Dijagram elektroničkog sustava upravljanja motorom: 1 - baterija; 2 - prekidač za paljenje; 3 — elektronička upravljačka jedinica motora (ECU); 4 — dijagnostička utičnica; 5 — senzor apsolutnog tlaka zraka u usisnom razvodniku; 6 - senzor temperature zraka usisnog razvodnika; 7 - senzor za kucanje; 8 - senzor temperature rashladnog sredstva; 9 — upravljački relej ventilatora rashladnog sustava; 10 — glavni relej motora ventilatora; 11 — dodatni relej motora ventilatora; 12 — električni ventilatori rashladnog sustava; 13 — instrumentna ploča; 14 — senzor faze; 15 - dijagnostički i kontrolni senzori koncentracije kisika; 16 - Senzor neravne ceste; 17 — relej kompresora klima uređaja; 18 — kompresor klima uređaja; 19 - senzor brzine vozila; 20 — relej pumpe za gorivo; 21 — modul goriva; 22 — elektromagnetski ventil za pročišćavanje adsorbera; 23 - svitak paljenja; 24 — ventil za recirkulaciju ispušnih plinova; 25 — kontrola brzine u praznom hodu; 26 - senzor položaja leptira za gas; 27 — mlaznica; 28 - senzor položaja radilice
Elementi elektroničkog sustava upravljanja motorom: 1* — senzor neravne ceste; 2* — senzor temperature usisnog zraka; 3* — senzor faze; 4* — senzor položaja radilice; 5* — senzor položaja leptira za gas; 6 — brizgaljke; 7 — elektronička upravljačka jedinica; 8 - senzor apsolutnog tlaka zraka; 9* — dijagnostička utičnica; 10 — svitak paljenja; 11* — senzor brzine; 12 — blok za montažu releja i osigurača; 13* — senzor temperature rashladnog sredstva; 14* — dijagnostički senzor koncentracije kisika; 15 - svjećice; 16 - senzor za kontrolu koncentracije kisika; 17* — senzor detonacije
*Artikal nije vidljiv na fotografiji.
Motor je opremljen raspodijeljenim faznim sustavom ubrizgavanja goriva: benzin se isporučuje mlaznicama u svaki cilindar redom u skladu s redoslijedom rada motora.
Sustav upravljanja motorom sastoji se od elektroničke upravljačke jedinice (ECU), senzora za parametre rada motora i vozila te aktuatora.
ECU je mini-računalo posebne namjene.
Sastoji se od memorije s izravnim pristupom (RAM) i programabilne memorije samo za čitanje (PROM).
ECU se nalazi u odjeljku motora i pričvršćen je na prednju ploču pomoću nosača.
Elektronička upravljačka jedinica motora
Uz opskrbu naponom senzorima i upravljanje aktuatorima, ECU obavlja dijagnostičke funkcije sustava upravljanja motorom (dijagnostički sustav na vozilu) — utvrđuje prisutnost grešaka u elementima sustava, uključuje indikator greške na instrumentnoj ploči i pohranjuje kodove grešaka u svoju memoriju.
Ako se otkrije kvar, kako bi se izbjegle negativne posljedice (izgaranje klipova uslijed detonacije, oštećenje katalizatora u slučaju izostanka paljenja smjese goriva i zraka, prekoračenje granica toksičnosti ispušnih plinova itd.), ECU prebacuje sustav u hitne načine rada.
Njihova bit je da kada bilo koji senzor ili njegov krug ne uspije, upravljačka jedinica motora koristi zamjenske podatke pohranjene u svojoj memoriji.
Indikator neispravnosti sustava za upravljanje motorom nalazi se na ploči s instrumentima.
Indikator neispravnosti sustava za upravljanje motorom na ploči s instrumentima
Ako sustav radi ispravno, tada kada se paljenje uključi, indikator bi trebao svijetliti - na taj način ECU provjerava ispravnost indikatora i upravljačkog kruga.
Nakon pokretanja motora, indikator bi se trebao ugasiti ako ECU memorija ne sadrži uvjete za njegovu aktivaciju.
Kada indikator svijetli dok motor radi, obavještava vozača da je ugrađeni dijagnostički sustav otkrio kvar i da se daljnje kretanje vozila odvija u hitnom načinu rada.
To može pogoršati neke parametre rada motora (snaga, odziv, ekonomičnost), ali vožnja s takvim greškama je moguća, a auto može sam odvesti do servisa.
