- układ zasilania paliwem obejmujący zbiornik paliwa, elektryczną pompę paliwa, filtr paliwa, regulator ciśnienia paliwa, rurociągi oraz listwę paliwową z wtryskiwaczami;
- dopływ powietrza, który obejmuje filtr powietrza, zespół przepustnicy, kontrolę powietrza jałowego;
- jednostka odzysku oparów paliwa, składająca się z adsorbera, zaworu upustowego adsorbera i rurociągów łączących.
Notatka. Układ odzyskiwania oparów paliwa opisany jest w osobnym podrozdziale (patrz "System emisji par"), ponieważ służy jedynie spełnieniu wymagań środowiskowych w celu zmniejszenia toksyczności.
Funkcjonalnym zadaniem układu zasilania paliwem jest zapewnienie dopływu wymaganej ilości paliwa do silnika we wszystkich trybach pracy. Silnik wyposażony jest w elektroniczny układ sterowania z rozproszonym wtryskiem paliwa. W rozproszonym układzie wtrysku paliwa funkcje tworzenia mieszanki i dozowania mieszanki paliwowo-powietrznej do cylindrów silnika są rozdzielone: powietrze dostarczane jest przez układ zasilania powietrzem składający się z zespołu przepustnicy i regulatora obrotów biegu jałowego, a ilość paliwo potrzebne w każdym momencie pracy silnika wtryskiwane jest za pomocą wtryskiwaczy do rury dolotowej. Ta metoda kontroli pozwala zapewnić optymalny skład mieszanki palnej w każdym konkretnym momencie pracy silnika, co pozwala uzyskać maksymalną moc przy możliwie najniższym zużyciu paliwa i niskiej toksyczności spalin. Układ wtrysku paliwa (a także układ zapłonowy) sterowany jest przez jednostkę elektroniczną, która w sposób ciągły monitoruje za pomocą odpowiednich czujników obciążenie silnika, prędkość pojazdu, stan cieplny silnika i optymalny proces spalania w silniku cylindry.
Głównym czujnikiem zapewniającym optymalny proces spalania jest czujnik stężenia tlenu w spalinach (sonda lambda). Montowany jest w kolektorze wydechowym silnika i wraz z jednostką elektroniczną i wtryskiwaczami tworzy obwód regulujący skład mieszanki paliwowo-powietrznej dostarczanej do silnika. Na podstawie sygnałów z czujników sterownik silnika określa ilość niespalonego tlenu w spalinach i na tej podstawie ocenia optymalny skład mieszanki paliwowo-powietrznej wprowadzanej każdorazowo do cylindrów silnika. Po zarejestrowaniu odchylenia składu od optymalnego 1:14 (odpowiednio paliwo i powietrze), co zapewnia najbardziej efektywną pracę katalizatora.
Zbiornik paliwa, uformowany z benzynoodpornego tworzywa sztucznego, montowany jest pod podłogą nadwozia z tyłu i mocowany czterema śrubami. Aby zapobiec przedostawaniu się oparów paliwa do atmosfery, zbiornik połączony jest rurociągiem z adsorberem. Elektryczna pompa paliwa jest zainstalowana w otworze kołnierza w górnej części zbiornika. Z pompy paliwo dostarczane jest do filtra paliwa zamontowanego w komorze silnika na przegrodzie, a stamtąd trafia do listwy paliwowej silnika zamontowanej na rurze dolotowej. Z listwy paliwowej paliwo wtryskiwane jest za pomocą wtryskiwaczy do rury dolotowej.
Przewody paliwowe układy zasilania to rurki łączące poszczególne elementy układu.
Uwaga! Zabrania się zastępowania rurociągów stalowych wężami, rurami miedzianymi lub aluminiowymi, gdyż tylko rurociągi stalowe spełniają warunki wysokiego ciśnienia i wibracji.
Uwaga! Węże układu zasilającego wykonane są w specjalnej technologii z materiałów odpornych na oleje i benzynę. Stosowanie węży różniących się konstrukcją od zalecanej może doprowadzić do awarii układu zasilania, a w niektórych przypadkach do pożaru.
Uwaga! W połączeniach rurociągów z elementami systemu elektroenergetycznego stosuje się okrągłe pierścienie uszczelniające. Zabrania się stosowania uszczelek o innej konstrukcji.
Moduł pompy paliwa zawiera pompę elektryczną i czujnik poziomu paliwa.
