Система снижения токсичности выбросов Geely Xingyue / Tugella с 2019 года выпуска (+ рестайлинг 2022)

4. Система снижения токсичности выбросов

Описание и принцип действия

Широкополосный кислородный датчик

В двигателе 4G20TDB используются широкополосные кислородные датчики. Он представляет собой циркониевый планарный датчик концентрации кислорода с двумя камерами и встроенным нагревательным элементом. Планарный широкополосный кислородный датчик оснащен двумя измерительными блоками и 6-контактным разъемом. Он обеспечивает высокоточные измерения при работе двигателя на обогащенной и на обедненной топливно-воздушной смеси.

Принцип действия:

Непосредственно после запуска двигателя система переходит в режим управления «без обратной связи». В режиме управления без обратной связи блок управления двигателем (ЕСМ) игнорирует сигналы подогреваемых кислородных датчиков (HO2S) и рассчитывает состав топливно-воздушной смеси на основании входных сигналов, поступающих от датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT), датчика давления и температуры воздуха на впуске и датчика расхода воздуха. Система работает в режиме управления без обратной связи до тех пор, пока не будут выполнены следующие условия:

• Выходное напряжение подогреваемого кислородного датчика меняется, что указывает на достаточный прогрев датчика и его готовность к нормальной работе.
• Значение температуры, получаемое от датчика температуры охлаждающей жидкости, превышает установленный порог.
• С момента запуска двигателя прошел определенный период времени.

Последствия нарушения нормальной работы:

Конкретные значения в указанных выше ситуациях сохраняются в ЭСППЗУ (стираемой программируемой постоянной памяти) блока управления. При удовлетворении указанных условий система переходит в режим управления «с обратной связью». В режиме управления с обратной связью блок ECM рассчитывает состав топливно-воздушной смеси (длительность включения топливных форсунок) по сигналам кислородных датчиков, благодаря чему поддерживается близкий к стехиометрическому состав смеси.

Внимание:
В случае неисправности подогреваемого кислородного датчика блок ECM немедленно переходит в режим управления без обратной связи, при котором состав топливно-воздушной смеси не регулируется по сигналу подогреваемого кислородного датчика.

Система улавливания паров топлива

В основе работы системы улавливания топливных паров используется метод поглощения паров топлива угольным адсорбером. При этом топливные пары отводятся из топливного бака в адсорбер с активированным углем и сохраняются в нем, когда автомобиль не работает. При работающем двигателе пары топлива удаляются из угольного адсорбера, вовлекаются в поток всасываемого воздуха и сгорают в процессе нормальной работы двигателя. Пары бензина отводятся из топливного бака через трубку улавливания топливных паров. Отведенные пары поглощаются угольным адсорбером. После того как двигатель проработает определенное время, блок ECM замыкает цепь электромагнитного клапана продувки адсорбера, соединяя ее с «массой», в результате чего воздух втягивается в адсорбер и смешивается с парами топлива. Затем смесь всасывается во впускной коллектор. Электромагнитный клапан продувки угольного адсорбера открывается и закрывается по сигналу широтно-импульсной модуляции (ШИМ), поступающему от блока ЕСМ. Скважность сигнала ШИМ, поступающего на продувочный клапан адсорбера, меняется в зависимости от рабочих условий двигателя (расхода воздуха, коррекции подачи топлива и температуры воздуха на впуске).

Система улавливания паров топлива является частью топливной системы и предотвращает попадание топливных паров в атмосферу. Поскольку пары топлива, образующиеся в топливном баке, запрещается выпускать в атмосферу, они отводятся во впускной коллектор через адсорбер, заполненный активированным углем, и затем сгорают в двигателе.

Пары топлива отводятся через клапан защиты при переворачивании (предохранительный клапан), установленный в верхней части топливного бака, по шлангу в угольный адсорбер. Клапан защиты при переворачивании предотвращает утечку топлива в случае аварии: при переворачивании автомобиля клапан мгновенно закрывается. Адсорбер представляет собой емкость для накопления топливных паров, заполненную порошкообразным активированным углем. Накопленные пары топлива удаляются из адсорбера через продувочный шланг во впускной коллектор и поступают в цилиндры двигателя для дальнейшего сгорания. Перед тем как установить впускной коллектор на продувочный шланг, сначала установите электромагнитный клапан продувки адсорбера. Электромагнитный клапан продувки угольного адсорбера регулирует объем топливных паров, поступающих в двигатель. Клапан открывает и закрывает сообщение между угольным адсорбером и впускным коллектором двигателя. Работой электромагнитного клапана управляет блок ЕСМ. На корпусе угольного адсорбера предусмотрен впускной штуцер для сообщения внутренней полости адсорбера с атмосферой. Когда пары топлива удаляются во впускной коллектор, в угольном адсорбере создается разрежение. При этом через впускной штуцер поступает наружный воздух для компенсации падения давления. Впускной штуцер угольного адсорбера снабжен воздушным фильтром.

