Captiva

Описание топливной системы - LF1

Топливная система имеет электронную конструкцию, действующую по требованию, без возврата топлива в бак. Топливная система снижает внутреннюю температуру в топливном баке за счет того, что топливо не возвращается от двигателя в топливный бак. Снижение внутренней температуры в топливном баке уменьшает испарение бензина.

Топливный насос в виде электрической турбины прикреплен к основному модулю топливного насоса в топливном баке. Топливный насос подает топливо по подающему топливопроводу к топливному насосу высокого давления. Топливный насос высокого давления подает бензин к трубе топливного распределителя с переменным давлением. Топливо попадает в камеру сгорания через прецизионные топливные форсунки с несколькими отверстиями впрыска. Управление топливным насосом высокого давления, давлением в трубе топливного распределителя, синхронизацией впрыска топлива и длительностью впрыска осуществляется модулем управления двигателем (ECM).

Основной модуль топливного насоса в топливном баке также содержит основной эжекторный насос и вспомогательный эжекторный насос. Поток топливного насоса с потерями, вызывающимися вытеснением паров во впускной камере насоса, перенаправляется в основной эжекторный насос и вспомогательный эжекторный насос через ограничительную диафрагму, расположенную на крышке насоса. Основной эжекторный насос заполняет резервуар основного модуля топливного насоса в топливном баке. Вспомогательный эжекторный насос создает эффект вентури, который вызывает забор топлива со второстепенной стороны топливного бака через переливной топливопровод и подает его на основную сторону топливного бака.

Электронная топливная система без возврата топлива в бак является системой с микропроцессорным управлением подачей топлива, которая подает топливо из бака в трубу топливного распределителя. Эта электронная система заменяет традиционный механический регулятор давления топлива. Предохранительный клапан-регулятор в топливном баке обеспечивает дополнительную защиту от повышенного давления. Модуль управления двигателем (ECM) выдает команды для поддержания требуемого давления топлива и пересылает их через GMLAN как сообщение в виде последовательных данных на модуль управления расходом топливного насоса. Датчик давления жидкого топлива обеспечивает сигнал обратной связи для модуля управления расходом топливного насоса, который необходим для регулирования давления топлива в замкнутом контуре.

Модуль управления расходом топливного насоса представляет собой обслуживаемый модуль GMLAN. Модуль управления двигателем (ECM) посылает модулю управления расходом топливного насоса сообщение о требуемом давлении топлива, кроме того, последний управляет топливным насосом, находящимся в топливном баке, обеспечивая достижение нужного давления топлива. Модуль управления расходом топливного насоса посылает топливному насосу ШИМ-сигнал частотой 25 кГц, причем частота вращения насоса изменяется путем регулировки коэффициента заполнения импульсов этого сигнала. Максимальный ток, подающийся на топливный насос, составляет 15 А. Датчик давления жидкого топлива обеспечивает подачу данных о давлении топлива на модуль управления потоком топливного насоса.

Датчик давления топлива представляет собой обслуживаемый 3-контактный прибор с напряжением 5 В. Датчик находится в подающем топливопроводе перед топливным баком, и его питание и заземление обеспечивается через жгут проводов автомобиля от модуля управления расходом топливного насоса. Датчик выдает сигнал давления топлива на модуль управления расходом топливного насоса, который используется для регулировки давления топлива в замкнутом контуре.

В топливном баке хранится запас топлива. Топливный бак находится в задней части автомобиля. Топливный бак удерживается на месте 2-мя металлическими скобами, которые прикрепляются к днищу автомобиля. Топливный бак отформован из полиэтилена высокой плотности.

Топливный бак изготовлен в виде седла. Поскольку топливный бак имеет форму седла, требуются два модуля насоса топливного бака.

Топливозаправочный трубопровод имеет встроенный ограничитель для предотвращения заправки этилированного бензина.

