Система впуска и выпуска дизельного двигателя Range Rover Evoque с 2011 года

1. Дизельные двигатели

Технические данные

Моменты затяжки

1. Вентиляционное соединение картера 2. Воздуховод чистого воздуха 3. Датчик массового расхода воздуха (MAF) 4. Корпус воздушного фильтра 5. Впускной воздуховод неочищенного воздуха 6. Электронная дроссельная заслонка и впускной коллектор в сборе 7. Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP) 8. Шланг от турбокомпрессора к охладителю нагнетаемого воздуха 9. Охладитель нагнетаемого воздуха 10. Шланг от охладителя нагнетаемого воздуха к электронной дроссельной заслонке (3 шт.) 11. Турбокомпрессор и выпускной коллектор

Воздушный фильтр

Снятие и установка

Снятие

Примечание:

Иллюстрации могут отличаться в некоторых деталях, однако принципиальные моменты полностью соответствуют действительности.

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

1. Отпустить хомут крепления воздуховода к корпусу воздушного фильтра в сборе, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки хомута крепления при установке: 3 Н∙м.

2. Отсоединить разъем электропроводки от датчика массового расхода воздуха, как показано на рисунке ниже. Затем отвернуть болты крепления корпуса воздушного фильтра.

3. Отвернуть болты крепления и снять в направлении стрелок, показанных на рисунке ниже, воздухозаборник.

4. Извлечь из моторного отсека корпус воздушного фильтра в сборе, как показано на рисунке ниже.

5. Отвернуть болты крепления, показанные на рисунке ниже, затем снять крышку корпуса воздушного фильтра. При необходимости, заменить фильтрующий элемент. Момент затяжки болтов крепления при установке: 1.6 Н∙м.

Установка

1. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Охладитель наддувочного воздуха

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

Заглушите все отверстия. Используйте новые заглушки.

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

1. Отсоединить все зажимы и отвернуть болты крепления, затем снять передний бампер в сборе (см. главу Кузов).

2. Отжать лепестки фиксаторов и снять воздухозаборник, как показано на рисунке ниже.

3. Отсоединить разъем электропроводки, показанный на рисунке ниже.

4. Отпустить хомут крепления, показанный на рисунке ниже, затем отсоединить воздушный патрубок. Момент затяжки хомута крепления патрубка при установке: 5 Н∙м.

5. Отпустить хомут крепления, показанный на рисунке ниже, затем отсоединить воздушный патрубок от промежуточного охладителя воздуха. Момент затяжки хомута крепления патрубка при установке: 5 Н∙м.

6. Отвернуть болты крепления и снять модуль промежуточного охладителя воздуха, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки болтов крепления при установке: 5 Н∙м.

7. Отвернуть болт крепления и извлечь датчик давления наддувочного воздуха, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки болта крепления датчика при установке: 4 Н∙м.

Внимание:

Уплотнительное кольцо можно использовать повторно, если оно не повреждено.

Установка

1. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Резонатор воздухозабора

Снятие и установка

Снятие

1. Отвернуть гайку крепления воздуховода, затем отпустить хомуты крепления и отсоединить зажимы, после чего снять воздуховод в сборе. Момент затяжки при установке: 10 Н∙м (гайка), 3.7 Н∙м (хомуты).

Установка

1. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Впускной коллектор

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

Заглушите все отверстия. Используйте новые заглушки.

Примечание:

Иллюстрации могут отличаться в некоторых деталях, однако принципиальные моменты полностью соответствуют действительности.

1. Отсоедините провод массы от аккумуляторной батареи.

2. Установите под автомобиль осевые подпорки. Приподнимите и подоприте автомобиль.

3. Снять топливный фильтр в сборе (см. главу Система питания и управления).

4. Отсоединить быстрый разъем и снять шланг отвода картерных газов, как показано на рисунке ниже.

5. Отвернуть гайки крепления и снять патрубок системы рециркуляции отработанных газов (EGR), как показано на рисунке ниже.

Внимание:

Всегда после разборки заменять патрубок системы рециркуляции.

6. Отсоединить разъем электропроводки от топливной рампы, затем разъемы от топливных форсунок. После чего снять жгут электропроводки с двигателя.

7. Отсоединить зажимы топливных патрубков, как показано на рисунке ниже.

8. Отпустить хомут крепления и снять шланг системы вентиляции картерных газов, как показано на рисунке ниже.

Внимание:

Заглушите все отверстия. Используйте новые заглушки.

9. Отвернуть болты крепления и снять крышку, показанную на рисунке ниже.

10. Отвернуть болты крепления и снять монтажный кронштейн, как показано на рисунке ниже.

11. Отсоединить разъем электропроводки от датчика абсолютного давления во впускном коллекторе, затем отсоединить разъем электропроводки от дроссельной заслонки, как показано на рисунке ниже.

12. Отпустить хомут крепления и отсоединить воздушный патрубок от корпуса дроссельной заслонки, как показано на рисунке ниже.

13. Отвернуть, показанные на рисунке ниже, болты крепления.

14. Отвернуть болты крепления и снять впускной коллектор в сборе, как показано на рисунке ниже.

15. Извлечь из впускного коллектора уплотнительные кольца, показанные на рисунке ниже.

Примечание:

Не выполняйте дальнейшую разборку, если элемент снимается только для получения доступа.

16. Отвернуть болт крепления и снять датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе, как показано на рисунке ниже.

17. Отвернуть болты крепления и снять корпус дроссельной заслонки в сборе, как показано на рисунке ниже.

Установка

1. Установить на впускной коллектор корпус дроссельной заслонки в сборе. Затянуть болты крепления с моментом затяжки 8 Н∙м.

