Systém prívodu paliva — všeobecné informácie (BMW X5 E53)

Základná schéma systému prívodu paliva je znázornená na obrázku 6.16 a je navrhnutá tak, aby privádzala do spaľovacej komory také množstvo paliva, ktoré zabezpečuje úplné spálenie paliva, daný režim výkonu, požadovanú úroveň toxicity výfukových plynov a pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• palivová nádrž so snímačom hladiny paliva, elektrickým čerpadlom a sacím prúdovým čerpadlom;
• potrubné systémy palivového filtra;
• hlavné palivové čerpadlo a vysokotlakové čerpadlo (HP);
• rozvodná hlavná;
• adaptér;
• vstrekovače;
• pretlakové ventily;
• bimetalový ventil;
• chladič paliva;
• expanzná nádrž s prachovým filtrom;
• systémy riadenia paliva (systém DDE).

Palivové elektrické čerpadlo (2), umiestnené v palivovej nádrži (1), dodáva palivo do pomocného čerpadla. Na vytvorenie potrebného tlaku pre vstrekovanie paliva slúži vysokotlakové palivové čerpadlo (21), ktoré ho vytvára v hydraulickom akumulátore (24), pre všetky vstrekovače (25). Medzi vysokotlakové palivové čerpadlo a elektrické čerpadlo palivovej nádrže je inštalované prídavné čerpadlo - hlavné čerpadlo (22), ktoré pri vysokej spotrebe paliva poskytuje oporu čerpadlu palivovej nádrže.



Palivo sa do vysokotlakového palivového čerpadla privádza z palivového čerpadla umiestneného v nádrži cez prívodné potrubie, cez hlavné čerpadlo a palivový filter. Vysokotlakové palivové čerpadlo zásobuje vstrekovače palivom cez hydraulický akumulátor.

Pomocou obmedzovacieho ventilu v napájacom okruhu motora sa tento plniaci tlak udržiava konštantný. Ventil je inštalovaný na vysokotlakovom palivovom čerpadle.

Palivo opúšťajúce vstrekovače a vysokotlakové palivové čerpadlo vstupuje do bimetalového ventilu (27), ktorý rozdeľuje objem spätného toku v závislosti od teploty paliva. Pri nízkych teplotách paliva sa väčšina paliva opäť dostáva do prívodného potrubia pred hlavným čerpadlom cez adaptér (20) s 5 výstupmi, čím sa urýchľuje ohrev paliva pri nízkych vonkajších teplotách. Ak je teplota paliva vysoká, väčšina sa vracia cez chladič paliva (28) a spätné vedenie do palivovej nádrže. Tým sa zabráni nadmernému ohrevu paliva pri vysokých vonkajších teplotách.

Spätný tok paliva môže byť v extrémnych prevádzkových podmienkach veľký a horúci. Napríklad pri jazde do kopca alebo s prívesom. Preto sa cez škrtiacu klapku umiestnenú v adaptéri časť paliva odvádza priamo do prívodného potrubia. Toto opatrenie dodatočne zabraňuje nadmernému zahrievaniu paliva v nádrži.

Motorová nafta sa slabo odparuje, preto nie je potrebný adsorbér. Kondenzát palivových pár z expanznej nádrže (15) sa vracia do palivovej nádrže. Pri tankovaní je nádrž odvetrávaná cez tankovacie ventilačné potrubie (7) v plniacom hrdle.

Palivová nádrž

Palivová nádrž (1) je určená na skladovanie potrebnej zásoby paliva počas jazdy vozidla. Plastová palivová nádrž je dvojdielna, sedlového typu, umiestnená pod sedákom zadného sedadla a pripevnená k telu pomocou napínacích popruhov. Jeho objem je 93 l. Aktuálnu zásobu paliva a jeho spotrebu sledujú dva snímače hladiny, každý vo svojej sekcii, informácie sa zobrazujú na zariadení so šípkou, nábeh rezervy (kritický) objem paliva zaznamenáva ukazovateľ na prístrojovej doske. Nádrž je vybavená ventilačným systémom cez expanznú nádrž a filter.

Palivové čerpadlo a filter

Palivové čerpadlo (2) rotačné, ponorného typu, s elektrickým pohonom od firmy Bosch (Nemecko) je inštalované v pravej polovici palivovej nádrže (ak sa pozriete v smere pohybu).

