Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно технологических машин и оборудования”, “ Электрооборудование автомобилей и тракторов” Новочеркасск 2017

ГЛАВА 9. СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКА ТОПЛИВА Двигатель, установленный на автомобиле, оборудован электронной системой управления двигателем (ЭСУД) с распределением впрыском топлива. Эта система обеспечивает выполнение норм Евро-2 на токсичности выбросы и испарения при сохранении высоких ездовых качеств и низкого расхода топлива. Помимо расхода топлива, ЭСУД управляет временем накопление энергии в катушках зажигания и моментом зажигания, нагревателем датчиком кислорода, частотой вращения коленчатого вала в режиме холостого хода, электробензонасосом, продувкой адсорбера системы улавливания паров бензина (СУПБ), контрольной лампой « CHECK ENGINE », расположенной в комбинации приборов, вентилятором в системе охлаждения двигателя и муфтой компрессора кондиционера (если он установлен), а также формирует сигналы скорости автомобиля, расхода топлива для маршрутного компьютера и частоты вращение коленчатого вала двигателя для тахометра. Кроме того, контролер обеспечивает взаимодействие с автомобильной противоугонной системой ( АПС ) и внешним диагностическим прибором. Контроллер имеет вторичную систему диагностики, которая определяет наличие и характер неисправностей и сигнализирует о них водителю включением контрольной лампы « CHECK ENGINE », расположенной в комбинации приборов. Включение лампы при движение означает, что необходима проверка двигателя в возможно короткий срок на станции технического обслуживания. Контролируемые параметры -Положения коленчатого вала -Частота вращения коленчатого вала -Массовый расход воздуха -Температура охлаждающей жидкости -Положение дроссельной заслонки -Напряжение бортовой сети -Скорость автомобиля -Наличие запроса на включение муфты компрессора кондиционера -Наличие детонации -Наличие кислорода в отработавших газах -Пароль не разрешение работы от АПС Управляемые устройства -Главное реле -Форсунки -Электробензонасос - Модуль зажигания -Лампа « CHECK ENGINE » -Колодка диагностики -Вентилятор системы охлаждения -Тахометр -Маршрутный компьютер -Клапан продувки адсорбера СУПБ -Нагреватель датчика кислорода Принятые сокращения -АПС – автомобильная противоугонная система -АЦП – аналого-цифровой преобразователь -ДД – датчик детонации -ДК – датчик кислорода -ДМРВ – датчик массового расхода воздуха -ДПДЗ – датчик положения дроссельной заслонки -ДПКВ – датчик положения коленчатого вала -ДСА – датчик скорости автомобиля -ДТОЖ – датчик температуры охлаждающей жидкости -ОЗУ – оперативное запоминающие устройство -ПЗУ – постоянно запоминающие устройство -РДВ – регулирование добавочного воздуха -РХХ – регулятор холостого хода -СУПБ – система управление пары бензина -УОЗ – угол опережения зажигания -ЭПЗУ – электрически программируемое запоминающие устройство -ЭСУД - электронная система управления двигателем. 9.1. Контроллер Контроллер- является центральным устройством системы управления двигателем. Он получает информацию от датчиков и управляет исполнительными механизмами, обеспечивая оптимальную работу двигателя при заданном уровне работы автомобиля. Контроллер 1 расположен под консолью панели приборов и закреплён на кронштейне 3 (рис.9.1). Контролер управляет исполнительными механизмами, такими как топливные форсунки, модуль зажигания, регулятор холостого хода, нагреватель датчика кислорода, клапан продувки адсорбера и различные реле. Контролер управляет включением и выключением главного реле, через которое напряжение питания от аккумуляторной батареи поступает на элементы системы (кроме электробензонасоса, модуля зажигания, электровентилятора, блока управления и индикатора состояния АПС). Контролер включает главное реле на время при включении зажигания. При выключении зажигания контроллер задерживает выключение главного реле на время, необходимо для подготовки к следующему включению (завершение вычислений, установка регулятора холостого хода в положение, соответствующего запуску двигателя). Контроллер обменивается информацией с АПС (если она