Captiva

Üzemanyag-rendszer leírás - LF1

Az üzemanyagrendszer egy elektronikus, visszafolyás-mentes, igényalapú kialakítású rendszer. A visszafolyás-mentes üzemanyagrendszer csökkenti az üzemanyagtartály belső hőmérsékletét, mivel nem vezeti vissza a forró üzemanyagot a motorból az üzemanyagtartályba. Az üzemanyagtartály belső hőmérsékletének csökkentésével kisebb párolgási kibocsátás érhető el.

Egy elektromos turbina-stílusú üzemanyag-szivattyú rögzül az elsődleges üzemanyagtartály szivattyú-moduljára az üzemanyagtartályon belül. Az üzemanyag-szivattyú egy üzemanyag tápvezetéken át üzemanyaggal látja el a nagynyomású üzemanyag-szivattyút. A nagynyomású üzemanyag-szivattyú látja el üzemanyaggal a változó nyomású üzemanyag-elosztócsövet. Az üzemanyag precíziós kialakítású, többnyílásos üzemanyag-befecskendezőkön keresztül jut be az égéstérbe. A nagynyomású üzemanyag-szivattyút, az üzemanyag-elosztócső nyomását, az üzemanyag befecskendezés vezérlését és a befecskendezés időtartamát a motorvezérlő modul (ECM) vezérli.

Az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulja tartalmaz egy elsődleges sugárszivattyút és egy másodlagos sugárszivattyút is. Az üzemanyagszivattyú áramlási vesztesége, amelyet a szivattyú bemenő kamrájában keletkező párakibocsátás okoz, az elsődleges sugárszivattyúba és másodlagos szivattyúba kerül egy, a szivattyúfedélen található szűkítő nyíláson keresztül. Az elsődleges sugárszivattyú feltölti az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modul kiegyenlítőtartályát. A másodlagos sugárszivattyú venturi hatást hoz létre, ami az üzemanyagtartály másodlagos oldaláról az üzemanyagtovábbító csövön keresztül a tartály elsődleges oldalára szívja az üzemanyagot.

Az elektronikus, visszafolyás-mentes üzemanyagrendszer egy mikroprocesszor által vezérelt üzemanyag-tápellátó rendszer, ami az üzemanyagot a tartályból az üzemanyag-elosztócsőre vezeti. Mindez az elektronikus változata a hagyományos, mechanikus üzemanyagnyomás-szabályozónak. Az üzemanyagtartályban található nyomáscsökkentő szelep a túlnyomás elleni védelem egy további eszköze. A motorvezérlő modul (ECM) utasítást ad a kívánt üzemanyag-nyomásra vonatkozóan, és ez, GMLAN soros adatüzenet formájában, továbbítódik az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő moduljára. A folyékony üzemanyag-nyomásérzékelő szolgáltatja azt a visszajelzést az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modul számára, ami a zárt hurok üzemanyagnyomás-vezérlés eléréséhez szükséges.

Az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modulja szervizelhető GMLAN modul. Az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modul megkapja a kívánt üzemanyag-nyomásra vonatkozó üzenetet a motorvezérlő modultól (ECM), és ekkor utasítja az üzemanyagtartályban lévő üzemanyag-szivattyút, a kívánt üzemanyag-nyomás elérésére. Az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modulja egy 25 kHz-es PWM jelet küld az üzemanyag-szivattyúnak, a szivattyú sebességét pedig a jel változó munkaciklusa módosítja. Az üzemanyag-szivattyúra kapcsolt maximális áramerősség 15 amper. A folyadék üzemanyagnyomás-érzékelő üzemanyagnyomás-visszacsatolást biztosít az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő moduljának.

Az üzemanyagnyomás érzékelő szervizelhető, 5 V, 3 tűs eszköz. Az egység az üzemanyag tápvezetéken található az üzemanyagtartály előtt, a tápellátást és a testelést az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modulja szolgáltatja számára, a jármű kábelkötegén keresztül. Az érzékelő üzemanyag-nyomás jelet szolgáltat az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modul felé, ami a zárt hurok üzemanyag-nyomás vezérléséhez szükséges.

