System paliwowy
Paliwo przy stałej różnicy ciśnień (284 kPa) jest dostarczany przez pompę paliwową przez filtr do wtryskiwaczy, które wtryskują paliwo do przewodów kolektora dolotowego tuż przed zaworami dolotowymi. Ilość podawanego paliwa jest określana na podstawie czasu trwania impulsu sterującego, który jest ustawiany zgodnie z sygnałem z elektronicznej jednostki sterującej.
Regulator ciśnienia paliwa utrzymuje stałą różnicę pomiędzy ciśnieniem paliwa przed pracującym wtryskiwaczem a ciśnieniem powietrza w kolektorze dolotowym. W tym przypadku ilość podawanego paliwa jest jednoznacznie określona przez czas otwarcia wtryskiwacza. Regulacja odbywa się poprzez ominięcie części paliwa do zbiornika przez zawór i przewód powrotny paliwa.
System zasilania powietrzem
Układ zasilania powietrzem dostarcza wymaganą ilość powietrza do zaworów wlotowych.
Ilość powietrza wpływającego do silnika zależy od kąta otwarcia przepustnicy i prędkości obrotowej silnika. Strumień powietrza przechodzi przez filtr powietrza, kanał korpusu przepustnicy i wchodzi do górnej części kolektora dolotowego, skąd jest rozprowadzany osobnymi rurami do cylindrów silnika.
Przy niskich temperaturach płynu chłodzącego zawór regulacji obrotów biegu jałowego otwiera się i oprócz powietrza przechodzącego przez przepustnicę, część powietrza dostaje się przez obejście do górnej części kolektora dolotowego. Tak więc, gdy silnik się rozgrzewa, nawet przy całkowicie zamkniętej przepustnicy, powietrze dostaje się do górnej części kolektora dolotowego, co prowadzi do wzrostu prędkości obrotowej silnika (1. stopień kontroli prędkości biegu jałowego).
Górny kolektor dolotowy zmniejsza pulsacje przepływu powietrza (działa jako odbiornik lub rezonator), a także zapobiega narzucaniu pracy jednych cylindrów innym.
Elektroniczny układ sterowania
Silniki wyposażone są w firmowy elektroniczny system sterowania "TOYOTA", który steruje wtryskiem paliwa, czasem zapłonu, układem diagnostycznym itp. za pomocą elektronicznej jednostki sterującej.
Poprzez elektroniczną jednostkę sterującą układ sterowania wtryskiem paliwa wykonuje następujące funkcje:
1. Sterowanie wtryskiem paliwa. Elektroniczna jednostka sterująca odbiera sygnały z różnych czujników, które rejestrują zmiany stanu pracy silnika. W szczególności czujniki rejestrują:
- ciśnienie bezwzględne w kolektorze dolotowym,
- temperatura powietrza wlotowego,
- temperatura płynu chłodzącego,
- prędkość silnika,
- kąt otwarcia przepustnicy
- zawartość tlenu w spalinach itp.
Sygnały te są przetwarzane w elektronicznej jednostce sterującej, która wytwarza sygnał wyjściowy czasu wtrysku paliwa, który zapewnia optymalny współczynnik nadmiaru powietrza dla aktualnych warunków pracy silnika.
2. Kontrola kąta wyprzedzenia zapłonu.
Pamięć elektronicznej jednostki sterującej zawiera wartości optymalnego kąta wyprzedzenia zapłonu dla wszystkich możliwych trybów pracy silnika. Korzystanie z sygnałów różnych czujników, które kontrolują warunki pracy silnika (prędkość obrotowa wału korbowego, temperatura płynu chłodzącego itp.), elektroniczna jednostka sterująca generuje impulsy kontrolujące iskrzenie w ściśle określonych punktach czasowych.
3. System kontroli prędkości biegu jałowego.
Pamięć elektronicznej jednostki sterującej zawiera dane o optymalnej prędkości biegu jałowego, która spełnia różne warunki (np. temperatura płynu chłodzącego, włączanie/wyłączanie klimatyzacji itp.) Czujniki wysyłają sygnały do elektronicznej jednostki sterującej, która steruje przepływem powietrza przez obejście (ominięcie przepustnicy) i reguluje prędkość obrotową biegu jałowego zgodnie z ustawioną wartością.
Lokalizacja elementów elektronicznego układu sterowania wtryskiem paliwa.
1 - dysza,
2 - czujnik spalania stukowego,
3 - dodatkowe serwo gazu,
4 - czujnik ciśnienia bezwzględnego,
5 - czujnik położenia przepustnicy,
6 - dodatkowy czujnik położenia przepustnicy,
7 - elektroniczna jednostka sterująca układu kontroli trakcji (TRC),
8 - elektroniczna jednostka sterująca,
9 - pompa paliwowa,
10 - czujnik tlenu (3S-FE, napęd na przednie koła),
11 - przełącznik,
12 - złącze diagnostyczne,
13 - zawór regulacji obrotów biegu jałowego,
14 - przekaźnik otwarcia obwodu,
15 - bezpiecznik układu wtryskowego,
16 - główny przekaźnik układu wtryskowego,
17 - czujnik temperatury powietrza dolotowego,
18 - Dystrybutor,
19 - czujnik temperatury płynu chłodzącego,
20 - czujnik tlenu (4S-FE, 3S-FE, 4WD),
21 - czujnik tlenu (3S-FE, napęd na przednie koła),
22 - czujnik temperatury spalin (4S-FE, 3S-FE, 4WD),
23 - skrzynka bezpieczników i przekaźników,
24 - czujnik położenia wału korbowego,
25 - cewka zapłonowa nr 2,
26 - cewka zapłonowa nr 2.
4. Diagnostyka.
Elektroniczna jednostka sterująca ostrzega o usterce lub nieprawidłowym działaniu za pomocą wskaźnika "CHECK ENGINE", wyświetlany na desce rozdzielczej. Usterka jest identyfikowana w postaci kodu diagnostycznego, który jest przechowywany w elektronicznej jednostce sterującej. Kod diagnostyczny można odczytać na podstawie liczby mignięć lampki kontrolnej, gdy styki są zwarte "ETYKIETKA" i "NP". Kody diagnostyczne omówiono poniżej.
5. Funkcja "Fail-Safe" ("Dotrzeć do domu").
W przypadku awarii któregokolwiek z czujników przewidziana jest praca awaryjna (aby dostać się do najbliższej stacji obsługi). W tym samym czasie zapala się lampka kontrolna na tablicy rozdzielczej "CHECK ENGINE".