Р ис. 7. Регулювання складу робочої суміші (двигун прогріто):
а – часткові навантаження (керуючий тиск 0,34...0,38 МПа, перевіряється на холостому ходу); б – повне навантаження (керуючий тиск 0,27...0,37 МПа, перевіряється коли двигун не працює)
Рис. 8. Термореле системи пуску:
1 – контакти; 2 – електрична спіраль; 3 – біметалева пластина; 4 – корпус; 5 – штекер
Рис.9. Клапан додаткового повітря системи холостого ходу:
1 – діафрагма; 2 – біметалева пластина; 3 – електрична спіраль; 4 – штекер
Інжекторна система живлення з розподіленим впорскуванням палива двигуна ваз-2111 (будова та дія)
В системі застосовується контролер МР7.ОН "BOSCH". Застосовується на моделях автомобілів ВАЗ-21102, ВАЗ-2111, ВАЗ-21083, ВАЗ-21093, ВАЗ-21099.
Система подачі палива. Функцією системи подачі палива є забезпечення подачі необхідної кількості палива в циліндри на всіх режимах роботи. Паливо подається форсунками, встановленими у впускному трубопроводі.
В систему подачі палива входять (рис.6): паливний бак 1, електробензонасос 2, реле ввімкнення електробензонасоса, паливний фільтр 3, паливопроводи (нагнітальний і зливний) рампа форсунок 4 (паливні форсунки 8, регулятор тиску палива 5, штуцер контролю тиску палива).
Електронасос, встановлений в паливному баку, подає паливо через фільтр і лінію подачі палива на рампу форсунок.
Регулятор тиску палива на рампі форсунок підтримує постійний перепад тиску між впускним трубопроводом і нагнітальною магістраллю рампи. Паливо повинно подаватися до форсунок під тиском 0,3 ± 0,006 МПа при непрацюючому двигуні. Надлишок палива повертається в бак по окремій лінії зливу.
Контролер вмикає паливні форсунки попарно (1-3, 2-4) через кожні 1800 повороту колінчастого валу.
Сигнал контролера, що управляє форсункою, представляє собою імпульс, тривалість якого відповідає потрібній подачі палива. Імпульс подається в певний момент повороту колінчастого валу, який залежить від режиму роботи двигуна.
Поданий на форсунку управляючий сигнал відкриває клапан форсунки, яка подає у впускний трубопровід паливо під тиском.
Оскільки перепад тиску палива підтримується постійним, то об’єм поданого палива пропорційний часу, протягом якого форсунки знаходяться у відкритому стані (тривалість імпульсу впорскування).
Контролер підтримує оптимальне співвідношення повітря/паливо шляхом зміни тривалості імпульсів.
Електробензонасос. В системі застосовується насос турбінного типу. Він забезпечує подачу палива під тиском до 0,65 МПа з паливного бака через магістральний паливний фільтр на рампу форсунок. Надлишок палива повертається в бак по окремій лінії зливу.
Насос вмикається контролером через реле. При встановленні ключа запалювання в положення "Запалювання" або "Стартер" після перебування в положенні "Вимкнено", контролер включає реле на 2 секунди для створення необхідного тиску палива в рампі форсунок. Якщо протягом цього часу прокрутка колін валу не починається, контролер вимикає реле і чекає початку прокрутки. Після її початку контролер знову вмикає реле.
Паливний фільтр. Встановлений під днищем кузова біля паливного бака і вбудований в нагнітальну магістраль між насосом і паливною рампою.
Фільтр має сталевий корпус з різьбовими штуцерами з обох боків. Фільтрувальний елемент виготовлений з паперу.
Рампа форсунок. Представляє собою порожнисту планку з встановленими на ній форсунками і регулятором тиску палива. Прикріплена двома болтами на головці циліндрів.
Паливо подається під тиском у внутрішню порожнину рампи, а звідти через форсунки у впускний трубопровід двигуна. На рампі встановлений штуцер для контролю тиску палива, закритий різьбовою пробкою.
Паливні форсунки. Представляють собою електромагнітний пристрій, дозуючий подачу палива під тиском у впускний трубопровід двигуна.
Форсунки закріплені на рампі за допомогою пружинних фіксаторів. Верхній і нижній кінці герметизуються ущільнювальними кільцями, які завжди потрібно заміняти новими при знятті і встановленні форсунок. Контролер управляє електромагнітним клапаном форсунки, який пропускає паливо через напрямну пластину, що забезпечує розпилення палива. Напрямна пластина має отвори, які направляють паливо, утворюючи конічний факел. Факел палива направлений на впускний клапан газорозподільного механізму. До потрапляння палива в камеру згоряння відбувається його випаровування і змішування з повітрям.
Регулятор тиску палива. Представляє собою мембранний запобіжний клапан. Він встановлений на кінці рампи форсунок. На діафрагму регулятора з одного боку діє тиск палива, а з іншого тиск пружини регулятора і розрідження у впускному трубопроводі.