Na udržanie požadovaného tlaku paliva v režimoch vysokého výkonu je v palivovom systéme inštalované hlavné palivové čerpadlo, ktoré dodáva zvýšené množstvo paliva prevyšujúce jeho spotrebu motorom. Táto pumpa je riadená elektronickou jednotkou systému "EKR" a je umiestnená v batožinovom priestore na pravej strane. Riadiaca jednotka zaznamenáva charakteristiky potreby paliva, ktoré sa používajú na výpočet celkového množstva potrebného paliva z nasledujúcich hodnôt: spotreba paliva motora podľa požiadaviek DDE ECU a palivo potrebné na mazanie a chladenie vysokotlakového čerpadla (HP).

Palivový filter je inštalovaný na výtlačnom potrubí za hlavným palivovým čerpadlom. Teleso filtra obsahuje poréznu filtračnú vložku s retenčnou kapacitou 8–10 µm a povrchom filtra približne 7 500 cm². Palivový filter má snímač tlaku, ktorý zabezpečuje zapnutie hlavného čerpadla.

Systém vstrekovania paliva

Motory sú vybavené elektronickým digitálnym riadiacim systémom motora (DECS).

Pozor!

• Odpojenie vodičov od svoriek batérie je povolené len vtedy, ak to umožňuje pracovný postup. Po odpojení batérie sa vymažú chybové kódy, nastavenia audio zariadenia a zámky systému proti krádeži zadané do pamäťového zariadenia ECU-KSUD.
• Odpojenie konektorov (PC) by sa malo vykonávať iba pri vypnutom zapaľovaní.
• Ak dôjde k poruche vstrekovacieho systému, skôr ako začnete zisťovať chyby v ECU-CSUD alebo inom riadiacom prvku, skontrolujte stav vstrekovacieho systému.

Centrálny riadiaci systém je určený na riadenie všetkých prevádzkových procesov motora s cieľom zabezpečiť špecifikované parametre výkonu, hospodárnosti a toxicity vozidla. Zodpovedá aj za ovládanie automatickej prevodovky, prvkov brzdového systému – ABS, DSC, RDC, EDC, AGR a množstvo ďalších funkcií.

Vozidlá BMW sú vybavené digitálnymi systémami riadenia motora typu "DDE 4.0" na M57 a typu "DDE 5.06" na M57TU – ("Digitale Diesel Elektronic").

Subsystém riadenia vstrekovania paliva

Subsystém riadenia vstrekovania paliva je pokročilý elektronický systém vstrekovania paliva s meračom hmotnostného prietoku vzduchu s horúcim drôtom.

Princíp činnosti podsystému riadenia vstrekovania paliva je nasledujúci. Elektrické palivové čerpadlo (2) odoberá palivo z nádrže a dodáva ho pod tlakom cez hlavné čerpadlo (22) a palivový filter (23) do vysokotlakového palivového čerpadla (21), následne do hydraulického akumulátora (24), pripojeného ku každému valcu cez elektromagnetický palivový vstrekovací ventil - vstrekovač (25).



Regulátor tlaku paliva inštalovaný na tele vysokotlakového palivového čerpadla udržuje konštantný vstrekovací tlak vytvorený v hydraulickom akumulátore a odvádza prebytočné palivo do nádrže, t.j. zabezpečuje cirkuláciu paliva v systéme a zabraňuje tvorbe parných uzáverov v ňom. Palivové čerpadlo v nádrži sa zapína povelom ECU-DDE, ktorý sa spúšťa pri otáčkach kľukového hriadeľa motora 30 min⁻¹ pri zapnutí štartéra po zahriatí štartovacích sviečok. Ak motor nebeží, dôjde k núdzovému prerušeniu dodávky paliva, ak sa motor zastaví v dôsledku nehody alebo kolízie v cestnej premávke.

Každý vstrekovač je riadený samostatným výstupným stupňom zosilnenia ECU-KSUD. Tým je zabezpečená presnosť dávkovania vstrekovaného paliva a jeho rýchle nastavenie pri zmene zaťaženia motora.

