Устройство и техническо описание 2.7L (Discovery 3)

Разположение на компонентите

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
1	-	Горивна релса за високо налягане (HP) (x2)
2	-	Тръба за високо налягане (HP) между горивната шина и инжектора (6 бр.)
3	-	Дюзи (6 бр.)
4	-	Горивна тръба с ниско налягане (LP): обратен поток
5	-	Тръба за високо налягане между горивната помпа за високо налягане и горивната релса
6	-	Горивна тръба с ниско налягане: дренаж на инжектора
7	-	Фитинг за дюзи (6 бр.)
8	-	Горивна помпа за високо налягане
9	-	Ролка на горивната помпа за високо налягане
10	-	Разпределителна релса за високо налягане
11	-	Допълнителен обтегач на задвижващ ремък от задния край на коляновия вал (ПРОЧЕТЕТЕ)
12	-	Лява шайба на разпределителния вал на изпускателната система

Обща информация

Двигателят TdV6 използва система за впръскване на батерията. В тази система горивната помпа за високо налягане (TNVD) доставя гориво с едно налягане към две рампи, от които горивото влиза във всичките шест дюзи. Налягането се поддържа на оптимално ниво за безпроблемна работа и може да достигне 1650 bar.

Акумулаторната система осигурява двуфазно впръскване (предварителна и основна фаза), което намалява шума от горенето и механичното напрежение върху частите на двигателя.

Налягането на впръскване се генерира независимо от скоростта на двигателя и момента на впръскване на гориво.

Модулът за управление на двигателя (ECM) изчислява времето и количеството на впръскване на гориво и захранва подходящия пиезоелектричен инжектор.

Системата за впръскване на батерията има следните характеристики:

Налягане на впръскване до 1650 бара може да се използва за постигане на фино пулверизиране на горивото (финото пулверизиране повишава производителността и намалява емисиите на токсични продукти от горенето)
Независимото регулиране на параметрите на впръскване от цилиндрите осигурява оптимално изгаряне във всички режими
Висока точност през целия живот на системата

Горивната система включва 2 вериги:

Верига с ниско налягане (LP)
Верига за високо налягане (HP)

Веригата за ниско налягане включва следните компоненти:

Горивна помпа, разположена в резервоара за гориво
Регулатор на налягането на горивото, вграден модул за подаване на гориво
Горивен филтър
Тръби за обратен поток и охладител на гориво
Тръби за обратен поток от инжектори
Охладители за гориво (двигател и превозно средство)

Във веригата за ниско налягане налягането се поддържа на 0,5 бара.

Веригата за високо налягане включва следните компоненти:

Горивна помпа за високо налягане
Горивни релси и разпределителна релса
Горивопроводи с високо налягане
Дюзи

Вергия за ниско налягане

Горивна помпа, разположена в резервоара за гориво

В резервоара за гориво е монтирана електрическа горивна помпа. Горивната помпа доставя гориво от резервоара към инжекционната помпа през горивния филтър. За повече информация вижте Резервоар за гориво и тръбопроводи (310-01C резервоар за гориво и тръбопроводи - 2,7 л дизел)

Горивен филтър

Горивният филтър е разположен от лявата страна на двигателния отсек и е защитен от механични повреди. Корпусът на горивния филтър съдържа биметален байпасен клапан, който започва да се затваря при 30°C и се затваря напълно при 50°C. Това циркулира нагрятото дизелово гориво вътре в горивния филтър и предотвратява образуването на парафин при студено време.

Охладител на гориво

Горивната система е оборудвана с два охладителя на горивото. Единият е разположен в колапса на цилиндровия блок и осигурява отвеждане на топлината чрез връзка с охладителната система. Вторият охладител е вграден в обратната линия и е с въздушно охлаждане. За повече информация вижте Резервоар за гориво и тръбопроводи (310-01C резервоар за гориво и тръбопроводи - 2,7 л дизел)

Вергия за високо налягане

Горивна помпа за високо налягане

Горивна помпа за високо налягане от радиален тип, трибутална (буталата са разположени през 120 градуса на окръжност) с работен обем 0,8 кубически метра. вижте Както беше отбелязано по-рано, помпата може да създаде налягане до 1650 бара. Корпусът на помпата е чугунен, а фланецът е алуминиев.

Помпата се задвижва от зъбен ремък от разпределителния вал. След смяна на ремъка по време на поддръжката, няма нужда да синхронизирате помпата по отношение на ъгъла на въртене на коляновия вал.

Захранващото налягане към помпата трябва да бъде между -0,3 и +0,5 bar. Обратно налягане от -0,3 до +0,8 bar.

