2327

2.2.8. Система управления дроссельной заслонкой

Система управления дроссельной заслонкой (рис. 2.13) позволяет уменьшить выбросы с отработавшими газами, облегчает запуск, улучшает плавность хода при переключениях и замедлении.

При работе двигателя на холостом ходу вакуум, взятый после карбюратора, подается на диафрагму управления заслонкой через контрольный клапан успокоителя. При замедлении этот вакуум ликвидируется подсосом воздуха через жиклер клапана успокоителя. Заслонка медленно закрывается.

Рис. 2.13. Схема управления дроссельной заслонкой

Во время запуска ДВС клапан оборотов двигателя подает вакуум, созданный за карбюратором, на диафрагму и тем самым поворачивает заслонку на нужный угол.

2.2.9. Компенсатор атмосферного давления

Компенсатор (рис. 2.14) представляет собой устройство, которое контролирует количество воздуха, подаваемого в малый и большой диффузоры первичной камеры карбюратора и в большой диффузор вторичной камеры. Как только атмосферное давление понизится (например при подъеме в гору), сильфон компенсатора откроет клапан, увеличивая подачу воздуха для поддержания заданного состава смеси.

32

Неисправность работы компенсатора обычно является причиной обогащения смеси (черный дым на выхлопе) и плохой тяги двигателя при движении в горах. Если вы полагаете, что компенсатор неисправен, – замените его. Компенсатор расположен на задней стенке моторного отсека.

Рис. 2.14. Разрез типичного компенсатора атмосферного давления

2.2.10. Нейтрализатор отработавших газов

Нейтрализатор (рис. 2.15) – устройство, устанавливаемое в систему выпуска отработавших газов для уменьшения выбросов вредных веществ. Нейтрализаторы могут быть двух типов:

а) для уменьшения выбросов окиси углерода (СО) и углеводородов (СН);

б) для уменьшения выбросов СО+СН+окись азота NО.

Рис. 2.15. Разрез каталитического нейтрализатора

33

2.2.11. Система рециркуляции отработавших газов

Система рециркуляции отработавших газов (РОГ) (рис. 2.16) уменьшает содержание окиси азота (NO), перепуская часть отрабо; тавших газов на впуск двигателя.

На моделях двигателей с карбюраторами система РОГ состоит из кла; пана перепуска, двух управляющих клапанов и термоклапана. Клапан пе; репуска приводится в действие вакуумом, проходящим через два клапана управления, и перепускает ОГ в зависимости от нагрузки двигателя.

Рис. 2.16. Схема системы рециркуляции отработавших газов

Для исключения рециркуляции на холостом ходу вакуум отби; рается выше дроссельной заслонки.

При работе холодного двигателя термоклапан открыт и сбрасывает вакуум с клапана перепуска, тем самым перепуска во время прогрева нет. При достижении двигателем температуры срабатывания термокла; пана последний закрывается, и клапан перепуска управляется кла; паном А. Клапан В нормально закрыт. При достижении определенного разрежения во впускном коллекторе управление осуществляется клапанами А и В.

На моделях двигателей с впрыском система РОГ состоит из клапана перепуска, электромагнитного клапана управления, ЭМУ и различных датчиков. В память ЭМУ заложена программа управления подъемом клапана перепуска для всех условий работы.

34

2.2.12. Система подмешивания воздуха

Система подмешивания воздуха (рис. 2.17) предназначена для улучше ния условий работы системы контроля за выхлопными газами.

Рис. 2.17. Типичная схема системы подмешивания вторичного воздуха

2.2.13. Система контроля топливовоздушной смеси при переключении передач

Система контроля топливовоздушной смеси при переключении передач (рис. 2.18) предотвращает чрезмерное обогащение смеси во время переключения передач или замедлении хода автомобиля.

к замку зажигания

термореле (включено при температуре

ниже 70 С)

Рис. 2.18. Типичная схема системы контроля за смесью при переключении передач

35

2.2.14. Система обратной связи

Система обратной связи (рис. 2.19) обеспечивает оптимальное приготовление топливовоздушной смеси в разных условиях работы двигателя.

Рис. 2.19. Схема системы обратной связи

2.2.15. Система выпуска продуктов сгорания

Система выпуска продуктов сгорания (рис. 2.20) предназначена для снижения токсичности отработавших газов и шумности выпуска.

36

3.ТОПЛИВНЫЕ СИСТЕМЫ

СВПРЫСКОМ ЛЕГКОГО ТОПЛИВА

3.1.Основные принципы управления двигателем

Автомобильный двигатель представляет собой систему, состоящую из отдельных подсистем: системы топливоподачи, зажигания, охлажде; ния, смазки и т.д. Все системы связаны друг с другом и при функ; ционировании они образуют единое целое.

