Интерфејс серијских података ГМЛАН
Генерал Моторс ЛАН (GMLAN) аутомобил - породица серијских комуникационих аутобуса (подмреже), који омогућавају електронске управљачке уређаје (ЕЦУ или чворови) комуницирају једни са другима или са дијагностичким тестером.
ГМЛАН подржава три магистрале, двожичну сабирницу велике брзине, двожичну сабирницу средње брзине и једножичну сабирницу мале брзине.
- брзи аутобус (500 кбпс) - обично се користи за дељење података у реалном времену као што су обртни момент који је одредио возач, стварни обртни момент мотора, угао управљања итд.
- Гума средње брзине (приближно 95,2 кбпс) - обично се користи за информативну подршку (екран, навигација итд.), при чему време одзива система захтева да се за релативно кратко време пренесе велика количина података као што је ажурирање приказа графичких информација.
- аутобус мале брзине (33,33 кбпс) - обично се користи за уређаје које контролише возач где је потребно време одзива система реда величине 100-200 мс. Ова магистрала такође подржава рад велике брзине на 83,33 кбпс, који се користи само када се репрограмира ЕЦУ.
Одлука да се користи одређена магистрала на одређеном возилу зависи од тога како су функције распоређене међу различитим контролерима тог возила. ГМЛАН магистрале користе ЛАН комуникациони протокол контролера (CAN). Подаци се пакују у ЦАН поруке, које су сегментиране у ЦАН "оквире". Сваки ЦАН оквир укључује податке заглавља (такође познат као ЦАН идентификатор или ЦАНИд) а 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 веза се дешава само у заглављу, или ЦАНИд, делу оквира.
Опис контролера електронског система управљања мотором (ЕЦМ)
Електрана има системе електронске контроле дизајниране да смање емисију издувних гасова уз одржавање одличних перформанси вожње и економичности горива. Електронски контролер за управљање мотором (ЕЦМ) је контролни центар овог система. ЕЦМ контролише многе функције мотора и возила. ЕЦМ континуирано прима информације од различитих сензора и других извора података и контролише системе који утичу на перформансе возила и емисије. Поред тога, ЕЦМ врши дијагностичке провере на различитим деловима система. ЕЦМ може открити кварове и упозорити возача кроз лампицу индикатора квара (MIL). Када се открије квар, ЕЦМ меморише ДТЦ (DTC), који идентификује систем у коме је дошло до квара. Контролер снабдева баферовани напон напајања разним сензорима и прекидачима. Да бисте утврдили које системе контролише ЕЦМ, морате узети у обзир компоненте и дијаграме ожичења.
Рад лампице индикатора квара (MIL)
Лампица индикатора квара (MIL) који се налази на инструмент табли. МИЛ означава да је дошло до проблема са емисијом.
Опис система контроле положаја педале гаса (APP)
Систем контроле положаја педале гаса (APP) заједно са електронским системима возила и другим компонентама, користи се за израчунавање и контролу количине убрзања и успоравања контролисањем убризгавања горива. Дакле, нема потребе за механичком везом помоћу кабла између педале гаса и система за убризгавање горива.
Између осталог, АПП систем укључује следеће чворове:
- Склоп сензора положаја педале гаса (APP)
- Електронски контролер за управљање мотором (ЕЦМ)
Сензор положаја педале гаса (APP)
Сензор положаја педале гаса (APP) који 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 референцу и референтну вредност од 5 В. Сваки сензор обавља различиту функцију за откривање положаја педале. ЕЦМ користи АПП сензор да одреди количину убрзања или успоравања коју захтева возач возила. Напон из АПП сензора 1 расте када се педала гаса притисне са приближно 1,0 В при 0% хода педале на 4,0 В при 100% хода педале. Напон из АПП 2 сензора расте са приближно 0,5В при 0% хода педале на 2,0В при 100% хода педале.
Опис система горива
Састав система за гориво овог аутомобила 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
- шина за гориво (Common Rail)
- Сензор притиска у шинама за гориво (FRP)
- бризгаљке за гориво
- Регулатор притиска у шинама за гориво (FRP)
Сензор нивоа горива
Сензор нивоа горива састоји се од пловка, жичане руке за пловак и керамичке плоче отпорника. Ниво горива се одређује положајем полуге пловка. Сензор нивоа горива има променљиви отпорник, чији се отпор мења у зависности од количине горива која је остала у резервоару. Од контролера електронског система управљања мотором (ЕЦМ) информација о нивоу горива се преноси на инструмент таблу (IPC). Ова информација се користи за означавање мерача преосталог горива на инструмент табли, као и за индикатор упозорења о ниском нивоу горива (ако је на располагању). 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 страни резервоара за гориво. Ова пумпа 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 БОСЦХ ЦП1Х се користи на дизел мотору З20С. Ова пумпа је побољшана верзија модела ЦП1. Сада ова пумпа ствара притисак до 1600 бара у шини за гориво. Ово је постигнуто јачањем погона, побољшањем склопова вентила и предузимањем мера за повећање чврстоће кућишта. Да би обезбедила довољно горива, пумпа је пројектована да има укупан капацитет од 160 л/х.
