Service. Программа самообучения 209 Двигатель 1,9 л TDI с системой впрыска топлива с насос-форсунками Устройство и принцип действия 1 Насос-форсунки в дизельном двигателе Требования к современным дизельным Системой, которая удовлетворяет этим двигателям в отношении мощности, высоким требованиям, является впрыск с топливной экономичности и экологичности использованием насос-форсунок. становятся все выше. Чтобы удовлетворить эти требования, необходимо обеспечить хорошее Еще сам Рудольф Дизель вынашивал идею смесеобразование. Для этого двигатели объединить в одном узле топливный насос должны оснащаться эффективными системами и топливную форсунку, что позволило бы впрыска, которые не только обеспечивали отказаться от трубопроводов высокого бы мельчайший распыл топлива благодаря давления и, тем самым, повысить давление высокому давлению впрыска, но также точно впрыска. Однако в то время не существовало регулировали момент впрыска и количество ни технических, ни технологических впрыскиваемого топлива. возможностей реализовать на практике эту идею. Это могло быть и так: В 1905 году Рудольф пришел к идее насос- форсунки. 209_03 С 50-х гг. дизельные двигатели с системами Этот двигатель удовлетворяет требованиям впрыска топлива, включающими в себя насос- наличия большой мощности при форсунки с механическим управлением, стали одновременной пониженной нагрузке на внедряться на грузовом автотранспорте и окружающую среду и представляет собой судовых двигателях. еще один шаг к осуществлению предвидения Концерну Фольксваген в сотрудничестве с Рудольфа Дизеля – “выхлоп моих двигателей фирмой Бош впервые в мире удалось создать в один прекрасный день не будет иметь ни дизельный двигатель с системой впрыска запаха, ни вредных веществ”. топлива посредством насос-форсунок, предназначенный для применения на легковых автомобилях. НОВИНКА Внимание Указание Программа самообуче- Указания по проведению контрольных, регулировоч- ния не является руко- ных и ремонтных работ приведены в соответствую- водством по ремонту! щей технической литературе по ремонту. Содержание Введение .................................................................... 4 Технические данные Система впрыска топлива с насос-форсунками .....................................6 Общее описание Устройство насос-форсунки Привод Процесс впрыска Подача топлива .........................................18 Схема топливного контура Топливный насос Топливная рампа Охлаждение топлива Управление двигателем .............................26 Устройства управления двигателем Датчики Исполнительные устройства Предпусковой подогрев Функциональная схема Самодиагностика Особенности конструкции двигателя ..........51 Трапецевидные поршни и шатуны Привод зубчатым ремнем Техническое обслуживание ........................54 Специнструмент и приспособления 3 Введение Двигатель 1,9 л TDI с системой впрыска топлива с насос-форсунками ... ... создан на базе двигателя TDI 1,9 л мощностью 81 кВт/110 л.с. без промежуточного вала. Он отличается от двигателя с ТНВД системой впрыска. На последующих страницах Вы ознакомитесь с устройством и работой системы впрыска с насос-форсунками, а также с теми нововведениями в топливной системе, управлении двигателем и самой конструкции двигателя, которые были вызваны применением новой системы впрыска. 209_05 По сравнению с двигателем, где применяется ТНВД, двигатель с системой впрыска с насос-форсунками имеет следующие преимущества: • пониженный уровень шума при сгорании топлива; • сниженный расход топлива; • уменьшенное содержание вредных веществ в выхлопе; • увеличенная удельная мощность. Эти преимущества достигаются благодаря: • повышению давления впрыска до 2050 бар; • более точному управлению процессом впрыска; • наличию предварительного впрыска топлива. 4 Технические данные Буквенное обозначение двигателя: AJM Исполнение: 4-цилиндровый рядный Ход поршня/диаметр цилиндра: 79,5 мм/95,5 мм Степень сжатия: 18:1 Приготовление смеси: Electronic Diesel Control Управление двигателем: Bosch EDC 15 P Топливо: дизельное с цетановым числом не менее 49, или биодизельное топливо Обработка отработавших газов: рециркуляция отработавших газов и катализатор окисления Двигатель удовлетворяет требованиям норм D3. Кривая мощности и Сравнение кривых крутящего крутящего момента момента Крутящий момент, Мощность, Крутящий момент, Н·м кВт Н·м 300 85 KW 300 285 Nm 80 250 250 70 200 200 60 150 150 50 100 100 40 80 0 1000 2000 3000 4000 5000 0 2000 4000 6000 Частота вращения, об/мин Частота вращения, об/мин Двигатель TDI 1,9 л 85 кВт/115 л.с. Двигатель TDI 1,9 л 209_06 209_11 81 кВт/110 л.с. Благодаря высокому давлению впрыска (до При равном рабочем объеме двигатель 2050 бар) и поэтому высокоэффективному с системой впрыска с насос-форсунками сгоранию топлива двигатель уже при скорости обеспечивает повышение крутящего 1900 об/мин создает крутящий момент 285 момента по сравнению с двигателем Н·м. Максимальную мощность в 85 кВт/115 л.с. TDI 1,9 л 81 кВт/110 л.