В состав системы питания входят элементы следующих подсистем:
- – система подачи топлива, включающая в себя топливный бак 16 (рис. 1), топливный насос 5 со встроенным регулятором давления топлива, топливные трубки 1 и 17, шланг 18, топливную рампу 2 (рис. 2) с форсунками 1, а также топливный фильтр 2 (см. рис. 1);
Система подачи топлива: 1 - трубки топливные (пластик); 2 - топливный фильтр; 3 - кронштейн крепления топливного фильтра; 4 - уплотнительное кольцо топливного насоса; 5 - топливный насос; 6 - дистанционное кольцо; 7 - прижимное кольцо крепления топливного насоса; 8 - шланг наливной трубы; 9 - пробка наливной трубы топливного бака; 10 - облицовка горловины наливной трубы; 11 - хомут; 12 - наливная труба топливного бака; 13 - воздухоотводящий шланг; 14 - хомут крепления топливного бака; 15 - соединитель (быстросъемный разъем); 16 - топливный бак; 17 - трубки топливные (металл); 18 - шланг топливоподводящий; 19 - кронштейн; 20 - форсунки; 21 - топливная рампа
- – система подачи воздуха, состоящая из воздушного фильтра 3 (рис. 3), воздухоподводящего рукава 11, дроссельного узла 4;
- – система улавливания паров топлива, включающая в себя адсорбер 15 (рис. 4), клапан 5 продувки адсорбера, сепаратор 11 паров топлива, гравитационный клапан 10, соединительные паропроводы 1, 2, 12, 13, 14 и шланги 4.
Двигатель оборудован электронной системой управления с распределенным впрыском топлива.
В системе распределенного впрыска топлива функции смесеобразования и дозирования подачи топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя разделены: форсунки осуществляют дозированный впрыск топлива во впускную трубу, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество воздуха подается системой, состоящей из дроссельного узла и регулятора холостого хода.
Такой способ управления дает возможность обеспечивать оптимальный состав горючей смеси в каждый конкретный момент работы двигателя, что позволяет получить максимальную мощность при минимально возможном расходе топлива и низкой токсичности отработавших газов.
Управляет системой впрыска топлива и системой зажигания электронный блок управления (ЭБУ) двигателем, непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков величину нагрузки двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах двигателя.
Особенностью системы впрыска автомобиля ВАЗ-2170 Lada Priora является синхронность срабатывания форсунок в соответствии с фазами газораспределения (блок управления двигателем получает информацию от датчика фазы).
Контроллер включает форсунки последовательно, а не попарно или одновременно, как в системах асинхронного впрыска.
Каждая форсунка включается через 720° поворота коленчатого вала. На режимах пуска и на динамических режимах работы двигателя используется асинхронный метод подачи топлива без синхронизации с вращением коленчатого вала.
Основным датчиком для системы впрыска топлива является датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд).
Он установлен в выпускном коллекторе двигателя и совместно с блоком управления двигателем и форсунками образует контур управления составом топливовоздушной смеси, подаваемой в двигатель.
По сигналам датчика блок управления двигателем определяет количество несгоревшего кислорода в отработавших газах и соответственно оценивает оптимальность состава топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя в каждый момент времени.
Зафиксировав отклонение состава от оптимального 1:14 (топливо / воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитического нейтрализатора отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси.
Так как датчик концентрации кислорода включен в цепь обратной связи блока управления двигателем, контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым.
Особенностью системы управления двигателем автомобиля ВАЗ-2170 Lada Priora является наличие, помимо управляющего датчика, второго, диагностического датчика концентрации кислорода, установленного на выходе из нейтрализатора.
По составу газов, прошедших через нейтрализатор, он определяет эффективность его работы.
Топливный бак 16 (см. рис. 1) сварной, штампованный, установлен под полом кузова в его задней части и закреплен двумя стальными хомутами 14.
Чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен через сепаратор 11 паров топлива (см. рис. 4) и гравитационный клапан 10 паропроводами 12, 13, 14 и 1 с адсорбером 15.
Во фланцевое отверстие в верхней части бака устанавливают электрический модуль электробензонасоса (топливный насос) 5 (см. рис. 1), объединяющий в себе собственно насос, датчик указателя уровня топлива и регулятор давления топлива.
В задней части бака выполнен патрубок для присоединения наливной трубы 12.
Из насоса топливо подается в топливный фильтр 2, установленный снизу на основании кузова, и оттуда поступает в топливную рампу 21, закрепленную на головке блока цилиндров двигателя. Из топливной рампы топливо впрыскивается форсунками 20 во впускные каналы головки блока цилиндров, причем факел топлива направлен на впускной клапан.
Излишки топлива через регулятор давления топлива, установленный в модуле электробензонасоса, сливаются в топливный бак.
Такая схема установки регулятора давления топлива, помимо исключения длинного трубопровода обратного слива, позволяет предотвратить повышение температуры топлива в баке, вызывающее излишнее парообразование.
Топливный насос (модуль электробензонасоса) 5 (см. рис. 1) погружной, вихревого типа, с фильтром грубой очистки топлива. Насос обеспечивает подачу топлива и установлен в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подается под давлением, а не под действием разрежения.
Топливный насос обеспечивает подачу топлива из топливного бака через магистральный топливный фильтр в рампу форсунок под давлением более 380 кПа.
Топливный фильтр 2 (см. рис. 1) тонкой очистки — полнопоточный, закреплен в кронштейне 3 на основании кузова рядом с топливным баком. Фильтр неразборный, снабжен стальным корпусом с бумажным фильтрующим элементом.
