Расчетно-пояснительная записка

1. Введение

2. Общая часть

2.1 Характеристика производственного участка и технического

процесса по сервисному обслуживанию объекта (диагностика (Д) виды ТО и ремонта (Р)

3.Конструкторская часть.

3.1 Характеристика объекта, назначение, принцип действия,

принципиальная схема управления, деталировка (эскизы,чертежи узлов)

4. Технологическая часть

4.1 Общая схема технологического процесса диагностирования, ТО и ремонта, технологическая цепочка и маршрутная схема от приема до сдачи объекта клиенту

4.2 Перечень и состав технологического оборудования для диагностирования, испытания, ТО и ремонта

4.3 перечень приспособлений, инструментов и приборов ля проведения диагностирования, контроля качества ТО и ремонта и их назначение

4.4 Схема производственного цикла организации диагностирования ТО и ремонта и её описание

5. производственные расчеты.

5.1 Организация управления производственным участком, штат подразделения

5.2 Выбор и расчет режима труда рабочих и служащих и его обоснование

5.3 Расчет площадей участка

6. Организационная часть

6.1 Организация обеспечения качества проведенного ТО и ремонта объекта в свете современных требований к качеству услуги

Введение

Системы впрыска топлива изобретены практически одновременно с созданием автомобильного двигателя. Еще в 1881 году, когда большинство автомобилестроителей совершенствовали карбюратор, француз по имени Этив получил патент на систему измерения массы сжатого воздуха. В1883 году немецкий инженер Штиль получил патент на метод впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра двигателя. Примерно в то же время в Англии Эдвардом Буглером был создан двигатель, оборудованный системой впрыска топлива под давлением через впускной клапан с полым стержнем.

Первый двигатель с системой впрыска топлива, запушенный в серийное производство, был разработан Компанией Стерлинга (штат Иллинойс, США) в 1887 году. В основном, этот двигатель работал в стационарном режиме. Топливо попадало в форсунку через клапан из топливного бака самотеком.

В Европе Дейтцем был разработан аналогичный стационарный одноцилиндровый двигатель с системой впрыска топлива под низким давлением, работавший на керосине. В период с 1898 по 1901 год было продано более трехсот таких двигателей.

Срвилл Райт также заинтересовался этими системами и 1903 году построил самолет с двигателем, имеющим такую систему.

Оборудованные такими двигателями самолеты меньше страдали от обледенения карбюратора и пожаров в карбюраторах, что резко повысило их надежность. Именно по этим причинам системы впрыска топлива наиболее быстро стали развиваться в авиастроении. В1906 году Пеоном Левавассором был создан насос высокого давления и введен принцип калиброванной форсунки. В 1912 году фирмой Bosch был создан двухтактный двигатель, а котором масляный насос был приспособлен для впрыска топлива.

Первая Мировая война привела к быстрому развитию и совершенствованию карбюраторов. Их надежность в двигателях самолетов повысилась настолько, что идея впрыска топлива была забыта на много лет. В течение 30-х годов немецкий авиационный испытательный центр, фирмы Bosch, БМВ и Мерседес-Бенц вели разработку авиационных двигателей с системой впрыска топлива под высоким давлением. Когда в 1937 году фирма Мерседес-Бенц представила авиационный двигатель DB-601V-12 мощностью 1200 л.с., системы впрыска получили всеобщее признание. Однако большинство технических решений сводились к созданию дизельного двигателя с прямым впрыском топлива в камеру сгорания. В течение последних лет Второй Мировой войны английская фирма в Бирмингеме, специализирующаяся на карбюраторах, разрабатывала системы с впрыском топлива для авиационных двигателей фирмы Роллс-Ройс Мерлин. В период с 1950 по 1986 год было разработано и забыто множество систем впрыска топлива, изготовленных небольшими фирмами. В настоящее время системы впрыска топлива изготовляются, наоборот, крупными фирмами, а все меньшие изгнаны с рынка сбыта.

В 1984 году была разработана электронная система впрыска топлива серии «КЕ» Jetronic с усовершенствованной системой пуска двигателя и системой контроля выхлопных газов. Эта частично механическая и частично электронная система исправно служит и в настоящее время.

Однако остальные механические системы впрыска топлива не выдержали конкуренции с электронными системами и постепенно вышли из употребления.

2. Общая частью

2.1Характеристика производственного участка и технологического процесса по сервисному обслуживанию объекта(диагностика(Д) виды ТО и ремонта (Р)).

• Тип предприятия: автотранспортное предприятие занимающееся перевозкой грузов и пассажиров

• Категория условий эксплуатации – II

• Природно-климатическая зона – умеренный климат

• Количественный и качественный состав автомобилей, включая их пробег с начала эксплуатации.

Участок технической диагностики расположен в СТО и предназначен для выполнения диагностических (осмотровых), ремонтных работ. Хозяйство расположено в умеренно-теплом, влажном климате с высокой агрессивностью окружающей среды и автомобили эксплуатируются во 2 категории. СТО имеются трактора, автомобили: базовые, самосвалы и комбайны: зерноуборочные, специальные, легковые. Трактора К-701 в количестве 13 единиц, с плановой годовой наработкой 850 мото-ч; Т-150К-22 единиц, с плановой годовой наработкой 1040 мото-ч; МТЗ-80-42 единицы, с плановой годовой наработкой 1030 мото-ч; МТЗ-1221-26 единицы, с плановой годовой наработкой 1105 мото-ч.. Эти трактора выполняют различные с/х работы. Автомобили ЗИЛ-431410 в количестве 33 единиц, с годовым пробегом 40 тыс. км; УАЗ-451-12 единиц, с годовым пробегом 30 тыс. км; ГАЗ-3507-30 единиц, с годовым пробегом 46 тыс. км; КаМАЗ-5320-23 единицы, с годовым пробегом 51 тыс.км. данные автомобили производят перевозку различных грузов. При уборке урожая и заготовке кормов используют комбайны: ДОН-1500 в количестве 15 единиц, с плановой годовой наработкой 140 мото-ч; КЗС-10-14 единицы, с плановой годовой наработкой 144 мото-ч,; КЗР-10-19 единиц, с плановой годовой наработкой 160 мото-ч; КСК-100-33 единица, с плановой годовой наработкой 265 мото-ч.