Потребна снага пумпе је бесконачно подесива помоћу електрично покретане јединице за дозирање 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 горива не само да смањује захтеве за снагом пумпе, већ и смањује максималну температуру горива. Усисни притисак потребан за пумпу за гориво високог притиска обезбеђује електрична пумпа за гориво која се налази на резервоару за гориво. Вишак горива из пумпе за гориво високог притиска враћа се у резервоар за гориво кроз повратни вод горива.
Пумпа за гориво високог притиска је клипна пумпа троструког дејства. Повезује круг горива ниског и високог притиска. Пумпа се покреће од мотора помоћу зупчастог ремена.
Склоп филтера за гориво
Склоп филтера горива састоји се од кућишта филтера горива, елемента филтера, сензора воде у гориву, грејача горива и сензора температуре горива. Филтерски елемент задржава честице у гориву које могу оштетити систем за убризгавање горива. Са сензора температуре горива, сигнал се шаље у ЕЦМ, који издаје команду за загревање горива кроз грејач горива. Сензор воде у гориву детектује присуство воде у кућишту филтера горива.
Доводни и повратни водови за гориво
Водови за довод горива преносе гориво из резервоара за гориво до пумпе за гориво високог притиска. Повратни водови горива 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 бризгаљки за гориво.
Склоп шине горива састоји се од следећих делова:
- шина за гориво (Common Rail)
- Сензор притиска у шинама за гориво (FRP)
- Регулатор притиска у шинама за гориво (FRP)
Сензор притиска у шини горива даје информације о притиску горива за ЕЦМ. ЕЦМ користи ове информације за контролу притиска горива отварањем или затварањем регулатора притиска горива заједно са мерним блоком узводно од пумпе за гориво високог притиска.
бризгаљке за гориво
Ињектор за гориво је електромагнетни уређај који контролише ЕЦМ који дозира компресовано гориво у један цилиндар мотора. ЕЦМ покреће електромагнетски вентил ињектора ниске импедансе да отвори нормално затворени вентил. Гориво под притиском се испушта 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. За лакше покретање мотора користе се четири свећице.
Свјећице за жарење контролише контролер жарнице (GCU), а грејачима није потребно више од 3 секунде да се загреју до 1000°Ц (1832°F). Температуру и потрошњу енергије заједнички контролишу ЕЦМ и ГЦУ у широком опсегу како би се испунили услови предгревања мотора. Напајање се напаја свакој свећици посебно. Такав распоред обезбеђује оптимално време загревања свећица, док се време рада предгревања може свести на минимум како би се смањило време покретања и продужио животни век свећица.
Почетно време паљења жарнице варира у зависности од напона и температуре система. На ниским температурама време укључивања се повећава.
Грејачи
Грејалице су грејачи у сваком цилиндру који раде на 4,4 В. Укључују се и контролишу ПВМ сигналом 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 жарнице на инструмент табли служи да вас обавести о условима за покретање мотора. Индикатор свјећице не свијетли док жарнице раде након покретања мотора.
контролер жарнице (GCU)
Контролер жарнице је полупроводнички уређај који контролише жарнице. ГЦУ је повезан на следећа кола:
- Круг напона паљења 1.
- Коло напона батерије.
- Дијагностички круг који се налази између ЕЦМ-а и контролера жарнице.
- Круг уземљења мотора.
- Кругови за напајање жарнице налазе се између контролера жарнице и самих свјећица.
Опис система рециркулације издувних гасова (EGR)
Систем рециркулације издувних гасова (EGR) служи за смањење садржаја азотних оксида (NOx) у издувним гасовима који настају при високим температурама сагоревања. Ово се постиже враћањем мале количине издувних гасова назад у комору за сагоревање. Издувни гасови апсорбују део топлотне енергије која се ствара током процеса сагоревања и на тај начин смањују температуру сагоревања. ЕГР систем ради само на одређеним температурама, барометарском притиску и оптерећењу мотора како би спречио погоршање перформанси вожње и повећао снагу мотора.
