Схема на електронната система за управление на двигателя: 1 — акумулаторна батерия; 2 — ключалка за запалване; 3 — електронен блок за управление на двигателя (ECU); 4 — диагностичен блок; 5 — сензор за абсолютно налягане във всмукателния колектор; 6 — сензор за температура на въздуха във всмукателния колектор; 7 — сензор за детонация; 8 — сензор за температура на охлаждащата течност; 9 — управляващо реле за вентилатори на охладителната система; 10 — реле на двигателя на главния вентилатор; 11 — реле на двигателя на спомагателния вентилатор; 12 — електрически вентилатори на охладителната система; 13 — инструментална група; 14 — сензор за фаза; 15 — диагностични и контролни сензори за концентрация на кислород; 16 — сензор за неравен път; 17 — реле на компресора на климатика; 18 — компресор за климатик; 19 — сензор за скорост на автомобила; 20 — реле на горивната помпа; 21 — горивен модул; 22 — електромагнитен клапан за продухване на адсорбера; 23 — бобина; 24 — клапан за рециркулация на отработените газове; 25 — регулатор на празен ход; 26 — сензор за положение на дросел; 27 — дюза; 28 — Сензор за положението на коляновия вал
Елементи на електронната система за управление на двигателя: 1* — сензор за неравен път; 2* — сензор за температура на въздуха във всмукателния колектор; 3* — сензор за фаза; 4* — Сензор за положението на коляновия вал; 5* — сензор за положение на дросел; 6 — дюзи; 7 — електронен блок за управление; 8 — сензор за абсолютно въздушно налягане; 9* — диагностичен блок; 10 — бобина; 11* — сензор за скорост; 12 — блок за монтаж на реле и предпазител; 13* —датчик за температура на охлаждащата течност; 14* — диагностичен датчик за концентрация на кислород; 15 — свещ; 16 — сензор за контрол на концентрацията на кислород; 17* — сензор за детонация
* Артикулът не се вижда на снимката.
Двигателят е оборудван с разпределена система за поетапно впръскване на гориво: бензинът се подава от инжектори към всеки цилиндър на свой ред в съответствие с реда на работа на двигателя.
Системата за управление на двигателя се състои от електронен блок за управление (ECU), датчици за параметрите на работата на двигателя и автомобила, както и изпълнителни механизми.
ECU е мини-компютър за специални цели.
Състои се от памет с произволен достъп (RAM) и програмируема памет само за четене (PROM).
ECU се намира в двигателното отделение — закрепени със скоба към предния панел.
Електронен блок за управление на двигателя
В допълнение към подаването на напрежение към сензорите и управляващите изпълнителни механизми, ECU изпълнява диагностични функции на системата за управление на двигателя (система за бордова диагностика) — определя наличието на неизправности на елементи в системата, включва индикатора за неизправност в инструменталната група и съхранява кодовете за неизправности в паметта си.
При установяване на неизправност, за да се избегнат негативни последици (изгаряне на буталата поради детонация, повреда на катализатора в случай на прекъсване на запалването в сместа въздух-гориво, превишаване на граничните стойности за токсичност на отработените газове, и т.н.), ECU превключва системата в аварийни режими на работа.
Тяхната същност е, че в случай на повреда на който и да е датчик или неговата верига, блокът за управление на двигателя използва резервни данни, съхранени в паметта му.
Индикаторът за неизправност на системата за управление на двигателя се намира в арматурното табло.
Предупредителна светлина за управление на двигателя в арматурното табло
Ако системата работи, тогава при включване на запалването индикаторът трябва да светне — по този начин ECU проверява работоспособността на сигналното устройство и управляващата верига.
След стартиране на двигателя индикаторът трябва да изгасне, ако в паметта на компютъра няма условия за активирането му.
Включването на сигналното устройство при работещ двигател информира водача, че бордовата диагностична система е открила неизправност и по-нататъшното движение на автомобила се извършва в авариен режим.
В този случай някои параметри на работата на двигателя (мощност, реакция на газта, икономичност) могат да се влошат, но движението с такива неизправности е възможно и колата може да стигне до сервиза сама.
