У впускний трубопровід

Для того, щоб установити необхідне співвідношення між кількістю повітря, що поступає у двигун, і кількістю бензину, що впорскується, використовується витратомір повітря 15. Одним з перших типів витратомірів були витратоміри так званого пластинчастого типу. Його основна деталь - фігурна пластина, що переміщається під дією розрідження по обмотці потенціометра.

Повітряний потік, що надходить у двигун, відхиляє напірну вимірювальну заслінку витратоміра повітря, долаючи зусилля пружини, на певний кут, який перетворюється в електричну напругу за допомогою потенціометра. Відповідний електричний сигнал передається на блок електронного керування, що визначає необхідну кількість палива в даний момент роботи двигуна і подає на електромагнітні клапани робочих форсунок імпульси часу подачі палива. Незалежно від положення впускних клапанів, форсунки впорскують паливо за один або два обороти колінчатого вала двигуна (за цикл, за два такти). Якщо впускний клапан у момент уприскування закритий, паливо накопичується в просторі перед клапаном і надходить у циліндр при наступному його відкритті одночасно з повітрям.

Кожний циліндр має свою форсунку з електромагнітним керуванням, що впорскує паливо перед впускним клапаном. Упорскування погоджене з частотою обертання колінчатого вала двигуна. Інформація про частоту обертання передається в електронний блок керування від контакту перервача-розподілювача (для контактних систем запалювання), від клеми "1" котушки запалювання або клеми "16" комутатора (для безконтактних систем запалювання). На відміну від механічних систем, в електронних системах подавання палива бензин упорскується тільки коли це необхідно – одночасно чи по черзі декількома форсунками. Тому, у порівнянні з механічними форсунками, за той самий пробіг електро-магнітним форсункам приходиться менше працювати, тому повільніше відбувається їхнє спрацювання. Форсунки у впускний трубопровід можуть уприскувати паливо паралельно, послідовно або попарно-паралельно.

Кількість повітря, що всмоктується циліндрами, визначається навантаженням двигуна (положенням дросельної заслінки) та обсягом (масою) повітря, яке виміряється витратоміром. Останнім не враховується тільки повітря, що проходить через обвідний канал 18, який використовується для регулювання якості (складу) суміші на оборотах холостого ходу.

Інформацію про навантажувальний режим двигуна в блок електронного керування повідомляє вимикач положення дросельної заслінки. Інформація складається із сигналів: "повне навантаження", "часткове навантаження", "холостий хід". Якщо дросельна заслінка закрита, двигун працює на оборотах холостого ходу, при цьому контакти холостого ходу вимикача замкнуті й в електронний блок керування йде відповідний сигнал. Аналогічно в електронний блок керування подається інформація про повне навантаження двигуна, тільки в цьому випадку контакти вимикача розімкнуті. Сигнал про часткове навантаження формується за допомогою резистора.

1 – вихідний штекер електронного блоку управління; 2 - котушка запалення; 3 - вимикач положення дросельної заслінки; 4 - пускова форсунка; 5 - реле пуску холодного двигуна (післястартове реле); 6 – термореле; 7 - витратомір повітря; 8 - датчик температури повітря, що всмоктується в двигун; 9 - блок реле (реле живлення системи впорскування і реле вмикання паливного насоса); 10 - паливний насос; 11 - акумуляторна батарея; 12 - датчик температури охолоджуючої рідини; 13-18 - робочі форсунки (інжектори); 19 - додаткові резистори, варіант без додаткових резисторів показаний штриховими лініями; 20 - головна точка з'єднання з "масою" (шпилька кріплення впускного колектора).

Рисунок 1.3 - Електрична схема системи впорскування бензину "LН-Jetronіc"

У режимі примусового холостого ходу дросельна заслінка закрита й у блок керування йде сигнал: "холостий хід". Якщо при цьому обороти двигуна вище так званої відновлюваної частоти обертання, впорскування палива припиняється. Відповідно зменшується витрата палива й викид шкідливих речовин. Відновлювана частота обертання (коли знову починається впорскування палива) для автомобільних двигунів звичайно, лежить у межах 1200-1700 об./хв.