Jedina iznimka je senzor položaja radilice; ako je neispravan, motor ne može raditi.
Ako je kvar privremen, ECU će isključiti indikator nakon 10 sekundi, pod uvjetom da u memoriji jedinice nema drugih kodova grešaka koji zahtijevaju da se indikator uključi.
Kodovi grešaka (čak i ako se indikator ugasi) ostaju u memoriji jedinice i mogu se očitati pomoću posebnog dijagnostičkog uređaja spojenog na dijagnostički konektor.
Dijagnostički konektor je pričvršćen s unutarnje strane konzole ploče s instrumentima desno od papučice gasa.
Dijagnostički konektor
Prilikom brisanja kodova grešaka iz memorije elektroničke jedinice pomoću dijagnostičkog alata ili odspajanjem baterije (najmanje 10 sekundi) indikator se gasi.
Senzori upravljačkog sustava daju ECU-u informacije o parametrima rada motora i vozila, na temelju kojih izračunava trenutak, trajanje i redoslijed otvaranja mlaznica za gorivo, trenutak i redoslijed stvaranja iskre.
Senzor položaja radilice postavljen je na kućište pumpe za ulje.
Senzor položaja radilice
Senzor daje ECU informaciju o brzini vrtnje i kutnom položaju radilice.
Senzor je induktivnog tipa i reagira na prolazak zuba pogonskog diska, koji je povezan s pomoćnom pogonskom remenicom, u blizini njegove jezgre.
Zubi se nalaze na disku u razmacima od 6°.
Da bi se odredio položaj koljenastog vratila, dva od 60 zuba su odsječena, tvoreći široki utor.
Kada ovaj žlijeb prođe senzor, u njemu se stvara takozvani "referentni" sinkronizacijski impuls.
Ugradbeni razmak između jezgre senzora i vrhova zubaca je približno 1,3 mm.
Kada se glavni disk okreće, mijenja se magnetski tok u magnetskom krugu senzora - u njegovom namotu se induciraju impulsi izmjeničnog napona.
Na temelju broja i učestalosti ovih impulsa, ECU izračunava fazu i trajanje upravljačkih impulsa za mlaznice i svitak paljenja.
Senzor faze montiran je na stražnjoj stijenci kućišta ležaja bregastog vratila pored remenice bregastog vratila.
Senzor faze
ECU koristi signal senzora faze za koordinaciju procesa ubrizgavanja goriva u skladu s redoslijedom paljenja cilindara.
Princip rada senzora temelji se na Hallovom efektu.
Senzor reagira na prolaz plime na vrhu bregastog vratila.
Ovisno o kutnom položaju osovine, senzor šalje pravokutne impulse napona upravljačkoj jedinici.
Na temelju izlaznih signala senzora položaja radilice i bregastog vratila, upravljačka jedinica postavlja vrijeme paljenja i cilindar u koji se treba dovoditi gorivo.
Ako osjetnik faze zakaže, ECU se prebacuje na način rada bez faznog ubrizgavanja goriva.
Osjetnik temperature rashladne tekućine ugrađen je na lijevom kraju glave cilindra.
Senzor temperature rashladne tekućine
Senzor je termistor s negativnim temperaturnim koeficijentom, tj. njegov otpor opada s porastom temperature.
ECU napaja stabilizirani napon od +5,0 V senzoru preko otpornika i, na temelju pada napona na senzoru, izračunava temperaturu rashladne tekućine, čije se vrijednosti koriste za podešavanje dobave goriva i vremena paljenja.
Senzor položaja leptira za gas montiran je na osovinu leptira za gas i otpornik je potenciometrijskog tipa.
Senzor položaja leptira za gas
Stabilizirani napon od +5,0 V dovodi se na jedan kraj njegovog otporničkog elementa iz ECU-a, a drugi je spojen na masu elektroničke jedinice.
S trećeg izvoda potenciometra (klizača), koji je spojen na osovinu leptira za gas, uzima se signal za upravljačku jedinicu.
Mjerenjem izlaznog napona signala senzora, ECU određuje trenutni položaj ventila za gas kako bi izračunao vrijeme paljenja i trajanje impulsa ubrizgavanja goriva, kao i za upravljanje regulatorom brzine u praznom hodu.
Senzor apsolutnog tlaka (razrjeđivanje) zrak u usisnoj grani nalazi se u motornom prostoru na prednjoj ploči i povezan je s usisnom granom pomoću cijevi.
