Сборочные узлы, комплектующие и запчасти автомобилей УАЗ Патриот, УАЗ Хантер, УАЗ-31512, 31514, 31519, УАЗ-469, УАЗ-3303, 3909, УАЗ-452, 3962, УАЗ-2206, 3741

Топливная система двигателя ЗМЗ-51432

Система подачи топлива аккумуляторного типа Common Rail CRS2.0

Топливо под действием разрежения, создаваемого встроенным в ТНВД шестеренчатым топливоподкачивающим насосом низкого давления 10, поступает из топливного бака через фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) (рис. 52) в топливный насос высокого давления (ТНВД) 1.



Рис. 52. Схема системы топливоподачи Common Rail, относящейся к двигателю ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот

1 – топливный насос высокого давления; 2 – сменный фильтр тонкой очистки топлива; 3 – аккумулятор; 4 – топливные форсунки; 5 – топливопроводы высокого давления; 6 – датчик давления топлива; 7 – топливопроводы отсечного топлива; 8 – прижим топливной форсунки; 9 – винт крепления топливной форсунки (М6х50); 10 – топливоподкачивающий шестеренчатый насос; 11 – ручной топливоподкачивающий насос; 12 – пробка для выпуска воздуха; 13 – разъем электроподогревателя; 14 – уплотнитель распылителя форсунки; 15 – штуцер подвода топлива из топливного бака; 16 – электромагнитный клапан регулирования давления топлива; 17 – электромагнитный клапан; 18 – датчик температуры топлива; 19 – датчик уровня воды; 20 – держатель топливопровода; 21 – штуцер слива воды.

Далее топливо подается под высоким давлением по топливопроводу в топливную рампу 3 и, затем, к форсункам 4, с помощью которых осуществляется впрыск топлива в камеры сгорания двигателя. Избыточное топливо, а также попавший в систему воздух отводятся от форсунок и
ТНВД по топливопроводам слива топлива 7 в топливный бак. Максимальное давление впрыска топлива составляет 1450 бар.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) BOSCH CP1H дизеля ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот (рис. 53) радиально-плунжерного типа со встроенным шестеренным топливоподкачивающим насосом 8. Нагнетание топлива осуществляется тремя плунжерами в одну полость высокого давления.

Регулирование расхода топлива происходит посредством дозирующего электромагнитного клапана 6 по сигналу из блока управления двигателем. Преимущество этого способа заключается в повышении энергетического к.п.д. системы. Благодаря этому снижаются затраты мощности на привод ТНВД, и уменьшается нагрев топлива.



Рис. 53. Топливный насос высокого давления BOSCH типа СР1Н двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот

1 – вал привода насоса; 2 – штуцер подвода топлива; 3 – штуцер отвода топлива в линию слива; 4 – штуцер топливопровода высокого давления; 5 – фланец крепления ТНВД; 6 – дозирующий электромагнитный клапан; 7 – перепускной клапан; 8 – подкачивающий насос; 9 – плунжерная секция насоса.

Основной функцией насоса является нагнетание топлива в топливную рампу под высоким давлением, величина которого зависит от оборотов и нагрузки на двигатель (максимальное давление 1450 бар).



Рис. 54. ТНВД BOSCH СР1Н ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот в сборе с кронштейном

1 – кронштейн топливного насоса и генератора; 2 – штуцер подвода топлива; 3 – топливопровод слива топлива из топливного насоса в топливный бак; 4 – штуцер топливопровода высокого давления; 5 – кронштейн генератора; 6 – электромагнитный клапан регулирования давления топлива; 7 – перепускной клапан; 8 – подкачивающий насос; 9 – плунжерная секция; 10 – болт крепления насоса; 11 – втулка; 12 – скоба подъема двигателя; 13 – шкив.

ТНВД двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот установлен на общем с генератором кронштейне 28 (рис. 6), с левой стороны двигателя. Топливный насос на кронштейне 1 (рис.54) закреплен при помощи трех болтов 10 (рис.54) (874015-П29 М8-6g×38) с фланцем и шестигранной головкой с размером под ключ S=10 мм.

Для удобства монтаж и демонтаж ТНВД рекомендуется выполнять совместно с кронштейном 1 (рис. 54), предварительно демонтировав с двигателя датчик указателя давления масла (в случае его наличия в комплектации двигателя). Привод насоса осуществляется совместно с водяным насосом и генератором поликлиновым ремнем 6РК1600 от шкива коленчатого вала.

