Интерфејс за серијски пренос података GMLAN
Локална мрежа General Motors (GMLAN) аутомобила - породица серијских комуникационих магистрала (подмрежа) које омогућавају електронске управљачке уређаје (ECU или чворова) да комуницирају једни са другима или са дијагностичким тестером.
GMLAN подржава три магистрале, брзу двожичну сабирницу, двожичну сабирницу средње брзине и једножичну сабирницу мале брзине.
- Сабирница велике брзине (500 кбпс) - обично се користи за дељење података у реалном времену као што су обртни момент који је навео возач, стварни обртни момент мотора, угао управљања итд.
- Магистрала средње брзине (приближно 95,2 кбпс) – типично се користи за информатичку подршку (приказ, навигација, итд.) где време одговора система захтева велику количину података за пренос у релативно кратком времену, као што је ажурирање приказа графичких информација.
- Сабирница мале брзине (33,33 кбпс) - обично се користи за уређаје које контролише возач где је потребно време одзива система од око 100-200 мс. Ова магистрала такође подржава рад велике брзине на 83,33 кбпс, који се користи само при репрограмирању контролера ECU.
Одлука о употреби одређене гуме на одређеном возилу зависи од тога како су функције распоређене међу различитим контролерима у том возилу. У гумама GMLAN користи се комуникациони протокол локалне мреже контролера (CAN). Подаци су упаковани у поруке CAN, који су сегментирани у "оквире" CAN. Сваки кадар CAN укључује податке заглавља (познате и као идентификатор CAN, или CANId) и највише осам (8) бајтова података. Порука се може састојати од једног оквира или више оквира, у зависности од броја бајтова података који дефинишу комплетну поруку. Арбитража канала се дешава само по заглављу, или CANId, делови оквира.
Опис контролера електронског система управљања мотором (ЕЦМ)
У погонски инсталацију има електронски систем за управљање дизајниране за смањење токсичности издувних гасова и, у исто време, одржавање великих текућих квалитета и потрошњу горива. Контролер е-система за контролу мотора (ЭСУД) је центар за контролу овог система. Контролер ЭСУД управља низ карактеристика мотора и возила. Контролер ЭСУД непрестано прима информације из различитих сензора и других извора података, као и да управља системима који утичу на радне карактеристике возила и токсичност издувних гасова. Поред тога, контролер ЭСУД обавља дијагностичке провере различитих делова система. Контролер ЭСУД може да открије кршење функционисања и упозори возача путем контролне лампе индикацију квара (MIL). Када се открије квар, ЕЦМ чува дијагностички код проблема (DTC), који идентификује систем у коме је дошло до квара. Контролер снабдева баферованом енергијом различите сензоре и прекидаче. Да би се утврдило које системе контролише ЕЦМ, потребно је испитати компоненте и електричне дијаграме.
Функција индикаторске лампице квара (MIL)
Лампица индикатора квара (MIL) се налази на инструмент табли. Ламп MIL означава да је дошло до квара у вези са токсичношћу издувних гасова.
Опис система за праћење положаја педале гаса (APP)
Систем за праћење положаја педале гаса (APP) заједно са електронским системима возила и осталим компонентама служи за израчунавање и контролу количине убрзања и успоравања контролом убризгавања горива. Ово елиминише потребу за механичком везом преко кабла између педале гаса и система за убризгавање горива.
Између осталог и систем APP укључује следеће чворове:
- Склоп сензора положаја педале гаса (APP)
- Контролер електронског система управљања мотором (ЕЕМС)
Сензор положаја педале гаса (APP)
Сензор положаја педале гаса (APP) се налази на склопу педале гаса. Сензор се састоји од 2 одвојена сензора у једном кућишту. Сензор положаја педале гаса комуницира са ЕЦМ користећи два одвојена сигнална кола, ниску референтну и референтну 5В. Сваки сензор има своју функцију да одреди положај педале. Сензор ЕЦУ контролера APP користи се за одређивање количине убрзања или успоравања коју захтева возач возила. Напон из сензора APP 1 се повећава како се педала гаса притисне са приближно 1,0 В при 0% хода педале на 4,0 В при 100% хода педале. Напон из сензора APP 2 се повећава са приближно 0,5 В при 0% хода педале на 2,0 В при 100% хода педале.
