Устройство и принцип действия инжектора

Система управления двигателем должна:
оптимизировать смесеобразование на всех эксплуатационных режимах, обеспечивать снижение расхода топлива, управлять процессом сгорания, контролировать и регулировать систему нейтрализации отработавших газов (ОГ).

Блок управления выполняет следующие функции:

• управление впрыском топлива,
• управление зажиганием (системой зажигания с индивидуальными катушками),
• регулирование частоты вращения вала двигателя на режиме холостого хода,
• регулирования системы нейтрализации ОГ по сигналам двух датчиков кислорода,
• управление системой вентиляции топливного бака,
• обеспечение электропривода дроссельной заслонки,
• регулирование скорости автомобиля,
• управление системой подачи вторичного воздуха,
• регулирование зажиганием по сигналам датчиков детонации,
• непрерывное управление фазами впуска и двухпозиционное управление фазами выпуска,
• управление подвеской двигателя,
• регулирование температуры охлаждающей жидкости,
• управление вакуумным электронасосом,
• электронная стабилизация движения автомобиля ESP,
• проведение самодиагностики.

Система впрыска топлива

Расположенный в баке электронасос подает топливо через фильтр к форсункам. Форсунки соединены между собой посредством топливной рампы. Форсунки впрыскивают топливо последовательно (в соответствии с порядком работы цилиндров). Необходимая доза впрыскиваемого топлива и соответствующая ей продолжительность впрыска рассчитываются в блоке управления по входящим в него сигналам. Доза впрыскиваемого топлива всецело определяется продолжительностью открытия форсунки. Регулятор давления изменяет давление в топливной рампе и управляет отводом топлива в бак. Входные сигналы, используемые для расчета продолжительности впрыска:

• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя расхода топлива
• Температура воздуха на входе в двигатель
• Сигнал с блока управления дроссельной заслонкой
• Сигнал датчика частоты вращения коленчатого вала
• Температура охлаждающей жидкости
• Сигналы датчиков кислорода
• Сигнал с модуля педали акселератора
• Сигналы датчиков Холла

1. топливный бак
2. топливный насоc
3. фильтр
4. топливная рампа
5. регулятор давления топлива
6. форсунки
7. блок управления двигателем
8. модуль педали акселератора
9. измеритель массового расхода, воздуха с датчиком температуры, воздуха на входе в двигатель
10. датчик частоты вращения коленчатого вала
11. датчик температуры охлаждающей
12. жидкости
13. кислородные датчики
14. блок управления дроссельной заслонкой
15. датчики Холла

Расположенный в баке электронасос подает топливо через фильтр к форсункам. Форсунки соединены между собой посредством
топливной рампы. Форсунки впрыскивают топливо последовательно (в соответствии с порядком работы цилиндров). Необходимая
доза впрыскиваемого топлива и соответствующая ей продолжительность впрыска рассчитываются в блоке управления
по входящим в него сигналам. Доза впрыскиваемого топлива всецело определяется продолжительностью открытия
форсунки. Регулятор давления изменяет давление в топливной рампе и управляет отводом топлива в бак.

Система зажигания

Опережение зажигания определяется в блоке управления двигателем по записанной в его памяти многопараметровой характеристике.
При этом учитываются сигналы, поступающие на вход блока управления двигателем. Входные сигналы, используемые для расчета опережения зажигания:

• Сигнал датчика частоты вращения коленчатого вала
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Сигнал с блока управления дроссельной заслонки
• Температура охлаждающей жидкости
• Сигналы датчиков детонации
• Сигналы датчиков Холла
• Сигнал с модуля педали акселератора

1. индивидуальная катушка зажигания, с выходным контуром коммутации
2. блок управления двигателем
3. измеритель массового расхода воздуха
4. датчик частоты вращения
5. датчик температуры охлаждающей жидкости
6. блок управления дроссельной заслонкой
7. датчик детонации
8. модуль педали аксeлератора
9. датчик Холла
10. свечи зажигания

Опережение зажигания определяется в блоке управления двигателем по записанной в его памяти многопараметровой характеристике.
При этом учитываются сигналы, поступающие на вход блока управления двигателем.

