Меню

Регулировка системы впрыска топлива



Как работает система впрыска топлива

На примере инжекторного двигателя 2111 автомобиля ВАЗ 21093i попробуем разобраться как работает система впрыска топлива на разных режимах.

На двигателе 2111 впрыском топлива и своевременным его поджигом управляет электронная система управления — ЭСУД.

Одной из основных задач ЭСУД автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 является регулирование количества топлива впрыскиваемого в цилиндры двигателя в зависимости от режима его работы.

Изменение дозы впрыска происходит за счет регулирования продолжительности открытия форсунок топливной системы. Расчет времени открытия форсунок и подачу команды (импульса) на открытие осуществляет электронный блок управления (ЭБУ) ЭСУД. Чем длиннее импульс от ЭБУ, тем дольше открыты форсунки, тем больше объем впрыскиваемого топлива и наоборот. Длительность импульса ЭБУ рассчитывает на основе данных о состоянии двигателя в текущий момент, полученных от датчиков ЭСУД.

Другой основной задачей ЭСУД является корректировка угла опережения зажигания опять же в зависимости от режима работы двигателя.

Пуск двигателя

После поворота ключа в замке зажигания происходит следующее:

— ЭБУ и АПС (автомобильная противоугонная система – иммобилайзер) обмениваются импульсами. ЭБУ посылает запрос блоку АПС, в ответ получает специальный код. После сравнения кода с данными, хранящимися в памяти, ЭБУ принимает решение о разрешении запуска двигателя или, наоборот, о блокировке запуска.

— Включается главное реле и реле бензонасоса (слышны щелчок и жужжание). Бензонасос создает в топливной рампе необходимое давление. После чего он отключается через 3-5 секунд (щелчок реле).

— ЭБУ проверяет температуру двигателя (сигнал с датчика температуры) и в соответствии с ней рассчитывает объем впрыскиваемого топлива и необходимый угол опережения зажигания.

После начала прокручивания коленчатого вала стартером происходит следующее:

— Получив сигнал от датчика положения коленчатого вала (ДПКВ) о начале вращения коленчатого вала двигателя, блок управления дает команду на впрыск топлива одновременно всеми форсунками (т. н. асинхронный впрыск). Это обеспечивает стабильный пуск двигателя. ЭБУ будет работать в пусковом режиме пока обороты к/вала не превысят 500 об/мин или не наступит режим продувки цилиндров (залиты свечи зажигания).

— ЭСУД синхронизирует свою работу с работой двигателя автомобиля. Синхронизация (определение момента впрыска) производится по показаниям датчика положения коленчатого вала. Прохождение двух пропущенных зубов на шкиву коленчатого вала в поле ДПКВ создает пропуск двух импульсов с ДПКВ на блок управления. По ним ЭБУ определяет прохождение поршнем ВМТ в 1-м и 4-м цилиндрах двигателя и дает команду на впрыск.

Холостой ход

— ЭБУ анализирует показания с датчика положения коленчатого вала (ДПКВ), датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ), датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) и в соответствии с ними задает необходимое количество оборотов к/вала.

— Дает команду на регулятор холостого хода (РХХ) регулируя величину открытия им байпасного (воздушного) канала под закрытую дроссельную заслонку и соответственно объем воздуха поступающего в цилиндры.

— Дает команду на форсунки, увеличивая продолжительность впрыска на непрогретом двигателе и уменьшая ее по мере прогрева двигателя. Поэтому на непрогретом двигателе обороты ХХ выше, топливная смесь богаче, а по мере прогрева обороты холостого хода приходят в норму.

— В системах с обратной связью (корректировка состава топливной смеси по показаниям с лямбда-зонда) при прогреве двигателя данные с лямбда-зонда не учитываются.

