Системы впрыска топлива бензиновых двигателей
Конструктивные особенности пяти типов систем впрыска топлива бензиновых двигателей. Описание центральной, механической, электронно-механической, периодически впрыскивающей топливо, комбинированной систем управления впрыском топлива и зажиганием.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.02.2012 |
| Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
34
Содержание
- Введение
- 1. Система впрыска "K-JETRONIC"
- 2. Система впрыска "KE-JETRONIC"
- 3. Система впрыска "L-JETRONIC"
- 4. Система впрыска "MONO-JETRONIC"
- 5. Система "MOTRONIC"
- 5.1 "MONO-MOTRONIC"
- 5.2 "MOTRONIC 1.1 - 1.3"
- 5.3 "MOTRONIC 1.7"
- 5.4 "MOTRONIC 3.1"
- 5.5 "МЕ-MOTRONIC"
- Список использованной литературы
Введение
В данной работе представлены конструктивные особенности пяти типов систем впрыска топлива бензиновых двигателей: центральная, периодически впрыскивающая топливо - Моно-Джетроник, непрерывно впрыскивающая топливо - механическая, К-Джетроник электронно-механическая, КЕ-Джетроник, периодически впрыскивающая топливо - L-Джетроник, комбинированная система управления впрыском топлива и зажиганием Мотроник. [4]
1. Система впрыска "K-JETRONIC"
Система впрыска "K-Jetronic" фирмы BOSCH представляет собой механическую систему постоянного впрыска топлива. Топливо под давлением поступает к форсункам, установленным перед впускными клапанами во впускном коллекторе. Форсунка непрерывно распыляет топливо, поступающее под давлением. Давление топлива (расход) зависит от нагрузки двигателя (от разрежения во впускном коллекторе) и от температуры охлаждающей жидкости. Количество подводимого воздуха постоянно измеряется расходомером, а количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально (1: 14,7) количеству поступающего воздуха (за исключением ряда режимов работы двигателя, таких как пуск холодного двигателя, работа под полной нагрузкой и т.д.) и регулируется дозатором-распределителем топлива. Дозатор-распределитель или регулятор состава и количества рабочей смеси состоит из регулятора количества топлива и расходомера воздуха. Регулирование количества топлива обеспечивается распределителем, управляемым расходомером воздуха и регулятором управляющего давления. В свою очередь воздействие регулятора управляющего давления определяется величиной подводимого к нему разрежения во впускном трубопроводе и температурой жидкости системы охлаждения двигателя.
Топливный насос 2, (рис.1.1.), забирает топливо из бака 1 и подает его под давлением около 5 кгс/см2 через накопитель 3 и фильтр 4 к каналу "А" дозатора-распределителя 6. При обычном карбюраторном питании управление двигателем осуществляется воздействием на педаль "газа" т.е. поворотом дроссельной заслонки. Если при карбюраторном питании дроссельная заслонка регулирует количество подаваемой в цилиндры рабочей смеси, то при системе впрыска дроссельная заслонка 11 регулирует только подачу чистого воздуха.
впрыск топливо бензиновый двигатель
Для того, чтобы установить требуемое соотношение между количеством поступающего воздуха и количеством впрыскиваемого бензина используется расходомер воздуха с так называемым напорным диском 5 и дозатор-распределитель топлива 6.
В действительности расходомер не замеряет, в буквальном смысле слова, расход воздуха, просто его напорный диск перемещается "пропорционально" расходу воздуха. А само название "расходомер" объясняется тем, что в этом устройстве использован принцип действия физического прибора, называемого трубкой Вентури и приме замера расхода газов.
Рис.1.1 Схема главной дозирующей системы и системы холостого хода системы впрыска "K-Jetronic":
1 - топливный бак, 2 - топливный насос, 3 - накопитель топлива, 4 - топливный фильтр, 5 - напорный диск расходомера воздуха, 6 - дозатор-распределитель количества топлива, 7 - регулятор давления питания, 8 - регулятор управляющего давления, 9 - форсунка (инжектор).10 - регулировочный винт холостого хода, 11 - дроссельная заслонка. Каналы: А - подвод топлива к дозатору-распределителю, В - слив топлива в бак, С - канал управляющего давления, D - канал толчкового клапана, Е - подвод топлива к форсункам.
Механическая система: расходомер воздуха - дозатор-распределитель обеспечивает только соответствие перемещений напорного диска и плунжера распределителя. Но, если трубка Вентури обеспечивает линейную зависимость перемещения напорного диска от расхода воздуха, то простейший по форме плунжера распределитель, линейной зависимости между перемещением плунжера и расходом бензина уже не дает. Для получения линейной зависимости применена система дифференциальных клапанов, о них речь ниже.
Напомним, "линейная зависимость " - в буквальном смысле слова означает, что график функции - прямая линия. Другими словами, изменение аргумента вызывает прямо пропорциональное изменение функции. Например, аргумент (расход воздуха) увеличился в 2 раза во столько же раз увеличится и функция (перемещение). В данном случае независимым переменным (аргументом) будет уже перемещение плунжера, а функцией - расход бензина.
Из дозатора-распределителя топливо по каналам "Е" поступает к форсункам впрыска 9, (см. рис.1.1.). Иногда вместо слова форсунка применяется слово инжектор.
