Frelander 2. Manual - part 250

 

  Index      Land Rover     Land Rover Frelander 2 - service repair manual 2006-2010 year

 

Search            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  248  249  250  251   ..

 

 

Frelander 2. Manual - part 250

 

 

C

-

HP pipe connection – fuel rail to injector (4 off)

1

-

Fuel rail

2

-

PCV

3

-

Fuel rail pressure sensor

The fuel rail is manufactured from forged steel and secured to the cylinder head with 2 fixings. The fuel rail stores
pressurized fuel from the HP pump, and prevents pressure fluctuations in the HP system. A fuel rail pressure sensor and a
PWM PCV are installed into the bore at each end of the fuel rail. The pressure sensor is installed at the accessory drive
end of the fuel rail; the PCV installed at the transmission end of the fuel rail.

High-pressure fuel pipes connect the fuel rail to the HP pump and fuel injectors. A leak-off pipe connects the fuel rail to
the fuel filter return circuit.

The common fuel rail, fuel pressure sensor and PCV form an integral assembly, and must not be separated. If a fault
occurs that requires component renewal, then the complete fuel rail assembly must be renewed.

Fuel Rail Pressure Sensor

The fuel rail pressure sensor is mounted in the end of the fuel rail (accessory drive end) and connected to the ECM via the
engine harness. The pressure sensor is provided with a 5V power supply, ground and signal connections. The fuel rail
pressure sensor is a piezo-resistive type sensor containing an actuating diaphragm. Deflection of the diaphragm provides a
proportional signal (output) voltage to the ECM, dependant on the fuel pressure within the fuel rail.

Pressure Sensor Parameters

Pressure Sensor Output Voltage

Fuel Rail Pressure

0.5V

230 bar (3,336 psi)

4.5V

1,600 bar (23,206 psi)

The ECM compares the sensor signal voltage to stored memory values, in order to calculate the actual fuel pressure
present in the fuel rail. The ECM then uses the fuel rail pressure information to control the operating position of the VCV
and PCV.
For additional information, refer to: Electronic Engine Controls - 2.2L Diesel (303-14 Electronic Engine Controls - 2.2L
Diesel, Description and Operation).

Pressure Control Valve (PCV)

The PCV is mounted in the end of the fuel rail (transmission end) and connected to the ECM via the engine harness. The
PCV is a solenoid-operated valve controlled by a 12V PWM signal. The ECM operates the PCV to adjust the fuel pressure
within the fuel rail. Relieved fuel is directed through the fuel rail leak-off pipe to the fuel filter return circuit. The leak-off
fuel also provides cooling and lubrication for the PCV.
For additional information, refer to: Electronic Engine Controls - 2.2L Diesel (303-14 Electronic Engine Controls - 2.2L
Diesel, Description and Operation).

The PCV is normally open when the solenoid is not energized by the ECM. The resistance value of the PCV solenoid coil is
3.6 ohms at 20°C (68°F).

The PCV is also used by the ECM to provide direct control of the fuel system, in the following situations:

During sudden transient phases in engine speed (suddenly lifting off the accelerator pedal, for example) where VCV
action is not sufficient to affect the supply of fuel to the fuel rail.
To control fuel pressure in the event that the VCV fails.
During the fuel heating period, when supply fuel temperature is less than 40°C (104°F). The VCV is fully opened by
the ECM and the HP pump compresses a maximum quantity of fuel to raise the fuel temperature. The PCV is then
modulated by the ECM to provide leak-off fuel from the fuel rail to the fuel filter return circuit. The fuel is then
recirculated through the fuel filter and back to the HP pump.
When the fuel supply temperature is greater than 70°C (158°F). The PCV is modulated by the ECM to release fuel
rail pressure, subsequently decreasing the fuel temperature to protect the fuel system components. Leak-off fuel
from the fuel rail is directed to the fuel filter return circuit and back to the fuel tank.
During engine shutdown to progressively collapse fuel rail pressure.

FUEL INJECTORS

Item

Part Number

Description

1

-

HP fuel supply connection from fuel rail

2

-

LP fuel leak-off connection to filter

3

-

Electrical connection to ECM

4

-

Injector 10-digit code

The 4 fuel injectors are of the piezo-electric actuated type, each manufactured with 7 spray holes in the injector nozzle.
The injectors are located centrally within the cylinder head combustion chambers to spray atomized fuel directly onto the
toroidal dome of the pistons.

Technical Details

Operating Parameter

Value

Supply voltage 110V to 150V

230 bar (3,336 psi) to 1,600 bar (23,206 psi)

Resistance

180 Kohms at 20°C (68°F)

Minimum charging time

100 µS

Minimum discharge time

100 µS

Spray nozzle diameter

143 µm

Maximum capable delivery

11 cm

3

/second

During manufacture each injector is tested to measure the actual injected quantity of fuel, compared to a reference
quantity for simulated conditions. The tests are used to categorize the injectors, the difference in the injection analysis
results is translated to a 10-digit alpha-numerical code that is stamped on the injector casing.

The 10-digit codes are stored in the ECM memory along with the corresponding cylinder numbers for each injector, and an
engine performance software map. The ECM recognizes each injector 10-digit code and adapts the operation of each
injector to provide similar injection pressures and quantity of delivered fuel for the current operating condition, in
accordance with the programmed software map.

