Управление дизельным двигателем
Установка форсунок (на примере системы CRDI)
- Установка форсунок (на примере системы CRDI)
- Screenshot_58.jpg (177.46 КБ) 215 просмотров
- 1. Установить новую теплоизолирующую шайбу на корпус форсунки.
Предупреждение: запрещается установка использованных теплоизолирующих
шайб!
- 2. Вставить форсунку в головку блока цилиндров.
- 3. Установить форсунку до упора во фланец.
- 4. Достать новую топливную трубку непосредственно перед ее установкой. Предупреждение: в топливных системах аккумуляторного типа категорически запрещается повторно устанавливать использованные топливные трубки.
- 5. Снять заглушки с обеих сторон трубки.
- 6. Перед установкой трубки смазать резьбовую часть накидных гаек смазкой из комплекта запасных частей.
- 7. Извлечь заглушки из отверстий в рампе и форсунке.
- 8. Вставить конец трубки в отверстие форсунки и в отверстие рампы. Затянуть накидные гайки от руки.
- 9. Закрепить форсунки, затянув гайки с требуемым моментом.
- 10. Затянуть накидную гайку на форсунке с требуемым моментом, приложив обратное усилие к форсунке с помощью специального инструмента. Примечание: прежде чем затянуть гайки следует убедиться, что разъем находится на одной оси с форсункой.
- 11. Затянуть накидную гайку на рампе с требуемым моментом.
- 12. Подсоединить возвратную трубку к форсунке. Подключить разъем форсунки.
- 13. Установить другие топливные трубки, соблюдая тот же порядок действий.
Управление дизельным двигателем часть 2
- Управление дизельным двигателем 2
- Screenshot_59.jpg (135.94 КБ) 186 просмотров
Входные сигналы, общие сведения
- Входные сигналы, общие сведения
- Screenshot_60.jpg (297.94 КБ) 182 просмотра
Сначала рассмотрим назначение сигналов в отдельности.
- Аккумуляторная батарея
Сигнал напряжения аккумуляторной батареи определяет напряжение в бортовой сети и используется для компенсации задержки срабатывания исполнительных механизмов, например форсунок, вызванной низким напряжением.
- Датчик положения педали акселератора (APS)
Датчик APS определяет положение педали акселератора. Сигнал этого датчика используется для развития мощности двигателя, соответствующей пожеланиям водителя.
- Датчик положения коленчатого вала (CKP)
Датчик СКР определяет положение и частоту вращения коленчатого вала двигателя. Это один из основных сигналов, позволяющих определить количество впрыскиваемого топлива и момент впрыска.
- Датчик положения распределительного вала (CMP)
Датчик положения распределительного вала (CMP) определяет, какой из цилиндров находится в цикле сжатия.
- Датчик атмосферного давления
Датчик атмосферного давления измеряет давление воздуха для получения информации о его плотности. Датчик расположен внутри ЭБУ двигателя.
- Датчики температуры охлаждающей жидкости (ЕСТ)/топлива (FT)
Датчики ЕСТ и FT измеряют температуру охлаждающей жидкости и топлива для регулирования момента зажигания и количества впрыскиваемого топлива.
- Датчик массового расхода воздуха (MAF)
Датчик MAF используется для управления системой EGR.
- Датчик давления в рампе (RPS)
Датчик RPS используется для определения давления топлива в рампе.
- Датчик скорости автомобиля (VSS)
Сигнал датчика скорости автомобиля используется в работе систем круиз-контроля, противобуксовочной (TCS) и курсовой устойчивости (ESP).
- Переключатель скорости вентилятора
Сигнал от данного переключателя используется блоком управления двигателем для подачи питания на электромагнитную муфту компрессора кондиционера.
- Датчик давления наддува (BPS)
Датчик BPS нужен для регулирования положения лопастей турбонагнетателя с изменяемой геометрией.
- Датчики положения педалей тормоза и сцепления
Эти датчики нужны для работы круиз-контроля.
- Автомобильный преобразователь давления (АРТ)
Блок управления двигателем регулирует скорость вентилятора радиатора и управляет электромагнитной муфтой компрессора по сигналу датчика АРТ.
- Кислородный датчик
Кислородный датчик используется для точного управления системой EGR.
- Акселерометр (датчик детонации)
Акселерометр применяется в системах Delphi CRDI для определения предварительного впрыска топлива.
- Датчик перепада давления (DPS)
Датчик DPS отслеживает количество частиц сажи в противосажевом фильтре.
- Датчик температуры отработавших газов (EGTS)
Применяются два датчика EGTS, измеряющие температуру потока отработавших газов.