количество автомобилей прошедших КР –  Акр  = 40

• Среднесуточный пробег автомобилей, км –  Lсс  = 220

• Режим работы подвижного состава:

Количество рабочих дней в году АТП -  Дрг  = 305

Средняя продолжительность работы автомобилей на линии, ч -  tn  = 10.8

• Объект проектирования – электротехнический участок комплекса ремонтных участков АТП.

Назначение – техническое обслуживание, ремонт регулировка и испытание приборов и устройств системы электрооборудования автотранспортных средств, снятых с автомобиля.

3.1 Характеристика объекта, назначение, принцип действия, принципиальная схема управления, деталировка (эскизы, чертежи узлов)

Фундаменты металлические свайные из стальных труб длиной 3-8 м. После погружения полость свай заполняется пескобетоном. Наружные стены

выполнены из трехслойных алюминиевых панелей.

Кровля состоит из: металлической формы, железобетонной плиты, минплиты

у = 125кг/м, асфальтовой стяжки 10 мм, три слоя рубероида на битумной

мастике, защитный слой гравия.

Полы в зоне ТО и ТР, шиномонтажа, складе запасных частей :

покрытие бетон М300 со щебнем, 25 мм;

подстилающий слой-бетон М300, 120 мм;

гидроизоляционный слой щебня и битума-50 мм; основание грунт.

В комнате отдыха , гардеробной покрытие линолеум.

В туалетах покрытие керамическая плитка, шлифованный бетон.

Ворота раздвижные размером 4500х4000 мм.

Высота здания 6000 мм .

Оконные проемы - с одинарными переплетами.

Стены здания ограждают помещение от внешних температурных и атмосферных воздействий, несут нагрузку от перекрытия крыши к фундаменту. Стены должны обеспечивать нормальный температурно-влажный режим СТО. Внутри здания стены выполнены из железобетонных плит толщиной 250 мм и габаритными размерами 1250х6500 мм. Колонны выполнены из железобетонных свай, размер 400х400 мм. Крыша здания состоит из несущей и ограждающей частей. Несущая часть представляет собой конструктивные элементы, воспринимающие все нагрузки, в станции это металлическая ферма и теплоизоляционные плиты из армированных легких бетонов ГОСТ 7741-88.

Ограждающей частью крыши является верхний водонепроницаемый слой, то есть кровля и основание. Кровля - верхний элемент покрытия, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков. Основание под кровлю – поверхность теплоизоляции, по которой наклеивают слои водоизоляционного ковра рулонного, состоящего из трех слоев рубероида антисептированного дегтевого марки РМ-350 и битумной мастики МБЕ-Г-65 ТУ 21-27-28-71 и ТУ-21-27-16-88. Кровля станции состоит из пенополиуретановых плит ТУ 34-4827-75 и теплоизоляционных плит из армированных легких бетонов ГОСТ 7741-88.

Карниз - горизонтальный выступ стены, служит для отвода от поверхностей стен атмосферных осадков. Величина, на которую карниз выступает за поверхность стены равна 800 мм.

Карниз СТО выполнен из сборных железобетонных блоков 600х600 мм заводского изготовления.

Окна служат для освещения и проветривания помещения. Двери служат для сообщения между смежными помещениями .Ворота устраивают в здании для въезда и выезда грузовых автомобилей. Полотна ворот, как правило состоят из металлического каркаса.

Полы. Покрытие -- верхний слой пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям. На СТО покрытие выполнено из

цементобетона; керамической плитки толщиной 13 мм; линолеума. Подстилающий слой -- слой пола, распределяющий нагрузки на грунт. Бетон М300 служит гидроизоляционным слоем, препятствующим проникновению через пол сточных вод и других жидкостей. Основанием пола является уплотненный грунт. Стяжка -- слой пола, служащий для выравнивания поверхности нижележащего пола, придания покрытию пола заданного уклона. На станции стяжка -- из шлакобетона 40 мм или цементного раствора толщиной 20 мм.

Принципиальная схема электронной системы центрального впрыска топлива

1 - разъем диагностики; 2 - форсунка; 3 - датчик положения дроссельной заслонки; 4 - электродвигатель привода дроссельной заслонки; 5  - топливный насос; б - электромагнитный клапан; 7 - реле топливного насоса; 6 - сигнальная лампа системы впрыска (находится в комбинации приборов); 9 - предохранитель 15 А: 10 - реле обогрева: 11 - предохранитель 10 А; 12 - электронный блок управления (ЭБУ); 13 - пусковое реле; 14 - предохранитель 10 А; 15 - модуль зажигания; 16 - распределитель высокого напряжения; 17 - свечи зажигания; 16 - датчик концентрации кислорода; 19 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 20 - датчик температуры воздуха; 21 - датчик абсолютного давления; 22 - датчик положения коленчатого вала двигателя; 23 - предохранитель 10 А

.  Электронный блок управления (ЭБУ) управляет топливоподачей, временем накопления энергии и моментом зажигания, частотой вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, электробензонасосом, тахометром, контрольной лампой диагностики двигателя "CHECK  ENGINE" (ПРОВЕРЬ ДВИГАТЕЛЬ), расположенной на панели приборов, вентилятором системы охлаждения двигателя и муфтой компрессора кондиционера (при его наличии), формирует на маршрутный компьютер сигналы скорости автомобиля и расхода топлива, поддерживает необходимое соотношение воздух/топливо - 14,7:1 (стехиометрический состав). Рабочие параметры, определяемые ЭБУ и управляемые им системы, приведены на  схеме.

