Особенности конструкции
В состав системы питания входят элементы следующих систем:
- система подачи топлива, включающая в себя топливный бак, модуль электрического топливного насоса, трубопроводы, шланги, топливную рампу с форсунками и компенсатором пульсаций давления топлива;
- система воздухоподачи, состоящая из воздушного фильтра, воздухоподводяще-го рукава и дроссельного узла;
- система улавливания паров топлива, включающая в себя адсорбер (установлен в топливном модуле), клапан продувки адсорбера и соединительные трубопроводы.
Функциональное назначение системы подачи топлива - обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. 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 впускные каналы головки блока цилиндров, а необходимое в каждый момент работы двигателя количество воздуха подается дроссельным узлом. 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 двигателем, непрерывно контролирующий с помощью соответствующих датчиков нагрузку двигателя, скорость движения автомобиля, тепловое состояние двигателя, оптимальность процесса сгорания в цилиндрах.
Особенностью системы впрыска автомобиля Toyota RAV4 является синхронность срабатывания форсунок в соответствии с фазами газораспределения (блок управления двигателем получает информацию от датчика фазы). Контроллер включает форсунки последовательно, а не попарно, как в системах асинхронного впрыска. Каждая форсунка включается через 720° поворота коленчатого вала. Однако на режимах пуска и динамических режимах работы двигателя используется асинхронный метод подачи топлива без синхронизации с вращением коленчатого вала.
Основным датчиком для обеспечения оптимального процесса сгорания является датчик концентрации кислорода в отработавших газах (лямбда-зонд). Он установлен в выпускном коллекторе двигателя, объединенном с нейтрализатором отработавших газов (катколлектором), и совместно с блоком управления двигателем и форсунками образует контур управления составом топливо-воздушной смеси, подаваемой в двигатель. По сигналам датчиков 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 (соответственно топливо и воздух), обеспечивающего наиболее эффективную работу каталитических нейтрализаторов отработавших газов, блок управления с помощью форсунок изменяет состав смеси. Поскольку датчик концентрации кислорода включен в цепь обратной связи блока управления двигателем, контур управления составом топливовоздушной смеси является замкнутым. Особенность системы управления двигателем автомобиля Toyota RAV4 состоит в наличии, помимо управляющего датчика, второго, диагностического датчика концентрации кислорода, установленного в приемной трубе системы выпуска отработавших газов. По составу газов, прошедших через нейтрализатор, он определяет эффективность работы системы управления двигателем. Если блок управления двигателем по информации, полученной от диагностического датчика концентрации кислорода, фиксирует превышение нормы токсичности отработавших газов, не устраняемое тарировкой
системы управления, он включаете комбинации приборов сигнальную лампу неисправ-ности двигателя и заносит в память код ошибки для последующей диагностики.
Топливный бак сварной, штампованный, установлен под полом кузова в средней части автомобиля с левой стороны и прикреплен тремя хомутами.
Для того чтобы пары топлива не попадали в атмосферу, бак соединен трубопроводом с адсорбером системы улавливания паров топлива.
Во фланцевые отверстия в верхней части бака установлены топливный модуль и датчик указателя уровня топлива,
в задней части выполнены патрубки для присоединения наливной трубы и шланга вентиляции. Из топливного модуля, включающего в себя топливный фильтр,
насос, регулятор давления и адсорбер системы улавливания паров топлива, топливо подается в топливную рампу, закрепленную на впускной трубе двигателя.
Из топливной рампы топливо впрыскивается сорсунками во впускные каналы головки блока цилиндров.
Топливопроводы системы питания комбинированные, в виде соединенных между собой стальных и пластмассовых трубопроводов, а также резиновых шлангов.
Топливный модуль включает в себя погружной электрический топливный насос роторного типа с сетчатым фильт-ром-топливоприемником, топливный фильтр, регулятор давления топлива и адсорбер системы улавливания паров топлива. Модуль установлен в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, поскольку топливо подается под давлением, а не под действием разрежения. Топливный насос обеспечивает подачу топлива из топливного бака через топливную магистраль в топливную рампу под давлением 304-343 кПа. Регулятор давления топлива поддерживает постоянное давление в центральном канале топливной рампы на всех режимах работы двигателя.
Топливная рампа 2, представляющая собой пустотелую трубчатую деталь с отверстиями для установки форсунок 1 и компенсатора 3 пульсаций давления топлива, служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на головке блока цилиндров. Форсунки и компенсатор пульсаций давления уплотнены в гнездах резиновыми кольцами 4. Рампа с форсунками в сборе вставлена хвостовиками форсунок в отверстия головки блока цилиндров и закреплена двумя гайками.
Форсунки своими распылителями входят в отверстия головки блока цилиндров. В отверстиях головки блока цилиндров форсунки уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами. Форсунка предназначена для дозированного впрыска топлива в цилиндр 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 доступ топливу к отверстиям распылителя - топливо подается во впускные каналы двигателя. Количество топлива, впрыскиваемого форсункой, зависит от длительности электрического импульса.
Компенсатор пульсаций давления топлива установлен на торце топливной рампы и служит для поддержания постоянного давления топлива в рампе при его резком падении в топливной магистрали, вызванном, например, значительным увеличением расхода топлива при интенсивном разгоне автомобиля.
Воздушный фильтр установлен в левой части моторного отсека на специальном кронштейне. Фильтрующий элемент из нетканого материала, плоский, с большой площадью фильтрующей поверхности. Фильтр соединен резиновым гофрированным воздухоподводя-щим рукавом с дроссельным узлом.
Для того чтобы снизить шум при впуске воздуха, к воздухозаборнику воздушного фильтра...
...и воздухоподводящему рукаву подсоединены резонаторы, специально подобранные по форме и объему.
Дроссельный узел, представляющий собой простейшее регулирующее устройство, служит для изменения количества основного воздуха, подаваемого во впускную систему двигателя, установлен на входном фланце впускной трубы и прикреплен винтами. На входной патрубок дроссельного узла надет формованный резиновый рукав, закрепленный хомутом и соединяющий дроссельный узел с воздушным фильтром.
В состав дроссельного узла входит датчик положения дроссельной заслонки и шаговый электродвигатель управления дроссельной заслонкой. Механическая связь дроссельного узла с педалью управления дроссельной заслонкой отсутствует. Так называемая «электронная» педаль управления дроссельной заслонкой передает информацию о степени нажатия на педаль электронному блоку управления двигателем, который, в свою очередь, с учетом скорости автомобиля, включенной передачи, нагрузки двигателя и частоты вращения коленчатого вала открывает дроссельную заслонку на необходимый угол.
