Елементи системи керування двигуном: 1 - діагностичний роз'єм; 2 – тахометр; 3 - контрольна лампа несправності системи керування двигуном; 4 - датчик положення дросельної заслінки; 5 - корпус дросельної заслінки; 6 – електровентилятор радіатора; 7 – реле електровентилятора; 8 – електронний блок управління; 9 - котушка (модуль) запалювання; 10 – датчик швидкості автомобіля; 11 – свічка запалювання; 12 - датчик температури охолоджувальної рідини; 13 - датчик положення колінчастого валу; 14 - реле електробензонасоса; 15 – паливний бак; 16 - електробензонасос; 17 – перепускний клапан; 18 - запобіжний клапан; 19 – гравітаційний клапан; 20 - паливний фільтр; 21 - клапан продування адсорбера; 22 - приймальна труба; 23 - датчик концентрації кисню; 24 – акумуляторна батарея; 25 - вимикач (замок) запалювання; 26 – головне реле; 27 – форсунка; 28 – регулятор тиску палива; 29 – регулятор холостого ходу; 30 - корпус повітряного фільтра; 31 - датчик масової витрати повітря
Система управління двигуном з розподіленим упорскуванням палива – електронна. Вона контролює кількість повітря і палива, що надходить у циліндри двигуна, включає і вимикає паливний насос, керує іскроутворенням на свічках запалювання та коригує кут випередження запалення, регулює частоту обертання колінчастого валу на холостому ході, керує електровентилятором системи охолодження двигуна.
Розташування елементів системи керування двигуном: 1 - електронний блок керування, реле та запобіжники (розташовані під речовим ящиком у салоні); 2 - датчик концентрації кисню (розташований на приймальній трубі); 3 - датчик швидкості автомобіля (розташований на коробці передач); 4 - клапан продування адсорбера; 5 – датчик масової витрати повітря; 6-котушка запалювання; 7 - датчик положення колінчастого валу (розташований на кришці приводу розподільчого валу); 8 - датчик температури охолоджувальної рідини (розташований у патрубку системи охолодження); 9 - датчик положення дросельної заслінки; 10 - джгут проводів системи керування
Система складається з наступних елементів:
- електронного блоку керування (ЕБУ);
- датчиків:
- положення колінчастого валу;
- положення дросельної заслінки;
- концентрації кисню;
- температури охолоджувальної рідини;
- масової витрати повітря;
- швидкості автомобіля;
- виконавчих пристроїв:
- головне реле;
- реле паливного насосу;
- котушка запалювання;
- реле електровентилятора системи охолодження;
- тахометра;
- контрольної лампи несправності системи керування двигуном;
- регулятора холостого ходу;
- клапана продування адсорбера;
- форсунок;
- сполучних проводів;
- колодки діагностичного роз'єму.
Контрольна лампа несправності системи керування двигуном розташована на щитку приладів у блоці сигналізаторів (див. "Органи управління та контрольні прилади"). При включенні запалювання відбувається тестування справності системи, лампа загоряється і гасне після запуску двигуна. Увімкнення лампи при працюючому двигуні сигналізує про необхідність перевірки системи керування двигуном. На деяких модифікаціях автомобілів контрольна лампа може бути розташована на верхній вкладці панелі радіоприймача.
Головний елемент системи - електронний блок управління (ЕБУ, або як часто його називають – контролер), з вбудованим мікропроцесором.
Електронний блок керування (ЕБУ)
По суті, ЕБУ - спеціалізований мінікомп'ютер, у якому встановлено програму управління двигуном, а датчики та виконавчі пристрої - периферійне обладнання цього комп'ютера. Блок отримує та аналізує сигнали датчиків. На основі отриманих даних блок розраховує управляючі команди та видає їх на виконавчі пристрої. У блоці є два типи пам'яті: постійне запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) та оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ).
ПЗУ – пам'ять енергонезалежна (тобто інформація у пам'яті зберігається при відключенні живлення). У ПЗУ зберігається програма обчислень та необхідні для розрахунку дані (параметри двигуна, передавальні відносини трансмісії та інші характеристики). У процесі роботи ЕБУ контролює справність всіх елементів та ланцюгів системи керування двигуном. Виявивши несправність, ЕБУ переводить систему керування двигуном на резервний режим роботи та включає контрольну лампу несправності двигуна. Двигун при цьому зможе продовжити роботу (крім випадку несправності датчика положення колінчастого валу, див), що дозволяє доїхати до місця ремонту своїм ходом. Коди виявлених несправностей ЕБУ записує до оперативної пам'яті (ОЗУ). Там зберігається оперативна інформація, яку мікропроцесор ЕБУ використовує при розрахунках. При відключенні акумулятора від бортової мережі автомобіля вся інформація, що зберігається в ОЗУ, буде втрачена.
Електронний блок управління встановлений у салоні під речовим ящиком на кронштейні, що прикріплений до перегородки моторного відсіку.
На автомобілі встановлено систему керування двигуном на базі ЕБУ M7.9.7 під норми токсичності ЄВРО II. На автомобілі з двигуном 21067 встановлено блок керування 21067-1411020-11/12, а з двигуном 2104 – 2104-1411020-10.
Примітка: На частини випущених автомобілів встановлені ЕБУ M1.5.4N та Січень-5.1.3 (див. "Електричні схеми").
Датчик положення колінчастого валу (ДПКВ) призначений для формування сигналів, якими ЕБУ синхронізує свою роботу з тактами робочого процесу двигуна. Тому найчастіше цей датчик називають датчиком синхронізації. Датчик встановлений в кронштейновому отворі кришки приводу розподільного валу.