При возникновении неисправностей в системе, в процессе эксплуатации автомобиля, ЭБУ определяет тип неисправности, оповещает о них водителя лампой "CHECK  ENGINE" и сохраняет в памяти коды, обозначающие характер неисправности и помогающие механику осуществить ремонт.

2.2.  Система управления включает в себя ряд датчиков: датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик детонации, датчик массового расхода воздуха, датчик положения коленчатого вала, датчик скорости автомобиля, датчик положения дроссельной заслонки, датчик кислорода.

2.2.1.  Датчик температуры охлаждающей жидкости (термисторный) устанавливается в выпускном патрубке в потоке охлаждающей жидкости двигателя. Термистор, находящийся внутри датчика, является термистором с "отрицательным температурным коэффициентом" - при нагреве его сопротивление уменьшается. Высокая температура охлаждающей жидкости вызывает низкое сопротивление (70 Ом ± 2% при +130 °С), а низкая температура дает высокое сопротивление (100700 Ом ± 2% при -40 °С).

ЭБУ подает на датчик температуры охлаждающей жидкости напряжение 5 В через резистор с постоянным сопротивлением, находящийся внутри ЭБУ. Температуру охлаждающей жидкости ЭБУ рассчитывает по падению напряжения на датчике, имеющем переменное сопротивление. Падение напряжения большое на холодном двигателе и низкое на прогретом.

2.2.2.  Датчик детонации (ДД), пьезокерамического типа устанавливается на блоке двигателя. Во время работы двигателя датчик генерирует сигнал напряжения переменного тока с частотой и амплитудой зависящей от частоты и амплитуды вибрации той части двигателя, на которой установлен датчик.

При возникновении детонации амплитуда вибраций определенной частоты повышается, что приводит к увеличению амплитуды выходного сигнала ДД. ЭБУ считывает этот сигнал и корректирует угол опережения зажигания для гашения детонации.

2.2.3.  Датчик, массового расхода воздуха (ДМРВ) (термоанемометрического типа) устанавливается между воздушным фильтром и дроссельным патрубком. ДМРВ имеет чувствительный элемент, тонкую сетку (мембрану) на основе кремния, установленную в потоке всасываемого воздуха На сетке располагаются нагревательный резистор и два температурных датчика, установленных перед нагревательным резистором и за ним.

Сигнал ДМРВ представляет собой напряжение постоянного тока, изменяющееся в диапазоне от 1 до 5 В, величина которого зависит от количества воздуха, проходящего через датчик. Во время работы двигателя проходящий воздух охлаждает часть сетки расположенной перед нагревательным резистором. Температурный датчик расположенный перед резистором охлаждается, а температурный датчик расположенный за ним, благодаря подогреву воздуха, сохраняет свою температуру. Дифференциальный сигнал обоих датчиков делает возможным получение характеристической кривой, зависящей от величины потока воздуха. Сигнал вырабатываемый ДМРВ - аналоговый.

ЭБУ, получая сигнал от ДМРВ, использует свои таблицы данных и определяет длительность импульса открытия форсунок, которая соответствует сигналу массового расхода воздуха.

2.2.4.  Датчик 3, рис.3, положения коленчатого вала (электромагнитного типа) устанавливается на приливе корпуса масляного насоса на расстоянии (1  +  0,4) мм от вершины зубцов шкива коленчатого вала. 58 зубцов расположены по окружности специального диска 4, который является частью шкива. Зубцы равноудалены и расположены через 6°. Для генерирования "импульса синхронизации" два зуба на шкиве отсутствуют. При вращении коленчатого вала зубцы диска изменяют магнитное поле датчика, создавая наведенные импульсы напряжения, рис.4.

По импульсу синхронизации от датчика положения коленчатого вала, ЭБУ определяет положение и частоту вращения коленчатого вала и рассчитывает момент срабатывания форсунок и модуля зажигания. ЭБУ включает топливные форсунки попарно - 1/3 цилиндров и через 180° поворота коленвала - форсунки 2/4 цилиндров. Для срабатывания модуля зажигания ЭБУ подает на него импульс напряжения постоянного тока. Модуль зажигания возбуждает устройства согласования катушек, которые в свою очередь подают импульс высокого напряжения на свечи зажигания первого и четвертого (1/4) и далее второго и третьего (2/3) цилиндров.

Рис.3. Диск и датчик положения коленчатого вала. Вид сзади:

1 - жгут проводов; 2 - колодка; 3 - датчик положения коленчатого вала; 4 - диск.

Рис.4. Сигналы системы электронного зажигания:

А - импульсы напряжения с датчика положения коленчатого вала; В - дискретный сигнал ЭБУ; С - сигнал "момент зажигания" на 1 и 4 цилиндры;  D  - сигнал "момент зажигания" на 2 и 3 цилиндры, Е - положение коленчатого вала относительно ВМТ первого цилиндра

 

2.2.5.  Датчик скорости автомобиля (принцип работы которого основан на эффекте Холла) устанавливается на выходном валу привода спидометра. ЭБУ посылает на датчик скорости опорное напряжение 12 В. Датчик скорости выдает на ЭБУ импульсный сигнал, частота которого зависит от скорости движения автомобиля. Датчик скорости участвует в управлении работой системы впрыска.

2.2.6.  Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе дроссельного патрубка и имеет механическую связь с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой резистор потенциометрического типа, на один из выводов которого с ЭБУ подается опорное напряжение 5 В, а второй вывод соединен с "массой". Третий вывод соединяет подвижный контакт датчика с ЭБУ, что позволяет электронному блоку на основе выходного сигнала с датчика определять положение дроссельной заслонки и с учетом данных других датчиков рассчитывать длительность импульсов на форсунку. При закрытом положении дроссельной заслонки выходной сигнал датчика должен быть в пределах от 0,3 до 0,7 В. При открытии дроссельной заслонки выходной сигнал возрастает, и при полностью открытом дросселе выходное напряжение должно быть выше 4 В, Значение напряжения можно измерить при помощи мультиметра (см. приложение 2) подсоединив щупы мультиметра к клеммам С и В датчика 2, рис.5. При полностью открытом дросселе прибор  DСТ-2М отображает значение параметра "DКРОТ" равное 78% (таблица 4).

