Interfață de date seriale GMLAN
Rețeaua locală General Motors (GMLAN) a unui vehicul este o familie de magistrale de comunicații seriale (subrețele) care permit dispozitive electronice de control (ECU sau noduri) menține comunicarea între ei sau cu testerul de diagnosticare.
GMLAN acceptă trei autobuze, o magistrală cu două fire de mare viteză, o magistrală cu două fire de viteză medie și o magistrală cu un singur fir de viteză mică.
- Anvelopă de mare viteză (500 kbps) - folosit de obicei pentru a partaja date în timp real, cum ar fi cuplul specificat de șofer, cuplul real al motorului, unghiul de virare etc.
- Anvelopă de viteză medie (aproximativ 95,2 kbps) - folosit de obicei pentru suport informaţional (afisare, navigare etc.), unde timpul de răspuns al sistemului necesită ca o cantitate mare de date să fie transmisă într-un timp relativ scurt, cum ar fi actualizarea afișării informațiilor grafice.
- Anvelopă de viteză mică (33,33 kbps) - utilizat în mod obișnuit pentru dispozitivele controlate de șofer în care este necesar un timp de răspuns al sistemului de aproximativ 100-200 ms. Această magistrală acceptă, de asemenea, operarea de mare viteză la 83,33 kbps, utilizată numai la reprogramarea controlerului ECU.
Decizia de a folosi o anumită anvelopă pe un anumit vehicul depinde de modul în care funcțiile sunt distribuite între diferitele controlere din acel vehicul. Autobuzele GMLAN utilizează protocolul de comunicație Controller Area Network (CAN). Datele sunt împachetate în mesaje CAN, care sunt segmentate în "cadre" CAN. Fiecare cadru CAN include date de antet (cunoscut și ca identificator CAN sau CANId) și maximum opt (8) octeți de date. Un mesaj poate consta dintr-un singur cadru sau mai multe cadre, în funcție de numărul de octeți de date care definesc mesajul complet. Arbitrajul de canal are loc numai pe porțiunea antet, sau CANId, a cadrului.
Descrierea controlerului sistemului electronic de management al motorului (ECM)
Centrala electrică are sisteme de control electronic concepute pentru a reduce emisiile de evacuare, menținând în același timp performanțe excelente de condus și economie de combustibil. Modulul de control al motorului (ECM) este centrul de control al sistemului. ECM controlează multe funcții ale motorului și ale vehiculului. ECM primește în mod continuu informații de la diverși senzori și alte surse de date și sisteme de control care afectează performanța și emisiile vehiculului. În plus, ECM efectuează teste de diagnosticare pe diferite părți ale sistemului. ECM poate detecta defecțiuni și avertizează șoferul prin intermediul lămpii indicatoare de defecțiuni (MIL). Când este detectată o defecțiune, ECM stochează un cod de diagnosticare a erorilor (DTC) care identifică sistemul în care a apărut defecțiunea. Controlerul furnizează energie tampon pentru diverși senzori și comutatoare. Pentru a determina ce sisteme sunt controlate de ECM, este necesar să se examineze componentele și schemele electrice.
Funcționarea lămpii indicatoare de defecțiune (MIL)
Lampa indicatoare de defecțiune (MIL) este amplasată în panoul de instrumente. Lampa MIL indică faptul că a apărut o defecțiune legată de emisii.
Descrierea sistemului de monitorizare a poziției pedalei de accelerație (APP)
Sistemul de poziție a pedalei de accelerație (APP), împreună cu sistemele electronice ale vehiculului și alte componente, este utilizat pentru a calcula și controla cantitatea de accelerație și decelerare prin controlul injecției de combustibil. Acest lucru elimină necesitatea unei conexiuni mecanice printr-un cablu între pedala de accelerație și sistemul de injecție de combustibil.
