Układ sterowania silnikiem — urządzenie i schemat (VAZ-2110)

W samochodach VAZ 2110 układ sterowania silnikiem włącza i wyłącza pompę paliwa, kontroluje ilość powietrza docierającego do cylindrów silnika, wtryskuje wymaganą ilość paliwa do kolektora dolotowego, kontroluje powstawanie iskry na świecach zapłonowych, reguluje kąt wyprzedzenia zapłonu, reguluje prędkość obrotową wału korbowego na biegu jałowym oraz steruje wentylatorem elektrycznym układu chłodzenia silnika.

Systemy zarządzania silnikiem 2112 (l,5i) i 21124 (l,6i) - elektroniczne, z rozproszonym wtryskiem paliwa fazowym (czyli paliwo jest wtryskiwane do kolektora dolotowego każdego cylindra zgodnie z cyklem pracy silnika). Układ zarządzania silnikiem składa się z następujących elementów:

• ECU (jednostka sterująca elektroniczna);
• czujniki:
• 1. DPKV (czujnik położenia wału korbowego);
• 2. DPRV (czujnik położenia wałka rozrządu);
• 3.TPS (czujnik położenia przepustnicy);
• 4.DD (czujnik spalania stukowego);
• 5. Czujnik temperatury płynu chłodzącego (czujnik temperatury płynu chłodzącego);
• 6. MAF (czujnik przepływu masowego powietrza);
• 7. Czujnik prędkości pojazdu;
• 8. Czujnik stężenia tlenu (lub dwa czujniki do EURO III);
• 9. Czujnik nierównej drogi (dla EURO III);
• siłowniki:
• 1. Przekaźnik główny;
• 2. Przekaźnik pompy paliwa;
• 3. Dysze;
• 4. Cewki zapłonowe w silniku 21124 (1.6i) lub moduł zapłonowy w silniku 2112 (1.5i);
• 5. IAC (kontrola prędkości biegu jałowego);
• 6. Przekaźnik wentylatora elektrycznego układu chłodzenia;
• 7. Kontrolka awarii silnika;
• 8. Zawór odpowietrzający parownika;
• przewody łączące;
• blok złączy diagnostycznych.

System zarządzania silnikiem integruje również:

• system antykradzieżowy samochodu;
• prędkościomierz;
• tachometr.

Głównym elementem sterującym układu zarządzania silnikiem jest jednostka sterująca elektroniczna (ECU), lub jak się go często nazywa - kontroler, z wbudowanym mikroprocesorem. W istocie ECU jest wyspecjalizowanym minikomputerem, w którym zainstalowany jest tylko jeden program - sterowanie silnikiem, a czujniki i siłowniki stanowią wyposażenie peryferyjne tego komputera. ECU odbiera i analizuje sygnały z czujników. Na podstawie otrzymanych danych ECU oblicza polecenia sterujące i wysyła je do elementów wykonawczych. Sterownik ECU ma trzy rodzaje pamięci*: pamięć tylko do odczytu (ROM), pamięć o dostępie swobodnym (RAM) i programowalną pamięć programowalną (PROM).

ROM - pamięć nieulotna (czyli informacja w pamięci jest zachowywana po wyłączeniu zasilania), i stanowi układ ("chip")*. Układ ustalane na kartę ECU poprzez dzielony połączenie — specjalną wtyczkę, a nie przylutować, jak inne elementy. Zrobiono to w celu ujednolicenia ECU do różnych modeli samochodów. W PZU jest przechowywany program obliczeń i niezbędne do obliczeń dane (parametry silnika, przełożenia skrzyni biegów i inne charakterystyki). Informacje te są indywidualne dla każdej modyfikacji pojazdu.

Ostrzeżenie. Nieuprawnione przeprogramowanie pamięci ROM lub wymiana układu z innego modelu samochodu (tzw. chiptuning) może prowadzić do nieprawidłowego działania silnika, awarii elementów układu sterowania silnikiem i uszkodzenia silnika.

Producent może modyfikować konstrukcję ECU.


Podczas pracy sterownik silnika monitoruje stan techniczny wszystkich elementów i obwodów układu sterowania silnikiem. Po wykryciu usterki, komputer sterujący silnikiem przełącza układ sterowania silnikiem w tryb pracy awaryjnej i włącza kontrolkę usterki silnika na desce rozdzielczej. Silnik nadal będzie mógł kontynuować pracę (z wyjątkiem awarii czujnika położenia wału korbowego, patrz poniżej), co pozwoli Ci dotrzeć do miejsca naprawy o własnych siłach. Sterownik ECU zapisuje kody wykrytych usterek w pamięci RAM. Tam również przechowywane są informacje operacyjne, których mikroprocesor ECU używa do obliczeń. Po odłączeniu akumulatora od układu elektrycznego pojazdu wszystkie informacje zapisane w pamięci RAM zostaną usunięte.

