Układ wysokiego ciśnienia (Defender 2007+)

Lokalizacja elementów

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
A	-	Powrót paliwa z pompy wysokiego ciśnienia
B	-	Przewód paliwowy wysokiego ciśnienia
C	-	Przewód paliwowy wysokiego ciśnienia
D	-	Opróżnij przewód paliwowy
E	-	Rurociąg do odprowadzania paliwa do zbiornika paliwa
F	-	Zapas paliwa
1	-	Pompa wysokiego ciśnienia
2	-	kolektor paliwowy
3	-	Palnik paliwa
4	-	Zawór ograniczający ciśnienie
5	-	Trójnik
6	-	Chłodnica układu paliwowego
7	-	Zbiornik paliwa
8	-	Czujnik poziomu napełnienia
9	-	Filtr paliwa

Paliwo jest pobierane ze zbiornika paliwa przez filtr paliwa za pomocą pompy przelewowej wbudowanej w pompę wysokiego ciśnienia. Pompa wysokiego ciśnienia spręża paliwo i dostarcza je do kolektora paliwowego. W zależności od wymagań wtrysku paliwa wymagane ciśnienie jest wytwarzane przez wtryskiwacze. Paliwo wydostające się z wtryskiwaczy i/lub powracające z pompy wysokiego ciśnienia wraca do zbiornika paliwa.

Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia (pompa wtryskowa)

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
1	-	Regulator wydajności pompy (VCV)
2	-	Czujnik temperatury paliwa

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa stanowi interfejs między układami niskiego i wysokiego ciśnienia. Jego zadaniem jest dostarczanie paliwa pod wymaganym ciśnieniem w każdych warunkach eksploatacyjnych przez cały okres eksploatacji pojazdu.

Pompa paliwowa znajduje się pod kolektorem dolotowym i jest napędzana łańcuchem rozrządu z przodu silnika. Zespół pompy zawiera pompę niskiego ciśnienia, pompę wysokiego ciśnienia, VCV i czujnik temperatury paliwa.

Pompa wysokiego ciśnienia odbiera paliwo pod ciśnieniem przesyłu z pompy przesyłowej i zwiększa ciśnienie paliwa. Paliwo pod wysokim ciśnieniem jest następnie przenoszone z pompy wysokiego ciśnienia do kolektora paliwowego.

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
A	-	Paliwo pod wysokim ciśnieniem do szyny paliwowej
B	-	Linia powrotu paliwa
C	-	Zapas paliwa
1	-	Zawór wylotowy komory wysokiego ciśnienia
2	-	Zawór wlotowy komory wysokiego ciśnienia
3	-	tłok pompy
4	-	Sprężyna powrotna VCV
5	-	Regulator wydajności pompy (VCV)
6	-	Zawór regulacji ciśnienia wlotowego (ciśnienie wewnętrzne pompy)
7	-	Pompa niskiego ciśnienia
8	-	wlew paliwa
9	-	Filtr paliwa
10	-	Ekscentryczny pierścionek
11	-	ekscentryczna kamera
12	-	półoś
13	-	Zbiornik paliwa
14	-	Zawór obejściowy paliwa

Pompa przelewowa pobiera paliwo ze zbiornika paliwa przez otwór wlotowy (8). Ciśnienie wewnętrzne pompy jest kontrolowane przez zawór regulacji ciśnienia wlotowego (6), zapewniając niezbędne smarowanie i chłodzenie elementów pompy wysokiego ciśnienia. Nadmiar paliwa jest przenoszony na stronę wlotową pompy niskiego ciśnienia (7) przez zawór regulacji ciśnienia dolotowego, podczas gdy część paliwa dostaje się do VCV (5) z pompy niskiego ciśnienia. Ilość paliwa dostarczanego do komór ciśnieniowych określa przekrój otworu zaworu VCV. Mały ograniczony otwór w zaworze obejściowym (14) zapewnia automatyczne odpowietrzenie pompy wysokiego ciśnienia. Cały układ niskiego ciśnienia jest zaprojektowany tak, aby pewna ilość paliwa mogła spłynąć z powrotem do zbiornika paliwa przez przewód sterujący obejścia ciśnienia, aby wspomóc chłodzenie pompy wysokiego ciśnienia.

Do wytworzenia wysokiego ciśnienia służą dwie komory wysokiego ciśnienia (1 i 2), po jednym dla każdego tłoka pompy (3). Tłoki pompy są napędzane przez mimośrodową krzywkę (11), który z kolei jest napędzany przez wał napędowy (12). Pompa wysokiego ciśnienia stale wytwarza wysokie ciśnienie w układzie dla szyny paliwowej.

Zasada wytwarzania wysokiego ciśnienia

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
A	-	Tłok pompy 1
B	-	Tłok pompy 2
C	-	Do kolektora paliwowego
1	-	Zawór wlotowy
2	-	Zawór wydechowy
3	-	ekscentryczna kamera
4	-	Ekscentryczny pierścionek
5	-	Zawór dozujący paliwo
6	-	półoś

Ruch obrotowy wału napędowego (6) przekształcony w ruch posuwisto-zwrotny krzywki mimośrodowej (3). Ekscentryczny pierścionek (4) przenosi ruch posuwisto-zwrotny na tłoki pompy (1 i 2).

