Устройство системы управления бензиновым двигателем

Система управления двигателем

Системой управления двигателем называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля.

Генератором развития систем управления двигателем в мире является немецкая фирма Bosch. Технический прогресс в области электроники, жесткие нормы экологической безопасности обусловливают неуклонный рост числа подконтрольных систем двигателя.

Свою историю система управления двигателем ведет от объединенной системы впрыска и зажигания. Современная система управления двигателем объединяет значительно больше систем и устройств. Помимо традиционных систем впрыска и зажигания под управлением электронной системы находятся: топливная система, система впуска, выпускная система, система охлаждения, система рециркуляции отработавших газов, система улавливания паров бензина, вакуумный усилитель тормозов.

Термином «система управления двигателем» обычно называют систему управления бензиновым двигателем. В дизельном двигателе аналогичная система называется система управления дизелем.

Система управления двигателем включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные устройства систем двигателя.

Входные датчики измеряют конкретные параметры работы двигателя и преобразуют их в электрические сигналы. Информация, получаемая от датчиков, является основой управления двигателем. Количество и номенклатура датчиков определяется видом и модификацией системы управления. Например, в системе управления двигателем Motronic-MED применяются следующие входные датчики: давления топлива в контуре низкого давления, давления топлива, частоты вращения коленчатого вала, Холла, положения педали акселератора, расходомер воздуха (при наличии), детонации, температуры охлаждающей жидкости, температуры масла, температуры воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, кислородные датчики и др. Каждый из датчиков используется в интересах одной или нескольких систем двигателя.

Электронный блок управления двигателем принимает информацию от датчиков и в соответствии с заложенным программным обеспечением формирует управляющие сигналы на исполнительные устройства систем двигателя. В своей работе электронный блок управления взаимодействует с блоками управления автоматической коробкой передач, системой ABS (ESP), электроусилителя руля, подушками безопасности и др.

Исполнительные устройства входят в состав конкретных систем двигателя и обеспечивают их работу. Исполнительными устройствами топливной системы являются электрический топливный насос и перепускной клапан. В системе впрыска управляемыми элементами являются форсунки и клапан регулирования давления. Работа системы впуска управляется с помощью привода дроссельной заслонки и привода впускных заслонок.

Катушки зажигания являются исполнительными устройствами системы зажигания. Система охлаждения современного автомобиля также имеет ряд компонентов, управляемых электроникой: термостат (на некоторых моделях двигателей), реле дополнительного насоса охлаждающей жидкости, блок управления вентилятора радиатора, реле охлаждения двигателя после остановки.

В выпускной системе осуществляется принудительный подогрев кислородных датчиков и датчика оксидов азота, необходимый для их эффективной работы. Исполнительными устройствами системы рециркуляции отработавших газов являются электромагнитный клапан управления подачей вторичного воздуха, а также электродвигатель насоса вторичного воздуха. Управление системой улавливания паров бензина производится с помощью электромагнитного клапан продувки адсорбера.

Принцип работы системы управления двигателем основан на комплексном управлении величиной крутящего момента двигателя. Другими словами, система управления двигателем приводит величину крутящего момента в соответствия с конкретным режимом работы двигателя. Система различает следующие режимы работы двигателя:

запуск;
прогрев;
холостой ход;
движение;
переключение передач;
торможение;
работа системы кондиционирования.

Изменение величины крутящего момента производиться двумя способами — путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

Система управления двигателем (ЭСУД) – это электронная система, задача которой обеспечить правильную работу одной и более систем двигателя. Электронная система управления двигателем – это своеобразный компьютер, который отвечает за контроль и выполнение необходимых задач для правильного функционирования. Толчок в развитии электронная система управления получила благодаря поиску и решению технических задач системы впрыска и системы зажигания. Но в процессе совершенствования, электронная система управления отвечает не только за работу вышеупомянутых систем, но и управляет топливной системой, системой охлаждения, системой впуска топливной смеси и выпуска отработавших газов, системой тормозов, системой улавливания паров бензина и др.

Электронный блок управления считывает данные с различных датчиков двигателя и управляет его системами. Контроль работы двигателя и управление его системами позволяет работать в оптимальном режиме и сохранять требуемые нормы токсичности и расхода топлива. Лидирующие позиции в производстве электронных систем управления занимают компании Bosch и General Motors.