Средние нагрузки

— При движении автомобиля ЭБУ анализирует сигналы с датчиков ЭСУД: ДПКВ (информация о частоте вращения коленчатого вала), ДПДЗ (информация о положении дроссельной заслонки), ДМРВ (информация о объеме воздуха поступающего в двигатель), датчика скорости (движется автомобиль или стоит). На основе полученных данных производится расчет дозы впрыска (состав топливной смеси 14.7/1), угол опережения зажигания и дается определенной длины импульс на открытие форсунок.

— В системах с корректировкой топливной смеси по показаниям датчика кислорода (обратная связь) расчет объема впрыскиваемого топлива производится с учетом сигнала с ДК (бедная – богатая смесь). Этим обеспечивается нормальная работа каталитического нейтрализатора выпускной системы. При прогреве двигателя показания ДК блоком управления не учитываются.

— Для обеспечения хороших ездовых качеств автомобиля при движении с непрогретым двигателем система ЭСУД готовит более богатую топливную смесь и выставляет более ранние углы опережения зажигания.

Мощностной режим

— ЭБУ постоянно отслеживает положение дроссельной заслонки (сигнал с датчика ДПДЗ) и количество воздуха, поступающего в двигатель (сигнал с ДМРВ). Движение автомобиля с сильно открытой дроссельной заслонкой служит причиной обогащения топливной смеси и изменения угла опережения зажигания с целью получения наибольшей мощности от двигателя автомобиля.

— ЭБУ управляя длительностью впрыска, устанавливает соотношение топлива и воздуха в смеси 12/1 (стехиометрическое 14,7/1). В системах с обратной связью (корректировка состава смеси по лямбда-зонду) при наступлении мощностного режима данные с лямбда-зонда не учитываются.

Режим ускорения

— Резкое нажатие на педаль «газа» служит причиной сильного обогащения топливной смеси и изменения угла опережения зажигания с целью получения наибольшей мощности от двигателя автомобиля.

— ЭБУ, получив сигнал с датчика положения дроссельной заслонки о резком открытии дросселя, с датчика массового расхода воздуха о резком увеличении объема воздуха, поступающего в двигатель, кратковременно дополнительно обогащает топливную смесь, увеличивая длительность импульса на форсунки и увеличивая угол опережения зажигания.

Принудительный холостой ход

— ЭБУ выставляет регулятор холостого хода в такое положение, чтобы в случае резкого закрытия дроссельной заслонки (сигнал с датчика положения дроссельной заслонки) при движении автомобиля, он приоткрыл байпасный канал на необходимую величину, для поступления воздуха в двигатель (обеспечение необходимых оборотов холостого хода).

Читайте также:  Opel calibra регулировка фар

— При движении автомобиля с прикрытой дроссельной заслонкой (торможение двигателем, переключение передач) ЭБУ, в соответствии с показаниями ДПДЗ, ДМРВ уменьшает объем впрыскиваемого топлива, сокращая импульсы, идущие на форсунки. Тем самым обеспечивается нормальное смесеобразование и сокращается выброс вредных веществ.

Примечания и дополнения

Помимо перечисленного выше ЭСУД инжекторного двигателя 2111 автомобиля ВАЗ 21093 при работе системы впрыска выполняет еще несколько функций.

— Компенсация падения напряжения

Падение напряжение в системе (например, при включении мощных потребителей) приводит к ослабеванию искры в системе зажигания. Для компенсации этого явления ЭБУ дает команду на увеличение времени накопления энергии в катушках зажигания и увеличении импульса на форсунки. Так же на холостом ходу через изменение положения иглы РХХ увеличивается объем воздуха поступающего через байпасный канал с целью поддержания стабильных оборотов ХХ.

— Отключение подачи топлива после выключения зажигания

После выключения зажигания и получения блоком управления с ДПКВ сигнала о том, что двигатель не работает, топливо на форсунки не подается. Тем самым предотвращается калильное зажигание – самовоспламенение топливной смеси в горячем двигателе. Помимо этого подача топлива прекращается после превышения оборотов коленчатого вала двигателя свыше 6510 об/мин.

Источник

Основы инжекторных систем

Данная статья позволит понять принцип работы инжекторных систем.

