MPI - СИСТЕМА СНИЖЕНИЯ ТОКСИЧНОСТИ

Сообщение

Отработавшие газы

Мощность в автомобильных двигателях получается за счет сжигания бензина или дизельного топлива. К сожалению, полное сгорание топлив в двигателях невозможно, поэтому такие вещества как окись углерода, несгоревшие углеводороды, окислы азота и др. выбрасываются в атмосферу. Эти выбросы загрязняют окружающую среду, поэтому существуют строгие ограничения на выброс этих вредных веществ.

Сообщение

Состав отработавших газов

Компоненты отработавших газов как результат сгорания и химических реакций, при высоких температурах и давлениях: углерода (С) и водорода (Н), которые содержатся в бензине и кислорода (О) и азота (N), которые являются составляющими воздуха. Основные составляющие отработавших газов (на рис. ТТ61) показывают связь между коэффициентом избытка воздуха и концентрацию отдельных элементов отработавших газов.

: MPI Состав отработавших газов; Screenshot_1.jpg (63.69 КБ) 448 просмотров

Сообщение

Вредные компоненты в отработавших газах

Вредные компоненты

Компоненты, оказывающие прямое и непрямое воздействие на окружающую среду:

Окись углерода (СО)

Углеводороды (СН)

Окислы азота (NOx)

Вредные компоненты и их влияние на человеческий организм

• СО: обладает способностью увеличивать скорость разрушения гемоглобина в 300 раз, приводит к образованию СО-гемоглобина и к нарушению обмена веществ в организме человека.

• NOx: вызывает расстройство центральной нервной системы и дыхательной системы в зависимости от уровня концентрации этого компонента и продолжительности его вдыхания.

• СН и NOx: распределение этой смеси в атмосфере воздуха приводит к образованию фотохимического смогa при сильном солнечном свете. Фотохимический смог состоит из озона, альдегидов и нитратов, вызывающий раздражение кожи, слизистых оборочек и глаз.

Сообщение

Механизм образования вредных компонентов

Образование СО

СО образуется в результате сгорания бензина. Как показано на рис. ТТ6-2 концентрация, выделяющегося СО зависит от коэффициента избытка воздуха.

: показано на рис. ТТ6-2 концентрация, выделяющегося СО зависит от коэффициента избытка воздуха.; Screenshot_2.jpg (143.79 КБ) 445 просмотров

Образование НС

Углеводороды в отработавших газах, или несгоревшие частицы топлива в виде графика их изменения как функции коэффициента избытка воздуха, показаны на рис. ТТ62. Углеводороды выбрасываются в атмосферу на всех режимах работы двигателя и их содержание в отработавших газах не поддается расчету в отличие от СО. Углеводороды, выбрасываемые в результате неполного сгорания: При некоторых условиях, когда смесь (воздух, топливо, остаточные газы) не могут сгореть в камере сгорания двигателя, например, когда в камере сгорания задерживается много остаточных газов, например, в режиме замедления двигателя или при бедных смесях, появляются пропуски зажигания или неполное сгорание, поэтому большое количество углеводородов выбрасывается в атмосферу. Углеводороды, выбрасываемые в процессе нормального сгорания: Углеводороды выбрасываются в атмосферу в течение режимов нормального сгорания вследствие неполного сгорания смеси в пристеночных зонах камеры сгорания, несгоревшая смесь также остается в щели между днищем поршня и головкой блока цилиндров («щелевой эффект»), а также между боковой стенкой поршня до первого кольца и стенкой цилиндра.

: Образование Н; Screenshot_3.jpg (119.41 КБ) 445 просмотров

Образование NOx

Большая часть отработавших газов состоит из окислов азота. Окислы азота образуются в результате реакции N2 и O2 в условиях высоких температур и давлений в процессе сгорания. Из результатов моделирования образования окислов азота, установлено, что наиболее важным фактором при образовании окислов азота является концентрация кислорода воздуха О2 и максимальная температура в камере сгорания, что и видно из рис. ТТ64.[/p]

: Образование NOx; Screenshot_4.jpg (55.65 КБ) 445 просмотров

Сообщение

Система принудительной вентиляции картера

Принцип действия системы

: Система принудительной вентиляции картера Принцип действия системы; Screenshot_5.jpg (133.57 КБ) 444 просмотра

Система принудительной вентиляции картера препятствует проникновению картерных газов в атмосферу. Свежий воздух, поступающий из воздушного фильтра в картер двигателя через шланг принудительной вентиляции картера, смешивается с газами, находящимися в картере. Картерные газы, перемешанные со свежим воздухом, поступают во впускной коллектор через клапан PCV (принудительной вентиляции картера). Плунжер клапана PCV, открывает перепускное отверстие за счет разрежения во впускном коллекторе, регулирует поток картерных газов. Перемещается вправо

Нагрузка двигателя	Разрежение	Положение плунжера	Количество пропускаемых картерных газов
Малая	Высокое	Перемещается влево	Малое
Средняя	Среднее	Находится посередине	Среднее
Большая	Большое		Большое

Поток картерных газов регулируется и при низких нагрузках двигателя, для обеспечения его стабильной работы, и на высоких нагрузках для улучшения вентиляции картера.