Итак, перемещение напорного диска вызывает перемещение плунжера распределителя. Направления перемещений на рис.1.1 показаны стрелками. Взаимосвязь перемещений и упомянутые выше дифференциальные клапаны обеспечивают стехиометрическое соотношение воздуха и бензина в рабочей смеси. Но, напомним еще раз, характерной особенностью автомобильного двигателя является то, что он должен быть приспособлен к различным режимам: холодный пуск, холостой ход, частичные нагрузки, полная нагрузка. Смесь приходится при соответствующих режимах или обогащать или обеднять. Для получения соответствия состава рабочей смеси режиму работы двигателя в системе впрыска со стороны верхней части плунжера (см. рис.1.1.) в распределитель подходит по каналу "C" управляющее давление. Величина последнего определяется регулятором управляющего давления 8. Это давление в зависимости от режима работы двигателя имеет большую или меньшую величину. В первом случае сопротивление перемещению плунжера увеличивается - смесь обедняется. Во втором случае, напротив, сопротивление перемещению плунжера уменьшается - смесь становится богаче. Одним из режимов работы автомобильного двигателя является резкое открытие дроссельной заслонки. При карбюраторной системе питания необходимое обогащение смеси (в противном случае, так как воздух более подвижен, было бы ее обеднение) производится ускорительным насосом. При системе впрыска обогащение обеспечивается почти мгновенной реакцией напорного диска (рис.1.2.).
Бензиновый электрический насос 2 (см. рис.1.1.) работает независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Он включается при двух условиях, когда включено зажигание и вращается коленчатый вал. Если учесть, что насос имеет запасы по давлению двухкратный, по подаче десятикратный, то понятно, что система впрыска должна иметь регулятор давления питания. Этот регулятор 7, (см. рис.1.1.) встроен в дозатор-распределитель, соединен с каналом "А" (подвод топлива), по каналу "В" осуществляется слив излишнего топлива в бак, канал "D" соединен с регулятором управляющего давления 8.
Холостой ход карбюраторных двигателей регулируется двумя винтами: количества и качества смеси. Система питания с впрыском топлива также имеет два винта: винт качества (состава) рабочей смеси, этим винтом регулируется содержание СО в отработавших газах, и винт количества смеси 10, этим винтом устанавливается частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу. [1]
Рис.1.2 Взаимосвязь открытия дроссельной заслонки, перемещения напорного диска и увеличения частоты вращения коленчатого вала
2. Система впрыска "KE-JETRONIC"
Система впрыска "KE-Jetronic" это механическая система постоянного впрыска топлива, подобная системе "K-Jetronic", но с электронным блоком управления. В системе "KE-Jetronic" регулятор управляющего давления заменен электрогидравлическим регулятором. Кроме этого, система имеет: установленный на рычаге расходомера воздуха потенциометр (реостатный датчик) и выключатель положения дроссельной заслонки. Потенциометр сообщает электрическими сигналами в электронный блок управления информацию о положении напорного диска расходомера воздуха. Положение напорного диска определяется расходом воздуха (разрежением во впускном трубопроводе, положением дроссельной заслонки, нагрузкой двигателя).
Выключатель положения дроссельной заслонки может информировать электронный блок управления:
· о крайних положениях дроссельной заслонки - полностью открыта или закрыта (в этом случае выключатель называется концевым);
· о всех положениях дроссельной заслонка;
· о всех положениях и о скорости ее открытия и закрытия.
Система "KE-Jetronic" является дальнейшим развитием системы "K-Jetronic". Она более сложная, но позволяет лучше оптимизировать дозирование топлива. Идеальное дозирование это топливная экономичность, наименьшая токсичность отработавших газов, наилучшая динамика. К сожалению, совместить все три эти составляющие не удается. Поэтому, к примеру, о топливной экономичности заботятся при всех частичных нагрузках, а при полной нагрузке - только о наилучших динамических показателях.
Топливо под давлением поступает к форсункам 11 (рис.2.1.), установленным перед впускными клапанами. Форсунки распыляют топливо, количество которого определяется его давлением в зависимости от нагрузки (от разрежения во впускном коллекторе) и от температуры охлаждающей жидкости.
Регулирование количества топлива обеспечивается дозатором-распределителем 5, управляемым расходомером воздуха 6 и электрогидравлическим регулятором управляющего давления 9, управляемым электронным блоком управления 16 по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя 13, выключателя положения дроссельной заслонки 7 и датчика частоты вращения (числа оборотов) коленчатого вала двигателя (датчика начала отсчета). В настоящее время для этой цели применяются индуктивные датчики. Они закрепляются на картере маховика, а их "чувствительная" часть располагается над зубчатым венцом маховика. При прохождении зуба мимо датчика в его обмотке генерируется ЭДС. Применяются датчики и на основе эффекта Холла, которые лучше индуктивных, но сложнее и дороже.
Система впрыска (рис.2.1.) работает следующим образом. Электронасос 2 забирает топливо из бака и подает его под давлением к дозатору-распределителю топлива 5 через топливный фильтр 3 и накопитель 4.
Топливо поступает в верхние камеры дифференциальных клапанов дозатора-распределителя под давлением, которое изменяется регулятором 10 в зависимости от положения плунжера распределителя.
Количество топлива, поступающего к рабочим форсункам 11, регулируется диафрагмой дифференциальных клапанов, прижимаемой управляющим давлением (противодавлением) к выходным отверстиям (трубкам форсунок).