Топливозаправочный трубопровод имеет привязную крышку наливной горловины топливного бака. Устройство ограничения крутящего момента препятствует избыточной затяжке крышки. Для установки крышки повернуть ее по часовой стрелке до щелчка. Щелчок указывает на надлежащий крутящий момент и полную посадку крышки.

Топливный насос в виде электрической турбины прикреплен к основному модулю топливного насоса в топливном баке. Топливный насос подает топливо по подающему топливопроводу к топливному насосу высокого давления. Модуль топливного насоса в топливном баке содержит обратный клапан противопотока. Обратный клапан поддерживает давление топлива в подающем топливопроводе во избежание длительного времени вращения двигателя стартером.

Основной модуль топливного насоса топливного бака находится в топливном баке с правой стороны. Основной модуль топливного насоса топливного бака состоит из следующих основных компонентов:

Вспомогательный модуль топливного насоса топливного бака находится в топливном баке с левой стороны. Вспомогательный модуль топливного насоса топливного бака состоит из следующих основных компонентов:

Основной датчик уровня топлива и вспомогательный датчик уровня топлива меняют сопротивление в зависимости от уровня топлива. Модуль управления двигателем (ЕСМ) контролирует сигнальные цепи основного и вспомогательного датчиков уровня топлива с целью определения уровня топлива. Когда топливный бак полон, сопротивление обоих датчиков топлива низкое, и модуль ЕСМ распознает низкое напряжение сигнала в обеих сигнальных цепях основного и вспомогательного датчиков уровня топлива. Когда топливный бак пуст, сопротивление обоих датчиков уровня топлива высокое и модуль ЕСМ распознает высокое напряжение сигнала. Модуль ЕСМ использует сигнальные цепи основного и вспомогательного датчиков уровня топлива для расчета процентного соотношения оставшегося в баке горючего. Модуль ECM отсылает данные с процентами уровня топлива по высокоскоростной шине CAN на модуль управления кузовным оборудованием (BCM). После этого модуль BCM отсылает значение уровня топлива в процентах по низкоскоростной шине CAN на блок приборов для отображения этого уровня на индикаторе уровня топлива.

Топливный насос установлен в резервуаре основного модуля топливного насоса топливного бака. Топливный насос электрического типа. Топливо перекачивается к насосу высокого давления под давлением, которое основано на сигнале обратной связи от датчика давления топлива. Топливный насос выдает постоянный поток топлива даже при низком уровне топлива и энергичных маневрах автомобиля. Гибкая трубка топливного насоса предназначена для демпфирования импульсов топлива и шума, формируемого топливным насосом.

Предохранительный клапан-регулятор используется взамен обычного регулятора давления топлива в механической топливной системе без возврата топлива в бак. При нормальной эксплуатации автомобиля предохранительный клапан-регулятор закрыт. Предохранительный клапан-регулятор используется для стравливания давления до атмосферного при повышенной температуре и действует также как регулятор давления топлива, когда модуль управления расходом топлива в топливном насосе выдает по умолчанию 100 % ШИМ-сигнал (PWM) на топливный насос. Вследствие изменения давления в топливной системе давление открывания предохранительного клапана-регулятора устанавливается выше давления, применяемого в механическом регуляторе давления топлива в топливной системе без возврата топлива в бак.

Основной эжекторный насос расположен в основном модуле топливного насоса в топливном баке. Поток топливного насоса с потерями, вызывающимися вытеснением паров во впускной камере насоса, перенаправляется в основной эжекторный насос и вспомогательный эжекторный насос через ограничительную диафрагму, расположенную на крышке насоса. Основной эжекторный насос заполняет резервуар основного модуля топливного насоса в топливном баке.

Вспомогательный эжекторный насос создает эффект вентури, который вызывает забор топлива со второстепенной стороны топливного бака через топливопровод и подает его на основную сторону топливного бака.

