Engines Iveco N45, N67. Manual - part 5

SECTION 2 - FUEL

1

F4HE NEF ENGINES

Print P2D32N003GB

Base - February 2006

SECTION 2

Fuel

Page

HIGH PRESSURE ELECTRONIC INJECTION

SYSTEM (COMMON RAIL)

3

. . . . . . . . . . . . . .

EDC 7 OPERATION

4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

WORKING PROCESS

5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

FUEL SYSTEM LAYOUT

6

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

MECHANICAL FEEDING PUMP

7

. . . . . . . . . . . .

CP3 HIGH PRESSURE PUMP

8

. . . . . . . . . . . . . . .

RAIL

12

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

BOOST GAUGE VALVE

13

. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ELECTRO-INJECTOR

14

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

- Electro-injector

15

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

PRESSURE LIMITER FOR FUEL RETURN

16

. . . . . .

Figure 1

1. Connection to Electro-injectors - 2. Sensor monitoring temperature of engine’s cooling liquid - 3. Fuel pressure sensor

cable - 4. Sensor of engine’s oil temperature and pressure -

5. Driving shaft sensor - 6. Electro-injector - 7. Temperature and air pressure sensor -

8. Camshaft sensor - 9. Fuel heater cable and fuel temperature sensor -

10. Pressure gauge cabling - 11. EDC 7 gearbox.

HIGH PRESSURE ELECTRONIC INJECTION
SYSTEM (COMMON RAIL)
Introduction

Extremely high injection pressures are necessary in order to
reduce PARTICULATE emissions.
The common rail system makes it possible to inject fuel at
pressures of up to 1450 - 1600 bar, while the injection preci-
sion obtained by electronic control of the system serves to
optimise operation of the engine while limiting emissions and
fuel consumption.

For engines more powerful than 152 kW, the CRIN2 injec-
tors have DLLA nozzles that work up to a pressure of 1600
bar, whilst for engines less powerful than 152 kW, DSLA
nozzles are fitted which work a pressures up to 1450 bar.

Description of system
The injection system is composed of an electrical part and a
hydraulic part.

Electrical system
The electronic control unit monitors engine control para-
meters by means of the various sensors on the engine.

107851

SECTION 2 - FUEL

3

F4HE NEF ENGINES

Print P2D32N003GB

Base - February 2006

EDC 7 OPERATION

Engine preheating element control
Pre-post heating is activated when even just one of the water,
air or fuel temperature sensors detects a temperature

≤ 5 °C.

Phase recognition
By means of signals transmitted by the camshaft and
crankshaft sensors, the cylinder into which fuel must be
injected is determined at the time of starting.

Injection control
On the basis of information transmitted by the sensors, the
control unit administrates the pressure regulator and
modifies the pre-injection and main injection mode.
On F4 engines pre-injection is activated at all engine speeds.

Injection pressure closed loop control
On the basis of the engine load, as determined by processing
of data transmitted by the various sensors, the control unit
administrates the regulator to maintain injection pressure at
constantly optimal values.

Pilot and main injection advance control
On the basis of signals transmitted by the various sensors, the
control unit determines the optimum injection point on the
basis of internal mapping.

Idle speed control
The control unit processes signals transmitted by the various
sensors and adjusts the quantity of fuel injected.
It also controls the pressure regulator and modulates
injection duration of the electro-injectors.
Within specific limits, the control unit also monitors battery
voltage.

Overheating protection
If the water temperature reaches 110

°C, the control unit

reduces engine performance.
When the temperature returns below 100

°C, the engine

resumes normal operation, (in some applications, the over
boosting temperature is the reference temperature).

Maximum engine speed limiting
Depending on the application, the control unit memory can
contain appropriate engine speed limits. When the engine
speed surpasses these limits the control unit activates power
reduction strategies by controlling energization time of the
electro-injectors. In some applications the maximum limiting
response consists in stopping the engine.

Cut Off
Fuel cut-off in release phases is managed by the control unit
with the following logical interventions:

- disactivation of the electro-injectors;

- reactivation of electro-injectors immediately prior to

arrival at idle speed;

- control of fuel pressure regulator.

Smoke control under acceleration
With intense load demands, in accordance with signals
received from the air inlet meter and the engine speed
sensor, the control unit manages the pressure regulator and
modulates the activation time of the electro-injectors to
prevent the emission of smoke from the exhaust.

After Run
After the engine is stopped, the control unit microprocessor
saves various parameters to the EEPROM memory, including
the faults log so that they will be available the next time the
engine is started.

Control of working speed in normal operating
conditions
Each time work load varies, the control unit adjusts torque
so as to maintain the engine in maximum power conditions.
If the load causes a reduction in power, the control unit
increases torque i.e. it increases the amount of fuel injected
in order to restore the engine to maximum power.

Recovery strategies
Recovery strategies are characterized by certain differences
as application varies, i.e.

- Control of fuel leaks

In the case of fuel supply problems, the system controls
the engine with suitable constant power values obtained
with a low number of revs and high torque values in
order to inject the maximum quantity of fuel.

- Control of pressure in the rail

When the pressure in the rail exceeds safety values, the
engine reduces power.

- Synchronism problems

In the case of synchronism problems, faulty rev sensors,
the system controls the engine by increasing the number
of revs in order to improve interpretation of the signals.

- Power restrictions as operating temperature increases

When the temperature of the supercharging air rises
above 88

°C, power reduction is started; when a

temperature of 120

°C is reached, performance is

further reduced and is comparable to that of the same
engine if it were aspirated.

- Reduction of power as reference temperature varies

In normal operating conditions, the system knows the
supercharging air, oil and water temperatures.
If the temperature of the engine water is not available,
the system takes the temperature of the oil as reference
and when this reaches the threshold of 103

°C, it starts

to reduce the power available. On reaching 113

°C,

power is reduced to 50%.

4

SECTION 2 - FUEL

F4HE NEF ENGINES

Base - February 2006

Print P2D32N00GB

Figure 2

1. Electro-injector - 2. Common Rail - 3. Pressure limiting device for fuel return -

4. Common rail pressure relief valve - 5. Pre-filter mounted on the frame - 6. High-pressure pump -

7. Mechanical vane pump - 8. Fuel filter.

The Common Rail system has a special pump that continuously keeps fuel at high pressure, independently from stroke and
cylinder that has to receive the injection and accumulates fuel in a common duct for all injectors.

Therefore, fuel at the injection pressure computed by the ECU is always available at the injectors inlet.

When an injector solenoid valve is energised by the electronic control unit, the injection of fuel directly taken from rail takes
place in the related cylinder.

The hydraulic system is implemented by a low-pressure circuit and a high-pressure circuit.

The high-pressure circuit is composed of the following pipings:

- piping connecting high-pressure pump outlet to rail;

- pipings supplying injectors from rail.

The low-pressure circuit is composed of the following pipings:

- fuel suction piping from tank to prefilter;

- pipings supplying the mechanical supply pump through the control unit heat exchanger, manual priming pump and prefilter;

- pipings supplying the high-pressure pump through the fuel filter.

The fuel draining circuit from rail and from injectors and the high-pressure pump cooling circuit complete the system.

WORKING PROCESS

High Pressure

Low Pressure

Fuel outlet

108607

SECTION 2 - FUEL

5

F4HE NEF ENGINES

Print P2D32N003GB

Base - February 2006