Im Kraftstofffördersystem ohne Rücklaufzweig zum Tank hängt der Kraftstoffförderdruck nicht von der Motorlast ab.
Das Kraftstoffsystem umfasst Elemente der folgenden Subsysteme:
- Kraftstoffförderung, bestehend aus Kraftstofftank, elektrischer Kraftstoffpumpe mit Filter, Kraftstoffdruckregler, Leitungen und Kraftstoffrail mit Injektoren;
- Luftzufuhrsystem, bestehend aus Luftansaugschlauch, Luftfilter, Drosselklappenstutzen, Leerlaufregler;
- Kraftstoffdampfrückhaltesystem, bestehend aus Aktivkohlebehälter, Steuerventil und Verbindungsleitungen.
Die funktionelle Aufgabe des Fördersubsystems ist die Sicherstellung der Zufuhr der erforderlichen Kraftstoffmenge zum Motor in allen Betriebszuständen.
Die Motoren sind mit einem elektronischen Motorsteuerungssystem mit verteilter Kraftstoffeinspritzung ausgestattet.
Im verteilten Einspritzsystem sind die Funktionen der Gemischbildung und der Dosierung der Kraftstoff-Luft-Gemischzufuhr zu den Motorzylindern getrennt.
Die Luft wird durch das aus dem Drosselklappenstutzen bestehende Luftzufuhrsubsystem zugeführt, und die in jedem Moment des Motorbetriebs erforderliche Kraftstoffmenge wird von den Injektoren in das Saugrohr eingespritzt.
Diese Steuerungsmethode ermöglicht es, in jedem spezifischen Moment des Motorbetriebs eine optimale Zusammensetzung des Kraftstoffgemisches sicherzustellen, was es ermöglicht, maximale Leistung bei minimalem Kraftstoffverbrauch und geringer Schadstoffemission zu erzielen.
Das Kraftstoffeinspritzsystem (sowie das Zündsystem) wird von einem elektronischen Steuergerät gesteuert, das mithilfe entsprechender Sensoren kontinuierlich die Motorlast, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den thermischen Zustand des Motors und die Optimalität des Verbrennungsprozesses in den Motorzylindern überwacht.
Das Kraftstoffdampfrückhaltesystem verhindert den Austritt von Kraftstoffdämpfen aus dem Kraftstoffsystem in die Atmosphäre, die sich negativ auf die Umwelt auswirken.
Im System wird die Methode der Dampfadsorption durch einen Aktivkohlebehälter angewandt.
Die Kraftstoffdämpfe aus dem Tank werden ständig über eine Leitung abgeführt und im mit Aktivkohle (Adsorbens) gefüllten Behälter gesammelt.
Während des Motorbetriebs erfolgt die Regeneration des Adsorbens durch Spülen des Behälters mit Frischluft, die unter der Wirkung des Unterdrucks in das System gelangt, der bei geöffnetem Ventil über die Leitung vom Saugrohr in den Behälterraum übertragen wird.
Die Ventilöffnung und damit die Intensität der Behälterdurchspülung hängen vom Öffnungswinkel der Drosselklappe ab und werden durch den Unterdruck bestimmt, der im Saugrohr des laufenden Motors entsteht.
Die Kraftstoffdämpfe aus dem Behälter gelangen über eine Leitung in den Saugraum des Motors und verbrennen in den Zylindern.
Störungen im Kraftstoffdampfrückhaltesystem führen zu Leerlaufinstabilität, Motorstillstand, erhöhter Abgastoxizität und Verschlechterung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs.
Er ist am Abgaskrümmer des Motors montiert und bildet zusammen mit dem Steuergerät und den Injektoren einen Regelkreis zur Korrektur der Zusammensetzung des dem Motor zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches.
Anhand der Sensorsignale bestimmt das Motorsteuergerät die Menge des unverbrannten Sauerstoffs im Abgas und bewertet entsprechend die Optimalität der Zusammensetzung des Kraftstoff-Luft-Gemisches, das in jedem Moment in die Motorzylinder gelangt.
Nachdem das Steuergerät eine Abweichung der Zusammensetzung vom optimalen Verhältnis 1:14 (Kraftstoff zu Luft) festgestellt hat, das den effizientesten Betrieb des Katalysators gewährleistet, ändert es die Gemischzusammensetzung mithilfe der Injektoren.
Dadurch ist der Regelkreis für die Kraftstoff-Luft-Gemischzusammensetzung geschlossen.