Senzor apsolutnog tlaka u razvodniku
Senzor procjenjuje promjene tlaka zraka u usisnoj grani, koje ovise o opterećenju motora, i pretvara ih u signale izlaznog napona.
Na temelju tih signala ECU određuje količinu zraka koja ulazi u motor i izračunava potrebnu količinu goriva.
Za isporuku više goriva pri većem kutu otvaranja leptira za gas (vakuum u usisnoj grani je neznatan) ECU povećava vrijeme rada mlaznica za gorivo.
Kada se kut otvaranja leptira za gas smanji, vakuum u usisnoj grani raste i ECU, obrađujući signal, smanjuje vrijeme rada mlaznica.
Senzor apsolutnog tlaka u razvodniku omogućuje ECU-u podešavanje rada motora kada se atmosferski tlak mijenja ovisno o nadmorskoj visini.
Senzor temperature zraka u usisnom razvodniku montiran je u valovitom crijevu za dovod zraka u sklop leptira za gas.
Senzor temperature zraka usisnog razvodnika
Senzor je termistor (s istim električnim karakteristikama kao senzor temperature rashladnog sredstva), koji mijenja svoj otpor ovisno o temperaturi zraka.
ECU uzima u obzir informacije primljene od senzora kada izračunava protok zraka kako bi ispravio dovod goriva i vrijeme paljenja.
Senzor detonacije montiran je na stražnjoj stijenci bloka cilindra u području trećeg cilindra.
Senzor za kucanje
Piezoelektrični keramički senzorski element generira signal napona izmjenične struje, čija amplituda i frekvencija odgovaraju parametrima vibracija stijenke bloka cilindra motora.
Kada dođe do detonacije, povećava se amplituda vibracija određene frekvencije.
U ovom slučaju, za suzbijanje detonacije, ECU prilagođava vrijeme paljenja prema kasnijoj točki.
Senzor za kontrolu koncentracije kisika ugrađen je u ispušni razvodnik.
Senzor za kontrolu koncentracije kisika
Senzor je izvor galvanske struje čiji izlazni napon ovisi o koncentraciji kisika u okolini koja okružuje senzor.
Na temelju signala senzora o prisutnosti kisika u ispušnim plinovima, ECU prilagođava dovod goriva mlaznicama tako da je sastav radne smjese optimalan za učinkovit rad katalizatora ispušnih plinova.
Kisik sadržan u ispušnim plinovima, nakon ulaska u kemijsku reakciju s elektrodama senzora, stvara potencijalnu razliku na izlazu senzora, koja varira od približno 0,1 V do 0,9 V.
Niska razina signala odgovara siromašnoj smjesi (prisutnost kisika), a visoka razina je bogata (nedostaje kisika).
Kada je senzor u hladnom stanju, nema izlaznog signala iz senzora, jer je njegov unutarnji otpor u ovom stanju vrlo visok - nekoliko megohma (sustav upravljanja motorom radi u otvorenoj petlji).
Za normalan rad senzor koncentracije kisika mora imati temperaturu od najmanje 300°C.
Kako se senzor zagrijava, njegov otpor opada i počinje generirati izlazni signal.
Tada ECU počinje uzimati u obzir signal senzora koncentracije kisika za kontrolu dovoda goriva u načinu rada zatvorene petlje.
Senzor koncentracije kisika može se otrovati korištenjem olovnog benzina.
Prisutnost olovnih spojeva u ispušnim plinovima može dovesti do kvara senzora.
U slučaju kvara senzora ili njegovih krugova, ECU kontrolira dovod goriva u otvorenom krugu.
Dijagnostički senzor koncentracije kisika ugrađen je nakon katalizatora u međucijevi ispušnog sustava.
Dijagnostički senzor koncentracije kisika
Princip rada dijagnostičkog senzora isti je kao i kod kontrolnog senzora koncentracije kisika.
Za brzo zagrijavanje senzora nakon pokretanja motora, u senzor je ugrađen grijaći element kojim upravlja ECU.
Signal koji generira senzor pokazuje prisutnost kisika u ispušnim plinovima nakon katalizatora.
Ako katalizator radi normalno, očitanja dijagnostičkog senzora značajno će se razlikovati od očitanja kontrolnog senzora.