Az üzemanyagtartály tárolja az üzemanyagot. Az üzemanyagtartály a jármű hátsó részében található. Az üzemanyagtartályt 2 fémpánt rögzíti a helyén, amelyek a jármű alvázához vannak erősítve. Az üzemanyagtartály nagy sűrűségű polietilénből kerül kiöntésre.

Az üzemanyagtartály nyerges konfigurációjú. A tartály nyereg alakja miatt, két üzemanyag-szivattyú modulra van szükség.

Az üzemanyag töltőcső egy beépített korlátozóval rendelkezik, amely megakadályozza az ólozott üzemanyaggal való utántöltést.

Az üzemanyag töltőcső egy hozzákötözött üzemanyag-betöltő sapkával rendelkezik. Egy nyomaték-korlátozó eszköz megakadályozza, hogy a sapkát túlságosan meghúzza. A sapka felszereléséhez, fordítsa el azt jobbra, amíg kattanó hangokat nem hall. Ez azt jelzi, hogy a sapka megfelelően meg van húzva és teljesen a helyén van.

Egy elektromos turbina-stílusú üzemanyag-szivattyú rögzül az elsődleges üzemanyagtartály szivattyú-moduljára az üzemanyagtartályon belül. Az üzemanyag-szivattyú egy üzemanyag tápvezetéken át üzemanyaggal látja el a nagynyomású üzemanyag-szivattyút. Az üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulja egy visszaáramló ellenőrzőszelepet tartalmaz. Az ellenőrzőszelep fenntartja az üzemanyag-nyomást az üzemanyag tápvezetéken a hosszú forgatási időszakok elkerülése érdekében.

Az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modul az üzemanyagtartályban, annak jobb oldalán található. Az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulja az alábbi fő alkatrészekből áll:

A másodlagos üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modul az üzemanyagtartályban, annak bal oldalán található. A másodlagos üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulja az alábbi fő alkatrészekből áll:

Az elsődleges üzemanyag-szintérzékelő és a másodlagos üzemanyag-szintérzékelő az üzemanyagszint alapján változtatja az ellenállását. A motorvezérlő modul (ECM) felügyeli a jeláramköröket az elsődleges és másodlagos üzemanyagszint-érzékelőn, annak érdekében, hogy meghatározza az üzemanyagszintet. Amikor az üzemanyagtartály tele van, az ellenállás mindkét üzemanyag-szintérzékelőn alacsony és az ECM alacsony feszültséget észlel mind az elsődleges üzemanyag-szintérzékelő, mind a másodlagos üzemanyag-szintérzékelő jeláramkörén. Amikor a tartály üres, az üzemanyag-szintérzékelő ellenállása magas és az ECM magas jelfeszültséget észlel. Az ECM az elsődleges üzemanyag-szintérzékelő és a másodlagos üzemanyag-szintérzékelő jeláramkörét használja az üzemanyagtartályban maradt üzemanyag százalékának megállapításához. Az ECM az üzemanyagszint-százalékot a nagy sebességű CAN-gyűjtősínen keresztül elküldi a karosszéria elektronika modulhoz (BCM). A BCM ezután elküldi az üzemanyagszint-százalékot az alacsony sebességű CAN-gyűjtősínen a műszercsoportba, az üzemanyagszint-mérő vezérléséhez.

Az üzemanyag-szivattyú az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú moduljának tartályában található. Az üzemanyag-szivattyú egy elektromos szivattyú. Az üzemanyag az üzemanyag-nyomásérzékelőtől kapott visszajelzés alapján meghatározott nyomással kerül a nagynyomású üzemanyag-szivattyúra. Az üzemanyag-szivattyú állandó üzemanyag-áramlást biztosít, még alacsony üzemanyagszint és agresszív jármű-manőverek esetén is. Az üzemanyag-szivattyú flexibilis csöve csökkenti az üzemanyag pulzálását és az üzemanyag-szivattyú által generált zaj szintjét.