Единственото изключение е сензорът за положение на коляновия вал, ако той не работи, двигателят не може да работи.
Ако неизправността е временна, ECU ще изключи индикатора след 10 секунди, при условие че няма други кодове за грешка в паметта на устройството, които изискват индикаторът да бъде включен.
Кодовете за грешки (дори ако индикаторът изгасне) остават в паметта на устройството и могат да бъдат прочетени с помощта на специален диагностичен инструмент, свързан към диагностичния блок.
Диагностичният блок е прикрепен от вътрешната страна на конзолата на арматурното табло отдясно на педала на газта.
Диагностичен блок
При изтриване на кодове за неизправности от паметта на електронния блок с помощта на диагностичен уред или чрез изваждане на батерията (най-малко за 10 s), индикаторът изгасва.
Сензорите на системата за управление дават на ECU информация за параметрите на двигателя и автомобила, на базата на която изчислява момента, продължителността и реда на отваряне на горивните инжектори, момента и реда на искрене.
Сензорът за положение на коляновия вал е монтиран на корпуса на маслената помпа.
Сензор за положение на коляновия вал
Сензорът дава на ECU информация за скоростта и ъгловото положение на коляновия вал.
Сензор — индуктивен тип, реагира на преминаването на зъбите на задвижващия диск, комбиниран със спомагателната задвижваща шайба, близо до сърцевината му.
Зъбците са разположени на 6° един от друг на диска.
За да се определи позицията на коляновия вал, два зъба от 60 се отрязват, образувайки широк канал.
Когато тази бразда премине покрай сензора, в нея се генерира така наречената "референтна". синхронизиращ импулс.
Разстоянието при монтаж между сърцевината на сензора и върховете на зъбите е приблизително 1,3 mm.
Когато главният диск се върти, магнитният поток се променя в магнитната верига на сензора — В намотката му се индуцират импулси на променливо напрежение.
Въз основа на броя и честотата на тези импулси ECU изчислява фазата и продължителността на импулсите за управление на инжекторите и бобината на запалването.
Фазовият сензор е монтиран на задната стена на корпуса на лагера на разпределителния вал до шайбата на разпределителния вал.
Сензор за фаза
Сигналът от фазовия сензор се използва от ECU за координиране на процесите на впръскване на гориво в съответствие с реда на работа на цилиндрите.
Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол.
Сензорът реагира на преминаването на прилива, направен на върха на разпределителния вал.
В зависимост от ъгловото положение на вала сензорът извежда правоъгълни импулси на напрежение към управляващия блок.
Въз основа на изходните сигнали на сензорите за положение на коляновия и разпределителния вал, управляващият блок задава момента на запалване и цилиндъра, в който трябва да се подава гориво.
Ако фазовият сензор не успее, ECU превключва в режим на нефазно впръскване на гориво.
Сензорът за температура на охлаждащата течност е монтиран от лявата страна на главата на цилиндъра.
Сензор за температура на охлаждащата течност
Сензорът е NTC термистор, т.е. устойчивостта му намалява с повишаване на температурата.
ECU доставя стабилизирано напрежение от +5,0 V към сензора чрез резистор и въз основа на спада на напрежението в сензора изчислява температурата на охлаждащата течност, чиито стойности се използват за регулиране на подаването на гориво и момента на запалване.
Сензорът за положение на дросела е монтиран на вала на дросела и е резистор от потенциометричен тип.
Сензор за положение на дросела
Стабилизирано напрежение +5,0 V се подава към единия край на неговия резистивен елемент от ECU, а другият е свързан към маса. електронен блок.
От третия изход на потенциометъра (плъзгач), който е свързан към оста на дроселовата клапа, се приема сигнал за управляващия блок.
Чрез измерване на изходното напрежение на сензорния сигнал, ECU определя текущото положение на дросела, за да изчисли момента на запалване и продължителността на импулсите за впръскване на гориво, както и да управлява регулатора на оборотите на празен ход.
Датчикът за абсолютно налягане (вакуум) на въздуха във всмукателния колектор се намира в двигателния отсек на предния панел и е свързан към всмукателния колектор чрез тръба.