Senzor brzine vozila montiran je na vrhu kućišta mjenjača, pored mehanizma za mjenjač.
Senzor brzine vozila
Njegov princip rada temelji se na Hallovom efektu.
Senzorski pogon ugrađen je u mjenjač i vrti se frekvencijom proporcionalnom frekvenciji vrtnje prednjih kotača vozila.
Senzor šalje pravokutne impulse napona u ECU (donja razina - ne više od 1,0 V, gornja razina - ne manje od 5,0 V).
Ti isti impulsi koriste se za rad brzinomjera automobila.
Broj impulsa senzora proporcionalan je udaljenosti koju vozilo prijeđe.
ECU određuje brzinu vozila na temelju frekvencije pulsa.
Senzor za neravnu cestu ugrađen je u motorni prostor na desnom poklopcu blatobrana.
Senzor za neravnu cestu
Senzor je dizajniran za mjerenje amplitude vibracija tijela.
Načelo njegovog rada temelji se na piezoelektričnom učinku.
Promjenjivo opterećenje mjenjača koje se javlja prilikom vožnje po neravnim cestama utječe na kutnu brzinu radilice motora.
U ovom slučaju, fluktuacije u frekvenciji vrtnje radilice slične su sličnim fluktuacijama koje se javljaju kada se smjesa goriva i zraka zataji u cilindrima motora.
U ovom slučaju, kako bi se spriječilo lažno otkrivanje zatajenja paljenja, ECU onemogućuje ovu funkciju ugrađenog dijagnostičkog sustava kada signal senzora prijeđe određeni prag.
Sustav paljenja dio je sustava upravljanja motorom i sastoji se od svitka paljenja, visokonaponskih žica i svjećica.
Tijekom rada, sustav ne zahtijeva održavanje ili podešavanje, osim zamjene svjećica.
Strujna kontrola kontrolira dovod goriva u brizgaljke tako da je sastav radne smjese optimalan za učinkovit rad katalizatora ispušnih plinova.
Kisik sadržan u ispušnim plinovima, nakon ulaska u kemijsku reakciju s elektrodama senzora, stvara potencijalnu razliku na izlazu senzora, koja varira od približno 0,1 V do 0,9 V.
Niska razina signala odgovara siromašnoj smjesi (prisutnost kisika), a visoka razina je bogata (nedostaje kisika).
Kada je senzor u hladnom stanju, nema izlaznog signala iz senzora, jer je njegov unutarnji otpor u ovom stanju vrlo visok - nekoliko megohma (sustav upravljanja motorom radi u otvorenoj petlji).
Za normalan rad senzor koncentracije kisika mora imati temperaturu od najmanje 300°C.
Kako se senzor zagrijava, njegov otpor opada i počinje generirati izlazni signal.
Tada ECU počinje uzimati u obzir signal senzora koncentracije kisika za kontrolu dovoda goriva u načinu rada zatvorene petlje.
Senzor koncentracije kisika može se otrovati korištenjem olovnog benzina.
Prisutnost olovnih spojeva u ispušnim plinovima može dovesti do kvara senzora.
U slučaju kvara senzora ili njegovih krugova, ECU kontrolira dovod goriva u otvorenom krugu.
Dijagnostički senzor koncentracije kisika ugrađen je nakon katalizatora u međucijevi ispušnog sustava.
Princip rada dijagnostičkog senzora isti je kao i kod kontrolnog senzora koncentracije kisika.
Za brzo zagrijavanje senzora nakon pokretanja motora, u senzor je ugrađen grijaći element kojim upravlja ECU.
Signal koji generira senzor pokazuje prisutnost kisika u ispušnim plinovima nakon katalizatora.
Ako katalizator radi normalno, očitanja dijagnostičkog senzora značajno će se razlikovati od očitanja kontrolnog senzora.
Senzor brzine vozila montiran je na vrhu kućišta mjenjača, pored mehanizma za mjenjač.
Njegov princip rada temelji se na Hallovom efektu.
Senzorski pogon ugrađen je u mjenjač i vrti se frekvencijom proporcionalnom frekvenciji vrtnje prednjih kotača vozila.
Senzor šalje pravokutne impulse napona u ECU (donja razina - ne više od 1,0 V, gornja razina - ne manje od 5,0 V).
Ti isti impulsi koriste se za rad brzinomjera automobila.
Broj impulsa senzora proporcionalan je udaljenosti koju vozilo prijeđe.