Рис.5. Схема электрическая подключения датчика положения дроссельной заслонки:

1 - электронный блок управления (ЭБУ); 2 - датчик положения дроссельной заслонки; 3 - колодка датчика положения дроссельной заслонки (вид спереди). Назначение клемм ЭБУ: 12 - выход напряжения питания датчиков; 26 - выход заземления датчиков; 53 - входной сигнал с датчика положения дроссельной заслонки.

 

При резком нажатии на рычаг управления дроссельной заслонкой ЭБУ воспринимает быстро возрастающее напряжение сигнала с датчика, увеличивает длительность импульсов на форсунки и формирует дополнительные импульсы управления открытия форсунок. Этот режим аналогичен режиму работы ускорительного насоса для двигателей с карбюратором.

2.2.7.  Датчик концентрации кислорода используется только в паре с нейтрализатором и устанавливается в нижней части приемной трубы глушителя. Кислород, содержащийся в отработавших газах, взаимодействует с датчиком, в результате чего на выходе датчика создается выходное напряжение относительно опорного с ЭБУ от 10 мВ (высокая концентрация кислорода - бедная смесь) до 950 мВ (низкая концентрация кислорода - богатая смесь).

Когда датчик кислорода находится в холодном состоянии (температура чувствительного элемента датчика меньше 150 °С) он не выдает никакого напряжения или генерирует медленно меняющееся напряжение, непригодное в качестве сигнала. Поэтому на выходе датчика кислорода будет присутствовать только опорное напряжение 450 мВ, которое выдает ЭБУ в цепь датчика кислорода.

Данный режим работы датчика является определяющим для работы системы впрыска в режиме "разомкнутой петли".

В режиме "разомкнутой петли" ЭБУ рассчитывает длительность импульсов впрыска без учета сигнала с датчика концентрации кислорода. Расчеты производятся на базе опорного сигнала с датчика положения коленвала и сигналов с датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки. В режиме "разомкнутой петли" рассчитанная ЭБУ длительность импульса впрыска определяет соотношение воздух/топливо, отличающееся от 14,7:1. Это характерно для непрогретого двигателя, т. к. в этом состоянии для хороших ездовых качеств требуется более богатая смесь.

По мере прогрева датчик начинает генерировать быстро меняющееся от 10 до 950 мВ напряжение Сигнал с датчика концентрации кислорода подается на ЭБУ, который, в зависимости от содержания кислорода в отработавших газах, изменяет количество впрыскиваемого топлива для поддержания постоянного стехиометрического состава смеси. Этот режим является режимом "замкнутой петли".

В режиме "замкнутой петли" ЭБУ рассчитывает длительность импульса впрыска по данным тех же датчиков, что и для режима "разомкнутой петли" и дополнительно использует сигнал с датчика концентрации кислорода. Сигнал с датчика концентрации кислорода позволяет ЭБУ производить точный расчет длительности импульса впрыска для строгого поддержания соотношения воздух/топливо - 14,7:1, обеспечивающего максимальную эффективность работы каталитического нейтрализатора.

Датчик концентрации кислорода имеет внутренний нагревательный элемент для быстрого подогрева датчика до температуры выше 150 °С после пуска холодного двигателя.

2.3.  ЭБУ управляет системой подачи топлива, рис.7, которая включает в себя реле электробензонасоса и электробензонасос 1, топливный фильтр 2, топливопроводы 3 и 8, топливную рампу 5 со штуцером 6 для контроля давления топлива, форсунками 7 и регулятором 4 давления топлива.

Рис 7. Система подачи топлива:

1 - электробензонасос; 2 - топливный фильтр; 3 - трубопровод подачи топлива; 4 -регулятор давления топлива; 5 - топливная рампа; 6 - штуцер для контроля давления топлива; 7 - форсунки; 8 - трубопровод обратного слива; 9 - бак топливный

 

2.3.1.  Электробензонасос 1 турбинного типа, погружной, устанавливается в топливном баке 9, напряжение питания 12 В подается на насос через реле электробензонасоса, управляемое ЭБУ При установке ключа зажигания в положение "зажигание" ЭБУ подает питание на реле электробензонасоса и насос 1 обеспечивает подачу топлива на форсунки под давлением от 280 до 320 кПа (от 2,8 до 3,2 кгс/см2).

Если в течение двух секунд прокрутка стартером двигателя не начинается, ЭБУ выключает реле электробензонасоса и ожидает начала прокрутки двигателя, при этом давление в топливной рампе 5 понижается и стабилизируется в пределах от 200 до 240 кПа (от 2,0 до 2,4 кгс/см2). При начале прокрутки двигателя ЭБУ распознает вращение по опорному сигналу датчика положения коленчатого вала и вновь включает реле электробензонасоса.

Избыток топлива, сверх количества требующегося форсункам, возвращается из топливной рампы в бензобак по трубопроводу 8 обратного слива.

2.3.2.  Топливный фильтр 2 установлен под днищем кузова около бензобака. Фильтр встроен в линию подачи топлива между электробензонасосом 1 и топливной рампой 5. Корпус фильтра изготовлен из стали и имеет резьбовые штуцеры для присоединения трубопроводов. Фильтрующий элемент изготовлен из бумаги и предназначен для улавливания содержащихся в топливе твердых частиц, которые могут привести к повреждению прецизионных деталей форсунок.

