Система впрыска топлива KE-Jetronic

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Система впрыска топлива KE-Jetronic

Система распределенного впрыска KЕ-Jetronic является механической системой непрерывного впрыска топлива с электронным управлением качественным составом топливно-воздушной смеси.

Конструктивно система KЕ-Jetronic построена на основе системы K-Jetronic. Для реализации электронного управления впрыском в систему дополнительно включены следующие конструктивные элементы:

- электрогидравлический регулятор давления;

- электронный блок управления;

- входные датчики;

- расходомер воздуха с потенциометрическим датчиком;

- мембранный регулятор давления.

Схема системы впрыска KE-Jetronic

1 топливный насос; 2 аккумулятор топлива; 3 топливный фильтр; 4 регулятор давления; 5 форсунка впрыска; 6 пусковая форсунка; 7 дозатор топлива; 8 расходомер воздуха; 9 термореле; 10 клапан добавочного воздуха; 11 датчик температуры охлаждающей жидкости; 12 потенциометр дроссельной заслонки; 13 кислородный датчик (лямбда-зонд); 14 электронный блок управления.

Электрогидравлический регулятор давления предназначен для обеспечения качественного состава топливно-воздушной смеси. В системе KЕ-Jetronic электрогидравлический регулятор давления устанавливается вместо регулятора управляющего давления. Регулятор давления представляет собой электроуправляемый клапан, который регулирует величину управляющего (подпорного) давления. В отличии от системы K-Jetronic управляющее давление подводится не к плунжеру, а к дифференциальным клапанам дозатора-распределителя.

Электронный блок управления преобразует электрические сигналы входных датчиков в управляющее воздействие на следующие исполнительные устройства:

- электрогидравлический регулятор давления;

- пусковая форсунка;

- клапан добавочного воздуха;

- клапан системы улавливания паров бензина.

Расходомер воздуха обеспечивает количественное регулирование состава топливно-воздушной смеси. В приводе расходомера установлен потенциометрический датчик, который фиксирует величину поворота напорного диска. Перемещение потенциометра на определенный угол воспринимается электронным блоком управления как изменение нагрузки двигателя. Расходомер с потенциометрическим датчиком расширяет область применения мембранного регулятора давления.

Мембранный регулятор давления служит для поддержания требуемого рабочего давления в дозаторе-распределителе. Он устанавливается в возвратной магистрали системы.

2. Принцип работы системы KЕ-Jetronic

впрыск топливо электронный расходомер

При запуске холодного двигателя для быстрого прогрева и устойчивой работы система обеспечивает образование обогащенной топливно-воздушной смеси. На основании сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости электронный блок управления закрывает клапан электрогидравлического регулятора давления. Подпорное давление в нижних полостях дифференциальных клапанов дозатора-распределителя уменьшается. Верхние полости дифференциальных клапанов увеличиваются, и к форсункам впрыска поступает больше топлива. Смесь становиться обогащенной.

При постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя электрогидравлический регулятор давления не работает (биметаллическая пластина с клапаном находится в среднем положении). Связь «расходомер воздуха - плунжер дозатора-распределителя» обеспечивает образование стехиометрической топливно-воздушной смеси.

При резком открытии дроссельной заслонки происходит обогащение топливно-воздушной смеси. Система рассматривает резкое открытие заслонки как потребность в максимальной мощности. Сигналы от датчика положения дроссельной заслонки и потенциометра расходомера воздуха поступают в электронный блок управления, который активизирует электрогидравлический регулятор давления. Клапан регулятора закрывается, подпорное давление уменьшается, подача топлива к форсункам увеличивается, смесь обогащается.

При торможении двигателем, наоборот, образуется обедненная топливно-воздушная смесь. По команде электронного блока управления клапан электрогидравлического регулятора открывается, подпорное давление в нижних камерах дифференциальных клапанов увеличивается, объем верхних камер дифференциальных клапанов уменьшается, соответственно подача топлива к форсункам уменьшается, смесь обедняется.

