Загальні теоретичні відомості

За останні роки істотно підвищились економічні й екологічні вимоги до двигунів. Саме вони зумовили вжиття ряду конструк­тивних і технологічних заходів, які дали змогу підвищити ступінь стиску до 8,5—10, освоєння і виробництво високооктанових бензинів АИ-93, АИ-95, АИ-98, запровадити системи запалювання з високою енергією та мікропроцесорним керуванням і на цій основі оптимізувати процеси згоряння палива та підвищити коефіцієнт корисної дії двигунів.

Проте подальше поліпшення економічних показників такими способами обмежене, і конструктори йдуть шляхом подальшого вдос­коналення дозування палива, поліпшення його сумішоутворення та збіднення, зменшення токсичності відпрацьованих газів. Реалізація цих заходів здійснюється встановленням мікропроцесорних систем для керування на початковій стадії кутом випередження запалюван­ня та електромагнітним клапаном економайзера примусового холо­стого ходу, а з розвитком таких систем — дозуванням палива із за­стосуванням зворотного зв'язку зі складом відпрацьованих газів за токсичністю, ознаками детонації, організацією рециркуляції відпра­цьованих газів, поглинання пари бензину тощо.

Величина кута випередження запалювання визначається як ал­гебрична сума складових, закладених у пам'ять мікропроцесора, за такими параметрами:

• частота обертання колінчастого вала, залежно від якої кут ви­передження запалювання змінюється від 0 до 35° повороту колін­частого вала;

• навантаження двигуна, що визначається за допомогою датчи­ка абсолютного тиску, встановленого у впускному колекторі. При зменшенні навантаження здійснюється додаткове випередження запалювання в межах 10—15° повороту колінчастого вала;

• температура охолодної рідини, про яку подає сигнали резисторний датчик і мікропроцесор, задає кут випередження запалюван­ня під час пуску і прогрівання двигуна до 40—50 °С;

• температура всмоктуваного повітря, яка також визначається резисторним датчиком; змінюється кут випередження запалюван­ня на 6—8° повороту колінчастого вала.

Крім того, датчик положення колінчастого вала двигуна подає команду про початок відліку випередження запалювання, а датчик положення дросельної заслінки допомагає розпізнати режим холо­стого ходу під час пуску і прогрівання двигуна.

У сучасних двигунах з примусовим запалюванням застосовуєть­ся переважно зовнішнє сумішоутворення (утворення горючої суміші поза межами робочого циліндра). Карбюратор призначений за до­помогою паливних і повітряних жиклерів створювати відповідне кількісне співвідношення палива і повітря за різних режимів робо­ти двигуна, змішувати їх до гомогенної (однорідної) суміші та за­безпечувати повне випаровування палива на шляху до робочого циліндра.

Застосовують також подачу палива в циліндр шляхом його впор­скування форсункою (однією або кількома) у впускний колектор або прямо в кожний циліндр, безперервно чи дискретно.

Аналіз дозувальних систем сучасних карбюраторів свідчить, що залежно від режиму роботи двигуна відхилення від оптимального дозування сягає 10%.

Під час руху автомобілів у міських умовах їх двигуни приблизно п'яту частину часу працюють у режимі примусового холостого ходу у разі гальмування двигуном, переключення передач, руху автомо­біля накатом тощо. В такому режимі дросельна заслінка карбюра­тора закрита, а колінчастий вал двигуна обертається від кінетичної енергії автомобіля, в результаті чого витрачається паливо, не вико­нуючи корисної роботи.

Для зменшення витрати палива і токсичності відпрацьованих газів на вантажних і легкових автомобілях застосовують електронні системи автоматичного керування економайзером примусового хо­лостого ходу (ЕПХХ), яка припиняє подавання палива в режимі примусового холостого ходу.

має такий вигляд;

Рис. 7.1 Структурна схема системи автоматичного керування економай­зером примусового холостого ходу.

ЕПХХ включає електронний блок керування, електромагнітний клапан та кінцевий вимикач карбюратора (мікровимикач або датчик-гвинт).

На рис 7.1 наведено загальний вигляд комутаційного блоку 1103.3734 призначеного для роботи в безконтактних системах запалення для забезпечення безперебійного іскроутворення в діапазоні робочих частот обертання колінчастого валу, а також «включення/відключення» електромагнітного клапана ЕПХХ з метою підвищення економії палива і зниження токсичності відпрацьованих газів автомобіля.

Рис. 7.2. Загальний вигляд комутаційного блоку 1103.3734