2.3.3.  Форсунка 5, рис.8, (каждая из четырех) установлена одним концом в топливной рампе 1, другим в отверстии впускной трубы 3, герметичность соединений обеспечивается с помощью уплотнительных колец 2.

Форсунка, рис.9, представляет собой устройство с электромагнитным клапаном, который при получении электрического импульса с ЭБУ втягивает сердечник 7, в результате чего подпружиненный шариковый клапан 4 отходит от своего седла и позволяет топливу пройти через сетчатый фильтр 10 и направляющую пластину 2 в распылительную насадку 5. Топливо под давлением направляется коническим факелом на тарелку впускного клапана 4, рис.8. По истечении электрического импульса электромагнит отключается и подпружиненный шариковый клапан 4, рис.9, запирается, перекрывая подачу топлива.

Рис.8. Установка топливной форсунки:

1 -топливная рампа; 2 - уплотнительные кольца; 3 - впускная труба; 4 - впускной клапан; 5 - форсунка; 6 - разъем; 7 - стопорная скоба.

 

ЭБУ включает топливные форсунки попарно (1/3 или 2/4 цилиндров). Пары форсунок включаются попеременно через каждые 180° поворота коленвала. Эта схема называется попеременным синхронным двойным впрыском.

Рис.9. Топливная форсунка:

1 - корпус форсунки; 2 - направляющая пластина с проставкой; 3 - седло клапана; 4 - шариковый клапан; 5 - распылительная насадка; 6 - корпус распылителя; 7 - сердечник с пружиной; 8 - катушка; 9 - разъем; 10-фильтр.

 

Номинальное сопротивление обмотки форсунки от 11,0 до 13,4 Ом, при 20 °С.

2.3.4.  Регулятор 4, рис.7, давления топлива установлен на топливной рампе 5. Регулятор представляет собой мембранный предохранительный клапан. На диафрагму регулятора с одной стороны действует давление топлива, а с другой - давление пружины регулятора и давление (разрежение) во впускной трубе. Регулятор поддерживает постоянный перепад давления (по отношению к давлению во впускной трубе) на форсунках. При увеличении нагрузки на двигатель (при росте давления во впускном трубопроводе) регулятор увеличивает давление топлива в топливной рампе, при уменьшении нагрузки - регулятор уменьшает давление топлива.

Работа регулятора давления. При падении давления в топливной рампе пружина регулятора давления прижимает диафрагму и клапан к седлу клапана, в результате чего слив топлива в бензобак 9 прекращается и создаются условия для нарастания давления на входе.

Когда давление топлива превысит усилие пружины регулятора давления, клапан открывается для сброса избытка топлива в линию слива (трубопровод 8). При включенном зажигании, неработающем двигателе и работающем электробензонасосе регулятор 4 поддерживает давление в топливной рампе 5 в пределах от 280 до 320 кПа (от 2,8 до 3,2 кгс/см2).

2.3.5.  Рампа форсунок 5 представляет собой полую планку с установленными на ней форсунками и регулятором давления топлива. Топливная рампа закреплена на впускной трубе двигателя. На рампе форсунок расположен закрытый резьбовой пробкой штуцер для контроля давления топлива.

2.4.  В состав электронной системы впрыска топлива входит система непосредственного зажигания, рис.10.

Рис.10. Схема электрическая системы непосредственного зажигания:

1 - свечи зажигания; 2 - катушка зажигания 2 и 3 цилиндров; 3 - модуль системы непосредственного зажигания; 4 - датчик положения коленчатого вала; 5 - электронный блок управления (ЭБУ); 6 - выключатель зажигания; 7 - катушка зажигания 1 и 4 цилиндров.

Назначение клемм ЭБУ: 1 - выходной сигнал управления зажиганием на катушку 1 и 4 цилиндров; 14, 24 - входы "Силовое заземление"; 21 - выходной сигнал управления зажиганием на катушку 2 и 3 цилиндров; 27 - входной сигнал напряжения от реле зажигания; 48 - входной сигнал (низкого уровня) с датчика положения коленчатого вала; 49 - входной сигнал (высокого уровня) с датчика положения коленчатого вала.

 

Система зажигания состоит из свечей 1 с высоковольтными проводами, модуля зажигания 3 в сборе с двумя катушками зажигания 2 и 7, датчика 4 положения коленчатого вала и ЭБУ 5.

В электронной системе зажигания применен метод "холостой искры". Каждая катушка генерирует высоковольтные импульсы на соответствующую пару свечей зажигания (1/4 или 2/3 цилиндров). Искрообразование происходит одновременно в цилиндре, находящемся на такте сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, находящемся на такте выпуска ("холостая искра"). На искрообразование в цилиндре, находящемся на такте выпуска, требуется небольшое количество энергии. Большая часть энергии используется в цилиндре, находящемся на такте сжатия, что обеспечивает нормальное искрообразование и хорошее воспламенение топливовоздушной смеси. Аналогичный процесс повторяется, когда цилиндры меняются ролями.

Электронное управление зажиганием включает четыре цепи между модулем 3 зажигания и электронным блоком 5 управления.

2.4.1.  Цепь напряжения питания - провод 68 ГП. По цепи питания обеспечивается подача, напряжения +12 В с выключателя зажигания 6 на клемму "D" модуля 3 зажигания.

2.4.2.  Цепь заземления - провод 66 К. Цепь заземления идет от торца крышки головки блока цилиндров на клемму "С" модуля 3 зажигания.

2.4.3.  Цепь управляющего сигнала зажигания на 1/4 цилиндры - провод 21 БГ. При вращении коленчатого вала ЭБУ подает управляющий сигнал зажигания на клемму "В" модуля 3 зажигания. Этот сигнал дает команду модулю на включение первичного тока катушки 7 и выдачи вторичного напряжения на 1/4 цилиндры.