Внимание:

Очистите сопрягаемые поверхности от инородного материала.

2. Установить датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, затем установить и затянуть болт его крепления с моментом затяжки 10 Н∙м.

3. Установить на впускной коллектор уплотнительные кольца.

4. Установить и затянуть болты крепления впускного коллектора в последовательности, указанной на рисунке ниже с моментом затяжки 9 Н∙м.

Внимание:

Очистите сопрягаемые поверхности от инородного материала.

5. Затянуть болты, показанные на рисунке ниже с моментом затяжки 9 Н∙м.

6. Подсоединить к корпусу дроссельной заслонки воздуховод, затем установить и затянуть новый хомут крепления.

7. Подсоединить разъемы электропроводки к датчику абсолютного давления во впускном коллекторе и к дроссельной заслонке.

8. Установить монтажный кронштейн, затянуть болты его крепления с моментом затяжки 20 Н∙м.

9. Установить крышку и затянуть болты ее крепления с моментом затяжки 10 Н∙м (М6) и 20 Н∙м (М8).

10. Подсоединить патрубок вентиляции картерных газов, затем затянуть новый хомут его крепления, как показано на рисунке ниже.

11. Установить и затянуть элементы крепления патрубка системы рециркуляции отработанных газов, как показано на рисунке ниже. Моменты затяжки резьбовых соединений: 10 Н∙м (Болты крепления выпускного патрубка системы рециркуляции отработавших газов), 10 Н∙м (Гайки выпускного патрубка EGR), 8 Н∙м (Болт опорного кронштейна).

Внимание:

Установите новый элемент.

Очистите сопрягаемые поверхности от инородного материала.

12. Зафиксировать в зажимах топливные патрубки высокого давления, как показано на рисунке ниже.

13. Установить на двигатель жгут электропроводки системы питания, затем зафиксировать его болтами крепления с моментом затяжки 8 Н∙м. Подсоединить разъемы электропроводки к топливной рампе и топливным форсункам.

14. Подсоединить шланг системы вентиляции картерных газов.

15. Установить топливный фильтр.

16. Подсоедините провод массы к аккумуляторной батарее.

Выпускной коллектор

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

При работе рядом с нагретыми элементами системы выпуска отработавших газов соблюдайте меры предосторожности.

1. Демонтировать турбокомпрессор в сборе.

2. Отвернуть болт крепления и снять термоизоляционное покрытие, как показано на рисунке ниже.

3. Отвернуть гайки крепления и снять выпускной коллектор в сборе, как показано на рисунке ниже.

Внимание:

Заглушите все отверстия. Используйте новые заглушки.

Примечание:

Отбракуйте уплотнение.

Установка

1. Очистите область вокруг элемента и удалите из нее посторонние вещества. Затяните крепежные гайки равномерно и постепенно. Используйте новые гайки. Установите новую прокладку. Затяните крепежные гайки в указанной последовательности. Момент затяжки: 20 Н∙м.

2. Установить термоизоляционное покрытие и затянуть болт крепления с моментом затяжки 10 Н∙м.

3. Установить турбокомпрессор в сборе (см. ниже).

Турбокомпрессор

Спецификации моментов затяжки

* Необходимо установить новые болты/гайки

Общее описание

A. Всасываемый из воздушного фильтра воздух B. Сжатый воздух к охладителю наддувочного воздуха C. Впуск отработавших газов D. Выпуск отработавших газов 1. Маслопровод 2. Корпус компрессора 3. Вращающийся электронный привод (REA) 4. Привод изменения геометрии лопаток 5. Корпус турбины 6. Выпускной коллектор 7. Трубопровод подачи охлаждающей жидкости 8. Возвратный маслопровод 9. Опорный кронштейн турбокомпрессора 10. Обратный трубопровод охлаждающей жидкости

Работа системы и описание ее составных частей

A. Низкие обороты двигателя B. Средняя частота вращения коленчатого вала двигателя C. Максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя 1. ECM (модуль управления двигателем) 2. Двигатель привода 3. Регулировочное кольцо 4. Лопатки 5. Турбинное колесо

Работа системы

Принцип действия

Турбокомпрессор использует силу потока отработавших газов, идущих от двигателя, для подачи сжатого воздуха (под давлением) в систему воздухозабора. Лопасти с изменяемой геометрией обеспечивают создание турбокомпрессором необходимого для текущих условий работы двигателя уровня давления наддува впускного воздуха.

Двигатель с турбокомпрессором имеет следующие преимущества перед обычным атмосферным двигателем:

- Больший объемный коэффициент полезного действия

- Повышенная мощность двигателя и крутящий момент

- Снижение расхода топлива

- Снижение выбросов

- Повторное использование мощности отработавших газов

- Не зависит от высоты над уровнем моря

- Ограниченные периоды чрезмерного наддува для мгновенной реакции на потребности двигателя.

В ответ на сигналы от различных датчиков блок ECM регулирует вращающийся электронный привод REA, приводящий в действие вращающееся регулировочное кольцо. При повороте регулировочного кольца изменяется угол поворота лопастей с регулируемой геометрией для отклонения потока отработавших газов вовнутрь или на внешний край колеса турбины.

В случае электрической неисправности максимальное положение регулируемых лопаток турбокомпрессора (полностью открыты) является аварийным положением по умолчанию. REA переместит лопасти с изменяемой геометрией в полностью открытое положение во избежание повреждения двигателя из-за чрезмерного давления наддува.

A: Низкая частота вращения коленчатого вала

При низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя объем ОГ незначителен, поэтому лопатки перемещаются в сторону закрытого положения для уменьшения площади сечения впуска турбины. Это уменьшение вызывает увеличение скорости подачи газа на рабочее колесо, тем самым, увеличивая частоту оборотов колеса и давление наддува.