Функція регулятора полягає у підтриманні постійного перепаду тиску на форсунках. Він компенсує зміни навантаження двигуна, збільшуючи тиск палива при збільшенні тиску у впускному трубопроводі ( при збільшенні відкриття дросельної заслінки).
При зменшенні тиску у впускному трубопроводі (зменшенню відкривання дросельної заслінки) регулятор зменшує тиск палива. При цьому клапан регулятора відкривається і надлишкове паливо по зливній магістралі повертається в бак.
При включеному запаленні, непрацюючому двигуні і працюючому бензонасосі тиск палива в рампі форсунок повинен становити 0,3 ± 0,006 МПа.
Повітряний фільтр. Встановлений в передній частині підкапотного простору і закріплений на гумових опорах. Фільтрувальний елемент паперовий з великою площею фільтрувальної поверхні. Повітря засмоктується через забірний патрубок, розміщений внизу під корпусом фільтра. Потім повітря проходить через фільтрувальний елемент, датчик масової витрати повітря і дросельний патрубок. Після дросельного патрубка повітря направляється в канали ресивера і впускного трубопроводу, потім в головку циліндрів і в циліндри.
Дросельний патрубок. Закріплений на ресивері, призначений для дозування кількості повітря, що поступає у впускний трубопровід. Подачею повітря управляє дросельна заслінка, з’єднана з приводом педалі акселератора.
Дросельний патрубок в зборі складається з датчика положення дросельної заслінки і регулятор холостого ходу. В проточній частині дросельного патрубка (за дросельною заслінкою) знаходяться отвори відбору розрідження, необхідні для роботи системи вентиляції картера на холостому ходу і адсорбера системи уловлювання парів бензину.
Заміна датчика положення дросельної заслінки і регулятора холостого ходу проводиться без зняття дросельного патрубка з двигуна.
При заміні дросельного патрубка необхідно ставити нову прокладку між дросельним патрубком і впускним трубопроводом.
Регулятор холостого ходу. Контролер управляє частотою обертання колінчастого вала на холостому ходу. Виконавчим пристроєм є регулятор холостого ходу (РХХ). Він складається з клапана з запірною конусною голкою, яка пересувається за допомогою крокового електродвигуна (КД). Клапан РХХ встановлений в обвідному каналі подачі повітря дросельного патрубка. Регулятор холостого ходу регулює частоту обертання колінчастого вала на режимі холостого ходу при закритій дросельній заслінці у відповідності з навантаженням двигуна, управляючи кількістю повітря, що подається в обхід закритої дросельної заслінки.
Для збільшення обертів холостого ходу контролер відкриває клапан РХХ, збільшуючи подачу повітря в обхід дросельної заслінки. Для зменшення обертів він закриває клапан, зменшуючи кількість повітря, що подається в обхід дросельної заслінки.
Режими управління подачею палива. Кількістю палива, що подається форсунками, управляють електричні сигнали контролера.
Паливо подається за одним з двох методів: синхронному, тобто в певному положенні колінчастого вала, або асинхронному, тобто без синхронізації з обертанням колінчастого вала.
Переважно застосовується синхронна подача палива. При цьому форсунки вмикаються попарно і почергово: спочатку форсунки першої пари циліндрів (1-3), а через 1800 повороту колінчастого вала – форсунки другої пари циліндрів (2-4) і т. п. Таким чином, кожна форсунка вмикається один раз за оберт колінчастого вала, тобто два рази за робочий цикл двигуна.
Асинхронна подача палива застосовується на режимі пуску двигуна.
Контролер визначає режим роботи двигуна і обчислює тривалість імпульсу впорскування палива, яка може бути проконтрольована діагностичним приладом DST-2.
Для збільшення кількості поданого до форсунок палива тривалість імпульсу впорскування збільшується, для зменшення – скорочується. Тривалість імпульсу впорскування коригується контролером з врахуванням режиму роботи двигуна.
Для визначення кількості палива, необхідного двигуну, контролер аналізує сигнали датчиків.
Режим пуску двигуна. При ввімкненні запалювання контролер за допомогою реле вмикає бензонасос, який створює тиск палива в рампі 4 форсунок (рис. 6).
Контролер обробляє сигнал датчика 10 температури охолодної рідини для визначення необхідної для пуску тривалості імпульсів впорскування.
Коли колінчастий вал двигуна при пуску починає прокручуватися, контролер формує асинхронний імпульс ввімкнення форсунок, тривалість якого залежить від температури охолодної рідини. На холодному двигуні тривалість імпульсу впорскування збільшується для збільшення подачі палива (максимум – 8 секунд), а на прогрітому – зменшується. Це називається початковим впорскуванням палива і служить для прискорення пуску двигуна.
Після початку прокрутки колінчастого вала система працює в режимі пуску до досягнення частоти обертання більше 900 хв-1.
Необхідною умовою пуску двигуна є досягнення обертів колінчастого валу за допомогою стартера не менше 80 хв-1. Електрична напруга в бортовій мережі автомобіля повинна бути не менше 6,5 В.
