Форсунки

Общий обзор системы подачи топлива

Система подачи топлива включает следующие компоненты:

1) Топливный бак (с регуляторами выделения паров топлива).

2) Топливный насос.

3) Топливный трубопровод и проходной фильтр.

4) Трубопровод подачи топлива (топливная направляющая).

5) Демпфер пульсации (во многих двигателях).

6) Топливные форсунки.

7) Форсунка холодного запуска (во многих двигателях).

8) Регулятор топливного давления.

9) Обратный топливный трубопровод.

Топливо перекачивается из бака электрическим топливным насосом, который регулируется реле размыкания цепи. Топливо проходит через топливный фильтр на топливную направляющую (в трубопровод подачи топлива) и вверх к регулятору давления, где оно удерживается под давлением. Регулятор давления поддерживает давление топлива в направляющей на определенном уровне выше уровня давления во всасывающем коллекторе. Таким образом, достигается постоянное снижение давления на топливных форсунках вне зависимости от нагрузки на двигатель. Излишек топлива, не израсходованный двигателем, возвращается в бак по обратному топливному трубопроводу. Демпфер пульсаций, установленный на топливной направляющей, используется в некоторых двигателях для гашения скачков давления в топливной направляющей при открытии и закрытии форсунок.

Топливные форсунки, непосредственно контролирующие измерение топлива, попадающего во всасывающий коллектор, получают импульсы от электронного управляющего блока (ECU). Блок ECU завершает схему заземления форсунки в течение рассчитываемого периода времени, который называется продолжительностью впрыска или длительностью импульса впрыска. Блок ECU определяет пропорцию воздуха/топлива для работы двигателя на основании состояния двигателя, отслеживаемого входными датчиками, и параметров, сохраненных в памяти устройства.

Во время холодного запуска двигателя многие двигатели используют форсунку холодного запуска, предназначенную для улучшения пусковых характеристик при температуре охлаждающей жидкости ниже требуемой.

Компоненты контроля подачи и впрыска топлива

Топливные насосы

В течение многих лет компания Toyota использовала в системах EFI два типа электрических топливных насосов. В более ранних стандартных системах EFI использовался многорядный насос, установленный снаружи. Этот камерный насос включал в себя демпфер импульсов давления или глушитель, предназначенный для выравнивания импульсов давления и обеспечения бесшумной работы.

В двигателях, установленных на более поздних моделях, использовался встроенный насос, объединенный с устройством подачи топлива. Этот турбинный насос работает на более низких разрядных импульсах и более бесшумно, чем многорядный насос. Техническое обслуживание встроенных насосов производится после удаления устройства подачи топлива из бака. Перед установкой насоса на место необходимо убедиться, что соединительный шланг насоса в исправном состоянии.

У обоих насосов есть много общих характеристик. Они относятся к погруженным насосам, поскольку электромотор погружен в топливо. Пропуская топливо через насос, мотор получает охлаждение и смазку.

В выпускное отверстие вмонтирован обратный клапан для поддержания остаточного давления при выключенном двигателе. Это снижает возможность образования паровой пробки и улучшает пусковые характеристики. Клапан сброса давления используется для предотвращения чрезмерного давления и возможных утечек топлива в случае блокировки нагнетательного или обратного трубопровода.

Электрические регуляторы топливного насоса и реле размыкания цепи

Цепи с реле размыкания цепи. В двигателях Toyota с системой EFI используются три типа цепи регулирования топливного насоса. Один тип регулирования применяется только во впрыском типа L, использует контакт Fc расходомера воздуха для замыкания обмотки заземления реле размыкания цепи. Это устройство безопасности, которое предохраняет топливный насос от работы при неработающем двигателе.

Второй тип регулировки топливного насоса использует электронный управляющий блок (ECU) для контроля тока обмотки реле размыкания цепи управления. Он применяется в двигателях, оснащенных системой EFI типа D, а также в системах 7M-GTE, где используется вихревой расходомер воздуха Кармана. Это устройство безопасности предотвращает работу топливного насоса в тех случаях, когда блок ECU не получает сигнала Ne (обороты двигателя). В этих условиях блок ECU снимает заземление с обмотки реле размыкания цепи.

Контроль скорости работы топливного насоса

Третий тип цепи регулирования топливного насоса использует электрическую цепь двухскоростного насоса. В зависимости от двигателя реле размыкания цепи может приводиться в действие блоком ECU или контактом Fc расходомера воздуха. Однако ток насоса подается либо через токоограничивающий резистор, либо напрямую на насос, в зависимости от нагрузки на двигатель, оборотов двигателя и состояния сигнала STA.

Когда двигатель запускается или работает на высокой скорости и/или при больших нагрузках, блок ECU отключает TR1, замыкая контакт "А"реле управления топливного насоса. Это позволяет току проходить прямо на топливный насос, заставляя его работать на высокой скорости.

В других эксплуатационных условиях блок ECU включает TR1, который подает питание на реле управления топливного насоса. Это замыкает контакт В реле и заставляет ток проходить через резистор, при этом насос работает на низкой скорости. Система контроля скорости топливного насоса предназначена для снижения потребления электричества и износа насоса при низкой потребности в топливе и для подачи соответствующего объема топлива при высокой потребности в топливе.

