Работа системы управления инжекторным двигателем.

  Работу двигателя внутреннего сгорания нельзя описать в двух словах. Поэтому рассмотрим только то, что нам может пригодиться. Рассчитывать новый двигатель, понятное дело, никто не собирается.
  Для нормальной работы инжекторного (карбюраторного) двигателя, необходимо что бы бензин и воздух подавались в цилиндры в определенном соотношении. Это отношение, для топливо воздушной смеси на основе бензина, 1 : 14,7. Его называют стехиометрическим. То есть, на один грамм бензина необходимо добавить 14,7 грамма воздуха.  Почему именно так? Это становится понятно, если посмотреть на следующую диаграмму.

  Конечно, в двигатель можно подавать все что угодно, но очень бедную (бензином) смесь очень тяжело поджечь искрой свечи зажигания. То же относится к очень богатым смесям. Интересно, что дизельные двигатели работают в диапазоне альфа = (1,8-2,2) до (6-12), но мы не о них.
  Таким образом, система управления двигателем должна удерживать правильное соотношение топливо – воздух. Так она и делает. Для этого она измеряет расход и характеристики входного воздуха и рассчитывает сколько потребуется бензина. Сигнал ошибки возвращается с датчиков кислорода.
  Что бы говорить предметно, давайте посмотрим схему обычного инжекторного двигателя.

Схема системы управления инжекторным двигателем.

  Это схема управления и контроля инжекторного двигателя внутреннего сгорания. С некоторыми изменениями она может находится под капотом Вашего автомобиля. На ней есть почти все, что необходимо для нормальной работы двигателя.


  Начнем рассматривать ее, по частям.

Прохождение воздуха в инжекторном двигателе внутреннего сгорания.

  Чистый воздух заходит в точке А, а выходит в точке D, обогащенный сотнями новых химических соединений. Из них, нас будут интересовать только оксиды Азота, Углерода и несгоревшие Углеводороды. Не потому, что они вредные, а потому, что мы можем влиять на их количество. Кроме них, в выхлопных газах можно найти все что угодно, вплоть до диоксинов, которые опаснее, чем цианистый калий или яд кураре. Отвлеклись.

  На пути от воздушного фильтра (1.0) до входа в двигатель (В) воздуху встречается дроссельная заслонка (1.4). На холостом ходу она полностью перекрывает проход воздуху, (если не считать маленького отверстия в пластине дроссельной заслонки). Для того, что бы регулировать подачу воздуха, в этом режиме,  предназначен обходной воздушный канал (1а-1в) с клапаном холостого хода (1.3).

Регулировка подачи воздуха в ДВС с инжекторным впрыском.

  Теперь, неплохо было бы узнать все о воздухе или сколько и какого воздуха заходит в двигатель. Для этого предназначен измеритель массового расхода воздуха (1.1) или MAF (Mass Air Flow sensor). Он расположен недалеко от воздушного фильтра и, за компанию, измеряет атмосферное давление. Отдельный датчик (1.2) измеряет температуру входящего воздуха.

Управление инжекторным ДВС. Определение массы воздуха.

  Так же, необходимо знать температуру двигателя. Ведь холодный двигатель и разогретый, работают совершенно по разному. Поэтому, на предыдущей картинке, Вы можете найти датчик температуры головки цилиндров (1.6). А датчика разряжения во впускном коллекторе (1.5) может и не быть. Он «кочует» с тех времен, когда угол опережения зажигания регулировался  разряжением во впускном коллекторе.


  С воздухом разобрались. Переходим к топливу.

  Количество топлива попадающее в цилиндр, через инжектор (4.5), будет пропорционально времени открытия инжектора. Для этого давление в топливной магистрали должно быть постоянным. Это обеспечивает вакуумный регулятор давления топлива (4.4). Бензонасос (4.2), находящийся внутри бензобака (4.1), постоянно качает топливо, которое через бензофильтр (4.3), попадает в топливную рейку (изображена в виде кружка над инжектором (4.5)).  Когда давление топлива достигает 30 psi, открывается клапан в регуляторе давления, и лишнее топливо возвращается в бензобак. Таким образом, топливо постоянно циркулирует между бензобаком и топливной рейкой (4а – 4b).

Инжекторный двигатель внутреннего сгорания. Подача топлива.

  Вакуумный регулятор (4.4) корректирует давление топлива в зависимости от степени разряжения во впускном коллекторе. Для этого, он соединен с вакуумным коллектором (6.2, 6b). На холостом ходу, когда дроссельная заслонка закрыта и разряжение максимальное, давление топлива 30 psi. Оно увеличивается до 40 psi в случае полного открытия дроссельной заслонки.
  На рисунке не показан датчик температуры / давления топлива, который является обязательной частью системы. Обычно он закреплен на топливной рейке, от которой «питаются» все инжектора.


  И еще, о топливе.

  Вы никогда не задумывались, почему когда Вы открываете канистру с бензином, она делает такой неприятный звук «Пс-с-с-ык», а при открытии крышки бензобака этого не происходит? Для этого в автомобиле есть система, которая улавливает пары бензина и возвращает их в двигатель. Она состоит из накопителя, двух электрических клапанов и измерителя давления. Накопитель (5.2) - мало отличается от фильтрующей коробки противогаза с активированным углем, в середине. Нормально открытый клапан (5.1) соединяет его выход с атмосферой, а нормально закрытый (5.3) – с воздушным коллектором двигателя. Датчик давления (5.4) измеряет давление паров бензина в бензобаке.

Система вентиляции бензобака. Накопитель паров бензина (топлива).

  Работает все просто. Когда автомобиль выключен, пары бензина выводятся из бензобака через накопитель(5.2) и нормально открытый клапан(5.1). При этом, они абсорбируются активированным углем и до атмосферы не доходят. Когда Вы заводите двигатель, открывается клапан (5.3). Разряжение во впускном коллекторе постепенно освобождает накопитель от паров бензина. Выходной клапан (5.1) закрыт и не дает воздуху попасть в топливную систему.


  Угол опережения зажигания.

  Топливо - воздушная смесь горит приблизительно одно и то же время, около 2 миллисекунд. Окончание этого времени, когда давление в цилиндре максимальное, должно совпасть моментом, когда поршень «перевалит» верхнюю мертвую точку (ВМТ). Поэтому, топливо - воздушную смесь необходимо поджигать с упреждением, которое увеличивается с увеличением скорости вращения двигателя. Это упреждение, выраженное в градусах поворота коленчатого вала, называют углом опережения зажигания.
  Эра ручной установки угла опережения зажигания "канула в лету" в 2000 году (у Форда). Теперь, на коленвале находится звездочка с "зубом" синхронизации. После прохождения этого "зуба", над датчиком положения коленвала, компьютер синхронизируется и начинает отсчет углов зажигания и подачи топлива. В ряде случаев необходимо скорректировать угол опережения зажигания, так сказать, по месту. К примеру топливо, которое Вы залили, оказалось плохим. Тогда в работу включается датчик детонации, по сигналу которого, угол опережения зажигания уводится в зону поздних значений.


  Ну что. Половину Вы уже прочитали. Осталось узнать о «системе рециркуляции выхлопных газов» и для чего она нужна, о системе вентиляции картера, о экономичном режиме работы двигателя, о режиме максимальной мощности и т.д. Об этом, и не только, на следующей странице.
 




03.05.2011 SKootS

 

 _

Make a free website with Yola