Система зниження токсичності викидів Geely Xingyue / Tugella з 2019 року випуску (+ рестайлінг 2022)

4. Система зниження токсичності викидів

Опис та принцип дії

Широкосмуговий кисневий датчик

У двигуні 4G20TDB використовують широкосмугові кисневі датчики. Він є цирконієвим планарним датчиком концентрації кисню з двома камерами і вбудованим нагрівальним елементом. Планарний широкосмуговий кисневий датчик оснащений двома вимірювальними блоками та 6-контактним роз'ємом. Він забезпечує високоточні вимірювання при роботі двигуна на збагаченій та на збідненій паливно-повітряній суміші.

Принцип дії: Безпосередньо після запуску двигуна система переходить у режим керування без зворотного зв'язку. У режимі управління без зворотного зв'язку блок управління двигуном (ЕСМ) ігнорує сигнали кисневих датчиків (HO2S), що підігріваються, і розраховує склад паливно-повітряної суміші на підставі вхідних сигналів, що надходять від датчика температури охолоджуючої рідини двигуна (ECT), датчика тиску і температури повітря на впуску і датчика витрати повітря. Система працює в режимі керування без зворотного зв'язку доти, доки не будуть виконані такі умови:

• Вихідна напруга кисневого датчика, що підігрівається, змінюється, що вказує на достатній прогрів датчика і його готовність до нормальної роботи.
• Значення температури, що отримується від датчика температури охолоджувальної рідини, перевищує встановлений поріг.
• З моменту запуску двигуна минув певний період часу.

Наслідки порушення нормальної роботи: Конкретні значення у зазначених вище ситуаціях зберігаються в ЕСППЗУ (стираємої програмованої постійної пам'яті) блоку управління. При задоволенні зазначених умов система перетворюється на режим управління «із зворотним зв'язком». У режимі керування із зворотним зв'язком блок ECM розраховує склад паливно-повітряної суміші (тривалість включення паливних форсунок) за сигналами кисневих датчиків, завдяки чому підтримується близький до стехіометричного складу суміші.

Увага:
У разі несправності кисневого датчика, що підігрівається, блок ECM негайно переходить в режим керування без зворотного зв'язку, при якому склад паливно-повітряної суміші не регулюється за сигналом кисневого датчика, що підігрівається.

Система уловлювання парів палива

В основі роботи системи уловлювання паливної пари використовується метод поглинання парів палива вугільним адсорбером. При цьому паливні пари відводяться з паливного бака до адсорберу з активованим вугіллям і зберігаються в ньому, коли автомобіль не працює. При працюючому двигуні пари палива видаляються з вугільного адсорбера, залучаються в потік повітря, що всмоктується, і згоряють в процесі нормальної роботи двигуна. Пари бензину відводяться з паливного бака через трубку уловлювання паливної пари. Відведені пари поглинаються вугільним адсорбером. Після того, як двигун пропрацює певний час, блок ECM замикає ланцюг електромагнітного клапана продування адсорбера, з'єднуючи його з «масою», в результаті чого повітря втягується в адсорбер і змішується з парами палива. Потім суміш всмоктується у впускний колектор. Електромагнітний клапан продування вугільного адсорбера відкривається і закривається за сигналом широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), що надходить від блоку ЕСМ. Швидкість сигналу ШІМ, що надходить на продувний клапан адсорбера, змінюється в залежності від робочих умов двигуна (витрати повітря, корекції подачі палива та температури повітря на впуску).

Система уловлювання парів палива є частиною паливної системи та запобігає попаданню паливної пари в атмосферу. Оскільки пари палива, що утворюються в паливному баку, забороняється випускати в атмосферу, вони відводяться у впускний колектор через адсорбер, заповнений активованим вугіллям, а потім згоряють у двигуні.

Пари палива відводяться через клапан захисту при перевертанні (запобіжний клапан), встановлений у верхній частині паливного бака, по шлангу у вугільний адсорбер. Клапан захисту при перевертанні запобігає витоку палива у разі аварії: при перевертанні автомобіля клапан миттєво закривається. Адсорбер є ємністю для накопичення паливних парів, заповнену порошкоподібним активованим вугіллям. Накопичені пари палива видаляються з адсорбера через продувний шланг у впускний колектор і надходять у циліндри двигуна для подальшого згоряння. Перед тим як встановити впускний колектор на шланг продувки, спочатку встановіть електромагнітний клапан продування адсорбера. Електромагнітний клапан продування вугільного адсорбера регулює обсяг паливних парів, що надходять у двигун. Клапан відкриває та закриває повідомлення між вугільним адсорбером та впускним колектором двигуна. Роботою електромагнітного клапана управляє блок ЕСМ. На корпусі вугільного адсорбера передбачений впускний штуцер повідомлення внутрішньої порожнини адсорбера з атмосферою. Коли пари палива видаляються у впускний колектор, у вугільному адсорбері створюється розрідження. При цьому через впускний штуцер надходить зовнішнє повітря для компенсації падіння тиску. Впускний штуцер вугільного адсорбера має повітряний фільтр.

