Існують два типи систем розподіленого упорскування - із зворотним зв'язком і без нього. Причому системи обох типів можуть бути з імпортними комплектуючими або вітчизняними. Встановлюють контролери (електронні блоки керування) теж різних типів. Всі ці системи мають свої особливості пристрою, діагностики та ремонту, вони докладно описані окремо у відповідних посібниках з ремонту конкретних систем упорскування палива.
На автомобілі сімейства LADA SAMARA-2 можуть бути встановлені такі ЕСУД, що забезпечують виконання норм токсичності.
- 1. ЕСУД-2111, що забезпечує виконання норм токсичності Росії, з контролером М1.5.4 та з недавнього часу з контролером «Січень-5.1.1» (ці контролери взаємозамінні, хоча мають невеликі відмінності у діагностиці). Остання відрізняється відсутністю адсорбера парів палива в моторному відсіку та круглою формою датчика масової витрати повітря (фірми Bosch).
- 2. ЕСУД-2111, що забезпечує виконання норм токсичності EURO II, з контролером MP7.0HFM.
- 3. ЕСУД-2111, що забезпечує виконання норм токсичності EURO II, з контролерами M1.5.4N та «Січень-5.1». Систему, призначену для комплектації автомобілів внутрішнього ринку Росії, постійно модернізують: для останніх версій програмного забезпечення введено діагностику вихідних ланцюгів.
Якщо автомобіль обладнаний системою із зворотним зв'язком (застосовується в основному на експортних автомобілях), у системі випуску відпрацьованих газів встановлено нейтралізатор і датчик концентрації кисню, який забезпечує зворотний зв'язок. Датчик відстежує концентрацію кисню у газах, що відпрацювали, а електронний блок управління за його сигналами підтримує співвідношення повітря і палива, що забезпечує найбільш ефективну роботу нейтралізатора.
У системі впорскування без зворотного зв'язку не встановлюють нейтралізатор і датчик концентрації кисню, а для регулювання концентрації в відпрацьованих газах служить СО-потенціометр. У цій системі не застосовують і систему уловлювання парів бензину.
Можливий варіант системи упорскування і без СО-потенціометра, тоді зміст регулюється СО з допомогою діагностичного приладу.
Попередження:
1. Перш ніж знімати будь-які вузли системи управління впорскуванням, від'єднайте провід від клеми «–» акумуляторної батареї.
2. Не пускайте двигун, якщо погано затягнуті наконечники дротів на акумуляторній батареї.
3. Ніколи не від'єднуйте акумулятор від бортової мережі автомобіля під час роботи двигуна.
4. Під час заряджання акумулятора від'єднуйте його від бортової мережі автомобіля.
5. Не піддавайте електронний блок керування (ЕБУ) температурі вище 65°С у робочому стані та вище 80°С у неробочому (наприклад, у сушильній камері). Потрібно знімати ЕБУ з автомобіля, якщо ця температура буде перевищена.
6. Не від'єднуйте від ЕБУ та не приєднуйте до нього роз'єми джгута проводів при включеному запалюванні.
7. Перед виконанням електродугового зварювання на автомобілі від'єднуйте дроти від акумуляторної батареї та роз'єми дротів від ЕБУ.
8. Усі вимірювання напруги виконуйте цифровим вольтметром, внутрішній опір якого не менше 10 МОм.
9. Електронні вузли, що застосовуються в системі упорскування, розраховані на дуже малу напругу і тому можуть бути легко пошкоджені електростатичним розрядом. щоб не допустити пошкоджень ЕБУ електростатичним розрядом:
- не торкайтеся руками до штекерів ЕБУ або електронних компонентів на його платах;
- при роботі з ППЗУ (програмований постійний запам'ятовуючий пристрій) блоку управління не торкайтеся висновків мікросхеми.