Предупреждение. Чтобы сократить риск возгорания и получения травм, необходимо учитывать следующее:

Нейлоновые трубки имеют конструкцию, выдерживающую максимальное давление в топливной системе, воздействие топливных присадок и изменений температуры.

Термостойкий резиновый шланг или гофрированный пластмассовый шланг защищает секции топливопроводов в местах, подверженных воздействию истирания, высокой температуры или вибрации.

Нейлоновые топливопроводы до некоторой степени гибкие, и их можно прокладывать под автомобилем, плавно поворачивая в углах. Однако, если нейлоновые топливопроводы принудительно резко изгибают, они перегибаются и ограничивают поток топлива. Кроме того, под воздействием топлива нейлоновые топливопроводы становятся жесткими и сильнее склонны перегибаться при значительных изгибах. Следует соблюдать особую осторожность при работе с нейлоновыми топливопроводами на автомобиле.

Быстросъемные соединительные муфты являются упрощенными средствами монтажа и подсоединения компонентов топливной системы. Соединительная муфта представляет собой уникальный охватывающий соединитель и ответную часть в виде охватываемого соединителя. Уплотнительные кольца круглого сечения, расположенные внутри охватывающего соединителя, обеспечивают герметизацию топлива. Встроенные фиксирующие выступы внутри охватывающего соединителя удерживают вместе ответные части соединительной муфты.

Высокое давление топлива, необходимое для прямого впрыска, поступает с топливного насоса высокого давления. Насос монтируется на задней части двигателя и приводится в действие трехкулачковым распредвалом на выпускном распредвале 2 ряда цилиндров. Этот насос также регулирует давление топлива, используя привод в виде внутреннего клапана с электромагнитным управлением. В целях эффективной работы двигателя во всех рабочих условиях модуль управления двигателем (ECM) подает запрос на изменение давления в промежутке от 2 до 15 МПа (290-2176 фунтов/кв.дюйм) в зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя. Задающие устройства выходных цепей в ЕСМ подают на цепь управления насосом сигнал широтно-импульсной модуляции (ШИМ) напряжением 12 В, который регулирует давление, закрывая или открывая клапан управления в конкретное время во время ходов поршня насоса. Это эффективно выполняет порционную регулировку подачи топлива в трубу топливного распределителя во время каждого хода поршня. Когда на электромагнит управления НЕ поступает питание, насос работает на максимальный расход. В случае неисправности управления насосом систему высокого давления защищает предохранительный клапан, не позволяющий давлению подниматься выше 17,5 МПа (2538 фунтов/кв.дюйм).

Труба топливного распределителя в сборе прикрепляется к головке цилиндров. Труба топливного распределителя распределяет топливо под высоким давлением на топливные форсунки. Труба топливного распределителя в сборе содержит следующие компоненты:

Система впрыска топлива имеет высокое давление, прямой впрыск топлива, и имеет конструкцию, действующую по требованию, без возврата топлива в бак. Топливные форсунки устанавливаются на головке цилиндров под впускными каналами и разбрызгивают топливо непосредственно в камеры сгорания. Для прямого впрыска топлива требуется высокое давление топлива, вследствие того, что топливные форсунки располагаются в камерах сгорания. Давление топлива должно быть выше давления сжатия, что требует применения топливного насоса высокого давления. Топливные форсунки также требуют больше электрической энергии вследствие высокого давления топлива. Модуль ECM подает напряжение питания в отдельную цепь высокого напряжения питания и в цепь управления высоким напряжением каждой топливной форсунки. Модуль ECM управляет цепью высокого напряжения питания и цепью управления высоким напряжением. Модуль ECM запитывает каждую топливную форсунку, соединяя с массой цепь управления. Модуль ЕСМ управляет каждой топливной форсункой, используя напряжение 65 В. Этим напряжением управляет вольтдобавочный конденсатор в модуле ECM. Во время фазы вольтдобавки 65 В конденсатор разряжается через топливную форсунку, обеспечивая ее первичное открывание. Затем топливная форсунка поддерживается в открытом состоянии напряжением 12 В.

