Система питания

Рис. 2-158. Схема управления систем питания и зажигания двигателя Рено F3R: 1 - блок управления; 2 - катушка зажигания 1-го и 4-го цилиндров; 3 - катушка зажигания 2-го и 3-го цилиндров; 4 - датчик детонации; 5 - предохранитель; 6 - реле системы впрыска; 7 - топливная рейка; 8 - регулятор давления топлива; 9 - шланг отвода топлива; 10, 11, 12, 13 -топливные форсунки; 14 - шланг подачи топлива, 15 - датчик положения коленчатого вала; 16 - датчик положения распределительного вала; 17 - датчик положения дроссельной заслонки; 18 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 19 - регулятор холостого хода; 20 - топливный фильтр; 21 - электробензонасос; 22 - топливный бак; 23 - датчик абсолютного давления воздуха; 24 - датчик температуры воздуха; 25 - кислородный датчик; 26 - аккумуляторная батарея; 27 - комбинация приборов; 28 - датчик скорости автомобиля

Система питания двигателя F3R (рис. 2-158) принципиально отличается от систем питания карбюраторных двигателей и содержит узлы и детали, обеспечивающие распределенный впрыск топлива. Форсунки дозированно впрыскивают топливо непосредственно во впускные каналы каждого цилиндра, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество воздуха подается системой, состоящей из дроссельного узла и регулятора холостого хода. Смесеобразование происходит непосредственно в цилиндрах двигателя.

Управляет системами подачи топлива и воздуха электронный блок управления двигателем, непосредственно контролирующий с помощью системы датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя и окружающей среды, оптимальность процесса сгорания топлива в цилиндрах.

Система питания включает топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, непосредственно систему впрыска топлива, воздушный фильтр, привод управления дроссельной заслонкой, дроссельный узел, выпускной трубопровод.

Топливный бак изготовлен из оцинкованной стали, расположен под полом кузова в зоне заднего сиденья и прикреплен к днищу кузова двумя стальными хомутами.

В топливном баке размещены погружной топливный насос высокого давления, закрепленный на фланце верхней части бака, и датчик указателя уровня топлива.

В зоне топливного бака на кузове закреплен топливный фильтр 20 (см. рис. 2-158).

Выходной штуцер топливного насоса 21 резиновым армированным шлангом соединен с полнопоточным топливным фильтром 20. Последний в свою очередь с помощью комбинированного топливопровода 9, состоящего из армированных резиновых шлангов и стальной оцинкованной трубки, соединен с подводящим штуцером топливной рейки 7 двигателя.

Топливные шланги имеют быстросъемные соединения. Для их разъединения необходимо вытянуть фиксирующий язычок, отжать втулку и отсоединить шланг от насоса с помощью специальных щипцов (рис. 2-159).

Снятие и установка топливного бака осуществляется аналогично автомобилям с двигателями ВАЗ и УЗАМ.

Для демонтажа с автомобиля топливного бака нужно предварительно ослабить стяжные хомуты шланга от топливного насоса к фильтру.

Затем отсоединить провода от датчика указателя уровня топлива, предварительно сняв крышку люка пола над топливным баком и, поворачивая отверткой за выступ против часовой стрелки корпус датчика, вынимать его из бака.

Снять шланг заливной горловины и воздушной грубки.

Отвернуть гайки стяжных лент крепления бензобака и опустить бензобак на специальную подставку на уровне ниже штатного положения на 150 мм, чтобы была возможность отсоединить топливный насос. Для этого нажать на проволочную скобу и отсоединить электрический разъем, а нажав отверткой на фиксаторы наконечников бензошлангов, снять их со штуцеров.

Схема подсоединения топливного насоса показана на рис. 2-160.

Рис. 2-160. Схема подсоединения топливного насоса: 1 - штекер; 2 - фиксирующий язычок; 3 - шланг подачи топлива; 4 - шланг возврата топлива; А и В - направление подачи топлива

Для снятия топливного насоса необходимо отвернуть шесть гаек прижимного кольца и снять насос, обратив внимание на уплотнительное кольцо между корпусом топливного насоса и фланцем бензобака.

Очистка бака и его ремонт аналогичны способам, описанным в разделах "Системы питания" для двигателей ВАЗ и УЗАМ.