Сообщение

Клапан PCV (принудительной вентиляции картера)

Клапан PCV (принудительной вентиляции картера) принцип работы

В соответствии с изменяющимся разрежением во впускном коллекторе двигателя в клапане PCV перемещается плунжер, что определяет количество протекающих картерных газов. При низкой нагрузке, количество протекающих картерных газов незначительно: это стабилизирует работу двигателя. С повышением нагрузки, количество картерных газов, протекающих через систему вентиляции возрастает.

: Клапан PCV (принудительной вентиляции картера); Screenshot_6.jpg (73.55 КБ) 442 просмотра

Сообщение

Система улавливания паров топлива

: Система улавливания паров топлива; Screenshot_7.jpg (86.91 КБ) 440 просмотров

Датчик разрежения

(для двигателя 4G1)

Датчик расхода воздуха

(кроме двигателя 4G1)

Датчик температуры

охлаждающей жидкости в

двигателе

Датчик температуры воздуха во

впускном коллекторе

Датчик атмосферного давления

(кроме двигателя 4G1)

Система улавливания паров топлива предотвращает выброс паров топлива, собирающихся в баке, в атмосферу. Пары топлива из топливного бака проходят через двухходовой клапан, (он создает определенный уровень давления паров топлива в баке) и систему трубок/шлангов в адсорбер для их накопления. При работе двигателя, электромагнитный клапан продувки адсорбера включается по команде электронного блока управления двигателем, пары топлива, накопленные в адсорбере, проходят через электромагнитный клапан продувки и продувочный канал и поступают во впускной коллектор, и затем сжигаются в камере сгорания двигателя. На холодном двигателе или при малом расходе воздуха (когда двигатель работает на холостом ходу), электронный блок управления двигателем выключает электромагнитный клапан продувки, чтобы прекратить поступление паров топлива во впускной коллектор. Это не только улучшает управляемость холодным двигателем или движение автомобиля с малой нагрузкой, но и также стабилизирует уровень вредных выбросов.

Блок-схема системы

: Блок-схема системы улавливания паров топлива; Screenshot_8.jpg (220.87 КБ) 440 просмотров

Адсорбер

При неработающем двигателе, пары топлива, образующиеся внутри топливного бака, переходят в адсорбер и конденсируются там. При работающем двигателе, пары топлива, накопившиеся в адсорбере, через электромагнитный клапан продувки адсорбера, переносятся в корпус дроссельной заслонки.

: Система улавливания паров топлива - Адсорбер; Screenshot_9.jpg (65.66 КБ) 440 просмотров

Электромагнитный клапан продувки адсорбера

: Система улавливания паров топлива - Электромагнитный клапан продувки адсорбера; Screenshot_10.jpg (126.55 КБ) 440 просмотров

Типа электромагнитного клапана продувки (ON) / выключен (OFF). Он срабатывает по сигналу электронного блока управления двигателем. Клапан открывается при включении электромагнитного клапана, чем достигается доступ паров топлива во впускной коллектор.

Сообщение

Система рециркуляции отработавших газов (EGR)

: Система рециркуляции отработавших газов (EGR); Screenshot_11.jpg (100.59 КБ) 439 просмотров

Датчик разрежения (для двигателей модели 4G1)

Датчик расхода воздуха (кроме двигателей модели 4G1)

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик положения коленчатого вала

Система рециркуляции отработавших газов (EGR) снижает выбросы окислов азота (NOx). При повышении температуры сгорания воздушно-топливной смеси, в цилиндре двигателя образуется большое количество окислов азота (NOx). Поэтому эта система перепускает часть отработавших газов из выпускного коллектора в камеру сгорания через впускной коллектор для снижения температуры цикла в цилиндре двигателя, что существенно снижает концентрацию окислов азота (NOx).

Существует два способа управления системой EGR.

Управление ON / OFF

Блок управления двигателем включает электромагнитный клапан EGR и после этого в вакуумную камеру исполнительного клапана EGR подается давление, пропорциональное разрежению, которое создает поток воздуха, проходящий по обрезу дроссельной заслонки. Шток исполнительного клапана поднимается и отработавшие газы проходят во впускной коллектор. Блок управления двигателем отключает перепуск отработавших газов:

- когда двигатель не прогрет,

- на холостом ходу,

- на режиме максимального ускорения (нагрузки).

Управления работой системы - duty control (широтно-импульсная модуляция)

В электронно-управляемой системе рециркуляции отработавших газов (EGR), доля перепускаемых отработавших газов регулируется системой управления работой системы (duty control) электромагнитного клапана рециркуляции отработавших газов (EGR). Чем выше показатель управления (duty control) , тем выше доля перепускаемых во впускную систему отработавших газов.