имеется на автомобиле) для запрещения запуска двигателя в случае несанкционированого доступа. ВНИМАНИЕ! Если автомобиль не оснащен АПС, то после снятия-подключения клеммы АКБ в течение первых пяти секунд, после включения зажигания контроллер не подает управляющие сигналы на исполнительные устройства ЭСУД. Контроллер выполняют так же функцию диагностики системы. Он определяет наличие неисправностей элементов системы, сигнализирует о них водителю включаем лампы «CHECK ENGINE» и сохраняет в своей памяти коды, обозначающие характер неисправности и помогающие механику осуществить ремонт. Для контроллера напряжения выходных сигналов контроллера необходимо цифровой вольтметр с внутренним сопротивлением не менее 10 Мом. Память контроллера. Контроллер имеет 3 памяти: постоянно запоминающее устройство (ПЗУ), оперативно запоминающие устройство (ОЗУ) и электрически репрограммируемое запоминающие устройстве (ЭРПЗУ). Постоянно запоминающие устройство (ПЗУ). В ПЗУ храниться программа управления, которая содержит последовательность рабочих команд и калибровочную информацию. Калибровочная информация представляет собой данные управляя впрыском, зажиганием, холостым ходом, которые в свою очередь зависит от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, от передаточных отношений трансмиссии и др.факторов. Эта память является энергонезависимой, т.е её содержимое сохраняется при отключении питания. Оперативно запоминающие устройство (ОЗУ). ОЗУ используется микропроцессором для временного хранения измеряемых параметров, результатов вычислений, кодов неисправностей. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в ОЗУ данные или считать их. Эта память является энергозависимой. При прекращении подачи питания (отключение АКБ или отсоединение от контроллера проводов) содержащие в ОЗУ диагностические неисправностей и расчётные данные стираются. Электрически репрограммируемое запоминающие устройстве (ЭРПЗУ). ЭРПЗУ используется для временного хранения кодов паролей автомобильной противоугонной системы (АПС). Коды пароли, принимаемые контроллером от блока управления АПС (если она имеется на автомобиле), сравниваются с хранимыми в ЭРПЗУ, и меняются микропроцессором по определённому закону. Информация в ЭРПЗУ является энергонезависимой и может храниться без подачи питания на контроллер. Рис.9.1. Расположение контролера: 1- контролер; 2 – кронштейн крепления электронных блоков; 3 – основание контроллера. 9.2 Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) В системе применен ДМРВ (рис.9.2) термоанемометрического типа. Он расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы. Сигнал ДМРВ представляет собой напряжение постоянного тока в диапазоне 1…5В, величина которого зависит от количества воздуха, проходящего через датчик. Диагностический прибор DST-2 считывает показание датчика как расход воздуха в килограммах в час. Допустимый расход составляет 6,5…11,5 кг/ч на режиме холостого хода и увеличивается с повышением частоты вращения коленчатого вала. При возникновении неисправности цепи ДМРВ контроллер через некоторое время заносит в свою память ее код и включает контрольную лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о наличии неполадки. В этом случае контроллер замещает сигнал ДМРВ значением массового расхода воздуха, рассчитываемым по частоте вращения коленчатого вала и сигналу датчика положения дроссельной заслонки. Рис.9.2.Датчик массового расхода топлива. Внимание!!! Отсутствие уплотнительной втулки может привести к неустойчивой работе двигателя, связанной с переобеднением топливовоздушной смеси. При работе с датчиком соблюдать осторожность. Не допускать попадание внутрь датчика посторонних предметов. Повреждение датчика приведет к нарушению нормальной работы системы управления двигателем. 