Наступні несправності системи уловлювання парів палива можуть призводити до нестійкого холостого ходу, раптової зупинки двигуна та погіршення його робочих характеристик:

• Несправність електромагнітного клапана продування адсорбера.
• Пошкодження адсорбера.
• Від'єднання, розтріскування або неправильне під'єднання шланга до трубки.

Адсорбер парів палива - це пристрій зниження токсичних викидів, заповнений порошкоподібним активованим вугіллям. Адсорбер використовується для збирання парів палива, що надходять з паливного бака. При дотриманні певних умов блок ECM подає живлення на електромагнітний клапан продування адсорбера, забезпечуючи продування парів палива в циліндри двигуна, де вони і згоряють.

Система примусової вентиляції картера (PCV)

Продукти згоряння, що проникають у картер двигуна крізь зазори поршневих кілець, називають картерними газами. Картерні гази містять оксиди азоту, оксид вуглецю та вуглеводні. Система примусової вентиляції картера запобігає викиду картерних газів в атмосферу. Система повертає картерні гази з картера двигуна назад у впускну систему, де вони змішуються з повітрям, а потім надходять у камеру згоряння і спалюються. Система PCV складається з таких компонентів:

• маслоотделитель;
• шланг природної вентиляції;
• зворотний клапан (зовні двигуна);
• повітряний шланг, що підводить;
• вентиляційний клапан (для подачі повітря).

Картерні гази: Під час роботи двигуна гази, що відпрацювали, просочуються крізь зазори поршневих кілець і клапанів в картер двигуна. Такі гази називаються "картерними". Система вентиляції картера є односпрямованим каналом, яким картерні гази видаляються з двигуна. Якщо не видаляти картерні гази, тиск у картері та головці блоку циліндрів поступово підвищуватиметься, погіршуючи роботу двигуна. Гази відводяться з картера двигуна через вентиляційну трубку, що крім зниження тиску в картері, також забезпечує видалення газів з моторного масла. Трубка вентиляції картера містить вбудований маслоотделитель. Маслоотделитель встановлений на клапанній кришці. Вентиляційна трубка приєднана до кришки маслоналивної горловини двигуна. При заміні оливи або необхідності її заливання олію слід заливати через олійну горловину.

Принцип дії: Основним пристроєм, що управляє, в системі вентиляції картера є клапан примусової вентиляції картера (PCV). Клапан PCV регулює витрату картерних газів залежно від величини розрідження у впускному колекторі. Нижня частина клапана (нижче кільця ущільнювача) піддається впливу розрідження у впускному колекторі, а верхня частина (між нижнім і верхнім кільцями ущільнювачів) — тиску картерних газів. Впускний колектор повідомляється з картером двигуна через отвір клапана PCV, створюючи в картері негативний тиск. Картерні гази всмоктуються у впускну систему двигуна та спалюються у процесі згоряння. Для підтримки стійких оборотів холостого ходу кількість картерних газів, що надходять у колектор впускний, ретельно регулюється. Тому важливо використовувати справний та правильно відкалібрований клапан PCV. Залежність між витратою картерних газів та розрідженням у впускному колекторі вказана в наступній таблиці:

Наслідки порушення нормальної роботи:

• Нестійка робота двигуна на холостому ходу.
• Мимовільна зупинка двигуна або дуже низькі оберти холостого ходу.
• Надмірно високий тиск у картері двигуна.
• Витік моторного масла.
• Попадання моторної оливи у повітряний фільтр.
• Осадові відкладення у двигуні.
• Забруднення моторного масла.
• Збільшення викиду токсичних речовин.