Рис.2.1 Схема системы впрыска "KE-Jetronic":
1 - топливный бак, 2 - топливный насос, 3 - топливный фильтр, 4 - накопитель топлива, 5 - -дозатор-распределителъ количества топлива, 6 - расходомер воздуха, 7 - выключатель положения дроссельной заслонки, 8 - клапан дополнительной подачи воздуха, 9 - электрогидравлический регулятор управляющего давления (противодавления), 10 - регулятор давления топлива в системе, 11 - форсунка (инжектор), 12 - пусковая электромагнитная форсунка, 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 14 - термореле, 15 - датчик-распределитель, 16 - электронный блок управления. Каналы: A - подвод топлива (давление системы), B - слив топлива в бак, C - канал управляющего давления (в дозаторе-распределителе), D - канал регулятора давления, E - подвод топлива к форсункам, F - подвод топлива к пусковой электромагнитной форсунке.
В отличие от системы "K-Jetronic", управляющее давление к верхнему торцу плунжера распределителя в системе "KE-Jetronic" не подводится.
Регулятор управляющего давления 9 представляет собой электроклапан, управляемый электронным блоком 16. При работе главной дозирующей системы меняется положение биметаллической пластины. При увеличении частоты вращения коленчатого вала (ускорение) верх пластины отклоняется вправо, отверстие подвода топлива к регулятору прикрывается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала (замедление) верх пластины отклоняется влево, отверстие подвода топлива к регулятору увеличивается. При равномерной работе двигателя (постоянной частоте вращения коленчатого вала) пластина находится в выпрямленном состоянии.
Потенциометр напорного диска и выключатель положения дроссельной заслонки передают в электронный блок управления информацию о текущей нагрузке двигателя и о "поведении" дроссельной заслонки. В свою очередь, электронный блок управления через электрогидравлический регулятор управляющего давления корректирует воздействие перемещений напорного диска на плунжер распределителя. Например, при резком нажатии на педаль "газа", ("взаимосвязь" открытия дроссельной заслонки, перемещения напорного диска и роста частоты вращения коленчатого вала (см. рис.1.2.) электронный блок управления различает, ускорение ли это движения автомобиля или просто увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.
При полной нагрузке сигнал от выключателя положения дроссельной заслонки поступает в электронный блок управления, последний через регулятор управляющего давления дозатора-распределителя обогащает смесь.
Система холостого хода, представленная на рис.2.1., почти не отличается от системы холостого хода "K-Jetronic". Параллельно каналу дроссельной заслонки идут еще два воздушных канала. В одном установлен конический винт регулировки холостого хода (винт количества), которым поддерживается минимальное разрежение в расходомере воздуха 6 под диском, и обеспечивается работа двигателя на холостом ходу. Клапан дополнительной подачи воздуха 8 работает при холодном пуске и прогреве двигателя аналогично системе "K-Jetronic". [2]
3. Система впрыска "L-JETRONIC"
Система впрыска "L-Jetronic" - это управляемая электроникой система многоточечного (распределенного) прерывистого впрыска топлива (L - нем. Lade - заряд, порция). Главные отличия от систем "K-Jetronic" и "KE-Jetronic":
нет дозатора-распределителя и регулятора управляющего давления;
все форсунки (пусковая и рабочие) с электромагнитным управлением.
Так как нет дозатора-распределителя, существенно изменился и расходомер воздуха. В системах "L-Jetronic" примерно в два раза меньше давление топлива в системе и возможно отсутствие накопителя (гидроаккумулятора). Система впрыска "L-Jetronic" - это более совершенная система, с увеличением экономичности, снижением токсичности отработавших газов, улучшением динамики автомобиля.
Система впрыска (рис.3.1.) работает следующим образом.
Электрический топливный насос 2 забирает топливо из бака 1, (рис.3.1.) и подает его под давлением 2,5 кгс/см2 через фильтр тонкой очистки 3 к распределительной магистрали 5, соединенной шлангами е рабочими форсунками цилиндров 8. Установленный с торца распределительной магистрали 5, регулятор давления топлива в системе 4 поддерживает постоянное давление впрыска и осуществляет слив излишнего топлива в бак. Этим обеспечивается циркуляция топлива в системе и исключается образование паровых пробок.
Количество впрыскиваемого топлива определяется электронным блоком управления 10 в зависимости от температуры, давления и объема поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя, а также от температуры охлаждающей жидкости.
Основным параметром, определяющим дозировку топлива, является объем всасываемого воздуха, измеряемый расходомером воздуха. Поступающий воздушный поток отклоняет напорную измерительную заслонку расходомера воздуха, преодолевая усилие пружины, на определенный угол, который преобразуется в электрическое напряжение посредством потенциометра. Соответствующий электрический сигнал передается на блок электронного управления, который определяет необходимое количество топлива в данный момент работы двигателя и выдает на электромагнитные клапаны рабочих форсунок импульсы времени подачи топлива. Независимо от положения впускных клапанов, форсунки впрыскивают топливо за один или два оборота коленчатого вала двигателя (за цикл, за два такта).
Если впускной клапан в момент впрыска закрыт, топливо накапливается в пространстве перед клапаном и поступает в цилиндр при следующем его открытии одновременно с воздухом.