: Система рециркуляции отработавших газов (EGR) - управления системой сигналом ШИМ; Screenshot_12.jpg (38.53 КБ) 439 просмотров

Сообщение

Исполнительный клапан системы рециркуляции ОГ (EGR)

: Исполнительный клапан системы рециркуляции ОГ (EGR); Screenshot_13.jpg (154.92 КБ) 438 просмотров

Клапан системы рециркуляции ОГ (EGR), использует диафрагму для управления потоком отработавших газов, проходящих через систему рециркуляции, путем перемещения запорного конуса клапана в соответствии с величиной разрежения, поступающего в вакуумируемую полость клапана. При увеличении разрежения выше усилия пружины, клапан открывается, как показано на рисунке выше, и отработавшие газы поступают во впускной коллектор.

Электромагнитный клапан управления системой рециркуляции отработавших газов (EGR)

Тип управления "включен" (ON) – "выключен" (OFF)

Во включенном состоянии перекрывает канал атмосферного давления (использующегося для закрытия исполнительного клапана) и, одновременно подает в вакуумную камеру давление, создающееся на обрезе дроссельной заслонки.

Система управления работой системы (duty control)

Электромагнитный клапан управления системой рециркуляции отработавших газов (EGR) регулирует величину разрежения, подаваемого к клапану системы рециркуляции ОГ (EGR) в соответствии с сигналом, поступающим из электронного блока управления двигателем.

: Электромагнитный клапан управления системой рециркуляции отработавших газов (EGR); Screenshot_14.jpg (65.05 КБ) 438 просмотров

Сообщение

Каталитический нейтрализатор

: Каталитический нейтрализатор блок схема; Screenshot_15.jpg (208.54 КБ) 436 просмотров

: Каталитический нейтрализатор схема управления; Screenshot_16.jpg (60.37 КБ) 436 просмотров

Система снижения токсичности, показанная на рис. ТТ614, включает в себя трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, работающий совместно с системой обратной связи (она использует кислородный датчик), которая усиливает эффективность действия трехкомпонентного каталитического нейтрализатора.

: Система снижения токсичности; Screenshot_17.jpg (54.64 КБ) 436 просмотров

На рис. 616 показана взаимосвязь между составом смеси и диапазонами содержания углеводородов (СН), окиси углерода (СО) и окислами азота (NOx), до величин которых может снижать их содержание в отработавших газах трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Как видно из рисунка снижение содержания СН, СО и NOx близко к нулю квазистохиометрическом составе смеси.

: Система снижения токсичности 2; Screenshot_18.jpg (55.24 КБ) 436 просмотров

На рис. ТТ616 показана связь между составом смеси и электродвижущей силой, производимой кислородным датчиком, входящим в систему обратной связи. Как видно из рисунка электродвижущая сила резко возрастает при обогащении состава смеси и резко снижается при ее обеднении. Система обратной связи использует характеристики кислородного датчика.

Следует подчеркнуть, что электронный блок управления двигателем поддерживает состав смеси наиболее близким к стехиометрическому составу путем подстройки количества впрыскиваемого топлива в соответствии с сигналом кислородного датчика. Электронный блок управления двигателем выбирает логику управления двигателем по обратной связи, на режимах низких и средних нагрузок, при прогретом двигателе (см. раздел "Управление обратной связью" на стр. 310). Двигатели с непосредственным впрыскиванием бензина в цилиндры (GDI), работают на бедных смесях при небольших или умеренных нагрузках двигателя для достижения лучшей топливной экономичности и снижения содержания СО2 в отработавших газах.

Сообщение

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор

: Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор описание работы; Screenshot_19.jpg (168.33 КБ) 435 просмотров

В трехкомпонентном нейтрализаторе применяются комбинированные каталитические материалы (платинородиевые или платинородиевопалладиевые) для преобразования токсических составляющих (СО, СН и NOx), содержащихся в отработавших газах, в безвредные вещества. Уменьшение содержания СО и НС достигается их окислением, в то время как содержание NOx достигается их восстановлением. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор изготовляется двух типов: шарикового типа или монолитного типа. Шариковый нейтрализатор содержит шарики 24 мм в диаметре, покрытые каталитическими материалами. Монолитный тип имеет монолитную сотовую структуру, поверхность которой покрыта каталитическими материалами. Почти все выпускающиеся трехкомпонентные каталитические нейтрализаторы имеют монолитную структуру.

Сообщение

Винт регулировки состава смеси (регулятор СО)

В автомобилях без каталитического нейтрализатора

: Винт регулировки состава смеси (регулятор СО) в автомобилях без каталитического нейтрализатора; Screenshot_20.jpg (136.22 КБ) 434 просмотра

Винт регулировки состава смеси измеряет сопротивление переменного резистора. Он используется для регулирования концентрации окиси углерода (СО) в отработавших газах при работе двигателя на холостом ходу. Электронный блок управления запрограммирован таким образом, чтобы иметь возможность изменять количество впрыскиваемого топлива в соответствии с положение переменного сопротивления.

