Описание на системата за управление на двигателя

Системата за управление на двигателя включва и изключва горивната помпа, контролира количеството въздух, постъпващ в цилиндрите на двигателя, впръсква необходимото количество гориво във всмукателния колектор, контролира искрянето на запалителните свещи, регулира момента на запалване, регулира скоростта на коляновия вал при на празен ход и управлява електрическия вентилатор за охлаждане на двигателя.

Системата за управление на двигателя е зад волана, с разпределено поетапно впръскване на гориво (т.е. горивото се впръсква във всмукателния колектор на всеки цилиндър в съответствие с работния цикъл на двигателя). Системата се състои от следните елементи:

електронен блок за управление;

сензори:

• 1) сензор за положение на коляновия вал;
• 2) сензор за положение на разпределителния вал;
• 3) сензор за положение на дросела;
• 4) сензор за детонация;
• 5) сензор за температура на охлаждащата течност;
• 6) сензор за масов въздушен поток;
• 7) сензор за скорост на автомобила;
• 8) два сензора за концентрация на кислород;
• 9) сензор за неравен път;
• 9) сензор за налягане (за автомобили с климатична система);

изпълнителни устройства:

• 1) главно реле;
• 2) реле на горивната помпа;
• 3) инжектори;
• 4) бобини за запалване;
• 5) регулатор на празен ход;
• 6) реле на охлаждащия вентилатор;
• 7) предупредителна лампа на двигателя;
• 8) клапан за продухване на адсорбера;

свързващи проводници;

диагностичен съединителен блок.

Системата за управление на двигателя също интегрира:

• скоростомер;
• оборотомер.

Забележка. Двигател със свалени декоративни елементи. Горивните инжектори са монтирани под тръбите на всмукателния модул.

Основният управляващ елемент на системата е електронният блок за управление (ECU) или, както често се нарича, контролер с вграден микропроцесор. По същество ECU е специализиран мини-компютър, в който е инсталирана само една програма - управление на двигателя, а сензорите и изпълнителните механизми формират периферното оборудване на този компютър. Устройството приема и анализира сензорни сигнали. Въз основа на получените данни блокът изчислява команди за управление и ги подава към изпълнителните механизми. Устройството има три вида памет*: памет само за четене (ROM), памет с произволен достъп (RAM) и програмируема памет (PROM).

ROM е енергонезависима памет (т.е. информацията в паметта се запазва при изключване на захранването) и представлява микросхема ("чип")*. ROM съхранява изчислителната програма и данните, необходими за изчислението (параметри на двигателя, предавателни отношения и други характеристики). Тази информация е индивидуална за всяка модификация на автомобила.

* Дизайнът на ECU може да подлежи на промяна от производителя.

Внимание! Неквалифицираното препрограмиране на ROM може да доведе до смущения в работата на двигателя, повреда на елементите на системата за управление на двигателя и повреда на двигателя.

По време на работа ECU следи изправността на всички елементи и вериги на системата за управление на двигателя. След като открие неизправност, ECU превключва системата за управление на двигателя в режим на готовност и включва предупредителната лампа за неизправност на двигателя на арматурното табло. В този случай двигателят ще може да продължи да работи (освен в случай на неизправност на сензора за положение на коляновия вал, вижте по-долу), което ви позволява да стигнете до мястото за ремонт със собствена мощност. ECU записва откритите кодове за грешки в RAM. Там се съхранява и оперативна информация, която микропроцесорът на ECU използва при изчисления. Когато акумулаторът бъде изключен от бордовата мрежа на автомобила, цялата информация, съхранена в RAM, ще бъде изтрита.


EPROM съхранява кодове за системата против кражба на автомобила (имобилайзер). Този тип памет е енергонезависима. След активиране на имобилайзера ECU блокира работата на системата за управление на двигателя при опит за стартиране на двигателя без специални електронни ключове.



ECU, блокът за управление на имобилайзера, предпазителите и релетата на системата за управление на двигателя са разположени под конзолата на арматурното табло.

Сензорът за положение на коляновия вал (CPS) е проектиран да генерира сигнали, чрез които ECU синхронизира работата си с работните цикли на двигателя. Следователно този сензор често се нарича сензор за синхронизация. Работата на сензора се основава на принципа на индукция - когато зъбите на шайбата на коляновия вал преминават покрай сърцевината на сензора, във веригата на сензора се появяват импулси на променливо напрежение. Честотата на поява на импулси съответства на скоростта на въртене на коляновия вал. Зъбците са разположени по обиколката на макарата (на всеки 6°). Две от тях са отдалечени една от друга на ъглово разстояние 18°. Това е направено за формиране на референтни сигнали в сензорната верига - уникални референтни точки, спрямо които ECU определя позицията на коляновия вал - горни мъртви точки в първи/четвърти и втори/трети цилиндър. Невъзможно е да работите с двигател с дефектен датчик за положение на коляновия вал. Сензорът за положение на коляновия вал не може да бъде ремонтиран, в случай на неизправност, той се заменя като комплект.




Сензорът за положение на разпределителния вал (CPS) е проектиран да генерира сигнал, чрез който ECU определя горната мъртва точка (TDC) на буталото на първия цилиндър по време на такта на компресия. Този сензор понякога се нарича фазов сензор. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Когато издатината на пръстена, прикрепен към шайбата на всмукателния разпределителен вал, премине през прореза в края на сензора, сензорът изпраща електрически сигнал към компютъра. Ако DPRV работи неизправно, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.

