Оборудование для диагностики двигателя

В режиме принудительного  холостого хода дроссельная заслонка закрыта и в блок управления идет сигнал: "холостой ход". Если при этом обороты двигателя выше так называемой восстанавливаемой частоты вращения, впрыск топлива прекращается. Соответственно уменьшается расход топлива и выброс вредных веществ. Восстанавливаемая частота вращения (когда вновь начинается впрыск топлива) обычно лежит в пределах 1200—1700 об/мин.

 

1.1.4. Система впрыска "Mono-Jetronic"

 

"Mono-Jetronic" система впрыска  управляемая электронным блоком управления, рис. 11. Система имеет одну на весь двигатель (греч. монос — один) магнитоэлектрическую форсунку, топливо, как и в системах "L-Jetronic", впрыскивается с интервалами.

Так как топливная форсунка расположена перед дроссельной  заслонкой, практически на месте жиклера карбюратора, давление топлива в системе составляет всего около 1 кгс/см². Регулятор давления системы расположен вблизи форсунки в центральном узле впрыска (рис. 12), где размещены также дроссельная заслонка, выключатель положения дроссельной заслонки, датчик температуры всасываемого воздуха.

Система "Mono-Jetronic", (рис. 11), не имеет расходомера воздуха, поэтому соотношение масс воздуха и топлива здесь менее точное и определяется только положением дроссельной заслонки, температурой всасываемого воздуха и частотой вращения коленчатого вала.

Устройство, определяющее положение  дроссельной заслонки, представляет собой в этой системе не выключатель с контактами (холостого хода, частичной нагрузки, полной нагрузки), а потенциометр, который информирует электронный блок управления о положении заслонки в данный момент времени.

Таким образом основное дозирование  топлива, осуществляется, как отмечалось, по трем параметрам: положению дроссельной заслонки, температуре всасываемого воздуха и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Корректировка позирования при холодном пуске и прогреве осуществляется электронным блоком управления по импульсам получаемым от датчиков температуры всасываемого воздуха, охлаждающей жидкости и потенциометра дроссельной заслонки. Последний корректирует дозировку и при полной нагрузке. Корректировка по токсичности отработавших газов идет по сигналам лямбда-зонда. Изменение дозирования происходит за счет увеличения или уменьшения времени впрыска при постоянном давлении топлива.

Электронный блок управления сглаживает колебания напряжения бортовой сети и осуществляет регулировку  холостого хода. Регулировка холостого  хода достигается вращением дроссельной  заслонки специальным электродвигателем. При этом увеличивается или уменьшается количество воздуха в зависимости от отклонения мгновенного значения частоты вращения коленчатого вала от номинального значения, заложенного в память электронного блока управления. Блоком управления воспринимается и скорость вращения дроссельной заслонки. При режиме ускорения, рабочая смесь обогащается.

Система впрыска "Mono-Jetronic" может быть выполнена и в варианте, представленном на рис. 12, с расходомером воздуха 1 и клапаном добавочного воздуха 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок – 11. Схема системы впрыска "Mono-Jetronic":

1 — топливный бак, 2 — толивоподающий  насос, 3 — топливный насос, 4 —  топливный фильтр, 5 — узел центральной  форсунки, 6 — регулятор холостого  хода с шаговым электродвигателем, 7 — потенциометр дроссельной  заслонки, 8 — лямбда-зонд, 9 — электронный  блок управления впрыском, 10 —  датчик температуры охлаждающей  жидкости, 11 — прибор коммутирующий  сигнал информации о частоте  вращения коленчатого вала двигателя  получаемый из системы зажигания, 12 — выключатель зажигания, 13 —  аккумуляторная батарея, 14 — датчик-распределитель

 

Рисунок – 12. Узел Центральной форсунки:

1 — регулятор давления  топлива, 2 — датчик температуры  всасываемого воздуха, 3 — электромагнитная форсунка, 4 — корпус форсунки и регулятора, 5 — корпус дроссельной заслонки, 6 — дроссельная заслонка

Рисунок – 13. Схема системы впрыска "Mono-Jetronic":

