Подсистемы утилизации паров бензина.

Важным отличием систем топливного питания современных легковых автомобилей является наличие в них подсистемы утилизации паров бензина с управлением от кислородного датчика.

Рисунок 5. Трехкомпонентный пневмоклапан горловины бензобака.

 

А - клапан закрыт (атмосферное давление Ра

равно давлению Рп бензина в бензобаке;

Б - клапан открыт на впуск атмосферного воздуха

в бензобак (Ра>Рп);

в - клапан открыт на впуск паров бензина из бензобака (Ра<Рп);

Г - клапан закрыт гравитационным запорным устройством

(наклон автомобиля более 40º);

1 - штуцер для соединения клапана с бензобаком;

Наклонная плоскость для перемещения подвижной платформы

гравитационного запорного устройства (ГРУ);

3 - каток (стальной шарик) ГРУ;

4 - подвижная платформа ГРУ;

5 - опора для клапанов;

6 - атмосферный клапан;

7 - перепускной клапан;

8 - жиклер атмосферного клапана;

9 - пружина возвратная тарировочная;

10 - штуцер для соединения клапана с угольным фильтром;

11 - уплотнитель пневмоклапана;

12 - кольцевая перепускная щель;

13 - эластичный уплотнитель ГРУ;

14 - корпус пневмоклапана;

Р - сила тяготения катка.

 

В старых моделях автомобилей без герметизации бензобака пассивные потери топлива (за счет испарения из бензобака и слабых уплотнений в других узлах системы питания) составляют 10...15% от общих выбросов вредных веществ в атмосферу.

Бензобак современного легкового автомобиля обязательно герметизирован. Это требует установки в подсистему топливоподачи специальных средств защиты бензобака как от расширения парами бензина, так и от сжатия его стенок разрежением.

Разрежение устраняется специальными воздушными клапанами на горловине бензобака, а пары бензина отводятся в специальный резервуар, наполненный активированным углем. Так организуется приточно-вытяжная вентиляция бензобака, работу которой можно пояснить на примере функционирования трехкомпонентного пневмоклапана ТПК.

В состав ТПК (рис.5) входят три отдельных воздушных клапана; перепускной, атмосферный и гравитационный.

Пока давление Р_п паров в бензобаке равно атмосферному (Р_а = Р_п), трехкомпонентный пневмоклапан ТПК закрыт (рис.5,а).

 

Перепускной клапан срабатывает при излишнем давлении паров бензина в бензобаке. Это может быть следствием как высокой температуры воздуха в атмосфере, так и нагрева той части бензина, которая возвращается в бензобак по обратной магистрали от системы впрыска. При этом давление Р_п паров в бензобаке выше атмосферного Р_п > Р_а (рис.34,б), и подвижная платформа (7), преодолевая сопротивление пружины (9), приподнимается вверх, а пары бензина перепускаются через штуцера (1) и (10) в угольный фильтр.

Если в бензобаке возникает разрежение (Р_а > Р_п рис.5,в), то платформа (7) под действием пружины (9) опускается вниз и плотно прижимает уплотнитель (11) к опоре (5). При этом вступает в работу атмосферный клапан. Эластичная шайба (6) атмосферного клапана под напором атмосферного давления прогибается вниз, а воздух через жиклер (8), кольцевую щель (12) и далее через штуцер (1) поступает в бензобак.

Гравитационный клапан (рис.5,г) предназначен для предотвращения утечки топлива из бензобака через пневмоклапан в угольный фильтр при большом крене автомобиля (более 40°) или при его опрокидывании во время аварии. Этот клапан содержит гравитационный каток (3) (металлический шарик), который свободно перекатывается внутри подвижной платформы (4). Сама платформа при наклоне автомобиля перемещается по наклонной плоскости (2), приподнимается вверх и перекрывает эластичным уплотнителем (конусным затвором) (13) перепускную кольцевую щель (12) к угольному фильтру (к штуцеру 10).

Подсистема утилизации паров бензина из бензобака, которая применяется в системе «Mono-Motronic», показана на рис.6.

Гранулы (14) активированного угля обладают свойством легко улавливать и удерживать частицы бензина и так же легко их отдавать в подвижный поток (18) воздуха. Это свойство используется для накопления паров бензина из бензобака в угольном фильтре (16), пока двигатель не работает. При работе двигателя угольный фильтр продувается потоком (18) чистого всасываемого воздуха. При этом пары бензина покидают угольный фильтр и, попадая во впускной коллектор, несколько обогащают приготовленную центральным впрыскивающем узлом (1) ТВ-смесь. Чтобы обогащение происходило в нужное время, подсистема утилизации паров бензина оборудована запорно-тактовым клапаном 6, который обеспечивает перепуск паров бензина отдельными порциями на тех режимах работы двигателя, при которых датчик концентрации кислорода (ДКК) (10) указывает на необходимость обогащения ТВ-смеси. Как и все устройства с электронным управлением, запорно-тактовый клапан (6) подсистемы

 

утилизации срабатывает от импульсных сигналов ЭБУ (11). Частота тактирования формируется в ЭБУ по сигналу от датчика концентрации кислорода (10) таким образом, что обогащение ТВ-смеси парами бензина не выходит за рамки допустимого значения для коэффициента α.

Последовательность работы подсистемы утилизации следующая. Когда зажигание не включено, запорно-тактовый клапан (6) закрыт. Пары бензина (19) из бензобака под действием температурного расширения по резиновому шлангу (17) канализируются в угольный фильтр (16), где осаждаются на частицах (14) активированного угля. При включении зажигания на провод (15) подается напряжение 12 В, но запорно-тактовый клапан остается закрытым, так как с «массой» его разобщает закрытый транзистор в ЭБУ.

Рисунок 6. Подсистема утилизации паров бензина из бензобака в системе «Мопо-Motronic».

1 - центральный впрыскивающий узел (ЦВУ);

2 - центральная форсунка впрыска;

3 - регулятор давления топлива;

4 - обратный бензопровод;

5 - прямой бензопровод;

6 - опорно-тактовый клапан;

7; 9 - соединительный шланг;

8 - датчик температуры ДВС (ДТД);

10 - датчик концентрации кислорода (ДКК);

11 - ЭБУ (контролер);

12 - входной воздушный штуцер;

13 - корпус угольного фильтра;

14 - гранулы активированного угля;

15 - провод +12В;

16 - угольный фильтр;

17 - соединительный шланг из бензобака;

18 - поток воздуха;

Пары бензина.

 

Клапан откроется во время работы ДВС по сигналу от ЭБУ, когда системе впрыска потребуется обогащение ТВ-смеси. В это время пары бензина сдуваются с поверхности гранул (14) активированного угля атмосферным воздухом (13) во впускной коллектор и по цепочке - шланг (7), открытый клапан (6), шланг (9) - начнут поступать в задроссельную зону центрального впрыскивающего узла (1) и далее во впускной коллектор и в цилиндры ДВС. Если же температура двигателя, которая измеряется датчиком S ДТД, ниже +60°С, то сигнал от ЭБУ на запорно-тактовый клапан 6 не поступает, чем не допускается переобогащение ТВ-смеси. Таким образом, система утилизации паров бензина срабатывает на прогретом двигателе при форсированных режимах его работы. Аналогичная подсистема утилизации паров бензина применяется и в ранее описанной системе «Mono-Jetronic».