Рейтинг:   / 2
ПлохоОтлично 

Системы впрыска

Системы впрыска топлива - одни из самых сложных в автомобиле. Еще бы, чем более строгими становятся экологические нормы, тем точнее и качественнее должны работать эти системы. Поэтому любому квалифицированному мотористу необходима информация, опубликованная ниже.

Система впрыска топлива Motronic

Система впрыска топлива Motronic представляет из себя комбинированную систему с распределенным впрыском, т.е. на каждый цилиндр установлена отдельная форсунка. Каждая из основных форсунок управляется индивидуально электронным блоком управления. Кроме того, на впускном коллекторе установлена дополнительная пусковая форсунка, управляемая сигналом термо-реле.

Система впрыска может включать в себя электромеханический топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, аккумулятор-распределитель топлива, регулятор давления топлива в системе, топливный демпфер, электронный блок управления (ECU), регулятор холостого хода, инжекторы, пусковую форсунку, расходомер воздуха, элементы контроля углового положения коленвала, термореле, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, датчик ВМТ, элементы контроля положения дроссельной заслонки, элементы зажигания и управляющие реле.

система впрыска топлива Motronic

Рис. 1. Структурная схема системы впрыска топлива Motronic:
1. Топливный бак. 2. Топливный насос. 3. Топливный фильтр. 4. Аккумулятор топлива. 5. Топливный демпфер. 6. Регулятор давления топлива. 7. Электронный блок управления. 8. Катушка зажигания. 9. Распределитель зажигания. 10. Свеча зажигания. 11. Инжектор. 12. Пусковая форсунка. 13. Регулятор состава смеси. 14. Дроссельная заслонка. 15. Датчики дроссельной заслонки. 16. Расходомер воздуха. 17. Термодатчик воздуха. 18. Лямбда-зонд (0s). 19. Термореле. 20. Термодатчик охлаждающей жидкости. 21. Регулятор XX. 22. Винт регулировки XX. 23. Датчик ВМТ. 24. Датчик положения коленвала. 25. Аккумуляторная батарея. 26. Замок зажигания. 27. Управляющее реле. 28. Реле бензонасоса.

Функционирует система впрыска (см. рис. 1) следующим образом: топливный электронасос (2) через фильтр тонкой очистки топлива {3} под давлением подает топливо к аккумулятору-распределителю топлива (4) и далее к форсункам (11 и 12). На конце аккумулятора-распределителя топлива установлен регулятор давления топлива в системе (6), который обеспечивает оптимальное давление топлива, включая зависимость от разрежения во впускном тракте двигателя. При превышении необходимого в конкретный момент давления топлива в системе, регулятор давления через топливный демпфер (5) возвращает излишки топлива обратно в топливный бак. За счет постоянного давления и рециркуляции топлива в системе исключается возможность образования паров топлива. Установленные на впускном коллекторе 8 непосредственной близости к впускным клапанам форсунки (11) обеспечивают хорошее смесеобразование. Управляются они посредством ECU по специальной программе. Чем дольше открыта форсунка, тем больше обогащается топливная смесь. Время открытия форсунок ECU вычисляется в зависимости от выходных сигналов датчиков. Таким образом, учитывается температура двигателя, количество всасываемого воздуха и его температура, положение дроссельной заслонки, обороты двигателя. Кроме того, в систему управления может быть включена обратная связь по лямбда-зонду (18). При наличии датчика содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд), ECU регулирует смесеобразование с учетом сигналов данного датчика. ECU прекращает подачу топлива в цилиндры двигателя, если достигнут предел оборотов ко-ленвала и в режиме принудительного холостого хода. Количество оборотов коленвала контролируется по датчику ВМТ (23), а угловое положение коленвала по соответствующему датчику (24). Температуру двигателя ECU контролирует по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости (20), количество воздуха по сигналу расходомера всасываемого воздуха (16), а его температуру по термодатчику (17). Положение дроссельной заслонки контролируется по сигналам датчика углового положения дроссельной заслонки (потенциометр) и выключателя крайнего ее положения (15).

При пуске холодного двигателя по сигналу герморе-ле (19) включается дополнительная форсунка (12), за счет чего и производится обогащение смеси, необходимое для пуска двигателя. За счет регулятора дополнительной подачи воздуха (21) поддерживаются необходимые обороты коленвала на двигателе.

По сигналам датчика ВМТ и датчика углового положения коленвала ECU регулирует угол опережения зажигания.