A nyomáscsökkentő szabályozószelep a mechanikus visszafolyás-mentes üzemanyagrendszereken használt üzemanyag-nyomásszabályozó helyett kerül alkalmazásra. A nyomáscsökkentő szabályozószelep a normál jármű-működés alatt zárva van. A nyomáscsökkentő szabályozószelep arra szolgál, hogy szellőzési nyomást biztosítson az üzemanyag felmelegedése közben és üzemanyag-nyomásszabályozóként működik, amikor az üzemanyag-szivattyú áramlásvezérlő modulja az üzemanyag-szivattyú 100 százalékos alapértelmezett impulzushossz modulációját (PWM) végzi. Az üzemanyagrendszer változó nyomása miatt, a nyomáscsökkentő szabályozószelep nyitási nyomása magasabbra van állítva, mint ami a mechanikus visszafolyás-mentes üzemanyagrendszereken használt nyomásszabályozókon van beállítva.

Az elsődleges sugárszivattyú az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulban található. Az üzemanyagszivattyú áramlási vesztesége, amelyet a szivattyú bemenő kamrájában keletkező párakibocsátás okoz, az elsődleges sugárszivattyúba és másodlagos szivattyúba kerül egy, a szivattyúfedélen található szűkítő nyíláson keresztül. Az elsődleges sugárszivattyú feltölti az elsődleges üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modul kiegyenlítőtartályát.

A másodlagos sugárszivattyú Venturi-hatást hoz létre, ami az üzemanyagtartály másodlagos oldaláról a továbító csövön keresztül a tartály elsődleges oldalára szívja az üzemanyagot.

Figyelmeztetés: A tűz illetve személyi sérülés kockázatának elkerülésére vegye figyelembe a következőket:

A nylon csövek kialakításuk szerint ellenállnak a maximális üzemanyagrendszeri nyomásnak, az üzemanyag-adalékok hatásának és a hőmérsékleti változásoknak.

Hőálló gumitömlő vagy hullámos műanyagvezeték védi a csövek azon szakaszait, amelyek ki vannak téve a súrlódásnak, magas hőmérsékletnek vagy vibrációnak.

A nylon üzemanyagcsövek valamennyire flexibilisek és a jármű alatti fokozatos kanyarodásokban jól formázhatók. Ugyanakkor, ha a nylon csöveket éles szélek körül erőszakkal vezeti el, a csövek megtörnek és megakadályozzák az üzemanyag áramlását. Ezen kívül, ha érintkeztek az üzemanyaggal, a nylon csövek merevebbé válhatnak, és könnyebben megtörhetnek, ha túlságosan meghajlítja azokat. Legyen nagyon óvatos, ha olyan járművön dolgozik, amelyen nylon üzemanyagcsövek találhatók.

A gyorscsatlakozású csőszerelvények egyszerűsítik az üzemanyagrendszer alkatrészeinek beszerelését és csatlakoztatását. A csőszerelvények tartalmaznak egy egyedi hüvelyes csatlakozót és egy ezzel kompatibilis dugaszos csővéget. A hüvelyes csatlakozóban lévő O-gyűrűk biztosítják az üzemanyag tömítését. A hüvelyes csatlakozóban lévő beépített zárófülek tartják össze a szerelvényeket.