Сензор за абсолютно налягане в колектора
Сензорът оценява промените в налягането на въздуха във всмукателния колектор, които зависят от натоварването на двигателя, и ги преобразува в изходни сигнали за напрежение.
Въз основа на тези сигнали ECU определя количеството въздух, постъпващ в двигателя, и изчислява необходимото количество гориво.
За подаване на повече гориво при голям ъгъл на отваряне на дросела (вакуумът във всмукателния колектор е незначителен), ECU увеличава времето за работа на горивните инжектори.
С намаляване на ъгъла на отваряне на дросела, вакуумът във всмукателния колектор се увеличава и ECU, обработвайки сигнала, намалява времето за работа на инжекторите.
Сензорът за абсолютно налягане във всмукателния колектор позволява на ECU да прави настройки на двигателя, когато атмосферното налягане се променя в зависимост от надморската височина.
Сензорът за температура на въздуха във всмукателния колектор е монтиран в гофриран маркуч за подаване на въздух към дроселната клапа.
Сензор за температура на входящия въздух
Сензорът е термистор (със същите електрически характеристики като сензора за температура на охлаждащата течност), който променя съпротивлението си в зависимост от температурата на въздуха.
Информацията, получена от сензора, се взема предвид от ECU при изчисляване на въздушния поток, за да коригира подаването на гориво и момента на запалване.
Сензорът за детонация е монтиран на задната стена на цилиндровия блок в областта на 3-ти цилиндър.
Сензор за детонация
Пиезокерамичният чувствителен елемент на сензора генерира сигнал за променливо напрежение, чиято амплитуда и честота съответстват на параметрите на вибрациите на стената на блока на двигателя.
Когато възникне детонация, амплитудата на вибрациите с определена честота се увеличава.
В същото време, за да потисне детонацията, ECU коригира момента на запалване в посока на по-късен.
Контролният сензор за концентрация на кислород е монтиран в изпускателния колектор.
Контролирайте сензора за кислород
Сензорът е източник на галваничен ток, чието изходно напрежение зависи от концентрацията на кислород в околната среда около сензора.
Въз основа на сигнал от сензора за наличието на кислород в отработените газове, ECU регулира подаването на гориво от инжекторите, така че съставът на работната смес да е оптимален за ефективната работа на катализатора на отработените газове.
Кислородът, съдържащ се в отработените газове, след като влезе в химическа реакция с електродите на сензора, създава потенциална разлика на изхода на сензора, варираща от приблизително 0,1 V до 0,9 V.
Ниското ниво на сигнала съответства на бедна смес (наличие на кислород), а високото ниво на — богат (без кислород).
Когато сензорът е студен, няма изход от сензора, защото вътрешното му съпротивление в това състояние е много високо — няколко MΩ (системата за управление на двигателя работи в отворена верига).
За нормална работа сензорът за концентрация на кислород трябва да има температура най-малко 300 °C.
Когато сензорът се загрее, съпротивлението пада и той започва да генерира изходен сигнал.
След това ECU започва да отчита сигнала от сензора за концентрация на кислород за управление на горивото в режим на затворен контур.
Сензорът за кислород може да бъде отровен от използването на оловен бензин.
Наличието на оловни съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора.
В случай на повреда на сензора или неговите вериги, ECU управлява подаването на гориво в отворена верига.
Диагностичният кислороден датчик се монтира след катализатора в междинната тръба на изпускателната система.
Диагностичен сензор за кислород
Принципът на работа на диагностичния сензор е същият като този на контролния сензор за концентрация на кислород.
За бързо загряване на сензора след стартиране на двигателя в сензора е вграден нагревателен елемент, който се управлява от ECU.
Сигналът, генериран от датчика, показва наличието на кислород в отработените газове след катализатора.
Ако каталитичният конвертор работи нормално, показанията на диагностичния сензор ще се различават значително от показанията на контролния сензор.
Сензорът за скорост на автомобила е монтиран в горната част на корпуса на скоростната кутия, до механизма за смяна на скоростите.
