Система питания двигателя с впрыском бензина автомобиля ВАЗ 2110

• сигнал датчика концентрации кислорода начал изменяться, показывая, что он достаточно прогрет для нормальной работы;
• температура охлаждающей жидкости стала больше 32град.С;
• двигатель проработал определенный период времени после пуска. Это время может варьироваться от 6 сек до 5 мин в зависимости от температуры охлаждающей жидкости в момент пуска.
• Режим замкнутого цикла (с обратной связью по датчику кислорода)

 

    На этом режиме блок управления сначала рассчитывает длительность импульса на форсунки на основе сигналов от тех же датчиков, что и в режиме открытого цикла. Отличие состоит в том, что в режиме замкнутого цикла еще используется сигнал от датчика концентрации кислорода для корректировки и тонкой регулировки расчетного импульса, чтобы точно поддерживать соотношение воздух/топливо на уровне 14,6...14,7:1. Это позволяет каталитическому нейтрализатору работать с максимальной эффективностью.  
 
 

    Режим ускорения 

    Блок  управления следит за резкими изменениями  положения дроссельной заслонки и за расходом воздуха и обеспечивает подачу добавочного количества топлива за счет увеличения длительности импульса на форсунки, Если возросшая потребность в топливе слишком велика из-за резкого открытия дроссельной заслонки, то блок управления может добавить асинхронные импульсы на форсунки в промежутках между синхронными импульсами, которых при нормальной работе приходится один на каждый опорный импульс от датчика положения коленчатого вала.  

    Мощностное  обогащение 

    Для определения  моментов, в которые необходима максимальная мощность двигателя, блок управления следит за положением дроссельной заслонки и частотой вращения коленчатого вала. Для развития максимальной мощности требуется более богатый состав воздушно-топливной смеси, чем 14,7:1, т.е. больше топлива. В этом режиме блок управления изменяет состав смеси на соотношение 12:1, и не учитывает сигнал от датчика концентрации кислорода, т.к. тот показывает на переобогащенность смеси.  
 
 

    Режим торможения 

    Когда благодаря закрытой дроссельной заслонке падают обороты двигателя, то оставшееся топливо во впускной трубе может быть причиной увеличения токсичности отработавших газов. Блок управления отслеживает поворот заслонки на закрытие, а также уменьшение расхода воздуха и снижает подачу топлива сокращением длительности импульсов на форсунки.  
 
 
 
 
 

      Торможение двигателем 

    Когда происходит торможение двигателем при  включенных сцеплении и передаче, блок управления может кратковременно прекратить подачу импульсов на форсунки. Такой режим наступает, когда выполняются следующие условия:

• температура охлаждающей жидкости выше 20 град.С;
• частота вращения коленчатого вала выше 1800 мин -1. скорость автомобиля более 20 км/ч;
• дроссельная заслонка закрыта;
• массовый расход воздуха более 43 г/сек.

 

    Возобновление импульсов впрыска топлива произойдет при наличии любого из следующих  условий:

• частота вращения коленчатого вала ниже 1600 мин -1,
• скорость автомобиля меньше 20 км/ч;
• дроссельная заслонка открыта на 2 % или более;
• массовый расход топлива больше 38 г/сек;
• выключено сцепление, что определяется по быстрому падению оборотов.

 

      Режим корректировки  напряжения аккумуляторной  батареи 

    При понижении  напряжения аккумуляторной батареи  форсунки открываются медленнее. Блок управления компенсирует это увеличением длительности импульсов на форсунки и оборотов холостого хода. Кроме того, увеличивается время накопления тока на катушках модуля зажигания.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Режим отключения  подачи топлива 

     Топливо не впрыскивается  форсунками при выключенном зажигании, чтобы не происходило самовоспламенения топлива в цилиндрах. Кроме того, не подаются импульсы на форсунки, если блок управления не получает опорных импульсов от датчика положения коленчатого вала, что означает остановку двигателя. Режим отключения подачи TOILAUBB возможен также при высоких оборотах двигателя (свыше 6188 об/мин), для защиты его от разноса. В последнем случае подача топлива возобновляется, как только обороты двигателя упадут ниже 6000 об/мин. 

    

3. Основные  особенности эксплуатации системы питания с впрыском бензина.

 

    Изменение параметров электронного впрыска может  происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать  большое число программных функций  и данных с датчиков. Также современные  системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и т. п. 
 
 
 
 

    ДОСТОИНСТВА 

    Преимущества  двухтактного инжекторного двигателя  по сравнению с карбюраторным  двухтактным двигателем: 

    

• Уменьшение  на 75% выбросов несгоревших углеводородов
• Уменьшение на 40% расхода топлива
• Лёгкий запуск
• Быстрый набор оборотов
• Более линейная характеристика крутящего момента

 

    Одной из первых такие разработки внедрила в свои моторы корпорация OMC в 1997 году, выпустив двухтактный двигатель, построенный с использованием технологии FICHT. В этой технологии ключевым фактором было использование специальных форсунок, которые позволяли впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Это революционное решение наряду с использованием современного бортового компьютера позволило точно дозировать топливо в тот момент, когда поршень при обратном движении перекроет все окна. В полость коленвала распыляется чистое масло, которое не смывается топливом - теперь его там нет! Топливо не смывает масло, что позволяет уменьшить его расход. Благодаря этому решению разработчики получили двухтактный двигатель с его совершенной динамикой разгона, великолепной кривой мощности и малым весом, но при этом имеющий уровни выброса и экономичности, как у карбюраторного четырёхтактного двигателя. 

    Инжекторная система позволяет улучшить эксплуатационные и мощностные показатели двигателя (такие как динамика разгона, расход топлива, экологические характеристики и т. д.). Основным преимуществом по сравнению с карбюраторной системой является самонастройка по датчику кислорода. Это позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты без ручных регулировок. 
 
