933

-системой зажигания;

-регулятором холостого хода;

-вентилятором системы охлаждения двигателя;

-системой самодиагностики.

Электронный блок управления включает следующие элементы:

Память. В блоке управления имеется три вида памяти: постоянная,

оперативная и постоянная программируемая.

Постоянная память – это неизменяемая память. Информация в нее записана физическим методом (прожиганием) в микросхемах при изготовлении блока управления и не может быть изменена. Постоянная память содержит полные алгоритмы управления системой впрыска. Эта память не нуждается в питании для сохранения записанной в ней информации, которая не стирается при отключении питания.

Оперативная память – это «блокнот» блока управления. Процессор блока управления может записывать туда информацию и считывать ее при необходимости. Эта память требует питания для сохранения записанной информации. При отключении питания хранящиеся в оперативной памяти коды неисправностей и другие данные стираются.

Программируемая постоянная память содержит различную калиб-

ровочную информацию по автомобилю и находится в отдельном баке – в запоминающем устройстве калибровок или в отдельной энергонезависимой памяти.

Запоминающее устройство калибровок. Оно применяется для того,

чтобы одну модель блока управления можно было устанавливать на различных моделях автомобилей.

Запоминающее устройство калибровок содержит информацию о массе автомобиля, двигателе, трансмиссии, главной передаче и некоторые другие данные. В этой памяти также содержатся сведения о количестве подачи топлива и узлах опережения зажигания на всех режимах.

Самодиагностика. Электронный блок управления имеет встроенную систему диагностики. Он может распознать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу «СНЕСК ЕNGINE». Кроме того, он хранит в оперативной памяти диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.

Информацию о неполадках в работе системы впрыска можно получить через колодку диагностики, к которой подключается специальный диагностический прибор.

Датчики. Датчик температурный охлаждающей жидкости пред-

ставляет собой термистор (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Электронный блок управления подает к датчику напряжение и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на

31

холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. Измерением падения напряжения блок управления узнает температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет блок управления.

Датчик массового расхода воздуха устанавливается между воздушным фильтром и впускным коллектором. Конструкция датчиков разнообразна. Наиболее распространенная из них состоит из трех чувствительных элементов в виде струн. Один элемент определяет температуру воздуха, а два других, соединенные параллельно, нагреваются до определенной температуры, превышающей температуру воздуха. Проходящий через датчик воздух охлаждает нагреваемые элементы. Электронная схема датчика определяет расход воздуха путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданной температуры нагреваемых элементов.

Блок управления использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.

Датчик положения дроссельной заслонки связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается плюс напряжения питания, а другой конец соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к блоку управления.

Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. Отслеживая выходное напряжение датчика, блок управления корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. по желанию водителя).

Датчик положения дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, т.к. блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.

Датчик скорости автомобиля, как правило, устанавливается на коробке передач на приводе спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на блок управления импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.

Датчик детонации заворачивается в верхнюю часть блока цилиндров и улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе. Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластина. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Блок управления по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.

Датчик положения и частоты вращения коленчатого вала – индук-

тивный, предназначен для синхронизации работы блока управления с верхней мертвой точкой поршней 1-го цилиндра и угловым положением

32

коленчатого вала двигателя. Датчик генерирует импульсы напряжения при прохождении в его магнитном поле зубьев задающего диска.

Блок управления по сигналам датчика положения коленчатого вала определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.

6.2. Системы впрыска с обратной связью

Помимо вышеописанных основных частей системы впрыска без обратной связи, система впрыска с обратной связью предполагает наличие лямбда-зонда (датчика концентрации кислорода) в приемной трубе системы выпуска и каталитического нейтрализатора отработавших газов.

Совместное применение этих устройств обусловлено тем, что они служат одной и той же цели – снижению уровня токсичности выхлопа, но выполняют при этом каждый свою функцию: лямбда-зонд помогает системе управления впрыском приготавливать, с точки зрения полноты сгорания, горячую смесь, а нейтрализатор эту смесь доводит до безвредной концентрации.

Датчик концентрации кислорода. Известно, что оптимальным для полного сгорания топлива является соотношение воздух/топливо, равное 14:7. Назначение электронного блока управления подачей топлива является поддержание этого соотношения пропорции, наиболее соответствующей температурным условиям, нагрузке на двигатель, достаточной динамике разгона, требованиям экономичности и защиты окружающей среды.