Принцип роботи системи

Принцип роботи електромагнітного клапана продування адсорбера

Електромагнітний клапан продування вугільного адсорбера регулює обсяг паливних парів, що надходять у двигун. Клапан відкриває та закриває повідомлення між вугільним адсорбером та впускним колектором двигуна. Роботою електромагнітного клапана управляє блок ЕСМ. На корпусі вугільного адсорбера передбачений впускний штуцер повідомлення внутрішньої порожнини адсорбера з атмосферою. Коли пари палива видаляються у впускний колектор, у вугільному адсорбері створюється розрідження. При цьому через впускний штуцер надходить зовнішнє повітря для компенсації падіння тиску. Впускний штуцер вугільного адсорбера має повітряний фільтр.

Електромагнітний клапан продування адсорбера складається з котушки електромагніту, якоря, золотника та інших деталей. Впускний отвір клапана має сітчастий фільтр.

Витрата повітря, що проходить через електромагнітний клапан продування адсорбера, залежить від шпаруватості імпульсного сигналу, що надходить від блоку ECM, а також від різниці тисків на вході та виході електромагнітного клапана. За відсутності електричного імпульсу клапан продувки адсорбера закритий.

Блок ЕСМ регулює тривалість подачі живлення на електромагнітний клапан за сигналами від різних датчиків, тим самим здійснюючи опосередкований контроль за витратою повітря.

Коли температура охолоджуючої рідини двигуна, час роботи двигуна, навантаження та інші параметри відповідають заздалегідь заданим вимогам, блок ECM активує електромагнітний клапан продування адсорбера. Клапан продування адсорбера припиняє роботу у таких випадках:

• Після певного періоду часу з моменту запуску холодного двигуна.
• При відносно низькій температурі охолоджувальної рідини двигуна.
• Під час роботи двигуна на холостому ходу.
• Під час роботи двигуна під високим навантаженням.
• У разі несправності важливого датчика системи.

Принцип роботи системи вентиляції картера

Режим часткового навантаження

Режим повного навантаження

Принцип роботи кисневого датчика

Для вимірювання концентрації кисню у газах, що відпрацювали, застосовуються два датчики. Блок ЕСМ використовує вихідні сигнали датчиків для регулювання складу паливно-повітряної суміші двигуна. Кисневий датчик складається з чутливого елемента на основі діоксиду цирконію та нагрівального резистора з позитивним температурним коефіцієнтом. Для вимірювання концентрації кисню у газах, що відпрацювали датчик повідомляється з навколишнім повітрям через канал в роз'ємі джгута проводів. Нормальна робота кисневого датчика можлива лише у межах певного температурного діапазону. Для цього датчик вбудований нагрівальний елемент, який забезпечує нагрівання датчика і підтримує необхідну робочу температуру. Процес нагрівання займає приблизно 30 - 40 секунд. Під час роботи двигуна робоча температура переднього та заднього датчиків змінюється.

Розташування компонентів

1. Електромагнітний клапан продування адсорбера.
2. Вугільний адсорбер.

Діагностична інформація та процедури

Опис діагностики

Перед тим, як розпочинати діагностику несправностей системи зниження токсичності викидів, вивчіть розділи «Опис та принцип дії» та «Принцип роботи системи». Вони допоможуть вам ознайомитися з пристроєм та принципом дії системи зниження токсичності викидів, визначити правильну послідовність етапів діагностики та, що ще важливіше, дозволять визначити, чи є стан, що описується власником автомобіля, ознакою несправності чи особливістю роботи системи. Діагностика несправностей системи зниження токсичності викидів має завжди починатися із зовнішнього огляду, який допоможе спеціалістам з ремонту вибрати наступний логічний етап діагностики несправностей. Вміння правильно користуватися технологічними картами діагностики скорочує час, необхідний для пошуку несправності, і дозволяє уникнути помилок щодо несправних компонентів і деталей.

Запобіжні заходи під час обслуговування електромагнітного клапана продування адсорбера: 1. Під час встановлення повинна дотримуватися спрямованість компонентів відповідно до напряму потоку.

2. Якщо несправність клапана продування адсорбера викликана проникненням у нього частинок активованого вугілля з адсорбера, слід замінити електромагнітний клапан, а також перевірити стан вугільного адсорбера.

3. Не допускайте потрапляння рідини (води, палива) всередину корпусу клапана під час технічного обслуговування.

4. Щоб запобігти передачі гучного звуку, характерного для роботи клапана продування адсорбера, через інші деталі автомобіля, рекомендується підвішувати клапан на шлангу.

Зовнішній огляд

1. Перевірте наявність додаткового обладнання, встановленого після продажу автомобіля, яке може впливати на нормальну роботу системи зниження токсичності викидів.