Moduł pompy paliwa zapewnia zasilanie paliwem i jest montowany w zbiorniku paliwa, co zmniejsza możliwość tworzenia się korków parowych, ponieważ paliwo dostarczane jest pod ciśnieniem, a nie pod próżnią.
Pompa paliwowa jest zatapialna, obrotowa, z napędem elektrycznym. Pompy o konstrukcji nierozbieralnej nie można naprawić; w przypadku awarii należy ją wymienić.
Filtr paliwa czyszczenie dokładne - pełnoprzepływowe, mocowane we wsporniku montowanym pod podłogą nadwozia w jego tylnej części obok zbiornika paliwa. Filtr jest nierozłączny i składa się ze stalowego korpusu z papierowym elementem filtrującym.
Szyna paliwowa (Rys. 5.14) jest odlewaną pustą częścią z otworami do montażu wtryskiwaczy 1, z kołnierzem do montażu regulatora ciśnienia paliwa 5 i złączką do podłączenia przewodu paliwowego wysokiego ciśnienia. Wtryskiwacze są uszczelnione w otworach rampy i kielichach rury dolotowej za pomocą pierścieni gumowych 4 i zabezpieczone opaskami sprężynowymi 3. Do kołnierza rampy za pomocą wspornika mocuje się regulator ciśnienia paliwa, do którego podłączony jest przewód spustowy paliwa. Rampa z wtryskiwaczami i zespołem regulatora wkładana jest wraz z trzonkami wtryskiwaczy w otwory rury dolotowej i zabezpieczana dwiema śrubami.
Rysunek. 5.14. Szyna paliwowa: 1 – dysza; 2 – rampa; 3 – zacisk dyszy; 4 – pierścień uszczelniający dyszę; 5 – regulator ciśnienia paliwa
Wtryskiwacze (Rys. 5.15) są przymocowane do rampy, z której dostarczane jest do nich paliwo, i za pomocą dysz wchodzą do otworów rury wlotowej. W otworach rampy i rury dolotowej wtryskiwacze uszczelnione są gumowymi oringami 1 i 3. Wtryskiwacz przeznaczony jest do dozowanego wtrysku paliwa do cylindra silnika i jest precyzyjnym zaworem elektromechanicznym. Paliwo pod ciśnieniem przepływa z rampy kanałami wewnątrz korpusu wtryskiwacza do zaworu odcinającego. Sprężyna dociska igłę zaworu odcinającego do stożkowego otworu płytki natryskowej, utrzymując zawór w pozycji zamkniętej. Napięcie podawane ze sterownika silnika poprzez zaciski wtykowe 2 do uzwojenia elektromagnesu wtryskiwacza wytwarza w nim pole magnetyczne, wciągając rdzeń wraz z iglicą zaworu odcinającego do elektromagnesu. Stożkowy pierścieniowy otwór w płycie dyszy otwiera się i paliwo wtryskiwane jest przez dyfuzor korpusu dyszy do otworu wlotowego głowicy cylindrów, a następnie do cylindra silnika. Po ustaniu impulsu elektrycznego sprężyna przywraca rdzeń zaworu odcinającego i iglicę do stanu pierwotnego - zawór jest zablokowany. Ilość paliwa wtryskiwana przez wtryskiwacz zależy od czasu trwania impulsu elektrycznego.
.Rysunek. 5.15 Dysza wtrysku paliwa: 1 – górny pierścień uszczelniający; 2 – zaciski wtykowe uzwojenia elektromagnesu; 3 – dolny pierścień uszczelniający
Regulator ciśnienia paliwa, montowany na listwie paliwowej, utrzymuje stałe ciśnienie paliwa w kanale centralnym listwy we wszystkich trybach pracy silnika. Regulacja ciśnienia paliwa podawanego do wtryskiwaczy opiera się na zasadzie monitorowania różnicy ciśnień w rampie i rurze dolotowej, która w każdych warunkach musi wynosić co najmniej 300 kPa (3,0 kgf/cm²). Elektryczna pompa paliwa dostarcza więcej, niż jest to wymagane do utrzymania funkcjonalności układu. Dlatego podczas pracy silnika za pomocą regulatora ciśnienia część paliwa jest stale spuszczana rurociągiem powrotnym do zbiornika paliwa. W zależności od podciśnienia w rurze dolotowej regulator ciśnienia zmniejsza lub zwiększa odprowadzanie nadmiaru paliwa, utrzymując stałe ciśnienie w listwie.
