Otvori veliku sliku u novoj kartici »
Riža. 41. Distribuirani sustav ubrizgavanja goriva: 1. Cijev za dovod zraka; 2. Kućište zračnog filtra; 3. Poklopac filtera za zrak; 4. Okvir goriva; 5. Mlaznica; 6. Cijev za odvod goriva; 7. Cijev za dovod goriva; 8. Regulator pritiska; 9. Filtarski element; 10. Senzor masenog protoka zraka; 11. Električna pumpa za gorivo sa senzorom razine goriva; 12. Ulazno crijevo (spaja se na tijelo leptira za gas); 13. Cijev za odvod goriva; 14. Dovod goriva; 15. Crijevo za dovod karternih plinova s poklopca glave cilindra; 16. Spremnik goriva; 17. Kabelski svežanj za brizgaljke; 18. Senzor temperature rashladnog sredstva; 19. Prigušna cijev; 20. Filter goriva; 21. Sajla gasa; 22. Usisno crijevo kartera u praznom hodu; 23. Senzor položaja leptira za gas; 24. Regulator praznog hoda; 25. Cijev za dovod vakuuma do regulatora tlaka; 26. Prijemnik; 27. Utikač priključka za priključak manometra; 28. Senzor položaja radilice; 29. Ventil regulatora pritiska; 30. Dijafragma regulatora tlaka; 31. Potporni nosač; 32. Ulazna cijev; 33. Potporni nosač; 34. Crijevo za odvod tekućine iz prigušne cijevi; 35. Crijevo za dovod tekućine za grijanje cijevi za gas; 36. Crijevo za usis benzinskih para iz adsorbera (ugrađen u sustav ubrizgavanja s povratnom spregom); 37. Ulazni ventil; A. Usis zraka u prigušnu cijev; B. Ispuštanje goriva u spremnik goriva; C. Dovod goriva iz razvodnika goriva.
Otvori veliku sliku u novoj kartici »
Riža. 42. Dijagram ožičenja raspodijeljenog sustava ubrizgavanja goriva: 1. Senzor položaja radilice; 2. Dijagnostički blok. 3 Regulator praznog hoda; 4. Elektronička upravljačka jedinica (ECU); 5. Senzor za kucanje; 6. Blok za spajanje klima uređaja; 7. CO-potenciometar; 8. Modul paljenja; 9. Svjećice; 10. Mlaznice; 11. Električna pumpa za gorivo sa senzorom razine goriva; 12. Sigurnosni osigurač za zaštitu koke električnog goriva, njegovog releja i brizgaljki; 13. Relej za uključivanje električne pumpe goriva; 14. Osigurač koji štiti senzore brzine i masenog protoka zraka; 15. Relej paljenja; 16. ECU zaštitni osigurač i modul paljenja; 17. Senzor masenog protoka zraka. 18. Ploča s kontrolnom lampicom "CHECK ENGINE"; 19. Blok spajanja na kabelski svežanj ploče s instrumentima; 20. Elektromotor ventilatora sustava hlađenja motora; 21. Montažni blok; 22. Senzor brzine; 23. Senzor temperature rashladnog sredstva; 24. Senzor položaja leptira za gas; K9. Relej za uključivanje električnog ventilatora; A. Na terminal baterije; B. Na prekidač za paljenje (do zaključka "15/1"); C. Na tahometar; D. Na putno računalo.
Uređaj
Na vozila VAZ 21093 i VAZ-21099 mogu se ugraditi motori s distribuiranim sustavom ubrizgavanja goriva, tj. gorivo se ubrizgava pomoću četiri brizgaljke (jedna brizgaljka po cilindru) u usisnoj cijevi, na usisnim ventilima. Ovdje gorivo isparava, miješa se sa zrakom i u obliku zapaljive smjese ulazi u cilindre motora. Sustav ubrizgavanja goriva smanjuje toksičnost ispušnih plinova dok istovremeno poboljšava vozne performanse automobila. Postoje dva sustava raspodijeljenog ubrizgavanja: s povratnom spregom i bez nje.