Основное отличие инжекторной системы подачи топлива от карбюраторной — подача топлива осуществляется путем принудительного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр.

Моновпрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускном коллекторе). Моновпрыски отличались простотой и очень высокой надежностью, прежде всего из-за того, что форсунка находится в относительно комфортном месте, в потоке холодного воздуха.

Распределённый впрыск , или многоточечный впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе вблизи впускного клапана. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска:

Одновременный — все форсунки открываются одновременно.

Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед тактом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливовоздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке датчика положения распределительного вала (датчик фаз).

Фазированный впрыск — каждая форсунка управляется отдельно и открывается непосредственно перед тактом впуска.

Непосредственный впрыск — впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

В блок управления при работе системы поступает со специальных датчиков информация о следующих параметрах:

— положении и частоте вращения коленчатого вала;

— массовом расходе воздуха двигателем;

— температуре охлаждающей жидкости;

— положении дроссельной заслонки;

— содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью);

— наличии детонации в двигателе;

— напряжении в бортовой сети автомобиля;

— положении распределительного вала (в системе с фазированным впрыском топлива);

— температуре входящего воздуха.

На основе полученной информации ЭБУ управляет следующими системами:

— топливоподачей (форсунками и электробензонасосом),

— регулятором холостого хода,

— адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле),

— вентилятором системы охлаждения двигателя,

Синхронизация работы всех систем в инжекторе, определение начала отсчета и количества оборотов двигателя осуществляется при помощи индукционного датчика (может располагаться на коленвалу или распределителе зажигания) или датчика Холла (обычно расположен на распределителе зажигания). При выходе из строя этих датчиков, работа инжекторной системы не возможна (автомобиль самостоятельно двигаться не может).

Топливовоздушная смесь (ТВС) — мелкодисперсная смесь атмосферного воздуха и жидкого топлива с небольшим включением парообразной фазы. Именно она, сгорая в цилиндрах двигателя, придает поступательное движение поршням и обеспечивает движение автомобиля.

В зависимости от своей структуры, ТВС может быть гомогенной (однородной по своему составу), или обладать слоистой структурой. В зависимости от вида нагрузки, заложенных параметров экономии топлива, и требуемого состава выхлопных газов (содержания вредных веществ и окислов азота), система впрыска топлива самостоятельно выбирает наиболее оптимальную структуру топливно-воздушной смеси.

Эмпирическая формула дает определение «нормальной» ТВС, как смеси 14,7 килограмм атмосферного воздуха и 1 килограмма жидкого топлива. Топливная смесь, количество воздуха в которой больше указанного в соотношении, называется бедной, и, соответственно, богатой, при меньшем количестве воздуха.

бедная — воздуха > 14,7

Попытка уменьшить расход топлива путем регулировки топливной системы, зачастую приводит к неприятным последствиям. Увеличение количества воздуха в топливной смеси повышает температуру горения и приводит к преждевременным поломкам двигателя. Прогорание поршневых колец и эрозия стенок цилиндров – обычное дело при езде на обедненной ТВС. При все большем обеднении смеси наблюдается снижение мощности двигателя, при увеличении нагрузки появляются «провалы». Движение автомобиля становится дерганным, малейший подъем может стать непреодолимым препятствием. При достижении соотношения 30 к 1 мотор начинает глохнуть.

Чрезмерное обогащение смеси не превратит стандартную модель в гоночный болид. При уменьшении содержания воздуха в ТВС двигатель начинает работать с перебоями, падает мощность, катастрофически возрастает расход топлива. По достижении определенной пропорции двигатель невозможно будет запустить. Скорость горения богатой смеси снижена, а потому ее догорание происходит уже в глушителе.

Читайте также:  Регулировка редуктора холодной воды

Стехиометрические отношения для различных типов топлива будут следующими:

— газ природный — 17,2:1

Т.к. плотность воздуха зависит от температуры и давления, то во многих инжекторных системах идет корректировка ТВС по температуре всасываемого воздуха и давлению.