Regulator ciśnienia jest zamkniętą wnęką podzieloną membraną na komorę próżniową i paliwową.
Komora próżniowa łączy się poprzez wąż podciśnieniowy z rurą dolotową silnika, komora paliwowa łączy się poprzez kanał w obudowie regulatora z wnęką szyny paliwowej. Podczas pracy silnika zawór regulacyjny jest zamykany pod działaniem sprężyny, jeśli różnica ciśnień w przewodzie dolotowym i szynie paliwowej nie przekracza 0,3 MPa. Nie ma cofania się paliwa - ciśnienie w przewodzie paliwowym zaczyna rosnąć. Gdy spadek ciśnienia przekroczy 300 kPa (3,0 kgf/cm²) membrana reduktora ugina się i pomiędzy zaworem a jego gniazdem tworzy się szczelina, przez którą nadmiar paliwa zostaje odprowadzony do innego kanału reduktora podłączonego do rurociągu spustowego – ciśnienie maleje. W miarę wzrostu obciążenia silnika i szerokiego otwarcia przepustnicy wzrasta zużycie paliwa i spada ciśnienie w listwie paliwowej. Jednocześnie zmniejsza się podciśnienie w rurze dolotowej. Sprężyna dociska zawór regulatora ciśnienia do gniazda, zatrzymuje się spuszczanie paliwa do zbiornika paliwa - ciśnienie wzrasta. Procesy te powtarzają się w sposób ciągły, co skutkuje utrzymaniem stałego ciśnienia w szynie paliwowej.
Filtr powietrza montowany jest w komorze silnika.
Wkład filtrujący filtra powietrza jest papierowy, płaski, o dużej powierzchni filtrującej.
Zespół przepustnicy jest elektronicznym urządzeniem sterującym i służy do zmiany ilości głównego powietrza dostarczanego do układu dolotowego silnika. Montuje się go na kołnierzu wlotowym rury ssącej. Na rurę wlotową zespołu przepustnicy zakładana jest formowana tuleja gumowa, zabezpieczona opaską i łącząca zespół przepustnicy z filtrem powietrza.
Zespół przepustnicy zawiera czujnik położenia przepustnicy, czujnik ciśnienia bezwzględnego i silnik krokowy zaworu przepustnicy. Pomiędzy zespołem przepustnicy a pedałem sterowania przepustnicą nie ma żadnego mechanicznego połączenia. Tak zwany "elektroniczny" pedał gazu przekazuje informację o stopniu wciśnięcia pedału do elektronicznej jednostki sterującej silnika, która z kolei uwzględnia prędkość pojazdu, włączony bieg, obciążenie silnika i prędkość obrotową silnika, aby otworzyć przepustnicę.
System odzyskiwania oparów paliwo zapobiega uwalnianiu się oparów paliwa z systemu elektroenergetycznego do atmosfery, które niekorzystnie wpływają na środowisko.
W systemie zastosowano metodę pochłaniania oparów paliwa za pomocą adsorbera węglowego. Montuje się go na zbiorniku paliwa i łączy z nim rurociągiem oraz zaworem upustowym.
W komorze silnika na głowicy cylindrów znajduje się elektrozawór przedmuchu adsorbera, który przełącza tryby pracy układu na podstawie sygnału ze sterownika silnika.
Opary paliwa ze zbiornika paliwa są stale odprowadzane rurociągiem i gromadzą się w adsorberze wypełnionym węglem aktywnym (adsorbent). Podczas pracy silnika adsorbent jest regenerowany (regenerowany) poprzez przedmuchanie adsorbera świeżym powietrzem wpływającym do układu pod wpływem podciśnienia przekazywanego rurociągiem z dyfuzora zespołu przepustnicy do wnęki adsorbera po otwarciu zaworu upustowego. Sterownik reguluje stopień oczyszczenia pochłaniacza w zależności od trybu pracy silnika wysyłając sygnał do zaworu o zmiennej częstotliwości impulsów.
Opary paliwa z adsorbera przedostają się rurociągiem do rury dolotowej silnika i spalają się w cylindrach.
Awarie układu odzyskiwania oparów paliwa prowadzą do niestabilnej pracy na biegu jałowym, zgaśnięcia silnika, zwiększonej toksyczności spalin i pogorszenia właściwości jezdnych pojazdu.