Топливный насос - электрический, роторный с внутренним зацеплением. Рабочее давление 0,3 МПа (3 кгс/см²), производительность 80 л/ч. Для устойчивой работы насоса в баке должно быть достаточно топлива (не менее 6-8 л), так как при отсутствии должного количества топлива в баке насос может выйти из строя из-за перегрева.

Фланец 5 топливного насоса (рис. 2-161) закреплен на фланце отверстия топливного бака. Нижний торец корпуса насоса, установленного на пружинной стойке 4, упирается в дно топливного бака выступами топливозаборника 1 таким образом, что насос оказывается зажат между верхней частью и дном бака.

Рис. 1-161. Электрический топливный насос системы питания двигателя F3R: 1 - топливозаборник; 2 - электродвигатель; 3 - электрические провода; 4 - пружинная стойка; 5 - фланец крепления насоса; 6 - выходной штуцер; 7 - штекерная колодка; 8 - штуцер обратного слива

На топливозаборнике 1 установлен сетчатый фильтр.

Насос представляет собой плоский металлический зубчатый ротор 1 (рис. 2-162), размещенный эксцентрично в обойме 2. Для уплотнений используются пластмассовые шайбы на торцевых поверхностях. При вращении ротора электродвигателем топливо засасывается в зазоры между зубьями ротора и обоймы и при их взаимном вращении выдавливается в нагнетательную полость насоса.

Рис. 2-162. Схема работы нагнетательной группы электрического топливного насоса системы питания двигателя F3R: 1 - ротор; 2 - обойма ротора; А - направление подачи топлива; Б - направление выхода топлива; В - направление вращения ротора

В корпусе насоса находятся обратный и перепускной клапаны. При этом обратный клапан препятствует сливу топлива из топливопровода высокого давления в бак после остановки двигателя, а перепускной клапан ограничивает давление топлива в системе, обеспечивая при давлении выше 0,3 МПа (3 кгс/см²) циркуляцию топлива из зоны нагнетания в зону всасывания.

При выходе из строя топливного насоса или снижении его производительности, вызванном засорением сетчатого фильтра, окислением коллектора или износом деталей нагнетательного узла, будет затруднен (или невозможен совсем) запуск двигателя, а также будет наблюдаться его неудовлетворительная работа на всех режимах.

Для проверки давления, создаваемого топливным насосом, необходимо подсоединить манометр с тройником к топливной рейке. Затем, удалив реле топливного насоса на правом брызговике в отсеке двигателя установить перемычку между клеммами "30" и "87" (рис. 2-163), при этом топливный насос начинает работать без запуска двигателя. При этом давление создаваемое насосом должно быть 0,3 МПа (3 кгс/см²).

На работающем двигателе эта величина должна составлять 0,25-0,3 МПа (2,5-3,0 кгс/см²) в зависимости от режимов работы двигателя.

Для проверки производительности топливного насоса необходимо отсоединить топливоподающий шланг от топливной рейки и направить его в мерную емкость. Активизировать работу насоса и определить количество топлива в емкости получаемое за 30 сек. Эта величина должна составлять 650-670 мл., что соответствует производительности 80 л топлива в час.

Топливный фильтр установлен на кронштейне, который крепится к поперечине кузова между лентами крепления топливного бака. Фильтр подлежит обязательной замене через 10000 км пробега автомобиля. Для замены фильтра необходимо отпустить гайки крепления лент топливного бака, отсоединить фильтр от хомутов и кронштейна. Установить фильтр согласно направлению движения топлива (на корпусе фильтра имеется стрелка).

Система впрыска топлива состоит из топливной рейки (рис. 2-164), выполненной в виде пустотелого корпуса с отверстиями, в которые устанавливаются форсунки 8, регулятора давления топлива 2, регулятора холостого хода, дроссельного узла, а также штуцеров 3 и 4, предназначенных для присоединения соответственно сливного отводящего и подводящего патрубков. Форсунки и регулятор давления топлива уплотнены в своих гнездах топливной рейки двумя резиновыми кольцами и закреплены пластинчатыми фиксаторами 6 с помощью винтов 7. Гнездо регулятора давления ступенчатое и образует седло для клапана регулятора. Топливная рейка двигателя своими четырьмя патрубками входит в отверстия головки блока двигателя, уплотнена в них резиновыми кольцами и закреплена двумя гайками на шпильках, ввернутых в головку блока.