Натяжение ремня производится автоматически механизмом натяжения ремня (рис. 40, 43). Частота вращения вала ТНВД не превышает 3360 мин-1. Топливный насос высокого давления смазывается и охлаждается проходящим через него топливом. Три плунжера, радиально расположенные по окружности через 120°, сжимают топливо внутри насоса.

Три рабочих хода каждого плунжера за один оборот вала топливонасоса позволяют обеспечить незначительную и равномерную нагрузку на вал привода с эксцентриковыми кулачками. Крутящий момент, достигающий величины 25 Нм, составляет около 1/9 от амплитуды момента, необходимого для привода распределительного ТНВД VE Bosch.

Таким образом, система Common Rail функционирует с меньшими затратами на привод. Необходимая для привода ТНВД мощность возрастает пропорционально частоте вращения вала насоса и давлению в аккумуляторе высокого давления.

Шестеренный насос 8 (рис.53) является механическим топливоподкачивающим насосом. Этот насос повышает давление поступающего из ФТОТ топлива до уровня, которое необходимо для обеспечения работы ТНВД ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот на всех режимах работы двигателя. Шестеренный насос установлен непосредственно на насос и приводится от приводного его вала 1 (рис.53).

В корпусе шестеренного насоса расположены две шестерни, вращающиеся в противоположных направлениях. Одна из этих шестерен соединена с ведущим валом ТНВД 1 (рис.53). При вращении шестерен находящееся в объемах между зубьями топливо транспортируется вдоль внутренних стенок насоса в направлении к полости нагнетания (рис.56 и рис.57).

Далее топливо направляется в корпус насоса высокого давления. Находящиеся в зацеплении зубья шестерен предотвращают возврат топлива в полость всасывания. Дозирующий электромагнийный клапан 6 (рис. 53) установлен и закреплен на корпусе насоса. При отсутствии подачи напряжения – находится в закрытом состоянии, перекрывая подачу топлива в плунжерные секции топливонасоса.

Требуемую величину давления топлива в аккумуляторе 3 (рис.52) дозирующий клапан устанавливает путем изменения количества топлива поступающего к плунжерным парам. Излишки топлива отводятся по топливопроводу 7 (рис.52) в топливный бак. Если требуется снизить давление топлива в аккумуляторе, ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с малой шириной импульсов.

Запорный орган клапана ограничивает подачу топлива к плунжерным парам ТНВД Bosch, в результате чего он подает топливо в аккумулятор с пониженным давлением. Подаваемое шестеренным насосом избыточное топливо направляется через сливную магистраль в бак.

При необходимости повышения давления топлива подаваемого ТНВД в аккумулятор ЭБУ на дозирующий клапан подает сигнал с большой шириной импульсов. В результате проходное сеченье под запорным органом клапана увеличивается, обеспечивая поступление большего количества топлива от шестеренного насоса к плунжерным парам. При поступлении большего количества топлива насос создает соответственно большее давление.

Аккумулятор высокого давления (Common Rail) 1 (рис. 58) , с датчиком давления топлива 2, служит для аккумулирования топлива и распределения его по форсункам.



Рис. 58. Аккумулятор высокого давления (Common Rail)

1 – копрус; 2 – датчик давления топлива; 3 – штуцеры топливопроводов высокого давления к форсункам; 4 – штуцер топливопровода высокого давления от ТНВД.

Аккумулятор высокого давления двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот служит для накопления подаваемого под высоким давлением топлива, которое впрыскивается затем в цилиндры двс. Благодаря достаточно большому объему аккумулятора сглаживаются колебания давления топлива, возникающие из-за неравномерной подачи насоса высокого давления и в процессе впрыска.

Аккумулятор 1 высокого давления представляет собою трубу, изготовленную из кованой стали (рис. 58) на которой расположены штуцеры (3 и 4) подвода топлива от насоса и отвода топлива к форсункам, а также установлен датчик 2 давления топлива.

Топливо из ТНВД направляется через топливопровод высокого давления к впускному штуцеру 4 аккумулятора. Из аккумулятора оно распределяется по выпускным штуцерам 3 к отдельным форсункам. Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива 2 и регулируется дозирующим клапаном топливонасоса.