The injector body contains a stack of piezo-electric crystals mounted above a control piston. The piezo crystals are
actuated by a supply voltage from the ECM. The control piston is separated with a hydraulic chamber that acts to operate
the needle valve via a domed piston and control drillings. The hydraulic chamber compensates for temperature changes
within the injector assembly, and also allows the injector to operate with a constant reaction time, even after numerous
operations.

The hydraulic chamber eliminates the requirement for contacting moving parts within this type of injector. In other types of
injector these contact parts will wear, increasing the reaction time of the injector and subsequently affecting the engines
performance and emissions.

On the vehicle, the hydraulic chamber is maintained by a 10 bar (145 psi) check valve located in the injector leak-off pipe
junction.

Due to the Bosch Generation 3 technology and the injector hydraulic chamber, the injectors will operate with a near
instantaneous response time to ECM commands. This provides a finer atomization of the injected fuel, and allows the ECM
to precisely control the actuation period of the injector. During certain engine operating conditions, each injector is able to
deliver a sequence of up to 5 injections during a single injection cycle. The sequence for an injection cycle of 5 individual
deliveries is as follows:

2 pilot injections up to 3,200 Revolutions Per Minute (RPM)

1 control injection up to 4,500 RPM
1 main injection above 4,500 RPM
2 post-injections during DPF regeneration phase (no load values).

The pilot injection phase is delivered ahead of the main charge of fuel to produce a steady flame front, and create a
progressive pressure rise in the cylinder. The pilot injection phase reduces the lag between the injection of fuel and
combustion occurring, allowing the remaining charge of fuel to be injected while combustion is taking place. This injection
principle creates an increase in power, and also reduces combustion Noise, Vibration and Harshness (NVH) and exhaust
emissions.

On vehicles installed with an exhaust system DPF, the high-pressure fueling system provides a post-injection phase of fuel
into the combustion chambers. During the regeneration stage of the DPF, the ECM allows fuel to be injected after the
combustion stroke and into the commencement of the exhaust stroke. The post-injection phase causes fuel to burn in the
exhaust system, creating high exhaust gas temperatures required to regenerate the DPF.

For additional information, refer to: Electronic Engine Controls - 2.2L Diesel (303-14 Electronic Engine Controls - 2.2L
Diesel, Description and Operation) / 

Exhaust System

 (309-00B Exhaust System - TD4 2.2L Diesel, Description and

Operation).

Injector Service Information

CAUTION: This type of injector contains a hydraulic chamber. It is important that the injector is handled correctly to

prevent the hydraulic chamber from emptying. The injector is to be capped and maintained in an upright position, and
must not be laid on the side or shaken.

Do not attempt to remove carbon deposits from the diesel injector nozzle.

The injector is supplied as a complete assembly. The original injector must not be separated.

• NOTE: The TD4 engine cylinders are numbered from the rear of the engine (transmission end). Therefore, No. 1 cylinder
and No. 1 injector are located at the rear of the engine.

A new copper washer must be installed and the old washer discarded, whenever an injector is removed from the cylinder
head. The injector centering ring may be re-used.

If an injector is removed, the injector must be installed to the original cylinder, and does not require re-programming into
the ECM.

If an injector is renewed, the new injector 10-digit code and corresponding cylinder number must be programmed into the
ECM, using the Land Rover approved diagnostic system.

If the ECM is renewed, all 4 injector 10-digit codes and corresponding cylinder numbers must be programmed into the new
ECM, using the Land Rover approved diagnostic system.

HIGH-PRESSURE FUEL AND LEAK-OFF PIPES

High-Pressure Fuel Pipe

The HP fuel pipes are connected between the HP pump and fuel rail, and between the fuel rail and the 4 injectors. The
pipes are short in length, in order to maintain the maximum fuel system working pressure.

The pipes are single use only, and must be renewed whenever a pipe connection is released.

Leak-Off Pipes

The fuel system leak-off pipes are installed with quick release type couplings, and connect the fuel rail, injectors and HP
pump to the fuel filter.

Item

Part Number

Description

1

-

Injector leak-off port connection

2

-

Connector locking clip

3

-

Connector release clip

4

-

Non-return valve

The injector leak-off pipe forms a single component, and is provided as a complete assembly. The injector connector
comprises 2 moving parts. This 2-piece type of connection must be correctly removed from the injector otherwise the
connector will be damaged.

To remove the injector leak-off connector, the center locking clip must first be pulled upward and then removed using the 2
lugs on the connector release clip. To install the leak-off connector, the connector must be pushed on to the injector
leak-off port using the 2 lugs on the connector release clip, and then locked by pushing down on the center locking clip. A
pronounced 'click' will be heard when removing or installing the center locking clip.

A 10 bar (145 psi) non-return valve is installed in the fuel injector leak-off pipe junction, and retains pressure within the
injector. The 10 bar (145 psi) pressure is necessary to maintain fuel in the hydraulic chamber, and for correct operation of
the injector.

 

 

 

 

 

 

 

Content   ..  248  249  250  251   ..