Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3

Расположение компонентов

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 - Топливная рампа высокого давления (HP) (2 шт.)
2 - Трубка высокого давления (HP) между топливной рампой и форсункой (6 шт.)
3 - Форсунки (6 шт.)
4 - Топливная трубка низкого давления (LP): обратный слив
5 - Трубка высокого давления между топливным насосом высокого давления и топливной распределительной рампой
6 - Топливная трубка низкого давления: дренажный слив с форсунок
7 - Штуцер форсунки (6 шт.)
8 - Топливный насос высокого давления
9 - Шкив топливного насоса высокого давления
10 - Распределительная рампа высокого давления
11 - Натяжитель ремня привода вспомогательных агрегатов от заднего конца коленчатого вала (READ)
12 - Шкив левого выпускного распределительного вала


Общая информация

На двигателе TdV6 применяется аккумуляторная система впрыска топлива. В этой системе топливный насос высокого давления (ТНВД) подает топливо под одним давлением в две рампы, из которых топливо поступает во все шесть форсунок. Давление поддерживается на оптимальном для бесперебойной работы уровне и может достигать 1650 бар.

Аккумуляторная система обеспечивает двухфазный впрыск (предварительная и основная фазы), что снижает шум сгорания и механическую нагрузку на детали двигателя.

Давление впрыска создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и моментов впрыска топлива.

Блок управления двигателем (ECM) вычисляет время и объем впрыска топлива и подает питание на соответствующую форсунку с пьезоэлектрическим приводом.

Аккумуляторная система впрыска имеет следующие характеристики:

  • Для получения мелкодисперсного дробления топлива давление впрыска может доходить до 1650 бар (мелкий распыл повышает рабочие характеристики и снижает выброс токсичных продуктов сгорания)
  • Независимое регулирование параметров впрыска по цилиндрам обеспечивает оптимальное сгорание во всех режимах
  • Высокая точность работы на протяжении всего срока службы системы

Топливная система включает 2 контура:

  • Контур низкого давления (LP)
  • Контур высокого давления (HP)

В контур низкого давления входят следующие компоненты:

  • Топливный насос, расположенный в топливном баке
  • Регулятор давления топлива, встроенный модуль подачи топлива
  • Топливный фильтр
  • Трубки обратного слива и охладитель топлива
  • Трубки обратного слива из форсунок
  • Охладители топлива (двигатель и автомобиль)

В контуре низкого давления давление поддерживается на уровне 0,5 бар.

В контур высокого давления входят следующие компоненты:

  • Топливный насос высокого давления
  • Топливные рампы и распределительная рампа
  • Топливные трубки высокого давления
  • Форсунки

Контур низкого давления

Топливный насос, расположенный в топливном баке



Электрический топливный насос установлен в топливном баке. Топливный насос подает топливо из бака в ТНВД через топливный фильтр. Для получения дополнительной информации обратитесь к Fuel Tank and Lines (310-01C Fuel Tank and Lines - 2.7L Diesel)

Топливный фильтр



Топливный фильтр расположен в левой части моторного отсека и защищен от механических повреждений. В корпусе топливного фильтра находится биметаллический перепускной клапан, который начинает закрываться при 30°C и полностью закрывается при 50°C. Это обеспечивает циркуляцию подогретого дизельного топлива внутри топливного фильтра и предотвращает образование парафина в холодную погоду.

Охладитель топлива



Топливная система оснащена двумя охладителями топлива. Один расположен в развале блока цилиндров и обеспечивает отвод тепла посредством соединения с системой охлаждения. Второй охладитель встроен в магистраль обратного слива и охлаждается воздухом. Для получения дополнительной информации обратитесь к Fuel Tank and Lines (310-01C Fuel Tank and Lines - 2.7L Diesel)

Контур высокого давления

Топливный насос высокого давления


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3



Топливный насос высокого давления радиального типа, трехплунжерный (плунжеры расположены через 120 градусов окружности) с рабочим объемом 0,8 куб. см. Как отмечалось ранее, насос может создавать давление до 1650 бар. Корпус насоса отлит из чугуна, а фланец - из алюминия.

Насос приводится в движение зубчатым ремнем от распределительного вала. После замены ремня при обслуживании нет необходимости синхронизировать насос по углу поворота коленчатого вала.

Давление подачи в насос должно быть в пределах от -0,3 до +0,5 бар. Давление в контуре обратного слива от -0,3 до +0,8 бар.