B: Средняя частота вращения коленчатого вала

При увеличении оборотов двигателя увеличивается и объем отработавших газов. Угол открытия лопастей увеличивается, что приводит к увеличению площади сечения впуска турбины и поддержанию скорости газа.

C: Максимальная частота вращения коленчатого вала

При максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя лопатки почти полностью открыты, поддерживая скорость газа, поступающего на рабочее колесо турбины.

Наименование элемента

Давление чрезмерного наддува

При среднем и интенсивном ускорении турбокомпрессор должен создавать ограниченное по времени избыточное давление, чтобы обеспечить текущие потребности двигателя в топливе. Блок ECM осуществит запрос и позволит REA переместить лопасти с изменяемой геометрией в закрытое положение для еще большего увеличения частоты вращения колеса турбины. Блок ECM допускает состояние избыточного наддува на ограниченный период времени.

Датчик барометрического давления

При эксплуатации автомобиля на большой высоте над уровнем моря давление окружающей среды понижается, заставляя компрессорное колесо выполнять большую работу для создания такого же давления наддува. Чтобы предотвратить превышение частоты вращения турбины в таких условиях, датчик барометрического давления, расположенный в ECM, защищает турбокомпрессор, больше открывая лопатки для понижения частоты вращения рабочего колеса. Это называют высотным диапазоном турбокомпрессора.

Смазка турбокомпрессора

При резком ускорении или замедлении для турбокомпрессора очень важен равномерный поток чистого масла. Масло, подаваемое системой смазки двигателя, обеспечивает смазку вала и подшипников турбокомпрессора, а также выполняет роль охлаждающей жидкости для центрального корпуса турбокомпрессора.

Для поддержания ожидаемого срока службы турбокомпрессора важно, чтобы масло могло свободно протекать через турбокомпрессор и беспрепятственно могло возвращаться в картер двигателя. Поэтому обязательно через регулярные сервисные интервалы доливать рекомендованное количество моторного масла рекомендованного качества.

Охладитель наддувочного воздуха

Охладитель воздуха наддува используется для увеличения плотности воздуха, подаваемого от турбокомпрессора к впускному коллектору.

При сжатии воздуха наддува в турбокомпрессоре температура воздуха повышается. Такое тепловыделение уменьшает плотность воздуха, вследствие чего в цилиндры попадает меньше кислорода, что уменьшает мощность двигателя. Чтобы компенсировать этот недостаток, прежде, чем попасть в двигатель, воздух проходит через охладитель наддувочного воздуха. Температура сокращается за счет выделения тепла в атмосферу.

Охлаждение всасываемого воздуха также помогает сокращать выбросы ОГ, ограничивая выработку окислов азота (NOx).

Охлаждение турбокомпрессора

Масло необходимо турбокомпрессору для смазки и охлаждения.

Основной турбокомпрессор подвергается большим нагрузкам, поэтому помимо охлаждения с помощью системы смазки двигателя необходимо подавать к нему охлаждающую жидкость из системы охлаждения.

Охлаждающая жидкость подается по трубопроводу из блока цилиндров и проходит через корпус подшипников турбокомпрессора. Как только охлаждающая жидкость прошла через корпус подшипников, она возвращается в систему охлаждения.

Осмотр и проверка

Внимание:

Следующие проверки могут включать операции, которые выполняются в непосредственной близости от сильно нагретых деталей. Убедитесь, что приняты соответствующие меры защиты. Несоблюдение этого указания может привести к получению травмы.

Внимание:

Диагностика путем подстановки элемента с другого автомобиля ЗАПРЕЩЕНА. Подстановка модулей управления не гарантирует подтверждение неисправности и, кроме того, может вызвать дополнительные неисправности в проверяемом автомобиле и (или) в автомобиле, с которого снимаются модули.

Примечание:

Перед началом диагностических процедур с использованием тестов для локализации неисправности проверьте и устраните основные неисправности.

1. Проверьте обоснованность жалобы клиента.

2. Выполните визуальную проверку на наличие очевидных механических или электрических неисправностей.

3. Если очевидная причина выявленной вами или описанной клиентом проблемы обнаружена, перед переходом к последующим действиям устраните ее (если это возможно).

4. Используйте одобренную диагностическую систему или сканирующий прибор (тестер), чтобы перед обращением к таблице признаков неисправности или указателю DTC извлечь все диагностические коды неисправности (DTC). Сотрите все DTC после устранения неисправностей.

Таблица признаков неисправности

Шток привода турбокомпрессора

Снятие и установка

Снятие

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

Примечание:

Иллюстрации могут отличаться в некоторых деталях, однако принципиальные моменты полностью соответствуют действительности.

1. Приподнимите и подоприте автомобиль.

Внимание

Запрещается производить работы на автомобиле, опирающемся только на домкрат. Обязательно устанавливайте под автомобиль страховочные опоры.

2. Отвернуть болты крепления и снять поперечную балку жесткости, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки болтов крепления при установке: 25 Н∙м.

3. Отсоединить, показанный на рисунке ниже разъем электропроводки, затем высвободить из зажимов жгут проводки.

Примечание:

Автомобили с сажевым фильтром (DPF).

4. Отпустить хомуты крепления и отсоединить шланги, показанные на рисунке ниже.

Примечание:

Отметьте расположение шлангов.

5. Отпустить фиксаторы и снять патрубки, как показано на рисунке ниже.

6. Отвернуть болты крепления и снять термоизоляционное покрытие, показанное на рисунке ниже. Момент затяжки болтов крепления при установке: 10 Н∙м.