9.12. Розташування в підкапотному просторі елементів системи керування двигуном з розподіленим упорскуванням палива без зворотного зв'язку: 1 – датчик масової витрати повітря; 2 – датчик швидкості (на фото не видно, розташований на коробці передач); 3 – регулятор тиску; 4 – датчик температури охолоджувальної рідини (на фото не видно, розташований на випускному патрубку системи охолодження); 5 – модуль запалення; 6 – датчик детонації; 7 – датчик положення колінчастого валу (на фото не видно, розташований у припливі кришки масляного насоса); 8 – паливна рампа із форсунками; 9 – датчик положення дросельної заслінки; 10 – регулятор холостого ходу (на фото не видно, розташований на дросельному вузлі); 11 – контролер (на фото не видно, розташований у салоні автомобіля під щитком панелі приладів на кронштейні); 12 – запобіжники та реле системи керування двигуном (на фото не видно, розташовані в салоні автомобіля під щитком панелі приладів з правого боку); 13 – діагностичний роз'єм (на фото не видно, розташований у салоні автомобіля на щитку панелі приладів під попільничкою)
В системі запалення застосовується модуль запалення 5 (Мал. 9.12), Що складається з двох котушок запалювання та керуючої електроніки високої енергії. Система запалення не має рухомих деталей і тому не потребує обслуговування. Вона також не має регулювань, оскільки керування запаленням здійснює контролер 11.
У системі запалення застосовується метод розподілу іскри, званий методом «холостий іскри». Циліндри двигуна об'єднані в пари 1–4 та 2–3, іскроутворення відбувається одночасно у двох циліндрах: у циліндрі, в якому закінчується такт стиснення (робоча іскра), і в циліндрі, в якому відбувається такт випуску (неодружена іскра). У зв'язку з постійним напрямом струму в обмотках котушок запалювання струм іскроутворення в одній свічці завжди протікає з центрального електрода на бічний, а в другій - з бокового на центральний. Застосовуються свічки типу А17ДВРМ. Керує запаленням у системі контролер 11. Датчик 7 положення колінчастого валу подає в контролер опорний сигнал, на основі якого контролер робить розрахунок послідовності спрацьовування котушок у модулі запалювання. Для точного керування запаленням контролер використовує таку інформацію:
- частота обертання колінчастого валу;
- навантаження двигуна (масова витрата повітря);
- температура охолоджувальної рідини;
- положення колінчастого валу;
- наявність детонації.
Більш детально система керування двигуном описана у спеціальному виданні «Системи керування двигунами ВАЗ-2111 (1,5л, 8 кл.), ВАЗ-2112 (1,5л, 16 кл.), ВАЗ-21214-36 (1,7л, 8 кл.) з розподіленим послідовним упорскуванням палива (контролер МР7.0НFM, норми токсичності Євро-3) автомобілів ВАЗ-21083, 21093, 21099, 21102, 21103, 2111, 21113, 2112, 21122, 21214. Посібник з діагностики та ремонту» (серія «Майстер клас»), підготовленому Дирекцією з технічного розвитку АТ «АВТОВАЗ» та виданому у 2004 р. «Видавничим Будинком Третій Рим». У цьому посібнику описані методи діагностики системи за кодами несправностей з допомогою діагностичного приладу DST-2.
Система управління двигуном включає такі елементи.
1. Контролер 11 (див. рис. 9.12) (електронний блок керування), розташований під щитком панелі приладів на кронштейні, - центр системи упорскування палива, що управляє. Він безперервно обробляє інформацію від різних датчиків і управляє системами, що впливають на токсичність газів, що відпрацювали, і експлуатаційні показники автомобіля.
До контролера надходить така інформація:
- положення та частота обертання колінчастого валу;
- масова витрата повітря двигуном;
- температура охолоджувальної рідини;
- положення дросельної заслінки;
- концентрація кисню у відпрацьованих газах (у системі зі зворотним зв'язком);
- наявність детонації у двигуні;
- напруга в бортовій мережі автомобіля;
- швидкість автомобіля;
- положення розподільчого валу (в системі з послідовним розподіленим упорскуванням палива);
- запит на включення кондиціонера (якщо його встановлено на автомобілі).
На основі отриманої інформації контролер керує такими системами та приладами:
- паливоподачею (форсунками та електробензонасосом);
- системою запалювання;
- регулятором холостого ходу;
- адсорбером системи уловлювання парів бензину (якщо ця система встановлена на автомобіль);
- вентилятором системи охолодження двигуна;
- муфтою компресора кондиціонера (якщо його встановлено на автомобіль);
- системою діагностики.
Контролер включає вихідні ланцюги (форсунки, різні реле та ін.) шляхом замикання їх на «масу» через вихідні транзистори контролера. Єдиний виняток – ланцюг реле паливного насоса. Тільки обмотку цього реле контролер подає напруга +12 У.