Tłoki pompy są przesunięte o 180 stopni. Oznacza to, że podczas ruchu posuwisto-zwrotnego tłok pompy 1 porusza się w kierunku przeciwnym do tłoka pompy 2.

Kiedy mimośród popycha tłok 1 do góry, ten ostatni przesuwa się do GMP, sprężając paliwo i wpychając je do kolektora paliwowego przez zawór wydechowy (2). Zawór wlotowy (1) wciśnięte w gniazdo przez ciśnienie zasilania. Trzpień pompy 2 porusza się pod wpływem sprężyny naciągowej w kierunku dolnego martwego punktu (NMT). Ze względu na wysokie ciśnienie w kolektorze paliwowym zawór wydechowy jest wciskany w swoje gniazdo. Ciśnienie wewnętrzne pompy otwiera zawór wlotowy i paliwo wpływa do komory wysokiego ciśnienia.

Kiedy mimośród popycha tłok w dół, proces zachodzi w przeciwnym kierunku.

Zawór VCV znajduje się na wysokociśnieniowej pompie paliwowej. Zawór reguluje dopływ paliwa (a co za tym idzie ilość paliwa) od pompy przelewowej do tłoków pompy wysokiego ciśnienia, w zależności od ciśnienia paliwa w kolektorze. Umożliwia to dopasowanie zasilania pompy paliwowej wysokiego ciśnienia do zapotrzebowania silnika po stronie niskiego ciśnienia. Jednocześnie ilość paliwa trafiającego do drenażu powrotnego jest zredukowana do minimum. Ponadto ta regulacja zmniejsza zużycie energii przez wysokociśnieniową pompę paliwową, poprawiając wydajność silnika.

Więcej informacji znajduje się w rozdziale: Sterowanie elektroniczne (303-14 Sterowanie elektroniczne — silnik Diesla ID4 2,4 l, opis i działanie).

Po wymianie pompy wysokiego ciśnienia i/lub modułu ECM zawór VCV należy skalibrować przy użyciu sprzętu diagnostycznego zatwierdzonego przez firmę Land Rover.

Czujnik temperatury paliwa znajduje się również na pompie wtryskowej. Moduł ECM stale monitoruje temperaturę paliwa, aby odpowiednio reagować na zmiany gęstości paliwa w zależności od temperatury paliwa.

Więcej informacji znajduje się w rozdziale: Sterowanie elektroniczne (303-14 Sterowanie elektroniczne — silnik Diesla ID4 2,4 l, opis i działanie).

Jeśli czujnik temperatury paliwa zostanie odłączony, silnik będzie pracował z pełną mocą i zostanie wygenerowany kod DTC.

Kolektor paliwowy

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
1	-	Czujnik ciśnienia paliwa
2	-	Zawór ograniczający ciśnienie
3	-	kolektor paliwowy

Kolektor paliwowy spełnia następujące funkcje:

gromadzi paliwo pod wysokim ciśnieniem
minimalizuje wahania ciśnienia

Wahania ciśnienia w układzie paliwowym wysokiego ciśnienia występują na skutek ruchów roboczych w komorach wysokiego ciśnienia pompy paliwowej oraz otwierania i zamykania elektrozaworów we wtryskiwaczach paliwa. Dlatego kolektor paliwowy został zaprojektowany tak, aby zapewniał wystarczającą objętość, aby zminimalizować wahania ciśnienia, a jednocześnie zapewniał wzrost ciśnienia paliwa w celu szybkiego rozruchu w możliwie najkrótszym czasie.

Paliwo dostarczane przez pompę wysokiego ciśnienia przechodzi przewodem wysokiego ciśnienia do akumulatora wysokiego ciśnienia. Paliwo jest następnie przesyłane przez cztery przewody paliwowe wtryskiwaczy o tej samej długości do poszczególnych wtryskiwaczy paliwa. Kiedy paliwo jest pobierane z szyny paliwowej do procesu wtrysku, ciśnienie w szynie paliwowej jest utrzymywane na prawie stałym poziomie.

Nadciśnieniowy zawór bezpieczeństwa otwiera się przy ciśnieniu paliwa około 2000 barów. Służy jako urządzenie zabezpieczające w przypadku nieprawidłowego działania układu wysokiego ciśnienia. Zawór jest wymienny: po jednorazowym uruchomieniu należy go wymienić, ponieważ nie gwarantuje się jego dalszej szczelności. Uruchomienie ciśnieniowego zaworu nadmiarowego jest wykrywane przez ECM i generowany jest odpowiedni kod DTC (DTC) i zapali się lampka ostrzegawcza nieprawidłowego działania systemów kontroli emisji (MIL).