Помпата има достатъчен капацитет, за да осигури гориво на горивните шини при всички режими на работа на двигателя. Помпата за високо налягане съдържа следните компоненти:

Вътрешна бустерна помпа (ITP)
Контрол на капацитета на помпата (VCV)
Бутала (3 бр.)
Регулатор на налягането (PCV)

Нагнетателната помпа (ITP) е лопаткова помпа с пет лопатки. Той доставя гориво към контрола на капацитета на помпата (VCV).

Контролерът на капацитета е електромагнитен макарен клапан, който се управлява от ECM. VCV се намира между ITP и буталните двойки. VCV регулира количеството гориво, подавано към буталните двойки. Ако няма сигнал към VCV, регулаторният клапан се затваря и подаването на гориво спира.

Три двойки бутала са свързани чрез пръстеновиден горивен канал вътре в корпуса на помпата. Инжекционната помпа има един изход, към който е свързана тръба за високо налягане, свързваща инжекционната помпа с разпределителната релса.

Регулаторът на налягането (PCV) е електромагнитен макарен клапан, който се управлява от ECM. PCV е разположен между двойките бутала и изходния фитинг на инжекционната помпа. Регулаторът на налягането контролира налягането на горивото в горивните релси и се управлява от ECM. Ако няма сигнал към PCV, регулаторният клапан е отворен и горивните шини не са под налягане.

Поток на гориво във веригата за високо налягане

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
А	-	Подаване на гориво от веригата за ниско налягане
Б	-	Подаване на гориво към бутални двойки
C	-	Тръба за високо налягане към разпределителна релса
D	-	Линия за обратен поток (оттичане на дюза)
1	-	Вход на бустер помпа
2	-	Редуцир на налягането на бустерната помпа
3	-	Цедка
4	-	Контрол на производителността (VCV)
5	-	Нагнетателна помпа (ITP)
6	-	Филтър с отвори (за защита на клапана за регулиране на налягането)
7	-	Регулатор на налягането (PCV)
8	-	-
9	-	Ексцентрик на задвижващия вал на инжекционната помпа
10	-	Входящ клапан за двойка бутала
11	-	Бутален изпускателен клапан
12	-	Пръстенов канал с високо налягане
13	-	Двойки бутала (3 бр.)
14	-	Клапан за смазване

Горивото от нагнетателната помпа (5) се подава към регулатора на капацитета (4) и към смазочния клапан (14). Когато клапанът за контрол на капацитета е затворен, предпазният клапан на бустер помпата (2), свързан успоредно с тази помпа, се отваря и насочва горивото обратно към входа на бустер помпата (1).

Горивото преминава през клапана за смазване (14) в помпата за високо налягане и оттам към обратната верига (D). Това гориво се използва за смазване на помпата.

Регулаторът на производителността (4) определя количеството гориво (B), което се подава към буталните двойки (13).

Горивото от изходите за високо налягане (11) на трите двойки бутала се събира заедно в пръстеновидна линия (12) и се прехвърля през изхода за високо налягане към рампите.

Налягането на горивото в релсите се контролира от регулатора на налягането (7). Когато регулаторът освободи налягането, горивото се връща във веригата за ниско налягане (D).

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
А	-	Налягане на помпата (бар)
Б	-	Скорост на вала на помпата (rpm)

Инжекционната помпа може да създаде налягане на горивото до 1600 бара в непрекъснат режим и за кратко време - до 1650 бара. Оборотите на вала на помпата са 5/6 от оборотите на двигателя. Помпата обаче е конфигурирана по такъв начин, че налягането на горивото зависи от оборотите и натоварването на двигателя и се регулира непрекъснато.

Налягането на горивото се генерира чрез въртене на вала на помпата, когато VCV клапанът е отворен, а PCV клапанът е затворен. Клапаните VCV и PCV могат да бъдат настроени на различни позиции, което влияе върху работата на помпата и налягането на горивото.

Когато блокът за управление на двигателя активира задвижващия механизъм на пиезоелектрическия инжектор, спадът на налягането в релсата се компенсира от регулатора на налягането.

Намаляване на налягането след спиране на двигателя
След като двигателят спре, налягането в системата намалява за няколко секунди, тъй като регулаторът на налягането се изключва и неговият клапан се отваря. В системата не остава остатъчно налягане и горивото се изпуска към връщащата линия (D) през отворения PCV клапан. Налягането в системата не се поддържа.

