Система электронного впрыска топлива имеет свои преимущества, которые заключаются в следующем:
- а) точное дозирование количества топлива в каждом режиме работы двигателя, что обеспечивает меньший расход бензина с сохранением хороших динамических показателей!;
- б) снижение количества вредных выхлопных газов в результате точного дозирования топлива и очищения отработавших газов (ОГ) с помощью катализатора;
- в) самодиагностика блока управления, что позволяет быстрее найти неисправность. Система впрыскивания оснащена «памятью», где осуществляется запись ошибок при эксплуатации автомобиля. Если в процессе эксплуатации возникают сбои в системе зажигания или впрыскивания, то они регистрируются. При появлении сбоев в работе двигателя в специализированной мастерской можно за плату получить распечатку неисправностей, чтобы при необходимости самостоятельно устранить тот или иной дефект.
Микропроцессор, управляющий двигателем, - это маленький быстро работающий компьютер.
Он определяет оптимальный угол опережения зажигания, момент впрыскивания топлива и объем впрыскиваемого топлива. При этом происходит согласование действий микропроцессора с блоками управления иными системами автомобиля, например, с блоком управления коробкой передач или с противоугонной системой.
Все детали систем зажигания и впрыска топлива рассчитаны на длительный срок эксплуатации и практически не требуют ремонта.
В рамках технического обслуживания необходимо лишь менять съемный фильтрующий элемент воздушного фильтра, а также свечи зажигания. Основные регулировочные и ремонтные работы могут быть выполнены только при использовании дорогостоящих контрольно-измерительных приборов. По этой причине ремонт и регулировку следует поручать специализированным мастерским, обладающим необходимыми приборами и устройствами.
Меры предосторожн ости
Предупреждение! Топливная система находится под давлением. Перед отсоединением шлангов топливной системы место стыка шлангов оберните ветошью и только после этого осторожно снимите шланг, сбросив давление.
Предупреждение! У автомобилей с двигателями с прямым впрыском топлива давление можно сбросить только в той части системы, где создаётся относительно низкое давление (до 5 бар). Для сброса давления в той части, где нагнетается высокое давление (до 100 бар), необходимо специальное оборудование, имеющееся лишь в мастерских. Частью топливной системы с высоким давлением является насос высокого давления, трубопроводы высокого давления и топливные форсунки.
Никакого открытого огня или искрообразования вблизи рабочего места! Накурить!
Рабочее место должно быть оборудовано огнетушителем!
Обеспечьте хорошую проветриваемостъ рабочего места. Топливные испарения ядовиты.
(Статья опубликована первоначально здесь: www.AutoInstruction.ru)
Предупреждение! При выполнении работ на системе впрыска следует соблюдать общие правила безопасности и соблюдения чистоты, см. раздел «Топливная система».
Датчики и исполнительные механизмы системы впрыска
Топливо всасывается из топливного бака топливным насосом с электроприводом и через топливный фильтр, установленный на днище, подается к топливным форсункам.
Редукционный клапан в зависимости от типа двигателя обеспечивает в топливной системе постоянное давление около 4,0 бар.
Топливо подается через электронно управляемые клапанные форсунки, т.е. прерывисто впрыскивается в соответствующую трубу впускного коллектора непосредственно перед впускными клапанами двигателя.
Блок управления двигателем регулирует последовательность и продолжительность впрыска и, тем самым, количество впрыскиваемого топлива.
Воздух всасывается двигателем через воздушный фильтр и через дроссельную заслонку и впускной коллектор попадает к впускным клапанам. Объем впускаемого воздуха регулируется дроссельной заслонкой, приводимой в действие шаговым электродвигателем по команде блока управления двигателем.
Блок управления двигателем находится в моторном отсеке с левой стороны на разделительной стенке. Блок представляет собой маленький быстро работающий компьютер. Он определяет оптимальный угол опережения зажигания, момент впрыскивания топлива побьем впрыскиваемого топлива.
Информация, получаемая электронным блоком от датчиков, а также команды, подаваемые исполнительным или регулирующим механизмам, обеспечивают оптимальную работу двигателя в любой ситуации, складывающейся в момент движения.
При отказе одного или нескольких основных датчиков блок управления выполняет аварийную программу, чтобы снизить степень опасности для двигателя и обеспечить продолжение движения.
В таких случаях двигатель начинает работать с перебоями и при нажатии на педаль акселератора может заглохнуть.
Датчики и исполнительные механизмы системы впрыска топлива
Вентиляция топливного бака осуществляется с помощью емкости с активированным углем и электромагнитного клапана, называемого еще регенерационным клапаном. Активированный уголь поглощает пары топлива, которые образуются в баке в результате нагрева топлива. При работающем двигателе происходит выделение поглощенного углем топлива и оно поступает в двигатель для сгорания.
Датчик давления во впускном коллекторе и датчик температуры впускаемого воздуха находятся в одном корпусе, который ввинчен во впускной коллектор.
Оба датчика регистрируют и сообщают блоку управления двигателем информацию о нагрузке на двигатель в текущий момент.
На основании этой информации блок рассчитывает объем топлива, которое надлежит впрыснуть. У двигателей FSI объемом 1,4-/1,6литра датчик температуры впускаемого воздуха находится во впускном канале на верхней защитной крышке двигателя.
Лямбда-зонд (кислородный датчик) предназначен для управления работой катализатора, определяя содержание кислорода в ОГ и передавая соответствующую информацию в блок управления двигателем за счет изменения своего напряжения.