Printre altele, sistemul APP include următoarele noduri:
- Ansamblu senzor de poziție a pedalei de accelerație (APP)
- Controlerul Sistemului Electronic de Management al Motorului (EEMS)
Senzor de poziție a pedalei de accelerație (APP)
Senzorul de poziție a pedalei de accelerație (APP) este situat pe ansamblul pedalei de accelerație. Senzorul este format din 2 senzori separați într-o singură carcasă. Senzorul de poziție a pedalei de accelerație comunică cu ECM folosind două circuite de semnal separate, o referință scăzută și o referință de 5 V. Fiecare senzor își îndeplinește propria funcție pentru a determina poziția pedalei. ECM folosește senzorul APP pentru a determina cantitatea de accelerație sau decelerare necesară șoferului vehiculului. Tensiunea de la senzorul APP 1 crește atunci când pedala de accelerație este apăsată de la aproximativ 1,0 V la 0% deplasare a pedalei la 4,0 V la 100% deplasare a pedalei. Tensiunea de la senzorul APP 2 crește de la aproximativ 0,5 V la 0% deplasare a pedalei la 2,0 V la 100% deplasare a pedalei.
Descrierea sistemului de combustibil
Sistemul de combustibil al acestui vehicul include următoarele componente:
- Circuit de joasă presiune
- Conducte și furtunuri de alimentare și retur
- Retur bloc de distribuție a combustibilului
- Rezervor de combustibil
- Pompa de alimentare cu combustibil
- Senzori de nivel de combustibil
- Filtru de combustibil/încălzitor
- Senzor apă în combustibil (WIF)
- Circuit de înaltă presiune
- Pompă de combustibil de înaltă presiune cu dozator
- Sină de combustibil (Common Rail)
- Senzor de presiune a șinei de combustibil (FRP)
- Injectoare de combustibil
- Regulator de presiune a șinei de combustibil (FRP)
Senzor de nivel de combustibil
Senzorul de nivel al combustibilului constă dintr-un flotor, un braț plutitor de sârmă și o placă de rezistență ceramică. Nivelul combustibilului este determinat de poziția pârghiei plutitoare. Senzorul de nivel al combustibilului conține o rezistență variabilă, a cărei rezistență se modifică în funcție de cantitatea de combustibil rămasă în rezervor. Informațiile despre nivelul combustibilului sunt transmise de la controlerul sistemului de control al motorului (ECM) către panoul de instrumente (IPC). Aceste informații sunt utilizate pentru a afișa indicatorul de combustibil pe tabloul de bord și lampa de avertizare a nivelului scăzut de combustibil (dacă este disponibil). În plus, intrarea de la senzorul de nivel al combustibilului este utilizată de ECM pentru diferite funcții de diagnosticare.
Pompa de alimentare cu combustibil
Pompa principală de alimentare cu combustibil este situată în jumătatea stângă a rezervorului de combustibil. Alimentarea acestei pompe de combustibil este furnizată de la releul pompei de combustibil, care este controlat de ECM. Combustibilul este pompat de la rezervorul de combustibil la pompa de combustibil de înaltă presiune.
Pompă de combustibil de înaltă presiune (CP1H)
Pompa de combustibil de înaltă presiune CP1H de la BOSCH este utilizată pe motorul diesel Z20S. Această pompă este o versiune îmbunătățită a modelului CP1. Acum această pompă creează presiune în șina de combustibil până la 1600 bar. Acest lucru a fost realizat prin întărirea antrenării, îmbunătățirea ansamblurilor supapelor și luarea de măsuri pentru creșterea rezistenței corpului. Pentru a asigura o alimentare suficientă cu combustibil, pompa este proiectată să aibă o capacitate totală de 160 l/h.
