Многоточечный электронный впрыск L-jetronic Широкое

Многоточечный электронный впрыск L-jetronic

• Широкое распространение получили системы впрыска топлива, в которых бензин подается во всасывающий коллектор не через одну центральную форсунку впрыска, а через несколько форсунок, число которых равно числу цилиндров двигателя. При этом впрыск осуществляется на горячие впускные клапаны прерывисто одной или двумя порциями за рабочий цикл двигателя и с точным соблюдением геометрии распыла, так, чтобы бензин попадал только на головки клапанов.

• Такие системы обозначаются индексом "L" (от немецкого слова "Lade" - точная порция), что указывает на отмеренный по количеству топлива прерывистый и распределенный по цилиндрам впрыск бензина. Для реализации такого способа впрыска необходимо применение электрически управляемых форсунок, продолжительность открытого состояния которых определяется длительностью электроимпульса управления. Это позволяет точно и быстро корректировать качество ТВ-смеси, подаваемой а цилиндры при различных режимах работы ДВС.

Упрощенная функциональная схема

Сравнение "L-jetronic" с "Моnо-jetronic" • Можно заметить, что принцип формирования времени впрыска бензина и функциональные связи между компонентами в этих системах одинаковые. В отличие от "Моnо-jetronic" система "L-jetronic" работает на каждый цилиндр в отдельности, но дополнительно оснащена общей пусковой форсункой и совершенно иным по конструкции (потенциометрическим) расходомером воздуха, с воздушной демпферной камерой, с датчиком температуры всасываемого воздуха, с выключателем бензонасоса и с обводным воздушным (байпасным) каналом.

Сравнение "L-jetronic" с «К-jetronic" • В обеих система реализуется распределенный по цилиндрам впрыск бензина. В некоторых модификациях систем "L-jetronic « применяется расширительный ресивер на впускном коллекторе, который, как и в системе "К-jetronic", работает совместно с пусковой форсункой при запуске холодного двигателя. Рабочие (клапанные) форсунки устанавливаются непосредственно в предклапанных зонах впускного коллектора. В обеих системах одинаково реализуются пуск и прогрев холодного двигателя (с применением термореле времени для пусковой форсунки), а также регулировка холостых оборотов непрогретого ДВС (с помощью клапана дополнительной подачи воздуха).

• Принципиальным отличием всех систем группы "L" от систем группы "К" является то, что в них используются не закрытые гидромеханические, а управляемые электроимпульсным сигналом от ЭБУ электромагнитные форсунки впрыска бензина. В более поздних системах группы "L" применяется бензиновая рампа, на которую монтируются все рабочие форсунки.

• Механический дозатор-распределитель в системе "L-jetronic" отсутствует, что позволяет почти в два раза понизить рабочее давление бензина в замкнутом топливном кольце , благодаря чему повышается надежность подсистемы топливоподачи, и отказаться от механического расходомера воздуха.

• ЭБУ, помимо оснащения большим числом входных датчиков для слежения за текущим состоянием рабочих параметров двигателя, включает в свой состав микропроцессор (МКП) и запоминающее устройство (ЗУ), в последнем записана программа действия системы впрыска на различных режимах работы ДВС.

Электромагнитные форсунки в системах группы L могут управляться одновременно все сразу Когда за один рабочий такт (два оборота коленвала - 720 грд. ) двигателя все 4 форсунки отрабатывают два раза одновременно. Д

Электромагнитные форсунки в системах группы L могут управляться группами по несколько форсунок • когда за один рабочий такт двигателя форсунки отрабатывают парами (1 -4 и 2 -3) параллельно два раза за рабочий такт.

Электромагнитные форсунки в системах группы L могут управляться каждая в отдельности в заданной последовательности • за один рабочий такт двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска.

• Совокупность перечисленных достоинств делает систему "L-jetronic" более совершенной по точности дозирования впрыскиваемого бензина и более быстродействующей в исполнении функций управления. За счет этого автомобильный двигатель становится более экономичным и менее токсичным. Средняя эффективная мощность и стабильность крутящего момента двигателя повышаются.

• Наличие в системе электронного блока управления заметно расширяет ее функциональные возможности. Так, посредством системы впрыска "Ljetronic" надежно реализуются дополнительные функции управления двигателем, такие как: пуск и прогрев холодного двигателя; управление работой прогретого двигателя на холостом ходу; электронное управление дроссельной заслонкой (подсистема электронной акселерации EGas); управление смесеобразованием по концентрации кислорода в выхлопных отработавших газах; управление процессом утилизации паров бензина из герметичного бензобака; электронное управление рециркуляцией отработавших газов (подсистема ЕGR), электронное управление работой

Усройство форсунки • Форсунка состоит из корпуса, в котором установлены игольчатый клапан, стальной якорь, винтовая пружина и обмотка электромагнита. Количество вспрыскиваемого топлива определяется временем открытия электромагнитного клапана форсунки, поскольку сечение точно калибровано, а давление поддерживается постоянным.

