Общая информация
1. Еще на заре автомобилестроения при конструировании двигателей внутреннего сгорания была выявлена зависимость эффективности сгорания и, соответственно, отдачи внутренней энергии рабочей смеси от пропорции топлива и воздуха в ее составе. Для максимально эффективного функционирования необходима строго определенная пропорция, которая должна сохраняться на всех режимах работы двигателя. Это, в свою очередь, ведет к экономии топлива.
2. Особенно важно поддерживание данной пропорции для бензиновых двигателей. На сегодняшний день все бензиновые двигатели ведущих производителей автомобильной техники оборудованы системой инжекторного впрыска с электронным управлением.
3. При данном способе смесеобразования необходимый для сгорания топлива воздух поступает через воздушный фильтр и через дроссельную заслонку во впускной трубопровод. Количество поступающего воздуха определяется соответствующим датчиком.
4. Топливо засасывается из топливного бака электронасосом, пропускается через топливный фильтр и подается в топливораспределительную магистраль. Через инжекторы топливо впрыскивается во впускной трубопровод, расположенный перед впускными клапанами цилиндров, где смешивается с воздушным потоком.
5. Модуль управления двигателем, соблюдая последовательность зажигания, регулирует время открывания каналов инжекторов и тем самым количество впрыскиваемого топлива в зависимости от количества воздуха и нагрузки двигателя. Кроме того, ЕСМ осуществляет управление дроссельной заслонкой, регулируя в случае необходимости количество подаваемого воздуха.
6. Первоначально для определения количества подаваемого в цилиндры двигателя топлива производились измерения только входящего воздушного потока. Но постепенно были выявлены новые зависимости, влияющие на эффективность сгорания топлива, а также ужесточились требования к токсичности отработавших газов, что повлекло за собой и усложнение систем управления двигателем.
7. Современные системы управления впрыском топлива представляют собой сложный комплекс датчиков, блоков управления, исполнительных устройств и электронных схем (см. сопр. иллюстрации). Ниже приведено описание принципов действия некоторых из них:
- Датчик положения педали газа вмонтирован в педальную сборку. От датчика на модуль управления двигателем (ЕСМ) поступает соответствующий электрический сигнал, задавая значения требуемого режима движения автомобиля;
- В модуле управления дроссельной заслонкой находятся исполнительный элемент (шаговый электромотор) и потенциометр заслонки. Электромотор регулирует положение дроссельной заслонки и позволяет поддерживать постоянное число оборотов холостого хода независимо от подключения дополнительных потребителей. Посредством потенциометра на ЕСМ поступает информация о текущем значении угла установки дроссельной заслонки;
- От датчика положения распределительных валов на ЕСМ поступает информация о моменте зажигания в первом цилиндре двигателя для синхронизации моментов зажигания и последовательности впрыска в других цилиндрах;
- В корпусе датчика измерения массы воздуха установлена тонкая сенсорная пластина, через которую пропускается электрический ток. За счет проходящего воздушного потока пластина охлаждается. Блок управления регулирует ток нагрева так, чтобы температура пластины оставалась постоянной. Отклонения силы тока при нагреве позволяют ЕСМ определить состояние нагрузки двигателя и в соответствии с этим регулировать количество впрыскиваемого топлива.
- Датчик измерения температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе термостата (см. Главу 3). Он представляет собой NTC-резистор - с повышением температуры охлаждающей жидкости его сопротивление уменьшается и соответствующий сигнал поступает на ЕСМ;
- Датчик детонации закреплен под выпускным коллектором в блоке цилиндров. Он устанавливает момент зажигания на границе начала детонационного горения топлива, тем самым с одной стороны препятствуя процессу детонационного сгорания топливной смеси, а с другой стороны обеспечивая наиболее полное сгорание топлива и снижая его расход;
- Лямбда-зонд позволяет отслеживать состав рабочей смеси посредством измерения остаточного кислорода в отработавших газах. В результате измерения на чувствительном элементе лямбда-зонда создается определенное напряжение, по величине которого ЕСМ определяет необходимость изменения состава топливной смеси. Модели Corsa C/Meriva оборудованы двумя датчиками кислорода докаталитическим и посткаталитическим.
12.7а. Некоторые датчики и модули системы управления бензиновым двигателем (на примере двигателя Z1 ОХЕ(Р)): 1. Датчик измерения массы воздуха; 2. Модуль управления дроссельной заслонки; 3. Модуль зажигания; 4. Докаталитический лямбда-зонд; 5. Датчик положения распределительных валов
[Оригинал опубликован на онлайн-портале autoinstruction.ru]
12 7b. Некоторые датчики и модули системы управления бензиновым двигателем (на примере двигателя Z1 ОХЕ(Р)): 1. Клапан системы EVAP; 2. Датчик детонации; 3. Датчик положения коленчатого вала; 4. Электронный модуль системы управления двигателем (ЕСМ); 5. Клапан системы регенерации отработавших газов; 6. Датчик измерения темпера туры охлаждающей жидкости
8. Различные системы могут отличаться друг от друга количеством задействованных элементов в зависимости от конструкции силового агрегата и требований, предъявляемым к конкретному двигателю. Самостоятельное вмешательство в регулировку и настройку данных систем не допустимо. Для этого используются специальные приборы диагностики и настройки,которые доступны, как правило, лишь на специализированных сервисных станциях.
Система Twinport (двигатели Z10XEP/Z12XEP/Z14XEP)
9. На описываемые в данном Руководстве модели могут устанавливаться двигатели с системой Twinport. Данная система предназначена для повышения топливной экономичности двигателя и снижения токсичности отработавших газов при работе двигателя на малых оборотах и оборотах холостого хода. Данная система особенно оправдывает себя при установке на малолитражные двигатели.
10. Принцип функционирования системы Twinport (см. сопр. иллюстрацию) заключается в следующем: Воздух в каждый цилиндр двигателя поступает по двум воздушным каналам. Один из каналов может перекрываться регулировочной заслонкой, управление положением которой осуществляется посредством приводной штанги от вакуумного регулятора. При перекрывании канала заслонкой создается вихревой поток воздушно-топливной смеси, что позволяет при низких нагрузках двигателя и при работе его на холостых оборотах использовать обедненные смеси, а так же увеличить процентную долю отработавших газов, поступающих через систему рециркуляции (EGR). Благодаря этому снижается общий расход топлива и снижается содержание вредных веществ в отработавших газах.
12.10. Принцип функционирования системы Twinport: А. Регулировочная заслонка открыта (при полной нагрузке); В. Регулировочная заслонка закрыта (при работе двигателя на холостых оборотах и при остановке автомобиля); 1, 2. Направление потока воздушно-топливной смеси; 3. Впускные каналы; 4. Вакуумный регулятор; 5. Инжектор; 6. Регулировочная заслонка