Сообщение

Бортовая диагностическая система (OBD)

Диагностические коды неисправности (DTC)

На некоторых моделях автомобилей, применяется система OBD. В применяемых EOBD (для Европы) системе и системе JOBD (для Японии), диагностические коды отличаются от общепринятых двухцифровых обозначений по отношению международной стандартизированной системе "Р + 4 цифры" (ISO 150316/SAE J2012). Вследствие использования новых стандартов для обозначения кодов неисправностей, общепринятый метод (DTC) считывания диагностических кодов (метод считывания последовательности мигания контрольной лампы индикации неисправности двигателя) отменен. Для считывания диагностических кодов неисправностей используется прибор MUTII.

: Бортовая диагностическая система (OBD); Screenshot_21.jpg (227.23 КБ) 434 просмотра

Сообщение

Принцип действия системы определения неисправностей (E-OBD)

Для того чтобы убедиться, что показатели компонентов системы управления токсичностью, вводятся контрольные функции каталитического нейтрализатора, переднего и заднего кислородных датчиков, по пропускам зажигания и по топливной системе. Кислородный датчик, дополнительно устанавливаемый после каталитического нейтрализатора, следит за состоянием нейтрализатора.

Проверяемый параметр

Проверяемое устройство

Уровень токсичности отработавших газов

Каталитический нейтрализатор

Пропуски зажигания в двигателе

Кислородный датчик

Система впрыскивания топлива

Неисправность системы

Система регулятора оборотов холостого хода (ISC) в двигателях с распределенным впрыскиванием топлива (MPI), система электронного привода дроссельной заслонки (ETV) в двигателе с непосредственным впрыскиванием бензина в цилиндры (MPI), система клапанов рециркуляции отработавших газов (EGR) в двигателях с непосредственным впрыскиванием бензина в цилиндры (GDI)

Разрыв или короткое замыкание в цепи

Датчик атмосферного давления

Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе

Датчик расхода воздуха (AFS), датчик разрежения

Датчик температуры охлаждающей жидкости в двигателе

Датчик положения дроссельной заслонки (TPS)

Датчик положения педали акселератора (APS)

Датчик положения распределительного вала

Датчик положения коленчатого вала

Кислородный датчик

Нагревательный элемент кислородного датчика

Датчик детонации (на некоторых моделях автомобиля)

Датчик давления топлива (система GDI)

Форсунка (система MPI), формирователь сигналов управления форсунками (система GDI)

Сообщение

Контрольная лампа индикации неисправности двигателя

: Контрольная лампа индикации неисправности двигателя; Screenshot_22.jpg (83.27 КБ) 431 просмотр

При появлении неисправности в системе или датчике, описанные в п.(6). Контрольная лампа индикации неисправности двигателя загорается или начинает мигать, предупреждая водителя о возникшей неисправности. Но в некоторых ситуациях, при появлении неисправности, контрольная лампа не загорается или не мигает. При включении зажигания (запомнился диагностический код неисправности – DTC) система предупреждения срабатывает только в случае, когда неисправность появилась не менее чем в двух последовательных циклах управления автомобилем (drive cycle)*. Если же неисправность обнаружилась только однажды и не повторилась при следующем цикле, контрольная лампа индикации неисправности двигателя не загорается. Мигание контрольной лампы индикации неисправности двигателя происходит только тогда, когда появляется неисправность в электронном приводе дроссельной заслонки (ETV). Это происходит даже в случае разового появления этой неисправности. В этом случае происходит запоминание диагностического кода неисправности – DTC. Контрольная лампа индикации неисправности двигателя не гаснет, даже если неисправность не была обнаружена в течение трех последовательных циклах. Однако диагностический код неисправности – DTC остался в памяти блока управления. Чтобы очистить блок управления от DTC, необходимо использовать прибор MUTII или общий сканирующий прибор (GST). Диагностический код неисправности также может быть стерт отсоединением отрицательного провода от аккумуляторной батареи. * Цикл управления автомобилем D/C – (drive cycle) – это промежуток времени от запуска двигателя до момента остановки автомобиля и выключения зажигания по окончании проверки соответствующей системы или датчика.

Сообщение

Данные «стоп-кадр» – функция запоминания данных о работе систем двигателя/автомобиля в момент записи в память кода неисправности

Когда электронный блок управления двигателем определяет неисправность и запоминает ее диагностический код, одновременно запоминается и некоторые параметры, характеризующие состояние двигателя. Прибором MUTII можно считать эти данные для того, чтобы повысить эффективность поиска неисправностей. Данные, обычно запоминаемые функцией “FreezeFrame” , записываются при первом появлении неисправности. Функция “FreezeFrame”, перепрограммируется и запоминает только параметры самого важного по приоритету отказа.

