Датчики

Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор, (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости, закрепленный на головке цилиндров, т.е. находится в потоке охлаждающей жидкости. При низкой температуре охлаждающей жидкости датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40 °С), а при высокой температуре - низкое (70 0м при 130 °С). Электронный блок управления подает к датчику напряжение 5 В и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. Измерением падения напряжения блок управления узнает температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет блок управления.

Датчик концентрации кислорода устанавливается на приемной трубе глушителей, еще он может отслеживать содержание остаточного кислорода в потоке отработавших газов. В датчике находится чувствительный элемент из окиси циркония. В зависимости от разности в концентрации кислорода в атмосфере и в отработавших газах датчик генерирует выходное напряжение. Оно изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода - бедная смесь) до 0,3 В (мало кислорода- богатая смесь). Для нормальной работы датчик должен иметь температуру не ниже 360 °С. Поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя, в датчик встроен нагревательный элемент. Отслеживая выходное напряжение датчика концентрации кислорода, блок управления определяет какую команду по корректировке состава рабочей смеси подавать на форсунки. Если смесь бедная (низкая разность потенциалов на вы ходе датчика), то дается команда на обогащение смеси. Если смесь богатая (высокая разность потенциалов) - дается команда на обеднение смеси.

Датчик массового расхода воздуха 2 (см. рис. 9-36) устанавливается между воздушным фильтром 1 и шлангом 10, идущим к дроссельному патрубку 3. В датчике используются три чувствительных элемента в виде струн. Один элемент определяет температуру воздуха, а два других, соединенные параллельно, нагреваются до определенной температуры, превышающей температуру воздуха. Проходящий через датчик воздух охлаждает нагреваемые элементы.. Электронная схема датчика определяет расход воздуха путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданной температуры нагреваемых элементов. Информацию о расходе воздуха датчик выдает в виде частотного сигнала. Чем больше расход воздуха, тем выше частота сигнала. Блок управления использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса-открытия форсунок.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен сбоку на дроссельном патрубке и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается плюс напряжения питания 5 В, а другой конец соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к блоку управления. Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 1,25 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть более 4 В. Отслеживая выходное напряжение датчика блок управления корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. по желанию водителя). Датчик положения дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, т.к. блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки), как нулевую отметку.

Датчик скорости автомобиля устанавливается на коробке передач на приводе спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на блок управления прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.

Датчик детонации заворачивается в верхнюю часть блока цилиндров и улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе. Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Блок управления по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.

Сигнал запроса на включение кондиционера
Если на автомобиле установлен кондиционер, то сигнал поступает от выключателя кондиционера на панели приборов. В данном случае блок управления получает информацию о том, что водитель желает включить кондиционер. Получив такой сигнал блок управления сначала подстраивает регулятор холостого хода, чтобы компенсировать дополнительную нагрузку на двигатель от компрессора кондиционера, а затем включает реле, управляющее работой компрессора кондиционера.

Датчик положения коленчатого вала - индуктивный, предназначен для синхронизации работы блока управления с верхней мертвой точкой поршней 1-го и 4-го цилиндров и угловым положением коленчатого вала двигателя. Датчик установлен на кронштейне крышки масляного насоса напротив задающего диска на шкиве привода генератора. У задающего диска имеется 58 зубьев с шагом в 6. При таком шаге на диске помещается 60 зубьев, но два зуба срезаны для создания импульса "в" (рис. 9-34) синхронизации ("Опорного" импульса), который необходим для согласования работы контроллера с ВМТ поршней в 1-ом и 4-ом цилиндрах. Датчик генерирует импульсы напряжения при прохождении в его магнитном поле зубьев задающего диска. Установочный зазор между сердечником датчика и зубом диска должен находиться в пределах (1±0,41) мм. Блок управления по сигналам датчика положения коленчатого вала определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.

Система питания
Система питания состоит из электробензонасоса 4 (рис. 9-38) топливного фильтра 6, топливо проводов, дроссельного патрубка, регулятора давления 3 и форсунок 2. Электробензонасос подает топливо через фильтр к топливной рампе 2 и форсункам. Регулятор поддерживает в топливной рампе давление на уровне 284...325 кПа. Избыток топлива из регулятора возвращается в топливный бак по сливному трубопроводу 7. В топливной рампе имеется штуцер 1 для присоединения манометра 8 для контроля давления топлива. Электронный блок управления включает форсунки по очереди попарно через каждые 180° поворота коленчатого вала. Электробензонасос. В системе питания применяется двухступенчатый неразборный алектробепзонасос роторно-роликового типа. Он обеспечивает подачу топлива под давлением более 284 кПа. Электробензонасос расположен непосредственно в топливном бак, что снижает возможность образования паровых пробок, т.к. топливо подается под дарением, а не под действием разрежения.

Топливный фильтр
Фильтр встроен в подающую магистраль между электробензонасосом и топливной рампой, и установлен под днищем кузова, рядом с топливным баком. Фильтр неразборный, имеет стальной корпус с бумажным фильтрующим элементом. Топливные форсунки. Форсунки крепятся к топливной рампе, от которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия впускной трубы. В отверстиях топливной рампы и впускной трубы форсунки уплотняются резиновыми уплотнительными кольцами.

Форсунка представляет собой электромагнитное устройство. Когда блок управления включает форсунку, то клапан форсунки поднимается и открывает отверстия в направляющей пластине, через которые распыляется топливо. Коническая струя тонко распыленного топлива впрыскивается на впускной клапан. Здесь топливо испаряется, соприкасаясь с нагретыми деталями, и в парообразном состоянии попадает в камеру сгорания.

