Spis treści: Cechy urządzenia ↓ Ostrzeżenia ↓
Cechy urządzenia
Mikroprocesorowy układ zarządzania silnikiem (MEMS) jest przeznaczony do sterowania zapłonem (moment i energia powstawania iskry) oraz zawór elektromagnetyczny gaźnikowego układu ekonomizera wymuszonego biegu jałowego (FIE). System nie wymaga żadnych regulacji ani konserwacji w trakcie eksploatacji.
Układ składa się ze sterownika 10 (rysunek 190) z wbudowanym półprzewodnikowym czujnikiem ciśnienia, dwukanałowego przełącznika 4, cewek zapłonowych 2 i 3, świec zapłonowych 1 i wyłącznika zapłonu 6, czujnika rozruchu 13, czujnika impulsów kątowych 12, czujnika temperatury płynu chłodzącego 11, wyłącznika krańcowego 8 położenia przepustnicy gaźnika i zaworu elektromagnetycznego 9 do sterowania prędkością biegu jałowego gaźnika.
Rysunek 190. Schematyczny rysunek układu sterowania silnikiem mikroprocesorowym: 1 - świece zapłonowe; 2 - cewka zapłonowa 2 i 3 cylindra; 3 - cewka zapłonowa 1 i 4 cylindra; 4 - przełącznik; 5 - blok diagnostyczny; 6 - wyłącznik zapłonu; 7 - blok montażowy; 8 - wyłącznik krańcowy gaźnika; 9 - zawór elektromagnetyczny regulacji obrotów biegu jałowego gaźnika; 10 - kontroler; 11 - czujnik temperatury; 12 - czujnik impulsu kątowego; 13 - czujnik startowy
Sterowanie zapłonem odbywa się według optymalnych charakterystyk zależnych od:
- prędkość wału korbowego silnika;
- ciśnienie w kolektorze dolotowym;
- temperatura płynu chłodzącego;
- położenie przepustnicy gaźnika.
Sterowanie zaworem elektromagnetycznym układu regulacji obrotów biegu jałowego gaźnika odbywa się zależnie od:
- prędkość wału korbowego silnika;
- położenie przepustnicy gaźnika.
Kontroler
Typ "Elektrjnika MS-2713-01" jest specjalizowanym mikrokomputerem. Wykonuje następujące funkcje:
- na podstawie sygnałów z czujników mierzy prędkość obrotową wału korbowego silnika, ciśnienie w kolektorze dolotowym, temperaturę płynu chłodzącego i ustala położenie przepustnicy (zamknięty czy otwarty) gaźnik;
- na podstawie informacji otrzymanych z czujników wybiera z pamięci urządzenia optymalne kąty zapłonu i odpowiadający im stan (zamknięty czy otwarty) zawór elektromagnetyczny regulacji obrotów biegu jałowego gaźnika;
- wykonuje interpolację (obliczanie wartości pośrednich) kąty wyprzedzenia zapłonu i generuje sygnały sterujące "Wybór kanału" (CSC) i "Sygnał wyprzedzenia zapłonu" (IT) do obsługi przełącznika dwukanałowego, a także podaje sygnał sterujący do zaworu elektromagnetycznego regulacji prędkości biegu jałowego gaźnika;
- w celach diagnostycznych generuje sygnały z czujnika punktu odniesienia (RPS), czujnika impulsu kątowego (APS) i powiela sygnał kąta wyprzedzenia zapłonu (ITS).
Rysunek 191. Oscylogramy impulsów napięcia i prądu działających na wyjścia sterownika (a), przełącznika (b) i w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej (c): I - sygnał "Moment zapłonu"; II - Sygnał "Wybór kanału"; III - sygnał "Rozpoczęcie liczenia"; IV - sygnał "Impulsy kątowe"; V - impulsy prądu na wyjściu kanału 1; VI - impulsy prądu na wyjściu kanału 2; VII - impulsy napięcia na wyjściu kanału 1; VIII - impulsy napięcia na wyjściu kanału 2; IX - impulsy napięcia; X - impulsy prądu; A - GMP tłoków 1 i 4 cylindra; B - moment zapłonu w cylindrach 1 i 4; B - moment zapłonu w cylindrach 2 i 3; θ - kąt wyprzedzenia zapłonu
Sygnał "Rozrząd zapłonu" lub SZ (Ja, rysunek 191,) ma kątowy czas trwania impulsu wynoszący (120±2)° wzdłuż wału korbowego. Moment powstania iskry jest określany przez odcięcie impulsu (przejście z wysokiego na niski poziom).
