подающего и возвратного бензопроводов к числу соединительных линий тракта системы питания следует также отнести линии отвода топливных испарений, по которым скапливающиеся в топливном баке во время стоянки пары топлива отводятся в специальный помещающийся в двигательном отсеке угольный адсорбер. При выжимании педали газа после прогрева двигателя до нормальной рабочей температуры по команде ECM осуществляется продувка адсорбера с выводом скопившегося в нем топлива во впускной трубопровод с последующим сжиганием его в нормальном рабочем цикле двигателя.
Фильтр тонкой очистки включен в состав линии подачи топлива.
Корпус топливного фильтра способен выдерживать достаточно высокие температурные, вибрационные и ударные нагрузки. Внутрь корпуса вложен бумажный фильтрующий элемент, обеспечивающий очистку подаваемого в топливную магистраль горючего от посторонних частиц, не улавливаемых сеткой топливозаборника бензонасоса и способных вывести из строя инжекторы.
Рекомендации по экономии расхода топлива
Существенное влияние на расход топлива оказывает стиль вождения автомобиля. Приведенные ниже рекомендации позволят владельцу добиться экономии расхода топлива при получении адекватной отдачи от двигателя.
- Старайтесь избегать длительных прогревов двигателя, — начинайте движение сразу, как только обороты стабилизируются;
- При остановке автомобиля на время более на 40 секунд глушите двигатель;
- Всегда старайтесь двигаться на максимально высокой передаче, избегая резких разгонов;
- В дальних поездках по возможности старайтесь двигаться с равномерной скоростью. Избегайте движения на чрезмерно высоких скоростях. Управляйте автомобилем осмотрительно. Без надобности не тормозите;
- Не перевозите не автомобиле излишний груз. Если верхний багажник не используется, снимите его с крыши;
- Регулярно проверяйте давление накачки шин, не допуская чрезмерного его снижения.