Электросхема форсунок, датчика давления и клапанов регулировки давления топлива BMW E87 M57/TU2

Электросхема форсунок, датчика давления и клапанов регулировки давления топлива BMW E87 M57/TU2 - часть 3 — Электросхема форсунок, датчика давления и клапанов регулировки давления топлива BMW E87 M57/TU2 – часть 3

Регулировка давления в магистрали высокого давления DDE6.0/6.2/6.3

Следующие узлы относятся к системе Common Rail и влияют на регулировку давления в магистрали высокого давления:

насос высокого давления (HDP)
клапан регулировки давления в магистрали высокого давления (DRV)
клапан регулировки количества (MRV)
датчик давления в магистрали высокого давления
аккумулятор высокого давления (Rail)
трубопроводы высокого давления
форсунки

Принцип работы

Насос высокого давления постоянно поддерживает давление в магистрали высокого давления. Необходимое значение давления устанавливается с помощью одного из двух исполнительных устройств в зависимости от рабочего режима:

Регулировка давления с помощью клапана регулировки давления в магистрали высокого давления:
Насос высокого давления постоянно подает топливо под высоким давлением в магистраль. Клапан регулировки давления в магистрали высокого давления отводит излишнее количество топлива, подаваемое в магистраль, в возвратный трубопровод и, тем самым, поддерживает необходимое давление. Чем выше ток активизации, тем выше давление в магистрали.
При этом клапан регулировки количества установлен на максимальную подачу.
Регулировка количества с помощью клапана регулировки количества топлива:
Клапан регулировки количества топлива пропускает со стороны низкого давления в насос высокого давления только то количество топлива, которое необходимо для создания необходимого давления в магистрали. При этом цилиндры в насосе высокого давления наполняются топливом не до конца. Чем выше ток активизации, тем ниже давление в магистрали.
При этом клапан регулировки давления в магистрали высокого давления закрыт, то есть, установлен на максимальное давление.

Эти виды регулировки активны в следующих рабочих режимах:

При запуске двигателя всегда активна регулировка давления.
При работающем двигателе:
- При температуре охлаждающей жидкости ниже 19 °C всегда активна регулировка давления.
- При температуре охлаждающей жидкости выше 19 °C всегда активна регулировка количества.

Контроль давления в магистрали высокого давления

Контроль давления в магистрали высокого давления осуществляется во время запуска и работы двигателя путем сравнения заданного и фактического значений. Датчик давления в магистрали высокого передает фактическое значение на DDE. DDE рассчитывает заданное значение в зависимости от режима работы. Если DDE распознает недопустимую разницу между фактическим и заданным значениями, в ЗУ записывается код неисправности.

Причиной недопустимого отклонения давления в магистрали высокого давления может быть следующее:

наружная течь в узлах системы Common Rail
клапан регулировки количества не открывается
внутренняя течь в системе Common Rail, например
- в насосе высокого давления (например, из-за износа плунжера)
- в клапане регулировки давления в магистрали высокого давления (отводит в возвратный трубопровод слишком мало или слишком много топлива),
- в форсунках (отводят в возвратный трубопровод слишком много топлива)
воздействие внешних причин, таких как неудовлетворительная подача топлива, засорение системы возврата топлива, воздух в топливной системе

Обработка неисправностей:

Если система DDE распознает недопустимое отклонение давления в магистрали высокого давления от номинального значения, то в качестве первой меры ограничивается количество впрыскиваемого топлива. Если после этого отклонение от номинального значения сохраняется на прежнем или незначительно меньшем уровне, двигатель останавливается или после этого запуск двигателя становится невозможен.

Проверка насоса высокого давления DDE6.0/6.2/6.3

Насос высокого давления в системе Common Rail служит для подачи топлива в магистраль под высоким давлением. Три поршня насоса высокого давления создают при подаче пиковые значения давления в магистрали, которые можно увидеть с помощью осциллографирования сигнала датчика давления в магистрали. Форма этого сигнала позволяет сделать вывод о механическом состоянии насоса высокого давления.

Для получения показательного сигнала должнабыть активна регулировка давления. Тест-блок автоматически переключается с регулировки количества на регулировку давления. В результате этого в ЗУ неисправностей системы DDE записываются два кода неисправностей, которые можно игнорировать, а по окончании диагностики нужно стереть.

