GMLAN sučelje serijskih podataka
General Motors Local Area Network (GMLAN) vozila je obitelj serijskih komunikacijskih sabirnica (podmreža) koje omogućuju elektroničke upravljačke uređaje (ECU ili čvorovi) održavati međusobnu komunikaciju ili s dijagnostičkim ispitivačem.
GMLAN podržava tri sabirnice, dvožičnu sabirnicu velike brzine, dvožičnu sabirnicu srednje brzine i jednožičnu sabirnicu niske brzine.
- Guma za velike brzine (500 kbps) - obično se koristi za dijeljenje podataka u stvarnom vremenu kao što su okretni moment koji određuje vozač, stvarni okretni moment motora, kut upravljanja itd.
- Guma srednje brzine (približno 95,2 kbps) - obično se koristi za informacijsku potporu (zaslon, navigacija itd.), gdje vrijeme odziva sustava zahtijeva da se velika količina podataka prenese u relativno kratkom vremenu, kao što je ažuriranje prikaza grafičkih informacija.
- Guma za niske brzine (33,33 kbps) - obično se koristi za uređaje kojima upravlja vozač gdje je potrebno vrijeme odziva sustava od oko 100-200 ms. Ova sabirnica također podržava rad velike brzine pri 83,33 kbps, koristi se samo pri reprogramiranju ECU kontrolera.
Odluka o korištenju određene gume na određenom vozilu ovisi o tome kako su funkcije raspoređene između različitih upravljača u tom vozilu. GMLAN sabirnice koriste komunikacijski protokol Controller Area Network (CAN). Podaci se pakiraju u CAN poruke, koje su segmentirane u CAN "okvire". Svaki CAN okvir uključuje podatke zaglavlja (također poznat kao CAN identifikator ili CANId) i najviše osam (8) bajtova podataka. Poruka se može sastojati od jednog okvira ili više okvira, ovisno o broju bajtova podataka koji definiraju cijelu poruku. Arbitracija kanala događa se samo na dijelu zaglavlja ili CANId okvira.
Opis kontrolera elektroničkog sustava upravljanja motorom (ECM)
Elektrana ima elektroničke upravljačke sustave dizajnirane za smanjenje emisije ispušnih plinova uz zadržavanje izvrsnih voznih performansi i uštede goriva. Upravljački modul motora (ECM) je središte upravljanja sustavom. ECM upravlja mnogim funkcijama motora i vozila. ECM kontinuirano prima informacije od raznih senzora i drugih izvora podataka i kontrolira sustave koji utječu na performanse vozila i emisije. Osim toga, ECM obavlja dijagnostičke testove na različitim dijelovima sustava. ECM može detektirati kvarove i upozoriti vozača putem lampice indikatora kvara (MIL). Kada se otkrije kvar, ECM pohranjuje dijagnostički kod kvara (DTC) koji identificira sustav u kojem se kvar pojavio. Kontroler opskrbljuje međuspremnik napajanjem raznih senzora i sklopki. Kako bi se utvrdilo kojim sustavima upravlja ECM, potrebno je ispitati komponente i električne dijagrame.
Rad lampice indikatora kvara (MIL)
Lampica indikatora kvara (MIL) nalazi se na ploči s instrumentima. Lampica MIL označava da je došlo do kvara povezanog s ispušnim plinovima.
Opis sustava za nadzor položaja papučice gasa (APP)
Sustav položaja papučice gasa (APP), zajedno s elektroničkim sustavima vozila i drugim komponentama, koristi se za izračunavanje i kontrolu količine ubrzanja i usporavanja kontroliranjem ubrizgavanja goriva. Time se eliminira potreba za mehaničkom vezom putem kabela između papučice gasa i sustava za ubrizgavanje goriva.
Između ostalog, APP sustav uključuje sljedeće čvorove:
- Sklop senzora položaja papučice gasa (APP)
- Kontroler elektroničkog sustava upravljanja motorom (EEMS)
Senzor položaja papučice gasa (APP)
Senzor položaja papučice gasa (APP) nalazi se na sklopu papučice gasa. Senzor se sastoji od 2 odvojena senzora u jednom kućištu. Osjetnik položaja papučice gasa komunicira s ECM-om pomoću dva odvojena signalna kruga, niske reference i reference od 5 V. Svaki senzor obavlja vlastitu funkciju za određivanje položaja papučice. ECM koristi APP senzor za određivanje količine ubrzanja ili usporavanja koju zahtijeva vozač vozila. Napon iz APP senzora 1 raste kada se pritisne papučica gasa od približno 1,0 V pri 0% hoda papučice do 4,0 V pri 100% hoda papučice. Napon iz senzora APP 2 raste s približno 0,5 V pri 0% hoda papučice na 2,0 V pri 100% hoda papučice.
