Deschide imaginea mare într-o filă nouă »
Orez. 41. Sistem distribuit de injecție de combustibil: 1. Conducta de alimentare cu aer; 2. Carcasa filtrului de aer; 3. Capac filtru de aer; 4. Cadru combustibil; 5. Duza; 6. Tub de evacuare combustibil; 7. Conducta de alimentare cu combustibil; 8. Regulator de presiune; 9. Element filtrant; 10. Senzor debit de aer masic; 11. Pompă electrică de combustibil cu senzor de nivel de combustibil; 12. Furtun de admisie (se conectează la corpul clapetei); 13. Linia de evacuare a combustibilului; 14. Linia de alimentare cu combustibil; 15. Furtun pentru alimentarea gazelor de carter din capacul chiulasei; 16. Rezervor de combustibil; 17. Cablaj pentru injectoare; 18. Senzor temperatura lichidului de racire; 19. Conducta de acceleratie; 20. Filtru de combustibil; 21. Cablu acceleratie; 22. Furtun de aspirare carter la ralanti; 23. Senzor poziție accelerație; 24. Regulator de ralanti; 25. Furtun de alimentare cu vid la regulatorul de presiune; 26. Receptor; 27. Dop racordului pentru accesarea manometrului; 28. Senzor poziție arbore cotit; 29. Supapă regulator de presiune; 30. Diafragma regulatorului de presiune; 31. Suport suport; 32. Conducta de admisie; 33. Suport suport; 34. Furtun pentru evacuarea lichidului din conducta de acceleratie; 35. Furtun de alimentare cu lichid pentru încălzirea conductei de accelerație; 36. Furtun pentru aspirarea vaporilor de benzina din adsorbant (instalat într-un sistem de injecție cu feedback); 37. Supapa de admisie; A. Aspirarea aerului la conducta de accelerație; B. Scurgerea combustibilului în rezervorul de combustibil; C. Alimentarea cu combustibil de la rampa de alimentare.
Deschide imaginea mare într-o filă nouă »
Orez. 42. Schema electrică a sistemului de injecție distribuită de combustibil: 1. Senzor poziție arbore cotit; 2. Bloc diagnostic. 3 Regulator de ralanti; 4. Unitate electronică de control (ECU); 5. Senzor de baterie; 6. Bloc pentru racordarea aparatului de aer conditionat; 7. CO-potențiometru; 8. Modul de aprindere; 9. Bujii; 10. Duze; 11. Pompă electrică de combustibil cu senzor de nivel de combustibil; 12. Siguranță de siguranță pentru protecția combustibilului electric coca, releul și injectoarele acestuia; 13. Releu pentru pornirea pompei electrice de combustibil; 14. Siguranță care protejează senzorii de viteză și masa de aer; 15. Releu de aprindere; 16. Siguranță de protecție ECU și modul de aprindere; 17. Senzor debit de aer de masă. 18. Placă cu lampă de control "CHECK ENGINE"; 19. Blocați conectarea la cablajul tabloului de bord; 20. Motorul electric al ventilatorului sistemului de răcire a motorului; 21. Bloc de montaj; 22. Senzor de viteză; 23. Senzor temperatura lichidului de racire; 24. Senzor poziție accelerație; K9. Releu pentru pornirea ventilatorului electric; A. La borna bateriei; B. La comutatorul de contact (la concluzie "15/1"); C. La turometru; D. Pentru computerul de bord.
Dispozitiv
Pe vehiculele VAZ 21093 și VAZ-21099, pot fi instalate motoare cu un sistem de injecție distribuită, adică. combustibilul este injectat de patru injectoare (un injector pe cilindru) în conducta de admisie, pe supapele de admisie. Aici, combustibilul se evaporă, se amestecă cu aerul și intră în cilindrii motorului sub forma unui amestec combustibil. Sistemul de injecție de combustibil reduce toxicitatea gazelor de eșapament, îmbunătățind în același timp performanța de conducere a mașinii. Există două sisteme de injecție distribuită: cu și fără feedback.