Условия проверки:

уровень топлива в баке достаточен (лампа резерва топлива не должна гореть)
система подачи топлива в исправном состоянии
система Common Rail герметична
датчик давления в магистрали, клапан регулировки количества и клапан регулировки давления в магистрали высокого давления в исправном состоянии

Оценка осциллографирования

На следующем рисунке показан нормальный сигнал датчика давления в магистрали, свидетельствующий об исправности насоса высокого давления. Это равномерно пульсирующий сигнал с периодом прим. 25 мс и амплитудой прим. 20 мВ.
Максимально допустимое значение амплитуды составляет 40 мВ.

период
амплитуда

В отличие от первого на следующем рисунке показан сигнал, генерированный неисправным насосом высокого давления (один из поршней насоса вышел из строя).
В отличие от рисунка 1, для этого рисунка характерно следующее:

существенно увеличился период (прим. 100 мс)
амплитуда больше нормы (максимально допустимая: 40 мВ)

период
амплитуда

Проверка количества возвращаемого топлива по форсункам DDE 6.0

Оборудование, необходимое для проверки:

угловая муфта к сливу (1) форсунки с подсоединенным шлангом,
подходящий измерительный сосуд для дизельного топлива.

Последовательность действий:

отсоединить возвратный трубопровод от подлежащей проверке форсунки;
заглушить отсоединенный возвратный трубопровод (2);
подсоединить угловую муфту со шлангом (1) к отводу форсунки и опустить шланг в измерительный сосуд;
дать двигателю поработать на холостом ходу и измерить количество возвращаемого топлива.

Измерение количества возвращаемого топлива по форсункам

В связи с особенностями функционирования форсунок системы Common Rail количество возвращаемого топлива определяется не только объемом просачивающегося топлива. Большую долю возвращаемого топлива составляет топливо, расходуемое на управление форсунками. Объем, расходуемый на управление, находится в пределах количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.

Сильный износ или неисправность форсунки может привести к увеличению количества возвращаемого топлива. Чем больше количество возвращаемого топлива, тем больше должен быть объем топлива, подаваемый насосом высокого давления в магистраль для поддержания давления на надлежащем уровне. При превышении количеством возвращаемого топлива определенных пределов насос высокого давления может оказаться не в состоянии подать достаточное количество топлив в магистраль, в результате чего давление начинает падать. Последствия этого могут быть следующими:

двигатель работает рывками, с пропусками
двигатель выключается
двигатель не запускается, в особенности при разогретом двигателе и небольшом количестве топлива в баке

Данный тест-блок предназначен для измерения количества возвращаемого топлива по форсункам с помощью специального измерительного прибора.

Подсоединение измерительного прибора

Прибор для измерения количества возвращаемого топлива должен быть подсоединен следующим образом:

MFK1: измерение температуры возвращаемого топлива
MFK2: измерение количества возвращаемого топлива
Гидравлический трубопровод ”IN” должен быть подсоединен к возвратному трубопроводу форсунки, на которой выполняется измерение. Гидравлический трубопровод ”OUT” должен быть подсоединен к соответствующему подсоединительному элементу возвратного трубопровода.
Электрический разъем, который находится на гидравлическом трубопроводе ”IN”, должен быть соединен с соответствующим разъемом на измерительном приборе.
Выводы плюса и минуса должны быть подсоединены к бортовой сети автомобиля.

Указания по использованию измерительного прибора

Измерительный прибор нигде не должен соединяться с бортовой сетью!
Ни в коем случае не закрывать отверстия вентилятора с задней стороны!
Измерительный прибор нужно установить так, чтобы он засасывал наиболее холодный воздух!

Условия проверки:

Двигатель прогрет до рабочей температуры (Только если двигатель еще работает, измерение при частоте вращения при запуске можно проводить и при холодном двигателе.)
уровень топлива в баке достаточен (лампа резерва топлива не должна гореть)
Неисправности в системе подачи топлива отсутствуют
Система Common Rail герметична
Неисправности датчика давления в магистрали Rail, клапана регулировки количества и клапана регулировки давления в магистрали Rail отсутствуют

Принцип измерения

В прибор для измерения количества возвращаемого топлива встроен датчик расхода, работающий по волюметрическому принципу с помощью кольцевого поршня. Датчик может измерить объемный расход от 10 до 500 см³/мин.

Для того, чтобы подаваемое к датчику топливо имело более равномерную температуру, в прибор также встроены охладитель и электровентилятор. Ни в коем случае не закрывать отверстия вентилятора!