Это соотношение называют «стехиометрическим» или «коэффициент лямбда», отношением фактического количества воздуха в цилиндре к теоретически необходимому (именно отсюда и пошло название «лямбдазонд»). Измеряется это соотношение датчиком, носящим название – датчик концентрации кислорода или лямбда-зонд.

Датчик концентрации кислорода играет ключевую роль в управлении топливоподачей по «замкнутому контуру» обратной связи. Суть системы управления с обратной связью состоит в том, что электронный блок управления использует информацию датчика концентрации кислорода для точной настройки своих расчетов. Блок управления рассчитывает длительность импульса впрыска топлива на основании содержания неиспользованного «оставшегося» кислорода в отработавших газах (использует выходные параметры для управления форсунками).

Датчик устанавливается в выпускном коллекторе. Его чувствительный элемент находится в потоке отработавших газов. При достижении датчиком рабочей температуры, превышающей 360 С, он действует как генератор, выдавая быстро изменяющееся электрическое поле. Сопротивление датчика чрезвычайно высоко и составляет несколько МОм.

33

Датчик боится свинца, фосфора, кремния, их соединений. Первый в избытке содержится в отечественном бензине (как этилированном, так и нет), второй может присутствовать в моторном масле, третий – в герметике, которым обильно смазывают прокладки и стыки при ремонте мотора. Эти губительные элементы попадают в выхлопную трубу, осаждаются на поверхности датчика кислорода и быстро выводят его из строя.

Достаточно проехать лишь сто километров на этилированном бензине, чтобы зонд перестал работать (для справки: цена датчика кислорода – около 120 евро). После этого машина, конечно, не встанет, но компьютер включит другую (обходную) программу, при которой ухудшаются показатели двигателя: мощность, крутящий момент, экономичность, токсичность.

Блок управления постоянно отслеживает выходное напряжение датчика. При повышении этого напряжения – уменьшает время открытия форсунок. При слишком бедной смеси (низком выходном напряжении датчика) – несколько увеличивает.

Примечания: 1. Датчик концентрации кислорода может выйти из строя в результате применения этилированного бензина или в результате использования при сборке двигателя вулканизирующихся при комнатной температуре герметиков, имеющих высокое содержание силикона с большой летучестью. Оба вещества, свинец и силикон, за определенный период времени могут привести к выходу датчика концентрации кислорода из строя.

2. При неисправном датчике блок управления переходит в режим, при котором показания датчика не учитываются для определения параметров топливно-воздушной смеси (т.е. двигатель начинает работать в режиме без обратной связи).

Датчик начинает работать при температуре 280 С, для чего перед пуском мотора его нагревают электрическим током. Способен он противостоять температуре до 1000 С – такой вот стойкий «циркониевый солдатик».

Каталитический нейтрализатор. Каталитический нейтрализатор дает значительное снижение выбросов вредных компонентов отработавших газов, при помощи их окисления и восстановления. Токсичными компонентами отработавших газов являются углеводороды, окись углерода и окиси азота.

Для преобразования этих компонентов в нетоксичные служит, в большинстве конструкций, трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, устанавливаемый в системе выпуска сразу за приемной трубой глушителей.

В нейтрализаторе находятся керамические элементы с микроканалами, на поверхности которых нанесены катализаторы: два окислительных и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палла-

34

дий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода в безвредную двуокись углерода. Восстановительный катализатор (родий) ускоряет химическую реакцию восстановления оксидов азота и превращение их в безвредный азот.

Катализатор боится свинца. Свинец, осаждаясь на поверхности катализатора, выводит его из строя.

Примечание. При некачественном обслуживании двигателя и (или) высоких концентрациях несгоревшего топлива в отработавших газах, при работе двигателя на этилированном бензине нейтрализатор может в короткий срок выйти из строя, т.к. при тепловых напряжениях или длительном применении этилированного бензина микроскопические каналы в керамическом блоке нейтрализатора могут разрушиться (закупориться), вызвав повышение противодавления.

6.3. Работа системы впрыска

Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электрическим импульсным сигналом от блока управления. Блок управления отслеживает множество данных о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую потребность в топливе к форсункам. Эту длительность называют шириной или длительностью импульса. Для увеличения количества подаваемого топлива ширина импульса удлиняется, а для уменьшения подачи топлива сокращается.