Рис. 2-164. Топливная рейка в сборе с форсунками и регулятором давления: 1 - вакуумный шланг регулятора давления топлива; 2 - регулятор давления топлива; 3 - отводящий штуцер; 4 - подводящий штуцер; 5 - провод двигателя; 6 - фиксатор форсунки и регулятора давления топлива; 7 - винт; 8 - форсунки

Рис. 2-165. Форсунка системы впрыска топлива двигателя F3R: 1 - игла запорного клапана; 2 - обмотка электромагнита; 3 - корпус; 4 - пружинное центрирующее кольцо: 5 - штекерный вывод обмотки электромагнита; 6 - уплотнительное кольцо; 7 - пружина; 8 - сердечник; 9 - фильтр; 10 - корпус клапана-распылителя; 11 - диффузор распылителя

Форсунки (рис. 2-165) служат для дозированного впрыска топлива в цилиндры двигателя и представляют собой высокоточный электромеханический клапан.

Топливо к форсункам поступает через фильтр 9 по каналу к запорному клапану под давлением 0,28-0,33 МПа (2,8-3,3 кгс/м²). Пружина 7 прижимает иглу 1 к конусному отверстию корпуса 10 клапана, удерживая клапан в закрытом состоянии.

При подаче напряжения от блока управления двигателем через штекерный вывод 5 на обмотку 2 электромагнита в последней создается магнитное поле, втягивающее сердечник 8 вместе со связанной с ним иглой 1 внутрь электромагнита. Конусное кольцевое отверстие в корпусе распылителя открывается и топливо впрыскивается через диффузор 11 во впускной канал головки блока цилиндров и далее в цилиндр двигателя. Количество подаваемого в цилиндр топлива зависит от длительности электрического импульса, подаваемого в обмотку электромагнита форсунки блоком управления двигателем.

После прекращения поступления электрического импульса пружина 7 возвращает сердечник 8 и связанную с ним иглу 1 в исходное состояние - клапан запирается.

Регулятор давления топлива поддерживает постоянное давление в центральном канале топливной рейки (см. рис. 2-158) двигателя. Электрический топливный насос имеет производительность большую, чем это необходимо для обеспечения работоспособности системы, а давление топлива, подаваемого в форсунки на всех режимах работы двигателя, должно быть 0,3 МПа (3 кгс/см²). Регулирование давления основано на принципе слежения за значением соотношения давления в топливной рейке 7 двигателя и воздушном ресивере. В процессе работы регулятора давления часть топлива через сливной трубопровод 9 постоянно сливается в топливный бак. В зависимости от разрежения в воздушном ресивере регулятор давления уменьшает или увеличивает количество сливаемого излишнего топлива, поддерживая постоянное давление в топливной рейке 7 двигателя.

Регулятор давления представляет собой корпус, имеющий замкнутую полость, разделенную мембраной на вакуумную и топливную камеры.

Вакуумная камера сообщается с воздушным ресивером двигателя через резиновый трубопровод, топливная - с полостью топливной рейки двигателя через выполненный внутри последнего канал, в который входит подпружиненный упор клапана регулятора. При работе двигателя упор под действием пружины прижат к седлу, выполненному в канале топливной рейки двигателя, если перепад давления в воздушном ресивере и топливной рейке двигателя меньше или равен 0,3 МПа (3 кгс/см²). Обратного слива при этом нет и давление в топливной рейке начинает повышаться. Если перепад давления более 0,3 МПа (3 кгс/см²), мембрана регулятора прогибается и в клапане появляется зазор, через который в отводящий штуцер топливной рейки двигателя сливается излишек топлива - давление снижается. С увеличением нагрузки на двигатель, работающий при большом открытии дроссельной заслонки, расход топлива возрастает, вследствие чего падает давление в топливной рейке двигателя. Одновременно с этим снижается разрежение в воздушном ресивере. Пружина прижимает упор клапана регулятора к седлу, перекрывая слив топлива в топливный бак - давление повышается. Эти процессы повторяются непрерывно, в результате чего давление в топливной рейке двигателя поддерживается постоянным.

Регулятор холостого хода представляет собой электромеханический клапан и служит для поддержания заданной частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу двигателя.

Регулирование осуществляется изменением подачи количества дополнительного воздуха во впускную систему помимо дроссельной заслонки.