Система управления двигателем Motronic 1.3

Комплексная система управления двигателем состоит из подсистемы управления впрыском топлива М1.3 и подсистемы управления зажиганием на базе LE-Jetronic.

Система Motronic 1.3 включает в себя электронный блок управления (ECU), топливный электронасос, реле включения топливного насоса, распределитель топлива, форсунки, регулятор давления топлива, регулятор холостого хода, измеритель расхода воздуха, датчик положения дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик числа оборотов коленвала двигателя, адсорбер (емкость с активированным углем), клапан вентиляции, катушку зажигания, распределитель зажигания и свечи зажигания.

Система управления двигателем Motronic 1.3

Рис. 2. Структурная схема системы управления двигателем Motronic 1.3:
1. Адсорбер. 2. Реле топливного насоса. 3. Топливный бак. 4. Клапан вентиляции. 5. Регулятор давления топлива. 6. Накопитель топлива. 7. Топливный фильтр. 8. Топливный насос. 9. Измеритель расхода воздуха. 10. Инжектор. 11. Регулятор подачи воздуха. 12. Регулятор холостого хода. 13. Датчик дроссельной заслонки. 14. Термодатчик охлаждающей жидкости. 15. Свеча зажигания. 16. Электронный блок управления. 17. Катушка зажигания. 18. Распределитель зажигания. 19. Датчик оборотов коленвала .

Система управления двигателем работает следующим образом (см. рис. 2): топливный насос через фильтр тонкой очистки подает топливо в распределитель топлива. Далее топливо подается к форсункам, установленным на впускном коллекторе двигателя, а через них в камеры сгорания (цилиндры).

На распределителе топлива устанавливается регулятор давления топлива, который имеет зависимость от разрежения во впускном тракте и поддерживает оптимальное давление топлива в системе. Воздух подается через воздушный фильтр во впускной тракт, в начале которого установлен измеритель расхода воздуха. Показания измерителя расхода воздуха учитываются ECU для оптимизации качества топливной смеси. Корпус измерителя расхода воздуха может включать в себя дополнительный воздушный канал с регулятором подачи воздуха в обход основному воздушному тракту. Этим регулятором в небольших пределах можно регулировать уровень СО в выхлопных газах.

Датчик положения дроссельной заслонки является основным датчиком, показания которого учитываются ECU для определения качества топливной смеси. Дополнительный воздушный канал в обход дроссельной заслонки с установленным на нем регулятором холостого хода служит для оптимизации работы двигателя на холостом ходу. Управляется регулятор холостого хода посредством электронного блока управления.

Пусковые режимы двигателя регламентируются ECU по показаниям датчика температуры охлаждающей жидкости. В начальный момент пуска холодного двигателя впрыскивается обогащенная топливная смесь. Впрыск производится трижды в течение первых трех оборотов коленвала двигателя. После запуска двигателя впрыск топлива производится один раз за каждый оборот коленвала двигателя.

Вентиляция топливного бака осуществляется посредством клапана с адаптивным управлением. Из топливного бака пары топлива через адсорбер (емкость с активированным углем) и клапан подаются во впускной тракт двигателя. Управление клапана осуществляется электронным блоком управления и зависит от оборотов и нагрузки двигателя. При выключении управляющего напряжения, клапан может быть открыт под действием разрежения во впускном тракте двигателя. Для предотвращения самопроизвольного воспламенения паров топлива после выключения зажигания, клапан остается под управляющим напряжением (выключенным) еще несколько секунд. После этого закрывается пружинный обратный клапан и прекращается доступ парам топлива во впускной тракт двигателя.

Угол опережения зажигания регламентируется ECU по сигналу датчика числа оборотов коленвала двигателя и в зависимости от режима работы двигателя.


Система управления впрыском топлива Motronic 3.1

Данная система управления включает в себя топливный насос, регулятор давления топлива, измеритель массы воздуха с нагревательным элементом, форсунки, датчик положения дроссельной заслонки, регулятор холостого хода, датчик температуры охлаждающей жидкости и датчик детонации, датчик числа оборотов двигателя, клапан вентиляции топливного бака, адсорбер, датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд), катушку зажигания и электронный блок управления (ECU).

По сравнению с предыдущими моделями Motronic, данная система управления более совершенна. Каждая форсунка имеет отдельный канал управления ECU, что обеспечивает высокую точность дозирования топлива и более быструю реакцию на изменение нагрузки двигателя. Кроме того, впрыск топлива производится трижды за один оборот коленвала двигателя. В Motronic 3.1 уже введен измеритель массы воздуха с нагревательным элементом, что способствует более точному расчету количества топлива ECU.