Следующие неисправности системы улавливания паров топлива могут приводить к неустойчивому холостому ходу, внезапной остановке двигателя и ухудшению его рабочих характеристик:

• Неисправность электромагнитного клапана продувки адсорбера.
• Повреждение адсорбера.
• Отсоединение, растрескивание или неправильное подсоединение шланга к соответствующей трубке.

Адсорбер паров топлива — это устройство снижения токсичных выбросов, заполненное порошкообразным активированным углем. Адсорбер используется для сбора паров топлива, поступающих из топливного бака. При соблюдении определенных условий блок ECM подает пи тание на электромагнитный клапан продувки адсорбера, обеспечивая продувку паров топлива в цилиндры двигателя, где они и сгорают.

Система принудительной вентиляции картера (PCV)

Продукты сгорания, проникающие в картер двигателя сквозь зазоры поршневых колец, называют картерными газами. Картерные газы содержат оксиды азота, оксид углерода и углеводороды. Система принудительной вентиляции картера предотвращает выброс картерных газов в атмосферу. Система возвращает картерные газы из картера двигателя обратно во впускную систему, где они смешиваются с воздухом, а затем поступают в камеру сгорания и там сжигаются. Система PCV состоит из следующих компонентов:

• маслоотделитель;
• шланг естественной вентиляции;
• обратный клапан (снаружи двигателя);
• подводящий воздушный шланг;
• вентиляционный клапан (для подачи воздуха).

Картерные газы:

Во время работы двигателя отработавшие газы просачиваются сквозь зазоры поршневых колец и клапанов в картер двигателя. Такие газы называются «картерными». Система вентиляции картера представляет собой однонаправленный канал, по которому картерные газы удаляются из двигателя. Если не удалять картерные газы, давление в картере и головке блока цилиндров будет постепенно повышаться, ухудшая работу двигателя. Газы отводятся из картера двигателя через вентиляционную трубку, что, помимо снижения давления в картере, также обеспечивает удаление газов из моторного масла. Трубка вентиляции картера содержит встроенный маслоотделитель. Маслоотделитель установлен на клапанной крышке. Вентиляционная трубка подсоединена к крышке маслоналивной горловины двигателя. При замене масла или необходимости его заливки масло следует заливать через маслоналивную горловину.

Принцип действия:

Основным управляющим устройством в системе вентиляции картера является клапан принудительной вентиляции картера (PCV). Клапан PCV регулирует расход картерных газов в зависимости от величины разрежения во впускном коллекторе. Нижняя часть клапана (ниже уплотнительного кольца) подвергается воздействию разрежения во впускном коллекторе, а верхняя часть (между нижним и верхним уплотнительными кольцами) — давлению картерных газов. Впускной коллектор сообщается с картером двигателя через отверстие в клапане PCV, создавая в картере отрицательное давление. Картерные газы всасываются во впускную систему двигателя и сжигаются в процесса сгорания. Для поддержания устойчивых оборотов холостого хода количество картерных газов, поступающих во впускной коллектор, тщательно регулируется. Поэтому важно использовать исправный и правильно откалиброванный клапан PCV. Зависимость между расходом картерных газов и разрежением во впускном коллекторе указана в следующей таблице:

Последствия нарушения нормальной работы:

• Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу.
• Самопроизвольная остановка двигателя или слишком низкие обороты холостого хода.
• Чрезмерно высокое давление в картере двигателя.
• Утечка моторного масла.
• Попадание моторного масла в воздушный фильтр.
• Осадочные отложения в двигателе.
• Загрязнение моторного масла.
• Увеличение выброса токсичных веществ.

