Устройство на системата за управление на двигателя (ВАЗ-2112)

Система за управление на двигателя включва и изключва горивната помпа, контролира количеството въздух, постъпващ в цилиндрите на двигателя, впръсква необходимото количество гориво във всмукателния колектор, контролира образуването на грес върху запалителните свещи, регулира момента на запалване, регулира скоростта на празен ход на коляновия вал и управлява електрическия вентилатор на охладителната система на двигателя. Система за управление на двигателя - електронна, с разпределено поетапно впръскване на гориво (т.е. горивото се впръсква във всмукателния колектор на всеки цилиндър в съответствие с работния цикъл на двигателя) [При някои двигатели 2111 впръскването е без фаза.] Системата се състои от следните елементи:

• електронен блок за управление;
• сензори:
• 1) сензор за положение на коляновия вал;
• 2) сензор за положение на разпределителния вал [При превозни средства с фазово впръскване.];
• 3) сензор за положение на дросела;
• 4) сензор за детонация;
• 5) сензор за температура на охлаждащата течност;
• 6) сензор за масов въздушен поток;
• 7) сензор за скорост на автомобила;
• 8) сензор за концентрация на кислород (или два сензора за EURO III);
• 9) Сензор за неравен път (за EURO III);
• изпълнителни устройства:
• 1) главно реле;
• 2) реле на горивната помпа;
• 3) инжектори;
• 4) бобина за запалване или модул за запалване [Модулът за запалване е монтиран на автомобили с двигатели 2111 от първите години на производство на автомобили с двигатели 21124, монтирани са четири отделни бобини.];
• 5) регулатор на празен ход;
• 6) реле на електрическия вентилатор на охладителната система;
• 7) Индикаторна лампа за неизправност на системата за управление на двигателя;
• 8) продухващ клапан на адсорбера;
• свързващи проводници;
• диагностичен съединителен блок.

Системата за управление на двигателя също интегрира:

• автомобилна система против кражба;
• скоростомер;
• оборотомер.

Основният управляващ елемент на системата е електронният блок за управление (ECU) или, както често се нарича, контролер с вграден микропроцесор. По същество ECU е специализиран мини-компютър, в който е инсталирана само една програма - управление на двигателя, а сензорите и изпълнителните механизми формират периферното оборудване на този компютър. Блокът приема и анализира сигнали от сензори. Въз основа на получените данни блокът изчислява команди за управление и ги подава към изпълнителните механизми. Устройството има три вида памет [Дизайнът на ECU може да бъде променен от производителя.]: памет само за четене (ROM), памет с произволен достъп (RAM) и програмируема памет (EPROM).







ROM - енергонезависима памет (информацията в паметта се запазва, когато захранването бъде изключено) и е микросхема ("чип") [Дизайнът на ECU може да бъде променен от производителя.]. Микросхемата се монтира на платката на устройството чрез разглобяема връзка - специална букса и не се запоява като други елементи. Това беше направено с цел унифициране на ECU за различните модели автомобили. ROM съхранява изчислителната програма и данните, необходими за изчислението (параметри на двигателя, предавателни числа и други характеристики). Тази информация е индивидуална за всяка модификация на автомобила.



ECU, блокът за управление на имобилайзера, предпазителите и релетата на системата за управление на двигателя са разположени под конзолата на арматурното табло.

Забележка. Облицовката на конзолата на дясното табло е премахната.

Внимание! Неквалифицирано препрограмиране на ROM или смяна на чип от друг модел автомобил (така наречения чип тунинг) може да доведе до неизправности на двигателя, повреда на компонентите на системата за управление на двигателя и повреда на двигателя.

По време на работа ECU следи изправността на всички елементи и вериги на системата за управление на двигателя. След като открие неизправност, ECU превключва системата за управление на двигателя в резервен режим на работа и включва индикаторната лампа за неизправност на двигателя на арматурното табло. Двигателят може да продължи да работи (освен в случай на повреда на сензора за положение на коляновия вал, вижте по-долу), което ви позволява да стигнете до мястото за ремонт със собствена сила. ECU записва кодовете на откритите неизправности в RAM. Там се съхранява и оперативната информация, която микропроцесорът на ECU използва за изчисления. Когато акумулаторът бъде изключен от електрическата система на автомобила, цялата информация, съхранена в RAM, ще бъде изтрита.