Режим управління подачею палива по розімкнутому контуру. Після пуску двигуна і до виконання умов входження в режим замкнутого контуру контролер управляю подачею палива в режимі розімкнутого конуру. При цьому контролер розраховує тривалість імпульсів впорскування без врахування сигналу датчика кисню. Розрахунки здійснюються на базі сигналів датчика положення колінчастого вала, датчика масової витрати повітря, датчика температури охолодної рідини і датчика положення дросельної заслінки.
Режим потужнісного збагачення. Контролер слідкує за сигналом датчика положення дросельної заслінки і частотою обертання колінчастого вала для визначення моментів, коли необхідна максимальна потужність двигуна.
Для забезпечення максимальної потужності потрібний більш багатий склад суміші, що здійснюється шляхом збільшення тривалості імпульсів впорскування палива.
Режим вимкнення подачі палива при гальмуванні двигуном. При гальмуванні двигуном з повністю закритою дросельною заслінкою і ввімкненій передачі і зчепленні впорскування палива припиняється.
Управління відключенням подачі палива при гальмуванні двигуном і наступним відновленням його роботи підкоряється певним умовам з врахуванням: температури охолодної рідини, частоти обертання колінчастого вала, швидкості руху, кута відкривання дросельної заслінки, параметрів навантаження.
Компенсація зміни напруги акумуляторної батареї. При низькій напрузі акумуляторної батареї система запалювання може давати слабку іскру і механічний рух електромагнітного клапана форсунки займає більше часу.
Контролер компенсує падіння напруги акумуляторної батареї шляхом збільшення часу накопичення енергії в котушках запалювання і тривалості імпульсів впорскування. Відповідно, при збільшенні напруги акумуляторної батареї, або напруги у бортовій мережі автомобіля, контролер зменшує час накопичення енергії в котушках запалювання і тривалість впорскування палива.
Відключення подачі палива. При вимкненні запалювання паливо форсунками не подається. Це не допускає калільного запалювання. крім того, впорскування не здійснюється при відсутності сигналу датчика положення колінчастого вала.
Відключення подачі палива також відбувається при перевищенні граничної частоти обертання колінчастого вала (близько 6200 хв-1) з метою захисту двигуна.
Регулювання подачі палива по замкненому контуру. Система входить в режим замкнутого контуру при виконанні наступних умов:
Датчик кисню достатньо прогрітий для нормальної роботи.
Температура охолодної рідини вища певного значення.
З моменту пуску двигун пропрацював певний період часу, залежно від температури охолодної рідини в момент пуску.
Двигун не працює в жодному з таких режимів, як: пуск двигуна, відключення подачі палива, режим максимальної потужності.
Двигун працює в певному діапазоні параметрів навантаження.
В режимі управління паливоподачею по замкнутому контуру контролер спочатку розраховує тривалість імпульсів впорскування за даними тих же датчиків, що і для режиму розімкнутого контуру (базовий розрахунок). Різниця від режиму розімкненого контуру полягає в тому, що контролер використовує сигнал датчика кисню для зміни і точного коригування розрахунків тривалості імпульсів впорскування з метою забезпечення максимальної ефективності роботи каталітичного нейтралізатора вихлопних газів.
Для більш точної компенсації відхилень весь діапазон роботи двигуна розбитий на чотири характерні зони: холостий хід, високі оберти при малому навантаженні, часткові навантаження, великі навантаження.
При роботі двигуна в будь якій із зон за певною логікою здійснюється корекція тривалості імпульсів впорскування до тих пір, поки реальний склад суміші не досягне оптимального значення.
Система уловлювання парів бензину. Складається з вугільного адсорбера, електромагнітного клапана продувки і з'єднувальних трубопроводів.
Пари бензину з паливного бака подаються в уловлюючу ємкість (адсорбер з активованим вуглем) для утримання при непрацюючому двигуні. Пари поступають через патрубок, позначений надписом "TANK".
Контролер, управляючи електромагнітним клапаном, здійснює продувку адсорбера після того, як двигун пропрацює заданий період часу. Повітря підводиться в адсорбер через патрубок "AIR", де змішується з парами бензину. Створена таким чином суміш всмоктується у впускну трубу двигуна для спалювання в ході робочого процесу.
Контролер регулює ступінь продувки адсорбера в залежності від режиму роботи двигуна, подаючи на клапан сигнал з змінною частотою імпульсів (8 Гц, 16 Гц, 32 Гц).
Діагностичний прилад DST-2 відображає коефіцієнт заповнення управляючого сигналу. Коефіцієнт 0 % означає, що продувка адсорбера не здійснюється. Коефіцієнт 100 % означає, що відбувається максимальна продувка.
Контролер вмикає електромагнітний клапан продувки у тому випадку, коли виконуються наступні умови:
температура охолодної рідини вища певного значення;
двигун працює не в режимі вимкнення подачі палива;
система працює в режимі зворотного зв’язку за сигналом датчика кисню;
система справна.