7. Снять стопорное кольцо с вала. Затем снять со штока рычага плечо и отвести его в сторону, как показано на рисунке ниже.

Внимание:

Не прилагайте усилия, которое может деформировать компоненты вала привода турбокомпрессора с переменной геометрией.

При снятии вала привода турбокомпрессора с переменной геометрией не прилагайте вращательное усилие, так как можно повредить червячную передачу.

Примечание:

Может потребоваться вставить подходящий инструмент между плечом вала и штоком привода, и покачать из стороны в сторону.

8. Нажимая пальцем, подвигайте механизм привода турбокомпрессора с переменной геометрией, чтобы убедиться в наличии достаточного хода. Подвигайте 10-20 раз, чтобы обеспечить достаточное перемещение.

Примечание:

Поначалу перемещения могут быть затруднены из-за скопления углеродистых отложений.

9. Снять стопорное кольцо со штока, как показано на рисунке ниже.

Внимание:

Не прилагайте излишнее усилие и не используйте рычаг для плечо кривошипа, так как это может деформировать плечо кривошипа или повредить механизм турбины.

Примечание:

При необходимости используйте легкопроникающий спрей.

10. Нанесите легкопроникающую смазку на шпильки турбокомпрессора и привода. Очистите поверхности шпилек.

Примечание:

Для полировки и устранения коррозии может потребоваться очень тонкая влажная и сухая бумага

Установка

1. Нанесите рекомендованную высокотемпературную смазку (номер детали по каталогу Land Rover LR029042) на обе шпильки, обратив особое внимание на то, чтобы они были покрыты полностью.

2. Нанесите рекомендованную высокотемпературную смазку (номер детали по каталогу Land Rover LR029042) на внутреннюю поверхность контакта втулки с турбокомпрессором.

3. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Примечание:

Установите новые зажимы крепления.

Примечание:

С помощью подходящего инструмента проверните новые фиксаторы в пазах, чтобы проверить правильность установки.

Примечание:

Нанесите защитную смазку на шпильки привода и соединения привода.

Турбокомпрессор

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

При работе рядом с нагретыми деталями системы выпуска отработавших газов соблюдайте меры предосторожности.

Заглушите все отверстия. Используйте новые заглушки.

Примечание:

Иллюстрации могут отличаться в некоторых деталях, однако принципиальные моменты полностью соответствуют действительности.

1. Снять элементы промежуточного охладителя наддувочного воздуха.

2. Снять модуль каталитического нейтрализатора в сборе.

3. Отвернуть болты крепления и снять воздушный патрубок системы наддува, как показано на рисунке ниже.

4. Отпустить хомут крепления и отсоединить заборный воздушный патрубок, как показано на рисунке ниже.

5. Отвернуть болты крепления и снять термоизоляционное покрытие, как показано на рисунке ниже.

6. Отвернуть полый болт и отсоединить от турбокомпрессора масляный патрубок, как показано на рисунке ниже.

Примечание:

Всегда после разборки заменять уплотнительные шайбы полго болта.

7. Отвернуть верхний болт крепления турбокомпрессора, показанный на рисунке ниже.

8. Ослабьте две крепежные гайки, но не отворачивайте их до конца.

9. Установите под автомобиль домкратные стойки. Поднимите автомобиль и установите опоры.

10. Отсоединить разъем электропроводки от блока управления турбокомпрессора, как показано на рисунке ниже.

11. Отвернуть соединительные болты крепления и отсоединить отводящий масляный патрубок от турбокомпрессора, как показано на рисунке ниже.

Примечание:

Всегда после разборки необходимо заменять уплотнительную прокладку.

12. Отвернуть болт крепления и снять турбокомпрессор в сборе, переместив его в направлении стрелки, показанной на рисунке ниже.

13. Отвернуть болты крепления и отсоединить патрубки, показанные на рисунке ниже.

Примечание:

Всегда после разборки необходимо заменять уплотнительные прокладкию

14. Отвернуть гайки крепления, затем выкрутить шпильки, после чего снять прокладку, как показано на рисунке ниже.

Примечание:

Всегда после разборки заменять прокладку новой.

Установка

1. Установить новую прокладку. Затем закрутить шпильки и затянуть гайки крепления.

Примечание:

Использовать новые шпильки и гайки крепления.

2. Подсоединить патрубки к корпусу турбокомпрессора, затянуть болты крепления с моментами затяжки: 10 Н∙м (М6) и 29 Н∙м (12).

Внимание:

Очистите сопрягаемые поверхности от инородных материалов.

Примечание:

Установите новую прокладку.

3. Установить турбокомпрессор в сборе, переместив по направлению стрелки, приведенной на рисунке ниже.

Внимание:

Очистите сопрягаемые поверхности от инородных материалов.

Допускается использовать только новые болты.

На этом этапе затяните болты только от руки.

4. Установить и затянуть верхний болт крепления турбокомпрессора, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки болта крепления: 24 Н∙м.

Внимание:

Всегда после разборки необходимо использовать новые болты крепления.

5. Затянуть, показанные на рисунке ниже, гайки крепления с моментом затяжки 24 Н∙м.

6. Подсоединить к корпусу турбокомпрессора подводящий масляный патрубок, затянуть полый болт крепления с моментом затяжки 21 Н∙м.

Внимание:

Очистите область вокруг элемента и удалите из нее посторонние вещества.

Используйте новые уплотнительные шайбы.

7. Затянуть болт крепления стойки турбокомпрессора, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки болта крепления: 24 Н∙м.

8. Подсоединить к корпусу турбокомпрессора отводящий масляный патрубок, затянуть болты крепления с моментом затяжки 10 Н∙м.