Das Fahrzeug ist mit zwei Sauerstoffkonzentrationssensoren ausgestattet: der erste am Abgaskrümmer, der zweite nach dem Katalysator.
Der erste Sensor ist der steuernde Sensor (anhand seines Signals passt das ECU die Kraftstoffzufuhr an), und der zweite ist der Diagnosesensor (anhand seines Signals bewertet das ECU die Effizienz des Katalysators).
Der aus benzinbeständigem Kunststoff geformte Kraftstofftank ist unter dem Fahrzeugboden im hinteren Bereich angebracht. Um zu verhindern, dass Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre gelangen, ist der Tank über eine Leitung mit dem Aktivkohlebehälter verbunden.
In die Flanschöffnung im oberen Teil des Tanks wird eine elektrische Kraftstoffpumpe eingebaut.
Von der Pumpe wird der Kraftstoff über den Druckregler zum Kraftstofffilter geleitet, der am Ende des Tanks montiert ist, und von dort zum Kraftstoffrail des Motors, der am Saugrohr befestigt ist.
Vom Kraftstoffrail wird der Kraftstoff von den Injektoren in das Saugrohr eingespritzt.
Die Kraftstoffleitungen des Kraftstoffsystems sind Rohre, die die verschiedenen Systemelemente miteinander verbinden.
Die Schläuche des Kraftstoffsystems werden nach einer speziellen Technologie aus öl- und benzinbeständigen Materialien hergestellt.
Die Verwendung von Schläuchen mit abweichender Bauart kann zu einem Ausfall des Kraftstoffsystems und in einigen Fällen zu einem Brand führen.
An den Verbindungen der Leitungen mit den Elementen des Kraftstoffsystems werden runde Dichtringe verwendet.
Die Verwendung von Dichtungen anderer Bauart ist verboten.
Die Kraftstoffpumpe ist eine Tauchpumpe mit elektrischem Antrieb, vom Rotortyp.
Die Pumpe ist nicht zerlegbar und nicht reparaturfähig; bei Ausfall muss sie ersetzt werden.
Das Rail 9 (Abb. 7) der Einspritzdüsen ist ein gegossenes Hohlteil mit Anschlussstutzen für den Einbau der Einspritzdüsen und einem Anschlussstutzen 6 für den Anschluss der Hochdruck-Kraftstoffleitung.
Die Einspritzdüsen sind in den Aufnahmen mit Gummidichtringen abgedichtet und mit Federklammern gesichert.
Das Rail mit den montierten Einspritzdüsen wird mit den Düsenanschlüssen in die Öffnungen des Saugrohrs gesteckt und mit zwei Schrauben befestigt.
Die Einspritzdüsen sind am Rail befestigt, von dem sie mit Kraftstoff versorgt werden, und ihre Düsenkörper ragen in die Öffnungen des Saugrohrs.
In den Öffnungen des Rails und des Saugrohrs sind die Einspritzdüsen mit Gummidichtringen 1 und 3 (Abb. 8) abgedichtet.
Die Einspritzdüse dient der dosierten Einspritzung von Kraftstoff in den Motorzylinder und ist ein hochpräzises elektromechanisches Ventil.
Der Kraftstoff gelangt unter Druck vom Rail durch Kanäle im Inneren des Düsenkörpers zum Absperrventil.
Eine Feder drückt die Nadel des Absperrventils gegen die konische Öffnung der Düsenplatte und hält das Ventil in der geschlossenen Position.
Die vom Motorsteuergerät über die Steckeranschlüsse 2 an die Magnetspule der Einspritzdüse angelegte Spannung erzeugt ein Magnetfeld, das den Anker zusammen mit der Nadel des Absperrventils in den Magneten zieht.
Die konische Ringöffnung in der Düsenplatte öffnet sich, und der Kraftstoff wird durch den Diffusor des Düsenkörpers in den Einlasskanal des Zylinderkopfes und dann in den Motorzylinder eingespritzt.
Nach dem Ende des elektrischen Impulses bringt die Feder den Anker und die Nadel des Absperrventils in die Ausgangsstellung zurück – das Ventil schließt.
Die von der Einspritzdüse eingespritzte Kraftstoffmenge hängt von der Dauer des elektrischen Impulses ab.
Überschüssiger Kraftstoff aus dem Kraftstoffrail wird über das Ventil des Kraftstoffdruckreglers und die Rücklaufleitung in den Kraftstofftank zurückgeführt.