• Основная информация о режиме работы двигателя -частота вращения коленчатого вала двигателя и давление во впускном трубопроводе или расход воздуха (в зависимости от имеющихся датчиков). • Все преимущества электронного впрыска обусловлены возможностью корректировать количество впрыскиваемого топлива в зависимости от различных факторов (рис. 1)

Рис. 1. Коррекция впрыска топлива: а - по напряжению питания; б - по температуре охлаждающей жидкости; в - по температуре воздуха

• В большинстве случаев впрыск топлива обеспечивается синхронно: за один оборот коленчатого вала двигателя выполняется один впрыск. Такой впрыск называется синхронным. Время синхронного впрыска включает в себя базовое (основное) время впрыска с учетом коэффициента коррекции и время t на изменение напряжения питания. За базовое время впрыска во впускной трубопровод поступает количество топлива, требуемое для создания теоретически необходимого коэффициента избытка воздуха.

• Время t впрыска на изменение напряжения питания U обусловлено изменением времени срабатывания электромагнитной форсунки (рис. 1, а). Коррекция на время прогрева холодного двигателя в зимнее время необходима с целью увеличения количества впрыскиваемого топлива, коррекция после пуска двигателя осуществляется с целью стабилизации частоты вращения коленчатого вала двигателя непосредственно после пуска (рис. 1, б). Коррекция с учетом температуры всасываемого воздуха (рис. 1, в) необходима в связи с увеличением заряда воздуха, вызванного повышением его плотности.

Датчики • В системах управления бензиновым двигателем устанавливаются свыше десяти датчиков, которые могут быть объединены в следующие группы: расходомеры воздуха, датчики температуры, угла открытия дроссельной заслонки, угла поворота коленчатого вала и детонации.

Расходомеры • Принципиально различаются четыре типа расходомеров: 1. Потенциометр, управляемый поворачивающейся под воздействием воздуха заслонкой; 2. Датчик изменения перепада давления во впускном трубопроводе; 3. Датчик Кармана, измеряющий число вихрей, создаваемых воздушным насосом; 4. Термоанемометрический датчик, реагирующий на изменение сопротивления платиновой проволоки,

Датчики температуры охлаждающей жидкости и воздуха представляют собой полупроводниковый элемент, сопротивление которого резко почти линейно, изменяется • Датчик угла открытия дроссельной заслонки представляет собой потенциометр, ползун которого связан с осью заслонки. Характеристика датчика линейная.

Датчик кислорода - лямбда-зонд - устанавливается в выпускной системе. • Он выдает данные о концентрации кислорода в отработавших газах, реагируя на отклонение от стехиометрического состава горючей смеси, попадающей в цилиндры. Он представляет собой элемент из порошка , спеченного в виде пробирки, наружная и внутренняя стороны которой покрыты пористой платиной. Наружная поверхность элемента подвергается воздействию отработавших газов. В датчике используется сильная зависимость ЭДС твердотелого гальванического элемента из двуокиси циркония или титана от концентрации кислорода. Такая электрохимическая ячейка реагирует на атомы кислорода и создает разность между корпусом и внутренней стороной пробирки до 1 В. Эта разность и служит управляющим сигналом, заставляющим электронный модуль изменять подачу топлива в двигатель до тех пор, пока в отработавших газах не останется свободного, т. е. не вступающего в химическую реакцию кислорода. Таким образом автоматически поддерживается стехиометрический состав рабочей смеси во всех диапазонах нагрузок и частоты вращения двигателя.

Рис. Устройство (а) и характеристика (б) датчика кислорода: 1 и 4 - соответственно наружная и внутренняя стороны пробирки; 2 - корпус; 3 - порошок; I и II - соответственно высокий и низкий уровни напряжения

• Датчик детонации - представляет собой пьезоэлемент, установленный в жестком корпусе, частота собственных колебаний которого равна частоте колебаний при детонации. В этот период пьезоэлемент вырабатывает максимум напряжения, так как испытывает максимальные нагрузки. Если двигатель имеет широкий диапазон детонационных частот f, то применяются датчики детонации нерезонансного типа.

Характеристика датчика детонации (вертикальная линия обозначает резонансную частоту)