с. с ТНВД на 21%. двигатель развивает при 4000 об/мин. 5 Система впрыска топлива с насос-форсунками Общее описание Что представляет из себя насос- форсунка? Как уже говорит само название, На каждый цилиндр двигателя приходится насос-форсунка представляет собой по насос-форсунке. Поэтому отсутствуют впрыскивающий насос с узлом управления и топливопроводы высокого давления, форсунку в едином узле. которые имеются на двигателе с ТНВД. Как и ТНВД с форсунками, система впрыска с насос-форсунками выполняет следующие функции: • создает высокое давления для впрыска топлива; • впрыскивает определенное количество топлива в определенный момент. Насос, создающий давление Форсунка Устройство управления (электромагнитный клапан) 209_12 6 Местонахождение Насос-форсунки расположены непосредственно в головке блока. 209_86 Крепление Насос-форсунки крепятся в головке блока При установке насос-форсунок необходимо следить за правильным положением их. Если насос-форсунка не стоит под прямым углом к головке блока, может ослабнуть крепежный болт. Вследствие этого возможно повреждение как насос-форсунки, так и головки блока. Поэтому точно следуйте указаниям “Руководства по ремонту”! 209_87 7 Система впрыска топлива с насос-форсунками Устройство насос-форсунки Коромысло Винт с шаровой головкой Плунжер Пружина плунжера Кулачок привода насос-форсунки Игла электромагнитного клапана Электромагнитный клапан управления насос-форсункой Камера высокого давления Сливная топливная магистраль Перепускной клапан Питающая топливная магистраль Уплотнительные кольца круглого сечения Пружина распылителя Демпферная зона распылителя Теплозащитная Игла распылителя прокладка 209_23 Головка блока 8 Привод На распределительном валу имеется четыре кулачка для привода насос-форсунок. Посредством коромысел усилие передается на плунжеры насос- форсунок. Кулачки привода насос-форсунок Кулачки привода клапанов Коромысло 209_15 Кулачок привода насос-форсунки ... и медленное опускание коромысла. имеет профиль, обеспечивающий резкий подъем коромысла... Благодаря этому плунжер насос-форсунки движется кверху относительно медленно и Благодаря этому плунжер насос-форсунки равномерно, вследствие чего топливо может прижимается книзу с высокой скоростью, и тем поступать в камеру высокого давления без самым быстро достигается высокое давление. образования воздушных пузырьков. Коромысло Коромысло ПPuлуmнpжeеnр- Плунжер насос- нkаoсlbоeсn- форсунки форсунки Кулачок привода Кулачок привода насос-форсунки насос-форсунки 209_16 209_17 9 Система впрыска топлива с насос-форсунками Требования к процессам смесеобразования и сгорания Обязательным условием эффективного Важным моментом для процесса сгорания в сгорания является хорошее смесеобразование. дизельном двигателе является малая величина Для этого топливо должно подаваться в цилиндр задержки самовоспламенения. Задержка в нужном количестве, в нужный момент и под самовоспламенения представляет собой высоким давлением. Уже при незначительных промежуток времени между началом впрыска отклонениях от требуемых параметров топлива и началом повышения давления в распыления топлива отмечается увеличение камере сгорания. Если в этот временной содержания вредных веществ в отработавших промежуток подается большое количество газах, повышение шумности процесса сгорания топлива, то это ведет к резкому повышению и увеличение расхода топлива. давления в камере сгорания и, тем самым, к увеличению уровня шума процесса сгорания. Предварительный впрыск Вследствие этого происходит ускоренное Для достижения максимально возможной самовоспламенение топлива, поданного в ходе плавности протекания процесса сгорания основного впрыска. Предварительный впрыск перед основным впрыском осуществляется и наличие паузы между предварительным и предварительный впрыск малого количества основным впрыском способствует тому, что топлива под небольшим давлением. Благодаря давление в камере сгорания повышается не сгоранию этого малого количества топлива скачкообразно, а относительно равномерно. в камере сгорания повышаются давление и Вследствие этого достигается снижение температура. шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота. Основной впрыск Конец впрыска топлива При основном впрыске необходимо достичь Для хорошей работы двигателя важно, чтобы хорошего смесеобразования для возможно в конце процесса впрыска давление впрыска полного сгорания топлива. Благодаря высокому резко упало, а игла распылителя быстро давлению впрыска достигается очень тонкий возвратилась в исходное положение. При распыл топлива, что позволяет получить весьма этом предотвращается попадание топлива в равномерную смесь топлива и воздуха. Полное камеру сгорания под низким давлением и с сгорание топлива обеспечивает уменьшение плохим распылом. Такое топливо сгорает не выброса вредных веществ и повышение полностью, что ведет к увеличению токсичности мощности двигателя. выхлопа. Теоретически Действительное Процесс впрыска топлива, обеспечиваемой оптимальное протекание протекание системой впрыска с применением насос- а процесса впрыска процесса впрыска к форсунок, с уменьшенным давлением при с ы р предварительном впрыске, повышенном п в давлении и быстром протекании процесса е и основного впрыска способствует улучшению ен л показателей работы двигателя. в а Д Время 10