Приоритет:

I: Отказы, связанные с нарушением топливоподачи и пропусками зажигания

II: Другие отказы системы топливоподачи

III: Отказы систем, не связанные с вредными выбросами.

База данных функции “Freeze-Frame” приведены ниже.

Позиции	Единица измерения или состояние системы
Температура охлаждающей жидкости	°С
Обороты двигателя	мин-1
Скорость автомобиля	км/ч
Коррекция подачи топлива в режиме ‘long term’ (подача топлива в режиме ‘long term’)	%
Коррекция подачи топлива в режиме ‘short term’ (подача топлива в режиме ‘short term’)	%
Условия при управлении подачей топлива	Управление без обратной связи Управление с обратной связью Управление автомобилем без обратной связи Установка диагностических кодов без обратной связи Неисправность заднего кислородного датчика при управлении с обратной связью
Определение степени загруженности двигателя	%
Диагностические коды неисправности	%

Примечание: При стирании диагностических кодов неисправностей стираются также все данные из базы "Freeze frame"

Сообщение

Основные контролируемые элементы

Чтобы соответствовать требованиям бортовой диагностической системы ЕOBD, система подачи топлива должна контролировать входные электрические сигналы и реакцию системы по величине выходных сигналов для анализа работу всей системы. Кроме этого, ряд отдельных элементов системы контролируется блоком управления двигателем по критериям качества их работы и влияние на токсичность отработавших газов. Эти основные контролируемые элементы перечислены ниже.

• Каталитический нейтрализатор

• Система топливоподачи

• Пропуски зажигания

• Кислородный датчик

Эти элементы (за исключением «Пропуски зажигания») не контролируются, если температура охлаждающей жидкости в двигателе ниже 30 ОС, а температура окружающего воздуха ниже -10 ОС или если атмосферное давление ниже 570 мм рт. ст. (Директива 98/69/ЕС).

Сообщение

Контроль сигнала кислородного датчика

Предисловие

Эффективное управление уровнем токсичности отработавших газов достигается наличием обратной связи кислородного датчика. Наиболее важным элементом в этой системе является кислородный датчик, устанавливаемый на выхлопном коллекторе или на выхлопной трубе.

: Контроль сигнала кислородного датчика; Screenshot_23.jpg (107.32 КБ) 428 просмотров

Принцип действия

При достижении рабочей температуры около 400°С, датчик генерирует напряжение, по величине которого блок управления двигателем определяет содержится в отработавших газах кислород или нет. Это дает информацию о текущем состоянии топливно-воздушной смеси и используется электронным блоком управления двигателем для коррекции продолжительности электрического импульса, подаваемого на форсунку, чтобы обеспечить стехиометрическое (14,7 : 1) соотношение "воздух – топливо". В двигателях с непосредственным впрыскиванием бензина в цилиндры (GDI), кислородный датчик также контролирует состав обедненной воздушно-топливной смеси, относительно стехиометрического соотношения. Правильно работающий датчик должен генерировать напряжение в диапазоне от 0 до 1 В, это характерно для всех кислородных датчиков. Датчик должен быстро реагировать на изменение содержания кислорода в отработавших газах. Чтобы определить изменение состава воздушно-топливной смеси (бедная или богатая), выходное напряжение датчика должно колебаться около среднего (порогового) значения приведенного диапазона, т.е. около 0,5 В. Неисправный датчик не может выдавать выходной сигнал, совершающий колебания в зоне порогового значения. Существуют методы испытания для определения состояния кислородных датчиков. Эти методы основаны на принципе мониторинга параметров датчика. Поэтому становится возможным определить общую степень изношенности датчиков или отдельные параметры, показатели которых выходят за рабочие пределы. На пример, замедленная реакция или снижение выходного напряжения являются признаками старения кислородного датчика. Это означает, что процесс сгорания не будет проходить при оптимальном составе воздушно-топливной смеси и токсичность отработавших газов увеличится.

: Контроль сигнала кислородного датчика -Принцип действия; Screenshot_24.jpg (76.95 КБ) 428 просмотров

Метод оценки состояния переднего кислородного датчика

Электронный блок управления двигателем начинает контролировать состояние кислородных датчиков, как только выходной сигнал переходит пороговое напряжение, при котором кислородный датчик активируется. Контроль состояния происходит путем измерения частоты переключений "богатая/бедная смесь" выходного сигнала кислородного датчика. То есть, число переключений в течение 10 с. считается одной выборкой. За один ездовой цикл блок управления двигателем производит 7 выборок. Частота переключений определяется как средняя величина этих измерений. Если насчитывается менее 12 переключений, то кислородный датчик считается неисправным. Если же насчитывается не менее 15 переключений при анализе первой пробы, электронный блок управления двигателем считает кислородный датчик исправным и заканчивает контроль датчика в этот момент.