Sygnał "Channel Select" lub VK (II) ma kątowy czas trwania impulsu wynoszący 180° wzdłuż wału korbowego. Moment powstania iskry odpowiada w cylindrach 1 i 4 przejściu z niskiego poziomu sygnału na wysoki, a w cylindrach 2 i 3 - z wysokiego poziomu na niski.
Sygnał "Rozpoczęcia zliczania" lub HO (III) jest generowany raz na każdy obrót wału korbowego. Przejście z poziomu niskiego do wysokiego odpowiada położeniu tłoków 1. i 4. cylindra w GMP
Sygnał "Kątowe impulsy" lub KREMEM (IV) jest generowany 128 razy (według liczby zębów na wieńcu koła zamachowego) na 1 obrót wału korbowego. Okres sygnału UI wynosi 2,8° wzdłuż wału korbowego.
Wszystkie wyjścia sterownika wykonane są w postaci struktury tranzystorowej "otwarty kolektor" o obciążalności nie większej niż 10 mA.
Przeznaczenie wtyczek w złączu sterownika podano w tabeli. 34.
Tabela 34
| wtyczka nr | Cel wtyczki |
| 1 | Wyjście sygnału sterującego zaworu regulacji prędkości biegu jałowego |
| 2 | Napięcie zasilania +12 V |
| 3 | Wyjście do przełącznika sygnału SZ |
| 4 | Wyjście do przełącznika sygnału VK |
| 5 | Brak wyjścia do diagnostyki |
| 6 | Wejście z wyłącznika krańcowego gaźnika |
| 7 | Wyjście interfejsu użytkownika do diagnostyki |
| 8 | Wejście NO1 dla sygnału z czujnika NO |
| 9 | Wejście UI1 dla sygnału z czujnika UI |
| 10 | Ogólne (ciało) |
| 13 | Wyjście do diagnostyki (na obrotomierzu) SZ |
| 15 | Wejście sygnału z czujnika temperatury (wspólne) |
| 16 | Wejście sygnału z czujnika temperatury |
| 18 | Wejście UI2 dla sygnału z czujnika UI |
| 19 | Wejście HO2 dla sygnału z czujnika HO |
(Artykuł został zaczerpnięty z zasobu online: VAZBOOK.ru)
Przełącznik
Dwukanałowy, typ 42.3734. Na podstawie impulsów sterujących (SZ i VK) sterownika następuje: naprzemienne załączanie kanałów i w konsekwencji cewek zapłonowych;
powstawanie impulsów prądu w czasie tn (rysunek 191, t) nagromadzenie w uzwojeniach pierwotnych cewek zapłonowych.
Amplituda impulsów prądu I ₁ (zobacz oscylogram V) wynosi 8-10 A, a czas akumulacji tK w zakresie prędkości obrotowych wału korbowego od 750 do 4500 obr/min i napięciu zasilania 14 V powinien wynosić 8-4 ms. Amplituda impulsów napięcia U ₁ (zobacz oscylogram VII) na tranzystorach wyjściowych przełącznika w chwili przerwania prądu pierwotnego (I ₁) wynosi 350-400 V.
Przeznaczenie wtyczek wyjściowych w złączu wtykowym przełączników podano w tabeli. 35.
Tabela 35
| wtyczka nr | Cel wtyczki |
| 1 | Wyjście do cewki zapłonowej 2. i 3. cylindra |
| 2 | Ogólne (ciało) |
| 3 | Wyjście tachometru |
| 4 | Napięcie zasilania +12 V |
| 5 | Wejście sygnału VK z kontrolera |
| 6 | Wejście sygnału SZ ze sterownika |
| 7 | Wyjście do cewki zapłonowej 1. i 4. cylindra |
Cewka zapłonowa
Wysokoenergetyczny, typ 29.3705, z dwoma zaciskami wysokiego napięcia, z otwartym obwodem magnetycznym, formowany w plastiku.