ЕГР систем се састоји од следећих компоненти:
- ЕГР вентил – ЕГР вентил се покреће под вакуумом. ЕГР вентил се користи за усмеравање издувних гасова из издувног система у усисну грану ради рециркулације током процеса сагоревања.
- Вакумска пумпа – Вакуум за вакуум ЕГР вентила генерише механичка пумпа на брегасту осовину која се зове вакуум пумпа. Вакум пумпа ради непрекидно када мотор ради.
- ЕГР електромагнет за управљање вакуумским актуатором – ЕГР електромагнет за контролу вакуумског актуатора налази се у систему за контролу вакуума ЕГР између вакуум пумпе и ЕГР вентила. ЕЦМ емитује сигнал ширине импулса (ПВМ) кроз круг уземљења електромагнетног вентила за управљање вакумским актуатором ЕГР вентила, како би се ЕГР вентил отворио у жељени положај коришћењем дозираног довода вакуума из вакум пумпе. Електромагнет за управљање вакуумским актуатором ЕГР се напаја напоном паљења преко напонског кола паљења 1 из главног релеја. ЕГР електромагнетни вентил за контролу вакуума је нормално затвореног типа.
- Контрола покретача гаса ЕГР-а – Дизел мотори не стварају довољан вакуум да би дозволили рециркулисаним издувним гасовима да сами уђу у процес сагоревања. Када је гас ЕГР затворен, спречава улазак свежег ваздуха у мотор, што доводи до стварања вакуума. Када се управљачком модулу мотора (ЕЦМ) нареди да отвори ЕГР вентил, ЕГР гасу се наређује да се затвори. ЕГР вентил за гас је нормално отвореног типа.
- МАФ сензор - МАФ сензор (масени проток ваздуха) који се налази у систему за усис ваздуха између ваздушног филтера и излазног отвора ЕГР вентила. ЕЦМ користи сигнал сензора протока ваздуха (MAF) за израчунавање стварног протока рециркулисаних издувних гасова у усисној грани. Када је ЕГР вентил отворен, МАФ вредност се смањује.
- ЕГР хладњак – Расхладна течност мотора тече кроз ЕГР хладњак да би смањила температуру издувних гасова пре него што уђу у ЕГР вентил и усисну грану.
Опис система турбо пуњења
Турбопуњач повећава снагу мотора снабдевањем компримованог ваздуха у коморе за сагоревање, који сагорева више горива уз оптималну мешавину горива и ваздуха. Код конвенционалног турбопуњача, турбина се ротира под утицајем издувних гасова из мотора на лопатице турбине. Ово ротира точак компресора на супротном крају осовине турбине, пумпајући више ваздуха у усисни систем.
На турбо пуњачу овог возила, положај лопатица турбине контролише контролер управљања мотором (ЕЦМ), при чему се регулише притисак турбо пуњења. На овај начин се притисак преднапона може подесити независно од броја обртаја мотора. Оштрице су причвршћене на заједнички прстен, који се може ротирати да би се променио угао лопатица. ЕЦМ мења појачање на основу оптерећења мотора.
Опис система филтера за дизел честице (DPF)
Систем за обраду издувних гасова дизел мотора састоји се од стартног катализатора који се налази у моторном простору (precat) и катализатор који се налази испод каросерије (главни дизел оксидациони катализатор + обложени филтер за честице дизела).
Системи за управљање мотором и третман издувних гасова су дизајнирани да смање садржај штетних материја као што су угљоводоници у издувним гасовима (HC) и угљен моноксид (CO), као и чврсте честице (чађ) како би се ускладили са данашњим строгим стандардима емисије издувних гасова.
Филтер за честице дизела је направљен од силицијум карбида и обложен племенитим металом. Дизајниран је да смањи угљоводонике (HC) и угљен моноксид (CO) и задржава честице у издувним гасовима мотора како би се смањила емисија чађи у атмосферу. Честице чађи се акумулирају у каналима обложеног дизел филтера и сагоревају у редовним интервалима (у процесу који се зове "регенерација"), да спречи зачепљење филтера. Прекомерно накупљање чађи у филтеру може довести до пада 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. Током овог времена, температура у ДПФ-у расте на приближно 600°Ц, а накупљена чађ оксидира или сагорева у угљен-диоксид (CO 2).
Цеви за притисак повезане са сензором диференцијалног притиска мере ниво наслага чађи у обложеном филтеру за дизел честице и штите мотор покретањем процеса регенерације када се достигне критични ниво чађи.
Катализатор за покретање у моторном простору (precat) и главни дизел катализатор (DOC) обложене 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 регенерацију у свим условима рада мотора, као и при било којој вредности спољне температуре и притиска. Процес регенерације се одвија глатко и обично је неприметан за возача возила.