Sistemul de feedback este utilizat în principal pe vehiculele de export. Are un convertor catalitic și un senzor de oxigen instalat în sistemul de admisie, care oferă feedback. Senzorul monitorizează concentrația de oxigen din gazele de eșapament, iar unitatea electronică de control, folosind semnalele sale, menține raportul aer/combustibil care asigură cea mai eficientă funcționare a convertorului. Utilizați numai benzină fără plumb drept combustibil. Utilizarea benzinei cu plumb va deteriora convertizorul catalitic, senzorul de oxigen și defecțiunea sistemului.
În sistemul de injecție fără feedback, nu sunt instalate un convertor și un senzor de oxigen, iar un potențiometru de CO este utilizat pentru a regla concentrația de CO din gazele de eșapament. De asemenea, acest sistem nu folosește un sistem de recuperare a vaporilor de benzină. Pe fig. 41 și 42 arată dispozitivul acestui sistem special, deoarece va fi utilizat în principal pe mașinile vândute în Rusia. Iar textul de mai jos descrie nodurile ambelor sisteme și oferă caracteristicile sistemului cu feedback
Convertorul este instalat în sistemul de evacuare în fața tobei de eșapament suplimentară. Conține doi catalizatori de oxidare (accelerator de reacție chimică) și o singură recuperare. Catalizatori de oxidare (platină și paladiu) contribuie la transformarea hidrocarburilor în vapori de apă și a monoxidului de carbon în dioxid de carbon. Catalizator de recuperare (radiu) promovează conversia oxizilor de azot în azot inofensiv.
Datorită faptului că convertizorul catalitic necesită oxigen pentru a neutraliza hidrocarburile și monoxidul de carbon și, în același timp, trebuie să ia oxigen pentru a neutraliza oxizii de azot, este necesar să se mențină un echilibru foarte strict aer/combustibil (aproximativ 14,7:1), intrând în motor. Această funcție este realizată de unitatea electronică de control.
Unitate de control electronic (ECU), situat sub tabloul de bord pe partea stângă a caroseriei, este centrul de control al sistemului de injecție de combustibil. Acesta este un computer dedicat. Procesează continuu informații de la diverși senzori și gestionează sisteme care afectează emisiile de evacuare și performanța vehiculului.
ECU îndeplinește și o funcție de diagnosticare pentru sistemul de injecție de combustibil. Poate recunoaște defecțiunile din sistem, avertizând șoferul despre acestea printr-o lampă de avertizare "CHECK ENGINE". În plus, stochează coduri de diagnosticare care indică zonele de defecțiune pentru a ajuta tehnicienii să efectueze reparații.
Filtrul de aer este instalat în partea din față a compartimentului motor pe cleme de cauciuc. Elementul filtrant 9 este realizat din hârtie, cu o zonă mare a suprafeței de filtrare. La înlocuirea elementului de filtru, acesta trebuie instalat astfel încât ondulațiile să fie paralele cu linia centrală a vehiculului.
Conducta de accelerație 19 este fixată pe receptor. Dozează cantitatea de aer care intră în conducta de admisie. Admisia de aer în motor este controlată de o supapă de accelerație conectată la pedala de accelerație.
Compoziția țevii de accelerație include un senzor de poziție a clapetei de accelerație 23 și un regulator de ralanti 24. În partea de curgere a conductei de accelerație (în fața și în spatele clapetei de accelerație) exista orificii de extractie in vid necesare functionarii sistemului de recuperare a vaporilor de benzina. Dacă acest din urmă sistem nu este utilizat, atunci armătura de purjare a absorbantului este astupată cu un dop de cauciuc.
Controlerul de ralanti 24 controlează turația de mers în gol a arborelui cotit controlând cantitatea de aer furnizată pentru a ocoli clapeta de accelerație închisă. Este alcătuit dintr-un motor pas cu doi poli și o supapă conică conectată la acesta. Supapa se extinde sau se retrage în funcție de semnalele de la ECU.
Senzorul de poziție a clapetei 23 este montat pe corpul clapetei 1 și este conectat la axa supapei clapetei. Senzorul este un potențiometru, al cărui capăt este alimentat cu o tensiune de alimentare de 5 V, iar celălalt capăt este conectat la "greutate". De la a treia ieșire a potențiometrului (din glisor) este semnalul de ieșire către ECU.
