Рис. 3.11. Состояние электродов свечи зажигания
Для лучшего усвоения материала по рассмотренным выше темам предлагается посмотреть фильм.
|
https://www.youtube.com/watch?v=Mn3Wp2nuhKU |
Контрольные вопросы и задания: |
|
1. |
Перечислите основные элементы, из которых состоит |
свеча зажигания. |
|
2. |
Для чего предназначен контактный наконечник? |
3. |
Перечисл те основные функции изолятора между |
центральным электродом корпусом свечи. |
|
4. |
На какой из электродов подается высокое напряжение, а |
какой заземлен на массу? |
|
5. |
Что представляет собой калильное число? Какие свечи |
называются холодными, а какие горячими? |
|
6. |
СибАДИ |
Может ли неправильно подобранная свеча быть |
|
причиной детонации ДВС? |
|
7. |
Объясните влияние величины зазора между электродами |
свечи на процесс искрообразования. |
|
8. |
О чем говорит черный цвет электродов свечи? |
3.8. Микропроцессорная система зажигания
На двигателях автомобилей ВАЗ-21083 и 21093 устанавливается микропроцессорная (цифровая) система зажигания. Основой системы является контроллер, представляющий собой специализированную микроЭВМ. По
76
сигналам датчиков контроллер по заданной программе точно определяет момент зажигания в цилиндрах двигателя и выдает команды на коммутатор.
Графики изменения угла опережения зажигания в зависимости от скорости вращения коленчатого вала и нагрузки на ДВС здесь практически совпадают с оптимальными кривыми, представленными на рис. 3.8, а, б пунктирными линиями.
В результате уменьшается расход топлива, снижается токсичность отработавших газов и достигаются оптимальные мощностные характеристики двигателя.
Схема микропроцессорной системы зажигания включает в себя модуль зажигания (МЗ) (рис. 3.12).
Питание блока МЗ осуществляется от бортовой сети автомобиля (+12 В), а «минусовой» провод берется
непосредственно с корпуса автомобиля.
Особенность работы модуля в том, что одновременно подается две искры. На одну группу свечей – в момент максимального сжатия топливовоздушной смеси, а на другую – в
такт выпуска (так называемая «холостая» искра).
СибАДИРис. 3.12. Модуль зажигания (МЗ)
При этом «рабочие» свечки подключены к первому и четвертому цилиндрам (зона ответственности первой катушки), а
«холостые» – ко второму |
и третьему |
(за |
них |
отвечает |
|
вторая катушка). |
Блок-схема |
цифровой |
системы |
зажигания |
|
представлена на рис. 3.13. |
|
|
|
|
|
Во время |
работы двигателя датчики 1 |
4 |
передают |
||
информацию о частоте вращения и нагрузке двигателя, о положении коленчатого вала, о температуре двигателя и температуре окружающей среды. На основании этой информации, обработанной в интерфейсе 5, вычислительное
77
устройство 6 определяет оптимальный для данного режима угол опережения зажигания.
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-й цилиндр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
4-й цилиндр |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
2 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
|
2-й цилиндр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
3-й цилиндр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.13. Блок-схема цифровой системы зажигания со |
|
||||
статическим распределением энергии по цилиндрам: |
|
||||
1 |
датчик положения коленчатого вала двигателя; |
|
|||
2 |
датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя; |
|
|||
3 |
датчик нагрузки; 4 датчик температуры; |
|
|||
5 |
интерфейс; 6 вычислитель; 7 |
двухканальный |
|
||
коммутатор; 8, 9 двухвыводные катушки зажигания |
|
||||
|
|
|
|
И |
|
|
И все же цифровые системы зажигания явились |
||||
переходным этапом. Последним |
достижением в этой |
области |
|||
|
|
|
Д |
|
|
стали микропроцессорные системы IV поколения. Они |
|||||
практически не отличаются от |
управляющих ЭВМ, |
широко |
|||
|
|
А |
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
применяемых в настоящее время во многих областях науки и техники. ИхСуже ч сто условно можно отнести к системам зажигания, так как функция непосредственного зажигания является в них частью решения вопроса об оптимизации характеристик двигателя, однако именно в комплексных системах управления двигателем и заключен прогресс системы зажигания.
Контрольные вопросы и задания:
1.За счет чего цифровая СЗ значительно превосходит ранее рассмотренные СЗ?