 
 
 

    НЕДОСТАТКИ 

    

• Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению  с карбюраторными:
• Высокая стоимость ремонта,
• Высокая стоимость узлов,
• Неремонтопригодность элементов,
• Высокие требования к качеству топлива,
• Необходимость в специализированном оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта.

 

    КОМПЬЮТЕРНОЕ  УПРАВЛЕНИЕ ИНЖЕКТОРНЫМ  ДВИГАТЕЛЕМ 

    Высокие требования федеральных стандартов к топливной экономичности и  экологической чистоте автомобилей  обусловили широкое применения компьютерно  управляемых бензиновых двигателей с инжекторными системами впрыска  топлива и каталитического дожига выхлопных газов. 

    Пожалуй это наиболее существенное отличие  современных американских автомобилей  от привычных нам моделей отечественного производства.

    Обладая большей мощностью, инжекторный  двигатель с рабочим объемом 3800 куб.см по топливной экономичности  соизмерим с карбюраторным 1300 куб.см двигателем ВАЗа. 

    Функционирование  типовой системы  инжекторного впрыска 

    При включении  зажигания, электрический бензиновый насос, расположенный в топливном  баке, через топливный фильтр подает бензин под давлением (от 1 до 3-5 атм) к инжекторам.

    Инжекторы расположены во впускном коллекторе двигателя, они осуществляют распыление и впрыск топлива в коллектор, где и начинается формирование топливно-воздушной  смеси (в отличие от карбюраторного двигателя). Из впускного коллектора смесь попадает в цилиндры двигателя.

    Бортовой  компьютер управляет инжектором, подавая электрические импульсы на обмотку электромагнитного клапана  инжектора. Количество бензина и  обогащение топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, зависит от длительности импульсов и частоты их следования.

    Угол  опережения зажигания определяется компьютером таким образом, чтобы  избегать детонации топлива в  цилиндрах, о чем извещает датчик детонации.

    Частота управляющих импульсов зависит, обычно, от частоты вращения коленчатого вала двигателя - это так называемый синхронный режим управления инжектором. В асинхронном режиме управляющие импульсы следуют с постоянной частотой независимо от частоты вращения вала двигателя.

    Длительность  импульсов рассчитывается компьютером непрерывно в зависимости от режима работы двигателя, на основании сигналов различных датчиков топлива.

    Пуск  двигателя- инжектор работает в синхронном режиме, длительность импульса определяется компьютером в зависимости от температуры двигателя исходя из необходимости создания более обогащенной топливно-воздушной смеси (от 1 : 1,5 при -36°С до 1 : 12 при +94°С). В этом режиме компьютер использует информацию от датчика температуры двигателя (для определения длительности импульса) и от датчика положения коленвала (для определения частоты импульсов и их синхронизации с работой цилиндров).

    Продувка  цилиндров- в некоторых случаях  необходимо очистить цилиндры двигателя  от избытка бензина (например, после  нескольких неудачных попыток пуска  двигателя). При открывании дроссельной заслонки более чем на 80% (компьютер принимает информацию от датчика дроссельной заслонки) и частоте вращения двигателя менее 400 об/мин компьютер обеспечит обеднение смеси до 1 : 20.

    Работа  двигателя в рабочем диапазоне- после достижения частоты вращения вала двигателя свыше 400 об/мин компьютер переходит в рабочий диапазон управления инжектором. Первоначально компьютер рассчитывает время открытого состояния инжектора (длительность импульса) используя сигналы датчика температуры двигателя и датчика давления воздуха во впускном коллекторе. При изменении нагрузки двигателя изменяется давление во впускном коллекторе и, соответственно, изменяется длительность управляющего импульса.

    Но через  некоторое время (при достижении двигателем определенной температуры) компьютер начинает принимать сигнал от датчика кислорода, расположенного в магистрали выпуска отработанных газов, и вести расчет длительности импульсов базируясь на информации кислородного датчика. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах (не принявшего участия в окислении бензина) компьютер изменяет длительность импульсов таким образом, чтобы обогащение топливно-воздушной смеси оставалось всегда оптимальным (1 : 14,7). Остатки несгоревшего бензина окисляются в каталитическом конверторе, который устанавливается перед глушителем.

    Обогащение  смеси на период ускорения- при резком нажатии на педаль газа происходит быстрое изменение давления во впускном коллекторе. Компьютер, анализируя изменение  сигналов датчиков дроссельной заслонки и давления во впускном коллекторе, переводит инжекторы в асинхронный режим работы и обогащает смесь.

    Обеднение смеси - происходит при закрытии дроссельной  заслонки (например, торможение двигателем на спуске).

    Режим отсечки подачи топлива- для предотвращения повреждений двигателя, при достижении максимально допустимых оборотов компьютер отключает подачу топлива в цилиндры. 

    ПУСК  ДВИГАТЕЛЯ 

    Существенной  особенностью эксплуатации инжекторного двигателя является операция пуска: установите рычаг автоматической коробки передач в положение "P" (PARK) или "N" (нейтраль). В любом другом положении рычага цепь питания стартера разомкнута и пуск двигателя невозможен (в целях безопасности). При необходимости рестарта двигателя в движении используйте положение "N" (нейтраль). На некоторых машинах, оснащенных ручной коробкой передач, перед пуском двигателя необходимо нажать на педаль сцепления, при ненажатой педали сцепления цепь питания стартера разомкнута. 

    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! 

    Не нажимайте  на педаль акселератора (газа) при пуске  двигателя. Компьютер сам обеспечит  требуемую подачу топлива в зависимости  от температуры.