Sistemul de alimentare cu combustibil include o pompă electrică de combustibil 11, un filtru de combustibil 20, conducte de combustibil și o șină de injector 4, completată cu injectoare 5 și un regulator de presiune a combustibilului 8.
Pompa electrică de combustibil 11 este de tip rotativ în două trepte, instalată în rezervorul de combustibil. Combustibilul de la pompă prin filtrul fin de combustibil 20 este furnizat conductei de combustibil la o presiune mai mare de 284 kPa. Pompa electrică de combustibil este pornită cu ajutorul releului auxiliar 13 (vezi fig. 42). Filtrul de combustibil cu un element de filtru de hârtie este instalat sub podeaua caroseriei, în spatele rezervorului de combustibil.
Rampa 4 injectoare este o bară tubulară cu injectoare și un regulator de presiune a combustibilului instalat pe ea. Cadrul injectoarelor este fixat cu două șuruburi pe conducta de admisie 32. Pe partea dreaptă pe șina injectorului se află un fiting pentru controlul presiunii combustibilului, închis cu un dop cu șurub 27.
Duza 5 este o supapă solenoidală. Când un impuls de tensiune ajunge la acesta de la ECU, supapa se deschide și combustibilul este injectat prin pulverizator cu un jet pulverizat sub presiune în conducta de admisie către supapa de admisie.
După oprirea impulsului electric, supapa injectorului cu arc oprește alimentarea cu combustibil. Duzele sunt fixate pe rampă cu cleme cu arc. Capetele superioare și inferioare ale duzelor sunt sigilate cu inele de etanșare din cauciuc.
Regulatorul de presiune a combustibilului 8 constă dintr-o supapă 29 cu o diafragmă 30. Acționat cu arc pe scaunul din carcasa regulatorului. Scopul regulatorului este de a menține o diferență constantă de presiune între presiunea aerului din conducta de admisie și presiunea combustibilului din șină. Cu motorul pornit, regulatorul menține presiunea în șina injectorului în intervalul 284-325 kPa.
Diafragma regulatorului este acționată de presiunea combustibilului pe o parte și presiunea combustibilului pe cealaltă (sub presiune) în conducta de admisie. Când presiunea din conducta de admisie scade (supapa de accelerație se închide) Supapa de reglare se deschide la o presiune mai mică a combustibilului, permițând combustibilului în exces să curgă prin conducta de retur înapoi la rezervor. Presiunea combustibilului din șină scade. Când presiunea în conducta de admisie crește (la deschiderea clapetei de accelerație) supapa regulatorului se deschide deja la o presiune mai mare a combustibilului în șină se ridică.
Senzorul de temperatură a lichidului de răcire 18 este un termistor (rezistor a cărui rezistență se modifică cu temperatura). Senzorul este învelit în orificiul de evacuare a lichidului de răcire de pe chiulasa. La temperaturi scăzute, senzorul are o rezistență ridicată (100 kOhm la -40°С), iar la temperatură ridicată - scăzută (177 Ohm la 100°C).
Senzorul de concentrație de oxigen este utilizat în sistemul de injecție cu feedback și este instalat pe conducta de jos a amortizoarelor. Oxigenul conținut în gazele de evacuare reacționează cu senzorul de oxigen, creând o diferență de potențial la ieșirea senzorului. Acesta variază de la aproximativ 0,1 V (conținut ridicat de oxigen - amestec slab) până la 0,9V (putin oxigen - amestec bogat). Un element de încălzire este încorporat în senzor pentru a crește eficiența acestuia.
Senzorul de debit de aer în masă 10 este situat între filtrul de aer și furtunul conductei de admisie 12. Este de tip fire fierbinte. Senzorul folosește trei elemente de detectare. Unul dintre elemente determină temperatura aerului ambiant, iar celelalte două sunt încălzite la o temperatură prestabilită care este mai mare decât temperatura aerului ambiant. În timpul funcționării motorului, aerul care trece răcește elementele încălzite. Debitul masic de aer este determinat prin măsurarea puterii electrice necesare pentru a menține o creștere dată de temperatură a elementelor încălzite peste temperatura aerului ambiant. Semnal senzor de frecvență. Debitul mare de aer determină un semnal de înaltă frecvență, iar debitul scăzut de aer determină un semnal de joasă frecvență.