Sustav povratnih informacija uglavnom se koristi na izvoznim vozilima. Ona ima katalizator i senzor za kisik ugrađen u usisni sustav, koji daje povratnu informaciju. Senzor prati koncentraciju kisika u ispušnim plinovima, a elektronička upravljačka jedinica pomoću svojih signala održava omjer zrak/gorivo koji osigurava najučinkovitiji rad pretvarača. Kao gorivo koristite samo bezolovni benzin. Korištenje olovnog benzina oštetit će katalizator, senzor za kisik i kvar sustava.
U sustavu ubrizgavanja bez povratne veze, pretvarač i senzor kisika nisu ugrađeni, a CO potenciometar se koristi za podešavanje koncentracije CO u ispušnim plinovima. Ovaj sustav također ne koristi sustav za povrat benzinskih para. Na sl. 41 i 42 prikazuju uređaj ovog posebnog sustava, budući da će se uglavnom koristiti na automobilima koji se prodaju u Rusiji. A tekst ispod opisuje čvorove oba sustava i daje značajke sustava s povratnim informacijama
Pretvarač je ugrađen u ispušni sustav ispred dodatnog prigušivača. Sadrži dva katalizatora oksidacije (akcelerator kemijske reakcije) i jedan oporavak. Oksidacijski katalizatori (platine i paladija) pridonose pretvorbi ugljikovodika u vodenu paru, a ugljikovog monoksida u ugljikov dioksid. Katalizator oporavka (radij) pospješuje pretvaranje dušikovih oksida u bezopasni dušik.
Zbog činjenice da katalizator zahtijeva kisik za neutralizaciju ugljikovodika i ugljičnog monoksida, a istovremeno mora uzimati kisik za neutralizaciju dušikovih oksida, potrebno je održavati vrlo strogu ravnotežu mješavine zraka i goriva (približno 14,7:1), ulazak u motor. Ovu funkciju obavlja elektronička upravljačka jedinica.
Elektronička upravljačka jedinica (ECU), koji se nalazi ispod ploče s instrumentima na lijevoj strani karoserije, kontrolni je centar sustava za ubrizgavanje goriva. Ovo je namjensko računalo. Kontinuirano obrađuje informacije iz raznih senzora i upravlja sustavima koji utječu na emisije ispušnih plinova i performanse vozila.
ECU također obavlja dijagnostičku funkciju za sustav ubrizgavanja goriva. Može prepoznati kvarove u sustavu, upozoravajući vozača na njih putem lampice upozorenja "CHECK ENGINE". Osim toga, pohranjuje dijagnostičke kodove koji označavaju područja kvara kako bi pomogli tehničarima u izvođenju popravaka.
Zračni filtar ugrađen je u prednjem dijelu motornog prostora na gumenim stezaljkama. Filtarski element 9 izrađen je od papira, s velikom površinom filtracijske površine. Prilikom zamjene elementa filtera, on mora biti instaliran tako da su nabori paralelni sa središnjom linijom vozila.
Prigušna cijev 19 pričvršćena je na prijemnik. Dozira količinu zraka koja ulazi u usisnu cijev. Usisom zraka u motor upravlja prigušni ventil spojen na pogon papučice gasa.
Sastav cijevi za gas uključuje senzor položaja leptira za gas 23 i regulator brzine u praznom hodu 24. U protočnom dijelu prigušne cijevi (ispred i iza gasa) postoje otvori za vakuumsku ekstrakciju koji su potrebni za rad sustava za povrat benzinskih para. Ako se potonji sustav ne koristi, tada se priključak za pročišćavanje adsorbera začepi gumenim čepom.
Regulator brzine u praznom hodu 24 kontrolira brzinu u praznom hodu koljenastog vratila kontroliranjem količine zraka koji se dovodi za zaobilaženje zatvorenog leptira za gas. Sastoji se od dvopolnog koračnog motora i na njega spojenog konusnog ventila. Ventil se izvlači ili uvlači prema signalima iz ECU-a.
Senzor položaja prigušne zaklopke 23 postavljen je na kućište prigušne zaklopke 1 i povezan je s osi prigušne zaklopke. Senzor je potenciometar, čiji se jedan kraj napaja naponom od 5 V, a drugi kraj je spojen na "težina". Iz trećeg izlaza potenciometra (od klizača) je izlazni signal za ECU.