2.Каким устройством заменен трамблер в цифровой СЗ со статическим распределением энергии по цилиндрам?
3.Перечислите основные функции модуля зажигания.
4.Объясните блок-схему работы цифровой системы зажигания (см. рис. 3.13).
5.Каковы дальнейшие перспективы развития СЗ?
78
4. ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БЕНЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Понятие электронной системы является более общим, нежели понятие микропроцессорной системы. В самом общем смысле под электронной системой понимается система, построенная на радиоэлектронных элементах.
Электронная система автомобиля – система (узел) автомобиля, алгоритм функционирования которой определяется принципиальной электрической схемой блока управления или всего узла. При этом технически электронный блок управления (ЭБУ) или весь узел может быть выполнен на дискретных и (или) интегральных радиоэлементах, а изменение алгоритма работы
такой системы невозможно без изменения электрической схемы. Микропроцессорная система автомобиляИ – система
Таким образом, в данной системе всегда есть блок управления на основе микропроцессора и для изменения алгоритма работы системы требуется изменить программу микропроцессора.
автомобиля, алгоритм функционирования которой определяется программой процессора электронногоДблока управления (ЭБУ).
4.1. Общая принципиальнаябАсхема системы и её состав
Электроннуюисистему управления бензиновым двигателем можно упрощенно рассматривать как систему, состоящую из
электронного блока управления двигателем (ЭБУ-Д) с датчиками и исполнительнымиСмехан змами. При этом ЭБУ-Д – это как бы «мозги» системы, датчики – «органы чувств», а исполнительные механизмы – «мышцы», оказывающие непосредственное воздействие на работу двигателя, заставляя его работать в том или ином режиме в зависимости от конкретной ситуации, которая определяется сигналами с датчиков.
ЭБУ-Д – это сложная система, созданная на базе аналоговой и цифровой электроники. Его основу составляет контроллер – программно-управляемое цифровое устройство с дискретным принципом действия. Это тот же компьютер, но с определенно заданной функцией. Он специально предназначен для оптимального управления работой двигателя автомобиля.
Не вдаваясь в детали устройства ЭБУ-Д, представим его в виде «черного ящика» с определенным числом входов и выходов, которые пока просто пронумеруем и получим следующую электрическую схему, представленную на рис. 4.1.
79
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 4.1. Электрическая схема системы управления ДВС
80
В данной схеме использованы следующие сокращения.
Датчики:
ДМРВ – датчик массового расхода воздуха; ДАД – датчик абсолютного давления во впускном коллекторе; ДКВ – датчик положения коленчатого вала; ДПД – датчик положения дроссельной заслонки; ДСА – датчик скорости автомобиля;
ДТД – датчик температуры двигателя (охлаждающей жидкости); ДТВ – датчик температуры воздуха во впускном коллекторе; ДКК1 – датчик концентрации кислорода перед каталитическим нейтрализатором; ДКК2 – датчик концентрации кислорода за каталитическим нейтрализатором.
Исполнительные механизмы:
СМЗ – схема модуля зажигания; РБН – реле бензонасоса; РХХ – регулятор холостого хода;
СУПБ – система управления паров бензина;
EGR – Exhaust Gas Recirculation (клапан рециркуляции выхлопных газов).
Здесь пронумерованные клеммы ЭБУ-Д соединены с соответствующими датчиками, расположенными с левой стороны схемы (см. рис. 4.1), и исполнительными механизмами (справа). Через эти соединения ЭБУ-Д получает сигналы от датчиков (входные сигналы), о ра атывает их, определяет требуемые сигналы управлен я дв гателем и отправляет эти выходные сигналы на исполн тельные механизмы.
Все эти сигналы представляют собой аналоговые величины (электрические потенциалы), а вся обработка и вычисления в
контроллере ведутся микропроцессором, который представляет |
||
собой |
программноСибАДИ-управляемое устройство, |
способное |
перерабатывать лишь информацию в двоичных кодах (цифровую информацию). Поэтому контроллер содержит специальные электронные устройства, преобразующие аналоговую информацию в цифровую и обратно – цифровую в аналоговую. В устройства ввода-вывода контроллера входят аналоговоцифровой преобразователь (АЦП) и цифроаналоговый преобразователь
(ЦАП).
Контрольные вопросы и задания:
1. Определите, что произойдет, если не будет контакта на клемме 2 (см. рис. 4.1).
81