Внимание:

Очистите область вокруг элемента и удалите из нее посторонние вещества.

Примечание:

Установите новую прокладку.

9. Подсоединить к модулю управления турбокомпрессора разъем электропроводки, как показано на рисунке ниже.

10. Установить термоизоляционное покрытие, затем установить и затянуть болты крепления с моментом затяжки 10 Н∙м.

11. Подсоединить воздухозаборный патрубок к турбокомпрессору, затем затянуть хомут крепления с требуемым моментом затяжки.

12. Подсоединить и зафиксировать болтами крепления воздушный патрубок, как показано на рисунке ниже. Моменты затяжки: 25 Н∙м (М8), 10 Н∙м (М6).

13. Установить каталитический нейтрализатор в сборе, затянуть болты его крепления с требуемым моментом затяжки.

14. Установить элементы промежуточного охладителя воздуха.

15. Проверьте уровень моторного масла, при необходимости долейте его.

16. Если установлен новый элемент, сконфигурируйте его с помощью диагностического оборудования, одобренного компанией Land Rover.

Система выпуска отработавших газов (AWD)

Расположение компонентов

1. Датчик температуры 2. Подогреваемый кислородный датчик (HO2S) 3. Датчик перепада давления 4. Трубка датчика высокого давления 5. Трубка датчика низкого давления 6. Резиновые опоры (6 шт.) 7. Противосажевый фильтр (DPF) 8. Датчик температуры 9. Каталитический нейтрализатор отработавших газов 10. Эластичная муфта 11. Подвесной кронштейн системы выпуска 12. Облицовочная насадка выхлопной трубы (показан вариант SD4 190PS) 13. Задний глушитель 14. Демпфер 15. Зажим 16. Подвесной кронштейн системы выпуска 17. V-образный зажим: монтажный фланец на турбокомпрессоре

Противосажевый фильтр

Работа системы и описание ее составных частей

Противосажевый фильтр (DPF)

Для регенерации DPF используются два процесса - активный и пассивный.

Пассивная регенерация

Пассивная регенерация не требует специального вмешательства в управление двигателем и происходит в ходе нормальной работы двигателя. Вследствие пассивной регенерации твердые частицы, осевшие в DPF, медленно преобразуются в двуокись углерода. Этот процесс активен, когда температура DPF достигает 250°C (482°F). При высоких скоростях и большой нагрузке на двигатель этот процесс становится непрерывным.

В ходе пассивной регенерации только часть твердых частиц преобразуется в двуокись углерода. Это связано с тем, что процесс химической реакции эффективен только в пределах диапазона нормальной рабочей температуры от 250°C до 500°C (от 482°F до 932°F).

В случае превышения максимального значения диапазона эффективность преобразования твердых частиц в углекислый газ повышается, поскольку повышается температура DPF. Таких температур можно добиться только при помощи процесса активной регенерации.

Активная регенерация

Активная регенерация начинается, когда заполненность фильтра DPF частицами достигает предела – это контролируется или определяется программой системы DPF. Расчет данного предельного значения основан на стиле вождения, пробеге и сигналах противодавления с датчика перепада давления.

Как правило, активная регенерация происходит каждые 400 км (250 миль), но при этом частота регенерации зависит от условий движения автомобиля. Например, если автомобиль эксплуатируется регулярно при низких нагрузках в городском режиме, активная регенерация будет происходить чаще. Это вызвано более быстрым накоплением твердых частиц в DPF по сравнению с режимами, когда автомобиль движется на высокой скорости и происходит пассивная регенерация.

Программное обеспечение DPF содержит в себе счетчик пробега, который инициирует регенерацию и служит для резервирования активной регенерации. Если активная регенерация не запускается по сигналу противодавления с датчика перепада давления, она может начаться на основе данных о пробеге.

Активная регенерация фильтра DPF начинается, когда он нагревается до температуры сгорания твердых частиц. Температура DPF повышается за счет увеличения температуры ОГ. Это достигается путем введения дополнительного впрыска после предварительного и основного впрыска.

Программное обеспечение DPF отслеживает сигналы от двух температурных датчиков DPF для определения температуры DPF. В зависимости от температуры фильтра DPF программа системы DPF выдает запрос блоку ECM (модуль управления двигателем) на один или два дополнительных впрыска топлива:

- Первый дополнительный впрыск топлива замедляет сгорание внутри цилиндра, что увеличивает температуру ОГ.

- Второй дополнительный впрыск топлива происходит позже в ходе цикла рабочего такта. Топливо частично сгорает в цилиндре; часть несгоревшего топлива попадает в систему выпуска, где оно инициирует экзотермическую реакцию в каталитическом нейтрализаторе, еще больше увеличивая температуру DPF.

Полный цикл активной регенерации длится до 20 минут. Первая фаза увеличивает температуру DPF до 500°C (932°F). Вторая фаза еще увеличивает температуру DPF до 600°C (1112°F), что является оптимальной температурой для сгорания твердых частиц. Эта температура поддерживается на протяжении 15-20 минут для полного сжигания твердых частиц в DPF. Процесс сжигания преобразует частицы углерода в двуокись углерода и воду.

Температура активной регенерации DPF тщательно контролируется программным обеспечением DPF для поддержания требуемой температуры 600°C (1112°F) на впускном отверстии DPF. Система управления температурой не позволяет превысить эксплуатационные температурные пределы турбокомпрессора и каталитического нейтрализатора. Температура на впуске турбокомпрессора не должна превышать 830°C (1526°F), температура каталитического нейтрализатора не должна превышать 800°C (1472°F), а температура на выходе должна оставаться ниже 750°C (1382°F).