Устройство электронной системы управления двигателем

1– адсорбер; 2- запорный клапан системы управления паров бензина; 3 – датчик давления во впускном коллекторе; 4 — топливный насос высокого давления; 5 — датчик давления топлива в контуре низкого давления; 6 — датчик давления топлива в контуре высокого давления; 7 – форсунка впрыска; 8 — клапан регулирования фаз газораспределения; 9 — катушка зажигания; 10 — датчик Холла; 11 — датчик температуры воздуха на впуске; 12 — блок управления дроссельной заслонкой с датчиком положения; 13 — управляющий клапан системы рециркуляции отработавших газов; 14 — потенциометр заслонки впускного коллектора; 15 — датчик детонации; 16 — датчик частоты вращения коленчатого вала; 17 — кислородный датчик; 18 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 19 — блок управления; 20 — диагностический интерфейс; 21 – датчик положения педали акселератора; 22 – топливный насос; 23 — кислородный датчик; 24 — датчик температуры отработавших газов; 25 — датчик оксидов азота.

Как работает электронная система управления двигателем

Принцип работы электронной системы управления двигателем заключается в комплексном управлении величины крутящего момента двигателя. Если говорить проще, система управления двигателем регулирует величину крутящего момента в зависимости от режима работы двигателя.

Изменение величины крутящего момента производиться путем регулирования наполнения цилиндров воздухом и регулированием угла опережения зажигания.

Системы управления бензиновыми двигателями

Схемотехника систем управления бензиновыми двигателями

При детальном рассмотрении схему легче поделить на фрагменты. Рис.2

На первом фрагменте вверху показаны две основных шины электрического питания 30 (напряжение аккумуляторной батареи, подается постоянно) и 15 – напряжение аккумуляторной батареи (подается в положении «зажигание включено»). Предохранители F6 (номинал 20 Ампер) и F46 (15A) подают напряжения на реле бензонасоса (К20) и главное реле (К46). При включении зажигания сразу срабатывает главное реле и на несколько секунд включается реле бензонасоса, чтобы обеспечить начальную подкачку топлива. На принципиальных схемах провода обозначены цветом либо как в данном случае подписаны цветовыми сокращениями (rt – красный, sw – черный, rt bl – красно-голубой, руководства содержат сведения о применяемых цветовых сокращениях). Цветовая маркировка помогает отследить нужное электрическое соединение. Рис.3

На следующем фрагменте в нижней части показан блок управления двигателем (А35). Как видно, он имеет многофункциональный разъем, обозначенный символами М и К (по-существу, он состоит из двух разъемов) и цифровыми обозначениями. Необходимо пользоваться справочниками и руководствами, чтобы правильно определить расположение выводов (распиновку). Для конкретного случая она имеет вид на рис.4

На схеме индексом Y102 обозначен intake manifold air control solenoid (соленоид управления потоком впускного воздуха) – это исполнительное устройство регулирует подачу воздуха, соответственно, качество смеси. Т1 – блок управления свечами зажигания. Как правило, на схемах не обозначены сами свечи зажигания. Значок транзистора внутри блока означает, что внутри блока есть электронная схема. Питание блока зажигания (катушки зажигания вместе с коммутаторами) осуществляется через предохранитель 46 на 2-й вывод и в случае, если отсутствует искра, первым делом надо проверить наличие напряжения на этом выводе при включении зажигания. Y3 – инжекторы. Например, если не работает 2-й инжектор, необходимо проверить наличие электрической связи (прозвонить) 2-й вывод инжектора – коричнево-белый провод и 61-й вывод блока управления. А5 – инструментальная панель. А95 – блок управления двигателями охлаждения радиатора. Рис.5

Следующий фрагмент. А16 – блок АБС, А23 – усилитель VSS (датчика скорости автомобиля). Во многих автомобилях скорость измеряется по показаниям датчиков АБС, в данном случае левого переднего. Поэтому, если показания спидометра отсутствуют, горит неисправность блока АБС, проверку необходимо начинать именно с него.
К12 – реле двигателей охлаждения радиаторов. Если на схемах узлы изображены пунктирной линией, в некоторых моделях кузова узлы могут отсутствовать. S92 – блок кондиционера, М142 – насос усилителя руля, S13 –кнопка на педали тормоза, S258 – датчик педали сцепления. Рис.6