ECU određuje brzinu vozila na temelju frekvencije pulsa.
Senzor za neravnu cestu ugrađen je u motorni prostor na desnom poklopcu blatobrana.
Senzor je dizajniran za mjerenje amplitude vibracija tijela.
Načelo njegovog rada temelji se na piezoelektričnom učinku.
Promjenjivo opterećenje mjenjača koje se javlja prilikom vožnje po neravnim cestama utječe na kutnu brzinu radilice motora.
U ovom slučaju, fluktuacije u frekvenciji vrtnje radilice slične su sličnim fluktuacijama koje se javljaju kada se smjesa goriva i zraka zataji u cilindrima motora.
U ovom slučaju, kako bi se spriječilo lažno otkrivanje zatajenja paljenja, ECU onemogućuje ovu funkciju ugrađenog dijagnostičkog sustava kada signal senzora prijeđe određeni prag.
Sustav paljenja dio je sustava upravljanja motorom i sastoji se od svitka paljenja, visokonaponskih žica i svjećica.
Tijekom rada, sustav ne zahtijeva održavanje ili podešavanje, osim zamjene svjećica.
Struju u primarnim namotima zavojnice kontrolira ECU ovisno o načinu rada motora.
Na zaključke sekundarnih (visoki napon) Žice svjećica spojene su na namote zavojnice: na jedan namot - 1. i 4. cilindar, na drugi - 2. i 3.
Dakle, iskra istovremeno preskače u dva cilindra (1-4 ili 2-3) - u jednom na kraju kompresijskog takta (radna iskra), u drugom - na kraju ispušnog takta (prazan hod).
Svitak paljenja
Zavojnica paljenja se ne može odvojiti i mijenja se kada se pokvari.
Svjećice CHAMPION RN9YC, NGK BPR6ES ili slične drugih proizvođača.
Svjećica
Razmak između elektroda svjećice je 0,7–0,8 mm.
Veličina šesterokuta za ključ je 21 mm.
Kada je paljenje uključeno, ECU napaja relej pumpe za gorivo na 2 sekunde kako bi se stvorio potreban tlak u razvodniku goriva.
Ako za to vrijeme starter ne počne okretati radilicu, ECU isključuje relej i ponovno ga uključuje nakon što počne okretanje.
Kada motor radi, sastav smjese se regulira trajanjem upravljačkog impulsa koji se dovodi do mlaznica (što je dulji puls, to se više goriva dovodi).
Ako nema signala od senzora položaja radilice (osovina se ne okreće, senzor ili njegovi krugovi su neispravni) ECU prekida dovod goriva u cilindre.
Dovod goriva također se prekida kada se paljenje isključi, što sprječava spontano sagorijevanje smjese u cilindrima motora.
Tijekom kočenja motorom (s uključenim mjenjačem i spojkom), kada je prigušni ventil potpuno zatvoren i broj okretaja motora je visok, ubrizgavanje goriva se ne izvodi kako bi se smanjila toksičnost ispušnih plinova.
Kada napon u mreži vozila padne, ECU povećava vrijeme potrebno da se energija akumulira u indukcijskom svitku (za pouzdano paljenje zapaljive smjese) i trajanje impulsa ubrizgavanja (kako bi se kompenziralo povećanje vremena otvaranja injektora).
Kako napon u mreži na vozilu raste, vrijeme akumulacije energije u indukcijskom svitku i trajanje impulsa koji se dovodi do mlaznica smanjuje se.
ECU preko releja upravlja uključivanjem ventilatora rashladnog sustava (ventilatorima - ako postoji klima uređaj) ovisno o temperaturi motora i brzini radilice.
Kada servisirate ili popravljate sustav upravljanja motorom, uvijek isključite paljenje (u nekim slučajevima potrebno je odvojiti priključak žice od negativnog pola akumulatora).
Prilikom izvođenja radova zavarivanja na vozilu, odvojite kabelski svežanj sustava upravljanja motorom od ECU-a.
Prije sušenja automobila u komori za sušenje (nakon slikanja) uklonite ECU.
Dok motor radi, nemojte odspajati niti podešavati konektore kabelskog snopa sustava za upravljanje motorom ili terminale žice akumulatora.
Nemojte pokretati motor ako su priključci akumulatora i priključci kabela za uzemljenje na motoru labavi ili prljavi.
(Tekst članka preuzet je s web stranice chevyman.ru)