Czujnik ciśnienia szyny paliwowej znajduje się na jej drugim końcu. Czujnik mierzy ciśnienie paliwa w szynie paliwowej. Sygnał z czujnika jest używany przez ECM do sterowania ilością paliwa dostarczanego do szyny paliwowej.

Więcej informacji znajduje się w rozdziale: Sterowanie elektroniczne (303-14 Sterowanie elektroniczne — silnik Diesla ID4 2,4 l, opis i działanie).

Jeśli czujnik ciśnienia jest odłączony, silnik przechodzi w tryb niskiego poboru mocy i generowany jest kod DTC. Czujnik nie jest serwisowany i jest dostarczany jako część nowego kolektora z zaworem bezpieczeństwa.

Wtryskiwacze paliwa

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
A	-	Dysza
B	-	Hydrauliczny układ serwo
C	-	Zawór elektromagnetyczny
1	-	Uszczelka komory spalania
2	-	Podłączenie elektryczne - elektrozawór
3	-	złączka przewodu paliwowego wysokiego ciśnienia

4 wtryskiwacze paliwa znajdują się w głowicy cylindrów, pomiędzy 4 zaworami każdego cylindra. Każdy wtryskiwacz jest uszczelniony w głowicy cylindrów miedzianą podkładką. Każdy wtryskiwacz posiada złącze elektryczne do zasilania, jak również złącza do podłączenia do ECM. Wtryskiwacze paliwa są sterowane bezpośrednio przez ECM w celu dozowania paliwa (początek wtrysku i ilość wtryskiwanego paliwa). Na górze każdego wtryskiwacza zamontowana jest rura powrotna paliwa, przez którą paliwo przechodzące przez wtryskiwacz może być zawracane do zbiornika paliwa.

UWAGA: Podkładki miedziane uszczelniające wtryskiwacze w głowicy cylindrów nie mogą być ponownie użyte.

Każda dysza jest wyposażona w elektrozawór; po doprowadzeniu zasilania do solenoidu kula zaworu unosi się ponad gniazdo. Pozwala to sprężonemu paliwu podnieść zawór iglicowy wtryskiwacza i wtryskiwać paliwo do cylindra w postaci drobnej mgiełki. Paliwo przedostające się przez zawór kulowy kierowane jest do przewodu powrotnego, który połączony jest z przewodem powrotnym pompy wtryskowej.

Moduł ECM steruje elektrozaworem każdego wtryskiwacza z osobna, zapewniając podstawę do otwarcia otworu wtryskiwacza w odpowiednim momencie i na dokładnie określony czas, wytwarzając dokładnie odmierzony wtrysk paliwa do cylindra. ECM wykorzystuje sygnały z innych czujników i program dostarczania paliwa, aby zapewnić dostarczanie odpowiedniej ilości paliwa we właściwym czasie, aby zmaksymalizować oszczędność paliwa i zminimalizować emisje.

Zawór elektromagnetyczny wtryskiwacza paliwa

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
1	-	ECM
2	-	Meandrowy
3	-	Zwora elektromagnesu
4	-	Zawór elektromagnetyczny

Moduł ECM zasila zawory elektromagnetyczne wtryskiwaczy w 3 etapach:

1.18 A
2.8 A
3,4 A

Aby rozpocząć proces wtrysku, do elektrozaworu dostarczany jest zwiększony prąd rozruchowy, dzięki czemu otwiera się on szybciej. Po krótkim czasie prąd rozruchowy zostaje zredukowany do niskiego prądu podtrzymującego.

W celu uzyskania optymalnej oszczędności paliwa moduł ECM musi otrzymywać dane dotyczące wymiany wtryskiwacza poprzez wprowadzenie 16-cyfrowego numeru identyfikacyjnego. Wewnątrz hydraulicznego układu serwo znajdują się różne dławiki o bardzo małych średnicach, aby spełnić tolerancje procesu. Te tolerancje produkcyjne są określone jako część numeru identyfikacyjnego, który znajduje się na korpusie wtryskiwacza paliwa.

Poz.	część zamienna nr	Nazwa
1	-	Zawór elektromagnetyczny
2	-	16-cyfrowy numer identyfikacyjny
3	-	Obejście połączenia

UWAGA: Jeśli numery identyfikacyjne nie zostaną wprowadzone prawidłowo za pomocą sprzętu diagnostycznego zatwierdzonego przez firmę Land Rover, mogą wystąpić następujące problemy:

Zwiększony czarny dym
Słaba wydajność na biegu jałowym
Zwiększony hałas spalania

Ponadto wtryskiwacze paliwa należy skonfigurować po pobraniu nowego oprogramowania ECM przy użyciu zatwierdzonego przez firmę Land Rover sprzętu diagnostycznego.

Moduł ECM wykrywa nieprawidłowe działanie wtryskiwaczy na podstawie zużycia energii przez zawory elektromagnetyczne. Jeśli wtryskiwacz paliwa działa nieprawidłowo, może wystąpić jeden z następujących objawów: