Existujú dva typy distribuovaných vstrekovacích systémov - so spätnou väzbou a bez nej. Okrem toho systémy oboch typov môžu byť s dovezenými alebo domácimi komponentmi. Inštalácia ovládačov (elektronické riadiace jednotky) aj rôznych typov. Všetky tieto systémy majú svoje vlastné konštrukčné, diagnostické a opravárenské vlastnosti, sú podrobne popísané samostatne v príslušných opravárenských príručkách pre konkrétne systémy vstrekovania paliva.
Nasledujúce ECU môžu byť inštalované na vozidlá rodiny LADA SAMARA-2, čím sa zabezpečí súlad s normami toxicity.
- 1. ESUD-2111, ktorý zabezpečuje súlad s ruskými normami toxicity, s ovládačom M1.5.4 a najnovšie aj s ovládačom "Január-5.1.1" (tieto ovládače sú zameniteľné, aj keď majú malé rozdiely v diagnostike). Ten sa vyznačuje absenciou adsorbéra palivových pár v motorovom priestore a okrúhlym tvarom snímača hmotnostného prietoku vzduchu (spoločnosť Bosch).
- 2. ESUD-2111, zabezpečujúci súlad s normami toxicity EURO II, s ovládačom MP7.0HFM.
- 3. ESUD-2111, zabezpečujúci súlad s normami toxicity EURO II, s ovládačmi M1.5.4N a "Január-5.1". Systém určený na vybavenie automobilov pre ruský domáci trh sa neustále modernizuje: pre najnovšie verzie softvéru bola zavedená diagnostika výstupných obvodov.
Ak je vozidlo vybavené systémom spätnej väzby (používa sa hlavne na exportné vozidlá), výfukový systém je vybavený neutralizátorom a snímačom koncentrácie kyslíka, ktorý poskytuje spätnú väzbu. Senzor monitoruje koncentráciu kyslíka vo výfukových plynoch a elektronická riadiaca jednotka pomocou svojich signálov udržiava pomer vzduchu a paliva, čím zabezpečuje najefektívnejšiu prevádzku neutralizátora.
V systéme vstrekovania bez spätnej väzby nie je nainštalovaný neutralizátor a snímač koncentrácie kyslíka a na reguláciu koncentrácie CO vo výfukových plynoch sa používa potenciometer CO. Tento systém nepoužíva systém rekuperácie benzínových výparov.
Je možné mať vstrekovací systém bez potenciometra CO, v tomto prípade sa obsah CO reguluje pomocou diagnostického zariadenia.
Varovania:
1. Pred odstránením akýchkoľvek komponentov systému riadenia vstrekovania odpojte kábel od "–" svorky batérie.
2. Neštartujte motor, ak nie sú svorky kábla batérie správne dotiahnuté.
3. Nikdy neodpájajte akumulátor od elektrického systému vozidla, keď je motor v chode.
4. Pri nabíjaní akumulátora odpojte od elektrického systému vozidla.
5. Nevystavujte elektronická riadiaca jednotka (ECU) teplotám nad 65°C pri prevádzke a nad 80°C, keď nie je v prevádzke (napríklad v sušiarni). Pri prekročení tejto teploty je potrebné z auta odstrániť ECU.
6. Neodpájajte ani nepripájajte konektory káblového zväzku k ECU, keď je zapnuté zapaľovanie.
7. Pred vykonaním oblúkového zvárania na vozidle odpojte vodiče od batérie a konektory vodičov od ECU.
8. Všetky merania napätia vykonajte pomocou digitálneho voltmetra s vnútorným odporom aspoň 10 MOhm.
9. Elektronické komponenty použité v systéme vstrekovania sú navrhnuté pre veľmi nízke napätie, a preto môžu byť ľahko poškodené elektrostatickým výbojom. Aby ste predišli poškodeniu ECU elektrostatickým výbojom:
- nedotýkajte sa rukami konektorov ECU ani elektronických komponentov na jej doskách;
- pri práci s EPROM (programovateľná pamäť len na čítanie) riadiacej jednotky, nedotýkajte sa svoriek mikroobvodu.
9.12. Usporiadanie prvkov riadiaceho systému motora s distribuovaným vstrekovaním paliva bez spätnej väzby v motorovom priestore: 1 – snímač hmotnostného prietoku vzduchu; 2 – snímač rýchlosti (na fotke nevidno, nachádza sa na prevodovke); 3 – regulátor tlaku; 4 – snímač teploty chladiacej kvapaliny (na fotografii nie je vidieť, nachádza sa na výstupnom potrubí chladiaceho systému); 5 – modul zapaľovania; 6 – snímač klepania; 7 – snímač polohy kľukového hriadeľa (na fotografii nie je vidieť, nachádza sa v prílivu krytu olejového čerpadla); 8 – palivová koľajnica so vstrekovačmi; 9 – snímač polohy škrtiacej klapky; 10 – ovládanie voľnobežných otáčok (na fotografii nie je vidieť, nachádza sa na zostave škrtiacej klapky); 11 – ovládač (na fotografii nie je vidieť, nachádza sa v interiéri auta pod štítom prístrojovej dosky na držiaku); 12 – Poistky a relé riadiaceho systému motora (na fotografii nevidno, nachádza sa v interiéri auta pod panelom palubnej dosky na pravej strane); 13 – diagnostický konektor (na fotke nevidno, nachádza sa v interiéri auta na paneli palubnej dosky pod popolníkom)
Systém zapaľovania využíva zapaľovací modul 5 (kresba 9.12), pozostávajúci z dvoch zapaľovacích cievok a vysokoenergetickej riadiacej elektroniky. Systém zapaľovania nemá žiadne pohyblivé časti, a preto nevyžaduje údržbu. Nemá tiež žiadne nastavenia, pretože zapaľovanie je riadené ovládačom 11.
Zapaľovací systém využíva metódu distribúcie iskier nazývanú metóda "plytvania iskry". Valce motora sú spárované 1–4 a 2–3, k tvorbe iskier dochádza súčasne v dvoch valcoch: vo valci, v ktorom končí kompresný zdvih (pracovná iskra), a vo valci, v ktorom dochádza k výfukovému zdvihu (nečinná iskra). V dôsledku konštantného smeru prúdu vo vinutiach zapaľovacích cievok tečie iskrový prúd pre jednu sviečku vždy z centrálnej elektródy na bočnú elektródu a pre druhú z bočnej elektródy na centrálnu elektródu. Používajú sa zapaľovacie sviečky typu A17DVRM. Zapaľovanie v systéme je riadené regulátorom 11. Snímač 7 polohy kľukového hriadeľa dodáva regulátoru referenčný signál, na základe ktorého regulátor vypočítava poradie činnosti cievok v zapaľovacom module. Na presné ovládanie zapaľovania regulátor používa nasledujúce informácie:
- otáčky kľukového hriadeľa;
- zaťaženie motora (hmotnostný prúd vzduchu);
- teplota chladiacej kvapaliny;
- poloha kľukového hriadeľa;
- prítomnosť detonácie.
Systém riadenia motora je podrobnejšie opísaný v špeciálnom vydaní "Systémy riadenia motora" VAZ-2111 (1,5 l, 8 cl.), VAZ-2112 (1,5 l, 16 cl.), VAZ-21214-36 (1,7 l, 8 cl.) s distribuovaným sekvenčným vstrekovaním paliva (ovládač MP7.0HFM, normy toxicity Euro-3) automobily VAZ-21083, 21093, 21099, 21102, 21103, 2111, 21113, 2112, 21122, 21214. "Príručka diagnostiky a opravy" (séria "Majstrovská trieda"), ktorú pripravilo Riaditeľstvo JSCAV "technický rozvoj". Táto príručka tiež popisuje metódy diagnostiky systému pomocou chybových kódov pomocou diagnostického nástroja DST-2.
Systém riadenia motora obsahuje nasledujúce prvky.
1. Ovládač 11 (pozri kresba 9.12) (elektronická riadiaca jednotka), umiestnený pod štítom prístrojovej dosky na držiaku, je riadiacim centrom systému vstrekovania paliva. Nepretržite spracováva informácie z rôznych senzorov a riadiacich systémov, ktoré ovplyvňujú emisie výfukových plynov a výkon vozidla.
Ovládač dostane nasledujúce informácie:
- polohu a rýchlosť kľukového hriadeľa;
- hmotnostný prietok vzduchu motorom;
- teplota chladiacej kvapaliny;
- poloha plynu;
- koncentrácia kyslíka vo výfukových plynoch (v systéme spätnej väzby);
- prítomnosť detonácie v motore;
- napätie v palubnej sieti vozidla;
- rýchlosť auta;
- poloha vačkového hriadeľa (v systéme so sekvenčným distribuovaným vstrekovaním paliva);
- žiadosť o zapnutie klimatizácie (ak je nainštalovaný na aute).
Na základe prijatých informácií ovládač riadi nasledujúce systémy a zariadenia:
- zásobovanie palivom (vstrekovače a elektrické palivové čerpadlo);
- zapaľovací systém;
- regulácia voľnobežných otáčok;
- adsorbér systému rekuperácie benzínových výparov (ak je tento systém namontovaný vo vozidle);
- ventilátor chladiaceho systému motora;
- spojka kompresora klimatizacie (ak je nainštalovaný na aute);
- diagnostický systém.
Regulátor zapína výstupné obvody (vstrekovače, rôzne relé a pod.) ich skratovaním k zemi cez výstupné tranzistory regulátora. Jedinou výnimkou je obvod relé palivového čerpadla. Len do vinutia tohto relé dodáva regulátor napätie +12 V.
Regulátor je vybavený vstavaným diagnostickým systémom. Dokáže odhaliť poruchy v systéme a upozorniť na ne vodiča prostredníctvom kontrolky "Skontrolovať motor". Okrem toho ukladá diagnostické kódy, ktoré označujú oblasti zlyhania, aby pomohli technikom pri opravách. Riadiaca jednotka má tri typy pamäte: pamäť s náhodným prístupom (RAM), jednorazová programovateľná pamäť iba na čítanie (OPROM) a elektricky programovateľná pamäť (EPROM).
Pamäť s náhodným prístupom je "notebook" ovládača. Mikroprocesor regulátora ho používa na dočasné ukladanie nameraných parametrov pre výpočty a medziinformácie. Mikroprocesor doň môže vkladať alebo čítať údaje podľa potreby. Čip RAM je namontovaný na doske s plošnými spojmi ovládača. Táto pamäť je nestála a na uloženie si vyžaduje neprerušiteľný zdroj napájania. Keď sa preruší napájanie, diagnostické chybové kódy a vypočítané údaje obsiahnuté v pamäti RAM sa vymažú.
Programovateľná pamäť len na čítanie (PROM). Obsahuje všeobecný program, ktorý obsahuje postupnosť pracovných príkazov (riadiacich algoritmov) a rôzne informácie o kalibrácii. Tieto informácie predstavujú údaje pre riadenie vstrekovania, zapaľovania, voľnobežných otáčok atď., ktoré závisia od hmotnosti vozidla, typu a výkonu motora, prevodových pomerov prevodovky a ďalších faktorov. EPROM sa tiež nazýva kalibračné pamäťové zariadenie. Obsah EPROM nie je možné po naprogramovaní zmeniť. Táto pamäť nevyžaduje napájanie na uloženie v nej zaznamenaných informácií, ktoré sa pri vypnutí napájania nevymažú, t.j. Táto pamäť je energeticky nezávislá. EPROM je inštalovaná v zásuvke na riadiacej doske a možno ju z riadiacej jednotky vybrať a vymeniť.
EPROM je individuálna pre každú konfiguráciu vozidla, hoci rovnaký jednotný ovládač možno použiť na rôznych modeloch vozidiel. Preto je pri výmene EPROM dôležité nastaviť správne číslo modelu a konfiguráciu vozidla. A pri výmene chybného ovládača je potrebné ponechať predchádzajúcu EPROM (ak je v dobrom prevádzkovom stave).
Elektricky programovateľné pamäťové zariadenie slúži na dočasné uloženie kódov-hesiel systému ochrany proti krádeži automobilu (imobilizér). Kódy-heslá prijaté ovládačom z riadiacej jednotky imobilizéra (ak je na aute), sa porovnávajú s kódmi uloženými v EPROM a štartovanie motora je buď povolené, alebo zakázané. Táto pamäť je energeticky nezávislá a môže byť uložená bez napájania regulátora.
2. Snímač teploty chladiacej kvapaliny 4 je termistor (rezistor, ktorého odpor sa mení s teplotou). Snímač je naskrutkovaný do výstupného potrubia chladiacej kvapaliny na hlave valca. Pri nízkych teplotách je odpor snímača vysoký (pri –40°C – 100 kOhm), pri vysokých teplotách nízky (pri 100°C – 177 Ohm).
Regulátor vypočíta teplotu chladiacej kvapaliny na základe poklesu napätia na snímači. Pokles napätia je vysoký, keď je motor studený, a nízky, keď je teplý. Teplota chladiacej kvapaliny ovplyvňuje väčšinu charakteristík riadených regulátorom.
3. Senzor klepania 6 je pripevnený k hornej časti bloku valcov. Zachytáva abnormálne vibrácie (detonačné údery) v motore.
Citlivým prvkom snímača je piezoelektrická kryštálová platňa. Pri detonácii sa na výstupe snímača generujú napäťové impulzy, ktoré sa zvyšujú so zvyšujúcou sa intenzitou detonačných rázov. Regulátor na základe signálu snímača reguluje časovanie zapaľovania, aby sa eliminovali detonačné záblesky paliva.
4. Senzor hmotnostného prietoku vzduchu 1 Bosch alebo…
…GM sa nachádza medzi vzduchovým filtrom a hadicou sacieho potrubia. Obsahuje snímače teploty a vykurovací odpor. Prechádzajúci vzduch ochladzuje jeden zo snímačov a elektronický obvod snímača premieňa tento teplotný rozdiel na výstupný signál pre elektronickú riadiacu jednotku. V rôznych verziách systémov vstrekovania paliva je možné použiť dva typy snímačov hmotnostného prietoku vzduchu. Líšia sa svojou konštrukciou a povahou výstupného signálu, ktorý môže byť frekvenčný alebo analógový. V prvom prípade sa frekvencia signálu mení v závislosti od rýchlosti prúdenia vzduchu, v druhom prípade sa mení napätie. ECU používa informácie zo snímača hmotnostného prietoku vzduchu na určenie trvania impulzu otvorenia vstrekovača.
5. CO-potenciometer inštalované na vozidlách so systémom vstrekovania bez spätnej väzby (bez neutralizátora a snímača koncentrácie kyslíka) v motorovom priestore a je to premenlivý odpor. Vysiela signál do ECU, ktorý sa používa na úpravu zloženia zmesi vzduch-palivo s cieľom získať štandardizovanú úroveň koncentrácie oxidu uhoľnatého (CO) vo výfukových plynoch pri voľnobehu. Potenciometer CO je podobný skrutke kvality zmesi v karburátoroch. Nastavenie obsahu CO pomocou potenciometra CO sa vykonáva iba na čerpacej stanici pomocou analyzátora plynu.
6. Snímač rýchlosti vozidla inštalované na prevodovke. Princíp činnosti snímača je založený na Hallovom jave. Snímač vysiela do ovládača pravouhlé napäťové impulzy, ktorých frekvencia je úmerná rýchlosti otáčania hnacích kolies.
7. Snímač polohy škrtiacej klapky 9 je inštalovaný na strane škrtiacej rúrky a je pripojený k osi škrtiacej klapky.
Snímač je potenciometer, na ktorého jeden koniec je privedené napájacie napätie "+" (5 V) a jeho druhý koniec je spojený so "zem". Z tretieho výstupu potenciometra (z posúvača) výstupný signál ide do regulátora. Pri otočení škrtiacej klapky (od nárazu na ovládací pedál), napätie na výstupe snímača sa mení. Pri zatvorenej škrtiacej klapke je pod 0,7 V. Pri otvorení ventilu sa napätie na výstupe snímača zvyšuje a pri úplnom otvorení ventilu by malo byť viac ako 4 V. Monitorovaním výstupného napätia snímača regulátor prispôsobuje prívod paliva v závislosti od uhla otvorenia škrtiacej klapky (tie. podľa uváženia vodiča).
Snímač polohy škrtiacej klapky nevyžaduje žiadne nastavenie, pretože ovládač sníma otáčky voľnobehu (tie. plný uzáver plynu) ako nula.
8. Regulácia voľnobežných otáčok 10 reguluje otáčky kľukového hriadeľa v režime voľnobehu riadením množstva vzduchu privádzaného obtokom uzavretej škrtiacej klapky. Skladá sa z dvojpólového krokového motora a k nemu pripojeného kužeľového ventilu. Ventil sa vysúva alebo zasúva podľa signálov z ovládača.
Regulačná ihla úplne vysunutá (čo zodpovedá 0 krokom) blokuje prúdenie vzduchu. Keď je ihla zatlačená dovnútra, prúd vzduchu je poskytovaný úmerný počtu krokov, o ktoré sa ihla vzďaľuje od sedadla.
9. Snímač polohy kľukového hriadeľa 7 – indukčný typ, určený na synchronizáciu činnosti regulátora s TDC piestov 1. a 4. valca a uhlovou polohou kľukového hriadeľa.
Snímač je inštalovaný na kryte olejového čerpadla oproti časovaciemu kotúču na hnacej kladke generátora. Rozvodový kotúč je ozubené koleso s 58 rovnomerne rozmiestnenými (6°) priehlbinami. Pri tejto rozteči sa na kotúč zmestí 60 zubov, ale dva zuby sú odrezané, aby sa vytvoril synchronizačný impulz ("referenčný" impulz), ktorý je potrebný na koordináciu činnosti regulátora s TDC piestov v 1. a 4. valci. Keď sa kľukový hriadeľ otáča, zuby menia magnetické pole snímača, čím sa indukujú impulzy striedavého napätia. Inštalačná medzera medzi jadrom snímača a zubom disku by mala byť v rozmedzí (1±0,2) mm.
Regulátor určuje rýchlosť otáčania kľukového hriadeľa na základe signálov snímača a vysiela impulzy do vstrekovačov.
10. Senzor koncentrácie kyslíka (lambda sonda) používajú sa v systéme spätného vstrekovania a sú inštalované na výfukovom potrubí. Kyslík obsiahnutý vo výfukových plynoch reaguje so snímačom a na jeho výstupe vytvára potenciálny rozdiel, ktorý sa pohybuje od približne 0,1 V (vysoký obsah kyslíka - chudobná zmes) do 0,9 V (nízky obsah kyslíka - bohatá zmes).
Pre normálnu prevádzku musí byť teplota snímača minimálne 360°C. Na rýchle zahriatie motora po jeho naštartovaní je preto v snímači zabudované vykurovacie teleso.
Sledovaním výstupného napätia snímača koncentrácie kyslíka regulátor určuje, ktorý príkaz poslať do vstrekovačov na úpravu zloženia pracovnej zmesi. Ak je zmes chudá (nízky potenciálny rozdiel na výstupe snímača), potom je daný príkaz na obohatenie zmesi. Ak je zmes bohatá (vysoký potenciálny rozdiel), je daný príkaz na chudnutie zmesi.