2.4.4.  Цепь управляющего сигнала зажигания на 2/3 цилиндры - провод 40 СП. При вращении коленчатого вала ЭБУ подает управляющий сигнал на клемму "А" модуля 3 зажигания. Этот сигнал дает команду модулю на включение первичного тока катушки 2 и выдачи вторичного напряжения на 2/3 цилиндры.

ЭБУ на базе сигналов с датчика 4 положения коленчатого вала управляет углом опережения зажигания и временем накопления энергии на всех ездовых режимах.

Во время запуска двигателя ЭБУ определяет последовательность срабатывания свечей зажигания по импульсу синхронизации. При частоте вращения коленчатого вала ниже 500 мин¹  ЭБУ регулирует угол опережения зажигания только по сигналу датчика положения коленвала. При возрастании частоты вращения выше 500 мин¹  ЭБУ переходит в режим электронного управления двигателем используя дополнительно сигналы с других датчиков.

2.4.5.  Для обеспечения нормальной работы системы зажигания используются свечи зажигания типа А17ДВРМ или их аналоги. Зазор между электродами свечи должен составлять 1,0+01 мм.

2.5.  В состав электронной системы впрыска топлива входит система подачи воздуха, рис.11.

Система подачи воздуха состоит из ресивера 1, дроссельного патрубка 2, шланга 3 впускной трубы, датчика 4 массового расхода воздуха, воздушного фильтра 5.

Рис. 11. Система подачи воздуха (воздушный фильтр приподнят):

1 - ресивер, 2 - дроссельный патрубок, 3 - шланг впускной трубы, 4 - датчик массового расхода воздуха, 5 - воздушный фильтр.

 

2.5.1.  Воздушный фильтр 5 установлен в передней части подкапотного пространства и закреплен на резиновых опорах. Фильтрующий элемент воздушного фильтра - бумажный с увеличенной площадью фильтрующей поверхности.

2.5.2.  Дроссельный патрубок 2 системы подачи воздуха закреплен на ресивере 1. Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная приводом с педалью акселератора. Дроссельный патрубок в сборе имеет в своем составе датчик 4, рис.12, положения дроссельной заслонки и регулятор 3 холостого хода.

Регулятор 3 холостого хода установлен на корпусе 1 дроссельного патрубка. Регулятор состоит из двухполюсного шагового двигателя с двумя обмотками и соединенного с ним конусного штока клапана. Конусная часть штока регулятора холостого хода располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулирования холостого хода двигателя. Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала ЭБУ Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством воздуха, подаваемым в обход закрытой дроссельной заслонки.

Рис.12. Агрегат дроссельного патрубка:

1 - корпус дроссельного патрубка; 2 - штуцер продувки адсорбера; 3 - регулятор холостого хода; 4 - датчик положения дроссельной заслонки; 5 - штуцер отсоса картерных газов; 6 - штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости.

 

В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора положение соответствует "0" шагов), конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла. Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов.

На прогретом двигателе ЭБУ, управляя перемещением штока, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки двигателя (включение электровентилятора, компрессора кондиционера и т.д.).

При каждом выключении зажигания ЭБУ устанавливает клапан регулятора в закрытое положение ("0" шагов). Затем ЭБУ открывает клапан на расчетное количество шагов (порядка 85 шагов) для обеспечения достаточной подачи воздуха при последующем пуске двигателе.

2.6.  Для исключения загрязнения окружающей среды испарениями топлива, система распределенного впрыска топлива оснащена системой улавливания паров бензина (СУПБ), рис.13.

В СУПБ применен метод улавливания паров бензина угольным адсорбером.

Рис. 13. Система улавливания паров бензина:

1 - бак топливный; 2 - клапан гравитационный; 3 - паропровод; 4 - клапан вакуумный; 5 - адсорбер; 6 - штуцер подвода воздуха для продувки адсорбера; 7 - электромагнитный клапан; 8 - шланг продувки адсорбера; 9 - агрегат корпуса дроссельной заслонки; 10 - крышка головки блока; 11 - клапан предохранительный; 12 - сепаратор; 13 -труба наливная.

 

При неработающем двигателе пары топлива из топливного бака 1 поступают по паропроводу 3 в адсорбер 5, где удерживаются активированным углем до включения режима продувки адсорбера. Управление продувкой осуществляет ЭБУ при помощи электромагнитного клапана 7. ЭБУ регулирует степень продувки адсорбера в зависимости от режима работы двигателя, подавая на клапан сигнал с изменяемым периодом следования импульса (33 мс, 66 мс, 132 мс).

При включении продувки адсорбера, пары бензина по шлангу 8 через штуцер агрегата 9 дроссельной заслонки поступают во впускную трубу для приготовления горючей смеси.

ЭБУ включает электромагнитный клапан продувки при следующих условиях:

- температура охлаждающей жидкости выше определенного значения;

- система управления топливоподачей работает в режиме обратной связи по датчику кислорода;

- двигатель работает не в режиме отключения топливоподачи;

- система топливоподачи исправна.

2.7.  Для снижения выбросов вредных веществ с отработавшими газами автомобиль оснащается нейтрализатором. Эффективная работа нейтрализатора обеспечивается точной дозировкой воздушно-топливной смеси (14,6... 14,7:1) с помощью сигнала с датчика кислорода.

Наиболее вероятной причиной выхода из строя нейтрализатора является эксплуатация автомобиля на этилированном бензине. Свинец, содержащийся в этилированном бензине, закупоривает микроскопические каналы нейтрализатора делая его работу неэффективной.

Автомобили, оборудованные нейтрализатором, должны эксплуатироваться только на неэтилированном бензине.

