Defender (1999-2002). Manual - part 59

FUEL SYSTEM

7

DESCRIPTION AND OPERATION

INJECTORS

1. Solenoid housing
2. Electrical connector
3. Push rod socket
4. Push rod return spring
5. Housing
6. Fuel delivery port

7. Fuel return port
8. Nozzle cap nut
9. Copper washer

10. Nozzle
11. ’O’ ring
12. Cap screw

The five injectors are located in the cylinder head adjacent the camshaft, with the nozzle of each injector
protruding directly into the cylinder. Each injector is sealed into the cylinder head with a ’O’ ring and copper
washer and secured with a clamp and bolt.

Each injector is operated mechanically by an overhead camshaft and rocker, and electrically by a solenoid
controlled by the ECM. Each injector is supplied with pressurised fuel from the pump via the regulator housing and
internal drillings in the cylinder head.

The solenoid housing is secured to the injector body with two cap screws and is a sealed unit. It has a two pin
electrical connector on its top face.

The injector body is machined from a forging. The body has a machined central bore which locates the push rod.
A thread on the outer diameter provides the attachment for the nozzle cap nut. The body also provides attachment
for the solenoid housing.

19

FUEL SYSTEM

8

DESCRIPTION AND OPERATION

The injector push rod is operated from the rocker and cam assembly by a sprocket. The push rod is located in the
housing bore and retained in its extended position by a push rod return spring. The powerful spring ensures that
the push rod socket is always in contact with the rocking lever and the cam.

The lower part of the injector housing locates the spring loaded nozzle. The nozzle is retained in the housing by a
nozzle cap nut which is screwed onto the housing. The nozzle cap nut has four holes around its circumference
which connect to the fuel pump drilling in the cylinder head. The injector housing has ports located above the
nozzle cap nut which connect with the fuel delivery drilling in the cylinder head. An ’O’ ring seals the injector in the
machined location in the cylinder head and a copper washer seals the injector from the combustion chamber.

The injectors are supplied with pressurised fuel from the fuel pump via the pressure regulator housing and internal
drillings in the cylinder head. Each injector sprays fuel directly into the cylinder at approximately 1500 bar (22000
lbf.in) atomising the fuel and mixing it with intake air prior to combustion.

The camshaft and rocker arrangement depresses the push rod which pressurises the fuel within the injector.
When the injector is required to inject fuel into the cylinder, the ECM energises the solenoid which closes a valve
within the solenoid housing. The closure of the valve stops the fuel entering the return line to the pump, trapping it
in the injector. The compression of the fuel by the push rod causes rapid pressurisation of the fuel which lifts the
injector nozzle, forcing the fuel into the cylinder at high pressure. The ECM controls the injection timing by altering
the time at which the solenoid is energised and the injection period by controlling the period for which the solenoid
is energised.

FUEL SYSTEM

9

DESCRIPTION AND OPERATION

FUEL FILTER

1. Filter body
2. Nut
3. Bolt
4. Rubber washer
5. Water sensor

6. Filter element
7. Air bleed valve
8. Air bleed connection
9. Copper washer

10. Connector

The fuel filter is mounted on the chassis longitudinal below the rear RH wheel arch. The filter has four quick
release coupling connections; low pressure feed from the fuel pump, low pressure return to the fuel pump, return
line from the fuel pressure regulator and a bleed line to the fuel pump. The fuel filter removes particulate matter
from the fuel and also separates water which accumulates at the bottom of the filter.

An air bleed valve is located in the bleed line connection. The valve comprises a restrictor and a membrane. The
restrictor has a small hole in its centre. This allows air and fuel to pass through the membrane. Air can pass
through the membrane, but once the membrane is wet with fuel, it will not allow further fuel to pass through.

The fuel filter has a replaceable screw-on cannister type filter element which is sealed to the filter body with rubber
seals. The lower part of the cannister has a screw connection for a water sensor. The filter has a flow rate of 180
litres/hour (47.6 US Gallons/hour).

19

FUEL SYSTEM

10

DESCRIPTION AND OPERATION

WATER SENSOR

The water sensor has a three pin electrical connector. When the sensor detects water in the fuel filter it illuminates
a warning lamp in the instrument pack.

The water sensor attachment thread has a slot machined down one side. The filter can be purged of water by
partially unscrewing the sensor which aligns the slot in the threads with a corresponding hole in the sensor. When
aligned, water and fuel can flow down the slot and flows from a small cast tube on the side of the sensor.
Re-tightening the sensor mis-aligns the slot and stops the flow of fuel.

The sensor operates by measuring the resistance between its two electrodes, which are submerged in fuel, and
activated by the presence of water. When the ignition switch is moved to position ’II’, the warning lamp will
illuminate for approximately 2 seconds to check warning lamp functionality.

When the filter is full with fuel and no water is present, the resistance of the Diesel fuel will show a reading of 15
mA maximum on the feed wire to the instrument pack. When sufficient water surrounds both electrodes, the
resistance of the water will show a reading of 130 mA maximum. This will supply sufficient voltage to the
instrument pack to illuminate the warning lamp, and alert the driver to the presence of water in the fuel system.