: Форма сигнала кислородного датчика; Screenshot_25.jpg (141.85 КБ) 428 просмотров

Условия, при которых происходит контроль состояния кислородного датчика

Показатель	Рабочее состояние
Температура охлаждающей жидкости в двигателе	Рабочая температура (не менее 60°С)
Нагрузка двигателя	25 – 60%
Частота вращения коленчатого вала двигателя	1250 – 3000 мин-1
Контроль частоты	2 цикла управления автомобиля (D/C)

Сообщение

Контроль состояния каталитического нейтрализатора

Принцип действия

По мере износа каталитического нейтрализатора, его накопительная способность, а следовательно и эффективность работы уменьшаются. Контроль накопительной способности катализатора, может быть рассчитан косвенным образом. Передний кислородный датчик определяет количество кислорода в отработавших газах на входе в каталитический нейтрализатор. Сигнал с датчика имеет высокую частоту переключения. Частота сигнала заднего кислородного датчика значительно меньше.

Функционирование системы

В нормальном диапазоне управления электронный блок управления двигателем регистрирует выходные сигналы с переднего и заднего кислородного датчиков. Работоспособный нейтрализатор накапливает кислород таким образом, чтобы его можно было использовать для окисления НС, СО. Задний кислородный датчик определяет сниженный, по сравнению с передним датчиком, уровень кислорода после каталитического нейтрализатора в отработавших газах. Следовательно, частота срабатывания заднего кислородного датчика значительно ниже, чем частота сигнала переднего кислородного датчика.

В процессе эксплуатации каталитический нейтрализатор разрушается и теряет свою способность накапливать кислород, частота переключений заднего кислородного датчика возрастает и стремится к показателям частоты переключения переднего кислородного датчика. Система функционирует таким образом, что когда частота срабатывания заднего датчика достигает определенного порогового значения (сравнимого с частотой сигнала переднего кислородного датчика), контрольная лампа индикации неисправности двигателя (MIL) загорается.

Это пороговое значение зависит от типа автомобиля, каталитического нейтрализатора и пр.

: Контроль состояния каталитического нейтрализатора; Screenshot_26.jpg (172.63 КБ) 426 просмотров

Метод контроля

Частотный коэффициент (RF) выходных сигналов, меняющихся в зависимости от состава смеси (богатая/бедная), связывающий сигналы переднего и заднего кислородных датчиков, выражается следующим выражением.

Выражение связывающий сигналы переднего и заднего кислородных датчиков

Screenshot_27.jpg (46.03 КБ) 426 просмотров

10-и секундная проба отработавших газов проводится максимум 7 раз. Значения полученных частот выводятся как средняя величина произведенных измерений.

Взятие проб не проводится последовательно. Если, на пример, требуется провести пробы 5й раз, то 5я проба не будет проводиться при переходных режимах управления двигателем.

Если значение RF превосходит величину 0,8, считается, что каталитический нейтрализатор вышел из строя.

Если значение RF при анализе первой пробы явно мало (менее 0,2), электронный блок управления двигателем считает каталитический нейтрализатор исправным и прекращает дальнейшую проверку.

: Условия контроля каталитического нейтрализатора; Screenshot_28.jpg (181.86 КБ) 426 просмотров

Условия контроля каталитического нейтрализатора

Показатель	Рабочее состояние
Контроль кислородного датчика	В режиме обратной связи
Скорость автомобиля	Не ниже 1,5 км/ч
Частота вращения коленчатого вала двигателя	Выше холостого хода и до 3000 мин-1
Температура каталитического нейтрализатора	Рабочая температура (не ниже 450°С)
Выходная частота датчика расходомера (AFS)	50 – 300 Гц
Частота контроля	2 цикла управления автомобилем

Сообщение

Контроль системы топливоподачи

Принцип действия (контроль системы обратной связи)

Чтобы контролировать уровень токсичности отработавших газов, система топливоподачи обеспечивает точное управление составом воздушно-топливной смеси. Стехиометрическое отношение является оптимальным при массовом соотношении воздух топливо 14,7:1. В этой точке обнаруживается наилучший баланс между уровнями выбросов СН и СО (которое уменьшается при обеднении смеси) и NOx (значения которых возрастает по мере обеднения воздушно-топливной смеси). В этой точке также проявляется наиболее эффективная работа каталитического нейтрализатора. Основной задачей электронного блока управления двигателем является проверка входных сигналов и контроль выходных параметров при формировании постоянного стехиометрического состава смеси или обедненного состава (для двигателей с системой непосредственного впрыскивания бензина в цилиндры – GDI).

Коррекция топливоподачи в режиме «short term» и «long term» (кратковременная и долговременная коррекции)

Для управления составом смеси, электронный блок управления двигателем использует кратковременную и долговременную память. Для того, чтобы обеспечивать управление топливоподачей на уровне стехиометрических соотношений, блок управления двигателем должен находиться в режиме управления по обратной связи.

Требования при работе в режиме управления с обратной связью

• Температура охлаждающей жидкости в двигателе не ниже 50°С.

• Кислородный датчик приведен в рабочее состояние.

• Движение автомобиля – в режиме управления с обратной связью.