Регулятор давления топлива установлен на топливной рампе и предназначен для поддержания постоянного перепада давления между давлением топлива в форсунках и давлением воздуха во впускной трубе. Регулятор представляет собой мембранный клапан. С одной стороны на мембрану действует давление топлива, а с другой- усилие пружины и давление воздуха из ресивера, с которым регулятор соединен шлангом. Чем больше давление воздуха в ресивере (т.е. чем больше нагрузка на двигатель), тем больше давление топлива. При уменьшении нагрузки на двигатель, когда давление топлива превышает суммарное усилие от пружины и от давления воздуха, клапан регулятора открывается и избыток топлива по сливной магистрали возвращается в топливный бак.

Дроссельный патрубок 3 (см. рис. 9-36) установлен на входе в ресивер. В нем находится дроссельная заслонка, датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода. На патрубке имеются также штуцеры для отсоса картерных газов и паров топлива из адсорбера. Регулятор холостого хода состоит из клапана с конусной иглой, управляемого шаговым электродвигателем. Регулятор регулирует частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу, изменяя количество воздуха, проходящего в обход закрытой дроссельной заслонки.Когда игла регулятора полностью выдвинута (что соответствует 0 шагов) клапан полностью перекрывает проход воздуха. Когда игла вдвигается, то обеспечивается расход воздуха, пропорциональный количеству шагов отхода иглы от седла. Полностью убранное положение иглы соответствует 255 шагам.

Система улавливания паров бензина
В системе применен метод улавливания паров бензина адсорбером (емкостью с активированным углем). Адсорбер установлен в моторном отсеке, и соединен трубопроводами с топливным баком и дроссельным патрубком. На крышке адсорбера расположен электромагнитный клапан, которым по сигналам блока управления переключаются режимы работы системы. Когда двигатель не работает, электромагнитный клапан закрыт и пары бензина из топливного бака по трубопроводу подводятся к адсорберу, где поглощаются гранулированным активированным углем. При работающем двигателе блок управления открывает и закрывает электромагнитный клапан импульсами с частотой 16 Гц. Когда клапан открыт, он перекрывает подачу паров бензина и открывает отверстие для доступа а адсорбер воздуха. Происходит продувка адсорбера. Смесь паров бензина с воздухом отсасывается из адсорбера по шлангу в дроссельный патрубок за дроссельную заслонку. Длительность импульсов, подаваемых блоком управления на клапан может изменяться от О до 100%. Длительность OQ означает, что клапан не открывается и продувки адсорбера нет. Длительность IQO& - клапан практически не закрывается и происходит полная продувка адсорбера. Чем выше расход воздуха двигателем, тем больше объем допускаемой продувки. Блок управления включает электромагнитный клапан продувки при следующих условиях:

• температура охлаждающей жидкости выше 75°С;
• система управления топливоподачей работает в режиме замкнутого цикла;
• скорость автомобиля больше 10 км/ч.

После включения продувка продолжается до полного открытия дроссельной заслонки, когда клапан запирается.

Система зажигания
Система зажигания - электронная, высокой энергии. Блок управления по сигналам датчиков определяет момент зажигания и выдает управляющие импульсы на модуль зажигания, в котором объединены две катушки зажигания и коммутатор. Модуль зажигания закреплен на блоке цилиндров двигателя с той стороны, где находятся свечи зажигания. Система зажигания не имеет каких-либо подвижных деталей, и поэтому не требует обслуживания и регулировок в эксплуатации. Для точного расчета момента зажигания блоком управления используется следующая информация:

• частота вращения и положение коленчатого вала;
• массовый расход воздуха (нагрузка на двигатель);
• температура охлаждающей жидкости;
• наличие детонации.

Модуль зажигания по сигналам блока управления выдает импульсы высокого напряжения на свечи зажигания. Причем включаются сразу две свечи: 1 и 4 или 2 и 3 цилиндров, Искрообразование происходит одновременно в цилиндре, находящемся в конце такта сжатия (рабочая искра), и в цилиндре, где происходит конец такта выпуска (холостая искра).

Работа системы впрыска
Количество топлива, подаваемого форсунками, регулируется электрическим импульсным сигналом от блока управления. Блок управления отслеживает множество данных о состоянии двигателя, рассчитывает потребность в топливе и определяет необходимую длительность подачи топлива форсунками. Эту длительность называют шириной или длительностью импульса. Для увеличения количества подаваемого топлива ширина импульса удлиняется, а для уменьшения подачи топлива - сокращается. Ширина (длительность) импульса подбирается блоком управления также и в зависимости от различных условий работы двигателя, таких, например, как пуск, высокогорье, мощностное обогащение рабочей смеси, торможение и т.д. Обычно к форсунам подается один импульс на один опорный импульс от датчика положения коленчатого вала. Причем импульсы подаются поочередно сразу на две форсунки. Например, сначала на форсунки цилиндров 1 и 4, затем через 180° на форсунки цилиндров 2 и 3, затем через 180° снова на форсунки цилиндров 1 и 4, и т.д. Впрыск топлива осуществляется одним из двух способов: либо синхронно с опорными импульсами от датчика положения коленчатого вала либо асинхронно, независимо от опорных импульсов. Синхронный впрыск топлива - наиболее употребительный способ подачи топлива. Асинхронный впрыск топлива применяется, когда необходимо дополнительное топливо при резком открытии дроссельной заслонки, о чем сигнализирует датчик положения дроссельной заслонки. Этот впрыск топлива подобен подаче топлива ускорительным насосом карбюратора при резком открытии дроссельной заслонки. Независимо от метода впрыска подача топлива определяется состоянием двигателя, т.е. режимом его работы. Эти режимы обеспечиваются блоком управления и описаны ниже.