Задаване на елемент за високо налягане A

Зареждане с гориво

Когато буталото (3) се движи надолу, над него се създава вакуум, който, преодолявайки съпротивлението на пружината, отваря всмукателния клапан (1). Горивото (A), преминаващо през контролния клапан, се засмуква в цилиндъра на буталото. Изпускателният клапан (2) в този момент е затворен поради разликата в налягането в цилиндъра на буталото и пръстеновидния канал с високо налягане.

Подаване на гориво

Ексцентрикът (5) на задвижващия вал на помпата за високо налягане движи буталото (3) нагоре. Входящият клапан (1) се затваря под действието на пружината и налягането в цилиндъра на помпата започва да се увеличава. Изпускателният клапан (2) се отваря, когато налягането в цилиндъра на помпата стане по-високо от налягането в пръстеновидния канал (B) на помпата.

Контрол на капацитета на помпата (VCV)

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
1	-	Бутало
2	-	Ръкав
3	-	Компресионна пружина
4	-	Навиване
5	-	Ядро
6	-	Контрол на производителността (VCV)

Регулаторът на производителността е инсталиран директно върху инжекционната помпа.

Клапанът VCV регулира количеството гориво, подавано от бустерната помпа към двойките бутала в зависимост от налягането в горивната релса.

По този начин е възможно да се приведе необходимата производителност на инжекционната помпа в съответствие с потока гориво на нейния вход. В същото време количеството гориво, което отива към връщащия дренаж, е намалено до минимум.

В допълнение, това намалява натоварването на задвижването на инжекционната помпа и съответно специфичния разход на гориво.

ЗАБЕЛЕЖКА: Вентилът за контрол на капацитета по подразбиране е в затворено положение при прекъсване на захранването. Изключването на захранването на регулатора прави работата на двигателя невъзможна.

ЗАБЕЛЕЖКА: Регулаторът на производителността не се заменя като отделен възел.

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
А	-	Намаляването на производителността е деактивирано
Б	-	Плъзгачът за производителност е активиран
1	-	Подаване на гориво от бустер помпа
2	-	Бутало
3	-	Подаване на гориво към инжекционната помпа
4	-	Намотката е включена
5	-	Количество гориво
6	-	Контрол на силата на тока
7	-	Регулатор при постоянна скорост на коляновия вал

Плъзгачът за капацитет е изключен (A)

При липса на захранване буталото (2) под действието на натискната пружина затваря отвора между каналите (1) и (3). Подаването на гориво към инжекционната помпа е спряно.

Плъзгачът за производителност е активиран (B)

Блокът за управление на двигателя подава захранване към бобината на клапана (4) в съответствие с изискванията на двигателя. Теглителната сила на намотката, пропорционална на силата на управляващия ток, преодолявайки силата на пружината, движи буталото (2).

В резултат на това буталото отваря два отвора (1) и (3). Количеството гориво (5), подадено през фитинга (3) към инжекционната помпа, е пропорционално на силата на тока (6). Това означава, че колкото по-голяма е площта на потока, толкова по-голяма е производителността на помпата.

Регулатор на налягането (PCV)

Регулаторът на налягането е монтиран на инжекционната помпа. Той е предназначен да регулира налягането на изхода на инжекционната помпа и следователно в горивната шина. Освен това регулаторът на налягането намалява колебанията в налягането, произтичащи от работата на инжекционната помпа и инжекторите.

Регулаторът на налягането осигурява оптимално налягане в релсите при всички режими на работа на двигателя.

Регулаторът на налягането е електромагнитен клапан с пружинна макара.

Когато блокът за управление на двигателя захранва бобината на клапана, стеблото на клапана се изтегля в бобината. В този случай дизеловото гориво преминава покрай заключващата топка и влиза в рампите.

За охлаждане и смазване сърцевината се потапя в гориво.

ЗАБЕЛЕЖКА: Регулаторът на налягането не се сменя като отделна единица.

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
А	-	Регулаторът на налягането не се контролира
Б	-	Контролиран регулатор на налягането
1	-	Гориво от инжекционна помпа
2	-	Към линията за връщане на гориво
3	-	Сферичен кран
4	-	Компресионна пружина
5	-	Ядро
6	-	Намотката е включена
7	-	Стъбло
8	-	Гориво под високо налягане
9	-	Контрол на силата на тока
10	-	Характеристика на регулатора на налягането

Регулаторът на налягането не се контролира (A)

Сферичният кран (3) е само под силата на пружината (4). В този случай регулаторът на налягането се счита за отворен.

Регулатор на налягането, управляван от (B)

Токът, протичащ през намотката (6), измества стеблото (7) надолу. В този случай магнитната сила се предава през стеблото към сферичния кран (3). Балансът на налягането върху топката от страната на стеблото и от страната на горивото определя потока на гориво през клапана (9).