9.3 Датчик положение дроссельной заслонки (ДПДЗ) Датчик положение дроссельной заслонки (рис.9.4 ) установлен сбоку на дроссельном патрубке напротив рычага управления дроссельной заслонкой. ДПЗД представляет собой резистор потенциометрического типа, один из выводов которого соединен с опорным напряжением 5В контроллера, а второй – с массой контроллера. Рис.9.3. Расположение датчика массового расхода воздуха: 1 – дроссельный патрубок; 2 – датчик массового расхода воздуха; 3 – воздушный фильтр. Третий провод соединяет подвижный контакт ДПЗД с контроллером. При повороте дроссельной заслонки, в ответ на движение педали акселератора, ось дроссельной заслонки передает свое вращательное движение на ДПЗД. При этом происходит изменение напряжения выходного сигнала ДПЗД. При закрытом положении дроссельной заслонки выходной сигнал ДПЗД должен быть в пределах 0,3…0,6В. При открытии дроссельной заслонки выходной сигнал возрастает. При открытой на 76-81% дроссельной заслонке (по прибору DST-2), выходное напряжение должно быть 4,2…4,5В. Измеряя выходное напряжение сигнала ДПЗД, контроллер определяет текущее положение дроссельной заслонки. Данные о положении дроссельной заслонки необходимы контроллеру для расчета угла опережения зажигания и длительности импульса впрыска. Наблюдая за изменением напряжения, контроллер определяет, открывается дроссельная заслонка или закрывается. Контроллер воспринимает быстро возрастающее напряжение сигнала ДПЗД как свидетельство возрастающей потребности в топливе и необходимости увеличить длительность импульсов впрыска. ДПЗД не регулируется. Контроллер использует самое низкое напряжение сигнала ДПЗД на режиме холостого хода в качестве точки отсчета (0% открытие дроссельной заслонки). Поломки или ослабление крепления ДПЗД могут вызвать нестабильность холостого хода, т.к. контроллер не будет получать сигнал о перемещении дроссельной заслонки. Рис.9.4. Датчик положение дроссельной заслонки. Рис. 9.5 Расположение датчика положения дрос­сельной заслонки: 1 — дроссельный патрубок; 2 — дат­чик положения дроссельной заслонки При возникновении неисправности цепей ДПЗД контроллер через определенное время заносит в свою память ее код неисправности и включает контрольную лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о наличии неполадки. Если это происходит, контроллер замещает сигнал ДПЗД значением положением дроссельной заслонки, рассчитываемым им по частоте вращения коленчатого вала и массовому расходу воздуха. 9.4 Датчик температуры охлаждения жидкости (ДТОЖ) Датчик температуры охлаждения жидкости (рис.9.6) представляет собой термистор, т.е. резистор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. Рис. 9.6. Датчик температуры охлаждающей жидкости Термистор, расположенный внутри датчика, имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления, т.е. при нагреве его сопротивление уменьшается. Высокая температура вызывает низкое сопротивление (70Ом при 130ºС) датчика, а низкая температура охлаждающей жидкости – высокое сопротивление (100700 Ом при -40º). Контроллер подает на ДТОЖ напряжения питания 5В через резистор с постоянным сопротивлением, находящийся внутри контроллера. Температура охлаждающей жидкости контроллер рассчитывает по падению напряжения на ДТОЖ. Падения напряжения относительно высокое на холодном двигателе и низкое на прогретом. Температура охлаждающей жидкости используется в большинстве функций управления двигателя. При возникновение неисправностей цепей ДТОЖ контроллер через определенное время заносит в свою память ее код, и включат контрольную лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о наличии неполадки. В этом случае контроллер замещает сигнал ДТОЖ значением температуры, рассчитываемым им по времени работы двигателя после запуска и массового расхода воздуха. 9.5 Датчик детонации (ДД) В датчике детонации (ДД) (рис.9.7 ) использован пьезокерамический чувствительный элемент, который во время вибрации генерирует сигнал напряжения переменного тока. Амплитуда и частота сигнала зависит от амплитуды и частоты вибрации той части двигателя, на которой установлен датчик. (рис. 9.8). Рис.9.7. Датчик детонации Рис.9.8. Расположение датчика детонации на двигателе: 1 — датчик детонации При возникновение детонации амплитуда вибраций определенной частоты повышается. Контроллер, анализируя показания датчика, выделяет сигнал этой частоты и корректирует угол опережения зажигания для гашения обнаруженной детонации. При обрыве проводов, соединяющих датчик детонации с контроллером или при замыкании на «массу», контроллер заносит в свою память код неисправности и включает лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о неполадке. Для правильного ремонта путем устранения неисправности проводки и замены датчика необходимо надлежащим образом использовать соответствующую диагностическую карту. 