Опис система горива
Систем горива овог возила укључује следеће компоненте:
- Круг ниског притиска
- Доводне и повратне цеви и црева
- Повратни блок за дистрибуцију горива
- Резервоар за гориво
- Пумпа за довод горива
- Сензори нивоа горива
- Филтер/грејач горива
- Вода у сензору горива (WIF)
- Круг високог притиска
- Пумпа за гориво високог притиска са јединицом за дозирање
- Развод за гориво (Common Rail)
- Сензор притиска у шинама за гориво (FRP)
- Ињектори горива
- Регулатор притиска у шинама за гориво (FRP)
Сензор нивоа горива
Сензор нивоа горива састоји се од пловка, жичане пловкасте руке и керамичке плоче отпорника. Ниво горива се одређује положајем полуге пловка. Сензор нивоа горива садржи променљиви отпорник, чији се отпор мења у зависности од количине горива преосталог у резервоару. Од контролера контролног система мотора (ЕЦМ), информације о нивоу горива се преносе на инструмент таблу (IPC). Ове информације се користе за приказ показивача горива на инструмент табли и лампице упозорења за ниско гориво (ако је у опреми). Поред тога, ЕЦМ користи улаз са сензора нивоа горива за различите дијагностичке функције.
Пумпа за довод горива
Главна пумпа за довод горива налази се на левој половини резервоара за гориво. Напајање ове пумпе за гориво се напаја из релеја пумпе за гориво, којим управља ЕЦМ. Гориво се пумпа из резервоара за гориво у пумпу за гориво високог притиска.
Пумпа за гориво високог притиска (CP1H)
Пумпа за гориво високог притиска CP1H компаније BOSCH користи се на дизел моторима Z20S. Ова пумпа је побољшана верзија модела CP1. Сада ова пумпа ствара притисак у шини горива до 1600 бара. То је постигнуто јачањем погона, побољшањем склопова вентила и предузимањем мера за повећање чврстоће каросерије. Да би се обезбедило довољно снабдевање горивом, пумпа је пројектована да има укупан капацитет од 160 л/х.
Потребна снага пумпе се глатко регулише помоћу мерне јединице на електрични погон која се налази на пумпи за гориво високог притиска. Овај вентил регулише количину горива која се доводи у шину према потребама система. Ова врста контроле снабдевања горивом не само да смањује захтеве за снагом пумпе, већ и смањује максималну температуру горива. Улазни притисак потребан за пумпу за гориво високог притиска обезбеђује електрична пумпа за довод горива која се налази на резервоару за гориво. Вишак горива из пумпе за гориво високог притиска враћа се у резервоар за гориво кроз повратни вод за гориво.
Пумпа за гориво високог притиска је клип, пумпе трипле акције. Он повезује издаци контуре ниског и високог притиска. Пумпа је у ротација мотора вожње појас газораспределительного механизма.
Склоп филтера за гориво
Склоп филтера горива састоји се од кућишта филтера горива, филтерског елемента, сензора воде у гориву, грејача горива и сензора температуре горива. Филтерски елемент задржава честице садржане у гориву које могу оштетити систем за убризгавање горива. Сензор температуре горива шаље сигнал ЕЦМ-у, који издаје команду за загревање горива помоћу грејача горива. Сензор воде у гориву детектује присуство воде у кућишту филтера горива.
Довод горива и повратни водови
Гориво се из резервоара за гориво доводи до пумпе за гориво високог притиска преко водова за довод горива. Повратни водови за гориво враћају гориво из повратне јединице за дистрибуцију горива назад у резервоар за гориво.
Склопови шина за гориво
Склоп шина за гориво дистрибуира гориво под притиском кроз водове за гориво до млазница за гориво.
Склоп шине горива састоји се од следећих делова:
- Развод за гориво (Common Rail)
- Сензор притиска у шинама за гориво (FRP)
- Регулатор притиска у шинама за гориво (FRP)
Сензор притиска у шини горива преноси информације о притиску горива на ЕЦМ. ЕЦМ користи ове информације да регулише притисак горива тако што командује отварање или затварање регулатора притиска горива заједно са јединицом за дозирање на улазу у пумпу за гориво високог притиска.
