Устройство автомобиля


 

 

 

 

 

Глава I. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Системы питания двигателя с впрыском топлива

Карбюраторы, так долго служившие верой и правдой многим поколениям автомобилистов, уходят в историю. Основная причина этого заключается в том, что карбюраторы не могут удовлетворять современным требованиям по расходу топлива и содержанию вредных веществ в отработавших газах. Применение систем впрыска топлива позволяет решить эти проблемы.

Система центрального (одноточечного) впрыска топлива является родоначальницей всех систем впрыска (рис. 18 а).

Рис. 18а. Схема центрального впрыска топлива: 1 цилиндры двигателя; 2 – впускной трубопровод; 3 – дроссельная заслонка; 4 – подача топлива; 5 – электрический провод, по которому к форсунке поступает управляющий сигнал; 6 – поток воздуха; 7 – электромагнитная форсунка; 8 – факел топлива; 9 – горючая смесь

При центральном впрыске порция топлива через электромагнитную форсунку (инжектор) подается в зону дроссельной заслонки во впускном коллекторе, где смешивается с потоком воздуха. Получается горючая смесь, которая затем поступает в цилиндры двигателя.

Многоточечная система впрыска (распределенный впрыск) – это следующий этап в эволюции систем впрыска (рис. 18 б).

Рис. 18б. Схема многоточечного впрыска топлива: 1 цилиндры двигателя; 2 – факел топлива; 3 – электрический провод, по которому к форсунке поступает управляющий сигнал; 4 – подача топлива; 5 – впускной трубопровод; 6 – дроссельная заслонка; 7 – поток воздуха; 8 – топливная рампа; 9 – электромагнитная форсунка

При многоточечном впрыске топливо подается в зону открытого впускного клапана отдельной форсункой для каждого цилиндра двигателя. Такие конструкции более сложны, но получили наибольшее применение, так как обеспечивают лучшие показатели по экономичности двигателя и токсичности отработавших газов.

Устройство системы впрыска топлива, а также схема расположения ее основных узлов показаны на рис. 19.

Рис. 19. Схема расположения основных узлов системы впрыска топлива: 1 топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – топливный фильтр; 4 – регулятор давления топлива; 5 – датчик положения распределительного вала; 6 – распределительный вал; 7 – высоковольтный провод; 8 – электрический провод, по которому к форсунке поступает управляющий сигнал от ЭБУ; 9 – электромагнитная форсунка; 10 – дроссельная заслонка; 11 – впускной трубопровод; 12 – датчик массового расхода воздуха; 13 – воздушный фильтр; 14 – датчик температуры воздуха; 15 – датчик положения дроссельной заслонки; 16 – впускной клапан; 17 – камера сгорания; 18 – цилиндр; 19 – поршень; 20 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 21 – выпускной клапан; 22 – свеча зажигания; 23 – пружина впускного клапана; 24 – выпускной трубопровод; 25 – датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд); 26 – каталитический нейтрализатор; 27 – дополнительный глушитель; 28 – основной глушитель; 29 – электронный блок управления (ЭБУ); 30 – диагностическая лампа-сигнализатор; 31 – диагностическая колодка

Топливный насос с электрическим приводом находится внутри топливного бака либо закреплен на кузове. Он подает топливо под небольшим давлением по бензопроводам к форсункам, расположенным в зоне впускных клапанов. Топливо проходит две ступени очистки. Избыток бензина возвращается через обратный трубопровод в топливный бак.

Регулятор давления топлива поддерживает определенное давление топлива в трубопроводе (топливной рампе) перед форсункой.

Датчики преобразуют измеряемые параметры в электрические сигналы, которые передаются электронному блоку управления. В системе впрыска применяются несколько датчиков, определяющих различные параметры в конкретный момент времени:

  • датчик массового расхода воздуха, устанавливается сразу после воздушного фильтра;
  • датчик температуры воздуха, размещен в корпусе воздушного фильтра;
  • датчик абсолютного давления воздуха, может устанавливаться вместо датчика массового расхода воздуха;
  • датчик положения дроссельной заслонки, установлен на оси заслонки;
  • датчик угла поворота и частоты вращения коленчатого вала, расположен в корпусе распределителя зажигания;
  • датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд), устанавливается в выпускной системе и следит за содержанием кислорода в отработавших газах;
  • датчик положения распределительного вала;
  • датчик температуры охлаждающей жидкости;
  • датчик детонации и др.