Opis sustava goriva
Sustav goriva ovog vozila uključuje sljedeće komponente:
- Niskotlačni krug
- Dovodne i povratne cijevi i crijeva
- Blok distribucije povratnog goriva
- Spremnik goriva
- Pumpa za dovod goriva
- Senzori razine goriva
- Filter goriva/grijač
- Senzor vode u gorivu (WIF)
- Visokotlačni krug
- Visokotlačna pumpa za gorivo s jedinicom za doziranje
- Račva goriva (Common Rail)
- Senzor tlaka razvodnika goriva (FRP)
- Mlaznice za gorivo
- Regulator tlaka razvodnika goriva (FRP)
Senzor razine goriva
Senzor razine goriva sastoji se od plovka, žičane poluge plovka i keramičke ploče otpornika. Razina goriva određena je položajem poluge plovka. Senzor razine goriva sadrži promjenjivi otpornik čiji se otpor mijenja ovisno o količini goriva preostalog u spremniku. Informacije o razini goriva prenose se od upravljača upravljačkog sustava motora (ECM) do sklopa instrumenata (IPC). Ove se informacije koriste za prikaz mjerača goriva na ploči s instrumentima i svjetlo upozorenja za nisku razinu goriva (ako je dostupno). Osim toga, ECM koristi ulaz s osjetnika razine goriva za razne dijagnostičke funkcije.
Pumpa za dovod goriva
Glavna pumpa za dovod goriva nalazi se na lijevoj polovici spremnika goriva. Napajanje ove pumpe za gorivo dolazi iz releja pumpe za gorivo, kojim upravlja ECM. Gorivo se pumpa iz spremnika za gorivo u visokotlačnu pumpu za gorivo.
Visokotlačna pumpa za gorivo (CP1H)
Visokotlačna pumpa za gorivo CP1H iz BOSCH-a koristi se na Z20S dizel motoru. Ova pumpa je poboljšana verzija modela CP1. Sada ova pumpa stvara pritisak u razvodniku goriva do 1600 bara. To je postignuto jačanjem pogona, poboljšanjem sklopova ventila i poduzimanjem mjera za povećanje čvrstoće tijela. Kako bi se osigurala dovoljna opskrba gorivom, crpka je projektirana za ukupni kapacitet od 160 l/h.
Potreban učinak pumpe glatko se regulira pomoću jedinice za doziranje na električni pogon koja se nalazi na visokotlačnoj pumpi goriva. Ovaj ventil regulira količinu goriva koja se dovodi u tračnicu prema potrebama sustava. Ova vrsta kontrole dovoda goriva ne samo da smanjuje zahtjeve za napajanjem pumpe, već također smanjuje maksimalnu temperaturu goriva. Ulazni tlak potreban za visokotlačnu pumpu goriva osigurava električna pumpa za dovod goriva smještena na spremniku goriva. Višak goriva iz visokotlačne pumpe za gorivo vraća se u spremnik goriva kroz povratni vod za gorivo.
Visokotlačna pumpa za gorivo je klipna pumpa s trostrukim djelovanjem. Spaja niskotlačni i visokotlačni krug goriva. Pumpu pokreće motor preko zupčastog remena.
Sklop filtera goriva
Sklop filtra goriva sastoji se od kućišta filtra goriva, elementa filtra, senzora vode u gorivu, grijača goriva i senzora temperature goriva. Element filtera hvata čestice sadržane u gorivu koje bi mogle oštetiti sustav ubrizgavanja goriva. Senzor temperature goriva šalje signal ECM-u, koji izdaje naredbu za zagrijavanje goriva pomoću grijača goriva. Senzor vode u gorivu otkriva prisutnost vode u kućištu filtra goriva.
Dovod i povrat goriva
Gorivo se dovodi iz spremnika goriva u visokotlačnu pumpu goriva preko vodova za dovod goriva. Povratne cijevi za gorivo vraćaju gorivo iz jedinice za distribuciju povratnog goriva natrag u spremnik goriva.
Sklopovi razvodnika goriva
Sklop razvodnika goriva distribuira gorivo pod pritiskom kroz vodove za gorivo do mlaznica za gorivo.
Sklop razvodnika goriva sastoji se od sljedećih dijelova:
- Račva goriva (Common Rail)
- Senzor tlaka razvodnika goriva (FRP)
- Regulator tlaka razvodnika goriva (FRP)
Senzor tlaka razvodnika goriva prenosi informacije o tlaku goriva u ECM. ECM koristi ove informacije za regulaciju tlaka goriva naređujući otvaranje ili zatvaranje regulatora tlaka goriva zajedno s mjernom jedinicom na ulazu visokotlačne pumpe za gorivo.