EPROM съхранява кодовете на системата против кражба на автомобила (имобилайзер). Този тип памет е енергонезависима. След активиране на имобилайзера ECU блокира работата на системата за управление на двигателя при опит за стартиране на двигателя без специални електронни ключове.

Сензорът за положение на коляновия вал (CPS) е проектиран да генерира сигнали, чрез които ECU синхронизира работата си с работните цикли на двигателя. Ето защо този сензор често се нарича сензор за синхронизация. Сензорът работи на принципа на индукция - когато зъбите на шайбата на коляновия вал преминават през сърцевината на сензора, във веригата на сензора се генерират импулси на променливо напрежение. Честотата на импулсите съответства на честотата на въртене на коляновия вал. Зъбците са разположени по обиколката на макарата (на всеки 6°). Две от тях са разделени една от друга на ъглово разстояние 18°. Това се прави, за да се формират референтни сигнали в сензорната верига - един вид референтни точки, спрямо които ECU определя позицията на коляновия вал - горните мъртви точки в първи/четвърти и втори/трети цилиндър. Работата на двигателя с дефектен сензор за положение на коляновия вал е невъзможна. Сензорът за положение на коляновия вал не може да бъде ремонтиран - в случай на неизправност се заменя като комплект.



Сензорът за положение на разпределителния вал (CPS) е проектиран да генерира сигнал, чрез който ECU определя горната мъртва точка (TDC) на буталото на първия цилиндър по време на такта на компресия. Понякога този сензор се нарича фазов сензор. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Когато издатината на пръстена, фиксиран върху шайбата на всмукателния разпределителен вал, премине през процепа в края на сензора, сензорът изпраща електрически сигнал към ECU. Ако DPRV се повреди, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.

Сензорът за положение на разпределителния вал е електронно устройство, което не може да се ремонтира. Ако сензорът е повреден, трябва да се смени.



Сензорът за положение на разпределителния вал е монтиран в щепсела на главата на цилиндъра на двигатели с 8 клапана (2111 и 21114)



Сензорът за положение на разпределителния вал е монтиран на главата на цилиндъра близо до задния капак на зъбния ремък на 16-клапанови двигатели (2112 и 21124)

Сензорът за детонация (DS) е пиезоелектричен, реагира на вибрациите на двигателя и е монтиран на предната стена на цилиндровия блок. Въз основа на сигналите от сензора ECU определя момента на детонация по време на работа на двигателя и съответно регулира момента на запалване. Ако DD се повреди, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим на работа.



Сензор за масов въздушен поток (MAF) тип филм, монтиран между въздушния филтър и дроселната клапа. Въз основа на сигнала от сензора ECU изчислява количеството въздух, което влиза в цилиндрите на двигателя. Ако MAF сензорът се повреди, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Сензор за положение на дросела (TPDZ) е монтиран на тялото на дросела и е свързан към вала на дросела. TPS е променлив резистор, чието съпротивление зависи от ъгъла на положение на дросела. Въз основа на TPS сигнала електронният блок за управление определя степента на отваряне на дроселната клапа. Ако TPS се повреди, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Клапан за регулиране на оборотите на празен ход (IAC) е спирателен вентил, задвижван от стъпков двигател. Вентилът за регулиране на оборотите на празен ход е монтиран на тялото на дросела. ECU, чрез изпращане на контролиран сигнал към IAC, регулира оборотите на коляновия вал на двигателя на празен ход, при стартиране и загряване на двигателя.



Сензор за концентрация на кислород осигурява изходен сигнал, който ECU използва за определяне на концентрацията на кислород в отработените газове. Въз основа на получените данни ECU регулира количеството гориво, впръскано в цилиндрите на двигателя, като по този начин поддържа оптималното съотношение на сместа въздух-гориво (това е необходимо за ефективната работа на каталитичния конвертор). Чувствителният елемент на сензора за концентрация на кислород се намира в потока на отработените газове (преди катализатора). Сензорът може да функционира само когато неговият чувствителен елемент е нагрят до температура най-малко 300°C. За да се намали времето за загряване, в сензора е вграден нагревателен елемент. При двигатели 2111 и 2112 сензорът е монтиран в долната част на всмукателната тръба, а при двигатели 21114 и 21124 - в горната част на изпускателния колектор. Разположението на сензора върху колектора позволява да се намали времето, необходимо за загряване на сензора до работна температура.