Сензор за скорост на автомобила
Принципът на неговото действие се основава на ефекта на Хол.
Сензорното задвижване е монтирано в скоростната кутия и се върти с честота, пропорционална на скоростта на предните колела на автомобила.
Сензорът извежда правоъгълни импулси на напрежение към компютъра (долно ниво — не повече от 1,0 V, горно — не по-малко от 5,0 V).
Същите импулси се използват за работа със скоростомера на автомобила.
Броят импулси на сензора е пропорционален на разстоянието, изминато от автомобила.
ECU определя скоростта на автомобила по честотата на импулсите.
Сензорът за неравен път е монтиран в двигателното отделение на дясната чаша на калника.
Сензор за неравен път
Сензорът е проектиран да измерва амплитудата на вибрациите на тялото.
Принципът на неговото действие се основава на пиезоелектричния ефект.
Променливото натоварване на трансмисията, което възниква при шофиране по неравни пътища, влияе върху ъгловата скорост на въртене на коляновия вал на двигателя.
В същото време колебанията в честотата на въртене на коляновия вал са подобни на подобни колебания, които възникват при прекъсване на запалването на сместа въздух-гориво в цилиндрите на двигателя.
В този случай, за да предотврати фалшиво откриване на прекъсвания на запалването, ECU деактивира тази функция на бордовата диагностична система, когато сигналът на сензора надвиши определен праг.
Системата за запалване е част от системата за управление на двигателя и се състои от бобина за запалване, проводници за високо напрежение и запалителни свещи.
По време на работа системата не изисква поддръжка и настройка, с изключение на подмяната на свещи.
Текущият контрол управлява подаването на гориво от инжекторите, така че съставът на работната смес да е оптимален за ефективната работа на катализатора.
Кислородът, съдържащ се в отработените газове, след като влезе в химическа реакция с електродите на сензора, създава потенциална разлика на изхода на сензора, варираща от приблизително 0,1 V до 0,9 V.
Ниското ниво на сигнала съответства на бедна смес (наличие на кислород), а високото ниво на — богат (без кислород).
Когато сензорът е студен, няма изход от сензора, защото вътрешното му съпротивление в това състояние е много високо — няколко MΩ (системата за управление на двигателя работи в отворена верига).
За нормална работа сензорът за концентрация на кислород трябва да има температура най-малко 300 °C.
Когато сензорът се загрее, съпротивлението пада и той започва да генерира изходен сигнал.
След това ECU започва да отчита сигнала от сензора за концентрация на кислород за управление на горивото в режим на затворен контур.
Сензорът за кислород може да бъде отровен от използването на оловен бензин.
Наличието на оловни съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора.
В случай на повреда на сензора или неговите вериги, ECU управлява подаването на гориво в отворена верига.
Диагностичният кислороден датчик се монтира след катализатора в междинната тръба на изпускателната система.
Принципът на работа на диагностичния сензор е същият като този на контролния сензор за концентрация на кислород.
За бързо загряване на сензора след стартиране на двигателя в сензора е вграден нагревателен елемент, който се управлява от ECU.
Сигналът, генериран от датчика, показва наличието на кислород в отработените газове след катализатора.
Ако каталитичният конвертор работи нормално, показанията на диагностичния сензор ще се различават значително от показанията на контролния сензор.
Сензорът за скорост на автомобила е монтиран в горната част на корпуса на скоростната кутия, до механизма за смяна на скоростите.
Принципът на неговото действие се основава на ефекта на Хол.
Сензорното задвижване е монтирано в скоростната кутия и се върти с честота, пропорционална на скоростта на предните колела на автомобила.
Сензорът извежда правоъгълни импулси на напрежение към компютъра (долно ниво — не повече от 1,0 V, горно — не по-малко от 5,0 V).
Същите импулси се използват за работа със скоростомера на автомобила.
Броят импулси на сензора е пропорционален на разстоянието, изминато от автомобила.
ECU определя скоростта на автомобила по честотата на импулсите.
Сензорът за неравен път е монтиран в двигателното отделение на дясната чаша на калника.