Рис.3.1 Схема системы впрыска топлива:
1 - топливный бак, 2 - топливный насос.3 - фильтр тонкой очистки топлива, 4 - регулятор давления топлива в системе, 5 - распределительная магистраль, 6 - пусковая форсунка, 7 - блок цилиндров двигателя, 8 - форсунка (инжектор) впрыска, 9 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 10 - электронный блок управления, 11 - блок реле., 12 - датчик-распределитель зажигания, 13 - выключатель положения дроссельной заслонки, 14 - высотный корректор, 15 - расходомер воздуха, 16 - подвод воздуха, 17 - термореле, 18 - винт качества (состава) смеси на холостом ходу,19 - клапан добавочного воздуха, 20 - винт количества смеси на холостом ходу, 21 - выключатель зажигания, 22 - подвод разрежения к регулятору давления топлива в системе.
Рис.3.2 Функциональная схема управления системой впрыска "L-Jetronic":
A - устройство входных параметров: 1 - датчик температуры всасываемого воздуха, 2 - расходомер воздуха, 3 - выключатель положения дроссельной заслонки, 4 - высотный корректор, 5 - датчик-распределитель зажигания, б - датчик температуры охлаждающей жидкости, 7 - термореле. В - устройства управления и обеспечения: 8 - электронный блок управления, 9 - блок реле, 10 - топливный насос, 11 - аккумуляторная батарея, 12 - выключатель зажигания. С - устройства выходных параметров: 13 - рабочие форсунки, 14 - клапан добавочного воздуха, 15 - пусковая форсунка
Клапан дополнительной подачи воздуха 19, (см. рис.3.1.), установленный в воздушном канале, выполненном параллельно дроссельной заслонке, подводит к двигателю добавочный воздух при холодном пуске и прогреве двигателя, что приводит к увеличению частоты вращения коленчатого вала. Для ускорения прогрева используются повышенные обороты холостого хода (более 1000 об/мин).
Для облегчения пуска холодного двигателя, также как и в других рассмотренных системах впрыска, здесь применяется электромагнитная пусковая форсунка 6, продолжительность открытия которой изменяется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (термореле 17).
Функциональную связь всех элементов системы впрыска "L-Jetronic" можно увидеть обратившись к рис.3.2 Величина необходимой в настоящий момент дозы топлива вычисляется электронным блоком управления в зависимости от массы всасываемого воздуха (объем, давление, температура), температуры двигателя и режима его работы. [3]
4. Система впрыска "MONO-JETRONIC"
"Mono-Jetronic" система впрыска управляемая электронным блоком управления, рис.4.1 Система имеет одну на весь двигатель (греч. монос - один) магнитоэлектрическую форсунку, топливо, как и в системах "L-Jetronic", впрыскивается с интервалами.
Так как топливная форсунка расположена перед дроссельной заслонкой, практически на месте жиклера карбюратора, давление топлива в системе составляет всего около 1 кгс/см2. Регулятор давления системы расположен вблизи форсунки в центральном узле впрыска (рис.4.2.), где размещены также дроссельная заслонка, выключатель положения дроссельной заслонки, датчик температуры всасываемого воздуха.
Система "Mono-Jetronic", (рис.4.1.), не имеет расходомера воздуха, поэтому соотношение масс воздуха и топлива здесь менее точное и определяется только положением дроссельной заслонки, температурой всасываемого воздуха и частотой вращения коленчатого вала.
Устройство, определяющее положение дроссельной заслонки, представляет собой в этой системе не выключатель с контактами (холостого хода, частичной нагрузки, полной нагрузки), а потенциометр, который информирует электронный блок управления о положении заслонки в данный момент времени.
Таким образом, основное дозирование топлива, осуществляется, как отмечалось, по трем параметрам: положению дроссельной заслонки, температуре всасываемого воздуха и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Корректировка дозирования при холодном пуске и прогреве осуществляется электронным блоком управления по импульсам получаемым от датчиков температуры всасываемого воздуха, охлаждающей жидкости и потенциометра дроссельной заслонки. Последний корректирует дозировку и при полной нагрузке. Корректировка по токсичности отработавших газов идет по сигналам лямбда-зонда. Изменение дозирования происходит за счет увеличения или уменьшения времени впрыска при постоянном давлении топлива.
Электронный блок управления сглаживает колебания напряжения бортовой сети и осуществляет регулировку холостого хода. Регулировка холостого хода достигается вращением дроссельной заслонки специальным электродвигателем. При этом увеличивается или уменьшается количество воздуха в зависимости от отклонения мгновенного значения частоты вращения коленчатого вала от номинального значения, заложенного в память электронного блока управления. Блоком управления воспринимается и скорость вращения дроссельной заслонки. При режиме ускорения рабочая смесь обогащается.
Система впрыска "Mono-Jetronic" может быть выполнена и в варианте, представленном на рис.4.3., с расходомером воздуха 1 и клапаном добавочного воздуха 4.
Рис.4.1 Схема системы впрыска топлива "Mono-Jetronic": 1 - топливный бак, 2 - топливоподающий насос, 3 - топливный насос, 4 - топливный фильтр, 5 - узел центральной форсунки, 6 - регулятор холостого хода с шаговым электродвигателем, 7 - потенциометр дроссельной заслонки, 8 - лямбда-зонд," 9 - электронный блок управления впрыском, 10 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 11 - прибор коммутирующий сигнал информации о частоте вращения коленчатого вала двигателя получаемый из системы зажигания.12 - выключатель зажигания, 13 - аккумуляторная батарея, 14 - датчик-распределитель.