A közvetlen befecskendezéshez szükséges magas üzemanyag-nyomást a nagynyomású üzemanyag-szivattyú biztosítja. A szivattyú a motor hátsó részéhez rögzül, a 2. hengersoron lévő hárombütykös vezérműtengely hajtja. Belső, elektromágneses vezérlésű szelep formájában megvalósított működtetőegység alkalmazásával az üzemanyag-nyomást maga a szivattyú is szabályozza. A motor bármilyen üzemi körülmények között hatékony működésének fenntartása érdekében a motorvezérlő modul (ECM) a fordulatszám és terhelés függvényében a 2-15 MPa (290-2176 psi) tartományba eső nyomást követel meg. Az ECM vezérlési kimenetei a szivattyú számára 12 V-os impulzus-modulált (PWM) jelet biztosítanak. Ez a szelepet a szivattyúlöketek megfelelő pontjain bezárva, illetve kinyitva szabályozza az üzemanyag-nyomást. Így hatékonyan szabályozható, mekkora része jusson el az egyes szivattyúlöket-mennyiségeknek az üzemanyag elosztócsőre. Amikor a mágneses szelep NEM kap áramot, a szivattyú teljes áramoltatási teljesítménnyel működik. A szivattyú vezérlésében bekövetkező hiba esetén az abba beépített túlnyomásszelep védi meg a nagynyomású rendszert azáltal, hogy meggátolja a 17,5 MPa-os (2538 psi) nyomásérték túllépését.

Az üzemanyag elosztócső egység a hengerfejhez csatlakozik. Az üzemanyag elosztócső nagynyomású üzemanyagot juttat az üzemanyag befecskendezőkre. Az üzemanyag elosztócső egység a következő összetevőkből áll:

Az üzemanyag befecskendező rendszer nagynyomású, közvetlen befecskendezéses, visszafolyás-mentes, igényalapú kialakítású rendszer. Az üzemanyag befecskendezők a hengerfejre vannak felszerelve, a szívó csőcsonkok alá és ezek az üzemanyagot közvetlenül az égéstérbe juttatják. A közvetlen befecskendezéshez nagy nyomásra van szükség, az üzemanyag befecskendezőnek az égéstérben való elhelyezkedése miatt. Az üzemanyag-nyomásnak nagyobbnak kell lennie mint a kompressziós nyomásnak, ezért nagynyomású üzemanyag-szivattyúra van szükség. Az üzemanyag befecskendezők több elektromos áramot is igényelnek a magas üzemanyag-nyomás miatt. Az ECM külön nagyfeszültségű tápellátási áramkört és nagyfeszültségű vezérlőáramkört biztosít minden egyes üzemanyag befecskendezőnek. A befecskendező nagyfeszültségű tápáramkörét és a nagynyomású vezérlőáramkört az ECM vezérli. Az ECM az egyes üzemanyag befecskendezőket a vezérlőáramkör testelésével helyezi áram alá. Az ECM az egyes üzemanyag befecskendező szelepeket 65 V-tal vezérli. Ezt egy töltési kondenzátor vezérli az ECM egységben. A 65 V töltési fázis során, a kondenzátor egy befecskendezőn keresztül kisül, így lehetővé teszi a befecskendező kezdeti nyitását. A befecskendező ekkor 12 V segítségével nyitott állásban marad.

Az üzemanyag befecskendező egység egy belső nyitású, elektromágneses befecskendező. A befecskendezőn hat precíziós kialakítású nyílás található, amelyek kúpalakú ovális szórási mintát hoznak létre. Az üzemanyag befecskendező egy vékony meghosszabbított csúccsal rendelkezik, így biztosítva a megfelelő hűtőköpenyt a hengerfejben.

Az üzemanyag elosztócső nyomásérzékelője érzékeli az üzemanyag elosztócsőben lévő üzemanyag nyomását. A motorvezérlő modul (ECM) 5 V referenciafeszültséget biztosít az 5 V referenciaáramkörön, valamint testelést az alacsony referencia áramkörön. Az ECM változó jelfeszültséget kap a jeláramkörön. Az ECM figyeli az üzemanyag elosztócső nyomásérzékelő áramköreinek feszültségét. Amikor az üzemanyag nyomása magas, nagy a jelfeszültség. Amikor az üzemanyag nyomása alacsony, kicsi a jelfeszültség.