Насос имеет производительность, достаточную для обеспечения топливных рамп топливом в любых режимах работы двигателя. Насос высокого давления содержит следующие узлы:

  • Внутренний подкачивающий насос (ITP)
  • Регулятор производительности насоса (VCV)
  • Плунжеры (3 шт.)
  • Регулятор давления (PCV)

Подкачивающий насос (ITP) представляет собой шиберный насос с пятью лопастями. Он подает топливо к регулятору производительности насоса (VCV).

Регулятор производительности представляет собой электромагнитный золотниковый клапан, который управляется ECM. VCV расположен между ITP и плунжерными парами. VCV регулирует количество топлива, поступающего к плунжерным парам. При отсутствии сигнала на VCV клапан регулятора закрывается, и подача топлива прекращается.

Три плунжерные пары объединены кольцевым топливным каналом внутри корпуса насоса. ТНВД имеет один выходной штуцер, к которому присоединяется трубка высокого давления, соединяющая ТНВД с распределительной рампой.

Регулятор давления (PCV) представляет собой электромагнитный золотниковый клапан, который управляется ECM. PCV расположен между плунжерными парами и выходным штуцером ТНВД. Регулятор давления контролирует давление топлива в топливных рампах и управляется ECM. При отсутствии сигнала на PCV клапан регулятора открыт, и давление в топливных рампах не создается.

Движение топлива в контуре высокого давления

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
A - Подача топлива из контура низкого давления
B - Подача топлива к плунжерным парам
C - Трубка высокого давления к распределительной рампе
D - Магистраль обратного слива (дренаж форсунок)
1 - Вход подкачивающего насоса
2 - Редукционный клапан подкачивающего насоса
3 - Сетчатый фильтр
4 - Регулятор производительности (VCV)
5 - Подкачивающий насос (ITP)
6 - Щелевой фильтр (для защиты клапана регулятора давления)
7 - Регулятор давления (PCV)
8 - -
9 - Эксцентрик вала привода ТНВД
10 - Впускной клапан плунжерной пары
11 - Выпускной клапан плунжерной пары
12 - Кольцевой канал высокого давления
13 - Плунжерные пары (3 шт.)
14 - Смазывающий клапан



Топливо от подкачивающего насоса (5) подается к регулятору производительности (4) и к смазывающему клапану (14). Когда клапан регулятора производительности закрыт, редукционный клапан подкачивающего насоса (2), соединенный параллельно с этим насосом, открывается и направляет топливо обратно на впуск подкачивающего насоса (1).

Топливо проходит через смазывающий клапан (14) внутрь насоса высокого давления и оттуда в обратный контур (D). Это топливо используется для смазывания насоса.

Регулятор производительности (4) определяет количество топлива (В), которое подается к плунжерным парам (13).

Топливо из выпускных патрубков высокого давления (11) трех плунжерных пар собирается вместе в кольцевой магистрали (12) и передается через выпускной патрубок высокого давления к рампам.

Давлением топлива в рампах управляет регулятор давления (7). Когда регулятор снижает давление, топливо возвращается в контур низкого давления (D).

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
A - Давление насоса (бар)
B - Частота вращения вала насоса (об/мин)



ТНВД может создавать давление топлива до 1600 бар в постоянном режиме и кратковременно - до 1650 бар. Частота вращения вала насоса составляет 5/6 от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Однако, насос настроен таким образом, что давление топлива зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки и непрерывно регулируется.

Давление топлива создается при вращении вала насоса, когда клапан VCV открыт, а клапан PCV закрыт. Клапаны VCV и PCV могут занимать различные положения, что влияет на производительность насоса и на давление топлива.

Когда блок управления двигателем приводит в действие пьезоэлектрический привод форсунок, падение давления в рампе компенсируется регулятором давления.

Уменьшение давления после остановки двигателя

После остановки двигателя давление в системе снижается за несколько секунд, поскольку питание регулятора давления прекращается, и его клапан открывается. В системе не остается остаточного давления, и топливо сбрасывается в магистраль обратного слива (D) через открытый клапан PCV. Давление в системе не сохраняется.

Назначение элемента высокого давления A

Заполнение топливом


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3



Когда плунжер (3) движется вниз, над ним создается разрежение, которое, преодолевая сопротивление пружины, открывает впускной клапан (1). Топливо (А), проходящее через клапан регулирования, всасывается в цилиндр плунжера. Выпускной клапан (2) в это время закрыт из-за перепада давлений в цилиндре плунжера и кольцевом канале высокого давления.