Горивни релси за високо налягане

Горивните шини за високо налягане са изработени от кована стомана. Горивните релси играят ролята на хидравлични акумулатори на гориво и освен това намаляват скоковете на налягането във веригата с високо налягане.

Тръбите за високо налягане са с вътрешен диаметър 2,5 мм, с изключение на тръбите за инжекторите, които са с диаметър 3,0 мм. Общият обем на горивните релси е 33 куб. см.

Инжектори

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
1	-	Електрически конектор
2	-	Подаване на гориво под високо налягане
3	-	Контролно бутало
4	-	Спрей игла
5	-	Камера под налягане на пистолет за пръскане
6	-	Дупки за пулверизатор
7	-	Гъбеста клапа
8	-	Източване на гориво
9	-	Бутало на клапана
10	-	Пиезоелектричен задвижващ механизъм

Измерването на горивото и времето за подаване на гориво се контролират директно от ECM.

Пиезоелектрическият горивен инжектор се състои от три основни части:

Пиезо задвижващ механизъм
Тяло на дюзата с хидравлично серво усилване
Дюза на горивния инжектор

ЗАБЕЛЕЖКА: Новите инжектори НЕ изискват калибриране и могат да се монтират във всеки цилиндър.

ЗАБЕЛЕЖКА: Всяко впръскване се контролира от цикъл на зареждане, при който електрическият заряд към инжектора се увеличава, и цикъл на разреждане, при който оставащият електрически заряд се разсейва. Никога не изключвайте електрическия конектор от инжектора, докато двигателят работи. Инжекторът може да остане отворен, причинявайки повреда на двигателя.

ЗАБЕЛЕЖКА: От съображения за безопасност двигателят трябва да бъде изключен за 30 секунди, преди да работите по горивната система под високо налягане.

Горивният инжектор е изключен (горивото не е впръскано)

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
1	-	Пиезоелектричен задвижващ механизъм
2	-	Подаване на гориво под високо налягане
3	-	Налягане, действащо върху управляващото бутало
4	-	Налягане, действащо върху иглата на пулверизатора
5	-	Контролно бутало
6	-	Източване на гориво
7	-	Източване на гориво
8	-	Контролно бутало
9	-	Спрей игла
10	-	Инжектори с камера за високо налягане
11	-	Управление на камерата
12	-	Гъбеста клапа

Горивото под високо налягане преминава от релсата през фитинга (2) в контролната камера (11) и в камерата за високо налягане (10) на инжекторната дюза.

Токът не се подава към пиезозадвижващия механизъм (1), а гъбестият клапан (12) затваря отвора на връщащия дренажен канал (7) под действието на пружина.

Горивото, получено в резултат на вътрешни течове в дюзата, се изхвърля през обратния канал (6).

Хидравличното налягане (3), приложено към управляващото бутало (8) от страната на горивото в контролната камера (11), е по-голямо от силата на хидравличното налягане (4), приложено към иглата на дюзата (площта на управляващото бутало е по-голяма от площта на иглата на дюзата).

Горивен инжектор включен (впръскване на гориво)

Име на елемент	Каталожен номер на резервни части	Описание
1	-	Подаване на гориво под високо налягане
2	-	Бутало на клапана
3	-	Налягане, действащо върху управляващото бутало
4	-	Налягане, действащо върху иглата на пулверизатора
5	-	Контролно бутало
6	-	Източване на гориво
7	-	Пиезоелектричен задвижващ механизъм
8	-	Източване на гориво
9	-	Бутало на клапана
10	-	Гъбеста клапа
11	-	Управление на камерата
12	-	Контролно бутало
13	-	Спрей игла

Пиезоелектричният елемент (7) се разширява под въздействието на електрически заряд от ECM (цикъл на зареждане) и притиска буталото на клапана (9). Гъбичният клапан (10) отваря отвор, който свързва контролната камера (11) с каналите за обратен поток (8 и 6).

В резултат на това налягането в контролната камера пада и хидравличната сила (4), действаща върху иглата на пулверизатора, става по-голяма от силата (3), действаща върху буталото в контролната камера.

Иглата на пулверизатора (13) се движи нагоре и горивото се впръсква през шестте отвора на пулверизатора в горивната камера.

Стартиране на двигателя

За стартиране на двигателя е необходимо налягане в горивните шини от най-малко 150 бара. Ако налягането е под определената стойност, инжекторите няма да работят и следователно двигателят няма да стартира.