Регулятор 2 (рис. 2-166) закреплен двумя болтами 3 на специальном фланце ресивера 1 впускной трубы двигателя. Во фланце имеются специальные каналы, которые совместно с каналами регулятора образуют систему подачи дополнительного воздуха, забираемого через шланг 4 из соединительного патрубка между воздушным фильтром и корпусом дроссельных заслонок.

Рис. 2-166. Расположение регулятора холостого хода на двигателе F3R: 1 - воздушный ресивер двигателя; 2 - регулятор холостого хода; 3 - болт крепления регулятора; 4 - шланг подвода дополнительного воздуха

Рис. 2-167. Регулятор холостого хода двигателя F3R: 1 - штекерные выводы обмотки электромагнита; 2 - демпфирующая пружина; 3 - сердечник; 4 - обмотка электромагнита; 5 - толкатель; 6 - корпус регулятора; 7 - упор клапана; 8 - возвратная пружина; А - канал забора дополнительного воздуха; Б - канал подачи дополнительного воздуха во впускную трубу

Регулятор получает команду от электронного блока управления системой впрыска топлива, который, обработав сигналы, полученные от датчиков, определяет необходимость открытия клапана регулятора и замыкает на "массу" обмотку 4 электромагнита (рис. 2-167). Под действием установившегося магнитного поля сердечник 3 втягивается в обмотку 4 и, преодолевая усилие пружины 8, через толкатель 5 отводит упор 7 клапана от седла в корпусе 6. Во впускную трубу через каналы А и Б поступает дополнительный воздух. Определяя величину разрежения во впускной трубе двигателя, блок управления стремится поддерживать его на заданном уровне, периодически открывая и закрывая клапан регулятора холостого хода. Тем самым блок управления обеспечивает подачу постоянного количества дополнительного воздуха и, следовательно, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу.

Включение дополнительных агрегатов двигателя, таких например, как компрессор кондиционера, вызывает увеличение нагрузки двигателя, сопровождающееся снижением частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу и изменением разрежения во впускной трубе, что также компенсируется блоком управления с помощью регулятора.

Дроссельный узел (рис. 2-168) системы впрыска установлен на входном фланце впускной трубы двигателя в ее задней части и служит для изменения количества основного воздуха, подаваемого во впускную систему двигателя. Входной патрубок дроссельного узла соединен формованным резиновым рукавом с воздушным фильтром.

Рис. 2-168. Дроссельный узел системы питания двигателя F3R: 1 - датчик положения дроссельной заслонки; 2 - штекерный разъем; 3 - корпус; 4 - дроссельная заслонка; 5 - сектор; 6 - штуцера подвода охлаждающей жидкости; 7 - штуцер подвода картерных газов

В связи с отсутствием в воздушном фильтре устройства сезонной регулировки температуры всасываемого воздуха, дроссельный узел оборудован системой подогрева, обеспечивающей стабильность температуры подаваемого в цилиндры двигателя воздуха и присоединенной к системе охлаждения двигателя шлангами.

В корпусе 3 установлена на оси заслонка 4. На одном конце оси установлен датчик 1 положения дроссельной заслонки системы управления двигателем, а на другом - сектор 5, связанный посредством троса с педалью акселератора. В нижней части корпуса имеются два штуцера 6 для подвода жидкости из системы охлаждения двигателя и штуцер 7 для подключения шланга системы вентиляции картера.

Диагностика и проверка системы впрыска топлива. При нарушении стабильной работы системы впрыска топлива, проявляющейся в виде снижении мощности двигателя, неустойчивых оборотах холостого хода, увеличении расхода топлива, проблемами с пуском и др. необходимо убедится в герметичности установки узлов системы и их работоспособности.

Основные неисправности форсунки - это негерметичность клапана-распылителя и повреждение обмотки электромагнита. В первом случае из-за неплотной посадки клапана двигателя постоянно подается лишнее топливо в цилиндр, что вызывает переобогащение смеси. Во втором - при подаче импульса клапан не открывается и впрыска топлива не происходит.

Исправность форсунки можно проверить следующим способом:

1. Отсоединить вакуумный шланг от регулятора давления топлива.

2. Отсоединить электрические разъемы от форсунок.

3. Отсоединить топливные шланги от штуцеров топливной рейки двигателя.

4. Отсоединить от воздушного ресивера впускной трубы двигателя кронштейн крепления жгута проводов систем двигателя и отвести его в сторону вместе со жгутом.