1 — измеритель расхода  воздуха, 2 — форсунка, 3 — блок  электронного управления, 4 — клапан  добавочного воздуха, 5 — датчик  положения дроссельной заслонки (потенциометр), 6 — регулятор давления  топлива в системе, 7 — топливный  фильтр, 8 — топливный насос, 9 —  датчик температуры охлаждающей жидкости

 

1.1.5." Mono-Motronic "

 

На легковых автомобилях  массового выпуска применяют  более простые и дешевые системы, например, "Mono-Motronic", (рис. 14). Ее устанавливают на двигателях небольшого рабочего объема автомобилей малого и особо малого класса.

В системе "Mono-Motronic", в отличие от более сложных систем, основные сигналы зависят от положения дроссельной заслонки и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кроме того, учитываются сигналы от кислородного датчика, а также датчиков температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. Рассчитанное микроЭВМ требуемое количество топлива посредством центральной электромагнитной форсунки периодически впрыскивается над дроссельной заслонкой и смешивается с воздухом. С учетом этих же данных, но по другой программе, управляющие импульсы подаются на катушку зажигания.

Система способна учитывать  износ цилиндро-поршневой группы двигателя (падение компрессии) и изменение атмосферного давления. Если датчики начинают подавать ошибочные сигналы, информация об этом накапливается в памяти. Во время технического обслуживания она считывается диагностическим тестером, что позволяет быстро найти источник неисправности.

 

Рисунок – 14. Система "Mono-Motronic":

1 — электронный блок  управления, 2 — катушка (катушки)  зажигания, 3 — электрический топливный  насос, 4 — регулятор холостого  хода, 5 — датчик положения дроссельной  заслонки, 6 — электромагнитная форсунка, 7 — датчик температуры охлаждающей  жидкости, 8 — датчик частоты вращения  двигателя, 9 — разъем для диагностики, 10 — кислородный датчик ("лямбда-зонд"), 11 — емкость с активированным  углем для сбора паров бензина  (адсорбер), 12 — распределитель бесконтактного  электронного зажигания, 13 — диффузор  с датчиком температуры всасываемого  воздуха, 14 — регулятор давления  топлива, 15 — возвратный топливный  клапан, 16 — топливный фильтр

 

 

 

 

 

1.2. Элементы системы впрыска топлива.

1.2.1. Датчики.

1.2.1.1.Датчики угловой синхронизации.

 

К этим датчикам относятся: датчик углового положения коленчатого  вала (ДПКВ), датчик положения распределительного вала (ДПРВ) и в некоторых системах управления, датчик начального положения коленчатого вала (ДНПКВ). Особая роль этих датчиков определяется тем, что все процессы управления рабочим процессом поршневого двигателя внутреннего сгорания, в той или иной мере заданы цикличностью работы его кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, состояние которых определяется угловым положением коленчатого и распределительного валов двигателя. Практически все современные системы управления рабочим процессом двигателя используют, для определения углового положения кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, два датчика синхронизации: датчик углового положения коленчатого вала и датчик положения распределительного вала. В этом случае, в качестве репера, взаимодействующего с датчиком углового положения коленчатого вала, применяют предназначенный для этой цели диск синхронизации, выполненный в виде зубчатого диска из магнитомягкого материала и установленный на коленчатом валу двигателя. В настоящее время стало общепринятым решением применение диска синхронизации с 58 зубьями (так называемый «диск синхронизации 60-2», в котором, из 60 равномерно расположенных зубьев, два удалены. Два удаленных зуба используются в качестве репера для определения начального положения коленчатого вала двигателя. Как правило, взаимное угловое положение удаленных зубьев и датчика углового положения коленчатого вала выбирается таким образом, что обеспечить минимальное ускорение при максимальной угловой скорости коленчатого вала в момент взаимодействия участка диска синхронизации с удаленными зубьями с датчиком синхронизации. В том случае, когда для определения углового положения коленчатого вала, в качестве репера применяют венец маховика двигателя, для определения начального положения коленчатого вала применяют датчик начального положения коленчатого вала. Этот датчик формирует один импульс за оборот коленчатого вала и имеет свой отдельно установленный репер.