Выходные сигналы, общие сведения
- Выходные сигналы, общие сведения
- Screenshot_60.jpg (297.94 КБ) 179 просмотров
Рассмотрим вкратце назначение отдельных приводов. Все приводы включаются по команде ЭБУ.
- Контрольная лампа неисправности (MIL)
Информирует водителя о готовности и неисправностях системы.
- Форсунка
Форсунки управляются непосредственно ЭБУ. Они впрыскивают определенное количество топлива в камеру сгорания.
- Клапан регулирования давления в рампе (RPCV)
Клапан RPCV применяется для регулирования давления топлива в рампе.
- Магнитный пропорциональный клапан (MPROP)
Клапан MPROP применяется для регулирования давления топлива в рампе.
- Впускной дозирующий клапан (IMV)
Клапан IMV применяется для регулирования давления топлива в рампе.
- Электромагнитный клапан/привод системы EGR
Электромагнитный клапан/привод системы EGR применяются для добавления определенного количества отработавших газов в процесс сгорания, снижая, таким образом, температуру сгорания и образование NOХ.
- Свечи накаливания
Свечи накаливания обеспечивают надежный запуск холодного двигателя и сокращают время прогрева.
- Отопитель с положительным температурным коэффициентом (PTC)
Данный отопитель используется для быстрого прогрева салона автомобиля. Он управляется ЭБУ и контроллером отопителя.
- Управление вентилятором
Вентилятор охлаждения управляется при помощи реле вентилятора охлаждения и блока PWM. В случае использования блока PWM регулирование бесступенчатое.
- Реле топливного насоса
За включение топливного насоса отвечает реле. Сигнал этого реле необходим для остановки топливного насоса, например, если отсутствует сигнал датчика положения коленчатого вала.
- Подогреватель топлива в топливном фильтре
Подогревает дизельное топливо при низкой окружающей температуре. Включение системы подогрева топлива в топливном фильтре осуществляется по сигналу датчика температуры топлива, расположенного на корпусе топливного фильтра.
- Реле компрессора кондиционера
Реле управляет циклами включения и выключения компрессора кондиционера. Это позволяет избежать снижения оборотов холостого хода и перегрева (компрессор кондиционера выключается при достижении определенной температуры).
- Механизм регулирования завихрения (VSA)
На средних оборотах и оборотах холостого хода привод механизма увеличивает скорость вращения воздуха, прикрывая один из впускных каналов, что приводит к росту завихрения, снижению токсичных выбросов и повышению крутящего момента двигателя.
- Заслонка управления воздушным потоком
Применяется для того, чтобы снизить избыточное давление во впускном коллекторе для правильной работы системы EGR.
Датчик положения педали акселератора (APS)
- Датчик положения педали акселератора (APS):
- Screenshot_61.jpg (239.1 КБ) 178 просмотров
В зависимости от типа системы и области применения модели используются датчики положения педали акселератора различных типов. Эти типы представляют собой «датчик в сборе» и «модуль в сборе». Основной задачей датчика APS является определение положения педали акселератора. Это датчик потенциометрического типа с двумя резистивными полосками. Датчик объединяет два потенциометра, изменяющих напряжение на входах ЭБУ в зависимости от угла наклона штока датчика. На штоке датчика смонтированы токосъемные башмаки, которые двигаются по резистивным полоскам при перемещении штока. Чтобы гарантировать, что показания датчика достоверны, применяются два разных потенциометра.
Пример
На оба потенциометра подается напряжение 5 В, но сигнал, поступающий на ЭБУ с потенциометра 1, всегда вдвое больше, чем сигнал с потенциометра 2 (сигнал одного 0 5 В, другого — 0 2,5 В). При этом обеспечивается одновременно работа и диагностика датчика положения педали акселератора. При углах наклона штока датчика менее (приблизительно) 9° потенциометры находятся в положении холостого хода и напряжение на ЭБУ составляет менее 1,1 В и 0,55 В соответственно.
Датчик положения коленчатого и датчик положения распределительного валов
- Датчик положения коленчатого и датчик положения распределительного валов
- Screenshot_62.jpg (239.07 КБ) 176 просмотров
Датчик положения коленчатого вала (CKP)
Определяющим фактором момента начала впрыска является положение поршня в камере сгорания. Датчик положения коленчатого вала дает информацию о положении всех порш-ней. Частота вращения определяет число оборотов коленчатого вала в минуту. Эта важная входная переменная вычисляется в блоке управления двигателем (ЭБУ) на основе сигнала от индуктивного датчика положения коленчатого вала (СКР). Датчик CKP регистрирует ско¬рость прохождения зубьев магнитного ротора. В конструкцию датчика входит постоянный магнит и железный сердечник с медной обмоткой. Когда мимо датчика проходят зубья и промежутки, магнитный поток в датчике изменяется, и генерируется синусоидальное напряжение переменного тока.