M12 – бензонасос. Как правило, расположен в бензобаке. Y4 – клапан EVAP (система улавливания паров бензина). В72-1 и В72-2 – датчики кислорода (лямбда-зонды). При их неисправности потребление бензина может увеличиться до 50%. В данном случае применяются четырехвыводные датчики (с подогревом). В30 – MAF сенсор (датчик массового расхода топлива, расходомер). Очень важный датчик. Если он неисправен, рабочая смесь формируется в неверных пропорциях, и автомобиль может вообще не завестись. В25 – датчик температуры входящего воздуха. Часто эти два датчика объединены в одном узле, как и в данном случае. А177 – привод дроссельной заслонки, совмещенный с датчиками угла заслонки. В138 – датчик педали акселератора (газа). В данном двигателе трос газа отсутствует, его функцию выполняет электроника. Рис.7

На следующем эпизоде схемы изображен В69 – датчик детонации двигателя. В54 – датчик положения коленвала – один из самых главных датчиков двигателя. От него зависит впрыск бензина в инжекторных двигателях и работа свечей зажигания. В132 – датчик распредвала. Его задача определять угол опережения зажигания. В случае обрыва ремня ГРМ он дает сигнал на остановку двигателя. Часто при неправильной установке ремня ГРМ после ремонта он не дает завести двигатель. В24 – датчик температуры охлаждающей жидкости. Это именно тот датчик, который обслуживает блок управления двигателем. Обычно есть еще два датчика температуры ОЖ – для управления работой двигателей вентиляторов радиатора и на приборную панель. S79 – блок круиз-контроля, А161 – многофункциональный дисплей. А162 – иммобилайзер (обездвиживатель). В случае, если автомобиль пытаются завести «неродным» ключом, он блокирует двигатель. X1 – диагностический разъем. В161 – датчик давления хладагента кондиционера.
Рассмотренная схема на аналогична другим системам управления бензиновых двигателей, разница в распиновке блока управления, подключениях, конкретных конструктивных исполнениях узлов. Как правило, руководства по ремонту и эксплуатации включают схемы расположения основных деталей системы управления в подкапотном пространстве. Рис.8

Система управления бензиновым двигателем внутреннего сгорания

Модель управления бензиновым двигателем внутреннего сгорания, экологические требования к нему. Датчик кислорода или концентрации кислорода в выпускной системе. Принцип работы системы зажигания и впрыска. Принцип работы электромагнитной форсунки.

Рубрика	Транспорт
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	08.01.2014

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ) /УНИВЕРСИТЕТ МАШИНОСТРОЕНИЯ/

ТЕМА РЕФЕРАТА «Система управления бензиновым двигателям внутреннего сгорания»

бензиновый двигатель зажигание форсунка

Махинин Станислав Сергеевич

Харитонов Валерий Иванович

Система управления бензиновым двигателем внутреннего сгорания

Датчик положения коленчатого вала

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Дроссельная заслонка с механическим приводом

Регулятор холостого ход

Датчик массового расхода воздуха

Блок управления двигателем

бензиновый двигатель зажигание фосунка

Среди поршневых двигателей внутреннего сгорания в настоящее время наиболее распространен бензиновый двигатель.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания основан на эффекте теплового расширения газов, возникающего при воспламенение топливно-воздушной смеси, воспламенение происходит принудительно за счет электрической искры, обеспечивающее перемещение поршня в цилиндре.

Работа поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель):

Основными направлениями совершенствования бензиновых двигателей являются:

снижение расхода топлива;

снижение токсичности отработавших газов;

повышение мощности двигателя.