Управление двигателем нельзя рассматривать в отрыве от управления автомобилем. Скоростные и нагрузочные режимы работы двигателя зависят от скоростных режимов движения автомобиля в различных условиях эксплуатации, которые включают в себя разгоны и замедления, движение с относительно постоянной скоростью, остановки.

Водитель изменяет скоростной и нагрузочные режимы двигателя, воздействуя на дроссельную заслонку. Выходные характеристики двигателя при этом зависят от состава топливовоздушной смеси и угла опережения зажигания, управление которыми обычно осуществляется автоматически (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схема управления автомобильным двигателем: ЭСАУ – электронная система автоматического управления; КП – коробка передач; Va – скорость движения автомобиля

Схема двигателя как объекта автоматического управления приведена на рис. 3.2.

Входные параметры (угол открытия дроссельной заслонки др, угол опережения зажигания , цикловой расход топлива Gт и др.) – это те параметры, которые влияют на протекание рабочего цикла двигателя.

38

Их значения определяются внешними воздействиями на двигатель со стороны водителя или системы автоматического управления, поэтому они называются также управляющими.

Рис. 3.2. Схема двигателя как объекта автоматического управления

Выходные параметры, называемые управляемыми, характеризуют состояние двигателя в рабочем режиме. К ним относятся: частота вра; щения коленчатого вала, крутящий момент Ме, показатель топливной экономичности gе и токсичности отработавших газов (например содержания СО), а также многие другие.

Кроме входных управляющих параметров, на двигатель во время его работы воздействуют случайные возмущения, которые мешают управлению. К ним можно отнести изменение параметров состояния внешней среды (температура Т, атмосферное давление р, влажность), свойств топлива и масла и т.д.

Для двигателя внутреннего сгорания характерна периодическая повторяемость рабочих циклов. Как объект управления двигатель считается нелинейным, так как реакция на сумму любых внешних воздействий не равна сумме реакций на каждое из воздействий в отдельности. Учитывая, что двигатель в условиях городской езды работает на нестационарных режимах, возникает проблема оптималь; ного управления им. Возможность оптимального управления двига; телем на нестационарных режимах появилась с развитием электронных систем управления.

Из;за сложности конструкции, наличия допусков на размеры деталей двигатели одной и той же модели имеют различные характе; ристики. Кроме того, по конструктивным параметрам (степень сжатия, геометрия впускного и выпускного трактов и т.д.) отличаются и отдельные цилиндры многоцилиндрового двигателя.

39

Автомобильный двигатель представляет собой многомерный объект управления, так как число входных параметров у него больше одного и каждый входной параметр воздействует на два и более выходных. В таком случае система управления также должна быть многомерной.

Чрезвычайно широкое распространение автомобильных двигателей предопределило и большое разнообразие их конструкций. Естественно, это приводит к многовариантности систем управления. Так, если в карбюраторных системах топливоподачи практически не используется электроника, то современные системы впрыскивания топлива создаются только на основе управления электронными системами.

С другой стороны, развитие электронных систем управления может стимулировать появление новых конструктивных решений проекти; руемых двигателей.

3.2. Системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода

При движении в городских условиях до четверти всего времени двигатель работает в режиме принудительного холостого хода. Это происходит при торможении двигателем, переключении передач, дви; жении автомобиля накатом и т.д. В этих режимах дроссельная заслонка карбюратора закрыта (педаль управления дроссельной заслонкой полностью отпущена), частота вращения коленчатого вала двигателя превышает частоту вращения его самостоятельного холостого хода.

На принудительном холостом ходу коленчатый вал двигателя вращается за счет кинетической энергии автомобиля. Автомобиль движется с включенной передачей и отпущенной педалью управления дроссельной заслонкой, поэтому двигатель расходует топливо, не выполняя полезной работы. В режиме принудительного холостого хода от двигателя не требуется отдача мощности, а сгорание горючей смеси приводит только к загрязнению окружающей среды. В результате быстрого закрытия дроссельной заслонки горючая смесь переобога; щается и токсичность отработавших газов увеличивается.

Для снижения расхода топлива, уменьшения токсичности отрабо; тавших газов на грузовых и легковых автомобилях применяют элек; тронные системы автоматического управления экономайзером прину; дительного холостого хода (САУЭПХХ), которые предназначены для прекращения подачи топлива в режиме принудительного холостого хода.

40