Вычисление частоты вращения коленчатого вала двигателя
Угловое взаиморасположение (смещение) поршней таково, что коленчатый вал поворачивается на 720° перед началом каждого нового рабочего цикла в цилиндре 1. Если угловое смещение поршней относительно друг друга одинаково, это означает, что угол между моментами зажигания в цилиндрах равен 720°, поделенные на число цилиндров. Для 4 цилиндрового двигателя с 60 зубьями ротора магнитного датчика угол между моментами зажигания составляет 180°, иначе говоря, между моментами зажигания датчик положения коленчатого вала отсчитывает 30 зубьев ротора. Требуемый для этого период времени называется временем сегмента, а скорость коленчатого вала за время сегмента является частотой вращения коленчатого вала двигателя.
Датчик положения распределительного вала
Датчик положения распределительного вала (CMP) определяет, какой из цилиндров находится в цикле сжатия. Принцип действия датчика положения распределительного вала (CMP) основан на эффекте Холла. На распределительном валу закреплен зуб из ферро¬магнетика, вращающийся вместе с валом. Когда зуб проходит напротив полупроводниковых пластин датчика, его магнитное поле отклоняет электроны в полупроводниковых пластинах под прямым углом к направлению тока, протекающего через пластины. В результате формируется короткий сигнал напряжения (напряжение Холла), который служит для ЭБУ информацией о том, что цилиндр 1 вошел в фазу сжатия.
Датчик температуры топлива и датчик температуры охлаждающей жидкости
- Датчик температуры топлива и датчик температуры охлаждающей жидкости
- Screenshot_63.jpg (171.86 КБ) 174 просмотра
Датчики оснащены температурно-зависимым сопротивлением с отрицательным темпера-турным коэффициентом, являющимся частью цепи делителя напряжения, на которую подается 5 В. Падение напряжения на сопротивлении вводится в ЭБУ через аналого-цифровой преобразователь (ADC). Получаемое значение и является величиной измерения температуры. В памяти микропроцессора ЭБУ содержится кривая зависимости темпера-туры от напряжения.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECT)
Датчик температуры охлаждающей жидкости расположен в канале охлаждающей жидкости в головке блока цилиндров. Он определяет температуру охлаждающей жидкости и пере-дает сигнал в ЭБУ. ЭБУ определяет температуру охлаждающей жидкости по выходному напряжению датчика и обеспечивает оптимальное обогащение топливной смеси на холод-ном двигателе, регулирует объем и момент впрыска, контролирует обороты в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, уменьшает подачу топлива, если температура охлаждающей жидкости слишком высока, управляет вентилятором системы охлаждения и системой предпускового подогрева.
Датчик температуры топлива (FT)
Поскольку ТНВД рассчитан на подачу большого количества топлива, на холостом ходу и при частичной нагрузке он развивает избыточное давление топлива. Избыток топлива возвращается в топливный бак через клапан регулирования давления. В топливном баке сжатое топливо расширяется, и энергия, затраченная на его сжатие, выделяется в форме тепла. При изменении температуры топлива соответственно изменяется его плотность. При помощи датчика температуры топлива ЭБУ может скорректировать продолжительность впрыска и давление для компенсации изменения плотности топлива. Датчик температуры топлива расположен в подающем топливопроводе. По мере роста температуры топлива ЭБУ изменяет объем впрыска и коэффициент подачи, одновременно корректируя параметры работы клапана регулирования давления в рампе.
Датчик массового расхода воздуха (MAF)
- Датчик массового расхода воздуха (MAF)
- Screenshot_64.jpg (174.23 КБ) 173 просмотра
Основной задачей датчика массового расхода воздуха (MAF) является измерение расхода и температуры поступающего в двигатель воздуха. Измеритель расхода тонкопленочного типа с терморезисторами. Измерительный элемент расположен в центре впускного воздуховода. Небольшая часть забираемого воздуха проходит по каналу к силиконовой мембране, которая определяет расход воздуха и направление потока. Контур терморезисторов и нагревателя сопротивления вытравлен на мембране. Нагреватель сопротивления расположен в центре вместе с датчиком температуры, контролирующим нагрев. Измеряющие резисторы расположены симметрично по краям зоны нагрева. При отсутствии протока воздуха по мембране тепло убывает линейно от центра к краям, и измеряющие резисторы регистрируют одинаковую температуру. Когда по диафрагме проходит поток воздуха, край диафрагмы с ближайшими по ходу воздуха измеряющими резисторами охлаждается, в то время как на противоположной стороне зоны нагрева температура остается неизменной, так как воздух нагревается, проходя зону нагрева. Разница сопротивления сравнивается усилителем и процессором сигнала с показанием датчика температуры в зоне измерения. Таким образом, датчик массового расхода воздуха определяет объем и направление потока воздуха.