Сензорът е проектиран да измерва амплитудата на вибрациите на тялото.
Принципът на неговото действие се основава на пиезоелектричния ефект.
Променливото натоварване на трансмисията, което възниква при шофиране по неравни пътища, влияе върху ъгловата скорост на въртене на коляновия вал на двигателя.
В същото време колебанията в честотата на въртене на коляновия вал са подобни на подобни колебания, които възникват при прекъсване на запалването на сместа въздух-гориво в цилиндрите на двигателя.
В този случай, за да предотврати фалшиво откриване на прекъсвания на запалването, ECU деактивира тази функция на бордовата диагностична система, когато сигналът на сензора надвиши определен праг.
Системата за запалване е част от системата за управление на двигателя и се състои от бобина за запалване, проводници за високо напрежение и запалителни свещи.
По време на работа системата не изисква поддръжка и настройка, с изключение на подмяната на свещи.
Контролът на тока в първичните намотки на бобината се осъществява от ECU в зависимост от режима на работа на двигателя.
Проводниците на свещите са свързани към изходите на вторичните (високоволтови) намотки на бобината: към една намотка — 1-ви и 4-ти цилиндър, към друг — 2-ро и 3-то.
Така искрата прескача едновременно в два цилиндъра (1 & ndash; 4 или 2 & ndash; 3) — в единия в края на такта на компресия (работна искра), в другия — в края на изпускателния ход (празен ход).
Запалителна бобина
Запалителна бобина — неразглобяема, при повреда се сменя.
Запалителни свещи CHAMPION RN9YC, NGK BPR6ES или еквиваленти от други производители.
Запалителна свещ
Разстояние между електродите на запалителната свещ 0,7– 0,8 мм.
Размер на шестоъгълника до ключ — 21 мм.
Когато запалването е включено, ECU захранва релето на горивната помпа за 2 секунди, за да създаде необходимото налягане в горивната шина.
Ако през това време не е започнало завъртане на коляновия вал от стартера, ECU изключва релето и го включва отново след началото на завъртането.
Когато двигателят работи, съставът на сместа се регулира от продължителността на управляващия импулс, приложен към инжекторите (колкото по-дълъг е импулсът, толкова по-голямо е подаването на гориво).
Ако няма сигнал от сензора за положение на коляновия вал (валът не се върти, сензорът или неговите вериги са повредени), ECU изключва подаването на гориво към цилиндрите.
Подаването на гориво също се изключва при изключване на запалването, което предотвратява самозапалването на сместа в цилиндрите на двигателя.
По време на спиране на двигателя (предавката и съединителят са включени), когато дроселът е напълно затворен и оборотите на двигателя са високи, впръскването на гориво не се извършва, за да се намалят емисиите на отработени газове.
Когато напрежението в бордовата мрежа на автомобила спадне, ECU увеличава времето за натрупване на енергия в бобината на запалването (за надеждно запалване на горимата смес) и продължителността на импулса на впръскване (за компенсиране на увеличаването на времето за отваряне на дюзата) .
С увеличаване на напрежението в бордовата мрежа времето за натрупване на енергия в запалителната бобина и продължителността на импулса, подаван към инжекторите, намаляват.
ECU чрез релето управлява задействането на вентилатора (вентилаторите — при наличие на климатик) на охладителната система в зависимост от температурата на двигателя и оборотите на коляновия вал.
Когато обслужвате и ремонтирате системата за управление на двигателя, винаги изключвайте запалването (в някои случаи е необходимо да изключите клемата на проводника от "отрицателната" клема на акумулатора).
Когато извършвате заваръчни работи на превозно средство, изключете кабелните снопове на системата за управление на двигателя от ECU.
Преди сушене на автомобила в сушилна камера (след боядисване) извадете компютъра.
При работещ двигател не изключвайте и не регулирайте съединителите на кабелния сноп за управление на двигателя или клемите на акумулатора.
Не стартирайте двигателя, ако клемите на кабела на клемите на акумулатора и клемите за заземяване са кабелите на двигателя са разхлабени или замърсени.