При превозни средства, които отговарят на изискванията на стандартите за токсичност EURO III, втори сензор за концентрация на кислород е вграден в изпускателната система след неутрализатора.

Внимание! Наличието на оловни и силициеви съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора за концентрация на кислород. Следователно използването на оловен бензин не е разрешено. Когато ремонтирате двигател, не използвайте уплътнител с високо съдържание на силикон (силициеви съединения), чиито пари могат да навлязат в цилиндрите през системата за вентилация на картера и след това в изпускателния тракт. Трябва да използвате уплътнител, който е специално обозначен като безопасен за използване с кислородния сензор.

Сензор за температура на охлаждащата течност (DTOZH) е полупроводниково устройство - термистор, чието електрическо съпротивление се променя с промени в температурата на околната среда. Сензорът за температура на охлаждащата течност е монтиран в корпуса на термостата. Въз основа на съпротивлението на сензора, ECU оценява температурата на двигателя. Получените данни се използват за изчисляване на повечето команди за управление на елементите на системата за управление на двигателя, както и за включване на електрическия вентилатор на системата за охлаждане на двигателя. Ако датчикът за температурата на охлаждащата течност се повреди, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Сензор за скорост колата е монтирана на скоростна кутия. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Въз основа на импулсите, генерирани от сензора, ECU изчислява скоростта на автомобила. Сигналът от сензора отива и към скоростомера.



На двигателя 21124 се използват четири бобини за запалване. Монтират се директно на свещите. Това елиминира намаляването на мощността на искрата поради течове на ток (това е възможно, когато изолацията на проводниците с високо напрежение е повредена).



Двигателят 21114 е оборудван с бобина за запалване, която се състои от две бобини за запалване с двоен извод, направени в един корпус. Образуването на искра възниква в два цилиндъра едновременно (1-4 и 2-3). Бобината на запалването е свързана със свещите чрез високоволтови проводници с неподвижни накрайници.



Ранните модели автомобили с двигатели 2111 и автомобили с двигатели 2112 бяха оборудвани с модул за запалване (вместо бобина за запалване). Модулът също се състои от двойни двуизводни намотки, монтирани в общ корпус. Освен това корпусът съдържа интегрална схема, която контролира работата на намотките.



На двигатели 2112 и 21124 използват се запалителни свещи AU17DVRM, където:

• А резбата е М14х1,25;
• Шестоъгълната част на тялото е под ключа с 16 мм;
• 17 топлинна оценка;
• D дължина на резбовата част 19 mm, с плоска опорна повърхност;
• В издатината на термичния конус на изолатора извън края на резбовата част на корпуса;
• R вграден резистор;
• M биметален централен електрод.

Двигателят може да бъде оборудван със свещи от подобен тип от различни производители (виж таблицата 16.2).



На двигатели 2111 и 21114 използват се свещи A17DVRM, където:

• А резбата е М14х1,25;
• 17 топлинна оценка;
• D дължина на резбовата част 19 мм (с равна повърхност за кацане);
• В издатината на термичния конус на изолатора извън края на резбовата част на корпуса;
• R вграден резистор;
• M биметален централен електрод.

Двигателят може да бъде оборудван със свещи от подобен тип от различни производители (виж. маса. 16.2).

Дюза - това е електромагнитен иглен вентил, на изходната тръба на който има пръскачка с четири калибрирани отвора. Инжекторът се отваря по сигнал от ECU и горивото под налягане се впръсква директно във входящия клапан. Количеството гориво, което влиза в цилиндъра, се регулира от времето за отваряне на инжектора. Двигателят е оборудван с един инжектор на цилиндър.



Продухващият клапан на адсорбера е монтиран на капака на корпуса на адсорбера (за повече подробности вижте. "Система за захранване").

Диагностичният съединителен блок е предназначен за свързване на външно диагностично устройство (например DST-2M) към системата за управление на двигателя. Блокът е монтиран на арматурното табло отдолу от страната на водача.