Ижектор

Вступление

Распределенный  впрыск ф. GM это целое семейство комплектаций и соответственно блоков управления. Отличия в комплектации не слишком  
1. Блоки управления для 8-ми и 16-ти клапанных двигателей отличаются аппаратно. 
2. В комплектацию 16-ти клапанных двигателей включен дополнительный датчик фаз газораспределения и поэтому впрыск для этих двигателей является фазированным (индивидуальное управление каждой форсункой), и соответственно для 8-ми клапанных попарно-параллельный (попарное управление форсунками). 
3. Для 16-ти клапанных двигателей имеется комплектация для норм России из которой исключены: датчик кислорода, каталитический нейтрализатор и адсорбер. И включен потенциометр регулировки СО. 
В остальном, приводимое ниже описание справедливо для всех систем распределенного впрыска ф. GM устанавливаемых на автомобилях ВАЗ. Поскольку системы на базе блоков управления "Январь-4" создавались как функциональные аналоги системам от GM, то данное описание полностью справделиво и для них, за некоторыми изъятиями: 
системы на базе контроллеров "Январь-4" не комплектуются датчиком кислорода, каталитическим нейтрализатором и адсорбером системы улавливания паров бензина(СУПБ) и всегда имеют в своем составе потенциометр регулировки СО. Отличия, в основном, коснулись раздела "Диагностика". Об этом всегда указывается дополнительно.

Нейтрализатор

Токсичными компонентами отработавших газов являются углеводороды (несгоревшее топливо), окись углерода и окись азота. Для преобразования этих компонентов в нетоксичные служит трех-компонентный каталитический нейтрализатор, установленный в системе выпуска сразу за приемной трубой глушителей. В нейтрализаторе находятся керамические элементы с микро каналами, на поверхности которых нанесены катализаторы: два окислительных и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палладий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода в безвредную двуокись углерода. Восстановительный катализатор (родий) ускоряет химическую реакцию восстановления оксидов азота и превращение их в безвредный азот. Для эффективной нейтрализации токсичных компонентов и наиболее полного сгорания воздушно-топливной смеси необходимо, чтобы на 14,6...14,7 частей воздуха приходилась 1 часть топлива. Такая точность дозирования обеспечивается электронной системой впрыска топлива, которая непрерывно корректирует подачу топлива в зависимости от условий работы двигателя и сигнала от датчика концентрации кислорода в отработавших газах.

Предупреждение:для комплектаций с датчиком кислорода не допускается работа двигателей с системой впрыска топлива на этилированном бензине. Это приведет к быстрому выходу из строя нейтрализатора и датчика концентрации кислорода.  

Электронный блок управления (компьютер) 

 Электронный блок управления, расположенный  под панелью приборов с правой стороны для семейства 2108 и в  центре для семейства 2110, является управляющим  центром системы впрыска топлива. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет  системами, влияющими на токсичность  отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля. В блок управления поступает следующая информация о:

• положении и частоте вращения коленчатого вала;
• массовом расходе воздуха двигателем;
• температуре охлаждающей жидкости;
• положении дроссельной заслонки;
• содержании кислорода в отработавших газах (или о значении регулировки СО, для комплектации без датчика кислорода);
• наличии детонации в двигателе;
• напряжении в бортовой сети автомобиля;
• скорости автомобиля;
• запросе на включение кондиционера.

На  основе полученной информации блок управляет следующими системами и приборами:

• топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);
• системой зажигания;
• регулятором холостого хода;
• адсорбером системы улавливания паров бензина (если есть в комплектации);
• вентилятором системы охлаждения двигателя;
• муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле);
• системой диагностики.

Блок управления включает исполнительные механизмы (форсунки, различные  реле, и т.д.) путем замыкания их на массу через выходные транзисторы  блока управления. Единственное исключение - цепь реле топливного насоса. Только на обмотку этого реле блок управления подает напряжение +12 В. Электронный блок управления имеет встроенную систему диагностики. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу "CHECK ENGINE". Кроме того, он хранит в оперативной памяти диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта. Информацию о неполадках в работе системы впрыска можно получить через колодку диагностики, к которой подключается специальный диагностический прибор "ТЕСН 1"(GM) или ДСТ-2М (Россия).

Память

В блоке  управления ISFI-2S имеется  три вида памяти: постоянная, оперативная  и постоянная программируемая. Постоянная память это  неизменяемая память. Информация в нее  записана физическим методом в микросхемах  при изготовлении блока управления, и не может быть изменена. Постоянная память содержит полные алгоритмы управления системой впрыска. Программируемая  постоянная память содержит различную калибровочную  информацию по автомобилю и находится в  отдельном модуле - в запоминающем устройстве калибровок, которое  может отсоединяться  от блока управления. Эти типы памяти не нуждаются в питании  для сохранения записанной в них информации, которая не стирается  при отключении питания. Оперативная память - это "блокнот" блока  управления, в ней  хранится вся текущая  информация используемая для управления двигателем. Процессор блока управления может записывать туда информацию и считывать ее при необходимости. Эта память требует питания для сохранения записанной информации. При отключении питания от АБ хранящиеся в оперативной памяти коды неисправностей и другие данные стираются.  Именно поэтому на автомобилях оборудованных электронными системами управления двигателем не рекомендуется отключать АБ без острой необходимости.

Примечание: в блоках управления "Январь-4" отсутствует постоянная память, и программное  обеспечение и  калибровочная информация хранятся в программируемой  постоянной памяти (EPROM). 