В процессе активной регенерации под управлением блока ECM происходит следующее:

- Турбокомпрессор поддерживается в полностью открытом положении. Это минимизирует теплопередачу от ОГ к турбокомпрессору и сокращает скорость потока ОГ, что позволяет добиться оптимального разогрева DPF. Если водитель пожелает увеличить крутящий момент, при необходимости, лопатки турбокомпрессора могут быть закрыты.

- Дроссельная заслонка закрывается, так как это помогает увеличить температуру ОГ и сокращает скорость потока ОГ, что сокращает время разогрева DPF до оптимальной температуры.

- клапан EGR (рециркуляция отработавших газов) закрыт. Использование EGR снижает температуру отработавших газов, препятствуя нагреву фильтра DPF до оптимальной температуры.

- Свечи накаливания периодически активируются на время до 40 секунд, что обеспечивает дополнительный нагрев, помогая увеличить температуру DPF.

Если из-за условий эксплуатации автомобиля и/или стиля вождения процесс активной регенерации невозможен или неспособен регенерировать фильтр DPF, дилер может выполнить принудительную регенерацию DPF. Это можно сделать либо осуществив поездку на автомобиле, пока двигатель не разогреется до нормальной рабочей температуры, после чего необходимо продолжать движение со скоростью не ниже 30 миль/ч (48 км/ч) на протяжении 20 минут, либо подключив к автомобилю одобренную Land Rover диагностическую систему, которая для очистки DPF выполнит автоматическую процедуру статической регенерации.

Управление DPF

Чтобы добиться оптимальной эффективности DPF и предотвратить его засорение, необходимо постоянно отслеживать состояние DPF. В блоке ECM содержится программа системы DPF для контроля и управления системой, которая также отслеживает данные других систем автомобиля, определяя периоды регенерации и интервалы обслуживания.

Программное обеспечение DPF можно разделить на три отдельных программных модуля управления: модуль контроля DPF, модуль управления расходом топлива DPF и модуль управления расходом воздуха DPF.

Эти три модуля управляются четвертым программным модулем, который называют согласующим модулем DPF. Согласующий модуль управляет работой других модулей, когда поступает запрос на активную регенерацию. Модуль контроля DPF является подсистемой согласующего модуля DPF.

Модуль управления расходом топлива DPF

Модуль управления расходом топлива DPF управляет следующими функциями:

- Синхронизацией четырех раздельных впрыскиваний на рабочий ход и количеством впрыскиваемого топлива (предварительный, основной и два дополнительных впрыска).

- Давлением впрыска и переключением между тремя различными уровнями калибровки впрыска.

Указанные выше функции зависят от состояния каталитического нейтрализатора и DPF.

В дополнение к измерению активности нейтрализатора и DPF управляемый впрыск определяет необходимый уровень впрыска. Система управления расходом топлива вычисляет количество топлива и синхронизацию четырех раздельных впрыскиваний для каждого из трех уровней калибровки давления впрыска, а также управляет переключением между уровнями.

Два дополнительных впрыска необходимы для разделения функций увеличения температуры газов в цилиндре и выработки углеводородов. Первый дополнительный впрыск используется для генерирования более высокой температуры газов в цилиндрах одновременно с поддержанием такого же крутящего момента двигателя, что и при нормальной (не в ходе регенерации) работе двигателя. Второй дополнительный впрыск используется для выработки углеводородов посредством направления несгоревшего топлива в каталитический нейтрализатор без увеличения крутящего момента двигателя.

Модуль управления расходом воздуха DPF

Модуль управления расходом воздуха DPF управляет следующими функциями:

- EGR управление

- Управление давлением наддува

- Системой управления температурой и давлением всасываемого воздуха.

На время активной регенерации клапан EGR отключается и в контуре с обратной связью вычисляется включение контроллера наддува компрессора. Модуль управления расходом воздуха контролирует уровень давления и температуры воздуха во впускном коллекторе. Этот контроль необходим, чтобы добиться правильных условий внутри цилиндра для стабильного и надежного сгорания дополнительно впрыснутого топлива.

Модуль регулирует температуру впускного воздуха, изменяя положение заслонки клапана EGR и давление наддува турбокомпрессора.

Модуль координирования DPF

Согласующий модуль DPF при получении запроса на регенерацию от модуля контроля инициирует и согласует следующие запросы регенерации DPF:

- EGR отключение

- Управление давлением наддува

- Увеличение нагрузки двигателя

- Регулирование давления и температуры во впускном коллекторе

- Регулирование впрыска топлива.

Когда модуль контроля выдает запрос на регенерацию, модуль координации выдает команду на отключение клапана EGR и регулирование давления наддува компрессора в определенном диапазоне. Затем он ждет от системы EGR сигнала обратной связи, подтверждающего, что клапан EGR закрыт.

Когда клапан EGR закрывается, модуль координации выдает запросы на увеличение нагрузки двигателя за счет регулирования температуры и давления впускного воздуха.

После получения подтверждения, что условия на впуске находятся под контролем или, что закончилось время калибровки, согласующий модуль переходит в состояние ожидания, когда водитель отпустит педаль акселератора. Если это произошло или время калибровки истекло, модуль координирования генерирует запрос на регулирование впрысков топлива с целью повышения температуры отработавших газов.

Датчик дифференциального давления

По мере увеличения количества твердых частиц, уловленных DPF, давление на стороне впуска DPF повышается по сравнению с давлением на выпуске DPF. Программное обеспечение DPF использует это сравнение в сочетании с другими данными для вычисления накопленного количества захваченных частиц.

Посредством измерения перепада давления между впуском и выпуском DPF, а также температуры DPF, программное обеспечение DPF может определить, когда DPF начинает закупориваться и требует регенерации.