Система управления впрыском топлива Motronic 3.1

Рис. 3. Структурная схема системы управления впрыском топлива Motronic 3.1:
1. Адсорбер. 2. Реле топливного насоса. 3. Топливный бак. 4. Клапан вентиляции. 5. Регулятор давления топлива. 6. Накопитель топлива. 7. Топливный фильтр. 8. Топливный насос. 9. Измеритель массы воздуха. 10. Инжектор. 11. Регулятор воздуха. 12. Регулятор холостого хода. 13. Датчик дроссельной заслонки. 14. Термодатчик охлаждающей жидкости. 15. Свеча зажигания. 16. Электронный блок управления. 17. Катушка зажигания. 18. Распределитель зажигания. 19. Датчик оборотов коленвала. 20. Датчик детонации.

Принцип работы системы следующий {см. рис. 3): топливный насос через фильтр тонкой очистки подает топливо в распределитель топлива. Необходимое давление топлива в системе поддерживается регулятором давления топлива, который установлен на распределителе топлива и имеет зависимость от разрежения во впускном тракте. Далее топливо подается к форсункам. Время открытия клапанов форсунок определяется и регламентируется электронным блоком управления. Тем самым достигается дозирование топлива подаваемого в цилиндры двигателя.

Необходимое количество топлива в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, нагрузки двигателя и т.д. определяется электронным блоком управления по сигналам датчиков установленных на двигателе. Основными являются потенциометричес-кий датчик положения дроссельной заслонки и измеритель массы всасываемого воздуха. Для более точного дозирования топлива, ECU учитывает сигналы датчика детонации, датчика температуры охлаждающей жидкости и лямбда-зонда.

В системе предусмотрен клапан холостого хода, который управляется электронным блоком управления в зависимости от нагрузки двигателя.

Вентиляция топливного бака осуществляется посредством клапана с адаптивным управлением. Из топливного бака пары топлива через адсорбер (емкость с активированным углем) и клапан подаются во впускной тракт двигателя. Управление клапана осуществляется электронным блоком управления и зависит от оборотов и нагрузки двигателя. При выключении управляющего напряжения, клапан может быть открыт под действием разрежения во впускном тракте двигателя. Для предотвращения самопроизвольного воспламенения паров топлива после выключения зажигания, клапан остается под управляющим напряжением (выключенным) еще несколько секунд. После этого закрывается пружинный обратный клапан и прекращается доступ парам топлива во впускной тракт двигателя.

На автомобилях оборудованных кондиционером и (или) автоматической коробкой передач устанавливаются соответствующие датчики и по их сигналам производится коррекция подачи топлива. Это позволяет компенсировать (увеличить) холостые обороты двигателя из-за их падения в результате включения компрессора кондиционера или гидротрансформатора крутящего момента.


Система впрыска топлива КЕ Jetronic

Система включает в себя топливный электронасос, накопитель топлива, топливный фильтр, регулятор давления топлива в системе, до затор-распределит ель топлива, электрогидравлический регулятор управляющего давления, инжектор и пусковую форсунку, датчик Холла, выключатель положения дроссельной заслонки, клапан дополнительной подачи воздуха, термодатчик охлаждающей жидкости, термореле, потенциометр напорного диска, электронный блок управления.

Система управления впрыском топлива KE-Jetronic

Рис. 4. Структурная схема системы управления впрыском топлива KE-Jetronic:
1. Топливный бак. 2. Топливный насос. 3. Накопитель топлива. 4. Топливный фильтр. 5. Регулятор давления топлива. 6. Инжектор. 7. Пусковая форсунка. 8. Дозатор-распределитель топлива. 9. Лямбда-зонд. 10. Датчик температуры двигателя. 11. Термореле. 12. Распределитель зажигания. 13. Клапан дополнительного воздуха. 14. Датчик дроссельной заслонки. 15. Расходомер воздуха. 16. Двигатель. 17. Управляющее реле. 18. Электронный блок управления. 19. Замок зажигания. 20. Аккумуляторная батарея.

Система впрыска топлива работает следующим образом (см. рис. 4). Электронасос обеспечивает подачу топлива из топливного бака к дозатору-распределителю системы впрыска через накопитель и топливный фильтр. В дозаторе-распределителе топливо поступает в верхние камеры дифференциальных клапанов под давлением, оно, в свою очередь, в зависимости от положения плунжера распределителя, корректируется регулятором давления топлива.