Puterea necesară a pompei este reglată fără probleme prin intermediul unei unități de dozare acţionate electric, situată pe pompa de combustibil de înaltă presiune. Această supapă reglează cantitatea de combustibil furnizată șinei în funcție de nevoile sistemului. Acest tip de control al alimentării cu combustibil nu numai că reduce cerințele de putere ale pompei, dar reduce și temperatura maximă a combustibilului. Presiunea de admisie necesară pentru pompa de combustibil de înaltă presiune este asigurată de o pompă electrică de alimentare cu combustibil situată pe rezervorul de combustibil. Excesul de combustibil de la pompa de combustibil de înaltă presiune revine în rezervorul de combustibil prin conducta de combustibil de retur.
Pompa de combustibil de înaltă presiune este o pompă cu piston cu triplă acțiune. Conectează circuitele de combustibil de joasă și înaltă presiune. Pompa este antrenată de motor prin cureaua de distribuție.
Ansamblu filtru de combustibil
Ansamblul filtrului de combustibil constă dintr-o carcasă a filtrului de combustibil, element de filtru, senzor de apă în combustibil, încălzitor de combustibil și senzor de temperatură a combustibilului. Elementul filtrant reține particulele conținute în combustibil care ar putea deteriora sistemul de injecție a combustibilului. Senzorul de temperatură a combustibilului trimite un semnal către ECM, care emite o comandă de încălzire a combustibilului folosind încălzitorul de combustibil. Senzorul de apă în combustibil detectează prezența apei în carcasa filtrului de combustibil.
Linii de alimentare și retur de combustibil
Combustibilul este furnizat de la rezervorul de combustibil la pompa de combustibil de înaltă presiune prin conductele de alimentare cu combustibil. Conductele de combustibil de retur returnează combustibilul de la unitatea de distribuție a combustibilului de retur la rezervorul de combustibil.
Ansambluri șine de combustibil
Ansamblul șinelor de combustibil distribuie combustibilul sub presiune prin conductele de combustibil către injectoarele de combustibil.
Ansamblul șinei de combustibil este format din următoarele părți:
- Sină de combustibil (Common Rail)
- Senzor de presiune a șinei de combustibil (FRP)
- Regulator de presiune a șinei de combustibil (FRP)
Senzorul de presiune al conductei de combustibil transmite informații despre presiunea combustibilului către ECM. ECM utilizează aceste informații pentru a regla presiunea combustibilului comandând deschiderea sau închiderea regulatorului de presiune a combustibilului împreună cu unitatea de dozare la admisia pompei de combustibil de înaltă presiune.
Injectoare de combustibil
Injectorul de combustibil este un dispozitiv electromagnetic controlat de ECM care distribuie combustibil comprimat într-un cilindru individual al motorului. ECM furnizează tensiune solenoidului injectorului cu impedanță scăzută pentru a deschide supapa normal închisă. Combustibilul este eliberat sub presiune peste acul injectorului de combustibil și returnat în rezervorul de combustibil prin conductele de combustibil de retur. Diferența de presiune a combustibilului deasupra și dedesubtul acului determină deschiderea acului. Combustibilul de la vârful injectorului este pulverizat direct în camera de ardere în timpul cursei de compresie a motorului.
Descrierea sistemului de bujii incandescente
Într-un motor diesel, numai aerul este comprimat în cilindru. Apoi, după ce aerul este comprimat, o parte din combustibil este pulverizată în cilindru și, ca urmare a încălzirii în timpul compresiei, are loc aprinderea. Pentru a facilita pornirea motorului, sunt utilizate patru bujii incandescente.
Bujiile incandescente sunt controlate de controlerul bujiilor incandescente (GCU) și bujiile incandescente nu durează mai mult de 3 secunde pentru a ajunge la 1000°C (1832°F). Temperatura și consumul de energie sunt controlate în comun de ECM și GCU pe o gamă largă pentru a atinge condițiile de preîncălzire a motorului. Alimentarea este furnizată fiecărei bujii incandescente separat. Acest dispozitiv asigură un timp optim de încălzire a bujiilor incandescente, în timp ce timpul de preîncălzire poate fi redus la minimum pentru a reduce timpul de pornire și a prelungi durata de viață a bujiilor incandescente.