4.1 Общая схема технологического процесса диагностирования, то и ремонта, технологическая цепочка и маршрутная схема от приема до сдачи объекта клиенту

Более совершенным управлением впрыска топлива в бензиновом двигателе является электронная система вспрыска, потому что оно обеспечивает экономию топлива, сокращает выброс вредных токсичных веществ, увеличивает мощность двигателя, улучшает динамику автомобиля, облегчает холодный пуск и ускоряет прогрев двигателя. Роль подачи топлива в цилиндры выполняют форсунки(инжектор). Их действие регулируется блоком управления. Инжектор при помощи электронного блока управления подает такое количество топлива, которое потребуется для нормальной работы двигателя автомобиля. При помощи различных датчиков электрические сигналы поступают в электронный блок управления, чем и достигается постоянный контроль за двигателем. При разных нагрузках двигателя и скорости автомобиля блок управления определит необходимое количество топлива. Системы впрыска на бензиновых двигателях разделяются на:

1. системы с центральным впрыском;  2. системы с распределенным впрыском;  3. системы с непосредственным впрыском. Центральный впрыск. Центральный впрыск(его еще называют «моновпрыск»)подает топливо только одной форсункой, которая устанавливается во впускной коллектор. Распределительнный впрыск. В системе распределенного впрыска на каждый цилиндр топливо подается отдельной форсункой. В этом процессе топливно-воздушная смесь образуется во впускном коллекторе. Система непосредственного впрыска. Самой перспективной и экономичной по расходу топлива является система непосредственного впрыска. При непосредственном впрыске топливная смесь впрыскивается непосредственно в камеру сгорания определенного цилиндра.  Однако электронная система впрыска имеет и некоторые недостатки. Так, она очень требовательна к качеству топлива. Большинство идущих в ногу со временем инжекторных двигателей «кушают» высокооктановый бензин. Кроме того, ремонт таких систем стоит достаточно дорого, поскольку ремонтные работы можно проводить только при наличии специализированного дорогостоящего оборудования(диагностических стендов), другими словами на станциях технического обслуживания. Инжекторная система впрыска топлива. Инжекторы – довольно сложные механизмы. Поэтому без помощи других производить регулировки инжекторной системы в своем гараже без надлежащих навыков, повода и соответствующей диагностики не следует. Если же замечена неустойчивая работа электронной инжекторной системы впрыска топлива двигателя, то лучше доверить его диагностику и ремонт тем, у кого имеется специальное оборудование, квалификация и опыт в проведении ремонта.

Рис.1. Схема электрических соединений системы распределенного впрыска топлива.

  1. Датчик положения коленчатого вала; 2. Колодка диагностики; 3. Регулятор холостого хода; 4. Электронный блок управления (ЭБУ); 5. Датчик детонации; 6. Колодка для подключения кондиционера; 7. СО-потенциометр; 8. Модуль зажигания; 9. Свечи зажигания; 10. Форсунки; 11. Электробензонасос с датчиком уровня топлива; 12. Плавкий предохранитель защиты электробензонаcoca, его реле и форсунок; 13. Реле включения электробензонасоса; 14. Плавкий предохранитель защиты датчиков скорости и массового расхода воздуха; 15. Реле зажигания; 16. Плавкий предохранитель защиты ЭБУ и модуля зажигания; 17. Датчик массового расхода воздуха; 18. Табло с контрольной лампой "CHECK ENGINE"; 19. Колодка, соединяющаяся со жгутом проводов панели приборов; 20. Электродвигатель вентилятора системы охлаждения двигателя; 21. Монтажный блок; 22. Датчик скорости; 23. Датчик температуры охлаждающей жидкости; 24. Датчик положения дроссельной заслонки; К9. Реле включения электровентилятора; А. К клемме "+" аккумуляторной батареи; В. К выключателю зажигания (к выводу "15/1"); С. К тахометру; D. К маршрутному компьютеру.

 

Система зажигания. В системе зажигания не используются традиционные распределитель и катушка зажигания. Здесь применяется модуль 8 (рис. 42) зажигания, состоящий из двух катушек зажигания и управляющей электроники высокой энергии. Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок (в том числе и угла опережения зажигания), так как управление зажиганием осуществляет ЭБУ.  В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом "холостой искры". Цилиндры двигателя объединены в пары 1-4 и 2-3 и ис-крообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). В связи с постоянным направлением тока в обмотках катушек зажигания ток искрообразования у одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а у второй - с бокового на центральный. Свечи применяются типа А17ДВРМ или AC.R43XLS с зазором между электродами 1,0-1,13 мм.  Управление зажиганием в системе осуществляется с помощью ЭБУ. Датчик положения коленчатого вала подает в ЭБУ опорный сигнал, на основе которого ЭБУ делает расчет последовательности срабатывания катушек в модуле зажигания. Для точного управления зажиганием ЭБУ использует следующую информацию:  - частота вращения коленчатого вала;  - нагрузка двигателя (массовый расход воздуха);  - температура охлаждающей жидкости;  - положение коленчатого вала.  Система улавливания паров бензина применяется в системе впрыска с обратной связью. В системе применен метод улавливания паров угольным адсорбером, установленным в моторном отсеке. На неработающем двигателе пары бензина из топливного бака подаются в адсорбер, где они поглощаются активированным углем. При работающем двигателе адсорбер продувается воздухом, и пары отсасываются к дроссельному патрубку, а затем во впускную трубу для сжигания в ходе рабочего процесса.