Температура возвращаемого топлива является важным граничным условием для измерения (только при работающем двигателе). Поэтому во вход измерительного прибора встроен чувствительный элемент для измерения температуры, сигналы которого принимаются и анализируются тестером.

Ход измерения

Измерение при работающем двигателе:

Измерение выполняется при частоте вращения 2000 об/мин, частота вращения увеличивается автоматически. Перед измерением давление в магистрали Rail поднимается до 1600 бар. При этом проверяется, не достигло ли давление в системе максимального значения. Если давление 1600 бар не достигается, то самое высокое значение давления, которое было достигнуто при проверке, записывается и используется в качестве второй контрольной точки для измерения количества возвращаемого топлива.

Затем при частоте вращения 2000 об/мин выполняются следующие измерения:

количества возвращаемого топлива при давлении 300 бар
количества возвращаемого топлива при 1600 бар (или при максимально достигнутом давлении)

Измерение при частоте вращения при запуске:

Если двигатель больше не запускается, измерение можно провести и при частоте вращения при запуске. Для этого не требуется определенная температура двигателя.

Общее руководство

Продажа измерительного прибора:

В настоящее время измерительный прибор предусмотрен и поставляется для применения в следующих странах:

Германия
Франция
Италия
Испания
Великобритания
Бельгия

Диагностический протокол:

После выполнения измерения количества возвращаемого топлива а гарантийных случаях нужно к деталям, для которых обязателен возврат, приложить диагностический протокол, в случае деталей с необязательным возвратом диагностический протокол нужно приложить к документации на автомобиль.

Форсунки, DDE 5.0/5.1/6.0

Форсунки постоянно находятся под давлением подачи топлива в магистрали высокого давления (Common Rail). Только после подачи электрического управляющего сигнала от ЭБУ DDE топливо впрыскивается в камеры сгорания.

Электрический управляющий сигнал

M47TU/M47TU2:

На стороне высокого уровня форсунок (P_MVH) все цилиндры объединены в один ”ряд”. До ЭБУ провода идут раздельно. Они соединяются только в ЭБУ.

Предупреждение: Если на стороне высокого уровня обнаруживается неисправность, то вследствие соединения проводов (P_MVH) причиной неисправности может быть любой из проводов, идущих к цилиндрам. В этом случае происходит отказ всех форсунок.

M57TU:

На стороне высокого уровня форсунок (P_MVH1-P_MVH6) все цилиндры объединены в один ”ряд”. До ЭБУ провода идут раздельно. Они соединяются только в ЭБУ.

Предупреждение: Если на стороне высокого уровня обнаруживается неисправность, то из-за соединенных проводов (P_MVH) причиной неисправности может быть любой провод соответствующего ряда. В этом случае отказывают все форсунки ряда.

M67:

По четыре цилиндра с каждой из сторон (стороны высокого и низкого уровня форсунок) активизируются одним блоком управления DDE. На стороне высокого уровня провода идут к ЭБУ раздельно. Они соединяются только в ЭБУ.

Предупреждение: Если на стороне высокого уровня обнаруживается неисправность, то из-за соединенных проводов причиной неисправности может быть любой провод соответствующего ЭБУ DDE. В этом случае из строя выходят все форсунки, которые активизируются этим ЭБУ DDE.

Обработка неисправностей

На стороне высокого уровня отслеживаются следующие неисправности:

активизация, КЗ на плюс
активизация, КЗ на массу
активизация, обрыв
общая неисправность

На стороне низкого уровня каждого цилиндра отслеживаются следующие неисправности:

активизация, КЗ на плюс
активизация, КЗ на массу
активизация, обрыв
активизация, КЗ на сторону высокого уровня
общая неисправность

Последствия:

в зависимости от числа отказавших форсунок двигатель может остановиться.

Пьезофорсунки, DDE6.2/6.3

Форсунки постоянно находятся под давлением подачи топлива в магистрали Rail. Только после подачи электрического управляющего сигнала от ЭБУ DDE топливо впрыскивается в камеры сгорания.

Электрический управляющий сигнал

M57TU/2:

На стороне высокого уровня форсунок соответственно объединены по три цилиндра одного ”ряда” (P_PIH1, P_PIH2). До блока управления провода идут раздельно. Только в ЭБУ провода одного ”ряда” соединяются.