Sustav za opskrbu gorivom uključuje električnu pumpu za gorivo 11, filtar goriva 20, vodove za gorivo i injektorsku šinu 4, zajedno s mlaznicama 5 i regulatorom tlaka goriva 8.
Električna pumpa za gorivo 11 je dvostupanjska rotacijska, ugrađena u spremnik goriva. Gorivo iz pumpe kroz fini filtar goriva 20 dovodi se u razvodnik goriva pod tlakom većim od 284 kPa. Električna pumpa za gorivo uključuje se pomoću pomoćnog releja 13 (vidi sl. 42). Filtar goriva s papirnatim elementom filtera ugrađen je ispod poda karoserije iza spremnika goriva.
Rampa 4 brizgaljke je šuplja šipka s mlaznicama i regulatorom tlaka goriva ugrađenim na nju. Okvir mlaznica pričvršćen je s dva vijka na ulaznu cijev 32. S desne strane na šini brizgaljke nalazi se priključak za kontrolu tlaka goriva, zatvoren čepom 27.
Mlaznica 5 je solenoidni ventil. Kada do njega stigne impuls napona iz ECU-a, ventil se otvara, a gorivo se kroz raspršivač fino raspršenim mlazom pod pritiskom ubrizgava u usisnu cijev do usisnog ventila.
Nakon što se električni impuls zaustavi, ventil mlaznice s oprugom zatvara dovod goriva. Mlaznice su pričvršćene na rampu opružnim stezaljkama. Gornji i donji krajevi mlaznica zabrtvljeni su gumenim brtvenim prstenima.
Regulator tlaka goriva 8 sastoji se od ventila 29 s dijafragmom 30. Oprugom je pričvršćen na sjedište u kućištu regulatora. Svrha regulatora je održavanje konstantne razlike tlaka između tlaka zraka u usisnoj cijevi i tlaka goriva u razvodniku. Dok motor radi, regulator održava tlak u razvodniku mlaznice unutar 284-325 kPa.
Na dijafragmu regulatora djeluje tlak goriva s jedne strane i tlak goriva s druge strane (pod pritiskom) u usisnoj cijevi. Kada se tlak u usisnoj cijevi smanji (prigušni ventil se zatvara) Regulacijski ventil se otvara pri nižem tlaku goriva, dopuštajući da višak goriva teče kroz povratni vod natrag u spremnik. Tlak goriva u razvodniku pada. Kad se tlak u usisnoj cijevi poveća (prilikom otvaranja gasa) regulacijski ventil se otvara već pri većem tlaku goriva u tračnici raste.
Senzor temperature rashladnog sredstva 18 je termistor (otpornik čiji se otpor mijenja s temperaturom). Senzor je umotan u izlaz rashladne tekućine na glavi cilindra. Na niskim temperaturama senzor ima visoku otpornost (100 kOhm na -40°S), a na visokoj temperaturi - niska (177 Ohma na 100°C).
Senzor koncentracije kisika koristi se u sustavu ubrizgavanja s povratnom spregom i ugrađen je na silaznu cijev prigušivača. Kisik sadržan u ispušnim plinovima reagira sa senzorom za kisik, stvarajući potencijalnu razliku na izlazu senzora. Varira od približno 0,1 V (visok sadržaj kisika – siromašna smjesa) do 0,9V (malo kisika - bogata smjesa). U senzor je ugrađen grijaći element koji povećava njegovu učinkovitost.
Senzor masenog protoka zraka 10 nalazi se između zračnog filtra i crijeva usisne cijevi 12. To je tip s vrućom žicom. Senzor koristi tri senzorska elementa. Jedan od elemenata određuje temperaturu okolnog zraka, a druga dva se zagrijavaju na unaprijed zadanu temperaturu koja je viša od temperature okolnog zraka. Tijekom rada motora prolazni zrak hladi zagrijane elemente. Maseni protok zraka određuje se mjerenjem električne snage potrebne za održavanje određenog porasta temperature grijanih elemenata u odnosu na temperaturu okolnog zraka. Signal senzora frekvencije. Veliki protok zraka uzrokuje signal visoke frekvencije, a nizak protok zraka uzrokuje signal niske frekvencije.