Mlaznice za gorivo
Mlaznica za gorivo je elektromagnetski uređaj kojim upravlja ECM i koji raspršuje stlačeno gorivo u pojedinačni cilindar motora. ECM daje napon solenoidu mlaznice niske impedancije za otvaranje normalno zatvorenog ventila. Gorivo se ispušta pod pritiskom preko igle mlaznice za gorivo i vraća u spremnik goriva kroz povratne cijevi za gorivo. Razlika u tlaku goriva iznad i ispod igle uzrokuje otvaranje igle. Gorivo iz vrha mlaznice raspršuje se izravno u komoru za izgaranje tijekom takta kompresije motora.
Opis sustava žarnica
U dizelskom motoru samo se zrak komprimira u cilindru. Zatim, nakon komprimiranja zraka, dio goriva se raspršuje u cilindar, a kao rezultat zagrijavanja tijekom kompresije dolazi do paljenja. Za lakše pokretanje motora koriste se četiri žarnice.
Žarilice kontrolira regulator žarnice (GCU) i žarnicama ne treba više od 3 sekunde da dostignu 1000°C (1832°F). Temperaturu i potrošnju energije zajednički kontroliraju ECM i GCU u širokom rasponu kako bi se postigli uvjeti predgrijanja motora. Napajanje se dovodi do svake žarnice posebno. Ovaj uređaj osigurava optimalno vrijeme zagrijavanja žarnice, dok se vrijeme predgrijanja može smanjiti na minimum kako bi se smanjilo vrijeme pokretanja i produljio vijek trajanja žarnice.
Početno vrijeme aktiviranja žarnice varira ovisno o naponu i temperaturi sustava. Na niskim temperaturama, vrijeme uključivanja se povećava.
Žarilice
Žarnice su grijači u svakom cilindru koji rade na 4,4 volta. Aktiviraju se i kontroliraju signalom moduliranim širinom pulsa kada se ključ za paljenje okrene u položaj RUN prije pokretanja motora. Neko vrijeme nakon pokretanja nastavljaju raditi u pulsnom načinu rada, a zatim se isključuju.
Indikator žarnice na ploči s instrumentima služi za informiranje o uvjetima pokretanja motora. Indikator svjećice ne svijetli dok žarnice rade nakon pokretanja motora.
Kontroler žarnica (GCU)
Kontroler žarnica je poluvodički uređaj koji upravlja žarnicama. GCU kontroler povezan je sa sljedećim krugovima:
- Krug napona paljenja 1.
- Krug napona baterije.
- Dijagnostički krug smješten između ECM-a i regulatora žarnice.
- Lanac za masu motora.
- Strujni krugovi žarnice nalaze se između regulatora žarnice i samih žarnica.
Opis sustava recirkulacije ispušnih plinova (EGR)
Sustav recirkulacije ispušnih plinova (EGR) služi za smanjenje sadržaja dušikovih oksida (NOx) u ispušnim plinovima koji nastaju pri visokim temperaturama izgaranja. To se postiže vraćanjem male količine ispušnih plinova natrag u komoru za izgaranje. Ispušni plinovi apsorbiraju dio toplinske energije nastale tijekom izgaranja i tako smanjuju temperaturu izgaranja. EGR sustav radi samo pri određenoj temperaturi, barometarskom tlaku i uvjetima opterećenja motora kako bi se spriječilo pogoršanje performansi vožnje i povećala snaga motora.
EGR sustav sastoji se od sljedećih komponenti:
- EGR ventil - EGR ventil ima vakuumski pogon. EGR ventil se koristi za usmjeravanje ispušnih plinova iz ispušnog sustava u usisnu granu za recirkulaciju tijekom procesa izgaranja.
- Vakuumska pumpa - Vakuum za vakuumski pokretač EGR ventila stvara mehanička pumpa koju pokreće bregasta osovina koja se naziva vakuumska pumpa. Vakuumska pumpa radi neprekidno dok motor radi.
- Elektromagnetski ventil upravljanja vakuumskim aktuatorom EGR ventila - Solenoidni ventil za upravljanje vakuumskim aktuatorom EGR ventila nalazi se u EGR vakuumskom upravljačkom sustavu između vakuumske pumpe i EGR ventila. ECM šalje signal modulacije širine pulsa (PWM) na krug mase solenoida vakuumskog aktuatora EGR ventila kako bi otvorio EGR ventil u željeni položaj korištenjem odmjerenog dovoda vakuuma iz vakuumske pumpe. Elektromagnetski ventil upravljanja vakuumskim aktuatorom EGR ventila napaja se naponom paljenja preko kruga napona paljenja 1 iz glavnog releja. Elektromagnetski ventil koji upravlja vakuumskim pogonom EGR ventila je normalno zatvorenog tipa.