Timpul inițial de activare a bujiilor incandescente variază în funcție de tensiunea sistemului și de temperatură. La temperaturi scăzute, timpul de pornire crește.
Bujii incandescente
Bujiile incandescente sunt încălzitoare din fiecare cilindru care funcționează la 4,4 volți. Acestea sunt activate și controlate de un semnal modulat pe lățimea impulsului atunci când cheia de contact este rotită în poziția RUN înainte de a porni motorul. Pentru un timp după pornire, acestea continuă să funcționeze în modul puls și apoi se opresc.
Indicatorul bujiilor incandescente de pe tabloul de bord servește la informarea despre condițiile de pornire a motorului. Indicatorul bujiilor nu se aprinde în timp ce bujiile incandescente funcționează după pornirea motorului.
Controler pentru bujii incandescente (GCU)
Controlerul bujiilor incandescente este un dispozitiv semiconductor care controlează bujiile incandescente. Controlerul GCU este conectat la următoarele circuite:
- Circuitul tensiunii de aprindere 1.
- Circuitul de tensiune al bateriei.
- Circuitul de diagnosticare situat între ECM și controlerul bujiilor incandescente.
- Lanț de împământare a motorului.
- Circuitele de alimentare ale bujiilor incandescente sunt situate între controlerul bujiilor incandescente și bujiile incandescente în sine.
Descrierea sistemului de recirculare a gazelor de eșapament (EGR)
Sistemul de recirculare a gazelor de eșapament (EGR) servește la reducerea conținutului de oxizi de azot (NOx) din gazele de evacuare formate la temperaturi ridicate de ardere. Acest lucru se realizează prin alimentarea unei cantități mici de gaze de eșapament înapoi în camera de ardere. Gazele de evacuare absorb o parte din energia termică generată în timpul arderii și astfel reduc temperatura de ardere. Sistemul EGR funcționează numai la anumite condiții de temperatură, presiune barometrică și sarcină a motorului pentru a preveni deteriorarea performanței de conducere și pentru a crește puterea motorului.
Sistemul EGR este format din următoarele componente:
- Supapa EGR - Supapa EGR are o acţionare cu vid. Supapa EGR este utilizată pentru a direcționa gazele de eșapament din sistemul de evacuare către galeria de admisie pentru recirculare în timpul procesului de ardere.
- Pompa de vid - Vidul pentru actuatorul de vid al supapei EGR este creat de o pompă mecanică acţionată de arbore cu came numită pompă de vid. Pompa de vid funcționează continuu când motorul este pornit.
- Supapa EGR electrovalvă de comandă a actuatorului de vid - Electrovalva de comandă a actuatorului de vid al supapei EGR este amplasată în sistemul de control al vidului EGR între pompa de vid și supapa EGR. ECM emite un semnal de modulare a lățimii de impuls (PWM) pe circuitul de masă al solenoidului actuatorului de vid al supapei EGR pentru a deschide supapa EGR în poziția dorită folosind o sursă măsurată de vid de la pompa de vid. Electrovalva de comandă a actuatorului de vid al supapei EGR este alimentată cu tensiune de aprindere prin circuitul de tensiune de aprindere 1 de la releul principal. Supapa electromagnetică care controlează acționarea în vid a supapei EGR este de tip normal închis.
- Controlul actuatorului clapetei EGR - Motoarele diesel nu creează suficient vid pentru a permite gazelor de eșapament recirculate să intre singure în procesul de ardere. Când este închisă, supapa de accelerație EGR împiedică intrarea aerului proaspăt în motor, provocând crearea unui vid în motor. Când ECM comandă deschiderea supapei EGR, placa de accelerație EGR este comandată să se închidă. Supapa de accelerație EGR este de tip normal deschis.
- Senzor MAF - Senzor MAF (fluxul de aer în masă) situat în sistemul de admisie a aerului între filtrul de aer și orificiul de evacuare al supapei EGR. ECM utilizează semnalul de la senzorul debitului masic de aer (MAF) pentru a calcula debitul real de recirculare a gazelor de eșapament în galeria de admisie. Când supapa EGR este deschisă, valoarea MAF scade.