Принцип работы системы

Принцип работы электромагнитного клапана продувки адсорбера

Электромагнитный клапан продувки угольного адсорбера регулирует объем топливных паров, поступающих в двигатель. Клапан открывает и закрывает сообщение между угольным адсорбером и впускным коллектором двигателя. Работой электромагнитного клапана управляет блок ЕСМ. На корпусе угольного адсорбера предусмотрен впускной штуцер для сообщения внутренней полости адсорбера с атмосферой. Когда пары топлива удаляются во впускной коллектор, в угольном адсорбере создается разрежение. При этом через впускной штуцер поступает наружный воздух для компенсации падения давления. Впускной штуцер угольного адсорбера снабжен воздушным фильтром.

Электромагнитный клапан продувки адсорбера состоит из катушки электромагнита, якоря, золотника и других деталей. Впускное отверстие клапана снабжено сетчатым фильтром.

Расход воздуха, проходящего через электромагнитный клапан продувки адсорбера, зависит от скважности импульсного сигнала, поступающего от блока ECM, а также от разности давлений на входе и выходе электромагнитного клапана. При отсутствии электрического импульса клапан продувки адсорбера закрыт.

Блок ЕСМ регулирует длительность подачи питания на электромагнитный клапан по сигналам от различных датчиков, тем самым осуществляя опосредованный контроль за расходом воздуха.

Когда температура охлаждающей жидкости двигателя, время работы двигателя, нагрузка и прочие параметры соответствуют предварительно заданным требованиям, блок ECM активирует электромагнитный клапан продувки адсорбера. Клапан продувки адсорбера прекращает работу в следующих случаях:

• По прошествии определенного периода времени с момента пуска холодного двигателя.
• При относительно низкой температуре охлаждающей жидкости двигателя.
• При работе двигателя на холостом ходу.
• При работе двигателя под высокой нагрузкой.
• При неисправности важного датчика системы.

Принцип работы системы вентиляции картера

Режим частичной нагрузки

Режим полной нагрузки

Принцип работы кислородного датчика

Для измерения концентрации кислорода в отработавших газах применяются два датчика. Блок ЕСМ использует выходные сигналы датчиков для регулирования состава топливно-воздушной смеси двигателя. Кислородный датчик состоит из чувствительного элемента на основе диоксида циркония и нагревательного резистора с положительным температурным коэффициентом. Для измерения концентрации кислорода в отработавших газах датчик сообщается с окружающим воздухом через канал в разъеме жгута проводов. Нормальная работа кислородного датчика возможна только в пределах определенного температурного диапазона. Для этого в датчик встроен нагревательный элемент, который обеспечивает нагрев датчика и поддерживает необходимую рабочую температуру. Процесс нагрева занимает примерно 30 – 40 секунд. Во время работы двигателя рабочая температура переднего и заднего датчиков изменяется.

Расположение компонентов

1. Электромагнитный клапан продувки адсорбера.
2. Угольный адсорбер.

Диагностическая информация и процедуры

Описание диагностики

Перед тем как приступать к диагностике неисправностей системы снижения токсичности выбросов, изучите разделы «Описание и принцип действия» и «Принцип работы системы». Они помогут вам ознакомиться с устройством и принципом действия системы снижения токсичности выбросов, определить правильную последовательность этапов диагностики и, что еще более важно, позволят определить, является ли состояние, описываемое владельцем автомобиля, признаком неисправности или особенностью работы системы. Диагностика неисправностей системы снижения токсичности выбросов должна всегда начинаться с внешнего осмотра, который поможет специалистам по ремонту выбрать следующий логический этап диагностики неисправностей. Умение правильно пользоваться технологическими картами диагностики сокращает время, необходимое на поиск неисправности, и позволяет избежать ошибок при определении неисправных компонентов и деталей.

Меры предосторожности при обслуживании электромагнитного клапана продувки адсорбера:

1. При установке должна соблюдаться направленность компонентов в соответствии с направлением потока.

2. Если неисправность клапана продувки адсорбера вызвана проникновением в него частичек активированного угля из адсорбера, следует заменить электромагнитный клапан, а также проверить состояние угольного адсорбера.

3. Не допускайте попадания жидкостей (воды, топлива) внутрь корпуса клапана во время технического обслуживания.

4. Чтобы предотвратить передачу громкого звука, характерного для работы клапана продувки адсорбера, через другие детали автомобиля, рекомендуется подвешивать клапан на шланге.

Внешний осмотр

1. Проверьте наличие дополнительного оборудования, установленного после продажи автомобиля, которое может влиять на нормальную работу системы снижения токсичности выбросов.