Контролер оснащений вбудованою системою діагностики. Він може розпізнавати проблеми в роботі системи, попереджаючи про них водія через контрольну лампу «Сheck Engine». Крім того, він зберігає діагностичні коди, що вказують на області несправності, щоб допомогти фахівцям у проведенні ремонту. Контролер має три види пам'яті: оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ), одноразово програмований постійний запам'ятовуючий пристрій (ППЗУ) та електрично програмований запам'ятовуючий пристрій (ЕПЗУ).
Оперативний пристрій - це «блокнот» контролера. Мікропроцесор контролера використовує його для тимчасового зберігання вимірюваних параметрів для розрахунків та проміжної інформації. Мікропроцесор може в міру потреби вносити в нього дані або зчитувати їх. Мікросхему ОЗУ змонтовано на друкованій платі контролера. Ця пам'ять енергозалежна і потребує безперебійного живлення для збереження. При припиненні подачі харчування діагностичні коди несправностей, що містяться в ОЗП, і розрахункові дані стираються.
Програмований постійний запам'ятовуючий пристрій (ППЗУ). У ньому міститься загальна програма, в якій міститься послідовність робочих команд (алгоритми управління) та різна калібрувальна інформація. Ця інформація являє собою дані управління впорскуванням, запаленням, холостим ходом тощо, які залежать від маси автомобіля, типу та потужності двигуна, від передавальних відносин трансмісії та інших факторів. ППЗУ називають пристроєм калібрування, що ще запам'ятовує. Вміст ППЗУ може бути змінено після програмування. Ця пам'ять не потребує живлення збереження записаної у ній інформації, яка стирається при відключенні харчування, тобто. ця пам'ять є енергонезалежною. ППЗУ встановлено в панельці на платі контролера та може вийматися з контролера та замінюватись.
ППЗУ індивідуально для кожної комплектації автомобіля, хоча на різних моделях автомобілів може бути застосований один і той самий уніфікований контролер. Тому при заміні ППЗУ важливо встановити правильний номер моделі та комплектації автомобіля. А при заміні дефектного контролера необхідно залишати колишнє ППЗП (якщо воно справно).
Електрично програмований пристрій використовується для тимчасового зберігання кодів-паролів протиугінної системи автомобіля (іммобілізатора). Коди-паролі, які приймає контролер від блоку управління іммобілізатором (якщо він є на автомобілі), Порівнюються з кодами, що зберігаються в ЕПЗУ, і при цьому дозволяється або забороняється пуск двигуна. Ця пам'ять є енергонезалежною і може зберігатися без подачі живлення на контролер.
2. Датчик температури охолоджуючої рідини 4 являє собою термістор (резистор, опір якого змінюється від температури). Датчик вгорнуть у випускний патрубок рідини, що охолоджує, на головці блоку циліндрів. При низькій температурі опір датчика високий (при -40°С - 100 ком), при високій температурі - низька (при 100°С - 177 Ом).
Температуру рідини, що охолоджує, контролер розраховує по падінню напруги на датчику. Падіння напруги високе на холодному двигуні та низьке на прогрітому. Температура рідини, що охолоджує, впливає на більшість характеристик, якими керує контролер.
3. Датчик детонації 6 прикріплений до верхньої частини блоку циліндрів. Він уловлює аномальні вібрації (детонаційні удари) у двигуні.
Чутливим елементом датчика є п'єзокристалічна пластинка. При детонації на виході датчика генеруються імпульси напруги, які збільшуються із зростанням інтенсивності ударів детонації. Контролер сигналу датчика регулює випередження запалення для усунення детонаційних спалахів палива.
4. Датчик масової витрати повітря 1 фірми Bosch або…
…GM розташований між повітряним фільтром та шлангом впускної труби. У ньому знаходяться температурні датчики та нагрівальний резистор. Повітря, що проходить, охолоджує один з датчиків, а електронна схема датчика перетворює цю різницю температур у вихідний сигнал для електронного блоку управління. У різних варіантах систем упорскування палива можливе застосування датчиків масової витрати повітря двох типів. Вони розрізняються за пристроєм і характером сигналу, що видається, який може бути частотним або аналоговим. У першому випадку, залежно від витрати повітря, змінюється частота сигналу, у другому випадку — напруга. ЕБУ використовує інформацію від датчика масової витрати повітря визначення тривалості імпульсу відкриття форсунок.