Рис.4.2 Узел центральной форсунки: 1 - регулятор давления топлива, 2 - датчик температуры всасываемого воздуха, 3 - электромагнитная форсунка, 4 - корпус форсунки и регулятора, 5 - корпус дроссельной заслонки, 6 - дроссельная заслонка.
Рис.4.3 Схема системы впрыска "Mono-Jetronic":
1 - измеритель расхода воздуха, 2 - форсунка, 3 - блок электронного управления, 4 - клапан добавочного воздуха, 5 - датчик положения дроссельной заслонки (потенциометр), 6 - регулятор давления топлива в системе, 7 - топливный фильтр, 8 - топливный насос, 9 - датчик температуры охлаждающей жидкости
5. Система "MOTRONIC"
Система "Motronic" является системой объединяющей электронные устройства смесеобразования и зажигания. В систему "Motronic" могут быть включены различные системы впрыска, например, "Mono-Jetronic", "KE-Jetronic", "L-Jetronic" и т.д.
5.1 "MONO-MOTRONIC"
На легковых автомобилях массового выпуска применяют более простые и дешевые системы, например, "Mono-Motronic", (рис.5.1.1.). Ее устанавливают на двигателях небольшого рабочего объема автомобилей малого и особо малого класса.
В системе "Mono-Motronic", в отличие от более сложных систем, основные сигналы зависят от положения дроссельной заслонки и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кроме того, учитываются сигналы от кислородного датчика, а также датчиков температуры охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. Рассчитанное микро-ЭВМ требуемое количество топлива посредством центральной электромагнитной форсунки периодически впрыскивается над дроссельной заслонкой и смешивается с воздухом. С учетом этих же данных, но по другой программе, управляющие импульсы подаются на катушку зажигания.
Система способна учитывать износ цилиндро-поршневой группы двигателя (падение компрессии) и изменение атмосферного давления. Если датчики начинают подавать ошибочные сигналы, информация об этом накапливается в памяти. Во время технического обслуживания она считывается диагностическим тестером, что позволяет быстро найти источник неисправности.
Рис.5.1.1 Система "Mono-Motronic":
1 - электронный блок управления, 2 - катушка (катушки) зажигания, 3 - электрический топливный насос, 4 - регулятор холостого хода, 5 - датчик положения дроссельной заслонки, 6 - электромагнитная форсунка, 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 8 - датчик частоты вращения двигателя, 9 - разъем для диагностики, 10 - кислородный датчик ("лямбда-зонд"), 11 - емкость с активированным углем для сбора паров бензина (адсорбер), 12 - распределитель бесконтактного электронного зажигания, 13 - диффузор с датчиком температуры всасываемого воздуха, 14 - регулятор давления топлива, 15 - возвратный топливный клапан, 16 - топливный фильтр
5.2 "MOTRONIC 1.1 - 1.3"
Цифровые системы управления двигателем "М1.1", М1.2" и "М1.3" объединяют (интегрируют) в себе системы впрыска топлива и зажигания, (рис.5.2.1.). Обе системы управляются одним контроллером, представляющим собой специализированную цифровую микро-ЭВМ. В системах "М1-М1.3" используется электронная система зажигания, объединенная в системах "М1.1" и "М1.2" с системой впрыска "L-Jetronic", а в системе "М1.3" с системой "LE-Jetronic". Единый для обеих систем контроллер вычисляет оптимальные углы опережения зажигания в зависимости от сигналов, выдаваемых датчиками.
Количество впрыскиваемого топлива определяется контроллером в зависимости от информации, выдаваемой датчиками, измеряющими следующие параметры: объем и температуру всасываемого воздуха, частоту вращения коленчатого вала двигателя, нагрузку двигателя и температуру охлаждающей жидкости. Основным параметром, определяющим дозировку топлива, является объем всасываемого воздуха, измеряемый расходомером воздуха. Поступающий воздушный поток отклоняет измерительную заслонку на определенный угол, который преобразуется потенциометром в электрический сигнал, выдаваемый на контроллер. Последний определяет количество топлива, необходимое в данный момент для работы двигателя, и выдает на электромагнитные форсунки импульсы времени подачи топлива.
Частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу поддерживается постоянной с помощью выключателя 9 (потенциометра) дроссельной заслонки, (см. рис.5.2.1.).
Значения углов опережения зажигания, заложенные в запоминающее устройство (блок памяти) контроллера, сравниваются с действительными значениями и соответствующим образом корректируются, что позволяет исключить нарушения режима работы двигателя в результате механического износа деталей, появления негерметичности впускного тракта, изменения компрессии и т.п.
На автомобилях с автоматической коробкой передач частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу регулируется в зависимости от включенной передачи.
Аналогично регулируется режим холостого хода на автомобилях, оборудованных кондиционером.
Как только частота вращения коленчатого вала двигателя достигает максимально допустимого значения, по команде контроллера подача топлива к форсункам прерывается.
В начальный момент пуска холодного двигателя в цилиндры впрыскивается увеличенное количество топлива. Впрыск происходит три раза в каждую группу цилиндров (первый, третий, пятый и второй, четвертый, шестой; или первый, четвертый и второй, третьей группы соответственно для 6-ти и 4-х цилиндровых двигателей) в течение первых трех оборотов коленчатого вала.