При температуре ниже 10 °С происходит срабатывание пусковой форсунки и клапана добавочного воздуха.

Дальнейшая работа двигателя осуществляется по совокупности сигналов входных датчиков.

3. Назначение, устройство и принцип работы расходомера воздуха

Экологические требования к современным двигателям внутреннего сгорания предполагают поддержание определенного (стехиометрического) соотношения воздуха и топлива в топливно-воздушной смеси на всех режимах работы. Только в этом случае каталитический нейтрализатор полностью удаляет вредные вещества в отработавших газах.

Расходомер воздуха устанавливается во впускной системе между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой двигателя.

Для поддержания стехиометрического соотношения компонентов топливно-воздушной смеси требуется точная информация о количестве (расходе) всасываемого воздуха, которую предоставляет расходомер воздуха. Мерой расхода может выступать как объем, так и масса всасываемого воздуха. В зависимости от этого различают два способа определения расхода воздуха:

- механический;

- тепловой.

Механический способ основан на измерении объема воздуха пропорционального перемещению заслонки (рисунок 1). Тепловой способ предполагает измерение массы воздуха в соответствии с изменением температуры чувствительного элемента.

Конструктивно механический расходомер:

1 демпфирующая заслонка; 2 демпфирующая камера; 3 обводный канал; 4 измерительная заслонка; 5 винт качества.

Более совершенными являются расходомеры воздуха, построенные на тепловом способе определения массового расхода воздуха, т.е. термоанемометрические расходомеры воздуха (от «анемо» - ветер). Они не имеют подвижных механических частей, характеризуются высоким быстродействием, точностью и в силу особенности конструкции не зависят от температуры воздуха.

Термоанемометрический расходомер воздуха (другое наименование - датчик массового расхода воздуха, ДМРВ) используется в современных системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей, в т.ч. в системе непосредственного впрыска топлива. Конструктивно расходомер воздуха включен в систему управления двигателем. В ряде систем управления двигателем расходомер воздуха не используется, а его функции выполняет датчик давления воздуха во впускном трубопроводе.

В зависимости от конструкции чувствительного элемента различают следующие виды термоанемометрических расходомеров:

- проволочный расходомер воздуха;

- пленочный расходомер воздуха.

Основой проволочного термоанемометрического расходомера воздуха является чувствительный элемент - платиновая нагреваемая нить. Работа расходомера построена на поддержании постоянной температуры платиновой нити за счет нагрева электрическим током.

При движении потока воздуха через датчик чувствительный элемент охлаждается. Терморезистор увеличивает ток нагрева нити. Преобразователь напряжения преобразует изменение тока нагрева чувствительного элемента в выходное напряжение. Между выходным напряжением и массовым расходом воздуха существует нелинейная зависимость, которая учитывается блоком управления двигателем.

Для предотвращения загрязнения чувствительного элемента в работе проволочного расходомера предусмотрен режим самоочистки, при котором на неработающем двигателе платиновая нить кратковременно нагревается до температуры 1000 °С.

Необходимо отметить, что в ходе эксплуатации расходомера толщина платиновой нити уменьшается, что приводит к снижению точности измерений.

Бензиновые двигатели - время впрыска, количество впрыскиваемого топлива, момент зажигания, порядок работы системы улавливания паров бензина;

Дизельные двигатели - время впрыска, порядок работы системы рециркуляции отработавших газов.

Чувствительный элемент пленочного расходомера воздуха представляет собой кристалл кремния, на который нанесено несколько тонких платиновых слоев - резисторов: нагревательного резистора, двух терморезисторов, резистора датчика температуры воздуха.

1 преобразователь напряжения; 2 воздушный канал; 3 защитная решетка; 4 всасываемый воздух; 5 корпус расходомера; 6 чувствительный (сенсорный) элемент.