- EGR kontrola pokretača leptira za gas - Diesel motori ne stvaraju dovoljan vakuum da dopuste recirkuliranim ispušnim plinovima da sami uđu u proces izgaranja. Kada je zatvoren, EGR prigušni ventil sprječava ulazak svježeg zraka u motor, uzrokujući stvaranje vakuuma u motoru. Kada ECM naredi otvaranje EGR ventila, EGR pločica za gas dobiva naredbu da se zatvori. EGR prigušni ventil je normalno otvorenog tipa.
- MAF senzor - MAF senzor (maseni protok zraka) koji se nalazi u sustavu za dovod zraka između filtra za zrak i izlaznog otvora EGR ventila. ECM koristi signal iz osjetnika masenog protoka zraka (MAF) za izračunavanje stvarne brzine protoka recirkulacije ispušnih plinova u usisnu granu. Kada je EGR ventil otvoren, MAF vrijednost se smanjuje.
- EGR hladnjak - Rashladno sredstvo motora teče kroz EGR hladnjak kako bi smanjilo temperaturu ispušnih plinova prije nego što uđu u EGR ventil i usisnu granu.
Opis sustava turbo punjenja
Turbopunjač povećava snagu motora opskrbom komprimiranim zrakom u komore za izgaranje, što rezultira izgaranjem više goriva s optimalnom mješavinom goriva i zraka. U konvencionalnom turbopunjaču, turbinu vrte ispušni plinovi iz motora koji udaraju u lopatice turbine. To uzrokuje rotaciju kotača kompresora na suprotnom kraju osovine turbine, pumpajući više zraka u usisni sustav.
U turbopunjaču ovog vozila, položaj lopatica turbine kontrolira upravljački modul motora (ECM), čime se regulira tlak prednabijanja turbina. Stoga se tlak prednabijanja može podešavati neovisno o brzini motora. Noževi su postavljeni na zajednički prsten, koji se može rotirati kako bi se promijenio kut lopatica. ECM mijenja pojačanje ovisno o opterećenju motora.
Opis sustava filtra dizelskih čestica (DPF)
Sustav za obradu ispušnih plinova dizel motora sastoji se od koji se nalazi u motornom prostoru startnog katalizatora (precat) i katalizatora, koji se nalazi ispod karoserije (glavnog dizel oksidacijski katalizator + filtra za čestice dizela filter s premazom).
Sustavi upravljanja motorom i obrade ispušnih plinova dizajnirani su za smanjenje sadržaja štetnih tvari poput ugljikovodika (HC) i ugljičnog monoksida (CO) u ispušnim plinovima, kao i čestica (čađe) kako bi bili u skladu s današnjim strogim standardima toksičnosti ispušnih plinova.
Dizelski filter čestica izrađen je od silicij karbida i presvučen plemenitim metalom. Dizajniran je za smanjenje ugljikovodika (HC) i ugljičnog monoksida (CO) te zadržava čestice u ispušnim plinovima motora kako bi se smanjile emisije čađe u atmosferu. Čestice čađe skupljaju se u obloženim kanalima filtera dizela i spaljuju se u redovitim intervalima (u procesu koji se naziva "regeneracija") kako bi se spriječilo začepljenje filtera. Pretjerano nakupljanje čađe u filtru može dovesti do gubitka snage motora i kvara filtra tijekom regeneracije. Kako bi se povećala temperatura ispušnih plinova tijekom regeneracije, dodatno gorivo se ubrizgava u filtar kroz više mlaznica. Tijekom tog vremena, temperatura u DPF-u raste do približno 600°C, a nakupljena čađa oksidira ili izgara, pretvarajući se u ugljični dioksid (CO₂).
Tlačne cijevi spojene na senzor diferencijalnog tlaka koriste se za mjerenje razine naslaga čađe u obloženom filteru čestica dizela i zaštite motora pokretanjem procesa regeneracije kada se dosegne kritična razina naslaga čađe.
Predkatalizator u motornom prostoru (precat) i glavni dizelski katalizator (DOC) obloženi su plemenitim metalom i služe za smanjenje sadržaja ugljikovodika (HC) i ugljikovog monoksida (CO) u ispušnim plinovima. Osim toga, tijekom regeneracije, ove jedinice doprinose povećanju temperature ispušnih plinova izgaranjem dodatno ubrizganog goriva. Dodatno ubrizgavanje goriva u cilindre omogućuje izvođenje regeneracije u svim radnim uvjetima motora, kao i pri svim vrijednostima vanjske temperature i tlaka. Proces regeneracije odvija se glatko i obično je neprimjetan za vozača vozila.
(Izvorna verzija članka na web stranici: CHEVYMAN.ru)