Рис.5.2.1 Схема цифровой системы управления двигателем "Motronic 1.1-1.3":
1 - топливный бак.2 - топливный насос, 3 - топливный фильтр, 4 - регулятор давления топлива, 5 - катушка зажигашя, 6 - измеритель расхода воздуха.7 - форсунка, 8 - распределитель зажигания, 9 - выключатель (потенциометр) дроссельной заслонки, 10 - контроллер, 11 - поворотный регулятор холостого хода, 12 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 13 - датчик числа оборотов коленчатого вала двигателя, 14 - накопитель топлива с активированным углем, 15 - клапан вентиляции, 16 - реле включения топливного насоса
Степень обогащения рабочей смеси определяется температурой охлаждающей жидкости.
Во время пуска холодного двигателя начальная подача топлива через форсунки уменьшается в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и частоты вращения коленчатого вала, чтобы избежать переобогащения рабочей смеси. Если в течение одной минуты предпринимается несколько попыток запустить двигатель, количество впрыскиваемого топлива уменьшается по сравнению е начальным моментом пуска.
После запуска двигателя (начиная с частоты вращения коленчатого вала 600 об/мин) впрыск топлива происходит лишь один раз за оборот коленчатого вала в одну из двух групп цилиндров, т.е. во второй, четвертый и шестой (первый, четвертый) цилиндры при первом обороте коленчатого вала и в первый, третий, пятый (второй, третий) цилиндры при втором обороте.
Во время прогрева двигателя (до того, как температура охлаждающей жидкости достигает 70°С) продолжительность впрыска топлива также увеличивается в зависимости от частоты вращения и температуры охлаждающей жидкости согласно введенной в контроллер программе.
Каждая из групп форсунок (6-ти цилиндровый двигатель - вторая, четвертая, шестая и первая, третья, пятая) управляется отдельным выходным каскадом усиления тока. Это позволяет разделить цикл впрыска топлива по двум группам цилиндров. Тем самым обеспечивается работа двигателя даже в случае выхода из строя системы зажигания группы цилиндров.
Как только частота вращения коленвала превысит 600 об/мин, впрыск топлива происходит только один раз за два оборота коленчатого вала в одну из групп цилиндров. В шестицилиндровом двигателе такой вид управления впрыском возможен только, если контроллер получает сигнал от датчика момента зажигания, установленного на свечном проводе шестого цилиндра. Если датчик момента зажигания не выдает сигнал на контроллер, происходит одновременный впрыск через все форсунки при каждом обороте коленчатого вала.
В системе "Motronic 1.3" на автомобилях с автоматической коробкой передач с гидравлическим управлением предусмотрена блокировка принудительного включения низшей передачи. Начиная с определенной скорости движения автомобиля, в зависимости от типа двигателя и передаточного числа главной передачи, переключение с IV на III передачу блокируется контроллером, который выключает один из электромагнитных клапанов автоматической коробки передач.
5.3 "MOTRONIC 1.7"
Система "Motronic 1.7" является модификацией системы "Motronic 1.3". Основное отличие модифицированной системы заключается в использовании устройства распределения зажигания без подвижных частей, что обусловило применение четырех (4-цилиндровый двигатель) выходных каскадов зажигания вместо одного, как в традиционных системах. Такая система зажигания получила название - полностью электронная "статическая".
Если обратиться к рис.5.2.1., то можно обнаружить следующие отличия системы "M 1.7" от "M 1.3":
вместо выключателя дроссельной заслонки 9 устанавливается потенциометр,
вместо общей катушки зажигания 5 устанавливается по одной катушке на каждый цилиндр,
отсутствует распределитель зажигания.
Полностью электронная "статическая" система зажигания, когда катушка зажигания каждого цилиндра управляется своим выходным каскадом контроллера, позволяет не только выдавать на свечи зажигания ток высокого напряжения, достигающего 32 кВ, но и быстро изменять угол опережения зажигания в каждом цилиндре.
Кроме того, диапазон регулирования угла опережения зажигания увеличен примерно на 10° и составляет 59° (по коленчатому валу) для каждого цилиндра. Для контроля за очередностью работы цилиндров в системе "M 1,7" используется датчик углового положения распределительного вала.
При рассматриваемой системе зажигания рекомендуется применение свечей с тремя "массовыми" электродами, например, BOSCH SUPER W7DTC. Их рекомендуется заменять через 30 тыс. км, тогда как с одним электродом, например, BOSCH SUPER W7DC, через 15 тыс. км.
5.4 "MOTRONIC 3.1"
Система "Motronic 3.1" (рис.5.4.1.) является модификацией системы "Motronic 1.7". Основные различия между этими системами заключаются в следующем:
увеличена производительность контроллера;
применен измеритель массы воздуха термоанемометрического
типа, с нагреваемым проводником;
применен последовательный режим впрыска топлива.
Каждая форсунка управляется отдельным выходным каскадом контроллера. Этим достигается высокая точность дозировки впрыскиваемого топлива и быстрая реакция системы на изменения нагрузки двигателя.
Во время и сразу же после пуска двигателя (начиная с частоты вращения коленчатого вала около 600 об/мин) впрыск топлива происходит отдельно в каждый цилиндр через каждые 120° угла поворота коленчатого вала (три раза за один оборот).