Количество топлива необходимое для приготовления топливной смеси и подающегося к форсункам, регулируется диафрагмой дифференциальных клапанов, которая прижимается управляющим давлением.

Давление топлива в системе определяется соответствующим регулятором, который устанавливает диапазон изменения давления в системе и регулирует дифференциальное давление.

Регулятором управляющего давления является электроклапан, который управляется, в свою очередь, электронным блоком управления. Регулятор включает в себя биметаллическую пластину от положения которой и зависит подача топлива к регулятору. При увеличении оборотов двигателя, подача топлива к регулятору ограничивается, а при снижении оборотов, увеличивается. По сигналам датчиков электронный блок управления "вычисляет» режим работы двигателя и производит управление клапаном регулятора управляющего давления.

Клапан дополнительной подачи воздуха управляется электронным блоком управления и работает при холодном пуске и прогреве двигателя.

В пусковых режимах, в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, пусковая форсунка распыляет топливо во впускной тракт и обеспечивает обогащение топливной смеси для надежного пуска двигателя.

Для обеспечения более рационального дозирования топлива, в систему управления может быть включен датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд).


Система управления впрыском топлива Mitsubishi MPI

Данная система управления является системой многоточечного впрыска и может включать в себя: топливный насос, датчик атмосферного давления, датчик воздушного потока, датчик положения дроссельной заслонки, датчик положения установочного мотора, датчик переключатель Х.Х., термодатчик воздушного потока, регулятор давления топлива, инжекторы, датчик детонации, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик ВМТ первого цилиндра, датчик углового положения коленвала и датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд), электронный блок управления (ECU) и лампу индикации ошибок.

Система управления впрыском топлива Mitsubishi MPI

Рис. 5. Структурная схема системы управления впрыском топлива Mitsubishi MPI:

I. Электронный блок управления. 2. Термодатчик воздушного потока. 3. Измеритель воздушного потока.
4. Датчик дроссельной заслонки. 5. Датчик выключателя Х.Х. 6. Регулятор холостого хода. 7. Впускной коллектор. 8. Накопитель топлива. 9. Регулятор давления топлива. 10. Фильтр тонкой очистки топлива.
II. Инжектор 1-цилиндра. 12. Инжектор 2-цилиндра. 13. Инжектор 3-цилиндра. 14. Инжектор 4-цилиндра. 15. Распределитель зажигания. 16. Двигатель. 17. Датчик детонации. 18. Термодатчик охлаждающей жидкости. 19. Лямбда-зонд. 20. Топливный бак. 21. Топливный фильтр. 22. Топливный насос. 15а. Датчик ВМТ 1-цилиндра. 15в. Датчик положения коленвала.

Принцип работы системы MPI основан на управлении всех элементов от электронного блока управления, который корректирует работу впрыска в зависимости от показаний датчиков установленных на двигателе (см. рис. 5).

Топливо через топливный фильтр подается топливным электронасосом 8 распределительную магистраль (накопитель топлива или топливный аккумулятор), а через нее непосредственно к инжекторам (форсункам). Давление в топливном тракте поддерживается регулятором давления (обратным клапаном), который поддерживает оптимальное давление в прямой зависимости от разряжения во впускном коллекторе. Количество топлива, впрыскиваемого во впускной коллектор двигателя, зависит от времени открытия инжектора, которое определяется ECU в зависимости от полученных им сигналов с датчиков системы. Инжектор представляет из себя электромагнитный игольчатый клапан и управляется непосредственно электронным блоком (ECU).

Воздух, необходимый для приготовления топливной смеси, подается в систему через воздушный фильтр, в корпусе которого установлен датчик температуры всасываемого воздуха и измеритель воздушного потока. Измеритель воздушного потока выдает на ECU информацию о количестве воздуха поступающего в систему.

Датчик положения дроссельной заслонки связанной с педалью газа, выдает информацию на ECU, который учитывает ее при управлении системой.

Кроме того, в корпусе дроссельной заслонки установлен регулятор Х.Х. (установочный мотор) с датчиком его положения.

Для поддержания чистоты выхлопа, в системе используется обратная связь через датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд), который установлен на выпускном коллекторе.

Для индикации ошибок в работе системы впрыска, на приборной панели установлена лампа «СНЕСК ENGINE".

При наличии ошибок в работе системы есть возможность чтения кодов ошибок из памяти ECU с помощью инициализации самодиагностики, которую можно произвести через диагностический разьем.

 

Алексей Краснов

Метрика