Ширина (длительность) импульса подбирается блоком управления также и в зависимости от различных условий работы двигателя, таких, например, как пуск, высокогорье, мощностное обогащение рабочей смеси, торможение и т.д.

6.4. Дополнительные блоки системы управления впрыском

Система улавливания паров бензина. В системе применен метод улавливания паров бензина адсорбером (емкостью с активированным углем). Адсорбер, как правило, устанавливается в моторном отсеке и соединяется трубопроводами с топливным баком и дроссельным патрубком. На крышке адсорбера расположен электромагнитный клапан, который по сигналам блока управления включает режим продувки адсорбера.

Когда двигатель не работает, электромагнитный клапан закрыт и пары бензина из топливного бака через сепаратор по трубопроводу подводятся к адсорберу, где поглощаются гранулированным активированным углем.

35

При работающем двигателе блок управления открывает и закрывает электромагнитный клапан. Когда клапан открыт, он перекрывает подачу паров бензина и открывает отверстие для доступа в адсорбер воздуха. Происходит продувка адсорбера. Смесь паров бензина с воздухом отсасывается из адсорбера по шлангу в дроссельный патрубок за дроссельную заслонку.

6.5. Особенности технического обслуживания гидромеханической части системы впрыска

При ТО топливной системы и систем, обеспечивающих ее работоспособность, контролируются [2]:

1)система подачи топлива (топливный насос, топливный фильтр, регулятор давления топлива, топливный аккумулятор, распределитель топлива, форсунки рабочие, пусковая форсунка);

2)минимальная частота вращения холостого хода;

3)уровень СО.

6.6. Форсунки

Неисправности. Основными проблемами, которые возникают с форсунками, являются утечка, плохая форма распыления топлива и его недостаточное распыление. Любая из этих причин может привести к плохой работе двигателя, высокому потреблению топлива и целому ряду других проблем, связанных с работой двигателя. Обычный режим использования автомобиля предполагает небольшие поездки протяженностью 20 40 км, после чего следует некоторый период, когда автомобиль не используется. Это может привести к тому, что топливо, которое образовалось вокруг сопла форсунки, будет пригорать, что приводит к образованию нагара. Этот нагар может привести к нарушению конуса распыления топлива. Отложения внутри форсунки могут привести даже к полному прекращению подачи топлива через форсунку.

В некоторых случаях нагар и отложения могут быть удалены с помощью соответствующих растворителей, некоторые из которых можно добавлять непосредственно в бензин, другие наносятся прямо на форсунки. Если при помощи таких мер не удается восстановит нормальную работу форсунок, то их следует заменить. Всякий раз после извлечения форсунок кольцевые прокладки, которые используются для газового уплотнения впускных коллекторов, должны быть тщательно осмотрены и заменены, если есть основания сомневаться в их качестве. Всякие утечки приводят к поступлению недозированного количества воздуха, что может привести к возрастанию оборотов холостого хода и обеднению смеси.

36

Техническое обслуживание форсунок. Форсунки контролируются по следующим параметрам:

-качество и форма распыления топлива;

-утечка топлива (герметичность);

-производительность подачи топлива;

-сопротивление (электромеханические форсунки).

Форма распыления топлива гидромеханической форсункой (на примере форсунки К/КЕJetronic) проверяется следующим образом: снимите форсунку с выпускного коллектора и установите ее над подходящей емкостью. Включите топливный насос. Поднимите пластину расходомера воздуха и проверьте форму распыления топлива каждой форсункой. Каждая из форсунок должна создавать равномерный конус хорошо распыленного топлива (допускается небольшая односторонняя неравномерность распыления топлива, при условии, что общий угол распыления не более

35 ) (рис. 3).

Форма распыления топлива электромеханической форсункой

(электронные системы) проверяется следующим образом: снимите форсунку с впускного коллектора вместе с патрубком подачи топлива в форсунки. Установите сопла форсунок над подходящими емкостями (см. рис. 3). Убедитесь, что трубопровод подачи топлива, обратный трубопровод и регулятор давления подсоединены. Убедитесь также, что многоштырьевые разъемы форсунок отсоединены.

Рис. 3. Проверка работоспособности форсунок

Зафиксируйте форсунки на патрубке подачи топлива с помощью подходящих хомутиков. Включите топливный насос (обычно этого добиваются путем извлечения топливного реле и закорачиванием соответствующих клемм).