Предупреждение: Если на стороне высокого уровня обнаруживается неисправность, то из-за соединенных проводов (P_PIHx) причиной неисправности может быть любой провод соответствующего ряда. В этом случае происходит отказ всех форсунок ряда.

M67TU:

По четыре цилиндра с каждой из сторон (стороны высокого и низкого уровня форсунок) активизируются одним блоком управления DDE. На стороне высокого уровня форсунок соответственно объединены по два цилиндра одного ”ряда” (P_PIH1, P_PIH2). На стороне высокого уровня до блока управления провода идут раздельно. Только в ЭБУ провода одного ”ряда” соединяются.

Обработка неисправностей

Данный тест-блок в принципе включает следующие неисправности:

измерение потребления энергии
коррекция нулевого количества
жгут проводов, КЗ на минус между двумя цилиндрами
переключатель (внутренние ошибки блоков управления)
чип (внутренние ошибки блоков управления)
активизация, неизвестная неисправность

ряд, активизация, КЗ на плюс, массу, переключатель и т. п.
цилиндр, активизация, КЗ на плюс, массу, обрыв, высокоомное КЗ, и т. п.

Последствия:

В зависимости от числа отказавших форсунок двигатель может остановиться.

Клапан регулировки количества, DDE 6.0/6.2/6.3

Клапан регулировки количества представляет собой управляемый электрическими сигналами клапан, установленный на насосе высокого давления. Система DDE управляет клапаном регулировки количества при активной регулировке количества с помощью сигналов различной скважности, чтобы давление в магистрали Rail соответствовало заданному значению, рассчитанному системой DDE.

Принцип работы

Клапан регулирует поток топлива со стороны низкого давления на сторону высокого давления насоса и, тем самым, поддерживает необходимое давление в магистрали. Чем меньше топлива пропускает клапан регулировки количества на сторону высокого давления, тем меньше наполняются радиальные цилиндры насоса высокого давления. В результате давление в магистрали понижается.

Скважность, ток активизации, нагнетание давления и объемный расход через клапан находятся в следующей зависимости:

Скважность	Ток активизации	Нагнетание давления	Объемный расход на стороне высокого давления
высокий	высокий	низкий	низкий
низкий	низкий	высокий	высокий

Обработка неисправностей

Если при активизации клапана регулировки количества распознается неисправность, могут быть записаны следующие коды неисправностей:

4302, активизация, обрыв
4303, перегрев выходного каскада
4310, активизация, КЗ на B+
4321, активизация, КЗ на B-

Последствие:

регулировка переключается на регулировку давления
ограничивается количество впрыскиваемого топлива

Датчик давления в магистрали высокого давления DDE6.0/6.2/6.3

Датчик определяет давление топлива в магистрали высокого давления и служит для дозировки количества и регулировки давления в магистрали.

В двигателях M47TU/2 и M57TU/2 датчик давления в магистрали высокого давления установлен на магистрали. В двигателе M67TU он установлен на распределителе топлива.

Блок управления DDE подает на датчик массу (M_RDS) и напряжение питания 5 В (U_RDS).

Через отверстие в датчике измеряется давление, и на блок управления DDE передается соответствующий сигнал напряжения (A_LDF).

Обработка неисправностей

Если датчик давления в магистрали высокого давления неисправен, могут быть записаны следующие коды неисправностей:

3F30, сигнал, обрыв или КЗ на плюс
3F31, сигнал, КЗ на массу

Дополнительно у датчика давления в магистрали высокого давления контролируется смещение (неисправности 3F40 и 3F41) при отсутствии давления.

Последствия:

DDE выдает эквивалентное значение
ограничивается количество впрыскиваемого топлива

Регулятор плавности хода DDE6.0/6.2/6.3

Регулятор плавности хода устраняет колебание частоты вращения отдельных цилиндров, вызванное различным количеством впрыскиваемого топлива и КПД цилиндров. Это осуществляется быстрым вводом регулируемого корректировочного количества в каждый цилиндр при каждом впрыске.

Максимальное корректировочное количество зависит от количества впрыскиваемого топлива и колеблется от ± 3 до ± 10 мг/ход поршня.

Регулятор работает в определенном диапазоне частоты вращения и количества впрыскиваемого топлива:

Диапазон частоты вращения: заданная частота вращения на холостом ходу до 3300 об/мин
Диапазон количества впрыскиваемого топлива: 2,5 – 45 мг/ход поршня