Pamięć EPROM przechowuje kody systemu antykradzieżowego samochodu (unieruchomienie). Ten typ pamięci jest nieulotny. Po aktywacji immobilizera, ECU blokuje działanie układu sterowania silnikiem przy próbie uruchomienia silnika bez użycia specjalnych kluczyków elektronicznych.

Notatka. Osłona konsoli prawej deski rozdzielczej została usunięta.

Czujnik położenia wału korbowego (CPS) jest przeznaczony do generowania sygnałów, za pomocą których ECU synchronizuje swoje działanie z cyklami pracy silnika. Dlatego też czujnik ten nazywany jest często czujnikiem synchronizacji. Czujnik działa na zasadzie indukcji: gdy zęby koła pasowego wału korbowego mijają rdzeń czujnika, w obwodzie czujnika powstają impulsy napięcia przemiennego. Częstotliwość impulsów odpowiada częstotliwości obrotów wału korbowego. Zęby rozmieszczone są na obwodzie koła pasowego (co 6°). Dwa z nich są od siebie oddalone o kąt 18°. Robi się to w celu utworzenia sygnałów odniesienia w obwodzie czujnika - rodzaju punktów odniesienia, względem których ECU określa położenie wału korbowego - górnych martwych punktów w pierwszym/czwartym i drugim/trzecim cylindrze. Praca silnika z uszkodzonym czujnikiem położenia wału korbowego jest niemożliwa. Czujnika położenia wału korbowego nie można naprawić. W przypadku awarii należy wymienić czujnik położenia wału korbowego jako całość.



Czujnik położenia wałka rozrządu (CMP) jest przeznaczony do generowania sygnału, za pomocą którego ECU określa górny martwy punkt (GMP) tłoka pierwszego cylindra podczas suwu sprężania. Czasami ten czujnik nazywany jest czujnikiem fazowym. Zasada działania czujnika opiera się na efekcie Halla.

Gdy występ pierścienia, zamocowany na kole pasowym wałka rozrządu zaworów dolotowych, przejdzie przez szczelinę na końcu czujnika, czujnik wysyła sygnał elektryczny do ECU. W przypadku awarii zaworu DPRV elektroniczna jednostka sterująca przełącza system w tryb rezerwowy.

Czujnik położenia wałka rozrządu jest urządzeniem elektronicznym, którego nie można naprawić. Jeśli czujnik CMP jest uszkodzony, należy go wymienić.





Czujnik spalania stukowego (DS) - piezoelektryczny, reaguje na drgania silnika. Na podstawie sygnałów z czujników, sterownik silnika ustala moment detonacji podczas pracy silnika i na tej podstawie reguluje kąt wyprzedzenia zapłonu. W przypadku awarii DD, elektroniczna jednostka sterująca przełącza system w tryb pracy zapasowej.





Czujnik masowego przepływu powietrza (MAF) typu foliowego, instalowanego pomiędzy filtrem powietrza a przepustnicą. Na podstawie sygnału czujnika, ECU oblicza ilość powietrza dostającego się do cylindrów silnika. W przypadku awarii czujnika MAF, elektroniczna jednostka sterująca przełącza system w tryb rezerwowy.



Czujnik położenia przepustnicy (TPS) jest zamontowany na korpusie przepustnicy i połączony z wałkiem przepustnicy. TPS to rezystor zmienny, którego rezystancja zależy od kąta położenia przepustnicy. Na podstawie sygnału TPS, jednostka sterująca elektronicznie określa stopień otwarcia przepustnicy. W przypadku awarii TPS, elektroniczna jednostka sterująca przełącza system w tryb rezerwowy.



Kontrola prędkości biegu jałowego (ISC) — jest zaworem odcinającym napędzanym silnikiem krokowym. Zawór sterujący prędkością biegu jałowego zamontowany jest na przepustnicy. ECU, wysyłając kontrolowany sygnał do IAC, reguluje prędkość obrotową wału korbowego silnika na biegu jałowym, podczas uruchamiania i rozgrzewania silnika.



Czujnik stężenia tlenu zapewnia sygnał wyjściowy, który ECU wykorzystuje do określenia stężenia tlenu w spalinach. Na podstawie otrzymanych danych, ECU dostosowuje ilość paliwa wtryskiwanego do cylindrów silnika, utrzymując w ten sposób optymalne proporcje mieszanki paliwowo-powietrznej (jest to konieczne dla sprawnej pracy katalizatora). Czuły element czujnika stężenia tlenu umieszczony jest w strumieniu spalin (przed katalizatorem). Czujnik może działać wyłącznie wtedy, gdy jego czuły element zostanie podgrzany do temperatury co najmniej 300°C. Aby skrócić czas nagrzewania, w czujniku wbudowano element grzejny. W silniku 2112 (l.5i) czujnik zamontowany jest w dolnej części rury dolotowej, a w silniku 21124 (1.6i) w górnej części kolektora katalitycznego. Umiejscowienie czujnika stężenia tlenu na kolektorze pozwala na skrócenie czasu nagrzania czujnika do temperatury roboczej.