Противосажевый фильтр (DPF)

Система DPF уменьшает выбросы твердых продуктов сгорания дизельного топлива до пренебрежимо малых уровней, в соответствии с действующими стандартами токсичности выхлопа Euro 5.

Выделение твердых частиц выглядит как черный дым, выделяемый дизельным двигателем при определенных условиях нагрузки. Выбросы представляют собой сложную смесь твердых и жидких компонентов с преобладанием твердых частиц – угольных микросфер, на которых конденсируются углеводороды, выделяемые дизельным топливом и смазкой.

Система DPF состоит из следующих компонентов:

- Противосажевый фильтр (DPF)

- Программное обеспечение управления DPF встроено в ECM

- Датчик дифференциального давления.

Противосажевый фильтр DPF расположен в выпускной системе ниже каталитического нейтрализатора. Он используется для улавливания твердых частиц из отработавших газов двигателя. Основная особенность DPF - это его способность к регенерации. Регенерация представляет собой сгорание твердых частиц, захваченных фильтром, которая предотвращает закупорку фильтра и обеспечивает свободное прохождение отработавших газов. Процесс регенерации происходит через просчитанные интервалы времени и незаметен для водителя автомобиля.

Регенерация чрезвычайно важна, поскольку переполненный фильтр может повредить двигатель в результате чрезмерного противодавления отработавших газов, а также сам может быть поврежден или разрушен. В основном фильтром улавливаются частицы углерода с некоторым количеством поглощенных углеводородов.

В DPF применяется технология фильтрации, основанная на использовании фильтра с каталитическим покрытием. Фильтр DPF изготовлен из карборунда и размещен в стальном корпусе. Фильтр отличается высочайшей термостойкостью и удельной теплопроводностью. Фильтр DPF сконструирован в соответствии с эксплуатационными требованиями двигателя для поддержания оптимального противодавления.

Пористая поверхность фильтра состоит из тысяч маленьких параллельных каналов, расположенных продольно по отношению к выпускной системе. Смежные каналы в фильтре поочередно заглушаются на концах. Такая конструкция заставляет ОГ проходить через пористые стенки фильтра, которые выполняют роль фильтрующей среды. Твердые продукты, слишком большие для того, чтобы пройти через пористую поверхность, собираются и сохраняются в каналах.

Скопившиеся твердые частицы, если их не удалять, могут затруднять прохождение потока отработавших газов. Частицы удаляются в процессе регенерации путем дожигания.

Для удаления частиц из DPF в процессе регенерации используется NO². NO² образуется в каталитическом нейтрализаторе на входе DPF. В каталитическом нейтрализаторе температура превышает 250°C (482°F), точку начала процесса регенерации.

Регенерация противосажевого фильтра контролируется температурой отработавших газов и DPF. DPF имеет фильтрующую поверхность с покрытием из пористого оксида алюминия, на которую нанесена платина и другие активные компоненты, т.е. схож по конструкции с каталитическим нейтрализатором. При определенных температурах отработавших газов и фильтра DPF, помимо окисления окиси углерода и выбросов углеводородов, это покрытие способствует сжиганию и дожиганию накопленных частиц.

Температуры отработавших газов и фильтра DPF контролирует программа системы DPF в блоке ECM. Программное обеспечение DPF отслеживает нагруженность DPF на основании манеры езды, пройденного расстояния и сигналов от датчиков дифференциального давления и датчиков температуры. Когда заполненность фильтра DPF частицами достигает предусмотренного уровня, происходит активная регенерация фильтра DPF путем регулирования совместно с блоком ECM различных функций и устройств двигателя, например следующих:

- впрыск топлива,

- регулирование расхода всасываемого воздуха с помощью дросселя

- активация свечей накаливания,

- рециркуляция отработавших газов,

- управление давлением наддува.

Процесс регенерации возможен благодаря эластичности двигателя с системой впрыска "common-rail", который обеспечивает точное регулирование подачи топлива, давления топлива и впрыска. Эти параметры являются основополагающими для обеспечения эффективного процесса регенерации.

Датчики температуры противосажевого фильтра

В системе DPF используются два температурных датчика. Один расположен в выпускном колене турбокомпрессора, рядом с датчиком HO2S, а второй датчик расположен на впуске DPF.

Датчики измеряют температуру ОГ на выходе из турбокомпрессора и перед прохождением через DPF и предоставляют информацию, необходимую для вычисления температуры DPF.

Эта информация используется в сочетании с другими данными для вычисления количества накопленных твердых частиц и для управления температурой DPF.

Индикация на щитке приборов

Водителям, которые регулярно совершают непродолжительные поездки на малых скоростях, может не удаться эффективно выполнить регенерацию фильтра DPF. В этом случае программное обеспечение DPF на основании сигналов от датчика дифференциального давления определяет, что DPF закупорен, и выдает водителю описанные ниже предупреждения.

Водитель узнает об этом по сообщению "DPF FULL. See Manual" (DPF ЗАПОЛНЕН. См. руководство). В руководстве по эксплуатации указано, что автомобиль должен двигаться до тех пор, пока двигатель не прогреется до нормальной рабочей температуры, затем проехать еще 20 минут на скорости не менее 48 км/ч (30 миль/ч). После успешного завершения регенерации DPF сообщение "DPF FULL" перестанет отображаться. Если программное обеспечение DPF обнаруживает, что фильтр по-прежнему закупорен, сообщение продолжает отображаться или появляется дополнительное сообщение "DPF FULL VISIT DEALER" (DPF ЗАПОЛНЕН. ОБРАТИТЕСЬ К ДИЛЕРУ). В этом случае автомобиль нужно доставить уполномоченному дилеру для принудительной регенерации фильтра DPF с помощью одобренной изготовителем диагностической системы.