Hydraulický akumulátor (24) je dutina so zásuvkami (diery) na montáž tlakových potrubí vstrekovačov, snímača tlaku a spojovacej armatúry od vysokotlakového palivového čerpadla. Hydraulický akumulátor zabezpečuje dodávku paliva pod rovnakým tlakom do vstrekovačov. Jeho objem je špeciálne vypočítaný tak, aby zabezpečil zníženie hluku pri zmene prevádzkových režimov a poklese tlaku.

Injektory (elektromagnetické ventilové vstrekovače) sú určené na dávkovanie paliva vstrekovaného do spaľovacej komory motora. Sú inštalované na hlave valcov. Množstvo vstrekovaného paliva závisí od času otvorenia vstrekovača, ktorý určuje ECU-KSUD na základe informácií získaných zo snímačov.

Ťažkosti pri štartovaní, zlyhanie štartovania a nestabilná prevádzka motora pri voľnobehu naznačujú možnú poruchu vstrekovačov. Snímač polohy kľukového hriadeľa je namontovaný na hlave valcov, je prepojený s polohou vačkového hriadeľa a je určený na zisťovanie polohy piestov vo valcoch, čím súčasne určuje moment a množstvo dodávaného paliva. Je založený na Hallovom efekte a generuje impulz polohy prvého valca v hornej úvrati (TDC) kompresného zdvihu, ktorý je referenčným signálom pre začiatok počítania. Snímač otáčok kľukového hriadeľa je inštalovaný na bloku valcov nad jeho zotrvačníkom a je určený na určenie otáčok kľukového hriadeľa motora na generovanie riadiaceho signálu na otvorenie vstrekovačov. Je založený na Hallovom efekte a generuje impulz jednej úplnej otáčky kľukového hriadeľa, ktorý je referenčným signálom pre výpočet otáčok kľukového hriadeľa motora a jeho okamžitej uhlovej polohy.



Snímač teploty chladiacej kvapaliny je rezistor so záporným teplotným koeficientom, čo znamená, že jeho odpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Počas zahrievania motora zabezpečuje ECU-KSUD obohacovanie palivovej zmesi na základe elektrického signálu prichádzajúceho z teplotného snímača inštalovaného v hlave valcov.

Snímač plniaceho tlaku je určený na zmenu geometrie turbodúchadla, čo umožňuje optimálny výber plniaceho tlaku v závislosti od otáčok kľukového hriadeľa motora. Senzor je napájaný napätím 5,0±0,25 V a má rozsah merania 50–240 kPa.

Všetky prvky dodávajúce palivo do motora sú navzájom spojené palivovými vedeniami a hadicami s vsuvkovými alebo svorkovými spojmi. Ak motor nenaštartuje, ťažko štartuje alebo sa po naštartovaní zastaví, ako aj pri zvýšenej spotrebe paliva a zvýšenom obsahu toxických zlúčenín vo výfukových plynoch, je potrebné skontrolovať prevádzkyschopnosť snímača teploty chladiacej kvapaliny.

Medzi ďalšie funkcie centrálneho riadiaceho systému patrí autodiagnostika, sledovanie maximálnych povolených otáčok kľukového hriadeľa motora, aktivácia palivového čerpadla BMW X5 E53, sledovanie napätia batérie, komunikácia s ostatnými systémami ako automatická prevodovka, ABS, ASC, RDC, kontrola svetlej výšky, senzor intenzity dažďa, airbagy.

Autodiagnostický systém zisťuje poruchy v prevádzke ECU-CSUD a zapisuje ich do pamäte vo forme kódov. Ak sú chybné snímače teploty chladiacej kvapaliny a merač prietoku vzduchu, systém sa prepne do prevádzky na základe priemerných hodnôt nastavených v riadiacom programe motora. Čítanie kódov na čerpacej stanici vám umožňuje rýchlo identifikovať príčinu poruchy a odstrániť ju.

Akonáhle otáčky hriadeľa motora dosiahnu maximálnu hodnotu, preruší sa prívod paliva do valcov motora vypnutím vstrekovačov na príkaz z ECU-CSUD.

Expanzná nádrž palivovej nádrže

A hoci rýchlosť vyparovania motorovej nafty je veľmi nízka, konštrukcia obsahuje expanznú nádrž (15) na palivové výpary, ktorá je určená na kondenzáciu výparov motorovej nafty ich expanziou a vracaním motorovej nafty do svojej nádrže. Expanzná nádrž je spojená s atmosférou cez prachový filter (17).