Топливная форсунка в сборе представляет собой электромагнитное устройство с внутренним отверстием. Топливная форсунка имеет шесть прецизионных механически обработанных отверстий, которые формируют конусный овальный факел разбрызгиваемого топлива. Топливная форсунка имеет тонкий удлиненный наконечник, который обеспечивает достаточное охлаждение рубашки в головке цилиндров.

Датчик давления топлива в трубе топливного распределителя определяет давление топлива в трубе топливного распределителя. Модуль управления двигателем (ECM) подает опорное напряжение 5 В в опорную цепь 5 В и обеспечивает заземление для опорной цепи низкого напряжения. По сигнальной цепи в модуль ECM поступает меняющееся сигнальное напряжение. Модуль ЕСМ отслеживает напряжение в цепях датчика давления трубы топливного распределителя. При высоком давлении топлива сигнальное напряжение высокое. При низком давлении топлива сигнальное напряжение низкое.

Модуль ECM контролирует напряжения от нескольких датчиков с целью определения того, сколько топлива, требуется подавать в двигатель. Модуль ECM контролирует количество топлива, поданное в двигатель, путем изменения ширины импульса на топливной форсунке. Топливо подается в двигатель в одном из нескольких режимов.

Когда модуль ЕСМ обнаруживает, что зажигание включено, он посылает сигнал напряжения модулю управления топливного насоса. Если двигатель не находится в режиме запуска стартером или в рабочем режиме, это напряжение из ЕСМ в модуль управления топливного насоса остается активным в течение 2 с. Приняв этот сигнал напряжения, модуль управления топливного насоса замыкает заземляющий переключатель модуля топливного насоса топливного бака и, в свою очередь, подает сигнал переменного напряжения в модуль топливного насоса топливного бака, чтобы поддерживать нужное давление в топливной магистрали. Модуль управления ECM рассчитывает стехиометрический состав воздушно-топливной смеси на основе входных сигналов от датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT), датчика абсолютного давления в коллекторе (MAP), датчика массового расхода воздуха (MAF) и датчика положения дроссельной заслонки (TP). Система остается в режиме запуска до достижения коленчатым валом двигателя определенной частоты вращения.

Во время холодного запуска для улучшения выхлопных газов при холодном запуске модуль управления двигателем (ECM) переходит в двухимпульсный режим при работе открытого контура. В двухимпульсном режиме форсунки запитываются дважды во время срабатывания каждой из них.

Если возникает ситуация "заливки" двигателя топливом, двигатель можно очистить, нажав до упора на педаль акселератора, а затем вращать двигатель стартером. Когда датчик положения дроссельной заслонки (TP) указывает на полное открытие дроссельной заслонки (WOT), модуль управления ECM уменьшает ширину импульса топливной форсунки, чтобы увеличить отношение воздух-топливо. Модуль управления ECM сохраняет такой темп работы топливных форсунок до тех пор, пока дроссельная заслонка остается полностью открытой, а частота вращения коленчатого вала двигателя ниже предварительно установленного значения об/мин. Если дроссельная заслонка закрывается, модуль управления ECM возвращается в режим запуска.

Режим работы имеет 2 состояния, которые называются "режимом разомкнутого контура" и "режимом замкнутого контура". После начального запуска двигателя, когда частота вращения коленчатого вала выше предварительно установленного значения, система инициирует работу в режиме разомкнутого контура. Модуль ECM игнорирует сигнал от подогреваемого датчика кислорода (HO2S). Модуль управления ECM рассчитывает стехиометрический состав воздушно-топливной смеси на основе входных сигналов от датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT), датчика абсолютного давления в коллекторе (MAP), датчика массового расхода воздуха (MAF) и датчика положения дроссельной заслонки (TP). Система остается в режиме разомкнутого контура до выполнения указанных ниже условий:

Для каждого из двигателей существуют конкретные значения для вышеуказанных условий, которые сохраняются в электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве(ЭСППЗУ). После достижения этих значений система начинает работать в режиме замкнутого контура. В режиме замкнутого контура ECM рассчитывает соотношение воздух/топливо и время включенного состояния топливной форсунки на основе сигналов от различных датчиков, но в основном от датчика HO2S. Это позволяет поддерживать соотношение воздух/топливо около значения 14,7:1.