Запоминающее  устройство калибровок

Оно применяется для  того, чтобы одну модель блока управления можно было устанавливать  на различных моделях  автомобилей. Запоминающее устройство калибровок 1 (рис. 9-33) расположено внутри блока управления под крышкой с  нижней стороны и  содержит информацию о массе автомобиля, двигателе, трансмиссии, главной передаче и некоторые другие данные. Если сам  блок управления (без  запоминающего устройства) может применяться  на различных автомобилях, то запоминающее устройство калибровок специфично для каждой модели автомобиля. Поэтому  при замене блока  управления, запоминающее устройство калибровок должно соответствовать  конкретной модели автомобиля.  

Датчики  

Датчик  температуры охлаждающей  жидкости представляет собой термистор, (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости, закрепленный на головке цилиндров, т.е. находится в потоке охлаждающей жидкости. При низкой температуре охлаждающей жидкости датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40 град.С), а при высокой температуре - низкое (70 0м при 130 град.С). Электронный блок управления подает к датчику через сопротивление определенной величины напряжение 5 В (образуя таким образом делитель напряжения) и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. Измерением падения напряжения блок управления узнает температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет блок управления.

Датчик  концентрации кислорода устанавливается на приемной трубе глушителей,он отслеживает содержание остаточного кислорода в потоке отработавших газов. В датчике находится чувствительный элемент из окиси циркония. В зависимости от концентрации кислорода в отработавших газах датчик генерирует выходное напряжение. Оно изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода - бедная смесь) до 0,8 В (мало кислорода- богатая смесь). Для нормальной работы датчик должен иметь температуру не ниже 360 град.С. Поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя, в датчик встроен нагревательный элемент. Отслеживая выходное напряжение датчика концентрации кислорода, блок управления определяет какую команду по корректировке состава рабочей смеси подавать на форсунки. Если смесь бедная (низкая разность потенциалов на вы ходе датчика), то дается команда на обогащение смеси. Если смесь богатая (высокая разность потенциалов) - дается команда на обеднение смеси.

Датчик  массового расхода  воздуха 2 (см. рис. 9-36) устанавливается между воздушным фильтром 1 и шлангом 10, идущим к дроссельному патрубку 3. В датчике используются три чувствительных элемента в виде струн. Один элемент определяет температуру воздуха, а два других, соединенные параллельно, нагреваются до определенной температуры, превышающей температуру воздуха. Проходящий через датчик воздух охлаждает нагреваемые элементы.. Электронная схема датчика определяет расход воздуха путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданной температуры нагреваемых элементов. Информацию о расходе воздуха датчик выдает в виде частотного сигнала (2-10 кГц). Чем больше расход воздуха, тем выше частота сигнала. Блок управления использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном патрубке и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается плюс напряжения питания 5 В, а другой конец соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к блоку управления. Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 1,25 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть более 4 В. Отслеживая выходное напряжение датчика блок управления корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. по желанию водителя). Датчик положения дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, т.к. блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки), как нулевую отметку.

Датчик  скорости автомобиля устанавливается на коробке передач на приводе спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на блок управления прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес. Для стандартных колес размером 165/70R13 датчик выдает 6 импульсов на каждый метр пробега.

Датчик  детонации заворачивается в верхнюю часть блока цилиндров и улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе. Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Блок управления по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.

Потенциометр  регулировки СО . В комплектации без датчика кислорода, служит для регулирования содержания СО в выхлопных газах автомобиля. Для систем GM, чтобы выполнить регулировку СО при помощи потенциометра, требуется разрешение с диагностического тестера. В случае отсутствия тестера для регулировки СО придется выполнить довольно утомительную процедуру. В системах на базе блоков управления "Январь-4" все проще,   чтобы отрегулировать СО, достаточно просто покрутить потенциометр на холостом ходу.

Сигнал  запроса на включение  кондиционера

Если  на автомобиле установлен кондиционер, то сигнал поступает от выключателя  кондиционера на панели приборов. В данном случае блок управления получает информацию о том, что водитель желает включить кондиционер. Получив такой  сигнал блок управления сначала подстраивает регулятор холостого хода, чтобы компенсировать дополнительную нагрузку на двигатель от компрессора кондиционера, а затем включает реле, управляющее работой компрессора кондиционера.

Датчик  положения коленчатого  вала - индуктивный, предназначен для синхронизации работы блока управления с верхней мертвой точкой поршней 1-го и 4-го цилиндров и угловым положением коленчатого вала двигателя. Сопротивление обмотки 650 Ом +/-10%, индуктивность 265 мГн+/- 15% на частоте 1 кГц при температуре 20 град.С. Датчик установлен на кронштейне крышки масляного насоса напротив задающего диска на шкиве привода генератора. У задающего диска имеется 58 зубьев с шагом в 6 град. ПКВ. При таком шаге на диске помещается 60 зубьев, но два зуба срезаны для создания импульса (рис. 9-34) синхронизации ("Опорного" импульса), который необходим для согласования работы контроллера с ВМТ поршней в 1-ом и 4-ом цилиндрах. Датчик генерирует импульсы напряжения при прохождении в его магнитном поле зубьев задающего диска. Установочный зазор между сердечником датчика и зубом диска должен находиться в пределах (1+0,41) мм. Блок управления по сигналам датчика положения коленчатого вала определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.