Senzor brzine vozila 22 (riža. 42) montiran na mjenjaču između pogona brzinomjera i vrha savitljive osovine pogona brzinomjera. Princip rada senzora temelji se na Hallovom efektu. Senzor šalje pravokutne impulse napona u računalo s frekvencijom proporcionalnom brzini rotacije pogonskih kotača.
CO potenciometar 7 (riža. 42) instaliran u motornom prostoru na zidu kutije za usis zraka i promjenjivi je otpornik. Šalje signal ECU-u, koji se koristi za podešavanje mješavine zraka i goriva kako bi se postigla normalizirana razina koncentracije ugljičnog monoksida (TAKO) u ispušnim plinovima u praznom hodu. CO potenciometar je poput vijka za smjesu u karburatorima. Podešavanje sadržaja CO pomoću CO potenciometra provodi se samo na servisu pomoću analizatora plina.
Senzor položaja radilice 28 je induktivnog tipa, montiran na poklopcu pumpe za ulje nasuprot pogonskog diska na pogonskoj remenici generatora. Pogonski disk je zupčanik s 58 ekvidistanta (6°) depresije. Za stvaranje sinkronizacijskog impulsa nedostaju dva zupca. Kako se radilica okreće, zupci mijenjaju magnetsko polje senzora, inducirajući impulse izmjeničnog napona.
Sustav za paljenje
Sustav paljenja ne koristi tradicionalni razdjelnik i ovdje se koristi modul 8 indukcijskog svitka (riža. 42) sustav paljenja koji se sastoji od dva indukcijska svitka i upravljačke elektronike visoke energije. Sustav paljenja nema pokretnih dijelova i stoga ne zahtijeva održavanje. Također nema nikakvih prilagodbi (uključujući vrijeme paljenja), jer paljenjem upravlja ECU.
Sustav paljenja koristi metodu distribucije iskre koja se naziva metoda distribucije iskre "prazna iskra". Cilindri motora kombinirani su u parovima 1-4 i 2-3, a neoplazma se pojavljuje istovremeno u dva cilindra: u cilindru u kojem završava takt kompresije (radna iskra), te u cilindru u kojem se događa ispušni takt (prazna iskra). Zbog stalnog smjera struje u namotima zavojnica za paljenje, struja iskrenja u jednoj svijeći uvijek teče od središnje elektrode prema bočnoj, au drugoj - od bočne do središnje. Koriste se svijeće tipa A17DVRM ili AC.R43XLS s razmakom između elektroda od 1,0-1,13 mm.
Paljenjem u sustavu upravlja ECU. Senzor položaja radilice daje ECU referentni signal, na temelju kojeg ECU izračunava redoslijed paljenja zavojnica u modulu paljenja. Za točnu kontrolu paljenja, ECU koristi sljedeće informacije:
- brzina radilice;
- opterećenje motora (maseni protok zraka);
- temperatura rashladnog sredstva;
- položaj koljenastog vratila.
Sustav povrata benzinskih para koristi se u sustavu povratnog ubrizgavanja. Sustav koristi metodu hvatanja para s adsorberom ugljika instaliranim u motornom prostoru. Kada motor ne radi, benzinske pare iz spremnika goriva dovode se u adsorber, gdje ih apsorbira aktivni ugljen. Kad motor radi, adsorber se pročišćava zrakom, a pare se usisavaju u prigušnu cijev, a zatim u ulaznu cijev za izgaranje tijekom radnog procesa.
ECU upravlja pročišćavanjem spremnika, uključujući elektromagnetski ventil koji se nalazi na poklopcu spremnika. Kada se napon dovede do ventila, on se otvara, ispuštajući pare u usisnu cijev. Ventil se upravlja modulacijom širine impulsa. Ventil se uključuje i isključuje frekvencijom od 16 puta u sekundi (16 Hz). Što je veći protok zraka, to je dulje trajanje impulsa za aktiviranje ventila.
ECU uključuje ventil za pražnjenje spremnika kada su ispunjeni svi sljedeći uvjeti:
- temperatura rashladne tekućine iznad 75°C;
- sustav upravljanja gorivom radi u zatvorenom krugu (s povratnom informacijom);
- brzina vozila veća od 10 km/h. Nakon što se ventil uključi, mijenja se kriterij brzine. Ventil će se isključiti tek kada brzina padne na 7 km / h;
- otvaranje leptira za gas prelazi 4%. Ovaj faktor više nije bitan ako ne prelazi 99%. Kada je prigušnica potpuno otvorena, ECU isključuje ventil za pražnjenje spremnika.