Электрогидравлическая топливная форсунка CRI2.14

Топливная форсунка двигателя ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот (рис. 59) электрогидравлическая, закрытая, с быстродействующим электромагнитным клапаном 3. Впрыск топлива происходит при подаче напряжения из блока управления двигателем на электромагнитный клапан 3.



Рис. 59. Форсунка подачи топлива

1 – распылитель; 2 – корпус форсунки; 3 – электромагнитный клапан; 4 – штуцер отвода топлива в линию слива; 5 – штуцер топливопровода высокого давления, 6 – семизначный буквенно-цифровой IMA-код (8IHK8A2) топливной форсунки для записи в ЭБУ; 7 – штрих код для автоматизированной записи IMA-кода топливной форсунки в ЭБУ.

В зависимости от режима работы двигателя топливная форсунка осуществляет впрыск топлива по закону, заложенному в ПО ЭБУ. Под законом подачи топлива подразумевается количество фаз впрыска за цикл и распределение массовой доли впрыска по фазам.

Топливная форсунка ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот состоит из следующих функциональных блоков:

- бесштифтовой распылитель;
- гидравлическая сервосистема;
- электромагнитный клапан.

Топливо подается по магистрали 4 высокого давления (рис. 61) через подводящий канал 10 к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 подачи топлива – в камеру 5 управляющего клапана. Через дроссельное отверстие 6 отвода топлива, которое может открываться электромагнитным клапаном 3, камера соединяется с магистралью 1 обратного слива топлива.

При закрытом дроссельном отверстии 6 (рис. 61) гидравлическая сила, действующая сверху на поршень 9 управлящего клапана, превышает силу давления топлива снизу на конус иглы распылителя 11. Вследствие этого игла прижимается к седлу распылителя и плотно закрывает отверстия распылителя. В результате топливо не попадает в камеру сгорания.



Рис. 61. Устройство электрогидравлической форсунки ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот

а – форсунка закрыта (состояние покоя); б – форсунка открыта (впрыскивание), 1 – магистраль обратного слива топлива; 2 – штекер электрического подключения; 3 – электромагнитный клапан; 4 – магистраль высокого давления; 5 – шарик клапана; 6 – дроссельное отверстие отвода топлива; 7 – дроссельное отверстие подачи топлива; 8 – камера управляющего клапана; 9 – поршень управляющего клапана; 10 – канал подвода топлива к распылителю; 11 – игла распылителя.

При срабатывании электромагнитного клапана якорь электромагнита сдвигается вверх (рис. 61б), открывая дроссельное отверстие 6 (рис. 61б). Соответственно снижаются как давление в камере управляющего клапана, так и гидравлическая сила, действующая на поршень управляющего клапана.

Под действием давления топлива на конус игла распылителя отходит от седла, так что топливо через отверстия распылителя попадает в камеру сгорания цилиндра.

Такое непрямое управление иглой применяют по той причине, что непосредственного усилия электромагнитного клапана недостаточно для быстрого подъема иглы распылителя. Управляющая подача – это дополнительное количество топлива, предназначенного для подъема иглы, которое после использования отводится в магистраль обратного слива топлива.

Замена форсунки ЗМЗ-51432 Уаз-Патриот

Каждая форсунка имеет отклонения по производительности от расчетной величины. Изготовителем на каждой форсунке наносится 7-ми значный буквенно-цифровой IMA-код (см. рис.59, поз.6) для компенсации количества впрыскиваемого топлива. При сборке IMA-код каждой форсунки программируется в ЭБУ.

При замене топливных форсунок или ЭБУ необходимо ввести в ЭБУ соответствующие IMA-коды. Новые коды необходимо вводить при помощи диагностического сканер-тестера. В головке блока цилиндров форсунка ориентируется и фиксируется с помощью прижима 1 и винта 3 (рис. 62).



Рис. 62. Прижим форсунки ЗМЗ-51432 в сборе

1 – прижим 51432.1112013; 2 – шайба опорная 51432.1112016; 3 – винт 40904.1148246.

В случае затруднительного демонтажа топливной форсунки из головки цилиндров необходимо использовать специальный съемник.

Фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ) (рис. 63) имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунок. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунок являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм.