- Răcitor EGR - Lichidul de răcire a motorului curge prin răcitorul EGR pentru a reduce temperatura gazelor de eșapament înainte ca acestea să intre în supapa EGR și galeria de admisie.
Descrierea sistemului de turboalimentare
Un turbocompresor mărește puterea motorului prin furnizarea de aer comprimat camerelor de ardere, ceea ce duce la arderea mai multă combustibil cu un amestec optim combustibil-aer. Într-un turbocompresor convențional, turbina este rotită de gazele de eșapament de la motor care lovesc paletele turbinei. Acest lucru face ca roata compresorului de la capătul opus al arborelui turbinei să se rotească, pompând mai mult aer în sistemul de admisie.
În turbocompresorul acestui vehicul, poziția palelor turbinei este controlată de modulul de control al motorului (ECM), reglând astfel presiunea de supraalimentare a turbo. Astfel, presiunea de supraalimentare poate fi reglată independent de turația motorului. Lamele sunt montate pe un inel comun, care se poate roti pentru a schimba unghiul lamelor. ECM modifică amplificarea în funcție de sarcina motorului.
Descrierea sistemului de filtru de particule diesel (DPF)
Sistemul de tratare a gazelor de evacuare la un motor diesel constă dintr-situat în compartimentul motorului declansator catalizator (precat) și a convertorului catalitic de sub caroserie (principal diesel oxidativ catalizator + filtru diesel de particule acoperite).
Sistemele de management al motorului și de tratare a gazelor de eșapament sunt concepute pentru a reduce conținutul de substanțe nocive precum hidrocarburile (HC) și monoxidul de carbon (CO) din gazele de eșapament, precum și particulele (funingine), pentru a se conforma cu standardele stricte de toxicitate a gazelor de eșapament de astăzi.
Filtrul de particule diesel este fabricat din carbură de siliciu și acoperit cu un metal nobil. Este conceput pentru a reduce hidrocarburile (HC) și monoxidul de carbon (CO) și captează particulele în gazele de eșapament ale motorului pentru a reduce emisiile de funingine în atmosferă. Particulele de funingine se adună în canalele filtrului de motorină acoperite și sunt arse la intervale regulate (într-un proces numit "regenerare") pentru a preveni înfundarea filtrului. Acumularea excesivă de funingine în filtru poate duce la o pierdere a puterii motorului și la defectarea filtrului în timpul regenerării. Pentru a crește temperatura gazelor de eșapament în timpul regenerării, combustibilul suplimentar este injectat în filtru prin mai multe injectoare. În acest timp, temperatura din DPF crește la aproximativ 600°C și funinginea acumulată se oxidează sau se arde, transformându-se în dioxid de carbon (CO₂).
Tuburile de presiune conectate la un senzor de presiune diferențială sunt utilizate pentru a măsura nivelul depunerilor de funingine în filtrul de particule de motorină acoperit și pentru a proteja motorul prin inițierea unui proces de regenerare atunci când este atins un nivel critic de depuneri de funingine.
Convertorul precatalitic din compartimentul motor (precat) și catalizatorul principal diesel (DOC) sunt acoperite cu un metal nobil și servesc la reducerea conținutului de hidrocarburi (HC) și monoxid de carbon (CO) din gazele de eșapament. În plus, în timpul regenerării, aceste unități contribuie la creșterea temperaturii gazelor de eșapament prin arderea suplimentară a combustibilului injectat. Injecția suplimentară de combustibil în cilindri permite regenerarea să fie efectuată în orice condiții de funcționare a motorului, precum și la orice valoare a temperaturii și presiunii externe. Procesul de regenerare se desfășoară fără probleme și este de obicei neobservat pentru șoferul vehiculului.
[Articolul se bazează pe date de pe site: «ChevyMan.ru»]