Топливная рампа и форсунки: 1 - форсунка; 2 - топливная рампа; 3 - уплотнительное кольцо; 4 - фиксатор форсунки; 5 - колпачок штуцера для контроля давления топлива
Топливная рампа 21 (см. рис. 1), представляющая собой пустотелую трубчатую деталь, служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на головке блока цилиндров.
На двигателе применена бессливная система питания, давление в рампе поддерживается регулятором давления топлива, установленным в модуле электробензонасоса.
Форсунки 20 прикреплены к рампе фиксаторами 4 (см. рис. 2) через резиновые уплотнительные кольца.
Для выравнивания давления в форсунках топливо подается в среднюю часть рампы.
Форсунки своими распылителями входят в отверстия, расположенные над впускными каналами головки блока цилиндров. В отверстиях форсунки уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами.
Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндры двигателя и представляет собой высокоточный электромеханический клапан, в котором игла запорного клапана прижата к седлу пружиной.
При подаче электрического импульса от блока управления на обмотку электромагнита игла поднимается и открывает отверстие распылителя, через которое топливо подается во впускную трубу двигателя.
Количество топлива, впрыскиваемого форсункой, зависит от длительности электрического импульса.
Регулятор давления топлива установлен в модуле топливного насоса и предназначен для поддержания постоянного давления топлива в топливной рампе.
Регулятор подключен в начало подающей магистрали сразу же после топливного фильтра и представляет собой перепускной клапан с пружиной, имеющей строго калиброванное усилие.
Система подачи воздуха: 1 - датчик массового расхода воздуха: 2 - уплотнительная втулка: 3 - воздушный фильтр: 4 - дроссельный узел; 5 - впускной коллектор: 6 - регулятор холостого хода или регулятор добавочного воздуха; 7 - хомуты крепления шлангов; 8 - термостат; 9 - подводящая труба насоса охлаждающей жидкости; 10 - шланги подогрева дроссельного узла; 11 - воздухоподводящий рукав; 12 - хомуты крепления воздухоподводящего рукава
Воздушный фильтр 3 (см. рис. 3) установлен в передней части моторного отсека на трех резиновых опорах.
Фильтрующий элемент бумажный, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности.
Фильтр соединен резиновым гофрированным воздухоподводящим рукавом 11 с дроссельным узлом 4. Между рукавом и фильтром установлен датчик 1 массового расхода воздуха.
Дроссельный узел 4 (см. рис. 3) закреплен на впускном коллекторе 5.
Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу.
Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная с приводом педали акселератора.
В состав дроссельного узла входят датчики 4 положения дроссельной заслонки и регулятор 5 холостого хода.
В проточной части дроссельного узла (перед дроссельной заслонкой и за ней) находятся отверстия отбора разрежения, необходимые для работы систем вентиляции картера и улавливания паров топлива.
Регулятор 5 холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки.
Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана.
Клапан выдвигается или убирается по сигналам блока управления двигателем.
Когда игла регулятора полностью выдвинута (что соответствует 0 шагов), клапан полностью перекрывает проход воздуха.
Когда игла вдвигается, обеспечивается расход воздуха, пропорциональный количеству шагов отхода иглы от седла.
Изменяя величину открытия и закрытия клапана регулятора, блок управления компенсирует значительное увеличение или уменьшение количества подаваемого воздуха, вызванное его подсосом через негерметичную впускную систему или, напротив, засорением воздушного фильтра.
Система улавливания паров топлива: 1 - трубка паропровода передняя; 2 - трубка адсорбера и клапана продувки; 3 - переходник; 4 - шланги; 5 - клапан продувки адсорбера; 6 - хомут; 7 - трубка слива топлива; 8 - кронштейн сепаратора; 9 - прокладка клапана; 10 - клапан гравитационный; 11 - сепаратор паров топлива; 12 -трубка паропровода задняя; 13 - трубка паропровода средняя; 14 - трубка паропровода; 15 - адсорбер
Система улавливания паров топлива предотвращает выход из системы питания в атмосферу паров топлива, неблагоприятно влияющих на экологию окружающей среды.
В системе применен метод поглощения паров угольным адсорбером 15 (см. рис. 4).
Он установлен в моторном отсеке на панели облицовки радиатора и соединен паропроводами с сепаратором 11 паров топлива, установленным в нише левого заднего колеса, и с клапаном 5 продувки адсорбера, расположенным в моторном отсеке на декоративном кожухе двигателя.
Электромагнитный клапан продувки адсорбера по сигналам блока управления двигателем переключают режимы работы системы.
Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе 11, конденсат сливается обратно в бак по трубке 7.
Оставшиеся пары через гравитационный клапан 10, установленный в сепараторе, проходят по паропроводам 12, 13, 14, 1 и попадают в адсорбер 15.
Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с клапаном 5 продувки адсорбера, а третий — с атмосферой.
При выключенном двигателе третий штуцер перекрыт встроенным обратным клапаном, в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой.
При пуске двигателя ЭБУ начинает подавать управляющие импульсы на электромагнитный клапан.
Электромагнитный клапан открывается, под действием разряжения также открывается обратный клапан в адсорбере, за счет этого в адсорбер поступает воздух из атмосферы и пары топлива из сепаратора.
В это время происходит продувка сорбента: пары бензина отводятся через шланги 4 и дроссельный узел 4 (см. рис. 3) во впускной коллектор 5.
Неисправности системы улавливания паров топлива влекут за собой нестабильность холостого хода, остановку двигателя, повышенную токсичность отработавших газов и ухудшение ходовых качеств автомобиля.