Для реализации этих требований на современных бензиновых двигателях применяются следующие системы:

система непосредственного впрыска

снижение расхода топлива

повышение мощности двигателя

снижение расхода топлива

снижение токсичности отработавших газов

синхронизирование работы цилиндров

система изменения фаз газораспределения

снижение расхода топлива
снижение токсичности отработавших газов

повышение мощности двигателя

электронная система зажигания

снижение расхода топлива

синхронизирование работы цилиндров

снижение токсичности отработавших газов

корректировка смеси за счет датчиков кислорода

система рециркуляции отработавших газов

снижение токсичности отработавших газов

система управления двигателем

снижение расхода топлива
снижение токсичности отработавших газов

повышение мощности двигателя

Система управления бензиновым двигателем внутреннего сгорания

Рассмотрим обобщенную модель управления двигателем внутреннего сгорания(в дальнейшем ДВС)

Она состоит из трех групп компонентов:

Блока управления двигателем

Датчики снимают показания о:

Положении и частоте вращения коленчатого вала,

Температуре охлаждающей жидкости,

Положении дроссельной заслонки,

Массовом расходе воздуха

Температуре входящего воздуха

Концентрации кислорода в выхлопной системе

Детонации топлива в цилиндрах

Исполнительными механизмами являются:

Регулятор холостого хода (РХХ)

Датчик содержания кислорода в выпускной системе

Электромагнитный клапан адсорбера

Датчик положения коленчатого вала ( или датчик фазы)

чаще всего устанавливается ближе к КПП, либо на передней части самого коленчатого вала устанавливается задающий диск с рисками, задающий диск объединен с коленчатым валом представляет собой зубчатое колесо с равноудаленными впадинами. Для синхронизации два зуба отсутствуют. Расстояние около 1±0,2 мм от задающего диска коленчатого вала до датчика.

задающий диск объединен со коленчатым валом и представляет собой зубчатое колесо с равноудаленными впадинами. Для синхронизации два зуба отсутствуют

Сигнал, подаваемый датчиком в блок управления двигателем, это и есть сигнал частоты вращения и положения коленчатого вала. Этот сигнал представляет собой серию повторяющихся электрических импульсов напряжения, генерируемых датчиком при вращении коленчатого вала

На базе импульсов опорного сигнала положения коленчатого вала, блок управления двигателем генерирует импульсы управления форсунками и системой зажигания.

Датчик положения коленчатого вала

3- кронштейн крепления; 4 — постоянный магнит

Датчик температуры охлаждающей жидкости

служит для корректировки смеси топлива. Блок управления не «видит» саму температуру охлаждающей жидкости, он «видит» сопротивления датчика меняющегося в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. Датчик температуры охлаждающей жидкости служит для расширения функций системы охлаждения (охлаждения отработавших газов в системе рециркуляции отработавших газов, регулировки подачи воздуха отеплителем салона, регулирования работы вентилятора охлаждения ДВС и др.) на выходе радиатора устанавливается дополнительный датчик температуры охлаждающей жидкости. Сигналы от датчика принимает электронный блок управления (блок управления двигателем) и преобразует их в управляющие воздействия на исполнительные устройства. Используется, как правило, блок управления двигателем с установленным соответствующим программным обеспечением. В зависимости от полученных данных, в виде сопротивления, блок управления двигателя меняет смесь (соотношение кислорода и топлива).

Дроссельная заслонка с механическим приводом

трубка подвода охлаждающей жидкости;

трубка системы вентиляции картера;

трубка отвода охлаждающей жидкости;

датчик положения дроссельной заслонки;

регулятор холостого хода;

патрубок системы улавливания паров бензина;

является конструктивным элементом впускной системы бензиновых двигателей внутреннего сгорания с впрыском топлива и предназначена для регулирования количества воздуха, поступающего в двигатель через впускной коллектор для образования топливно-воздушной смеси. Дроссельная заслонка устанавливается между воздушным фильтром и впускным коллектором.

Впускной коллектор распределяет поток воздуха по цилиндрам двигателя и придает ему необходимое движение. Разряжение, возникаемое во впускном коллекторе используется в работе вакуумного усилителя тормозов, а также для привода впускных заслонок. Блок системы управления двигателем

На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой — воздух проходит беспрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода.

Работу впускной системы обеспечивает система управления двигателем. Конструктивные элементы системы управления двигателем, которые используются в работе системы впуска, можно разделить на три группы:

К примеру, впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива имеет следующие датчики:

датчик температуры воздуха на впуске;

датчик положения дроссельной заслонки;

датчик давления во впускном коллекторе;

датчик положения впускной заслонки;

датчик положения клапана рециркуляции;

Корпус дроссельной заслонки включен в систему охлаждения двигателя. Но придуман с другой целью.