9.6 Датчик кислорода (ДК) Наиболее эффективное снижение токсичности отработанных газов бензиновых двигателей достигается при соотношение воздуха и топлива в смеси 14,6-14,7:1. Данное соотношение называется стехиометрическим. При этом составе топливовоздушной смеси каталитический нейтрализатор наиболее эффективно снижает количество углеводородов, окиси углерод и окислов азота, выбрасываемых с отработавшими газами. Рис. 9.9. Датчик кислорода Для оптимизации состава отработавших газов с целью достижения наибольшей эффективности работы нейтрализатора применяется управление топливоподачей по замкнутому контуру с обратной связью по наличию кислорода в отработавших газах. Контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска по таким параметрам, как массовый расход воздуха, частота вращения коленчатого вала, температура охлаждающей жидкости и т.д. Для регулирования или корректировки расчетов длительности импульса впрыска используется информация о наличии кислорода в отработавших газах, которую выдает датчик кислорода (ДК) (рис.9.9). ДК устанавливается в трубе система впрыска (рис.9.10). Его чувствительный элемент находиться в потоке отработавших газов. ДК генерирует напряжение, изменяющееся в диапазоне 50…900мВ. Это выходное напряжение зависит от наличия или отсутствия кислорода в отработавших газах и от температуры чувствительного элемента ДК. Когда ДК находится в холодном состоянии, выходной сигнал датчика отсутствует, поскольку в этом состоянии его внутреннее электрическое сопротивление очень высоко – несколько Мом. По мере прогрева датчика сопротивление падает, и появляется способность генерировать выходной сигнал. Рис. 9.10. Расположение датчика кислорода и нейтрализатора в системе выпуска: 1 —датчик кислорода; 2 — керамический элемент нейтрализатора; 3 — нейтрализатор; 4 — дополнительный глушитель; 5 — приемная труба глушителей Для эффективной работы ДК должен иметь температуру не ниже 1500 С. Для быстрого прогрева после запуска двигателя ДК снабжен внутренним электрическим подогревающим элементом. В процессе работы контроллер управляет температурой датчика путем включения-выключения подогревателя. Если температура датчика выше 1500 С, то в момент перехода через точку стехиометрии, выходной сигнал датчика переключается между низким уровнем (100…200мВ) и высоким (700…800мВ). Низкий уровень сигнала соответствует бедной смеси (наличие кислорода), высокий – богатой (отсутствует кислород). Отравление датчика кислорода. ДК может быть отравлен в результате применение этилированного бензина или использование при сборке вулканизирующихся при комнатной температуре герметиков, содержащих в большом количестве силиконов с высокой летучестью. При высокой летучести силиконового герметика испарение силикона могут попасть в систему вентиляции картера и присутствовать при процессе сгорания. Оба материала, свинец и силикон, за определенный период времени могут привести к выходу ДК из строя. Обрыв выходной цепи ДК или цепи заземления, дефект датчика, его отравление или непрогретое состояние могут вызвать длительное нахождение напряжение сигнала в диапазоне 350…550 мВ. При этом в память контроллера занесется соответствующий код неисправности. Управление топливоподачей будет осуществляться по разомкнутому контуру. Если контроллер получает сигнал с напряжением, свидетельствующим о длительном состоянии обедненности смеси, в его память заносится соответствующий код неисправности (низкий уровень сигнала датчика кислорода). Причиной неисправности может быть замыкание на массу выходной цепи ДК, негерметичность системы впуска воздуха или пониженное давление топлива. Если контроллер получает сигнал с напряжением, свидетельствующим о длительном состоянии обогощенности смеси, в его память заносится соответствующий код неисправности (высокий уровень сигнала датчика кислорода). Причиной неисправности может быть замыкание на источник напряжения выходной цепи ДК или повышенное давление топлива в рампе форсунок. 