На автомобилях с автоматической коробкой передач система "М 3.1" получает сигнал об установке рычага селектора в положение "I", "II", "III" или "D" и регулятор холостого хода увеличивает подачу топлива, чтобы компенсировать падение оборотов коленчатого вала двигателя в результате включения гидротрансформатора крутящего момента.
На автомобилях с кондиционером после получения контроллером сигнала включения кондиционера, он начинает следить за режимом холостого хода корректируя частоту вращения коленчатого вала при включении компрессора кондиционера.
На автомобилях с нейтрализатором отработавших газов по сигналу лямбда-зонда контроллер системы "М 3.1", в зависимости от того рабочая смесь переобогащена или переобеднена, соответствующим образом изменяет продолжительность впрыска топлива и, следовательно, состав гопливовоздушной смеси.
При выходе из строя датчика концентрации кислорода корректировка состава смеси осуществляется по величине, принимаемой "по умолчанию" (0,45 В), запрограммированной в контроллере. При этом регулировка содержания окиси углерода (CO) в отработавших газах не требуется.
Клапан вентиляции топливного бака 15, (см. рис.5.4.1.), с адаптивным управлением (лат. adaptatio - приспособление) работает так. Пары топлива из топливного бака 1 подаются в двигатель через фильтр 16 с активированным углем с некоторым количеством наружного воздуха. В трубопроводе, идущему к впускному коллектору, установлен клапан, который дросселирует или свободно пропускает поток паров топлива в зависимости от режима работы двигателя. Клапан работает циклично и управляется контроллером 10 в зависимости от оборотов и нагрузки двигателя (положения дроссельной заслонки). Пока клапан находится под напряжением (более 10В), трубопровод, идущий к впускному коллектору, закрыт. При снятии напряжения с клапана он может открыться под действием разрежения во впускном коллекторе.
Рис.5.4.1 Схема цифровой системы управления двигателем "Motronic 3.1":
1 - топливный бак, 2 - топливный насос, 3 - топливный фи. тьтр.4 - регулятор давления топлива, 5 - катушка зажигания, 6 - измеритель массы воздуха с нагреваемым проводником, 7 - форсунка, 8 - свеча зажигания, 9 - потенциометр дроссельной заслонки, 10 - контроллер.11 - поворотный регулятор холостого хода, 12 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 13 - датчик детонации.14 - датчик числа оборотов двигателя, 15 - клапан вентиляции топливного бака, 16 - адсорбер (емкость с активированным углем)
Цикл удаления паров топлива начинается с включения в работу датчика концентрации кислорода. После каждого рабочего цикла клапан вентиляции топливного бака остается закрытым примерно в течение 30 с.
При этом происходит корректировка холостого хода, если двигатель работает на холостом ходу. После остановки двигателя клапан вентиляции остается под напряжением, т.е. закрытым в течение 3 с для предотвращения самовоспламенения рабочей смеси после выключения зажигания. Затем при неработающем двигателе (клапан вентиляции обесточен) закрывается пружинный обратный клапан. Тем самым прекращается поступление паров топлива во впускной коллектор.
Когда температура наружного воздуха повышена или в случае превышения нормальной температуры охлаждающей жидкости контроллер вырабатывает команды на смещение угла опережения зажигания в сторону запаздывания для предотвращения детонации.
В системе "Motronic 3.1" предусмотрена защита нейтрализатора отработавших газов. Отклонения от нормальной работы первичной цепи системы зажигания обнаруживаются контроллером, который выключает форсунку неисправного цилиндра. Благодаря этому предотвращается поступление несгоревшей рабочей смеси в нейтрализатор.
На двигателях с системой "Motronic 3.1", содержание CO в отработавших газах не регулируются. Винтов качества и количества в системе холостого хода нет вообще.
5.5 "МЕ-MOTRONIC"
Цифровая система "ME-M" объединяет в себе систему впрыска топлива "LE2-Jetronic", в которой помимо клапана дополнительной подачи воздуха в дополнительном воздушном канале, выполненном параллельно дроссельной заслонке, имеется повторный регулятор холостого хода, и систему полностью электронного зажигания VSZ, (рис.5.5.1.). В состав контроллера входят аналого-цифровой преобразователь, трансформирующий аналоговые сигналы от датчиков в цифровую форму, микро-ЭВМ, входные и выходные схемы с каскадами усиления мощности.
Контроллер управляет системой впрыска топлива в зависимости от:
напряжения аккумуляторной батареи;
режима работы стартера;
частоты вращения коленчатого вала двигателя (датчик числа оборотов установлен на блоке двигателя напротив специального зубчатого венца на маховике (232 зубца) и выдает 232 импульса за 1 оборот коленчатого вала);
углового положения коленчатого вала (датчик угловых импульсов генерирует импульс напряжения в момент прохождения в его магнитном поле специального штифта, запрессованного в маховик, этот момент соответствует 100° до ВМТ);
сигнала от теплового реле времени (оно включено параллельно датчику температуры охлаждающей жидкости и замыкает его накоротко, как только двигатель достигает рабочей температуры);
положения дроссельной заслонки (полная нагрузка или холостой ход);
количества поступающего воздуха;
температуры поступающего воздуха;
температуры охлаждающей жидкости.