Az ECM felügyeli a számos érzékelőről érkező feszültséget, annak megállapítására, hogy mennyi üzemanyagot adjon a motornak. Az ECM vezérli a motorba juttatott üzemanyag mennyiségét oly módon, hogy módosítja az üzemanyag befecskendező impulzushosszát. Az üzemanyag-ellátás számos üzemmód egyikének megfelelően zajlik.

Az ECM látja el feszültséggel az üzemanyag-szivattyúvezérlő modult, amikor az ECM észleli, hogy a gyújtás BE van kapcsolva. Az ECM-től az üzemanyag-szivattyúvezérlő modul felé menő feszültség 2 másodpercig aktív marad, ha a motor nem az indítózás állapotában van és nem jár. Amikor ez a feszültség megérkezik, az üzemanyag-szivattyúvezérlő modul zárja az üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú moduljának testkapcsolóját és változó feszültséggel is ellátja az üzemanyagtartály üzemanyag-szivattyú modulját a kívánt üzemanyagvezeték-nyomás fenntartása érdekében. Az ECM kiszámítja a levegő/üzemanyag arányt a motor-hűtőfolyadék hőmérséklet (ECT) érzékelőtől, a szívócsonk abszolút nyomás (MAP) érzékelőtől, a légtömeg-áramlás (MAF) érzékelőtől és a fojtószelep-helyzet érzékelőtől kapott jelek alapján. A rendszer indítási üzemmódban marad, amíg a motor fordulatszáma eléri az előre meghatározott 1/min értéket.

Hidegindítás során a motorvezérlő modul (ECM) utsítja a kettős impulzusú üzemmódot a nyílt hurkú működés során, hogy javítsa a hidegindítási kibocsátást. Kettős impulzusú módban a befecskendezők kétszer kpcsolnak be egy befecskendezési esemény során.

Amikor a motor túlfolyik, akkor a motor a gázpedál padlóig való lenyomásával, majd a motor indítózásával tisztítható ki. Amikor a fojtószelep-helyzet érzékelő a teljesen nyitott fojtószelep (WOT) állásban van, az ECM csökkenti az üzemanyag-befecskendező impulzushosszát, hogy növelje a levegő/üzemanyag arányt. Az ECM ezt a befecskendezési arányt addig tartja fenn, amíg a fojtószelep teljesen nyitott állásban marad, és a motor fordulatszáma egy előre meghatározott érték alatt marad. Ha a fojtószelep nem marad teljesen nyitva, akkor az ECM visszatér az indítási üzemmódba.

A futási üzemmódnak 2 állapota van, az úgynevezett nyitott hurok és zárt hurok. Amikor a motort elindítja és a motor-fordulatszám egy előre meghatározott 1/min érték fölé kerül, a rendszer elindítja a nyitott hurok műveletet. Az ECM figyelmen kívül hagyja a fűtött Lambda-szondától (HO2S) érkező jelet. Az ECM kiszámítja a levegő/üzemanyag arányt a motor-hűtőfolyadék hőmérséklet (ECT) érzékelőtől, a szívócsonk abszolút nyomás (MAP) érzékelőtől, a légtömeg-áramlás (MAF) érzékelőtől és a fojtószelep-helyzet érzékelőtől kapott jelek alapján. A rendszer nyitott hurok üzemmódban marad, amíg a következő feltételek nem teljesülnek:

A fenti állapotokra vonatkozóan minden motor esetében konkrét értékek érvényesek, ezeket az elektronikusan törölhető, programozható, csak olvasható memória (EEPROM) tárolja. A rendszer a zárt hurok műveletbe kezd, miután eléri ezeket az értékeket. A zárt hurok üzemmódban, az ECM kiszámítja a levegő/üzemanyag arányt, a befecskendező BE állásban töltött idejét, a különböző érzékelőktől, de leginkább a HO2S érzékelőtől kapott jelek alapján. Ez lehetővé teszi azt, hogy a levegő/üzemanyag arány a lehető legközelebb legyen a 14,7:1 értékhez.