Электронный блок управления (ЭБУ) получает информацию от всех датчиков об измеряемых параметрах, анализирует их и выдает команду форсункам на впрыск определенной порции топлива в строго обозначенное время.

Электромагнитная форсунка относится к исполнительному механизму системы. При получении управляющего сигнала от ЭБУ игла форсунки поднимается для распыления порции топлива.

Работа системы впрыска топлива заключается в том, чтобы на любом режиме работы двигателя обеспечить оптимальный состав горючей смеси в цилиндрах. Это достигается тем, что ЭБУ, основываясь на постоянно получаемой от датчиков информации о различных параметрах, управляет моментом и продолжительностью открытия иглы распылителя форсунки. Изменение любого параметра (температуры воздуха и охлаждающей жидкости, оборотов коленчатого вала, состава выхлопных газов и т.п.) ЭБУ мгновенно пересчитывает и выдает сигнал на форсунки для формирования иной порции топлива и времени ее подачи.

Стехиометрический состав горючей смеси при соотношении топлива к воздуху 1:14,7 (по массе) обеспечивает идеальный теоретический цикл сгорания. Иными словами для полного сгорания 1 кг топлива требуется 14,7 кг воздуха (в объемных единицах: 1 литр топлива полностью сгорает в 9500 литрах воздуха).

Основные неисправности систем впрыска топлива

Негерметичность впускной системы, приводит к тому, что датчик массового расхода или абсолютного давления воздуха дает "неправильный" сигнал электронному блоку, который посылает форсунке неверные управляющие импульсы.

Признаком этой неисправности будет неустойчивая работа двигателя, плохая приемистость автомобиля.

Для устранения неисправности необходимо подтянуть хомуты крепления, проверить герметичность резиновых соединений и переходов впускного тракта системы питания. Следует также проверить электрические разъемы и состояние проводки, очистить клеммы от окислов и грязи. Необходимо удалить отложения, которые мешают свободному перемещению заслонок и регуляторов.

Работу "подозрительного" датчика можно проверить, установив на его место заведомо исправный. Метод временной подмены помогает провести быструю диагностику в "полевых условиях".

Холодный или горячий двигатель не запускается. Включение стартера не обеспечивает запуск двигателя. В таком случае нет смысла повторять попытки без проверки системы.

Возможные причины могут быть в ненадежности электрических соединений, негерметичности топливной системы, неисправности датчика температуры воздуха, датчика массового расхода воздуха, повреждении шланга между регулятором давления и топливным баком, негерметичности форсунок.

Устранение неисправностей заключается в проверке соединений электрических разъемов, соединений топливной системы, замене неработающих датчиков, поврежденных шлангов и форсунок.

При возникновении в системе впрыска какой-либо неисправности на щитке приборов загорается красный сигнал с соответствующим предупреждением. Система "умеет" сама себя диагностировать и записывать коды неисправностей, которые можно прочитать, имея соответствующее оборудование. Для этого предусмотрен специальный диагностический вывод, при подключении к которому неисправный датчик будет тотчас определен.

Эксплуатация систем впрыска топлива

Владельцы насыщенных электронными компонентами автомобилей встречаются с явно враждебной средой на наших дорогах. Влажная дорожная грязь, особенно в смеси с противоледными реагентами, окисляет и разъедает провода, наконечники и разъемы. Перебои и отказ в работе большей части электрических и электронных компонентов системы случается именно из-за нарушения цепей их питания.

Следовательно, управляя современным автомобилем, надо отказаться от вождения с большой скоростью по дорогам, покрытым слоем мокрого снега, а также от желания проехать через лужу с фонтанами брызг. Только так можно свести к минимуму вредное воздействие влаги на компоненты системы.

Выполняя какие-либо работы в подкапотном пространстве автомобиля с системой впрыска, необходимо придерживаться определенных правил.

Проверять, разъединять и снимать узлы, имеющие электрические соединения следует только при выключенном зажигании.

Необходимо помнить о том, что при отключении аккумуляторной батареи часть информации в электронной памяти ЭБУ будет стерта.

При проведении электросварочных работ недостаточно отсоединить аккумуляторную батарею от бортовой сети, необходимо снять ЭБУ с автомобиля.

Перед началом проверки датчиков, имеющих кабельные соединения с ЭБУ, следует разъединять штекеры.

Нельзя прикасаться к штекерам ЭБУ после разъединения штекерного разъема, так как электронные узлы могут быть повреждены статическим напряжением человека.

<< Назад