ЭБУ управляет продувкой адсорбера, включая электромагнитный клапан, расположенный на крышке ад- сорбера. При подаче на клапан напряжения он открывается, выпуская пары во впускную трубу. Управление клапаном осуществляется методом широтноимпульсной модуляции. Клапан включается и выключается с частотой 16 раз в секунду (16 Гц). Чем выше расход воздуха, тем больше длительность импульсов включения клапана.  ЭБУ включает клапан продувки адсорбера при выполнении всех следующих условий:  - температура охлаждающей жидкости выше 75СС;  - система управления топливоподачей работает в режиме замкнутого цикла (с обратной связью);  - скорость автомобиля превышает 10 км/ч. После включения клапана критерий скорости меняется. Клапан отключится только при снижении скорости до 7 км/ч;  - открытие дроссельной заслонки превышает 4%. Этот фактор в дальнейшем не играет значения, если он не превышает 99%. При полном открытии дроссельной заслонки ЭБУ отключает клапан продувки адсорбера.  Электровентилятор 20 системы охлаждения включается и выключается ЭБУ в зависимости от температуры двигателя, частоты вращения коленчатого вала, работы кондиционера (если он есть на автомобиле) и других факторов. Электровентилятор включается с помощью вспомогательного реле К9, расположенного в монтажном блоке 21. При работе двигателя электровентилятор включается если температура охлаждающей жидкости превысит 104°С или будет дан запрос на включение кондиционера. Электровентилятор включается после падения температуры охлаждающей жидкости ниже 101°С, после выключения кондиционера или остановки двигателя.  Работа системы впрыска.  Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электрическим импульсным сигналом от электронного блока управления (ЭБУ). ЭБУ отслеживает данные о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками (длительность импульса), для увеличения количества подаваемого топ- лива длительность импульса увеличивается, а для уменьшения подачи топлива - сокращается.  ЭБУ обладает способностью оценивать результаты своих расчетов и команд, а также запоминать опыт недавней работы и действовать в соответствии с ним. "Самообучение" ЭБУ является непрерывным процессом, продолжающимся в течение всего срока эксплуатации автомобиля.  Топливо подается по одному из двух разных методов: синхронному, т.е. при определенном положении коленчатого вала, или асинхронному, т.е. независимо или без синхронизации вращением коленчатого вала. Синхронный впрыск топлива - преимущественно применяемый метод. Асинхронный впрыск топлива применяется, в основном, на режиме пуска двигателя.  Форсунки включаются попарно и поочередно: сначала форсунки 1 и 4 цилиндров, а через 180° поворота коленчатого вала - форсунки 2 и 3 цилиндров и т.д. Таким образом, каждая форсунка включается один раз за оборот коленчатого вала, т.е. два раза за полный рабочий цикл двигателя.  Независимо от метода впрыска подача топлива определяется состоянием двигателя, т.е. режимом его работы. Эти режимы обеспечиваются ЭБУ и описаны ниже.  Первоначальный впрыск топлива. Когда коленчатый вал двигателя начинает прокручиваться стартером, первый импульс от датчика положения коленчатого вала вызывает импульс от ЭБУ на включение сразу .всех форсунок. Это служит для ускорения пуска двигателя.  Первоначальный впрыск топлива происходит каждый раз при пуске. Длительность импульса впрыска зависит от температуры. На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увеличения количества топлива, а на прогретом - длительность импульса уменьшается. После первоначального впрыска ЭБУ переключается на соответствующий режим управления форсунками.  Режим пуска двигателя. При включении зажигания ЭБУ включает реле электробензонасоса, и он создает давление в магистрали подачи топлива к топливной рампе. ЭБУ проверяет сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости и определяет правильное соотношение воздух/топливо для пуска.

1. Проверьте, надежно ли стоит предохранитель, подключено ли реле в разъемах и цапфах.

2. Убедитесь, что система подогрева работает исправно.

3. Проверьте систему подачи топлива.

4. Произведите визуальный осмотр системы впрыска.

5. Если это не принесло результата, сдайте блок управления для проверки и контроля памяти

1. Проверьте на герметичность воздушные шланги.

2. Проверьте посадку и состояние шланга вакуумного усилителя тормозов.

3. Проверьте состояние шлангов вентиляции картера.

4. Проверьте на герметичность топливопроводы и правильное соединение топливопровода обратного хода топлива.

5. Проверьте все электроразъемы и надежность их соединения в электропроводке системы впрыска.

      Неисправности системы выключения двигателя

Если система неисправна или обесточена, двигатель не выключится. На неисправность системы указывает также то, что двигатель не заводится при исправной системе впрыска и достаточном количестве топлива.

1. Проверьте надежность соединения и сам провод к системе выключения двигателя.

2. При повороте ключа зажигания в районе узла выключения должен быть слышен щелчок.

3. Если щелчка нет, это говорит о неисправности электропитания или самой системы.

4. Включите зажигание и проверьте наличие напряжения на разъеме системы.

5. Если напряжения нет, неисправен кабель или неплотно установлен предохранитель.

6. Если напряжение есть — возможна неисправность самой системы выключения.

      Контроль воздушных соединений на герметичность

При неплотных соединениях в систему всасывания поступает так называемый посторонний воздух или, наоборот, из системы нагнетания часть воздуха выходит в атмосферу. Это приводит к нарушению расчетного режима работы и вследствие этого неправильному дозированию впрыска. На негерметичность соединений, как правило, указывает работа двигателя с перебоями.

1. Проверьте на отсутствие порезов и повреждений, а также плотность посадки  вакуумные шланги  , соединенные с впускным коллектором и системой впрыска.

2. Прогрейте двигатель и оставьте его работать на холостых оборотах.

3. Из баллончика-спрея сбрызните топливом фланцы системы всасывания, прокладки всасывающих каналов, а также трубопроводы вакуумных линий. Если при сбрызгивании указанных соединений число оборотов двигателя меняется, это соединение негерметично.

      Неисправности форсунок

Двигатель работает жестко, слышен шум подшипников, звенящие звуки, из глушителя время от времени происходит выхлоп сизого дыма. При таких признаках необходимо последовательно, один за другим отсоединять трубопроводы, ведущие к форсункам. Если при отсоединении одного из трубопроводов не происходит изменений в работе двигателя, то предположительно не работает эта форсунка. Отказ форсунки может быть вызван ее загрязнением. После долгой стоянки автомобиля игла форсунки может «прикипеть» к корпусу. При долгой эксплуатации форсунок уменьшается давление их впрыска. На станциях ТО есть специальный прибор, определяющий пригодность форсунки. Если форсунка начинает работу при давлении ниже 100 бар, ее необходимо заменить.