Электронная система управления подачей топлива

Электронная система управления подачей топлива

Система впрыска топлива (англ. Fuel Injection System) — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путем непосредственного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Автомобили с данной системой питания часто называют инжекторными.

Устройство В инжекторной системе подачи впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками — инжекторами (англ. Injector).

Форсунка Форсунка— механический распылитель жидкости или газа. Используется для распыления топлива (мазута, дизельного топлива, бензина), в инжекторных системах подачи топлива, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни — тысячи атмосфер для дизельного).

Конструкция форсунки Наиболее важным элементом форсунки является сопло. Как правило, форсунка состоит из одного, реже двух каналов. По первому на выход подается распыляемая жидкость, по второму жидкость, пар, газ, который служит дляраспыления первой жидкости. Чистая, качественная форсунка даёт конусообразный распыл, а факел получается ровный и непрерывистый.

Основные характеристики форсунок динамический диапазон работы и минимальная цикловая подача топлива время открытия и закрытия (лаг) форсунки угол конуса распыливания и дальнобойность факела топлива мелкость распыливания и распределения топлива в факел

Классификация форсунок электромагнитные пьезоэлектрические гидравлические

Симптомы загрязненного инжектора: 1. Снижение мощности 2. Неустойчивая работа на холостом ходу 3. Провал при резком нажатии на педаль газа 4. Пропуски воспламенения 5. Хлопки в выпускной системе 6. Повышенный расход топлива 7. Быстрый выход из строя кислородного датчика и каталитического нейтрализатора 8. Затрудненный пуск двигателя

Результатами промывки являются: 1. Удаление коксовых и смолянистых отложений в рабочей части форсунок, на впускных клапанах и в камере сгорания. 2. Восстановление качества распыла бензина. 3. Улучшение баланса компрессии по цилиндрам. 4. Более точное соотношение смеси топлива и воздуха. 5. Восстановление содержания СО и СН в выхлопных газах. 6. Улучшение сгорания топлива и возрастание мощности двигателя. 7. Улучшение стабильности холостого хода. 8. Улучшение холодного запуска. 9. Снижение расхода топлива. 10. Повышение срока службы инжектора, клапанов и всех других частей топливной системы. Рекомендуемая периодичность промывки инжектора каждые 20 -30 тысяч километров пробега.

Оборудование для промывки инжектора, жидкостной и ультразвуковой очистки форсунок Да, имея массу преимуществ, инжекторные системы не лишены недостатков. Они весьма чувствительны к качеству топлива и им требуется регулярная очистка форсунок. Выполняться очистка инжектора должна на специальном оборудовании. Только при этом условии можно гарантировать, что эта точная и деликатная система продолжит работу с сохранением параметров.

Чистка форсунок инжектора может выполняться несколькими способами. Наиболее распространенные и зарекомендовавшие себя методы —чистка форсунок ультразвуком и очистка форсунок, используя оборудование для промывки инжектора. В любом случае, очистка инжектора выполняется с применением специальных жидкостей. В случае промывки, очистка форсунок может быть выполнена без разборки двигателя и инжектора.

Ультразвуковая чистка форсунок может выполняться либо на специальном стенде, либо в ультразвуковой ванне. Жидкость для промывки инжектора отличается по своим характеристикам. Так что для каждого метода очистки следует применять только специально предназначенную для этого жидкость для промывки инжектора.

Стенд ODA DH 60 A на 6 форсунок для тестирования, ультразвуковой очистки и обратной промывки инжекторов с микропроцессорным управлением, УЗ-ванной, светодиодным дисплеем и пультом управления, устанвленный на подкатной тумбе.

Установка для тестирования и ультразвуковой очистки форсунок LUC-306 предназначена для диагностики и очистки бензиновых форсунок системы механического и электронного впрыска топлива в режиме, полностью имитирующем их работу на двигателе. . Качество очистки форсунок обеспечивается ультразвуковой технологией, а точность результатов диагностики - микропроцессорным управлением давлением топлива в закрытом контуре и длительностью впрыска. Автоматизация всего процесса и простая панель управления обеспечивают легкость и удобство в эксплуатации.

Стенд для ультразвуковой очистки форсунок

Классификация систем впрыска топлива По точке установки и количеству форсунок: Моновпрыск или центральный впрыск (нем. Ein Spritz) — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускномколлекторе). В настоящее время непопулярна. Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе.

В то же время различают несколько типов распределённого впрыска: Одновременный — все форсунки открываются одновременно. Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливо-воздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке Датчика Положения Распределительного Вала ДПРВ (так называемой Фазы). Фазированный впрыск — каждая форсунка управляется отдельно, и открывается непосредственно перед тактом впуска. Прямой впрыск — форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

Управление системой подачи топлива В настоящее время системами подачи топлива управляют специальные микроконтроллеры, этот вид управления называется электронным. Принцип работы такой системы основан на том, что решение о моменте и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков. В прошлом, на ранних моделях системы подачи топлива, в роли контроллера выступали специальные механические устройства.

Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету» , так как управление осуществляется программно, и может учитывать большое число программных функций и данных с датчиков. Также, современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и многие другие характеристики и спецификации. Ранее использовалась механическая система управления впрыском.