Рис.5.5.1 Схема системы управления двигателем "ME-Motronic":
1 - топливный насос, 2 - топливный бак, 3 - фильтр тонкой очистки топлива, 4 - регулятор давления, 5 - распределитель зажигания, 6 - свеча зажигания, 7 - тепловое реле времени, 8 - датчик температуры охлаждающей жидкости, 9 - катушка зажигания, 10 - датчик числа оборотов двигателя, 11 - датчик угловых импульсов, 12 - зубчатый венец маховика, 13 - аккумуляторная батарея, 14 - контроллер, 15 - выключатель зажигания, 16 - воздушный фильтр, 17 - измеритель количества воздуха, 18 - регулятор холостого хода,19 - выключатель дроссельной заслонки,20 - пусковая форсунка, 21 - рабочие форсунки
Для управления впрыском топлива контроллер выполняет следующие функции:
включает посредством реле топливный насос при частоте вращения коленчатого вала двигателя более 30 об/мин;
управляет пуском холодного двигателя путем изменения продолжительности впрыска топлива форсунками и включения - пусковой форсунки по команде теплового реле времени в зависимости от температуры охлаждающей жидкости;
выдает сигналы обогащения горючей смеси для увеличения числа оборотов после пуска в зависимости от температуры охлаждающей жидкости;
регулирует работу двигателя на режиме прогрева в зависимости от температуры охлаждающей жидкости;
управляет работой двигателя при разгоне в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и продолжительности разгона;
корректирует подачу воздуха в цилиндры, определяемую измерителем расхода воздуха с встроенным датчиком температуры воздуха;
управляет работой двигателя на холостом ходу и на режиме полной нагрузки в зависимости от положения контактов выключателя дроссельной заслонки;
ограничивает число оборотов коленчатого вала двигателя путем закрытия форсунок при частоте вращения коленчатого вала 6400±80 об/мин;
прекращает подачу топлива на принудительном холостом ходу (ПХХ) при частоте вращения коленчатого вала выше 1200 об/мин и вновь постепенно включает подачу топлива при снижении числа оборотов двигателя до определенного значения, изменяя продолжительность впрыска топлива форсунками. [5]
Список использованной литературы
1. Системы впрыска топлива BOSCH, /Сост.В.А. Деревянко; Пер. с пол.В. Мицкевич. - М.: Петит, 2000. - 200с.
2. Чарльз Уайт Автомобильные двигатели. Системы управления и впрыск топлива. - М.: "Алфамер Паблишинг", 2006. - 320 с.
3. Акимов C.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. - М.: ЗАО КЖИ: "За рулем", 2001. - 384 с., ил.
4. Материалы с сайта Просто инжектор [Электронный ресурс] URL: http://www.injector. fotocrimea.com/
5. Материалы с сайта Системы впрыска топлива [Электронный ресурс] URL: http://www.pajero. us/
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Характеристика систем центрального и многоточечного впрыска топлива. Принцип работы плунжерного насоса, применение электромагнитных форсунок. Особенности топливного насоса с электрическим приводом. Причины неисправности систем впрыска топлива Bosch.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2012Характеристика разнообразных систем впрыска топлива, изучение их истории развития в жизни автомобильной промышленности. Исследование работы, технической эксплуатации форсунок бензиновых двигателей. Электронная система разделённого впрыска. Охрана труда.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 02.09.2010Назначение, устройство и принцип действия управляемых электроникой систем многоточечного (распределенного) прерывистого впрыска топлива. Достоинства систем: увеличение экономичности, снижение токсичности отработавших газов, улучшение динамики автомобиля.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 14.11.2010Общие представления топливных систем бензиновых ДВС. Достоинства карбюраторной системы. Фильтрация дизельного топлива. Система распределенного впрыска. Особенности топливных систем различного назначения. Основные элементы топливной системы дизеля.
реферат [95,5 K], добавлен 06.11.2011Характеристики системы впрыска с распределительным устройством. Устройство основных элементов системы Common rail. Элементы подачи топлива под низким давлением. Подача топлива под высоким давлением. Фазы впрыска топлива. Топливопроводы высокого давления.
реферат [1,3 M], добавлен 09.01.2011Преимущества впрысковых систем подачи топлива. Устройство и работа инжекторной системы центрального впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213, операции технического обслуживания и диагностирования. Безопасность и охрана труда во время техобслуживания системы.
курсовая работа [535,9 K], добавлен 02.02.2013Общая характеристика инжекторных и карбюраторных двигателей автомобилей, анализ причин различия их удельной мощности и оценка эффективности. Сравнение расхода топлива и поведения автомобилей с данными типами двигателей на различных участках дороги.
контрольная работа [873,3 K], добавлен 10.02.2010Классификация топлив. Принцип работы тепловых двигателей, поршневых двигателей внутреннего сгорания, двигателей с принудительным воспламенением, самовоспламенением и с непрерывным сгоранием топлива. Турбокомпрессорные воздушно-реактивные двигатели.
презентация [4,8 M], добавлен 16.09.2012Назначение, классификация, устройство и принцип работы инжекторных двигателей. Гидравлическая, электромагнитная и электрогидравлическая форсунки. Конструктивные элементы системы впрыска, предназначенные для дозированной подачи и распыления топлива.
реферат [1,2 M], добавлен 07.07.2014Характеристика непредельных углеводородов. Нефть и её переработка. Топлива для ДВС с искровым зажиганием. Коэффициент избытка воздуха. Зависимость работы двигателя от состава смеси. Топлива для дизельных двигателей. Масла и смазки. Технические жидкости.
контрольная работа [3,4 M], добавлен 18.07.2008