Senzorul de viteză al vehiculului 22 (orez. 42) montat pe cutia de viteze între acționarea vitezometrului și vârful arborelui flexibil al transmisiei vitezometrului. Principiul de funcționare al senzorului se bazează pe efectul Hall. Senzorul emite impulsuri de tensiune dreptunghiulare către computer cu o frecvență proporțională cu viteza de rotație a roților motoare.
potențiometru CO 7 (orez. 42) instalat în compartimentul motor pe peretele cutiei de admisie a aerului și este o rezistență variabilă. Acesta trimite un semnal către ECU, care este utilizat pentru a regla amestecul aer-combustibil pentru a obține un nivel normalizat al concentrației de monoxid de carbon (ASA DE) în gazele de evacuare la ralanti. Potențiometrul de CO este ca șurubul de amestec în carburatoare. Reglarea conținutului de CO folosind un potențiometru de CO se efectuează numai la o stație de service folosind un analizor de gaz.
Senzorul de poziție a arborelui cotit 28 este de tip inductiv, montat pe capacul pompei de ulei opus discului de antrenare de pe scripetele de antrenare a generatorului. Discul de antrenare este o roată dințată cu 58 echidistant (6°) depresiuni. Pentru a crea un puls de sincronizare, lipsesc doi dinți. Pe măsură ce arborele cotit se rotește, dinții modifică câmpul magnetic al senzorului, inducând impulsuri de tensiune AC.
Sistem de aprindere
Sistemul de aprindere nu folosește distribuitorul tradițional și aici se utilizează bobina de aprindere Modulul 8 (orez. 42) sistem de aprindere format din două bobine de aprindere și electronică de control de înaltă energie. Sistemul de aprindere nu are piese mobile și, prin urmare, nu necesită întreținere. De asemenea, nu are ajustări (inclusiv sincronizarea aprinderii), deoarece aprinderea este controlată de ECU.
Sistemul de aprindere folosește o metodă de distribuție a scânteilor numită metoda de distribuție a scânteilor "scânteie inactivă". Cilindrii motorului sunt combinați în perechi 1-4 și 2-3 iar neoplasmul apare simultan în doi cilindri: în cilindrul în care se termină cursa de compresie (scânteie de lucru), și în cilindrul în care are loc cursa de evacuare (scânteie inactivă). Datorită direcției constante a curentului în înfășurările bobinelor de aprindere, curentul de scânteie dintr-o lumânare curge întotdeauna de la electrodul central spre lateral, iar în al doilea - din lateral către cel central. Se folosesc lumanari de tip A17DVRM sau AC.R43XLS cu un decalaj intre electrozi de 1,0-1,13 mm.
Aprinderea în sistem este controlată de ECU. Senzorul de poziție a arborelui cotit oferă ECU un semnal de referință, pe baza căruia ECU calculează secvența de aprindere a bobinelor din modulul de aprindere. Pentru a controla cu exactitate aprinderea, ECU utilizează următoarele informații:
- viteza arborelui cotit;
- sarcina motorului (Debitul masei de aer);
- temperatura agentului de răcire;
- pozitia arborelui cotit.
Sistemul de recuperare a vaporilor de benzină este utilizat în sistemul de injecție cu feedback. Sistemul folosește metoda de captare a vaporilor cu un absorbant de carbon instalat în compartimentul motor. Când motorul nu funcționează, vaporii de benzină din rezervorul de combustibil sunt introduși în absorbant, unde sunt absorbiți de cărbunele activ. Când motorul funcționează, adsorbitorul este purjat cu aer, iar vaporii sunt aspirați în conducta de accelerație și apoi în conducta de admisie pentru ardere în timpul procesului de lucru.
ECU controlează purjarea recipientului, inclusiv o supapă electromagnetică situată pe capacul recipientului.Când este aplicată tensiune pe supapă, aceasta se deschide, eliberând vapori în conducta de admisie. Supapa este controlată prin modularea lățimii impulsului. Supapa pornește și se oprește cu o frecvență de 16 ori pe secundă (16 Hz). Cu cât debitul de aer este mai mare, cu atât durata impulsurilor de activare a supapei este mai lungă.