Кратковременная коррекция топливоподачи осуществляется по сигналу переднего кислородного датчика и служит для поддержания топливоподачи на уровне стехиометрического соотношения компонентов. Характеристики сигналов кратковременной коррекции при управлении по обратной связи показаны ниже. Значение рассчитанной величины кратковременной коррекции утрачивается при выключении зажигания.

: Коррекция топливоподачи в режиме «short term» и «long term» (кратковременная и долговременная коррекции); Screenshot_29.jpg (145.71 КБ) 424 просмотра

Частота срабатывания заднего кислородного датчика является базовой величиной, на основании которой в памяти электронного блока управления накапливается т.н. параметр долговременной коррекции. По величине этого параметра можно увеличивать или уменьшать хранимую в памяти базовую продолжительность импульса до 10%. Значение долговременной коррекции не стирается из памяти электронного блока управления при выключении зажигания. Данный параметр является косвенной оценкой не только степени износа каталитического нейтрализатора, но и величины износа цилиндропоршневой группы, степени засорения форсунок. Используя параметр долговременной коррекции блок управления двигателем обеспечивает оптимальное управление топливоподачей в течение всего времени эксплуатации автомобиля.

: Коррекция топливоподачи в режиме «short term» и «long term» (кратковременная и долговременная коррекции); Screenshot_30.jpg (73.33 КБ) 424 просмотра

Система топливоподачи тестируется в каждом ездовом цикле при возникновении подходящих условий. Значения долговременной и кратковременной компенсаций взаимосвязаны.

Тест не пройден:

если при обогащенной смеси компенсация уменьшает продолжительность импульса на 10% от долговременной составляющей и на 10% от кратковременной составляющей;

и если при обедненной смеси компенсация увеличивает продолжительность импульса на 10% от долговременной составляющей и на 10% от кратковременной составляющей.

Метод контроля

Параметры компенсации топливоподачи:

КLRN - параметр долговременной коррекции.

К1 интегральное значение коррекции, зависит от величины кратковременной и долговременной коррекции одновременно.

Электронный блок управления двигателем оценивает систему топливоподачи как неисправную, если вычисленная необходимая компенсация подачи топлива составляет более 20% от разности между КLRN и К1, (010% от долговременной компенсации "long term" + 010% от кратковременной компенсации "short term").

: Параметры компенсации топливоподачи; Screenshot_31.jpg (132.22 КБ) 424 просмотра

Условия контроля кислородного датчика

Показатель	Рабочее состояние
Температура охлаждающей жидкости в двигателе	Рабочая температура (не ниже 77°С)
Частота вращения коленчатого вала двигателя	Весь диапазон частот
Частота контроля	2 цикла управления автомобилем

Сообщение

Контроль пропусков зажигания

Общие сведения

Пропуски зажигания определяются как отсутствие сгорания в цилиндре вследствие отсутствия искры, недостаточного количества топлива, низкой компрессии или других причин. В результате, воздушно-топливная смесь не горит и на такте выпуска выбрасывается в выпускную систему. Жидкое топливо и излишний кислород воздействуют кислородный датчик, нарушают работу системы обратной связи и могут вызвать необратимое повреждение каталитического нейтрализатора.

Функционирование системы

Бортовая диагностическая система ЕОВD контролирует пропуски зажигания, используя информацию датчика положения коленчатого вала для определения частоты вращения коленчатого вала двигателя и ее небольшого отклонения при наличии пропусков зажигания. Обороты коленчатого вала подсчитываются между импульсами сигналов датчиков, соответствующих углу поворота коленчатого вала 75.

: Контроль пропусков зажигания; Screenshot_32.jpg (117.27 КБ) 421 просмотр

Условия работы двигателя, при которых можно судить о наличии пропусков зажигания, зависят от изменении нагрузки и частоты вращения. Вероятность пропусков зажигания в цилиндре уменьшается при увеличении оборотов двигателя или при снижении нагрузки, вследствие изменения вращающего момента на коленчатом валу двигателя. Контроль пропусков зажигания – адаптивная функция, учитывающая общий износ, нарушение работы датчиков, зазоров между трущимися поверхностями. Электронный блок управления двигателя регистрирует отклонения оборотов и определяет цилиндр, который явился причиной этому. Мониторинг производится во время работы на средних нагрузках. Код "пропуск зажигания" запоминается только при прохождении определенной пороговой величины, хранимой в блоке управления двигателем.
ПРИМЕЧАНИЕ:
При отключении питания АКБ, значения параметров нормальной работы двигателя (накопленные до проявления неисправности) будут утеряны, а поскольку для электронного блока управления нет понятия или справочного значения «нормальная работа», то в этом случае блок управления будет воспринимать неправильную работу двигателя как "нормальную". Это может послужить причиной неправильной диагностики. Система мониторинга пропусков зажигания имеет два алгоритма оценки. При обнаружении пропусков зажигания по любому из алгоритмов включается контрольная лампа индикации неисправности (MIL).