+35 град — 1,1455 кг/м3

+30 град — 1,1644 кг/м3

+25 град — 1,1839 кг/м3

+20 град — 1,2041 кг/м3

+15 град — 1,2250 кг/м3

+10 град — 1,2466 кг/м3

+5 град — 1,2690 кг/м3

0 град — 1,2920 кг/м3

-5 град — 1,3163 кг/м3

-10 град — 1,3413 кг/м3

-15 град — 1,3673 кг/м3

-20 град — 1,3943 кг/м3

-25 град — 1,4224 кг/м3

Красная линия — зависимость от высоты отношения плотности воздуха на этой высоте к плотности воздуха на уровне моря, зеленая линия — зависимость от высоты отношения давления воздуха на этой высоте к давлению воздуха на уровне моря, синия линия — зависимость от высоты отношения температуры воздуха на этой высоте к температуре воздуха на уровне моря. Плотность на уровне моря — 1,225 кг/см3, давление на уровне моря — 101325 Па, температура на уровне моря — 288,15 К.

Массовое содержание топлива в ТВС определяется длительностью впрыска форсункой, которая зависит от количества поступившего воздуха в двигатель, оборотов и режима работы (мощностной, экономичный или холостой ход). Блок управления выбирает режим на основании угла открытия дросселя и оборотов.

Информацию об угле открытия дроссельной заслонки для блока управления дает датчик положения дроссельной заслонки. Самое распространенное исполнение в инжекторных системах — резистор переменного сопротивления, в редких случаях несколько концевых выключателей, говорящих о переходе в рабочий режим и последующем переходе в мощностной режим.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном — в два раза выше, т.к за 1 цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается 2 раза, а на фазированном — 1, поэтому время ее работы увеличено примерно в 2 раза.

Массовый расход воздуха блок управления может вычислить по расходомеру воздуха и температуре воздуха, или по совокупности показателей: угол открытия дросселя, обороты, абсолютное давление и температура воздуха.

Датчик кислорода участвует в обратной связи и предназначен для определения содержания кислорода в отработавших газах.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре двигателя (на холодную используется более богатая смесь).

Блок управления определяет режим холостого хода при выполнении следующих условий (возможно одного из них):

— Положение дросселя менее установленного значения,

— Сработал концевой выключатель признака холостого хода,

— Обороты двигателя менее определенного значения.

Нераспознание ЭБУ признака ХХ приводит к неправильным оборотам на холостом ходу.

Грубая регулировка оборотов на ХХ осуществляется регулятором добавочного воздуха (добавочный воздух в обход дроссельной заслонки или приоткрывание дроссельной заслонки), а точная – с помощью изменения УОЗ (может быть не во всех системах). Регулятор управления УОЗ включается, если рассогласование оборотов превысило зону нечувствительности регулятора УОЗ.

Инжекторные системы отличаются малым расходом толпива и стабильностью работы, помогают получить большую отдачу от двигателя.

Кому интересно, подписывайтесь.

Источник

Проверка и регулировка элементов системы впрыска топлива
Двигатель. Впрыск топлива «К-Jetronic». Форд Эскорт 3

Регулировка холостого хода

Регулировка холостого хода двигателя производится на прогретом до рабочей температуры двигателе, при правильно установленном моменте зажигания, чистом фильтрующем элементе воздушного фильтра и выключенных потребителях электроэнергии. На автомобилях с автоматической коробкой передач рычаг селектора должен быть установлен в положение «Р». Подключить контрольный тахометр согласно инструкции по эксплуатации, запустить двигатель и измерить частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, которая должна быть в пределах 750-850 об/мин, в противном случае произвести регулировку. Для этого дать двигателю поработать в течение 30 с с частотой вращения коленчатого вала 3000 об/мин. после чего перевести его на холостой ход. Вращая винт 1 (рис. 2.105), отрегулировать частоту вращения коленчатого вала.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если перед регулировкой топливопроводы отсоединялись от топливных форсунок, то до начала регулировки двигатель должен несколько раз поработать с частотой вращения коленчатого вали 3000 об/мин и не менее 2 мин на оборотах холостого хода.