ECU pornește supapa de purjare a recipientului atunci când sunt îndeplinite toate următoarele condiții:
- temperatura lichidului de răcire peste 75°C;
- sistemul de management al combustibilului funcționează în modul în buclă închisă (cu feedback);
- viteza vehiculului depășește 10 km/h. După ce supapa este pornită, criteriul de viteză se schimbă. Supapa se va închide numai când viteza scade la 7 km/h;
- deschiderea accelerației depășește 4%. Acest factor nu mai contează dacă nu depășește 99%. Când clapeta de accelerație este complet deschisă, ECU oprește supapa de purjare a recipientului.
Ventilatorul electric 20 al sistemului de răcire este pornit și oprit de computer în funcție de temperatura motorului, turația motorului, aer condiționat (daca este pe masina) și alți factori. Ventilatorul electric este pornit cu ajutorul releului auxiliar K9. situat în blocul de montaj 21. Când motorul funcționează, ventilatorul electric pornește dacă temperatura lichidului de răcire depășește 104°C sau se solicită pornirea aparatului de aer condiționat. Ventilatorul electric pornește după ce temperatura lichidului de răcire scade sub 101°C, după ce aparatul de aer condiționat este oprit sau motorul este oprit.
Funcționarea sistemului de injecție
Cantitatea de combustibil furnizată de injectoare este reglată printr-un semnal de impuls electric de la unitatea electronică de control (ECU). ECU monitorizează datele privind starea motorului, calculează necesarul de combustibil și determină durata necesară de alimentare cu combustibil de către injectoare (durata pulsului), pentru a crește cantitatea de combustibil furnizată, durata impulsului 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. "autoînvățare" ECU este un proces continuu care continuă pe toată durata de viață a vehiculului.
Combustibilul este furnizat prin una dintre două metode diferite: sincron, adică la o anumită poziție a arborelui cotit, sau asincron, adică. independent sau fără sincronizare prin rotirea arborelui cotit. Injecția sincronă de combustibil este metoda utilizată predominant. Injecția asincronă de combustibil este utilizată în principal în modul de pornire a motorului.
Duzele sunt pornite în perechi și pe rând: mai întâi duzele cilindrului 1 și 4, iar după 180°de rotație a arborelui cotit - duzele cilindrului 2 și 3 etc. Astfel, fiecare injector este activat o dată la fiecare rotație a arborelui cotit, adică. de două ori pe ciclu complet al motorului.
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.
Injecție inițială de combustibil. Când arborele cotit al motorului începe să deruleze cu demarorul, primul impuls de la senzorul de poziție a arborelui cotit determină un impuls de la ECU pentru a porni toate injectoarele simultan. Aceasta servește la accelerarea pornirii motorului.
Injecția inițială de combustibil are loc de fiecare dată când motorul este pornit. Durata impulsului de injecție depinde de temperatură. La un motor rece, pulsul de injecție crește pentru a crește cantitatea de combustibil, iar la un motor cald, durata pulsului scade. După injecția inițială, ECU comută în modul de control al injectorului corespunzător.
Modul de pornire a motorului. Când contactul este pornit, ECU pornește releul pentru pompa electrică de combustibil și creează presiune în conducta de alimentare cu combustibil către șina de combustibil. ECU verifică semnalul de la senzorul de temperatură a lichidului de răcire 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 viteza depășește 500 rpm sau apare modul de purjare "inundat" motor.
Modul de purjare a motorului. Dacă motorul "umplut cu combustibil" (acestea. bujii umede cu combustibil), poate fi pornit prin deschiderea completă a clapetei de accelerație în timp ce porniți arborele cotit. În acest caz, ECU nu furnizează impulsuri de injecție injectoarelor, iar motorul trebuie "fi curăţat". ECU menține acest mod atâta timp cât turația motorului este sub 500 rpm, iar senzorul de poziție a clapetei de accelerație indică faptul că este aproape complet deschis (peste 75%).