Побочные эффекты противосажевого фильтра (DPF)

Следующий раздел описывает некоторые побочные эффекты, вызываемые процессом активной регенерации.

Разжижение моторного масла

Разжижение моторного масла может произойти вследствие попадания небольшого количества топлива в картер двигателя во время фазы дополнительного впрыска. По этой причине были внедрены вычисления, основанные на стиле управления автомобилем, предназначенные для сокращения в случае необходимости сервисных интервалов замены масла. Водитель оповещается о необходимости замены масла по сообщению на щитке приборов.

Программное обеспечение DPF отслеживает стиль управления автомобилем и частоту, а также продолжительность активной регенерации. При помощи этой информации могут быть сделаны вычисления о разжижении моторного масла. Когда программное обеспечение DPF вычисляет, что разжижение моторного масла достигло заданного порогового значения (топливо составляет 7% от объема масла), на щитке приборов отображается сервисное сообщение.

В зависимости от стиля вождения на некоторых автомобилях замена масла может требоваться раньше, чем того требует регламент. При появлении сообщения о необходимости обслуживания потребуется полное обслуживание и сброс счетчика периодичности обслуживания.

Расход топлива

В процессе активной регенерации DPF расход топлива увеличится. Когда выполняется активная регенерация, расход топлива увеличивается на 100%.

Тем не менее, так как активная регенерация происходит редко, общий расход топлива увеличивается приблизительно на 2%. Дополнительное топливо, использованное во время процесса активной регенерации, причисляется к мгновенному расходу топлива и средний расход топлива отображается на щитке приборов.

Датчик дифференциального давления

Датчик дифференциального давления используется программным обеспечением для контролирования состояния DPF. Два патрубка на датчике соединяются трубками с впускной и выпускной стороной DPF. Трубки позволяют датчику измерять давление DPF на впуске и на выпуске.

Противосажевый фильтр

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

При работе рядом с нагретыми элементами системы выпуска отработавших газов соблюдайте меры предосторожности.

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

1. Установите под автомобиль осевые подпорки. Приподнимите и подоприте автомобиль.

2. Снять верхнюю декоративную крышку двигателя в сборе.

3. Отвернуть винты крепления и снять защиту двигателя в сборе.

4. Выполнить демонтаж элементов системы выпуска отработавших газов.

5. Отсоединить разъем электропроводки, показанный на рисунке ниже.

6. Отсоединить подвесные кронштейны выпускного патрубка, как показано на рисунке ниже.

7. Отпустить гайки крепления и снять хомут крепления выпускного патрубка к турбокомпрессору, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки хомута крепления при установке: 10 Н∙м.

Примечание:

Установите новую прокладку.

8. Используя специальную головку ключа, выкрутить лямбда-зонд из выпускного патрубка, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки лямбда-зонда при установке: 47 Н∙м. Использовать специальный ключ: 310-121.

Внимание:

Не допускайте попадания противозадирной пасты на наконечник датчика контроля исправности каталитического нейтрализатора.

Если датчик случайно упадет или ударится, установите новый датчик.

Примечание:

Не выполняйте дальнейшую разборку, если элемент снимается только для получения доступа

Установка

1. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Элементы системы выпуска отработанных газов

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

При работе рядом с нагретыми элементами системы выпуска отработавших газов соблюдайте меры предосторожности.

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

1. Установите под автомобиль осевые подпорки. Приподнимите и подоприте автомобиль.

2. Отсоединить подвесные кронштейны, показанные на рисунке ниже.

3. Отпустить хомут крепления и отсоединить секцию патрубка системы выпуска, как показано на рисунке ниже. Момент затяжки хомута крепления при установке: 55 Н∙м.

Внимание:

Эта операция выполняется с помощником.

Установка

1. Убедитесь, что элемент совмещен с установочной меткой. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Дифференциальный датчик давления фильтра сажевых частиц дизельного двигателя

Снятие и установка

Снятие

Внимание:

При работе рядом с нагретыми элементами системы выпуска отработавших газов соблюдайте меры предосторожности.

Примечание:

Шаги, описанные в этой процедуре, могут входить в процедуру установки.

1. Установите под автомобиль осевые подпорки. Приподнимите и подоприте автомобиль.

2. Отвернуть винты крепления и снять нижнюю защиту двигателя в сборе.

3. Отсоединить разъем электропроводки от дифференциального датчика давления, как показано на рисунке ниже. Отвернуть гайку крепления и снять датчик. Момент затяжки гайки крепления при установке: 6 Н∙м.

4. Отпустить хомуты крепления и отсоединить от датчика патрубки, показанные на рисунке ниже.

Примечание:

Не выполняйте дальнейшую разборку, если элемент снимается только для получения доступа.

Установка

1. Установите элементы, выполнив действия в последовательности, обратной порядку разборки.

Примечание:

Действия по этому пункту требуют выполнения только при установке нового элемента.

- С помощью диагностического прибора сбросьте диагностические коды неисправности (DTC) блока управления двигателем (ЕСМ).

- С помощью регистратора данных проверьте температуру моторного масла.

- Убедитесь в том, что рычаг селектора находится в положении «P» (Стоянка).

- Запустите двигатель и оставьте его работать.

- Убедитесь, что температура моторного масла не менее 50 градусов по Цельсию.

- Дайте двигателю поработать на холостых оборотах 2 минуты и 30 секунд.

- Убедитесь, что вентилятор системы охлаждения не работает.

- Выключите зажигание.

- Подождите 30 секунд.

- Повторите шаги с 4 по 9 еще 5 раз.

- Отсоедините диагностический прибор.