Для регулировки содержания окиси углерода (СО) в отработавших газах подсоединить газоанализатор, вывернуть пробку. закрывающую винт регулировки содержания СО на корпусе дозатора-распределителя, и дать двигателю поработать 30 с с частотой вращения коленчатого вала 3000 об/мин, после чего перевести его на холостой ход. Вращая регулировочный винт шестигранным ключом на 3 мм (рис 2.111), довести содержание СО в отработавших газах до нормы 1,0-1,5%.

ПРИМЕЧАНИЕ: Во время регулировки не отрывать ключ от регулировочного винта и не нажимать на него, не увеличивать обороты двигателя без снятия ключа с винта.

Приоткрытие дроссельной заслонки отрегулировано на заводе и в эксплуатации не регулируется.

Измеритель расхода воздуха

Отсоединить воздуховод от измерителя расхода воздуха для получения доступа к его диску. Проверить работу рычага привода золотника дозатора-распределителя в следующем порядке. Включить стартер примерно на 10 с. Отверткой или магнитом поднять напорный диск измерителя (рис. 2.112).

Рычаг должен оказывать одинаковое сопротивление перемещению в пределах всего хода диска. При быстром опускании диска рычаг не должен оказывать сопротивление В противном случае заменить измеритель расхода воздуха. Если перемещение рычага вверх происходит с трудом, это свидетельствует о заедании золотника, поэтому необходимо заменить дозатор-распределитель топлива. После этого проверить температуру масла в двигателе, которая должна быть выше 50°С. Пустить двигатель примерно на 15 с и проверить положение диска в диффузоре. Верх диска должен быть на одном уровне или ниже не более чем на 0,5 мм самой узкой части диффузора (рис. 2.113).

Читайте также:  Регулировка фар субару форестер 2006 года

Для регулировки его положения поднять диск вверх и сжать или разжать расположенный под диском проволочный зажим 2 для получения правильного положения напорного диска. Не изгибать пластинчатую пружину на останове диска. Проверить обороты холостого хода двигателя, как описано выше.

Топливный насос

Отсоединить от насоса колодку разъема и подключить к штекерам колодки проводов контрольную пампу. Включить зажигание. Контрольная пампа должна загореться. Если она не горит, проверить проводку и реле топливного насоса.

Проверка производительности топливного насоса

Отсоединить от распределителя топлива трубку 3 (рис. 2.114) слива топлива в бак, вместо нее подсоединить короткий шланг, конец которого опустить в мерный сосуд.

Отключить реле топливного насоса и перемкнуть штекеры «30» и «87» колодки проводов короткой перемычкой (реле находится на переднем щитке кузова за вещевым ящиком). Включить зажигание и дать насосу поработать 30 с Количество поступившего в сосуд топлива должно быть не менее 750 см 3 . В противном случае проверить насос и топливный фильтр. Подсоединить колодку реле топливного насоса.

Проверка давления топлива

Сбросить давление путем ослабления затяжки штуцера 3 (рис. 2.114) шланга слива топлива из регулятора управляющего давления, предварительно поместив под него тряпку.

Отсоединить топливопровод 2 (рис. 2.115), соединяющий регулятор управляющего давления с дозатором-распределителем, и вместо него подсоединить контрольный манометр с краном для измерения как проходного давления, так и давления на входе.