9.7. Датчик скорости автомобиля (ДСА) Датчик скорости автомобиля (рис.9.11) выдает импульсный сигнал, который информирует контроллер о скорости движения автомобиля. ДСА установлен на коробке передач (рис.9.12). Рис. 9.11. Датчик скорости автомобиля Рис. 9.12. Расположение датчика скорости на автомобиле: 1 — датчик скорости В качестве чувствительного элемента в ДСА применено устройство с использованием эффекта Холла. При вращении ведущих колес ДСА вырабатывает импульсы с частотой 6 импульсов на метр движение автомобиля. Контроллер определяет скорость автомобиля по частоте следования импульсов. При неисправности цепей ДСА через определенное время контроллер заносит в свою память код неисправности и включает лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о неполадке. 9.8 Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) Датчик положение коленчатого вала (рис.9.13 ) установлен на крышке масляного насоса (рис. 9.14) на расстоянии около 1±0,4 мм от задающего диска коленчатого вала. Задающий диск объединен со шкивом привода генератора и представляет собой зубчатое колесо с 60 зубьями, расположенными на его периферии с шагом 6º. Для синхронизации два зуба отсутствуют. При совмещении середины первого зуба зубчатого сектора диска после этой «длинной» впадины, образованной пропущенными зубьями, с осью ДПКВ коленчатый вал двигателя находится в положении 114º (19 зубьев) до верхней мертвой точки 1-го и 4-го цилиндров. При вращении задающего диска вместе с коленчатым валом изменяется магнитный поток в магнитопроводе датчика, наводя импульсы напряжения переменного тока в его обмотке (рис. 9.15). Контроллер определяет положение и частоту вращения коленчатого вала по количеству и частоте следования этих импульсов и рассчитывает фазу и длительность импульсов управления форсунками и модулем зажигания. Провод ДПКВ защищается от помех экраном, замкнутым на массу. Рис. 9.13 . Датчик положения коленчатого вала При возникновении неисправности в цепи датчика положения коленчатого вала двигатель перестает работать, контроллер заносит в свою память код неисправности и включает лампу «CHECK ENGINE», сигнализируя о неисправности. Рис. 9.14 . Размещение датчика положения колен­чатого вала: 1 — датчик положения коленвала 9.9. СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ В системе зажигания (рис.9.15) применяется модуль зажигания, состоящий из двухканального электронного коммутатора и двух двухвыводных катушек зажигания. Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэтому не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок, т.к. управление зажиганием полностью электронное. В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый метод «холостой искры». Цилиндры двигатели объединены в пары 1-4 и 2-3 и искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). В связи с постоянным направлением тока в первичной и вторичной обмотках, ток искрообразования одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а второй – с бокового на центральный. Управлением зажиганием осуществляется контроллером, использующим информацию о режиме работы двигателя, получаемую от датчика системы управлением двигателем. Система зажигания имеет следующие четыре цепи. Цепь массы. Цепь соединения с массой идет с торца крышки головки цилиндров на контакт «C» модуля зажигания. Цепь управления зажиганием 1 и 4 цилиндров Контроллер формирует сигнал управления зажиганием на контакт «В» модуля зажигания. Этот сигнал используется для коммутации первичной обмотки катушки зажигания и выдачи высокого напряжения на свечи зажигания цилиндров 1-4. Цепь управления зажигания 2 и 3 цилиндров. Контроллер формирует сигнал управления зажиганием на контакт «А» модуля зажигания. Этот сигнал используется для коммутации первичной обмотки катушки зажигания и выдачи высокого напряжения на свечи зажигания цилиндров 2-3. Цепь питания. Напряжение бортовой сети автомобиля поступает с выключателя зажигания на контакт «D» модуля