Подача топлива


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3



Эксцентрик (5) приводного вала насоса высокого давления перемещает плунжер (3) вверх. Впускной клапан (1) под действием пружины закрывается, и давление в цилиндре насоса начинает возрастать. Выпускной клапан (2) открывается, когда давление в цилиндре насоса становится выше, чем давление в кольцевом канале (В) насоса.

Регулятор производительности насоса (VCV)


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 - Поршень
2 - Г ильза
3 - Пружина сжатия
4 - Обмотка
5 - Сердечник
6 - Регулятор производительности (VCV)



Регулятор производительности установлен непосредственно на ТНВД.

Клапан VCV регулирует количество топлива, поступающего от подкачивающего насоса к плунжерным парам в зависимости от давления в топливной рампе.

Таким образом, удается привести в соответствие необходимую производительность ТНВД с поступлением топлива на его вход. При этом количество топлива, идущего на обратный слив, сводится к минимуму.

Кроме того, это снижает нагрузку на привод ТНВД и, следовательно, удельный расход топлива.

ПРИМЕЧАНИЕ: При отключении питания клапан регулятора производительности по умолчанию занимает закрытое положение. Отключение питания регулятора делает работу двигателя невозможной.

ПРИМЕЧАНИЕ: Регулятор производительности не заменяется как отдельный узел.

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
A - Регулятор производительности выключен
B - Регулятор производительности включен
1 - Подача топлива от подкачивающего насоса
2 - Поршень
3 - Подача топлива к ТНВД
4 - Питание обмотки включено
5 - Количество топлива
6 - Сила управляющего тока
7 - Регулятор при постоянной частоте вращения коленчатого вала



Регулятор производительности выключен (A)

При отсутствии питания поршень (2) под действием пружины сжатия перекрывает отверстие между каналами (1) и (3). Подача топлива к ТНВД перекрыта.

Регулятор производительности включен (B)

Блок управления двигателем подает питание на обмотку (4) клапана в соответствии с требованиями двигателя. Втягивающее усилие обмотки, пропорциональное силе управляющего тока, преодолевая силу пружины, перемещает поршень (2).

В результате поршень открывает два отверстия (1) и (3). Количество топлива (5), подаваемого через штуцер (3) в ТНВД, пропорционально силе тока (6). Это означает, что чем больше проходное сечение, тем больше производительность насоса.

Регулятор давления (PCV)

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3



Регулятор давления установлен на ТНВД. Он предназначен для регулирования давления на выходе из ТНВД и, следовательно, в топливной рампе. Кроме того, регулятор давления гасит колебания давления, возникающие вследствие работы ТНВД и форсунок.

Регулятор давления обеспечивает оптимальное давление в рампах в любых режимах работы двигателя.

Регулятор давления представляет собой электромагнитный клапан с подпружиненным золотником.

Когда блок управления двигателем подает питание на обмотку клапана, шток клапана втягивается в обмотку. При этом дизельное топливо проходит мимо запирающего шарика и поступает в рампы.

Для охлаждения и смазки сердечник погружен в топливо.

ПРИМЕЧАНИЕ: Регулятор давления не заменяется как отдельный узел.

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
A - Регулятор давления не управляется
B - Регулятор давления управляется
1 - Топливо из ТНВД
2 - К магистрали возврата топлива
3 - Шариковый клапан
4 - Пружина сжатия
5 - Сердечник
6 - Питание обмотки включено
7 - Шток
8 - Топливо под высоким давлением
9 - Сила управляющего тока
10 - Характеристика регулятора давления



Регулятор давления не управляется (A)

Шариковый клапан (3) находится только под действием силы пружины (4). В данном случае регулятор давления считается открытым.

Регулятор давления управляется (B)

Ток, протекающий через обмотку (6), смещает шток (7) вниз. При этом магнитная сила передается через шток к шариковому клапану (3). Баланс давления на шарик со стороны штока и со стороны топлива определяет расход топлива через клапан (9).

Топливные рампы высокого давления


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3



Топливные рампы высокого давления изготовлены из кованой стали. Топливные рампы играют роль гидравлических аккумуляторов топлива и, кроме того, демпфируют скачки давления в контуре высокого давления.

Трубки высокого давления имеют внутренний диаметр 2,5 мм, за исключением трубок к форсункам, которые имеют диаметр 3,0 мм. Общий объем топливных рамп составляет 33 куб. см.