Удалить воздушные пробки. Для этого пустить двигатель, установить кран манометра в положение для контроля проходного давления и опустить манометр так. чтобы он висел на шлангах. Открыть кран манометра. Пустить двигатель и установить обороты холостого хода. Считать на манометре значение давления топлива в системе, которое должно быть в пределах 4,7-5,5 кгс/см 2 . В противном случае найти и устранить причину отклонения давления от нормы или заменить дозатор-распределитель

Проверка управляющего давления

Разъединить колодки разъемов регулятора управляющего давления, клапана дополнительной подачи воздуха, термореле с выдержкой времени и пусковой форсунки. Открыть кран контрольного манометра. Пустить двигатель и по манометру определить величину управляющего давления. которое должно быть 0,9 кгс/см 2 /10°С; 1,35 кгс/см 2 /20°С; 1,7 кгс/см 2 /30°С; 2,15 кгс/см 2 /40°С. Убедиться в *ом, что двигатель горячий (в противном случае включить зажигание и выждать 6 мин для прогрева биметаллической пружины регулятора управляющего давления), присоединить все отключенные разъемы и пустить двигатель. Давление, показываемое манометром, должно возрасти до 3,4-3,8 кгс/см 2 . Если управляющее давление не укладывается в указанные пределы, заменить регулятор управляющего давления.

Проверка остаточного давления

Прогреть двигатель (температура масла 50-70°С). Остановить двигатель, когда давление топлива достигнет 4,7-5,5 кгс/см 2 . Выключить зажигание Через 10 мин после остановки двигателя манометр должен показывать 2,5 кгс/см 2 , через 20 мин — 2,0 кгс/см 2 .

Регулятор управляющего давления

Отсоединить от регулятора колодку разъема. Повернуть ключ зажигания в положение II и измерить напряжение на штекерах разъема, которое должно быть не менее 11,5 В. Выключить зажигание и подключить омметр к штекерам разъема. Если прибор показывает, что цепь разомкнута, то это значит, что обмотка биметаллической пружины оборвана и регулятор управляющего давления подлежит замене.

Клапан дополнительной подачи воздуха

На холодном двигателе разъединить разъем клапана. К его штекерам подсоединить вольтметр и на холостом ходу измерить величину напряжения, которая должна быть не менее 11,5 В. На холодном двигателе после его запуска пережать шланг между клапаном дополнительной подачи воздуха и впускным трубопроводом двигателя. Обороты должны упасть. Когда двигатель прогреется, вновь пережать шланг Обороты должны остаться на прежнем уровне, в противном случае заменить клапан дополнительной подачи воздуха.

Термореле времени

Отсоединить колодку разъема от пусковой форсунки и подключить к штекерам разъема вольтметр, на короткое время включить стартер. Вольтметр должен показать напряжение аккумуляторной батареи. Подключить к выводам пусковой форсунки контрольную лампу, разъединить разъемы регулятора управляющего давления и клапана дополнительной подачи воздуха. Примерно на 10 с включить стартер. Контрольная пампа должна гореть 1-8 с в зависимости от температуры термореле.

Пусковая форсунка

Температура охлаждающей жидкости должна быть ниже 30°С Отсоединить от распределителя зажигания центральный провод (двигатель LRA) высокого напряжения и соединить его с «массой». Снять пусковую форсунку с впускного трубопровода. Не отсоединяя от нее подводящий топливопровод, установить ее над мерным сосудом. Отсоединить колодку разъема от клапана дополнительной подачи воздуха и присоединить его к пусковой форсунке. Повернуть ключ зажигания в положение II на 3 с. Пусковая форсунка должна распылять топливо в форме правильного конуса Выключить зажигание, отсоединить штепсельный разъем от пусковой форсунки и присоединить его к клапану дополнительной подачи воздуха. Насухо вытереть сопло форсунки чистой тряпкой и повернуть ключ зажигания в положение II на 60 с. За этот период подачи топлива не должно быть.

Топливная форсунка

Снять форсунку с впускного топливопровода и, не отсоединяя от нее топливную трубку, установить над мерным сосудом. Пустить двигатель и установить частоту вращения коленчатого вала 2000 об/мин, убедиться, что форсунка распыляет топливо в виде правильного конуса. Остановить двигатель. Из распылителя форсунки не должно появиться ни одной капли топлива.

Источник

Adblock
detector