Der Drosselklappenstutzen (Abb. 12) ist eine einfache Regeleinrichtung und dient zur Veränderung der dem Ansaugsystem des Motors zugeführten Hauptluftmenge.
Er ist am Einlassflansch des Saugrohrs montiert. Auf den Einlassstutzen des Drosselklappenstutzens ist der Stutzen des Luftansaugkastens aufgesetzt.
Der Drosselklappenstutzen enthält einen Schrittmotor zur Steuerung der Drosselklappe.
Es besteht keine mechanische Verbindung zwischen dem Drosselklappenstutzen und dem Gaspedal.
Das sogenannte „elektronische Gaspedal“ übermittelt Informationen über den Grad der Pedalbetätigung an das Motorsteuergerät, das seinerseits unter Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit, des eingelegten Gangs, der Motorlast und der Motordrehzahl die Drosselklappe um den erforderlichen Winkel öffnet.
Störungen im Zusammenhang mit dem Kraftstoffeinspritzsystem
Die Fahrzeuge sind mit einem verteilten Kraftstoffeinspritzsystem ausgestattet.
Die Einspritzung wird als verteilt bezeichnet, weil der Kraftstoff in jeden Zylinder durch eine separate Einspritzdüse eingespritzt wird.
Das Kraftstoffeinspritzsystem ermöglicht es, die Abgastoxizität zu reduzieren und gleichzeitig die Fahreigenschaften und die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs zu verbessern.
Im Kraftstoffeinspritzsystem des Motors mit Rückkopplung sind im Abgassystem ein Katalysator und zwei Sauerstoffkonzentrationssensoren installiert, die die Rückkopplung gewährleisten.
Die Sensoren überwachen den Sauerstoffgehalt im Abgas, und das elektronische Steuergerät hält auf der Grundlage ihrer Signale ein solches Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrecht, bei dem der Katalysator am effizientesten arbeitet.
Bevor Sie Komponenten des Einspritzsteuersystems ausbauen, trennen Sie das Kabel vom Minuspol der Batterie.
Trennen Sie die Batterie nur bei ausgeschalteter Zündung ab.
Starten Sie den Motor nicht, wenn die Kabelanschlüsse an der Batterie nicht fest angezogen sind.
Trennen Sie die Batterie niemals bei laufendem Motor vom Fahrzeugbordnetz.
Beim Laden trennen Sie die Batterie vom Fahrzeugbordnetz.
Lassen Sie das elektronische Steuergerät (ECU) im Betrieb nicht über 65 °C und im Ruhezustand nicht über 80 °C warm werden (z. B. im Trockenofen nach der Lackierung).
Wenn diese Temperatur überschritten wird, muss das ECU aus dem Fahrzeug ausgebaut werden.
Trennen Sie die Steckverbinder des Kabelbaums bei eingeschalteter Zündung nicht vom ECU und schließen Sie sie nicht an.
Vor dem Lichtbogenschweißen am Fahrzeug trennen Sie die Kabel von der Batterie und die Steckverbinder vom ECU.
Alle Spannungsmessungen sind mit einem Digitalvoltmeter durchzuführen, dessen Innenwiderstand mindestens 10 MΩ beträgt.
Die im Einspritzsystem verwendeten elektronischen Baugruppen sind für sehr niedrige Spannungen ausgelegt und können daher leicht durch elektrostatische Entladung beschädigt werden.
Um Schäden am ECU durch elektrostatische Entladung zu vermeiden:
- berühren Sie die Stecker des ECU oder die elektronischen Komponenten auf seinen Platinen nicht mit den Händen;
- berühren Sie bei der Arbeit mit dem programmierbaren Nur-Lese-Speicher (PROM) des Steuergeräts nicht die Anschlüsse des ICs.
Arbeiten Sie bei Regen nicht, und vermeiden Sie, dass Wasser auf die elektronischen Komponenten des Kraftstoffeinspritzsystems gelangt.
Überprüfen Sie das Einspritzsystem in der folgenden Reihenfolge:
Überprüfen Sie die Verbindung der Motor- und Batteriemasse.
Überprüfen Sie den Druckregler, den Kraftstofffilter und die Kraftstoffpumpe.
Überprüfen Sie die Sicherungen und Relais der Einspritzsystemkomponenten.
Überprüfen Sie die Kontaktsicherheit der Steckverbinder mit den Kabeln der Einspritzsystemkomponenten.
Überprüfen Sie die Sensoren des Einspritzsystems.
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