Достоинства двигателей, оборудованных системой впрыска с микропроцессорным управлением Преимущества, по сравнению с двигателями, оборудованными карбюраторной системой подачи топлива: Некоторое уменьшение расхода топлива. //До 40%(Проверено на ГАЗ-31105) Упрощается запуск двигателя, Приближенная к линейной характеристика крутящего момента (улучшаются динамические и мощностные характеристики двигателя). Не требует кропотливой ручной регулировки системы впрыска, т. к. выполняет самостоятельную настройку на основе данных, передаваемых датчиками кислорода. Поддерживает примерно стехиометрический состав рабочей смеси, что несколько уменьшает выброс несгоревших углеводородов и повышает экологичность (альфа ~ 0. 98 -1. 2).

Недостатки Основные недостатки двигателей с блоком управления по сравнению с карбюраторными: Высокая стоимость узлов, Низкая ремонтопригодность элементов, Высокие требования к фракционному составу топлива, Необходимость в специализированном персонале и оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта, высокая стоимость ремонта. Зависимость от электропитания и критически важное требование к постоянному наличию напряжения питания

ДАТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА Измеряет количество всасываемого двигателем воздуха в кг/час. Устройство достаточно надежное. Основной враг - влага, всасываемая вместе с воздухом. Основное нарушение работы датчика - завышение показаний, как правило на малых оборотах, на 10 - 20%. Это приводит к неустойчивой работе двигателя на холостом ходу, остановке после мощностных режимов, возможны проблемы с запуском. Завышение показаний датчика на мощностных режимах приводит к "тупости" мотора, к увеличению расхода топлива.

ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ Считывает показания с положения педали "газа". Основные враги - завод-изготовитель датчика и мойщики двигателей. Срок службы совершенно непредсказуем. Нарушения в работе датчика проявляются в повышенных оборотах на холостом ходу, в рывках и провалах при малых нагрузках.

ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Основное функциональное назначение сродни "подсосу" на карбюраторе - чем холоднее мотор, тем богаче топливо. Второе назначение - формирование команды на включение вентилятора охлаждения. Весьма надежен. Основная неисправность - нарушение электрического контакта внутри датчика или нарушение изоляции проводов вблизи датчика болтающимся тросиком "газа". Отказ датчика - включение вентилятора на холодном двигателе, трудность запуска горячего мотора, повышенный расход топлива.

ДАТЧИК ДЕТОНАЦИИ Надежный элемент. Принцип работы как у пьезо зажигалки. Чем сильнее удар, тем больше напряжение. Отслеживает детонационные стуки двигателя. Отказ или обрыв датчика проявляются в "тупости" мотора и повышенному расходу топлива.

ДАТЧИК КИСЛОРОДА Серьезный , но весьма надежный электрохимический прибор. Его задача - определение наличия остатков кислорода в отработавших газах. Есть кислород - бедная топливная смесь, нет кислорода - богатая. Показания датчика используются для корректировки подачи топлива. Категорически запрещается использование этилированного бензина. Выход из строя датчика приводит к увеличению расхода топлива и вредных выбросов.

ДАТЧИК СКОРОСТИ Информирует контроллер о скорости автомобиля. Надежность средняя. Выход из строя датчика приводит к незначительному ухудшению ездовых характеристик (кроме Дженерал моторс - двигатель глохнет при движении в режиме холостого хода).

ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Основной датчик, по показаниям которого определяется цилиндр и время подачи топлива и искры. Конструктивно представляет собой кусок магнита с катушкой тонкого провода. Очень вынослив. Датчик работает в паре с зубчатым шкивом коленчатого вала. Отказ датчика - остановка двигателя. В лучшем случае ограничение оборотов двигателя в районе 3500 - 5000 об/мин.

ДАТЧИК ФАЗ Устанавливается только на 16 - ти клапанном двигателе. Информация используется для организации впрыска топлива в конкретный цилиндр. Отказ датчика переводит топливоподачу в попарно-параллельный режим, что приводит к резкому обогащению топливной смеси.

БЕНЗОНАСОС Бензонасос электрический, погружной, находится в баке, максимальное давление топливного насоса минимум 5 бар, производительность топливного насоса свыше 80 литров в час. Выходит из строя при отсутствии бензина, попадании воду мелких твёрдых частиц. При отказе бензонасоса двигатель не запускается.

Различия между бензиновыми и дизельными двигателями Инжекторные бензиновые двигатели работают тише и легче, чем дизельные, поскольку топливо легче воспламеняется.

Инжектор дизельного двигателя - самый сложный его компонент, в различных двигателях он может располагаться в разных местах. Инжектор должен выдерживать температуру и давление внутри цилиндра и при этом впрыскивать топливо мелкими частицами. Для равномерного распределения топлива в цилиндре в некоторых дизельных двигателях используются специальные впускные клапаны, предкамеры и другие устройства улучшения циркуляции воздуха в камере сгорания, а также дополнительные механизмы, способствующие воспламенению и горению.

Схема расположения системы Common Rail: 1 - датчик массового расхода воздуха; 2 - датчик положения распредвала; 3 - электронный блок управления; 4 - ТНВД с клапаном регулирования давления; 5 -датчик положения педали газа; 6 - топливный фильтр; 7 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 8 - датчик частоты вращения коленвала; 9 - электроуправляемые форсунки; 10 - датчик давления топлива; 11 - аккумулятор топлива высокого давления