Amikor a vezető lenyomja a gázpedált, a hengerekbe áramló levegő mennyisége gyorsan emelkedik. Az esetleges megtorpanás megelőzése érdekében az ECM megnöveli a befecskendezőkön az impulzushosszat, hogy további üzemanyagot biztosítson a gyorsítás során. Ezt teljesítmény-növelésnek is nevezzük. Az ECM meghatározza a kívánt mennyiségű üzemanyagot a fojtószelephelyzet érzékelő, a motor-hűtőfolyadék hőmérséklet (ECT) érzékelő, a szívócsonk abszolút nyomás (MAP) érzékelő, a légtömeg-áramlás (MAF) érzékelő jelei és a motor-fordulatszám alapján.

Amikor a vezető felengedi a gázpedált, a motorba jutó levegő mennyisége csökken. Az ECM figyeli az ennek megfelelő változásokat a fojtószelep-helyzet érzékelő, a légtömeg-áramlás (MAF) érzékelő és a szívócsonk abszolút nyomás (MAP) érzékelő jeleiben. Az ECM KI állásba kpcsolja az üzemanyag-ellátást, ha a lassítás nagyon gyorsan történik, vagy ha nagyon sokáig tart, például hosszú, zárt fojtószelepes lejtőn haladáskor. Az üzemanyag-ellátás kikapcsol a katalizátor sérülésének elkerülése érdekében.

Amikor az akkumulátorfeszültség alacsony, az ECM a következő módokon kompenzálja a gyújtási rendszer által nyújtott gyenge szikrát:

Az ECM KI állásba állítja a befecskendezők üzemanyag-ellátását, ha a következő feltételek teljesülnek, annak érdekében, hogy megvédje az erőátviteli rendszert a sérüléstől és javítsa a vezethetőséget.

Az ECM a legjobb vezethetőség-, üzemanyag takarékosság- és kibocsátás-szabályozás kombináció biztosítása érdekében szabályozza az üzemanyag/levegő mérő rendszert. Az ECM felügyeli a fűtött oxigénérzékelő (HO2S) jelfeszültségét a zárt hurok üzemmódban, és oly módon szabályozza az üzemanyag-szállítást, hogy ennek a jelnek az alapján változtatja az impulzushosszat a befecskendezőkön. Az ideális üzemanyag optimalizálás érték körülbelül 0 százalék mind a rövid távú, mind a hosszú távú üzemanyag-korrekció esetében. A pozitív üzemanyag optimalizálás érték azt jelzi, hogy az ECM üzemanyagot ad hozzá a szegény állapot kompenzálására, az impulzushossz modulálásával. A negatív üzemanyag optimalizálás érték azt jelzi, hogy az ECM csökkenti az üzemanyag mennyiségét, hogy kompenzálja a gazdag állapotot, az impulzushossz csökkentésével. Az üzemanyag-ellátásban végrehajtott módosítás megváltoztatja a hosszú és rövid távú üzemanyag optimalizálás értékeket. A rövid távú üzemanyag optimalizálás értékek gyorsan változnak a HO2S jelfeszültsége alapján. Ezek a változtatások finomhangolják a motor üzemanyag-ellátását. A hosszú távú üzemanyag optimalizálás érték nagyobb mértékű módosításokat végez az üzemanyag-ellátásban, annak érdekében, hogy középállásba helyezze és visszaállítsa a rövid távú üzemanyag optimalizálás érték vezérlését. Egy leolvasó eszközzel felügyelhető a rövid és hosszú távú üzemanyag optimalizálás érték. A hosszú távú üzemanyag optimalizálás diagnosztikája számos hosszú távú, sebesség-terhelésű tanulócella értékének átlaga alapján történik. Az ECM választja ki a cellákat a motor-fordulatszám és a motor-terhelés alapján. Amennyiben az ECM túlságosan ritka vagy dús körülményt érzékel, az ECM egy üzemanyag optimalizálási hibakódot (DTC-t) állít be.