Ињектори горива
Ињектор горива је електромагнетни уређај који контролише ЕЦМ који дозира компресовано гориво у појединачни цилиндар мотора. ЕЦМ доводи напон на соленоид ињектора ниске импедансе да би се отворио нормално затворени вентил. Гориво се испушта под притиском преко игле ињектора за гориво и враћа се у резервоар за гориво кроз повратне водове за гориво. Разлика у притиску горива изнад и испод игле изазива отварање игле. Гориво из врха ињектора за гориво прска се директно у комору за сагоревање током компресијског такта мотора.
Опис система грејача
Код дизел мотора, само ваздух се компресује у цилиндру. Затим, након компресије ваздуха, део горива се распршује у цилиндар, а као резултат загревања током компресије долази до паљења. Да би се олакшало покретање мотора, користе се четири грејача.
Свјећице за жарење контролише контролер жарнице (GCU), а грејачима није потребно више од 3 секунде да достигну 1000°Ц (1832°Ф). Температуру и потрошњу енергије заједнички контролишу ЕЦМ и GCU у широком опсегу за испуњење услова претходног загревања мотора. Исхрана на сваку свећу сијалице служио одвојено. Такав уређај обезбеђује оптимално време загревања свећа сијалице, у то време рада претходне загревање може да буде сведена на минимум, да се смањи време покретања и продужење трајања свећа сијалице.
Почетно време активирања жарнице варира у зависности од напона и температуре система. На ниским температурама време укључивања се повећава.
Глов плугс
Грејалице су грејачи у сваком цилиндру који раде на 4,4 волта. Они се активирају и контролишу сигналом модулисаним ширином импулса када се кључ за паљење окрене у положај РУН пре покретања мотора. Неко време након покретања настављају да раде у пулсном режиму, а затим се искључују.
Индикатор грејача на инструмент табли служи за информисање о условима покретања мотора. Индикатор свјећице не свијетли док свјећице раде након покретања мотора.
Контролер жарнице (GCU)
Контролер свећа сијалице представља полупроводниковое уређај, управљачко свећама сијалице. Контролер GCU је повезан са следећим ланцима:
- Круг напона паљења 1.
- Коло напона батерије.
- Дијагностички круг који се налази између ЕЦМ-а и контролера жарнице.
- Ланац уземљења мотора.
- Ланци исхране свећа сијалице се налазе између контролера свеће, сијалице и правилно свећама сијалице.
Опис система рециркулације издувних гасова (EGR)
Систем рециркулације издувних гасова (EGR) служи за смањење садржаја азотних оксида (NOx) у издувним гасовима насталим при високим температурама сагоревања. Ово се постиже довођењем мале количине издувних гасова назад у комору за сагоревање. Издувни гасови апсорбују део топлотне енергије настале током процеса сагоревања и на тај начин смањују температуру сагоревања. Систем EGR ради само на одређеним температурама, барометарском притиску и вредностима оптерећења мотора како би спречио погоршање перформанси вожње и повећао снагу мотора.
Систем EGR састоји се од следећих компоненти:
- Вентил EGR - Вентил EGR има вакумски погон. Вентил EGR служи за усмеравање издувних гасова из издувног система у усисну грану ради рециркулације током процеса сагоревања.
- Вакум пумпа - Вакум за погон вакуумског вентила система EGR је креирана механичком пумпом покретаном брегастом осовином која се зове вакуум пумпа. Вакум пумпа ради непрекидно када мотор ради.
- Електромагнетни вентил за управљање вакуумским актуатором вентила EGR - Електромагнетни вентил за управљање вакуумским актуатором вентила EGR налази у систему контроле вакуума EGR између вакуум пумпе и вентила EGR. ЕЦМ емитује сигнал модулације ширине импулса (ПВМ) у круг уземљења електромагнетног вентила за управљање вакуумским актуатором EGR, за отварање вентила помоћу дозираног довода вакуума из вакуум пумпе EGR на тражену позицију. На електромагнетном вентилу који контролише вакумски погон вентила EGR напон паљења се напаја преко кола напона паљења 1 са главног релеја. Електромагнетни вентил за управљање вакуумским актуатором вентила EGR има нормално затворен тип.