В холодное время года, система охлаждения служит не для того чтоб остужать дроссель от перегрева, а на оборот нагревать его, для того, чтобы воздух проходящий во впускную систему был теплым. Что позволит двигателю легче работать и запускаться.

Регулятор холостого хода

является устройством, которое необходимо в системе для стабилизации оборотов холостого хода двигателя и поддержания заданной частоты вращения коленчатого вала двигателя, при закрытой дроссельной заслонке, во время пуска, прогрева и при изменении нагрузки во время включения дополнительного оборудования. РХХ представляет из себя шаговый электродвигатель с подпружиненной конусной иглой, которая передвигаясь изменяет количество воздуха, поступающего во впускную систему в обход дроссельной заслонки, в двигатель поступает необходимое количество воздуха для его стабильной работы.

Этот воздух учитывается датчиком массового расхода воздуха (или ресходомер) и в соответствии с его количеством, блок управления двигателем осуществляет подачу топлива в двигатель через топливные форсунки. По датчику положения коленчатого вала блок управления двигателем отслеживает количество оборотов двигателя и в соответствии с режимом работы двигателя управляет РХХ, таким образом добавляя или снижая подачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки.

Датчик массового расхода воздуха (расходомер воздуха)

Экологические требования к современным двигателям внутреннего сгорания предполагают поддержание определенного (стехиометрического) соотношения воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси на всех режимах работы. Только в этом случае каталитический нейтрализатор полностью удаляет вредные вещества в отработавших газах.

Для поддержания стехиометрического соотношения компонентов топливно-воздушной смеси требуется точная информация о количестве (расходе) всасываемого воздуха, которую предоставляет расходомер воздуха. Расходомер передает на блок управления двигателем частотно-импульсный сигнал, изменяющийся в прямой зависимости от пройденного через него количества воздуха. Чем большее количество воздуха пройдено через датчик, тем выше частота сигнала.

Датчик кислорода (или концентрации кислорода в выпускной системе, в народе лямбда-зонд)

Кислородный датчик служит для определения количества кислорода в отработавших газах.

Для обеспечения эффективной (экономичной и экологичной) работы двигателя внутреннего сгорания соотношение воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси должно быть постоянным на всех режимах работы. Это достигается использованием кислородного датчика в выпускной системе. Сам процесс управления содержанием кислорода в выхлопных газах называется лямбда-регулирование.

Так, при недостатке воздуха в топливно-воздушной смеси, углеводороды и угарный газ полностью не окисляются. С другой стороны, при избытке воздуха оксиды азота полностью не разлагаются на азот и кислород.

Лямбда-зонд устанавливается в выпускной системе. На отдельных моделях автомобилей применяется два кислородных датчика: один устанавливается до каталитического нейтрализатора, другой — после. Применение двух кислородных датчиков усиливает контроль за составом отработавших газов и обеспечивает эффективную работу нейтрализатора.

Датчик фиксирует коэффициент избытка воздуха в топливно-воздушной смеси (л) по величине концентрации кислорода в отработавших газах.

При разной концентрации кислорода в отработавших газах и атмосфере на концах электрода создается напряжение. Чем выше содержание кислорода (обедненная топливно-воздушная смесь), тем ниже напряжение, чем ниже содержание кислорода (обогащенная топливно-воздушная смесь), тем выше напряжение.

Электрический сигнал от кислородного датчика поступает в электронный блок управления системы управления двигателем. В зависимости от величины сигнала блок управления воздействуют на исполнительные органы подконтрольных ему систем автомобиля.

Эффективная работа кислородного датчика осуществляется при температуре 300°С. Для скорейшего достижения рабочей температуры, лямбда-зонд оборудуется нагревателем.

Предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси бензинового двигателя. Воспламенение смеси происходит от искры.

Принцип работы системы зажигания заключается в накоплении и преобразовании катушкой зажигания низкого напряжения (12В) электрической сети автомобиля в высокое напряжение (до 30000В), распределении и передаче высокого напряжения к соответствующей свече зажигания и образовании в нужный момент искры на свече зажигания.