Dacă clapeta de accelerație este ținută aproape larg deschisă când încercați o pornire normală "nu inundate" motor, este posibil ca motorul să nu pornească, deoarece. la accelerația larg deschisă, impulsurile de injecție nu sunt aplicate injectorului.
Mod de operare pentru managementul combustibilului. După pornirea motorului (când turația este peste 500 rpm) ECU controlează sistemul de alimentare cu combustibil în modul de funcționare. În acest mod, ECU calculează durata impulsului pentru injectoare pe baza semnalelor de la senzorul de poziție a arborelui cotit (informații despre viteză), senzor de debit de aer de masă, senzor de temperatură lichid de răcire și senzor de poziție a clapetei de accelerație.
Lățimea impulsului de injecție calculată poate da un raport aer/combustibil altul decât 14,7:1. Un exemplu este atunci când motorul este rece, deoarece acest lucru necesită un amestec bogat pentru a asigura performanțe bune de condus.
Mod de funcționare pentru sistemul de injecție cu feedback. În acest sistem, ECU calculează mai întâi lățimea impulsului către injectoare pe baza semnalelor de la aceiași senzori ca și în sistemul de injecție în buclă deschisă.Diferența este că în sistemul de feedback, ECU încă folosește semnalul de la senzorul de oxigen pentru a corectați și reglați 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 la accelerare. ECU monitorizează schimbările bruște ale poziției clapetei de accelerație (prin senzor, pozitia clapetei de acceleratie) și în spatele semnalului senzorului de debit de aer în masă și asigură furnizarea unei cantități suplimentare de combustibil prin creșterea duratei impulsului de injecție. Modul bogat în accelerație este utilizat numai pentru controlul tranzitoriu al combustibilului (la miscarea clapetei de acceleratie).
Modul de îmbogățire a puterii. ECU monitorizează semnalul senzorului de poziție a clapetei de accelerație și turația motorului pentru a determina când șoferul are nevoie de putere maximă a motorului. Este necesar un amestec bogat de combustibil pentru a obține puterea maximă, iar ECU modifică raportul aer/combustibil la aproximativ 12:1. Într-un sistem de injecție cu feedback în acest mod, semnalul de la senzorul de concentrație de oxigen este ignorat, deoarece. va indica îmbogățirea amestecului.
Modul de frânare slab. Când frânați o mașină cu accelerația închisă, emisiile de componente toxice în atmosferă pot crește. Pentru a preveni acest lucru, unitatea electronică de control monitorizează scăderea unghiului de deschidere a clapetei de accelerație și a semnalului de la senzorul de debit de aer de masă și reduce cantitatea de combustibil furnizată în timp util prin reducerea impulsului de injecție.
Modul de întrerupere a combustibilului în timpul frânării motorului. Când frânați cu motorul în treapta de viteză și ambreiajul cuplat, ECU poate opri complet impulsurile de injecție de combustibil pentru perioade scurte de timp. Oprirea și pornirea alimentării cu combustibil în acest mod are loc atunci când sunt îndeplinite anumite condiții pentru temperatura lichidului de răcire, viteza arborelui cotit, viteza vehiculului și unghiul de deschidere a accelerației.
Compensarea tensiunii de alimentare. Dacă tensiunea de alimentare scade, sistemul de aprindere poate produce o scânteie slabă și mișcare mecanică "descoperiri" injectoarele pot dura mai mult. ECU compensează acest lucru prin creșterea timpului de stocare a energiei în bobinele de aprindere și a duratei impulsului de injecție.
În consecință, cu creșterea tensiunii bateriei (sau tensiunea din rețeaua de bord a vehiculului) ECU reduce timpul de stocare a energiei în bobinele de aprindere și durata injecției.
Modul de oprire a combustibilului. Când contactul este oprit, duza nu furnizează combustibil, ceea ce exclude autoaprinderea amestecului atunci când motorul este supraîncălzit. În plus, impulsurile de injecție de combustibil nu sunt date dacă ECU nu primește impulsuri de referință de la senzorul de poziție a arborelui cotit, de exemplu. asta inseamna ca motorul nu functioneaza.
Oprirea combustibilului are loc și atunci când turația maximă admisă a motorului de 6510 rpm este depășită pentru a proteja motorul de răsucire.