Регулирование опережения зажигания по сигналам датчиков детонации

При неблагоприятных условиях может возникнуть самовоспламенение (детонационное сгорание).
Для устранения этого явления необходимо изменить опережение зажигания

Входные сигналы:

• Сигналы датчиков детонации
• Сигналы датчиков Холла
• Температура двигателя

1. индивидуальная катушка зажигания с выходным контуром коммутации
2. блок управления двигателем
3. датчик детонации
4. датчик Холла
5. cвечи зажигания

Каждый из блоков цилиндров двигателя оснащен двумя датчиками детонации, установленными на его картере. Чтобы исключить ошибки при подключении датчиков, принадлежащие жгуту проводов двигателя колодки их разъемов окрашены в различные цвета. Определение детонирующих цилиндров производится с помощью датчиков Холла. Если в каком/либо цилиндре возникает детонация, система управления двигателем уменьшает угол опережения зажигания в нем до полного прекращения этого явления. Если в данном цилиндре отсутствуют признаки детонации, блок управления вновь увеличивае угол опережения зажигания.

Поворот распределительных валов по фазе

Поворот распределительных валов по фазе производится для обеспечения наиболее благоприятных фаз газораспределения на режимах холостого хода, максимальной мощности и максимального крутящего момента. Эта функция позволяет также оптимизировать соотношение свежего воздуха и отработавших газов в цилиндрах двигателя. В данном случае речь идет о так называемой внутренней рециркуляции отработавших газов. Решающим фактором для количества "рециркулируемых" газов является угол перекрытия фаз газораспределения, т. е. угол открытия впускного клапана до закрытия выпускного клапана.

Входные сигналы:

● Сигналы датчиков Холла
● Сигнал датчика частоты вращения коленчатого вала
● Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
● Температура охлаждающей жидкости
● Температура масла

1. электромагнитные клапаны
2. блок управления двигателем
3. измеритель массового расхода воздуха
4. датчик частоты вращения
5. коленчатого вала
6. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя
7. датчик Холла
8. температура масла

Чтобы обеспечить управление поворотом распределительных валов по фазе, блок управления двигателем должен получать информацию о частоте вращения коленчатого вала, нагрузке и температуре двигателя, положениях коленчатого и распределительных
валов, а также о температуре масла, которая передается с комбинации приборов через шин данных CAN. Блок управления двигателем
включает и выключает электромагнитные клапаны механизмов поворота распределительных валов в зависимости от режимов работы двигателя. Требуемые углы поворота распределительных валов определяются на основании записанных в памяти блока управления многопараметровых характеристик. При этом поворот впускных валов производится бесступенчато. Механизмы поворота выпускных валов устанавливают их только в одну из двух конечных позиций.

Cистема регулирования состава бензовоздушной смеси

Целью регулирования состава смеси является поддержание равенства коэффициента избытка воздуха единице, при которой достигается наиболее полная очистка отработавших газов в нейтрализаторе.

Входные сигналы:

• Сигнал датчика частоты вращения коленчатого вала
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Сигналы кислородных датчиков
• Температура охлаждающей жидкости

1. форсунки
2. блок управления двигателем
3. измеритель массового расхода воздуха
4. датчик частоты вращения коленчатого вала
5. датчик кислорода
6. устанавливаемый перед нейтрализатором
7. датчик кислорода, устанавливаемый после нейтрализатора
8. датчик температуры охлаждающей жидкости

Система регулирования бензовоздушной смеси обеспечивает оптимальный ее состав в цилиндрах обоих блоков двигателя благодаря двум отдельным контурам регулирования и отдельным для каждого блока нейтрализаторам и датчикам кислорода, устанавливаемым перед и после нейтрализаторов. Величина сигналов, поступающих с кислородных датчиков на вход блока управления двигателем, зависит от содержания кислорода в отработавших газах. По величине этих сигналов в блоке управления рассчитывается мгновенный состав смеси. При отклонении этого состава от задаваемого значения вырабатывается сигнал на корректировку продолжительности впрыска топлива. При этом блок управления способен настраиваться на режимы работы двигателя, вводя в свою память параметры этой настройки.

Система вентиляции топливного бака

Входные сигналы, используемые для регулирования системы вентиляции топливного бака:

• Частота вращения коленчатого вала
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Температура двигателя
• Сигналы датчиков кислорода
• Сигнал с блока управления дроссельной заслонкой

1. топливный бак
2. адсорбер с активированным углем
3. клапан адсорбера
4. блок управления двигателем
5. измеритель массового расхода воздуха
6. датчик частоты вращения коленчатого вала
7. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя
8. датчики кислорода
9. блок управления дроссельной заслонкой

Система вентиляции бака должна предотвращать выход образующихся в нем паров топлива в окружающую атмосферу. Пары топлива удерживаются в адсорбере, заполненным активированным углем. После обработки входных сигналов блок управления двигателем выдает команду на открытие электромагнитного клапана. В результате накопленные в адсорбере пары топлива отводятся во впускной трубопровод двигателя и затем сжигаются в его цилиндрах При этом кратковременно изменяется соотношение топлива и воздуха. Это
изменение смеси регистрируется датчиками кислорода, по сигналам которых вступает в действие система регулирования состава
смеси, контролируемая блоком управления двигателем. В результате коэффициент избытка воздуха вновь приводится к единице.