В качестве датчика углового и датчика начального положения  коленчатого вала нашли повсеместное применение индукционные датчики, представляющие собой магнитный сердечник с расположенной вокруг него обмоткой. Электрический импульс в обмотке датчика формируется в момент изменения магнитного потока, пересекающего обмотку датчика, в результате взаимодействия магнитного поля датчика с магнитным материалом диска синхронизации. Естественно, что требования к материалу диска синхронизации, с точки зрения его магнитных свойств, достаточно высоки, так как наличие остаточной намагниченности диска может привести к значительному искажению сигнала датчика. Существенным недостатком индукционного датчика является то, что для получения сигнала достаточной амплитуды необходимо обеспечить высокую скорость изменения магнитного потока, пересекающего обмотку датчика. Скорость изменения магнитного потока зависит от угловой скорости коленчатого вала двигателя, (обеспечить минимально необходимую величину которой, в некоторых случаях, например при холодном пуске двигателя, иногда затруднительно).

Для реализации по циклового  управления рабочим процессом двигателя  необходимо иметь информацию не только об угловом положении коленчатого вала, но и информацию об угловом положении механизма газораспределения. Эту информацию формирует датчик положения распределительного вала. Поскольку, для организации циклового управления рабочим процессом двигателя, необходимо наличие информации о связи текущего такта работы любого из цилиндров двигателя с текущим положением коленчатого вала, достаточно, что бы датчик положения распределительного вала нес информацию об этом. Для этого необходимо установить на распределительный вал репер, позволяющий формировать один импульс сигнала датчика в течение одного поворота распределительного вала. Так как угловая скорость распределительного вала в 2 раза ниже угловой скорости коленчатого вала, а в большинстве двигателей поместить репер большого радиуса на распределительном валу затруднительно, то для формирования сигнала датчиком углового положения распределительного вала необходимо применять датчик статического типа. Для этих целей нашел применение датчик на эффекте Холла. Принцип действия этого датчика основан на изменении направления движения носителей заряда в полупроводнике при изменении пересекающего его магнитного поля. Магнитное поле создается постоянным магнитом, расположенным в датчике иизменяется при замыкании магнитного зазора датчика репером из магнитомягкого материала, закрепленным на распределительном валу двигателя. Поскольку величина магнитного потока через чувствительный элемент датчика определяется взаимным положением магнитной системы датчика и репера, то величина сигнала не зависит от угловой скорости последнего, что позволяет иметь информацию о положении распределительного вала и реализовывать поцикловое управление рабочим процессом двигателя даже на режиме ПУСК.

 

1.2.1.2. Датчики управляющих воздействий

 

Датчики, формирующие для  системы управления рабочим процессом  двигателя, характеризующую текущие требования к системе управления, входят в группу датчиков управляющих воздействий. В рассматриваемых нами системах управление педалью акселератора соединена жесткой кинематической связью с дроссельной заслонкой двигателя. Это позволяет устанавливать датчик, характеризующий управляющее воздействие на педаль акселератора, непосредственно на дроссельном узле двигателя, кинематически соединяя его с осью дроссельной заслонки. Поэтому, основным датчиком этой группы является датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), задача которого, является формирование информации о величине управляющего воздействия со стороны водителя. В качестве датчика положения дроссельной заслонки применяется потенциометр, представляющий собой делитель опорного напряжения, поступающего из блока управления системы управления. В группу датчиков управляющих воздействий входят и другие датчики, информация от которых носит вспомогательный характер и сообщает системе управления рабочим процессом о необходимости выполнить те или иные действия или изменить критерии управления. Номенклатура этих датчиков определяется конкретной структурой системы управления рабочим процессом двигателя и может значительно различаться. В качестве примера можно привести датчик запроса включения кондиционера, сообщающий системе управления о необходимости заранее изменить положение режимной точки, что необходимо для компенсации затрат энергии на привод кондиционера и после чего, осуществить его включение. Как правило, датчики, формирующие такого рода информацию, представляют собой контакт с массой или с напряжением бортовой сети автомобиля.