В работе системы зажигания можно выделить следующие этапы:

накопление электрической энергии;

распределение энергии по свечам зажигания;

воспламенение топливно-воздушной смеси.

В зависимости от способа управления процессом зажигания различают следующие типы систем зажигания:

контактная система зажигания;

бесконтактная (транзисторная) система зажигания;

электронная (микропроцессорная) система зажигания.

В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством — прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор.

В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов. Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем.

В микропроцессорной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

Не смотря на различия в конструкции можно выделить следующее общее устройство системы зажигания:

источник питания (автомобильный генератор и аккумуляторная батарея);

устройство управления накоплением энергии (прерыватель, транзисторный коммутатор, электронный блок управления);

накопитель энергии (катушка зажигания);

устройство распределения энергии по цилиндрам (механический распределитель, электронный блок управления );

На современных автомобилях используются различные системы впрыска топлива. Система впрыска (другое наименование — инжекторная система, от injection — впрыск) как следует из названия, обеспечивает впрыск топлива.

Система впрыска топлива является составной частью топливной системы автомобиля. Основным рабочим органом любой системы впрыска является форсунки (инжекторы)

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Электромагнитная форсунка устанавливается, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

На примере форсунки, устанавливаемой в системе непосредственного впрыска топлива

Схема подготовлена по материалам Volkswagen

Принцип работы электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Впускная система (другое наименование — система впуска) предназначена для впуска в двигатель необходимого количества воздуха и образования топливно-воздушной смеси. Термин «впускная система» появился с развитием конструкции двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением системы непосредственного впрыска топлива. Оборудование для питания двигателя воздухом перестало быть просто воздуховодом, а превратилось в отдельную систему.

В своей работе система впуска взаимодействует со многими системами двигателя, в том числе:

системой рециркуляции отработавших газов;

системой улавливания паров бензина;

Взаимодействие перечисленных систем и еще ряда других систем обеспечивает система управления двигателем.

Принцип работы впускной системы

Работа впускной системы основана на разности давлений в цилиндре двигателя и атмосфере, возникающей на такте впуска. Объем поступающего воздуха при этом пропорционален объему цилиндра. Величина поступающего воздуха регулируется положением дроссельной заслонки в зависимости от режима работы двигателя.

Рассмотрим схему двигателя с непосредственным впрыском топлива

запорный клапан система улавливания паров бензина

блок управления дроссельной заслонкой

датчик давления во впускном коллекторе

клапан управления впускными заслонками

вакуумный привод впускных заслонок

датчик положения впускной заслонки

датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов

клапан система рециркуляции отработавших газов

Блок управления двигателем (ЭБУ)

— аналог домашнего персонального компьютера, установленный в автомобиле и специально предназначенный для работы в машине. Управляет одним или несколькими процессами работы ДВС. Является основным конструктивным элементом системы управления двигателем

Основным преимуществом автомобильного компьютера является функциональность. С использованием автомобильного компьютера отпадает необходимость в отдельной установке нескольких блоков управления и синхронизации их между собой. Он обрабатывает информацию поступающую в него, в соответствии с определенным алгоритмом и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства различных систем двигателя.

Каждое отдельное устройство требует место для установки, чем значительно уменьшает компактность и стоимость конструкции.

Применение электронного регулирования позволяет оптимизировать основные параметры работы двигателя для различных режимов работы: мощность, крутящий момент, расход топлива и др.

Современные блоки управления двигателем являютсяпрограммируемыми электронными устройствами, т.е. при необходимости могут быть перепрограммированы пользователем. Потребность в перепрограммировании возникает при внесении изменений в конструкцию двигателя (тюнинг двигателя) — установка турбокомпрессора, интеркулера, оборудования для работы на альтернативных видах топлива, изменения в выпускной системе.

Электронный блок управления двигателем может выполнять следующие функции:

управление впрыском топлива;

регулирование положения дроссельной заслонки, в.т.ч. на холостом ходу;

регулирование состава отработавших газов;

управление системой улавливания паров бензина;

регулирование системы рециркуляции отработавших газов;

управление фазами газораспределения;

регулирование температуры охлаждающей жидкости.