5. Отвернув две гайки крепления топливной рейки двигателя, аккуратно, стараясь не повредить резиновые уплотнительные кольца, вынуть его патрубки из отверстий головки блока цилиндров и вывести топливную рейку в направлении дроссельного узла.

6. Подсоединить к штуцерам топливной рейки двигателя гибкие топливные шланги системы питания.

7. Подставить под распылители форсунок емкости (рис. 2-169), включить электрический топливный насос без запуска двигателя, аналогично схеме проверки топливного насоса (см. рис. 2-163). Проверку проводить в течение 10 с. При этом из распылителей форсунок не должно появляться ни малейшего количества топлива.

Рис. 2-169. Проверка работоспособности топливных форсунок на снятой топливной рейке: А и В - направление потоков топлива

8. При помощи проводов подавать попеременно в течение 30 секунд напряжение 12 В на форсунки ("+" подается на контакт штекерный вывод форсунки, а "−" - на корпус топливной рейки двигателя). Проверить пропускную способность форсунок. Из форсунки должен исходить сильный непрерывный факел топлива, имеющий форму конуса с однородной структурой (без отдельных капель).

Форсунка имеет неразборную конструкцию, поэтому при наличии неисправности ее необходимо заменить.

Демонтировать форсунку можно не снимая топливную рейку с двигателя. Для этого достаточно отсоединить штекерную колодку форсунки, снять фиксатор и аккуратно, стараясь не повредить уплотнительные резиновые кольца, вынуть форсунку из гнезда в топливной рейке.

Регулятор давления проверяют способом, аналогичным проверке топливного насоса, подсоединив к топливной рейке двигателя манометр, а вместо шланга от воздушного ресивера подсоединить вакуумный насос (рис. 2-170). Установив перемычку (см. рис. 2-163), включить топливный насос.

Создать вакуумным насосом 1 (см. рис. 2-170) разрежение 0,05 МПа (0,5 кгс/см²). Если регулятор давления исправен, давление топлива в системе должно снизиться на то же значение.

Рис. 2-170. Подключение вакуумного насоса для проверки регулятора давления топлива двигателя F3R: 1 - вакуумный насос; 2 - управляющий шланг регулятора давления; 3 - регулятор давления топлива

Регулятор давления топлива имеет неразборную конструкцию, и в случае выхода из строя его заменяют.

Характерными неисправностями регулятора холостого хода являются заедание клапана регулятора в открытом положении, что скажется на стабильности оборотов холостого хода двигателя, и его останов при резком отпускании педали акселератора. Этот дефект может быть устранен промывкой демонтированного клапана специальным составом для очистки жиклеров или карбюраторов, который необходимо ввести в отверстия клапана.

В случае перегорания обмотки электромагнита или заклинивания клапана в закрытом положении двигатель сразу после запуска будет останавливаться.

Сопротивление обмотки регулятора должно быть в пределах 8,5-10,5 Ом. Так как конструкция регулятора неразборная, при выходе из строя его заменяют.

Дроссельный узел при эксплуатации не требует обслуживания и регулировки, однако при необходимости его демонтажа можно отсоединить от сектора 5 (см. рис. 2-168) конец троса привода акселератора и, вынув упор оболочки троса из кронштейна, снять трос с дроссельного узла.

Снять со штуцеров 6 и 7 (см. рис. 2-168) шланги, сразу же установив в них заглушки и, отвернув четыре болта крепления, снять дроссельный узел.

Устанавливают дроссельный узел в обратной последовательности.

Воздушный фильтр (рис. 2-171) расположен в передней левой части моторного отсека двигателя на специальном кронштейне. Гофрированным резиновым шлангом фильтр соединен с коробчатым глушителем шума впуска, а формованным резиновым патрубком - с горловиной дроссельного узла. Фильтрующий сменный элемент коробчатого сечения изготовлен из гофрированного фильтрующего картона.

Фильтрующий элемент требуется заменять через каждые 10 тыс. км пробега. Для этого, не снимая корпуса воздушного фильтра с кронштейна, отстегнуть четыре пружинных замка 4, снять крышку 3 и вынуть из корпуса 1 фильтрующий элемент 2. Заменив фильтрующий элемент, обратить внимание на герметичность установки крышки воздушного фильтра и надежность фиксации ее замками.

Рис. 2-171. Воздушный фильтр двигателя F3R: 1 - корпус; 2 - фильтрующий элемент; 3 - крышка; 4 - замки