Električni ventilator 20 rashladnog sustava uključuje i isključuje računalo ovisno o temperaturi motora, brzini motora, klimatizaciji (ako je na autu) i drugi faktori. Električni ventilator se uključuje pomoću pomoćnog releja K9. nalazi se u montažnom bloku 21. Kada motor radi, električni ventilator se uključuje ako temperatura rashladne tekućine prijeđe 104°C ili se daje zahtjev za uključivanje klima uređaja. Električni ventilator se uključuje nakon što temperatura rashladne tekućine padne ispod 101°C, nakon što se isključi klima uređaj ili zaustavi motor.
Rad sustava ubrizgavanja
Količina goriva koju isporučuju mlaznice regulirana je električnim impulsnim signalom iz elektroničke upravljačke jedinice (ECU). ECU prati podatke o stanju motora, izračunava potrebu za gorivom i određuje potrebno trajanje opskrbe gorivom mlaznicama (trajanje pulsa), da bi se povećala količina isporučenog goriva, trajanje impulsa se povećava, a da bi se smanjio dovod goriva, skraćuje se.
ECU ima sposobnost procijeniti rezultate svojih izračuna i naredbi, kao i zapamtiti iskustvo nedavnog rada i djelovati u skladu s njim. "samoučenje" ECU je kontinuirani proces koji se nastavlja tijekom životnog vijeka vozila.
Gorivo se opskrbljuje jednom od dvije različite metode: sinkrono, tj. na određenom položaju koljenastog vratila, ili asinkroni, t.j. samostalno ili bez sinkronizacije rotacijom koljenastog vratila. Sinkrono ubrizgavanje goriva je dominantno korištena metoda. Asinkrono ubrizgavanje goriva koristi se uglavnom u načinu pokretanja motora.
Mlaznice se uključuju u paru i naizmjenično: prvo mlaznice 1. i 4. cilindra, a nakon 180°zakreta koljenastog vratila - mlaznice 2. i 3. cilindra itd. Dakle, svaka mlaznica se aktivira jednom po okretaju koljenastog vratila, tj. dva puta po punom ciklusu motora.
Bez obzira na način ubrizgavanja, opskrba gorivom određena je stanjem motora, tj. njegov način rada. Ove načine rada osigurava ECU i opisani su u nastavku.
Početno ubrizgavanje goriva. Kada se radilica motora počne pomicati sa starterom, prvi impuls senzora položaja radilice uzrokuje impuls iz ECU-a da uključi sve mlaznice odjednom. Ovo služi za ubrzanje pokretanja motora.
Početno ubrizgavanje goriva događa se svaki put kada se motor pokrene. Trajanje impulsa ubrizgavanja ovisi o temperaturi. Na hladnom motoru, puls ubrizgavanja se povećava kako bi se povećala količina goriva, a na toplom motoru, trajanje pulsa se smanjuje. Nakon početnog ubrizgavanja, ECU se prebacuje na odgovarajući način upravljanja mlaznicama.
Način pokretanja motora. Kada je paljenje uključeno, ECU uključuje relej za električnu pumpu goriva i stvara pritisak u dovodnom vodu goriva do razvodnika goriva. ECU provjerava signal s osjetnika temperature rashladne tekućine i utvrđuje točan omjer zrak/gorivo za pokretanje.
Nakon što se radilica počne okretati, ECU će raditi u načinu pokretanja sve dok brzina ne prijeđe 500 okretaja u minuti ili dok se ne pojavi način čišćenja "poplavljen" motor.
Način pročišćavanja motora. Ako motor "napunjen gorivom" (oni. gorivo mokre svjećice), može se pokrenuti do kraja otvaranjem gasa dok okrećete koljenasto vratilo. U tom slučaju ECU ne daje impulse ubrizgavanja mlaznicama, a motor mora "biti očišćen". ECU održava ovaj način rada sve dok je brzina motora ispod 500 o/min, a senzor položaja leptira za gas pokazuje da je skoro potpuno otvoren (preko 75%).