2. Перевірте видимі та доступні компоненти системи на наявність явних пошкоджень або ознак витоку.

3. Перевірте джгут проводів та роз'єми, переконайтеся, що вони не ослаблені, на них немає пошкоджень, слідів зносу та старіння матеріалу.

Перевірка системи примусової вентиляції картера (PCV)

Наслідки неналежної роботи системи: 1. Засмічення шлангу вентиляції картера може спричинити такі несправності:

• Нестійкий холостий перебіг двигуна.
• Мимовільна зупинка двигуна або низькі оберти холостого ходу.
• Витік моторного масла.
• Скупчення моторної оливи у впускному трубопроводі.
• Освіта масляних згустків у двигуні.

2. Порушення герметичності витяжного ковпака або шланга вентиляції картера може спричинити такі несправності:

Нестійка робота або ривки двигуна на холостому ходу.

Етапи діагностичного процесу: 1. Перевірте шланг вентиляції картера на наявність розрідження. Всередині шланга має бути розрідження від впускного колектора. Якщо розрядження відсутнє, перевірте шланг на наявність закупорювання, витоків або засмічених з'єднувачів.

2. Запустіть двигун та закрийте кінець вакуумного шлангу. Перевірте, чи шланг сплющується при закриванні його кінця. Якщо шланг не сплющується, його слід замінити.

3. Якщо у впускному трубопроводі двигуна накопичується моторне масло, перевірте систему на наявність таких станів:

• Засмічення вакуумного отвору у витяжному ковпаку системи вентиляції картера.
• Засмічення витяжного ковпака системи вентиляції картера.
• Надмірне підвищення тиску картерних газів у картері двигуна.

4. Перевірте інші компоненти.

5. Система справна.

Зняття та встановлення

Заміна переднього кисневого датчика

1. Відкрийте капот двигуна.

2. Від'єднайте кабель від негативного виведення акумулятора.

3. Зніміть декоративний кожух двигуна.

4. Зніміть верхню панель переднього бампера.

5. Зніміть верхню панель правого крила.

6. Від'єднайте роз'єм джгута проводів від переднього кисневого датчика.

7. Зніміть передній датчик кисню.

Примітка:
Момент затягування під час встановлення: 45 Н·м.

8. Встановлюйте в порядку, зворотному зняття.

Заміна заднього кисневого датчика

1. Відкрийте капот двигуна.

2. Від'єднайте кабель від негативного виведення акумулятора.

3. Зніміть декоративний кожух двигуна.

4. Зніміть верхню панель переднього бампера.

5. Зніміть верхню панель лівого крила.

6. Від'єднайте роз'єм джгута проводів від заднього кисневого датчика.

7. Зніміть задній кисневий датчик.

Примітка:
Момент затягування під час встановлення: 45 Н·м.

8. Встановлюйте в порядку, зворотному зняття.

Заміна електромагнітного клапана продування адсорбера

1. Відкрийте капот двигуна.

2. Від'єднайте кабель від негативного виведення акумулятора.

3. Зніміть декоративний кожух двигуна.

4. Розріжте хомут на електромагнітному клапані продування адсорбера і від'єднайте роз'єм джгута проводів електромагнітного клапана.

5. Від'єднайте задню паровідвідну трубку електромагнітного клапана продування адсорбера.

6. Від'єднайте передню паровідвідну трубку електромагнітного клапана продування адсорбера від впускного колектора та зніміть електромагнітний клапан.

7. Викрутіть три болти (1), що з'єднують кронштейн електромагнітного клапана продування адсорбера з кришкою джгута проводів двигуна.

Примітка:
Момент затягування під час встановлення: 9 Н·м.

8. Викрутіть два гвинти кріплення (2), що з'єднують кронштейн електромагнітного клапана продування адсорбера з впускним колектором, і зніміть кронштейн.

Примітка:
Момент затягування під час встановлення: 6 Н·м.

9. Встановлюйте в порядку, зворотному зняття.

Заміна адсорбера

1. Підніміть автомобіль.

2. Від'єднайте вентиляційний шланг (1) горловини палива.

3. Від'єднайте вентиляційний шланг (2) палива.

4. Від'єднайте вентиляційний шланг (3) палива.

5. Викрутіть два болти, що з'єднують адсорбер з кузовом, і зніміть адсорбер.

Примітка:
Момент затягування під час встановлення: 10 Н·м.

6. Встановлюйте в порядку, зворотному зняття.