Контрольные клеммы топливного насоса

Для облегчения контроля и обеспечения работы насоса независимо от расходомера воздуха или блока ECU во всех двигателях используется линейный испытательный искатель топливного насоса.

Существует два основных типа контрольных схем топливного насоса. В последних моделях двигателей с системой компьютерного управления марки «Тойота» используется контрольная клемма Fp, расположенная в испытательном искателе. При включенном зажигании клеммная перемычка от +В на клемму Fp направляет ток напрямую на топливный насос.

В более ранних двигателях используется клеммная перемычка, относящаяся к испытательному искателю топливного насоса 2Р. Эта перемычка при переключении подает заземление на обмотку реле размыкания цепи, что позволяет ей работать независимо от контакта Fc расходомера воздуха.

Топливный фильтр

Топливный фильтр, установленный между насосом и топливной направляющей, удаляет загрязнения из топлива до его подачи в форсунки и регулятор давления.

Хотя топливный фильтр может загрязниться или даже полностью засориться, это крайне маловероятно из-за высокой пропускной способности и качества фильтров марки «Тойота». Считается, что этот фильтр не требует технического обслуживания, и между периодической замены не рекомендуется периодическое обслуживание.

В случае, если фильтр ограничивает поток топлива, двигатель может испытывать неконтролируемые колебания частоты вращения, потерю мощности при нагрузке и серьезные проблемы с запуском. Если необходимо заменить фильтр, учитывайте некоторые важные меры предосторожности.

Меры предосторожности. Открытый нагнетательный топливный трубопровод представляет угрозу воспламенения. Поэтому важно сбросить давление в топливной системе, прежде чем открывать трубопровод рядом с фильтром. Также важно отсоединить отрицательный кабель аккумулятора до открытия трубопровода, поскольку некоторые фильтры расположены вблизи клеммы +В стартера.

Трубопровод подачи топлива (топливная направляющая)

Трубопровод подачи топлива, общеизвестный как направляющая-распределитель для топлива, предназначена для удержания форсунки на месте во всасывающем коллекторе. На трубопроводе подачи топлива установлены демпфер пульсаций (если он используется) и регулятор давления топлива. Трубопровод подачи топлива действует как резервуар для топлива, которое удерживается под давлением до подачи с помощью топливной форсунки.

Регулятор давления топлива

Регулятор давления топлива – это мембрана, приводимая в действие клапаном сброса давления. Для обеспечения точного измерения топлива регулятор давления топлива поддерживает постоянную разницу давления в топливных форсунках. Это означает, что давление в топливной направляющей всегда находится на постоянном уровне, превышающем уровень абсолютного давления в коллекторе.

Указанная разница в давлении составляет 36 фунтов на кв. дюйм (2,55 кг/кв. см) или 41 фунтов на кв. дюйм (2,90 кг/кв. см) в зависимости от применения двигателя. Поддержание разницы давления осуществляется за счет балансировки пружины с помощью давления во впускном трубопроводе. Пружина соединена с мембраной, в основании которой находится шаровой клапан.

Демпфер пульсации

Хотя давление топлива поддерживается на постоянном уровне с помощью регулятора давления, пульсация форсунок вызывает незначительные колебания давления в направляющей. Демпфер пульсации действует как аккумулятор для выравнивания этих колебаний, что обеспечивает точное измерение топлива.

Демпфер пульсации применяется не на всех двигателях, но его можно использовать для быстрой проверки давления топлива в тех двигателя, где он установлен. При наличии давления головка болта в центре мембраны поднимается вместе с крышкой корпуса демпфера.

Система повышения давления топлива

Система повышения давления топлива (FPU) предназначена для снижения возможности образования паровой пробки в топливной направляющей после испарения топлива на горячем двигателе и применяется на многих двигателях с системой компьютерного управления марки Toyota. Она использует клапан переключения вакуума (VSV), регулируемый блоком ECU для открытия жиклера атмосферного давления в трубопроводе, идущем к регулятору давления топлива.

Этот соленоид приводится в действие во время запуска горячего двигателя и работает до двух минут после запуска. Блок ECU заземляет клапан переключения вакуума системы повышения давления на основании сигналов, получаемых от датчиков THW и STA. Подача питания на соленоид впускает атмосферное давление в вакуумную камеру регулятора давления топлива, что повышает давление топлива в направляющей до максимального уровня.

В некоторый двигателях блок ECU также отслеживает сигналы нагрузки и оборотов двигателя (сигналы Vs, PIM и Ne) и подает питание на клапан переключения вакуума при большой нагрузке и высоких оборотах двигателя для обеспечения максимального давления топлива в направляющей.

Контроль давления и объема топлива

Меры предосторожности: До установки датчика давления топлива и проверки давления топлива необходимо осторожно сбросить остаточное давление, чтобы снизить опасность воспламенения при открытии топливного трубопровода. При открытии топливной системы рекомендуется иметь под рукой огнетушитель.

Обычно датчики располагаются на топливной направляющей, топливном фильтре или клапане холодного запуска. Необходимо следовать инструкция руководства по ремонту. Если соединение шланга защищено медной уплотнительной прокладкой, при установке шланга на место после ремонта можно использовать новую прокладку.

Приведенные тесты и спецификации являются общим руководством; точные спецификации и операции смотрите в руководстве по ремонту.