5. СО-потенціометр встановлений на автомобілях із системою упорскування без зворотного зв'язку (без нейтралізатора та датчика концентрації кисню) в моторному відсіку і є змінним резистором. Він видає в ЕБУ сигнал, який використовується для регулювання складу паливоповітряної суміші з метою одержання нормованого рівня концентрації оксиду вуглецю (СО) у відпрацьованих газах на неодруженому ходу. СО-потенціометр подібний до гвинта якості суміші в карбюраторах. Регулювання вмісту СО за допомогою СО-потенціометра виконується лише на станції технічного обслуговування із застосуванням газоаналізатора.
6. Датчик швидкості автомобіля встановлений на коробці. Принцип дії датчика ґрунтується на ефекті Холла. Датчик видає на контролер прямокутні імпульси напруги, частота яких пропорційна швидкості обертання провідних коліс.
7. Датчик положення дросельної заслінки 9 встановлений збоку на дросельному патрубку та пов'язаний з віссю дросельної заслінки.
Датчик є потенціометром, на один кінець якого подається «+» напруги живлення (5 В), інший його кінець з'єднаний з «масою». З третього виведення потенціометра (від повзунка) йде вихідний сигнал до контролера. Коли дросельна заслінка повертається (від впливу на педаль управління), Змінюється напруга на виході датчика. При закритій дросельній заслінці воно нижче 0,7 В. Коли заслінка відкривається, напруга на виході датчика зростає і при повністю відкритій заслінці має бути більше 4 В. Відстежуючи вихідну напругу датчика, контролер коригує подачу палива залежно від кута відкриття дросельної заслінки (тобто. за бажанням водія).
Датчик положення дросельної заслінки не вимагає будь-якого регулювання, оскільки контролер сприймає холостий хід (тобто. повне закриття дросельної заслінки) як нульову позначку.
8. Регулятор холостого ходу 10 регулює частоту обертання колінчастого валу в режимі холостого ходу, керуючи кількістю повітря, що подається в обхід закритої дросельної заслінки. Він складається з двополюсного крокового електродвигуна та з'єднаного з ним конусного клапана. Клапан висувається або забирається за сигналами контролера.
Повністю висунута голка регулятора (що відповідає 0 кроків) перекриває потік повітря. Коли голка всувається, забезпечується витрата повітря, пропорційна кількості кроків відходу голки від сідла.
9. Датчик положення колінчастого валу 7 – індуктивного типу, призначений для синхронізації роботи контролера з ВМТ поршнів 1-го та 4-го циліндрів та кутовим положенням колінчастого валу.
Датчик встановлений на кришці масляного насоса навпроти диска, що задає, на шківу приводу генератора. Задає диск є зубчасте колесо з 58 рівновіддаленими (6°) западинами. При такому кроці на диску міститься 60 зубів, але два зуби зрізані для створення імпульсу синхронізації («опорного» імпульсу), який необхідний для узгодження роботи контролера з ВМТ поршнів в 1-му та 4-му циліндрах. При обертанні колінчастого валу зубці змінюють магнітне поле датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму. Зазор між сердечником датчика і зубом диска повинен знаходитися в межах (1±0,2) мм.
Контролер сигналів датчика визначає частоту обертання колінчастого валу і видає імпульси на форсунки.
10. Датчик концентрації кисню (лямбда-зонд) застосовують у системі упорскування зі зворотним зв'язком і встановлюють на приймальні труби глушників. Кисень, що міститься у відпрацьованих газах, реагує з датчиком, створюючи різницю потенціалів на його виході, яка змінюється приблизно від 0,1 В (високий вміст кисню - бідна суміш) до 0,9 В (мало кисню - багата суміш).
Для нормальної роботи температура датчика повинна бути не нижчою за 360°С. Тому для швидкого прогрівання двигуна після його пуску датчик вбудований нагрівальний елемент.
Відстежуючи вихідну напругу датчика концентрації кисню, контролер визначає, яку команду коригування складу робочої суміші подавати на форсунки. Якщо суміш бідна (низька різниця потенціалів на виході датчика), то дається команда на збагачення суміші. Якщо суміш багата (висока різниця потенціалів), дається команда на збіднення суміші.