Funcționarea sistemului central de injecție de combustibil (VAZ-21051)

Cantitatea de combustibil furnizată de injector este reglată de un semnal de impuls electric de la unitatea electronică de control (ECU). Monitorizează datele despre starea motorului, calculează cerințele de combustibil și determină durata necesară de alimentare cu combustibil de către injector (durata pulsului). Pentru a crește cantitatea de combustibil furnizată, durata pulsului este mărită, iar pentru a reduce alimentarea cu combustibil, aceasta este scurtată.

ECU are capacitatea de a evalua rezultatele calculelor și comenzilor sale, precum și de a-și aminti experiența muncii recente și de a acționa în conformitate cu aceasta. "Auto-învățarea" ECU este un proces continuu care continuă pe toată durata de viață a vehiculului.

De obicei, un impuls este furnizat injectorului pentru fiecare impuls de referință de la senzorul de poziție a arborelui cotit. Combustibilul este furnizat fie sincron cu impulsurile de referință, fie asincron, de exemplu. fără să coincidă cu ele în timp. Injecția sincronă a combustibilului este cea mai utilizată metodă de livrare a combustibilului. Injecția asincronă de combustibil este utilizată atunci când este nevoie de combustibil suplimentar în timpul unei deschideri brusce a supapei de accelerație, care este semnalată de senzorul de poziție a accelerației. Această injecție de combustibil este similară cu livrarea de combustibil de către pompa de accelerație a unui carburator atunci când supapa de accelerație este deschisă brusc.



Indiferent de metoda de injecție, alimentarea cu combustibil este determinată de starea motorului, adică modul său de funcționare. Aceste moduri sunt furnizate de ECU și sunt descrise mai jos.

Modul de pornire a motorului

Când contactul este pornit, ECU pornește releul pompei electrice de combustibil timp de 2 secunde și creează presiune în conducta de alimentare cu combustibil către unitatea centrală de injecție. ECU ia în considerare citirile de la senzorii de temperatură a lichidului de răcire și de poziție a clapetei de accelerație și determină raportul corect aer/combustibil pentru pornire.

După ce arborele cotit începe să se rotească, ECU va funcționa în modul de pornire până când turația depășește 420 rpm, altfel poate trece în modul "purjare" a motorului. Durata fiecărui impuls către injector în timpul pornirii este de 4–6 ms, în funcție de temperatura lichidului de răcire și de poziția supapei de accelerație.

Modul de purjare a motorului

Dacă motorul este "inundat" cu combustibil, acesta poate fi pornit prin deschiderea completă a clapetei de accelerație în timp ce porniți arborele cotit. În acest mod, ECU trimite impulsuri către injector corespunzătoare unui raport aer/combustibil de 26:1 (durata pulsului este de aproximativ 2 ms), care "curăță" un motor inundat. ECU menține durata pulsului specificată atâta timp cât turația motorului este sub 420 rpm și senzorul de poziție a clapetei de accelerație indică faptul că supapa de accelerație este aproape complet deschisă (mai mult de 85%).


Dacă clapeta de accelerație este ținută aproape complet deschisă atunci când încercați să porniți un motor "neinundat" în mod normal, este posibil ca motorul să nu pornească deoarece raportul aer/combustibil de 26:1 poate să nu fie suficient pentru a porni un motor care nu este inundat, mai ales dacă acesta nu este încălzit.

Modul buclă deschisă după pornire (nici feedback)

După pornirea motorului (când viteza este mai mare de 420 rpm) ECU va controla sistemul de alimentare cu combustibil în modul "buclă deschisă". În acest mod, ECU ignoră semnalul de la senzorul de oxigen și calculează durata pulsului către injector pe baza semnalelor de la senzorul de poziție a arborelui cotit (informații despre frecvența de rotație), senzor de presiune absolută a aerului, senzor de temperatură a lichidului de răcire și senzor de poziție a clapetei de accelerație.

În modul buclă deschisă, durata calculată a impulsului de injecție poate avea ca rezultat un raport aer/combustibil diferit de 14,7:1. Un exemplu ar fi un motor neîncălzit, deoarece în acest caz este necesar un amestec bogat pentru a asigura caracteristici bune de conducere.

Sistemul va rămâne în modul buclă deschisă până când sunt îndeplinite toate următoarele condiții:

• semnalul senzorului de oxigen se modifică, indicând că este suficient de cald pentru a funcționa normal;
• temperatura lichidului de răcire este mai mare de 32°C;
• motorul a funcționat o anumită perioadă de timp de când a fost pornit.

Timpul poate varia de la 6 secunde la 5 minute, în funcție de temperatura lichidului de răcire la momentul pornirii motorului. Dacă temperatura a fost sub 18°C, perioada este de 5 minute. Dacă temperatura a fost peste 75°C, întârzierea este de 6 s.

Mod buclă închisă după pornire (cu feedback)

În modul buclă închisă, ECU calculează mai întâi lățimea impulsului către injector pe baza semnalelor de la aceiași senzori ca în modul buclă deschisă. Diferența este că, în modul în buclă închisă, ECU utilizează și semnalul de la senzorul de oxigen pentru a regla și regla fin pulsul calculat pentru a menține cu precizie raportul aer/combustibil la 14,6...14,7:1. Acest lucru permite convertorului catalitic să funcționeze la eficiență maximă.