- Контрола актуатора гаса EGR - Дизел мотори не стварају довољан вакуум да би омогућили рециркулисаним издувним гасовима да сами уђу у процес сагоревања. Пригушни вентил EGR када је затворен, спречава улазак свежег ваздуха у мотор, што доводи до стварања вакуума у њему. Када ЕЦМ командује вентилу да се отвори EGR, на вентилу за гас EGR издаје се наредба за затварање. Пригушни вентил EGR има нормално отворен тип.
- Сензор MAF - Сензор MAF (масени проток ваздуха) налази се у систему за усис ваздуха између ваздушног филтера и излазног отвора вентила EGR. ЕЦМ користи сигнал сензора масеног протока ваздуха (MAF) за израчунавање стварног протока рециркулисаних издувних гасова у усисној грани. Када вентил EGR отворено, значење MAF смањује се.
- Цоолер EGR - Расхладна течност мотора цури кроз хладњак EGR, да се смањи температура издувних гасова пре него што уђу у вентил EGR и усисни разводник.
Опис система турбо пуњења
Турбопуњач повећава снагу мотора снабдевањем компримованог ваздуха у коморе за сагоревање, што резултира сагоревањем више горива уз оптималну мешавину горива и ваздуха. У конвенционалном турбо пуњачу, турбина се окреће тако што издувни гасови из мотора ударају у лопатице турбине. Ово узрокује да се точак компресора на супротном крају вратила турбине окреће, пумпајући више ваздуха у усисни систем.
У турбо пуњачу овог возила, положај лопатица турбине контролише управљачки модул мотора (ЕЦМ), чиме се регулише притисак турбо појачања. Тако се притисак преднапона може подесити независно од броја обртаја мотора. Оштрице су постављене на заједнички прстен, који се може ротирати како би променио угао лопатица. ЕЦМ мења појачање у зависности од оптерећења мотора.
Опис система филтера за дизел честице (DPF)
Систем за третман издувних гасова дизел мотора састоји се од стартног катализатора који се налази у моторном простору (precat) и катализатор који се налази испод каросерије (главни катализатор оксидације дизела + обложени филтер за честице дизела).
Системи за управљање мотором и системи за третман издувних гасова су дизајнирани да смање садржај штетних материја као што су угљоводоници (HC) и угљен моноксид (CO), као и чврсте честице (чађ) како би се испоштовали савремени строги стандарди токсичности издувних гасова.
Филтер за дизел честице је направљен од силицијум карбида и обложен племенитим металом. Дизајниран је да смањи количину угљоводоника (HC) и угљен моноксид (CO) и хвата честице у издувним гасовима мотора како би смањио емисију чађи у атмосферу. Честице чађи се скупљају у обложеним каналима дизел филтера и сагоревају у редовним интервалима (у процесу који се назива "регенерација") како би се спречило зачепљење филтера. Прекомерно накупљање чађи у филтеру може довести до губитка снаге мотора и квара филтера током регенерације. Да би се повећала температура издувних гасова током регенерације, додатно гориво се убризгава у филтер кроз више ињектора. У овом тренутку температура у филтеру DPF расте до приближно 600°Ц, а накупљена чађ оксидира или сагорева, претварајући се у угљен-диоксид (CO₂).
Цеви под притиском повезане са сензором диференцијалног притиска користе се за мерење нивоа наслага чађи у обложеном филтеру за дизел честице и заштиту мотора покретањем процеса регенерације када се достигне критични ниво наслага чађи.
Катализатор за покретање у моторном простору (precat) и главни дизел каталитички неутрализатор (DOC) пресвучени су племенитим металом и служе за смањење садржаја угљоводоника у издувним гасовима (HC) и угљен моноксид (CO). Поред тога, током регенерације, ове јединице доприносе повећању температуре издувних гасова сагоревањем додатно убризганог горива. Додатно убризгавање горива у цилиндре омогућава да се регенерација изврши у свим условима рада мотора, као и при свим вредностима спољне температуре и притиска. Процес регенерације се одвија глатко и обично је неприметан за возача возила.