W samochodach VAZ 2110, VAZ 2111, VAZ 2112, które spełniają wymagania norm toksyczności EURO III, w układzie wydechowym za neutralizatorem wbudowany jest drugi czujnik stężenia tlenu.

Ostrzeżenie. Obecność związków ołowiu i krzemu w spalinach może doprowadzić do uszkodzenia czujnika stężenia tlenu. W związku z tym stosowanie benzyny ołowiowej jest niedozwolone. Podczas naprawy silnika nie należy stosować uszczelniaczy o dużej zawartości silikonu (związki krzemu), którego opary mogą przedostać się do cylindrów poprzez układ wentylacji skrzyni korbowej, a następnie do układu wydechowego. Należy używać środka uszczelniającego specjalnie oznaczonego jako bezpieczny do stosowania z czujnikiem tlenu.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego (CTS) — element półprzewodnikowy — termistor, którego rezystancja elektryczna zmienia się wraz ze zmianą temperatury otoczenia. Czujnik montowany jest w obudowie termostatu. Na podstawie rezystancji czujnika ECU ocenia temperaturę silnika. Uzyskane dane służą do obliczenia większości poleceń sterujących elementami układu sterowania silnikiem, a także do załączenia wentylatora elektrycznego układu chłodzenia silnika. W przypadku awarii czujnika temperatury płynu chłodzącego, jednostka sterująca elektroniczna przełącza układ na tryb rezerwowy.



Czujnik prędkości pojazdu zamontowany na skrzyni biegów. Zasada działania czujnika prędkości opiera się na efekcie Halla. Na podstawie impulsów generowanych przez czujnik, ECU oblicza prędkość pojazdu. Sygnał z czujnika prędkości przesyłany jest również do prędkościomierza.



Układy zapłonowe silników VAZ 2112 (l,5i) i VAZ 21124 (l,6i) mają istotne różnice konstrukcyjne: silnik VAZ 2112 (1.5i) ma moduł zapłonowy, który składa się z dwóch dwuzaciskowych cewek zapłonowych wykonanych w jednej obudowie. Powstawanie iskry następuje w dwóch cylindrach jednocześnie (1-4 i 2-3). Moduł zapłonowy połączony jest ze świecami zapłonowymi za pomocą przewodów wysokiego napięcia z nieusuwalnymi końcówkami.



Silnik VAZ 21124 (1.6i) wykorzystuje cztery cewki zapłonowe. Montowane są bezpośrednio na świecach zapłonowych. Dzięki temu wyeliminowano redukcję mocy iskry spowodowaną upływem prądu (jest to możliwe, gdy izolacja przewodów wysokiego napięcia jest uszkodzona).



W silnikach samochodów VAZ 2110, VAZ 2111, VAZ 2112 stosuje się świece zapłonowe AU17DVRM, gdzie:

[Tekst został skopiowany z zasobu online VAZBOOK.ru]

• A - gwint M 14x1,25;
• U — część korpusu sześciokątna pod klucz 16 mm;
• 17 — ocena cieplna;
• D — długość części gwintowanej 19 mm, z płaską powierzchnią przylegania;
• B — wystawanie stożka cieplnego izolatora poza koniec gwintowanej części obudowy;
• R - wbudowany rezystor;
• M - bimetaliczna elektroda centralna

Silnik może być wyposażony w świece zapłonowe podobnego typu, pochodzące od różnych producentów.



Dysza — jest elektromagnetycznym zaworem iglicowym, na którego rurze wylotowej umieszczony jest rozpylacz z czterema kalibrowanymi otworami. Wtryskiwacz otwiera się po otrzymaniu sygnału z ECU, a paliwo pod ciśnieniem jest wtryskiwane bezpośrednio do zaworu dolotowego. Ilość paliwa dostarczanego do cylindra jest regulowana przez czas otwarcia wtryskiwacza. Silnik jest wyposażony w jeden wtryskiwacz na cylinder.



Zawór oczyszczający pojemnika parownika zamontowany na pokrywie obudowy adsorbera (więcej szczegółów patrz. "Układ zasilania silnika - urządzenie, opis, schemat").

Złącze diagnostyczne przeznaczony do podłączenia zewnętrznego urządzenia diagnostycznego (na przykład DST-2M) do układu sterowania silnikiem. Złącze diagnostyczne zamontowane jest na desce rozdzielczej poniżej po stronie kierowcy.





* Usunięto trymer silnika.



* Usunięto trymer silnika.



* Schemat przedstawiono na przykładzie samochodu z silnikiem wtryskowym VAZ 21124 (l,6i). W samochodzie z silnikiem VAZ 2112 (l,5i) zamiast czterech cewek zamontowano moduł zapłonowy; czujnik stężenia tlenu montowany jest w rurze dolotowej.