Как правило, на автомобилях Golf/Touran устанавливаются два лямбда-зонда. Посредством сигналов от второго лямбда-зонда, который устанавливается после катализатора, проверяется функционирование катализатора.
Датчик детонационного сгорания располагается на боковой стороне блока цилиндров и служит для предотвращения детонационного сгорания топлива, поддерживая оптимальный угол опережения зажигания. Таким образом лучше используется энергия, образующаяся в результате сгорания топлива, и снижается расход топлива.
Электронный акселератор
Вместо обычного троса от педали акселератора на ней установлен датчик положения педали, который сообщает блоку управления двигателем положение педали на текущий момент.
На основании полученных сигналов блок управления задаёт угол открытия дроссельной заслонки, которая приводится в действие исполнительным электродвигателем.
В корпусе датчика на педали акселератора установлены два контактных потенциометра, закрепленные на одном валу (см. иллюстрацию 1.0).
С изменением положения педали происходит изменение сопротивления потенциометров и, соответственно, напряжения сигнала, поступающего от них на блок управления.
В случае отказа одного из датчиков загорается сигнальная лампочка электронного акселератора, а блок самодиагностики регистрирует появившуюся неисправность. При отказе обоих датчиков двигатель начинает работать с увеличенным числом оборотов холостого хода и не реагирует на изменение положения педали.
Блок дроссельной заслонки
Дроссельная заслонка является составным элементом блока управления, который ответственен за многие функции (см. иллюстрацию 1.0а).
Основной задачей блока является стабилизация оборотов холостого хода двигателя при любых условиях эксплуатации и при любых нагрузках на него, например за счет включения кондиционера или при срабатывании гидроусилителя рулевого управления.
Исполнительный привод дроссельной заслонки состоит из электродвигателя, системы шестеренок с возвратной пружиной.
Привод регулирует положение дроссельной заслонки. Этим обеспечивается постоянство оборотов холостого хода вне зависимости оттого, включены ли дополнительные потребители мощности двигателя, такие как гидроусилитель рулевого управления или компрессор кондиционера.
Потенциометр угла открытия дроссельной заслонки установлен на валу заслонки и передает на блок управления двигателем положение дроссельной заслонки на каждый текущий момент.
Второй потенциометр сообщает блоку управления контрольные данные и выполняет функцию запасного в случае отказа первого датчика.
Бензиновый двигатель FSI (непосредственный впрыск топлива)
У двигателей FSI происходит послойное впрыскивание топлива непосредственно в камеры сгорания цилиндров, а не в трубу впускного коллектора.
Обычные двигатели внутреннего сгорания рассчитаны на гомогенизированную топливовоздушную смесь, а двигатели с непосредственным впрыском при движении в пределах определенного скоростного режима работают на послойной смеси с увеличенной долей воздуха.
Таким образом на скоростных режимах до 70 километров в час достигается уменьшение расхода топлива.
В г том в двигателях с непосредственным впрыском реализуются два способа образования топливовоздушной смеси: послойное при движении со скоростью до 70 километров час, - и гомогенизированное при высоких скоростных режимах.
Для реализации этих способов необходимо значительное использование электроники. Кроме того, требования к механической части двигателя в сравнении с обычным двигателем внутреннего сгорания значительно выше.
Например, впускной тракт двухканальный. При подаче послойной смеси заслонка перекрывает нижний впускной тракт, чтобы забранный воздух разгонялся в верхнем тракте и вихреобразно подавался в цилиндр. Дополнительно поток разгоняется с помощью выемки в камере поршня. Непосредственно перед воспламенением на такте сжатия (40-120 бар) топливо непосредственно впрыскивается в камеру сгорания.
Топливная система состоит из двух частей - низкого и высокого давления.
В части топливной системы с низким давлением выполняется забор и подача топлива электрическим топливным насосом под давлением около 4 бар (максимум 6 бар при запуске холодного или горячего двигателя) через топливный фильтр к топливному насосу высокого давления.
В части топливной системы с высоким давлением топливо под давлением 40-120 бар поступает из ТНВД в топливную магистраль, а оттуда распределяется между четырьмя электромагнитными топливными форсунками.
Ввиду того, что при использовании послойной смеси из-за высокой доли воздуха в нем значительно увеличивается содержание окислов азота (NOx) в ОГ, то наряду с трехканальным катализатором требуется установка дополнительного катализатора, накапливающего эти окислы.
Этот дополнительный катализатор по своей конструкции идентичен трехканальному, но его поверхность дополнительно покрыта окислом бария, чем при температурах от 250°С до 500°С достигается преобразование окислов азота в нитраты, которые откладываются на в катализаторе.
Емкость катализатора ограничена, поэтому перед заполнением катализатора происходит переключение на подачу гомогенизированной смеси, чтобы сжечь накопившиеся в катализаторе отложения.
Холостой ход, угол опережения зажигания, содержание CO - проверка и регулировка.
В рамках технического обслуживания регулировка оборотов холостого хода, угла опережения зажигания и содержания CO не требуются, потому что они постоянно контролируются электроникой.
Если же реальные эксплуатационные характеристики отличаются от номинальных, то причиной тому является неисправность деталей электроники, которые надлежит заменить.
Квалифицированная проверка функционирования систем двигателя возможна лишь с применением специальных контрольно-измерительных приборов.