зажигания. Рис. 9..15 Система зажигания: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — реле главное; 3 — выключатель зажигания: 4 — свечи зажигания; 5 — модуль зажигания; 6 — контроллер; 7 — датчик положения коленчатого вала; 8 — задающи диск; Е — устройства согласования Модуль зажигания. Модуль зажигания (рис. 1.4-02 и 1.4-03) содержит две катушки зажигания и два мощных транзисторных вентиля для коммутации первичных обмоток катушек зажигания. Контроллер управляет модулем, подавая сигналы по цепям управления зажиганием «1-4» и «2-3». В случае неисправности любого элемента модуля зажигания необходимо заменять весь узел в сборе. Рис. 9.16. Модуль зажигания Учебное издание Симоненко Игорь Александрович Кукса Николай Николаевич Учебное пособие “Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно технологических машин и оборудования”, “Электрооборудование автомобилей и тракторов” Редактор Темплан 2017г. Подписано в печать Формат 60х84 1/16. бумага офсетная. Ризография Усл. печ. л. . Уч.-изд.л. Тираж . Заказ . Южно-Российский государственный политехнический университет Редакционно-издательский отдел ЮРГПУ(НПИ) Типография ЮРГПУ(НПИ) Адрес университета и типографии: 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132

Похожие:

	Д. Н. Чубенко электротехника и электрооборудование транспортных и... Ч81 электротехника и электрооборудова­ние транспортных и транспортно-технологических машин [Текст] : учебно-практическое пособие...		Учебно-практическое пособие по разделу «электрооборудование автомобилей» «электрооборудование автомобилей» мдк 01. 02 Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта
	Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине... Сервис транспортных и технологических машин и оборудования в апк. Фгоу впо ставропольский гау. Ставрополь, 2007. 29 с		Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию для студентов... ...
	Кафедра транспортных процессов и технологий По направлению подготовки 23. 03. 03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»		Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов «Электрооборудование и электрохозяйство предприятии организации и учреждении» направления 654500 «Электротехника электромеханика...
	Электрооборудование самолета ту-154М Составлены в соответствии с программой курса Электрооборудование самолета ту-154м (объем 18 ч.). Приведены основные данные систем...		Учебно-методическое обеспечение по направлению подготовки 190600... Характеристика профессиональной деятельности выпускника ооп по направлению подготовки 190600 «Эксплуатация транспортно-технологических...
	Курсовая работа " технология и организация сервиса транспортных и... Механизм формирования рынка услуг технического сервиса транспортных и технологических машин в регионе 9		Обеспечение качества и надежности системы электрооборудования автомобилей Работа выполнена на кафедре «Электрооборудование автомобилей и электромеханика» Тольяттинского государственного университета
	Методические указания к контрольным заданиям для студентов агробиологических... «Механизация с/х», «Технология обслуживания и ремонт машин в апк», «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и...		Обеспечение экологичности предприятий автосервиса Допущено умо вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия...
	Рабочая программа практики к ооп от 02. 07. 2014 №07-101/02-219в Практика Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. Магистерская программа: Техническая эксплуатация автомобилей		Рабочая программа дисциплины «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве» В соответствии с Программой кандидатского экзамена по специальности 05. 20. 02 «Электротехнологии и электрооборудование в сельском...
	Электрооборудование и эсуд бюджетных легковых автомобилей Книга предназначена для специалистов, профессионально занимающихся ремонтом автомобилей, а также для обычных автолюбителей, интересующихся...		Методическая разработка частная методика проведения практического... «Техническое обслуживание и диагностирование шасси тракторов и автомобилей» при изучении мдк. 03. 01 «Система технического обслуживания...