Когда водитель нажимает на педаль акселератора, поток воздуха, поступающий в цилиндры, быстро увеличивается. Для предотвращения перебоев в работе двигателя модуль ECM увеличивает ширину импульсов, поступающих на топливные форсунки, для обеспечения подачи большего количества топлива при разгоне. Этот процесс известен также как повышение мощности. ECM определяет количество требуемого топлива на основе сигналов от датчика положения дроссельной заслонки (TP), датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT), датчика абсолютного давления в коллекторе (MAP), датчика массового расхода воздуха (MAF) и датчика частоты оборотов двигателя.

Когда водитель отпускает педаль акселератора, поток воздуха, поступающий в цилиндры, уменьшается. Модуль управления ECM контролирует соответствующие изменения следующих величин: положения дроссельной заслонки, массового расхода воздуха (MAF) и абсолютного давления в коллекторе (MAP). ECM полностью перекрывает поток топлива, если замедление происходит очень быстро или в течение длительных периодов времени, сравнимых по длительности с остановом по инерции при закрытой дроссельной заслонке. Поток топлива перекрывается для предотвращения повреждения каталитического нейтрализатора.

Если напряжение аккумуляторной батареи низкое, модуль ECM компенсирует слабую искру, формируемую системой зажигания, следующим образом:

При выполнении указанных ниже условий модуль ECM перекрывает поток топлива от топливных форсунок, чтобы защитить силовую трансмиссию от повреждения и улучшить управляемость автомобиля:

Модуль ECM управляет системой дозирования воздуха и топлива, чтобы обеспечить наилучшую возможную комбинацию управляемости, экономии топлива и контроля токсичности выбросов. Модуль ECM контролирует напряжение сигнала подогреваемого датчика кислорода (HO2S) в режиме замкнутого контура и регулирует подачу топлива в двигатель путем корректировки ширины импульсов на топливных форсунках на основе этого сигнала. Идеальное значение корректировки по топливу находится в районе 0 процентов для краткосрочной и долгосрочной корректировки. Положительное значение подстройки топлива указывает модулю ECM на необходимость добавить топливо, чтобы компенсировать обеднение топливной смеси путем увеличения ширины импульса. Отрицательное значение подстройки топлива указывает модулю ECM на необходимость уменьшить количество топлива, чтобы компенсировать обогащение топливной смеси путем уменьшения ширины импульса. Изменение, внесенное в количество топлива, которое подается в двигатель, изменяет краткосрочное и долгосрочное значения подстройки топлива. Значения краткосрочной постройки топлива быстро меняются в соответствии с напряжением сигнала датчика HO2S. Эти значения изменяют точную настройку подачи топлива в двигатель. Долгосрочная подстройка топлива обеспечивает грубые корректировки подачи топлива для восстановления среднего значения и возврата регулятора к краткосрочной подстройке топлива. Диагностический прибор можно использовать для контроля краткосрочного и долгосрочного значений подстройки топлива. Диагностика долгосрочной подстройки топлива основана на среднем значении из нескольких ячеек обучения долгосрочной нагрузки по скорости. Модуль ECM выбирает ячейки на основе частоты вращения коленчатого вала двигателя и нагрузки двигателя. Обнаружив чрезмерно обедненную или обогащенную топливную смесь, модуль ECM регистрирует диагностический код неисправности (DTC) для коррекции по топливу.