Система регулирования скорости

Система регулирования скорости автомобиля позволяет фиксировать ее определенное значение, если оно больше 30 км/ч, и автоматически поддерживать его на постоянном уровне.

Входные сигналы:

• Частота вращения коленчатого вала
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Скорость автомобиля
• Сигнал "Производится торможение"
• Сигнал "Выжимается сцепление"
• Сигналы включения и выключения с переключателя СРС

1. блок управления дроссельной заслонкой
2. блок управления двигателем
3. измеритель массового расхода воздух
4. датчик частоты вращения коленчатого вала
5. датчик на педали тормоза
6. датчик на педали сцепления
7. переключатель СРС
8. скорость автомобиля

По сигналу с переключателя СРС блок управления двигателем берет на себя управление дроссельной заслонкой. После этого дроссельная заслонка открывается настолько, сколько это необходимо для поддержания заданной скорости автомобиля.
У автомобилей с многофункциональным рулевым колесом на последнем предусмотрен дополнительный переключатель СРС. Система регулирования скорости выключается при поступлении сигналов "Производится торможение" и "Выжимается сцепление".

Система подачи вторичного воздуха

Входные сигналы:

• Сигналы кислородных датчиков
• Температура охлаждающей жидкости
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Частота вращения коленчатого вала

1. реле насоса вторичного воздуха
2. насос вторичного воздуха
3. клапан управления подачей вторичного воздуха
4. комбинированный клапан
5. каталитический нейтрализатор
6. блок управления двигателем
7. измеритель массового расхода воздуха
8. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя
9. датчик кислорода, устанавливаемый перед нейтрализатором
10. датчик кислорода, устанавливаемый после нейтрализатора
11. датчик частоты вращения коленчатого вала

Система подачи вторичного воздуха обеспечивает снижение выброса вредных веществ с отработавшими газами после пуска холодного двигателя. При прогреве двигателя отработавшие газы содержат повышенное количество несгоревших углеводородов. Непрогретый нейтрализатор не способен их переработать, так как его температура еще не достигла рабочих значений и равный единице коэффициент избытка воздуха также не способствует этому. Вдуванием воздуха в каналы за выпускными клапанами достигается
обогащение отработавших газов кислородом. В результате создаются условия для дожигания их несгоревших компонентов. Выделяющееся при этом тепло ускоряет разогрев нейтрализатора до рабочих температур. В соответствии с входными сигналами блок
управления двигателем вырабатывает команды на одновременное включение насоса вторичного воздуха (через его реле) и открытие клапана управления подачей вторичного воздуха. Распространяющееся через клапан управления разрежение приводит в действие комбинированный клапан. В результате в поток отработавших газов за выпускными клапанами кратковременн вдувается воздух, подаваемый насосом. Система подачи вторичного воздуха отключается при увеличении нагрузки двигателя.

Регулирование температуры охлаждающей жидкости

Регулирование температуры охлаждающей жидкости позволяет привести ее в соответствие с режимами работы двигателя.

Входные сигналы:

• Частота вращения коленчатого вала
• Нагрузка двигателя – сигнал измерителя массового расхода воздуха
• Температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя
• Температура охлаждающей жидкости на выходе из радиатора
• Скорость автомобиля

1. термостат регулирования системы охлаждения в соответствии с многопараметровой характеристикой
2. основной вентилятор системы охлаждения
3. дополнительный вентилятор системы охлаждения
4. блок управления дополнительным вентилятором системы охлаждения
5. насос охлаждающей жидкости, 6 блок управления двигателем
6. измеритель массового расхода воздуха
7. датчик частоты вращения коленчатого вала
8. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя
9. датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора
10. сигнал скорости автомобиля, поступающей от блока управления АБС

Если входные сигналы свидетельствуют о необходимости увеличения интенсивности охлаждения, блок управления двигателем
подает команду на открытие термостата в соответствии с многопараметровой характеристикой. При этом начинает действовать большой контур системы охлаждения. Дальнейшее усиление охлаждения двигателя происходит в результате включения обоих вентиляторов и регулирования их в соответствии с многопараметровой характеристикой. При этом включение дополнительного вентилятора осуществляется посредством отдельного блока управления.