Общее описание
По точности подачи воздушно-топливной смеси топлива система впрыска топлива через одну форсунку под дроссельную заслонку уступает системе впрыска непосредственно в камеру сгорания цилиндра. Данную функцию выполняет соответствующая форсунка на каждом цилиндре двигателя. По этой причине четырехцилиндровый двигатель мощностью 85 кВт оборудован системой многоточечного впрыска. Речь идет об электронно управляемой системе с заложенными её память параметрами, полученными в ходе испытаний двигателя. Эти параметры касаются угла опережения зажигания, бездетонационного сгорания воздушно-топливной смеси, стабилизации холостого хода и режима принудительного холостого хода.
Данная система в смысле автоматизации и компьютеризации является настолько мощной, что инженеры AUDI и VW, создавшие эту систему, дали ей обозначение Digifant, что является словообразованием из частей двух слов, которые с немецкого языка можно перевести как «программный слон» (см. иллюстрацию 6.0).
Электронный блок управления системы Digifant через многоконтактный штекер получает информацию от следующих источников:
- а) от клеммы 50 стартера поступают данные о начале и завершении запуска двигателя,
- б) потенциометр углового положения дроссельной заслонки сообщает блоку управления её положение на текущий момент,
- в) датчик Холла на распределителе зажигания информирует о числе оборотов двигателя,
- г) лямбда-зонд на катализаторе предоставляет сведения о содержании кислорода в отработавших газах,
- д) потенциометр расходомера объема воздуха информирует о положении клапанного затвора, что соответствует объему поступившего воздуха,
- ж) датчик температуры на расходомере объема воздуха поставляет данные о температуре поступившего воздуха,
- з) датчик температуры охлаждающей жидкости в возвратном патрубке сообщает её температуру,
- е) датчик детонационного сгорания на блоке цилиндров информирует о детонационном сгорании топлива.
Исходя из данных о числе оборотов и нагрузки на двигатель, электронный блок управления определяет продолжительность открытия форсунок и, таким образом, объем впрыскиваемого топлива. Для этого в его памяти заложены сведения о потребностях двигателя во всевозможных ситуациях, полученные в ходе испытаний, а также параметры, касающиеся угла опережения зажигания. Электронный блок управления может самостоятельно корректировать заложенные параметры, но это возможно только лишь после поступления так называемых уточняющих сигналов (например, данных о температуре впускаемого воздуха и охлаждающей жидкости).
Во впускном коллекторе на одном патрубке стоят две дроссельные заслонки. Меньшая из этих заслонок соединена тросом «газа» с педалью акселератора (см. иллюстрацию 6.0а).
До тех пор, пока педаль акселератора не достигает положения «Полный газ», эта заслонка осуществляет дозироь впускаемого воздуха. И только при достаточно нажатой педали акселератора соответствующая тяга открывает вторую заслонку большего диаметра.
Потенциометр углового положения дроссельной заслонки распознаёт её текущее положение. Исходя из его информации, выполняется стабилизация холостого хода, принудительный холостой ход или максимальное обогащение смеси (см. иллюстрацию 6.0б).
Перед распределителем топлива располагается редукционный клапан, который регулирует давление топлива, поступающего форсункам. С этой целью клапану сообщается степень разрежения во впускном коллекторе. При работе на холостом ходу при закрытой дроссельной заслонке и высоком разрежении клапан снижает давление топлива. С понижением разрежения в момент увеличения нагрузки на двигатель редукционный клапан увеличивает давление топлива. Топливный насос создает достаточно высокое рабочее давление топлива, однако редукционный клапан может соответственно увеличивать или уменьшать отвод топлива обратно в топливный бак.
Форсунки при каждом обороте коленчатого вала выполняют впрыск топлива во впускной канал перед впускным клапаном соответствующего цилиндра (см. иллюстрацию 6.0в).
Продолжительность впрыска определяется блоком управления. Таким образом, соответствующий цилиндр получает одну порцию топлива «про запас», а вторая порция поступает непосредственно в камеру сгорания в момент открытия впускного клапана.
Датчик температуры впускаемого воздуха, расположенный на расходомере объема воздуха, определяет температуру поступившего воздуха и передаёт её в форме значения сопротивления на электронный блок управления. Температура воздуха необходима для оптимизации впрыска топлива.
Температура охлаждающей жидкости нужна для управления несколькими функциями, выполняемыми при впрыске топлива. Таковыми являются обогащение воздушно-топливной смеси при запуске холодного двигателя, обогащение смеси после запуска двигателя, вызванное соответствующей нагрузкой на двигатель, обогащение смеси при ускорении и работа в режиме принудительного холостого хода. Сведения о температуре охлаждающей жидкости передаются в электронный блок также в виде значений сопротивления. На основе полученных данных электронный блок управления рассчитывает необходимую продолжительность впрыска, которое при прогретом до рабочей температуры двигателе составляет от 2 до 8 миллисекунд. Это значение электронный блок управления может увеличить, если температура охлаждающей жидкости равна -25°С.
Воздух, поступающий из воздушного фильтра, давит на клапанный затвор расходомера объема воздуха. Степень давления зависит от объема поступившего воздуха. При этом соединенная с клапанным затвором крышка виброгасителя предотвращает колебания клапанного затвора. Соответствующий потенциометр сообщает о положении клапанного затвора электронному блоку управления системой, подавая сигнал изменением напряжения. Высокое напряжение поступает при полном открытии клапанного затвора и большом объеме поступившего воздуха, а низкое — при небольшом открытии затвора.
Пусковой топливный электромагнитный клапан представляет собой форсунку, которая при запуске двигателя в зависимости от его температуры в течение 1-4 секунд впрыскивает топливо во впускной коллектор, выполняя при этом его распыление. Продолжительность впрыска задается блоком управления системы.
При прогреве двигателя, при срабатывании гидропривода усилителя рулевого управления, работающем кондиционере или при включенной передаче на автомобилях с автоматической коробкой передач включается клапан стабилизации холостого хода, который открывает дополнительный канал подачи воздуха в обход дроссельной заслонки. Увеличение объема поступающего воздуха вызывает одновременно увеличение подачи топлива. Таким образом компенсируется повышенное трение деталей двигателя при запуске его в холодном состоянии или же повышенная нагрузка на двигатель из-за работы насоса гидроусилителя рулевого управления, компрессора кондиционера или автоматической коробки передач. Клапан стабилизации холостого хода используется и при включении режима принудительного холостого хода.