Блок управления двигателем обменивается данными и с другими электронными системами автомобиля:

антиблокировочной системой тормозов;

автоматической коробкой передач;

системой пассивной безопасности;

Обмен данными производится посредством CAN-шины (Controller Area Network), объединяющей отдельные блоки управления в общую систему.

Чаще всего управление автомобильным компьютером организовано через сенсорный жидкокристаллический монитор, встроенный, например в торпеду автомобиля. (размеры от 7″ до 15″ по диагонали). Имеющий простейшие функции регулировки. Например при температуре низкой к нулю система может изменить параметры динамики разгона автомобиля, дабы избежать пробуксовки при старте. А у автомобилей с автоматической коробкой переключения передач (АКПП), есть режим зимней дороги, который не дает резкого разгона, для уменьшения возможности пробуксовки колес. Так же эта функция может включаться системой, считывая параметры датчика температуры наружного воздуха. В среднем +4 градуса Цельсия, этот режим активируется программно.

Также мониторы могут быть моторизированные и ручные,для диагностики и колибровки настроек блоков управления. Такие мониторы имеют монтажные разъемы. (самым распространённым в настоящее время является OBD II). Такие разъемы еще называют диагностическими. Диагностические разъемы чаще всего убраны от не опытных рук под лючки, крышки, подлокотники салона, отдельно стоящие(съемные).

У каждой марки свои места.

Система управления двигателем основана на комплексном управлении всеми исполнительными элементами, за счет считывания параметров с датчиков. Другими словами, система управления двигателем- это предприятие которое постоянно обменивается информацией с управляющим, в соответствия с конкретным режимом работы двигателя. Система различает следующие режимы работы двигателя:

Подобные документы

Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания. Система управления двигателем автомобиля ВАЗ. Преимущества и недостатки двухтактного инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным. Функционирование типовой системы инжекторного впрыска.

курсовая работа [908,7 K], добавлен 31.10.2011

Понятия датчика и датчиковой аппаратуры. Диагностика электронной системы управления двигателем. Описание принципа работы датчика дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания. Выбор и обоснование типа устройства, произведение патентный поиска.

курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.10.2014

Система управления двигателем. Топливная система: общее понятие, устройство. Принцип действия системы впрыска и выпуска бензиновых двигателей. Главное назначение датчиков. Электронная система зажигания: общий вид, конструкция, особенности работы.

презентация [695,4 K], добавлен 08.12.2014

Двигатель внутреннего сгорания — тепловая машина, в которой химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Современные разработки ДВС. Схема работы автомобиля с гибридным двигателем на примере ToyotaPrius.

реферат [473,4 K], добавлен 14.12.2011

Принцип действия системы М-Мotronic — разновидности системы управления двигателем, в которой объединены система электронного впрыска топлива и электронного зажигания. Устройство системы: входные датчики, блок управления и исполнительные механизмы.

презентация [14,0 M], добавлен 11.11.2014

Характеристика систем центрального и многоточечного впрыска топлива. Принцип работы плунжерного насоса, применение электромагнитных форсунок. Особенности топливного насоса с электрическим приводом. Причины неисправности систем впрыска топлива Bosch.

дипломная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2012

История создания универсального парового двигателя. Понятие коэффициента полезного действия. Паровая машина Уатта. Принцип работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Такт сжатия и такт рабочего хода. Рабочие циклы двухтактных двигателей.

презентация [985,6 K], добавлен 15.12.2014

Классификация, особенности конструкции и эксплуатационные свойства двигателей внутреннего сгорания, их обслуживание и ремонт. Принцип работы четырехцилиндровых и одноцилиндровых бензиновых двигателей в современных автомобилях малого и среднего класса.

курсовая работа [39,9 K], добавлен 28.11.2014

Система Motronic, электронный блок, системы впрыска топлива и зажигания. Компактная и недорогая система управления силовым агрегатом малого рабочего объема. Ошибки чувствительных элементов, исполнительных органов и проводов. Схема системы управления.

доклад [733,9 K], добавлен 24.11.2011

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) широко применяются во всех областях народного хозяйства и являются практически единственным источником энергии в автомобилях. Расчет рабочего цикла, динамики, деталей и систем двигателей внутреннего сгорания.

курсовая работа [2,5 M], добавлен 07.03.2008