Датчик положення колінчастого валу
Дія датчика заснована на принципі індукції - при проходженні повз сердечника датчика зубів шківа колінчастого валу в ланцюгу датчика виникають імпульси напруги змінного струму. Частота появи імпульсів відповідає частоті обертання колінчастого валу. Зуби розташовані по колу шківа на однаковій відстані. Відстань між двома з них більша. Зроблено це для формування в ланцюзі датчика опорних сигналів - своєрідних точок відліку, щодо яких ЕБУ визначає положення колінчастого валу. Робота двигуна з несправним датчиком положення колінчастого валу неможлива.
Розташування датчика положення колінчастого валу
Датчик масової витрати повітря (ДМРВ) плівкового типу встановлений на корпусі повітряного фільтра.
За сигналом датчика, ЕБУ розраховує кількість повітря, що надходить у впускний трубопровід двигуна. У разі несправності ДМРВ електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Датчик масової витрати повітря
Датчик положення дросельної заслінки (ДПДЗ) є змінний резистор, опір якого залежить від кута повороту дросельної заслінки.
Датчик положення дросельної заслінки
Датчик встановлений на корпусі дросельної заслінки та пов'язаний з її віссю. За сигналом ДПДЗ електронний блок управління визначає величину кута відкриття дросельної заслінки. За несправності ДПДЗ електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Датчик концентрації кисню визначає вміст кисню у газах, що відпрацювали, і передає сигнал на ЕБУ.
Датчик концентрації кисню
Він встановлений у приймальній трубі системи випуску газів, що відпрацювали.
Розташування датчика концентрації кисню
За отриманими від датчика концентрації кисню даними ЕБУ коригує кількість палива, що впорскується форсунками у впускний трубопровід, тим самим підтримуючи оптимальну пропорцію суміші повітря з паливом, необхідну ефективної роботи каталітичного нейтралізатора. Датчик починає працювати при прогріванні його чутливого елемента до температури не нижче 360°С. Для скорочення часу прогріву датчик вбудований нагрівальний елемент.
Увага! Наявність у відпрацьованих газах сполук свинцю та кремнію може вивести датчик концентрації кисню з ладу. Тому не допускається використання етилованого бензину (в ньому присутні сполуки свинцю). При ремонті двигуна не можна застосовувати герметик з великим вмістом силікону (сполук кремнію), Випаровування якого можуть потрапити через систему вентиляції картера в циліндри і далі в систему випуску відпрацьованих газів. Слід використовувати герметик, на упаковці якого виробник вказує, що герметик є безпечним для датчика концентрації кисню.
Датчик температури охолоджуючої рідини (ДТІЖ) - напівпровідниковий прилад - термістор, електричний опір якого змінюється в залежності від температури рідини, що охолоджує.
Датчик температури охолоджувальної рідини
ДТЗ встановлений в різьбовому отворі патрубка системи охолодження двигуна.
Розташування датчика температури охолоджувальної рідини
За величиною опору датчика ЕБУ оцінює температурний режим двигуна. Отримані дані використовуються при розрахунку більшості керуючих команд системи керування двигуном, а також включення електровентилятора системи охолодження двигуна.
У разі несправності ДТОЖ електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Принцип дії датчика швидкості автомобіля ґрунтується на ефекті Холла.
Датчик швидкості автомобіля
Датчик закріплений на корпусі спідометра приводу, який встановлений на коробці передач. До датчика кріпиться трос приводу спідометра.
Розташування датчика швидкості автомобіля
За імпульсами, що виробляються датчиком, ЕБУ розраховує швидкість автомобіля.
Колодка діагностичного роз'єму призначена для підключення зовнішнього діагностичного пристрою (типу ДСТ-2М) до системи керування двигуном. Колодка A встановлена на одному кронштейні з блоком запобіжників та реле Б на передній панелі під речовою скринькою.
Розташування колодки діагностичного роз'єму реле та запобіжників
Ланцюги системи керування двигуном захищені плавкими запобіжниками прапорця типу 7,5 A і 15 A.
Запобіжники та реле системи управління двигуном: f1 - запобіжник ланцюга головного реле (7,5 A); f2 - запобіжник ЕБУ (7,5 A); f3 - запобіжник ланцюга електробензонасоса (15 A); r1 – головне реле; r2 – реле паливного насоса; r3 – реле електровентилятора.
Примітка: На автомобілях з ЕБУ M1.5.4N та Січень-5.1.3 встановлені запобіжники f1 та f2 номіналом 15А.
Котушка запалювання встановлена з лівого боку блоку циліндрів на кронштейні. Котушка являє собою об'єднані в один нерозбірний блок два високовольтні трансформатори. Висновки вторинної обмотки однієї котушки з'єднані високовольтними проводами зі свічками 1-го та 4-го циліндрів, інший - зі свічками 2-го та 3-го циліндрів. Номери циліндрів, зі свічками яких з'єднуються висновки котушки, нанесені поруч із висновками.
Котушка запалювання
Електричні імпульси високої напруги від котушки подаються одночасно на свічки двох циліндрів: на одну - наприкінці такту стиснення, де відбувається запалення робочої суміші, а на іншу - наприкінці такту випуску (свічка спрацьовує вхолосту).
На автомобілях з ЕБУ M1.5.4N та Січень – 5.1.3 замість котушки встановлено модуль запалення. Він поєднує в собі дві котушки запалення і два керуючі котушками електронних блоки.