Форсунки

Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 - Электрический разъем
2 - Подвод топлива под высоким давлением
3 - Управляющий поршень
4 - Игла распылителя
5 - Камера высокого давления распылителя
6 - Отверстия распылителя
7 - Грибковый клапан
8 - Слив топлива
9 - Поршень клапана
10 - Пьезоэлектрический привод



Дозированием топлива и моментом начала подачи топлива управляет непосредственно ECM.

Пьезоэлектрическая топливная форсунка состоит из трех основных частей:

  • Пьезопривод
  • Корпус форсунки с гидравлической системой сервоусиления
  • Распылитель топливной форсунки

ПРИМЕЧАНИЕ: Новые форсунки НЕ ТРЕБУЮТ калибровки и могут быть установлены в любой цилиндр.

ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый впрыск управляется по циклу зарядки, в котором электрический заряд, поступающий к форсунке, увеличивается, и по циклу разрядки, в котором оставшийся электрический заряд рассеивается. Никогда не отсоединяйте электрический разъем от форсунки при работающем двигателе. Форсунка может остаться открытой, что приведет к повреждению двигателя.

ПРИМЕЧАНИЕ: По соображениям безопасности перед началом работы с топливной системой высокого давления двигатель следует выдержать выключенным в течение 30 секунд.

Топливная форсунка выключена (топливо не впрыскивается)


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 - Пьезоэлектрический привод
2 - Подвод топлива под высоким давлением
3 - Давление, действующее на управляющий поршень
4 - Давление, действующее на иглу распылителя
5 - Управляющий поршень
6 - Слив топлива
7 - Слив топлива
8 - Управляющий поршень
9 - Игла распылителя
10 - Камера высокого давления форсунки
11 - Управляющая камера
12 - Грибковый клапан



Топливо под высоким давлением проходит из рампы через штуцер (2) в управляющую камеру (11) и в камеру высокого давления (10) распылителя форсунки.

Ток не подается на пьезопривод (1), и грибковый клапан (12) под действием пружины закрывает отверстие обратного сливного канала (7).

Топливо, появляющееся в результате внутренних утечек в форсунке, отводится через обратный канал (6).

Гидравлическое давление (3), приложенное к управляющему поршню (8) со стороны топлива в управляющей камере (11), больше силы гидравлического давления (4) приложенного к игле форсунки (площадь управляющего поршня больше площади иглы форсунки).

Топливная форсунка включена (впрыск топлива)


Устройство и техническое описание 2.7L Discovery 3


Наименование пункта Каталожный номер запасной части Описание
1 - Подвод топлива под высоким давлением
2 - Поршень клапана
3 - Давление, действующее на управляющий поршень
4 - Давление, действующее на иглу распылителя
5 - Управляющий поршень
6 - Слив топлива
7 - Пьезоэлектрический привод
8 - Слив топлива
9 - Поршень клапана
10 - Грибковый клапан
11 - Управляющая камера
12 - Управляющий поршень
13 - Игла распылителя



Пьезоэлемент (7) под действием электрического заряда от ЕСМ расширяется (цикл заряда) и давит на поршень (9) клапана. Грибковый клапан (10) открывает отверстие, которое соединяет управляющую камеру (11) с каналами обратного слива (8 и 6).

В результате давление в управляющей камере падает, и гидравлическая сила (4), действующая на иглу распылителя, становится больше, чем сила (3), действующая на поршень в управляющей камере.

Игла распылителя (13) перемещается вверх, и топливо впрыскивается через шесть отверстий распылителя в камеру сгорания.

Запуск двигателя



Для запуска двигателя необходимо давление в топливных рампах не менее 150 бар. Если давление будет ниже указанного значения, форсунки работать не будут и, следовательно, двигатель не запуститься.

Остановка двигателя



Для остановки двигателя ЕСМ прекращает подачу питания к пьезоэлементам. Топливо в цилиндры не впрыскивается, и частота вращения коленчатого вала двигателя падают до нуля.

Land Rover Discovery 3 - Неисправности за 10 лет

Land Rover Discovery 3 Подержанные автомобили

Главная дорога, Секонд-тест Discovery 3

Обзор Land Rover Discovery 3 (Дискаверище)

Проблемы с показанием уровня топлива в баке на Дискавери и Рендж Ровер Спорт- что полезно знать?

Проект СТОтысячник. Land Rover Discovery 3