37

Примечание. Если форсунка имеет сопротивление от 1,0 до 3,0 Ом, то последовательно с подачей напряжения к ней должно быть подсоединено сопротивление величиной от 5,0 до 8,0 Ом, но если сопротивление форсунки от 15 до 17 Ом, то напряжение 12 В может быть подключено напрямую.

Подсоедините напряжение 12 В по очереди к каждой форсунке. Проверьте форму распыления топлива для каждой из форсунок по очереди (см.

рис. 3).

Утечка топлива через гидромеханические форсунки проверяется следующим образом: снимите форсунки с впускного коллектора, протрите насухо их сопла и установите над подходящей емкостью. Включите топливный насос. Проследите за соплами форсунок в течение минуты. Допускается 3 капли в течение 1 минуты.

Утечка топлива через электромеханические форсунки (электрон-

ные системы) проверяется следующим образом: установите форсунки над измерительными емкостями. Отсоедините многоштырьевой разъем от каждого из инжекторных клапанов. Включите топливный насос и следите за соплами форсунок в течение 60 сек. Из форсунок должно вылиться не более одной капли топлива.

Производительность подачи топлива гидромеханическими фор-

сунками проверяется следующим образом: снимите форсунки с впускного коллектора и установите их в отдельные емкости. Снимите впускной воздуховод с расходомера воздуха и поднимайте пластину расходомера до тех пор, пока не будет выпущено по крайней мере по 20 мл в каждую из емкостей. Сравните с количеством топлива, которое подано из других форсунок.

Рис. 4. Проверка форсунок на производительность

38

Минимальная разница в производительности подачи топлива должна быть на больше 2,5 3,0 мл.

Производительность подачи топлива электромеханическими форсунками (электронные системы) проверяется следующим образом: установите форсунки над измерительными емкостями (рис. 4). Убедитесь, что трубопровод подачи топлива, обратный трубопровод и регулятор давления топлива, обратный трубопровод и регулятор давления подключены. Зафиксируйте форсунки на патрубке подачи топлива специальным хомутом. Включите топливный насос, что обычно достигается снятием реле топливного насосов и закорачиванием клемм подачи напряжения. Если форсунки имеют сопротивление от 1,0 до 3,0 Ом, то последовательно с напряжением питания должно быть подключено сопротивление форсунок; от 15 до 17 Ом, то напряжение величиной 12 В можно подавать напрямую. Подайте напряжение 12 В на каждую из форсунок по очереди и сравните количество топлива, поданное каждой из них, с нормой для этого двигателя. Допустимая величина расхождения в этой величине не должна превышать 10 %.

Если производительность подачи топлива несколько ниже нормы, то произведите проверку давления топлива, подаваемого к форсунке.

6.7. Топливный насос

Топливный насос проверяется на производительность и максималь-

ное давление (насос работает 30 сек при рабочем давлении). Давление измеряется манометром (рис. 5), а производительность – с помощью мерного сосуда (рис. 6).

Рис. 5. Проверка топливного насоса и регулятора давления на величину давления

39

6.8. Регулятор давления

Проверяется манометром на давление и на величину падения давления

после выключения зажигания (см. рис. 5).

Рис. 6. Проверка топливного насоса на производительность

6.9. Особенности технического обслуживания блока управления впрыском топлива

Работоспособность системы управления двигателем и системы впрыска в частности основана на надлежащем функционировании механи-

ческих систем. В качестве напоминания ниже приводится ряд проблем «базового двигателя», вызывающих условия, которые могут быть ошибочно приписаны работе «электроники» системы управления двигателем:

-низкая степень сжатия;

-утечки разрежения;

-сопротивление системы выпуска;

-негерметичность или закупорка топливной системы;

-отклонения в фазах газораспределения;

-плохое качество топлива;

-несоблюдение сроков проведения технического обслуживания. Блок управления впрыском топлива бензиновых двигателей практи-

чески не обслуживаются, но он построен так, что может сам себя диагностировать, т.е. имеет встроенную систему самодиагностики [2].

Системы самодиагностики. Любая современная система впрыска имеет встроенную подсистему самодиагностики. Назначение системы самодиагностики – контроль за исправностью элементов системы управления и самой системы в целом. Контроль осуществляется путем измерения величины сигналов от различных датчиков и элементов системы и сравнения этих сигналов с запрограммированными контрольными параметрами.

40