Modul de îmbogățire în timpul accelerației

ECU monitorizează schimbările bruște ale poziției clapetei de accelerație (prin senzorul de poziție a clapetei de accelerație) iar pentru presiunea din conducta de admisie (prin senzor de presiune absolută) și asigură alimentarea unei cantități suplimentare de combustibil prin creșterea duratei impulsului către injector.

Dacă cererea crescută de combustibil este prea mare din cauza deschiderii bruște a supapei de accelerație, ECU poate adăuga impulsuri asincrone la injector în intervalele dintre impulsuri sincrone, dintre care, în timpul funcționării normale, există câte unul pentru fiecare impuls de referință de la senzorul de poziție a arborelui cotit.

Modul de îmbogățire a puterii

ECU monitorizează semnalul de la senzorul de poziție a clapetei de accelerație și turația arborelui cotit pentru a determina momentele în care șoferul necesită putere maximă a motorului. Pentru a obține puterea maximă, este necesar un amestec bogat de combustibil, iar ECU modifică raportul aer/combustibil la aproximativ 12:1. În acest mod, semnalul senzorului de concentrație de oxigen este ignorat, deoarece va indica un amestec bogat.

Modul Lean în timpul frânării

Frânarea unui vehicul cu clapeta de accelerație închisă poate crește emisiile de componente toxice în atmosferă. Pentru a preveni acest lucru, unitatea electronică de control monitorizează scăderea unghiului de deschidere a clapetei de accelerație și a presiunii din galeria de admisie și reduce prompt cantitatea de combustibil furnizată prin reducerea impulsului de injecție.

Modul de oprire a combustibilului în timpul frânării motorului

În timpul frânării motorului cu treapta de viteză și ambreiajul cuplate, ECU poate dezactiva complet impulsurile de injecție de combustibil pentru perioade scurte de timp. Alimentarea cu combustibil este întreruptă atunci când sunt îndeplinite toate următoarele condiții:

• temperatura lichidului de răcire peste 44°C;
• viteza arborelui cotit peste 3150 rpm;
• viteza vehiculului este de peste 42 km/h;
• supapa de accelerație închisă;
• semnalul senzorului de presiune absolută indică nicio sarcină a motorului (presiune mai mică de 24 kPa);
• un tabel încorporat în memoria permanentă a ECU care compară viteza arborelui cotit cu viteza vehiculului determină treapta de viteză angajată în transmisie.

Când vehiculul este frânat de motor, oricare dintre următoarele condiții va determina reluarea impulsurilor de injecție de combustibil:

• viteza arborelui cotit sub 2100 rpm;
• viteza vehiculului este mai mică de 42 km/h;
• supapa de accelerație este deschisă cel puțin 2%;
• semnalul de la senzorul de presiune absolută din galeria de admisie arată prezența unei sarcini (presiune peste 25 kPa);
• ambreiajul este decuplat. Acest lucru poate fi determinat de o scădere rapidă a vitezei arborelui cotit.

Compensarea căderii tensiunii de alimentare

Când tensiunea de alimentare scade, sistemul de aprindere poate produce o scânteie slabă, iar mișcarea mecanică de "deschidere" a injectorului poate dura mai mult. ECU compensează acest lucru prin creșterea timpului de acumulare a curentului în bobina de aprindere atunci când tensiunea de alimentare scade sub 12 V, iar când tensiunea scade sub 8 V, prin creșterea turației în gol și a duratei impulsului de injecție.

Modul de oprire a combustibilului

Când contactul este oprit, combustibilul nu este furnizat de injector, ceea ce elimină posibilitatea arderii spontane a amestecului atunci când motorul este supraîncălzit. În plus, impulsurile de injecție de combustibil nu sunt furnizate dacă ECU nu primește semnale de referință din poziția arborelui cotit, de exemplu. Aceasta înseamnă că motorul nu funcționează.

Alimentarea cu combustibil este de asemenea întreruptă atunci când turația maximă admisă a arborelui cotit al motorului de 6500 rpm este depășită. Impulsurile de injecție vor relua după ce turația arborelui cotit scade sub 5850 rpm.

Controlul ventilatorului electric al sistemului de răcire

Ventilatorul electric este pornit și oprit de ECU în funcție de temperatura motorului, turația arborelui cotit și funcționarea aerului condiționat (daca este pe masina) și alți factori. Ventilatorul electric este pornit cu ajutorul releului auxiliar P4 (vezi Fig. Schema de conectare electrică a sistemului de injecție), situat în blocul de montaj.

Când motorul funcționează, ventilatorul electric pornește dacă temperatura lichidului de răcire depășește 104°C sau se solicită pornirea aparatului de aer condiționat. Ventilatorul electric se oprește după ce temperatura lichidului de răcire scade sub 101°C, după ce aparatul de aer condiționat este oprit sau motorul este oprit.