Важной функцией фильтра является также задержание и отделение воды, содержащейся в топливе. Задержанная фильтром вода собирается в камере сепарации воды сменного фильтрующего элемента, откуда должна удаляться в течение 1-го часа после загорания соответствующего индикатора на панели приборов.

Для этого необходимо отвернуть на несколько оборотов датчик уровня воды. ФТОТ оснащен проточным подогревателем 3, который включается в зависимости от показаний датчика температуры топлива, по сигналу, подаваемому на реле подогревателя из блока управления двигателем. Температура включения подогревателя плюс 5°С и ниже.



Рис. 63. Фильтр тонкой очистки топлива ЗМЗ-51432

1 – датчик уровня воды; 2 – сменный фильтрующий элемент; 3 – подогреватель; 4 – штуцер подвода топлива от баков; 5 – ручной подкачивающий насос; 6 – шланг отвода очищенного топлива к ТНВД; 7 – разъем подогревателя; 8 – датчик температуры топлива; 9 – крышка фильтра с фланцем крепления; 10 – пробка для выпуска воздуха

Топливопроводы низкого давления служат для подвода отфильтрованного топлива от ФТОТ к ТНВД и слива отсечного топлива с топливных форсунок и насоса в топливный бак.

Топливопроводы изготавливаются из рукава OD14,29xID7,94 SAE30R9 следующих размерностей:

От ФТОТ к ТНВД: L = 700 ± 5 мм - для автомобилей семейства УАЗ Патриот; L = 460 ± 5 мм - для автомобилей УАЗ Хантер.

От ТНВД к тройнику соединяющему шланги отсечного топлива: L = 150 ± 5 мм - для всей моделей автомобилей УАЗ.

Тройник (рис. 65) служит для объединения потоков отсечного топлива из насоса и топливных форсунок и направления их в топливный бак. Тройник изготовлен из Армамида ПА СВ 30-2Т.



Рис. 65. Внешний вид и место установки тройника для слива отсечного топлива из топливного насоса и форсунок в топливный бак

1 – тройник; 2 – топливопровод отсечного топлива с топливных форсунок; 3 – топливопровод слива топлива с насоса; 4 – топливопровод подачи отсечного топлива в топливный бак; 5 – топливопровод подачи топлива из топливного бака к ФТОТ.

Топливопровод отсечного топлива с топливных форсунок (рис. 66) служит для отвода топлива от топливных форсунок во время их работы в топливный бак.

Топливопровод BOSCH и состоит из 5 резиновых соединительных шлангов, 4 штуцеров закрепляемых в гнезде электромагнитного клапана топливной форсунки, и обратного клапана, сохраняющего избыточное давление топлива в топливопроводе и предотвращающего завоздушивание топливной системы при остановке двигателя и обесточивании электромагнитных клапанов топливных форсунок.



Рис. 66. Внешний вид топливопровода отсечного топлива

Для демонтажа топливопровода с топливных форсунок необходимо извлечь штуцера. Для этого необходимо нажать до упора на «П» – образную скобу, фиксирующую штуцер в гнезде топливной форсунки, и извлечь штуцер (рис. 67, 68).



Рис. 67.Устройство штуцера топливопровода отсечного топлива в сборе с топливной форсункой

Порядок операций по демонтажу штуцера топливопровода отсечного топлива из гнезда топливной форсунки ЗМЗ-51432:

- Пред демонтажем штуцера необходимо очистить топливную форсунку от грязи.

- Надавить жалом отвертки на П-образную фиксирующую скобу до упора в штуцер топливной форсунки.

- Пальцами или специальным захватом потянуть штуцер вверх. Процесс демонтажа штуцеров отсечного топлива на других форсунках выполняется аналогично.

- Удерживая скобу отверткой, извлекаем штуцер из гнезда топливной форсунки.

- Возвращаем П-образную скобу в исходное состояние.

Порядок операций по установке штуцера топливопровода отсечного топлива в гнездо топливной форсунки ЗМЗ-51432:

- Надавить жалом отвертки на П-образную фиксирующую скобу до упора в штуцер топливной форсунки.

- Удерживая скобу отверткой, вставляем в гнездо топливной форсунки штуцер.

- Плавно возвращаем П-образную скобу в исходное состояние. Процесс монтажа штуцеров отсечного топлива на других форсунках выполняется аналогично. После выполнения монтажных работ убедиться, что штуцера отсечного топлива на всех форсунках надежно зафиксированы.


______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________