Сензорът за положение на разпределителния вал е електронно устройство, което не може да се ремонтира. Ако сензорът е повреден, той трябва да бъде заменен.






Сензорът за детонация (DS) е пиезоелектричен и реагира на вибрациите на двигателя. Използвайки сензорни сигнали, ECU определя момента на възникване на детонация по време на работа на двигателя и в съответствие с това регулира момента на запалване. Ако DD не работи, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.





Сензорът за масов въздушен поток (MAF) е филмов тип, монтиран между въздушния филтър и дроселната клапа. Въз основа на сигнала от сензора ECU изчислява количеството въздух, което влиза в цилиндрите на двигателя. Ако сензорът за масов въздушен поток не работи, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Сензорът за положение на дроселната клапа (TPS) е монтиран на тялото на дроселната клапа и е свързан към вала на дроселната клапа. TPS е променлив резистор, чието съпротивление зависи от ъгъла на дроселната клапа. Въз основа на TPS сигнала електронният блок за управление определя степента на отваряне на дроселната клапа. Ако TPS работи неизправно, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Контролът на въздуха на празен ход (IAC) е спирателен вентил, задвижван от стъпков двигател. IAC е монтиран на тялото на дросела. ECU, чрез подаване на контролиран сигнал към IAC, регулира оборотите на коляновия вал на двигателя на празен ход, при стартиране и загряване на двигателя.



Сензорът за концентрация на кислород осигурява изходен сигнал, от който ECU определя концентрацията на кислород в отработените газове. Въз основа на получените данни ECU регулира количеството гориво, впръскано в цилиндрите на двигателя, като по този начин поддържа оптималното съотношение на сместа въздух-гориво (това е необходимо за ефективната работа на каталитичния конвертор). Чувствителният елемент на сензора за концентрация на кислород се намира в потока на отработените газове (преди катализатора). Сензорът може да работи само ако неговият чувствителен елемент е нагрят до температура най-малко 300°C. За да се намали времето за загряване, в сензора е вграден нагревателен елемент.



При превозни средства, които отговарят на стандартите за емисии EURO III, втори сензор за концентрация на кислород е вграден в изпускателната система след конвертора.

Внимание! Наличието на оловни и силициеви съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора за концентрация на кислород. Поради това не се допуска използването на оловен бензин. Когато ремонтирате двигател, не използвайте уплътнител с високо съдържание на силикон (силициеви съединения), чиито пари могат да попаднат през системата за вентилация на картера в цилиндрите и след това в изпускателния тракт. Трябва да използвате уплътнител, на опаковката на който е отбелязано, че е безопасен за сензора за концентрация на кислород.

Сензорът за температура на охлаждащата течност (CTS) е термистор на полупроводниково устройство, чието електрическо съпротивление се променя с промените в температурата на околната среда. DTOZH е монтиран в корпуса на термостата. Въз основа на съпротивлението на сензора, ECU оценява топлинните условия на двигателя. Получените данни се използват за изчисляване на повечето команди за управление на елементи от системата за управление на двигателя, както и за включване на електрическия вентилатор на системата за охлаждане на двигателя. Ако DTOZH не работи, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим.



Сензорът за скорост на автомобила е монтиран на скоростната кутия. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Въз основа на импулсите, генерирани от сензора, ECU изчислява скоростта на автомобила. Сигналът от сензора отива и към скоростомера.



За да се предотврати откриването на ECU от фалшиви неизправности в работата на запалването, причинени от внезапни удари на силовия агрегат, когато автомобилът се движи по неравни повърхности, в системата е вграден сензор за неравен път (RSD).



Двигателят използва четири бобини за запалване. Монтират се директно на свещите. Това елиминира намаляването на мощността на искрата поради течове на ток (това е възможно, когато изолацията на проводниците с високо напрежение е повредена).



Двигателите използват запалителни свещи AU17DVRM, където: A - резба M14x1.25;



U - шестоъгълна част на корпуса с гаечен ключ 16 мм;

17 - топлинно число;

D - дължина на резбовата част 19 мм, с плоска повърхност за сядане;

B - издатина на топлинния конус на изолатора извън края на резбовата част на корпуса;

R - вграден резистор;

M - биметален централен електрод.

Можете да инсталирате запалителни свещи от един и същи тип от различни производители на двигателя (вижте таблица 8.4.1, стр. 71).

Инжекторът е електромагнитен иглен вентил, чиято изходяща тръба има разпръскваща дюза с четири калибрирани отвора. Инжекторът се отваря на базата на сигнал от ECU и горивото под налягане се впръсква директно във всмукателния клапан. Количеството гориво, което влиза в цилиндъра, се контролира от времето за отваряне на инжектора. Двигателят има по един инжектор за всеки цилиндър.



Вентилът за продухване на кутията е монтиран на корпуса на въздушния филтър (за повече подробности вижте стр. 57, "Захранваща система").

Диагностичният съединителен блок е предназначен за свързване на външно диагностично устройство (например DST-2M) към системата за управление на двигателя. Блокът е монтиран в подовата тунелна облицовка.