2. Проверьте видимые и легкодоступные компоненты системы на наличие явных повреждений или признаков утечки.

3. Проверьте жгут проводов и разъемы, убедитесь в том, что они не ослаблены, на них нет повреждений, следов износа и старения материала.

Проверка системы принудительной вентиляции картера (PCV)

Последствия ненадлежащей работы системы:

1. Засорение шланга вентиляции картера может вызвать возникновение следующих неисправностей:

• Неустойчивый холостой ход двигателя.
• Самопроизвольная остановка двигателя или низкие обороты холостого хода.
• Утечка моторного масла.
• Скопление моторного масла во впускном трубопроводе.
• Образование масляных сгустков в двигателе.

2. Нарушение герметичности вытяжного колпака или шланга вентиляции картера может вызвать возникновение следующих неисправностей:

Неустойчивая работа или рывки двигателя на холостом ходу.

Этапы диагностического процесса:

1. Проверьте шланг вентиляции картера на наличие разрежения. Внутри шланга должно присутствовать разрежение от впускного коллектора. Если разряжение отсутствует, проверьте шланг на наличие закупоривания, утечек или засоренных соединителей.

2. Запустите двигатель и закройте конец вакуумного шланга. Проверьте, сплющивается ли шланг при закрывании его конца. Если шланг не сплющивается, его следует заменить.

3. Если во впускном трубопроводе двигателя скапливается моторное масло, проверьте систему на наличие следующих состояний:

• Засорение вакуумного отверстия в вытяжном колпаке системы вентиляции картера.
• Засорение вытяжного колпака системы вентиляции картера.
• Чрезмерное повышение давления картерных газов в картере двигателя.

4. Проверьте другие компоненты.

5. Система исправна.

Снятие и установка

Замена переднего кислородного датчика

1. Откройте капот двигателя.

2. Отсоедините провод от отрицательного вывода аккумуляторной батареи.

3. Снимите декоративный кожух двигателя.

4. Снимите верхнюю декоративную панель переднего бампера.

5. Снимите верхнюю декоративную панель правого крыла.

6. Отсоедините разъем жгута проводов от переднего кислородного датчика.

7. Снимите передний кислородный датчик.

Примечание:
Момент затяжки при установке: 45 Н·м.

8. Установку производите в порядке, обратном снятию.

Замена заднего кислородного датчика

1. Откройте капот двигателя.

2. Отсоедините провод от отрицательного вывода аккумуляторной батареи.

3. Снимите декоративный кожух двигателя.

4. Снимите верхнюю декоративную панель переднего бампера.

5. Снимите верхнюю декоративную панель левого крыла.

6. Отсоедините разъем жгута проводов от заднего кислородного датчика.

7. Снимите задний кислородный датчик.

Примечание:
Момент затяжки при установке: 45 Н·м.

8. Установку производите в порядке, обратном снятию.

Замена электромагнитного клапана продувки адсорбера

1. Откройте капот двигателя.

2. Отсоедините провод от отрицательного вывода аккумуляторной батареи.

3. Снимите декоративный кожух двигателя.

4. Разрежьте хомут на электромагнитном клапане продувки адсорбера и отсоедините разъем жгута проводов электромагнитного клапана.

5. Отсоедините заднюю пароотводную трубку электромагнитного клапана продувки адсорбера.

6. Отсоедините переднюю пароотводную трубку электромагнитного клапана продувки адсорбера от впускного коллектора и снимите электромагнитный клапан.

7. Выверните три крепежных болта (1), соединяющих кронштейн электромагнитного клапана продувки адсорбера с крышкой жгута проводов двигателя.

Примечание:
Момент затяжки при установке: 9 Н·м.

8. Выверните два крепежных винта (2), соединяющих кронштейн электромагнитного клапана продувки адсорбера с впускным коллектором, и снимите кронштейн.

Примечание:
Момент затяжки при установке: 6 Н·м.

9. Установку производите в порядке, обратном снятию.

Замена адсорбера

1. Поднимите автомобиль.

2. Отсоедините вентиляционный шланг (1) топливозаправочной горловины.

3. Отсоедините вентиляционный шланг (2) топливного бака.

4. Отсоедините вентиляционный шланг (3) топливного бака.

5. Выверните два крепежных болта, соединяющих адсорбер с кузовом, и снимите адсорбер.

Примечание:
Момент затяжки при установке: 10 Н·м.

6. Установку производите в порядке, обратном снятию.