Пропуски зажигания за 1000 оборотов коленчатого вала двигателя

Алгоритм оценки пропусков зажигания требует определенного времени для их подсчета. Каждый контрольный сегмент прослеживает работу двигателя за 200 оборотов. Если обнаруживается более 2% пропусков зажигания за период 1000 оборотов, считается, что обнаружена неисправность. Данные “freeze frame” в режиме контроля запоминают 200 последних оборотов из 1000. Если эта неисправность повторяется при следующем испытании, контрольная лампа индикации неисправности двигателя (MIL) загорается, а в памяти блока управления запоминается код неисправности. Важно отметить, что достаточно только двух испытаний для появления кода неисправности. Но продолжительные пропуски зажигания во время начала движения не вызывают появления кода неисправности (загорания контрольной лампы).

Пропуски зажигания за 200 оборотов коленчатого вала

Если контроль определяет более 15% пропусков зажигания на один цилиндр во время любого 200т оборотного сегмента контроля, контрольная лампа индикации неисправности двигателя немедленно загорается, в памяти блока управления запоминается код неисправности, а режим “freeze frame” (стопкадра) запоминает информацию в тот момент, когда появились пропуски зажигания. Это означает, что пропуски зажигания в двигателе достигли значения, при котором весьма возможен выход из строя каталитического нейтрализатора. Эта неисправность устанавливает режим управления без обратной связи, чтобы снизить количество топлива, подаваемого в цилиндры двигателя и, тем самым, попытаться спасти каталитический нейтрализатор от разрушения. Некоторые типы пропусков зажигания связаны с условиями управления автомобилем, и контрольная лампа индикации неисправности двигателя может зажечься даже при отсутствии неисправностей. Поэтому постарайтесь определить условия, при которых появляются симптомы пропуска зажигания и которые не связаны с неисправностями элементов системы.

Ниже приведены некоторые из них.

• Изменение передачи

• Движение по неровной дороге (выходной сигнал датчика положения дроссельной заслонки – TPS изменяется вследствие вибрации кузова автомобиля)

• Быстрое изменение положения дроссельной заслонки

• Высокая частота вращения коленчатого вала двигателя

• Кондиционер периодически включается и отключается

• Сразу после запуска двигателя (в течение примерно 5 с)

Метод контроля

• Вычисляются колебания угловых ускорений коленчатого вала

• Электронный блок управления подсчитывает величину угловых ускорений An коленчатого вала по приведенному ниже уравнению.

Вычисляются колебания угловых ускорений коленчатого вала

Screenshot_33.jpg (8.08 КБ) 421 просмотр

Здесь Тn = n-ый период, составляющий одну треть (половину) оборота для 6-и цилиндрового (4-х цилиндрового) двигателей.

Если An < aMF (aMF : пороговое значение) , электронный блок управления определяет наличие пропусков зажигания.

: Условия, при которых производится мониторинг сигнала датчика скорости коленвала; Screenshot_34.jpg (108.28 КБ) 421 просмотр

Условия, при которых производится мониторинг сигнала датчика скорости коленвала

В любой момент, кроме переключения в процессе движения

Показатель	Рабочее состояние
Частота вращения коленчатого вала двигателя	От холостого хода до 4500 мин-1
Нагрузка двигателя	Положительное значение вращающего момента
Выходные значения на датчике положения дроссельной заслонки/на датчике положения педали акселератора (нажатие на педаль акселератора)	В любой момент кроме режимов резкого разгона/торможения
Запуск двигателя	Спустя 5 секунд
Кондиционер	Спустя 1 с после включения/выключения кондиционера
Дорожные условия	Кроме движения по дороге с грубым покрытием
Переключение передач
Частота контроля	1 цикл управления автомобилем в сегменте 200 оборотов 2 цикла управления автомобилем в сегменте 1000 оборотов

Сообщение

Цикл управления автомобилем

Цикл управления автомобилем – это циклический процесс от момента запуска двигателя до полной остановки двигателя при проверке состояния системы или работы датчиков.

Проверка на готовность к работе

Проверка на готовность к работе контролирует работоспособность следующих трех элементов и устанавливает, исправны они или нет.

Каталитический нейтрализатор (Р0420, Р0421, Р0431).

Кислородный датчик (Р0130, Р0150).

Подогреватель кислородного датчика (Р0135, Р0141, Р0155, Р0161).

Ездовые тесты

При проведении дорожных испытаний, используются следующие четыре схемы ездовых циклов. При этом можно выполнить все проверки элементов системы топливоподачи. Другими словами, проводя подобные испытания, можно воспроизвести (выявить) любую неисправность, которая приводит к загоранию контрольной лампы индикации неисправности двигателя, и проверить эффективность выполненного ремонта.
Внимание: При выполнении подобных испытаний в автомобиле должно находиться два механика.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Убедитесь в отсутствии кодов неисправностей перед выполнением схемы дорожных испытаний. Если они есть, сотрите их.