Температура забираемого воздуха измеряется терморезистором с отрицательным температурным коэффициентом. На основе его показаний ЭБУ корректирует управление EGR и количество впрыскиваемого топлива. В некоторых системах управления двигателем с турбонагнетателем с изменяемой геометрией присутствует второй датчик температуры воздуха, расположенный внутри датчика давления наддува. Сравнением показаний этих двух датчиков можно добиться более точного определения температуры забираемого воздуха.
Принцип измерения датчика HFM6 (двигатели стандарта Euro-4)
Датчик HFM6 включает в себя встроенный процессор сигнала, преобразующий значение сопротивления в широтно-импульсный сигнал (PWM).
Примечание
После замены датчика массового расхода воздуха на двигателях, оснащенных каталитическим сажевым фильтром, его параметры должны быть внесены в ЭБУ двигателя повторно с помощью диагностического прибора HI-SCAN Pro! Более подробная информация приведена в Руководстве по ремонту.
Датчик давления в топливо распределительной рампе (RPS)
- Датчик давления в топливо распределительной рампе (RPS):
- Screenshot_65.jpg (211.53 КБ) 172 просмотра
Для того чтобы подать на ЭБУ сигнал с напряжением, соответствующим прилагаемому давлению, датчик давления должен измерять мгновенное значение давления в рампе с приемлемой точностью и настолько быстро, насколько это возможно. Датчик давления в топливо распределительной рампе состоит из следующих элементов:
- – встроенного чувствительного элемента, приваренного к фитингу отбора давления;
- – печатной платы с аналитическим контуром;
- – корпуса с электрическим разъемом.
Топливо контактирует с датчиком давления через отверстие в рампе, которое закрыто мембраной датчика. Топливо под давлением достигает мембраны датчика через глухое отверстие. Чувствительный элемент (на основе полупроводников), преобразующий давление в электрический сигнал, смонтирован на мембране. Сигнал, формируемый датчиком, подается на вход аналитического контура, который усиливает этот сигнал и направляет его в ЭБУ. При изменении формы мембраны также меняется электрическое сопротивление слоев, прикрепленных к мембране. Изменение формы мембраны из-за повышения давления в топливной системе сопровождается изменением электрического сопротивления и вызывает изменение напряжения на 5-вольтовом мосту Уитстона. Напря-жение меняется в диапазоне от 0 до 70 мВ (в зависимости от давления) и усиливается аналитическим контуром до 0,5 4,5 В. При выходе датчика давления в топливораспреде-лительной рампе из строя может «вслепую» сработать клапан регулирования давления, задействовав функцию аварийной защиты с работой по фиксированным значениям, либо может остановиться двигатель.
Примечание
В случае неисправности датчика давления топлива в рампе следует заменить рампу в сборе!
Датчик давления наддува и датчик скорости автомобиля
- Датчик давления наддува и датчик скорости автомобиля
- Screenshot_66.jpg (139.24 КБ) 171 просмотр
Датчик давления наддува (BPS)
В автомобилях с турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT) датчик давления наддува (BPS) смонтирован на впускном коллекторе. Датчик необходим для управления положением лопастей внутри турбонагнетателя. Датчик состоит из пьезорезистивной кремниевой микросхемы и интегральной микросхемы (IC). С одной стороны кремниевой микросхемы находится абсолютный вакуум, с другой стороны действует давление в коллекторе. Перепад давления изгибает кремниевую микросхему, изменяя ее сопро-тивление и таким образом вызывая изменение напряжения сигнала на выходе. Следует заметить, что в конструкцию датчика давления наддува может входить дополнительный датчик температуры воздуха (см. раздел «Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе» данного учебного курса).
Датчик скорости автомобиля
Сигнал датчика скорости автомобиля (VSS) подается блоком управления антиблокировочной системы ABS или системы курсовой устойчивости (ESP) на вход ЭБУ по шине CAN. Этот сигнал необходим для работы круиз-контроля.