Do bezkontaktowego rozdziału wysokiego napięcia zastosowano dwie cewki zapłonowe. Jeden z nich generuje impulsy wysokiego napięcia do świec zapłonowych 1. i 4. cylindra, a drugi do świec zapłonowych 2. i 3. cylindra, przy czym wyładowanie iskry następuje jednocześnie na obu świecach zapłonowych. Dlatego w trakcie cyklu roboczego (2 obroty wału korbowego) w każdym cylindrze występują 2 wyładowania iskrowe. Pierwszy (praca) występuje pod koniec suwu sprężania, a drugi (bieg jałowy) po zakończeniu uwalniania spalin.
Oscylogramy impulsów napięcia i prądu rozładowania w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej pokazano na rysunek 191, roz.
Czujniki synchronizacji
Indukcyjny, typ 14.3847. Mają one na celu synchronizację pracy regulatora z górnym martwym punktem tłoków 1. i 4. cylindra (czujnik HO) i kątem położenia wału korbowego silnika (czujnik UI) co 1,4° wzdłuż wału korbowego, tj. 2, 8°:2 wzdłuż wału korbowego.
Czujnik HO montowany jest na obudowie sprzęgła w taki sposób, że generuje impuls napięcia w chwili, gdy kołek znacznikowy, wciśnięty w koło zamachowe, przechodzi przez jego pole magnetyczne. Moment ten odpowiada położeniu GMP tłoków 1. i 4. cylindra.
Czujnik UI generuje impulsy kątowe, gdy zęby wieńca koła zamachowego (liczba zębów — 128) przechodzą przez jego pole magnetyczne. Szczeliny montażowe czujników (patrz 195) powinna mieścić się w granicach 0,3–1,2 mm.
Oscylogramy impulsów generowanych przez czujniki NO i UI pokazano na rysunek 192. Amplituda impulsów napięcia wynosi od 0,2 do 100 V w zakresie częstotliwości obrotów wału korbowego od 25 do 6000 obr/min. Okres impulsu czujnika HO wynosi 360° wzdłuż wału korbowego, a okres impulsu czujnika UI wynosi 2,8° wzdłuż wału korbowego.
Rysunek 192. Oscylogramy impulsów czujnika odniesienia (I) i impulsów kątowych (II)
Czujnik temperatury płynu chłodzącego silnika
Typ 19.3838, półprzewodnik liniowy. Spadek napięcia na zaciskach czujnika przy zasilaniu prądem stałym o natężeniu 1,5 mA jest liczbowo równy (w miliwoltach) temperatura płynu chłodzącego w°K, pomnożona przez dziesięć.
Przykład. Załóżmy, że temperatura płynu chłodzącego wynosi 0°C (273°K), wówczas:
UD.T = 10-273 = 2730 mV/2,73 V
Przełącznik i świece zapłonowe, końcówki przeciwzakłóceniowe i przewody wysokiego napięcia są takie same jak w samochodzie VAZ-2108.
Ostrzeżenia
W pojeździe zastosowano wysokoenergetyczny układ zapłonowy z szerokim wykorzystaniem elektroniki. Aby zatem uniknąć obrażeń ciała i uszkodzeń podzespołów elektronicznych, należy przestrzegać następujących zasad:
- podczas pracy silnika nie należy dotykać żadnych elementów układu zapłonowego (komutator, cewki zapłonowe i przewody wysokiego napięcia);
- nie należy sprawdzać działania układu zapłonowego poprzez "iskrzenie" między końcówkami przewodów świec zapłonowych a obudową. Stanowi to zagrożenie dla inspektora i może skutkować uszkodzeniem podzespołów elektronicznych;
- nie należy umieszczać przewodów układu zapłonowego niskiego napięcia w tej samej wiązce co przewody wysokiego napięcia;
- zapewnić niezawodność połączenia z obudową przełącznika i sterownika za pomocą śrub montażowych. Ma to wpływ na ich prawidłowe działanie;
- nie należy odłączać wtyczki od przełącznika przy włączonym zapłonie, gdyż może to spowodować wzrost napięcia na poszczególnych elementach obwodu i jego uszkodzenie.