Для полегшення запуску холодного двигуна може застосовуватись електромагнітна пускова форсунка 6, тривалість відкриття якої змінюється в залежності від температури охолоджуючої рідини. Тривалість відкриття форсунки регулюється з допомогою термореле 17 через реле пуску холодного двигуна (післястартове реле). Призначення післястартового реле – продовжити час роботи пускової форсунки. Термореле визначає тривалість роботи пускової форсунки в залежності від температури охолоджуючої рідини. Клапан додаткового повітря забезпечує підведення до двигуна додаткової кількості повітря для підвищення частоти обертання колінчастого вала холодного двигуна на оборотах холостого ходу.

Таким чином, якщо двигун уже прогрітий, його живлення здійснюється тільки через головну дозуючу систему й систему холостого ходу. При цьому елементи холодного пуску (термореле, пускова електромагнітна форсунка й клапан додаткового повітря) не працюють. При пуску й прогріві холодного двигуна всі перераховані елементи системи впорскування включаються в роботу, забезпечуючи надійний запуск і стабільну роботу двигуна на оборотах холостого ходу.

При прогріві двигуна на оборотах холостого ходу подача палива збільшується також й у зв'язку із сигналами, що надходять в електронний блок керування від датчика температури охолоджуючої рідини двигуна.

Збагачення суміші відбувається при холодному пуску, прогріві, на оборотах холостого ходу, прискоренні та повному навантаженні двигуна. При всіх режимах, крім останнього, надлишок палива необхідний для стабільної роботи двигуна. На оборотах холостого ходу відбувається гірше наповнення циліндрів, збільшується кількість залишкових газів. При повному навантаженні "надлишок" палива необхідний для збільшення потужності двигуна.

Велику частину часу двигун працює в режимі часткових навантажень, тому програма, закладена в електронний блок керування, забезпечує на цьому режимі мінімально можливу витрату палива при допустимій концентрації шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Паливну економічність та мінімальну токсичність відпрацьованих газів вдається забезпечити при використанні лямбда-зондів (у системах із зворотним зв’язком) та каталітичних або термічних нейтралізаторів.

Клапан додаткової подачі повітря 19 (рис. 1.1), встановлений у повітряний канал, що виконаний паралельно дросельній заслінці, підводить до двигуна додаткове повітря при холодному пуску і прогріві двигуна. А це, у свою чергу, приводить до збільшення частоти обертання колінчастого вала двигуна. Для прискорення прогріву використовуються підвищені обороти холостого ходу двигуна (більш 1000 об./хв.).

У системі уприскування враховується, що щільність холодного повітря вище щільності теплого. Чим вища температура повітря, яке всмоктується, тим гірше наповнення циліндрів при постійному положенні дросельної заслінки. Температура повітря, що надходить у двигун, змінюється не тільки у зв'язку зі зміною температури навколишнього середовища, але й у зв'язку зі зміною температури в підкапотному просторі. Нормальна температура в підкапотному просторі приблизно 50 °С. Інформація про температуру повітря надходить в електронний блок керування від датчика, який частіше вбудований у витратомір повітря. На підставі цієї інформації електронний блок керування корегує дозу палива, що уприскується у циліндри двигуна. На частині автомобілів, крім того, встановлюється висотний коректор тиску, який інформує блок керування про зовнішній атмосферний тиск.

Для регулювання холостого ходу двигуна система впорскування у витратомірі повітря доповнена обвідним каналом холостого ходу (рис. 1.1). У цьому каналі може бути встановлений гвинт ручного регулювання якості (складу) суміші 18 або спеціальний електричний регулятор якості суміші – СО-потенціометр. Але, необхідно зауважити, що згідно сучасних тенденцій холостий хід двигуна може регулюватись і лишень тільки на програмному рівні в електронному блоці керування.

Бензиновий електричний насос 2 працює незалежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна. Він включається при двох умовах: коли включене запалювання та обертається колінчатий вал. Якщо врахувати, що бензиновий насос має запас по тиску дворазовий, а по подачі десятикратний, то зрозуміло, що система впорскування повинна мати регулятор тиску палива. З допомогою регулятора здійснюється зливання зайвого палива в бак. При пуску двигуна електричний насос практично миттєво створює тиск у системі. Якщо двигун прогрітий (температура не менш 35°С) термореле не вмикає пускову форсунку з електромагнітним керуванням. У момент пуску холодного двигуна, протягом певного часу, пускова форсунка впорскує у впускний колектор додаткову кількість палива.