Ako se zaklopka za gas drži gotovo širom otvorena pri pokušaju normalnog pokretanja "nije poplavljeno" motor, motor se možda neće pokrenuti, jer. pri široko otvorenom gasu, impulsi ubrizgavanja se ne primjenjuju na injektor.
Način rada upravljanja gorivom. Nakon pokretanja motora (kada je broj okretaja veći od 500 okretaja u minuti) ECU upravlja sustavom za opskrbu gorivom u načinu rada. U ovom načinu rada ECU izračunava trajanje impulsa za mlaznice na temelju signala senzora položaja radilice (informacije o brzini), senzor masenog protoka zraka, senzor temperature rashladnog sredstva i senzor položaja leptira za gas.
Izračunata širina impulsa ubrizgavanja može dati omjer zrak/gorivo drugačiji od 14,7:1. Primjer je kada je motor hladan, jer to zahtijeva bogatu smjesu kako bi se osigurala dobra vožnja.
Način rada za sustav ubrizgavanja s povratnom spregom. U ovom sustavu ECU prvo izračunava širinu impulsa do mlaznica na temelju signala iz istih senzora kao u sustavu ubrizgavanja s otvorenom petljom. Razlika je u tome što u sustavu povratne sprege ECU i dalje koristi signal sa senzora za kisik da ispraviti i fino podesiti izračunati puls za točno održavanje omjera zrak/gorivo na 14,6...14,7:1. To omogućuje katalizatoru da radi maksimalno učinkovito.
Način obogaćivanja pri ubrzanju. ECU prati nagle promjene položaja leptira za gas (senzorom, položaj leptira za gas) a iza signala senzora masenog protoka zraka i osigurava dovod dodatne količine goriva povećanjem trajanja impulsa ubrizgavanja. Način rada bogatog ubrzanja koristi se samo za prolaznu kontrolu goriva (prilikom pomicanja gasa).
Način obogaćivanja snage. ECU prati signal senzora položaja leptira za gas i brzinu motora kako bi odredio kada je vozaču potrebna maksimalna snaga motora. Za postizanje maksimalne snage potrebna je bogata mješavina goriva, a ECU mijenja omjer zrak/gorivo na približno 12:1. U sustavu ubrizgavanja s povratnom spregom u ovom načinu rada, signal senzora koncentracije kisika se zanemaruje, jer. to će ukazati na obogaćivanje smjese.
Slab način kočenja. Pri kočenju automobila sa zatvorenim gasom može se povećati emisija otrovnih komponenti u atmosferu. Kako bi se to spriječilo, elektronička upravljačka jedinica prati smanjenje kuta otvaranja leptira za gas i signal senzora masenog protoka zraka te pravodobno smanjuje količinu isporučenog goriva smanjenjem pulsa ubrizgavanja.
Način prekida dovoda goriva tijekom kočenja motorom. Prilikom kočenja s motorom u brzini i uključenom spojkom, ECU može potpuno isključiti impulse ubrizgavanja goriva na kratko vrijeme. Isključivanje i uključivanje dovoda goriva u ovom načinu rada događa se kada su ispunjeni određeni uvjeti za temperaturu rashladne tekućine, brzinu radilice, brzinu vozila i kut otvaranja leptira za gas.
Kompenzacija napona napajanja. Ako napon napajanja padne, sustav paljenja može proizvesti slabu iskru i mehaničko pomicanje "otkrića" injektorima može trebati dulje. ECU to kompenzira povećanjem vremena skladištenja energije u indukcijskim svicima i trajanjem impulsa ubrizgavanja.
Sukladno tome, s povećanjem napona baterije (ili napon u mreži vozila) ECU smanjuje vrijeme skladištenja energije u zavojnicama paljenja i trajanje ubrizgavanja.
Način rada bez goriva. Kada je paljenje isključeno, mlaznica ne dovodi gorivo, što isključuje samozapaljenje smjese kada se motor pregrije. Nadalje, impulsi ubrizgavanja goriva se ne daju ako ECU ne prima referentne impulse od senzora položaja radilice, tj. to znači da motor ne radi.
Prekid dovoda goriva također se događa kada se prekorači maksimalni dopušteni broj okretaja motora od 6510 o/min kako bi se motor zaštitio od uvijanja.