Opis konstrukcji układu sterowania silnikiem (VAZ-2114)

System zarządzania silnikiem włącza i wyłącza pompę paliwa, kontroluje ilość powietrza dostającego się 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. Układ sterowania silnikiem - elektroniczny, z rozproszonym wtryskiem paliwa fazowym (czyli paliwo jest wtryskiwane do kolektora dolotowego każdego cylindra zgodnie z cyklem pracy silnika) [Niektóre silniki 2111 (1.5i) z wtryskiem bez fazy.] System składa się z następujących elementów:

• jednostka sterująca elektroniczna;
• czujniki:
• 1. czujnik położenia wału korbowego;
• 2. czujnik położenia wałka rozrządu;
• 3. czujnik położenia przepustnicy;
• 4. czujnik spalania stukowego;
• 5. czujnik temperatury płynu chłodzącego;
• 6. czujnik przepływu masowego powietrza;
• 7. czujnik prędkości pojazdu;
• 8. czujnik stężenia tlenu;
• siłowniki:
• 1. przekaźnik główny;
• 2. przekaźnik pompy paliwa;
• 3. wtryskiwacze;
• 4. Cewka zapłonowa lub moduł zapłonowy [Moduł zapłonowy montowano w samochodach z pierwszych lat produkcji.];
• 5. kontrola prędkości biegu jałowego;
• 6. Przekaźnik wentylatora elektrycznego układu chłodzenia;
• 7. Kontrolka usterki układu sterowania silnikiem;
• 8. zawór odpowietrzający adsorbera;
• przewody łączące;
• blok złączy diagnostycznych.

System zarządzania silnikiem integruje również:

• system antykradzieżowy samochodu;
• prędkościomierz;
• tachometr.

Głównym elementem sterującym systemu jest jednostka sterująca elektroniczna (ECU) lub, jak się go często nazywa, sterownik 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. Blok odbiera i analizuje sygnały z czujników. Na podstawie otrzymanych danych jednostka oblicza polecenia sterujące i wydaje je siłownikom. Jednostka ma trzy rodzaje pamięci [Producent może modyfikować konstrukcję ECU]: pamięć tylko do odczytu (ROM), pamięć o dostępie swobodnym (RAM) i pamięć programowalna (EPROM). ROM - pamięć nieulotna (czyli informacja w pamięci jest zachowywana po wyłączeniu zasilania) i stanowi układ ("chip") [W konstrukcję ECU przez producenta mogą zostać wprowadzone zmiany.]. Układ ustalane na kartę bloku przez dzielony połączenie - specjalny klocek, 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.

W pamięci RAM przechowywane są kody błędów wykryte przez system autodiagnostyki ECU oraz informacje operacyjne wykorzystywane przez mikroprocesor ECU w obliczeniach.

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.

Jednostka sterująca immobilizerem, bezpieczniki i przekaźniki układu sterowania silnikiem znajdują się pod konsolą deski rozdzielczej.

Czujnik położenia wału korbowego (CPS) ma za zadanie generować sygnały, 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 go w całości.



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. Czujnik położenia wałka rozrządu zamontowany jest w świecy zapłonowej głowicy cylindra. 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 jest uszkodzony, należy go wymienić.

Czujnik spalania stukowego (DS) - piezoelektryczny, reaguje na drgania silnika. Czujnik spalania stukowego zamontowany jest na przedniej ścianie bloku cylindrów. Na podstawie sygnałów z czujników, ECU ustala moment detonacji podczas pracy silnika i odpowiednio reguluje czas 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 to zawór odcinający napędzany 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. Czujnik montuje się na dole rury wlotowej.

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 temperatury płynu chłodzącego zamontowany 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 opiera się na efekcie Halla. Na podstawie impulsów generowanych przez czujnik, ECU oblicza prędkość pojazdu. Sygnał z czujnika trafia również do prędkościomierza.



Silnik wyposażony jest w cewkę zapłonową składającą się z dwóch dwuzaciskowych cewek zapłonowych, umieszczonych w jednej obudowie. Powstawanie iskry następuje w dwóch cylindrach jednocześnie (1-4 i 2-3). Cewka zapłonowa jest połączona ze świecami zapłonowymi za pomocą przewodów wysokiego napięcia z nieusuwalnymi końcówkami.



Wczesne pojazdy produkcyjne miały w około 2111 (1.5i) silniki wyposażone w moduł zapłonowy (zamiast cewki zapłonowej). Moduł składa się również z dwóch cewek dwuzaciskowych zainstalowanych we wspólnej obudowie. Dodatkowo w obudowie znajduje się układ scalony sterujący pracą cewek.



Silniki wykorzystują świece zapłonowe A17DVRM, gdzie:

Informacje zostały skopiowane z portalu VazBook.ru

• A gwint to M14x1,25;
• 17 ocena cieplna;
• Długość D części gwintowanej 19 mm (z płaską powierzchnią lądowania);
• W występie stożka cieplnego izolatora poza koniec gwintowanej części obudowy;
• wbudowany rezystor Ρ;
• m bimetaliczna elektroda centralna.

Silnik może być wyposażony w świece zapłonowe podobnego typu, pochodzące od różnych producentów (patrz "Dane referencyjne").



Dysza to elektromagnetyczny zawór iglicowy, na którego rurze wylotowej umieszczony jest rozpylacz z czterema skalibrowanymi 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 odpowietrzający adsorbera zamontowany jest na pokrywie obudowy adsorbera.