Чувствительный элемент расположен в специальном воздушном канале, воздух в который поступает за счет разряжения. Высокая скорость потока предотвращает попадание в канал крупных частиц грязи и загрязнение чувствительного элемента. Конструкция воздушного канала позволяет определять массу как прямого, так и обратного (отраженного от закрытых клапанов) потока воздуха, что увеличивает точность измерения.

Нагревательный резистор поддерживает определенную температуру чувствительного элемента. По разнице температур на терморезисторах определяется масса всасываемого воздуха и направление воздушного потока. Выходным аналоговым сигналом расходомера является напряжение постоянного тока.

Вместо аналогового сигнала отдельные конструкции датчиков массового расхода воздуха генерируют цифровой сигнал, являющийся в системах управления более предпочтительным (не зависит от срока эксплуатации устройства и характеристик электрической цепи).

Сигналы пленочного расходомера используется блоком управления двигателем для определения следующих параметров:

бензиновые двигатели - время впрыска, количество впрыскиваемого топлива, момент зажигания, порядок работы системы улавливания паров бензина; дизельные двигатели - время впрыска, порядок работы системы рециркуляции отработавших газов.

Электронный бок управления системой впрыска

Электронный блок управления, является управляющим центром системы впрыска топлива. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля. Для эффективной нейтрализации токсичных компонентов и наиболее полного сгорания воздушно-топливной смеси необходимо, чтобы на 14,6…14,7 частей воздуха приходилась 1 часть топлива. Такая точность дозирования обеспечивается электронной системой впрыска топлива, которая непрерывно корректирует подачу топлива в зависимости от условий работы двигателя и сигнала от датчика концентрации кислорода в отработавших газах.

В блок управления поступает следующая информация:

- положение и частота вращения коленчатого вала;

- массовый расход воздуха двигателем;

- температура охлаждающей жидкости;

- положение дроссельной заслонки;

- содержание кислорода в отработавших газах (или о значение регулировки СО, для комплектации без датчика кислорода);

- наличие детонации в двигателе;

- напряжение в бортовой сети автомобиля;

- скорость автомобиля;

На основе полученной информации блок управляет следующими системами и приборами:

- топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);

- системой зажигания;

- регулятором холостого хода;

- адсорбером системы улавливания паров бензина;

- вентилятором системы охлаждения двигателя;

- системой диагностики.

Электронный блок управления имеет встроенную систему диагностики. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу «CHECK ENGINE». Кроме того, он хранит в оперативной памяти диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта. Информацию о неполадках в работе системы впрыска можно получить через колодку диагностики, к которой подключается специальный диагностический прибор

В блоке управления имеется три вида памяти: постоянная, оперативная и постоянная программируемая. Постоянная память это неизменяемая память. Информация в нее записана физическим методом в микросхемах при изготовлении блока управления, и не может быть изменена. Постоянная память содержит полные алгоритмы управления системой впрыска. Программируемая постоянная память содержит различную калибровочную информацию по автомобилю и находится в отдельном модуле - в запоминающем устройстве калибровок, которое может отсоединяться от блока управления. Эти типы памяти не нуждаются в питании для сохранения записанной в них информации, которая не стирается при отключении питания. Оперативная память - это «блокнот» блока управления, в ней хранится вся текущая информация используемая для управления двигателем. Процессор блока управления может записывать туда информацию и считывать ее при необходимости. Эта память требует питания для сохранения записанной информации. При отключении питания от АБ хранящиеся в оперативной памяти коды неисправностей и другие данные стираются. Именно поэтому на автомобилях оборудованных электронными системами управления двигателем не рекомендуется отключать АБ без острой необходимости.

Список использованных источников

1. Ерохов В.И. «Система впрыска топлива легковых автомобилей». М.: Транспорт, 2002 г., 171 с.

2. Росс Твег «Системы впрыска бензина. Устройство, обслуживание, ремонт». Изд. «За рулём», 2003 г., 136 с.

3. systemsauto.ru.

Размещено на Allbest.ru