Устройство и принцип работы системы управления двигателем

Введение

В данной статье рассматривается основное описание и работа систем и компонентов, связанных с характеристиками двигателя. Перед диагностикой транспортных средств или систем, с которыми не вы полностью знакомы, прочитайте эту статью.

Система впуска воздуха

Двигатели Chrysler/Mitsubishi Port впрыск топлива (PFI), названные производителем Multi-Point Injection (MPI), все используют одну и ту же базовую систему впуска воздуха. В них используется выносной воздушный фильтр (с датчиком воздушного потока), подведенный к корпусу дросселя, установленному в приточной камере.

Двигатели объемом 1,5 л, 2,0 л и 2.6L включают в себя реактивную воздушную систему, которая имеет дополнительный клапан в верхней части каждой камеры сгорания для впрыска высокоскоростного потока воздуха во время работы с низкой дроссельной заслонкой. На такте впуска воздух устремляется из отверстия струйного клапана в газы вокруг свечи зажигания и производит сильное вихревое действие в камере сгорания.

1,6-литровый Turbo имеет дополнительный воздуховод от воздушного фильтра через вакуумный перепускной клапан воздуха на вход турбины. Затем воздух нагнетается во впускной коллектор турбонагнетателем.

Starion также оснащен турбонагнетателем. Турбокомпрессор выполнен водоохлаждаемым с промежуточным охладителем, расположенным в передней части транспортного средства. Предохранительный клапан и исполнительный механизм управляют давлением наддува.

Компьютеризированные средства управления двигателем

Двигатели Starion оснащены электронно-управляемым впрыском (ECI), компьютеризированной системой выброса, зажигания и контроля топлива. Электронный блок управления (ECU) управляет системой ECI вместе с другими связанными системами, чтобы непрерывно регулировать работу двигателя.

Все остальные используют многоточечный впрыск (MPI), компьютеризированную систему выбросов и топлива, которая контролирует топливо, зажигание и частоту вращения холостого хода. Электронный блок управления (ECU) определяет, в какой момент каждая форсунка подает топливо. Система MPI управляет соотношением воздух/топливо, синхронизацией зажигания, управлением скоростью холостого хода (регулятор оборотов холостого хода), давлением топлива и управлением продувкой.

Блок управления

ЭБУ принимает и обрабатывает сигналы от датчиков данных и переключателей для управления подачей топлива. Частота и продолжительность впрыска (время подачи топлива) регулируется ЭБУ. Время подачи топлива изменяется для таких условий работы, как холодный запуск, высота, ускорение и замедление.

Устройства ввода

Каждый датчик подает электрические импульсы на ЭБУ. ЭБУ вычисляет подачу топлива и время зажигания, необходимые для поддержания требуемой смеси воздух/топливо.

Реле кондиционера

Когда переключатель кондиционер включается, когда двигатель работает на холостом ходу, регулятор оборотов холостого хода сервопривод получает команду увеличить частоту вращения на холостом ходу. Для предотвращения включения компрессора А/С до увеличения оборотов холостого хода ЭБУ кратковременно размыкает цепь реле А/С.

Выключатель кондиционера

При включении кондиционера подается сигнал на ЭБУ. Затем ЭБУ управляет сервоприводом регулятор оборотов холостого хода для поддержания оптимальной скорости холостого хода.

Датчик воздушного потока

Датчик воздушного потока (типа Karmen Vortex) монтируется внутри узла воздухоочистителя. Датчик измеряет расход воздуха через воздухоочиститель и посылает пропорциональный электрический сигнал на ЭБУ. ЭБУ использует сигнал для определения основной продолжительности впрыска топлива.

Датчик атмосферного (барометрического) давления

Датчик давления установлен на датчике воздушного потока. Он воспринимает атмосферное давление и преобразует его в напряжение, которое подается на ЭБУ. ЭБУ вычисляет высоту и корректирует соотношение воздух/топливо и угол опережения зажигания.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (датчик температуры ОЖ)

Датчик температуры охлаждающей жидкости преобразует температуру охлаждающей жидкости в электрический сигнал для использования ЭБУ. ЭБУ использует информацию о температуре охлаждающей жидкости для управления обогащением топлива, когда двигатель холодный.

Датчик детонации (Starion)

Датчик детонации расположен в блоке цилиндров, преобразует вибрацию двигателя в электрический сигнал. Этот сигнал обрабатывается воспламенителем с электронным искровым управлением (ESC) и передается в ECU для определения задержки установки опережения зажигания. ЭБУ посылает сигнал на воспламенитель ESC для изменения угла опережения зажигания.

Электромагнитный клапан турбоотвода отключается воспламенителем при поступлении сигнала детонации, поддерживая давление наддува низким.

Датчик детонации (кроме Starion)

Датчик детонации расположен в блоке цилиндров, преобразует вибрацию двигателя в электрический сигнал. Этот сигнал обрабатывается ЭБУ для определения задержки установки опережения зажигания.

Датчик частоты вращения двигателя

С катушки зажигания поступает сигнал частоты вращения двигателя. Электрические сигналы от катушки зажигания поступают на ЭБУ, где время между сигналами используется для расчета частоты вращения двигателя. Эта информация используется ЭБУ для управления соотношением воздух/топливо и скоростью холостого хода.

Датчик температуры рециркуляции отработавших газов (Калифорния)

Расположенный сбоку от клапана рециркуляция отработавших газов датчик температуры рециркуляция отработавших газов представляет собой термистор, который передает сигнал переменного сопротивления на ЭБУ. При возникновении неисправности рециркуляция отработавших газов температура рециркуляция отработавших газов снижается, и ЭБУ зажигает лампу «проверить двигатель»(индикатор неисправности).

Переключатель холостого хода

Переключатель холостого хода установлен на конце сервопривода регулятор оборотов холостого хода. При закрытии дроссельной заслонки срабатывает выключатель. Когда дроссельная заслонка находится в любом другом положении, выключатель отключается. Это используется ЭБУ для управления временем подачи топлива во время замедления, а также в качестве устройства регулирования скорости холостого хода.

Замок зажигания

Сигнализирует ЭБУ при включении, затем ретранслирует «импульс» зажигания при повороте в положение «ПУСК».

Клемма регулировки угла опережения зажигания

Используется для регулировки времени и основных оборотов холостого хода. Когда клемма заземлена, ЭБУ отменяет управление синхронизацией зажигания и частотой вращения на холостом ходу и устанавливает сервоприводы управления синхронизацией и частотой вращения на холостом ходу в режим регулировки.

Датчик температуры всасываемого воздуха

Датчик температуры воздуха расположен на датчике воздушного потока. Датчик на основе резистора измеряет температуру входящего воздуха и подает информацию о плотности воздуха в ЭБУ. ЭБУ использует информацию датчика температуры воздуха для управления подачей топлива.

Переключатель ингибитора (только автоматическая коробка передач)

Переключатель ингибитора определяет, находится ли рычаг выбора в нейтральном положении, положении парковки или положении привода. На основе этого сигнала ЭБУ измеряет нагрузку автоматической коробки передач и управляет сервоприводом регулятор оборотов холостого хода для поддержания оптимальной частоты вращения холостого хода.

Датчик положения двигателя (MPS)

Датчик положения двигателя установлен в сервоприводе регулятор оборотов холостого хода. Это датчик типа переменного резистора. MPS определяет положение серводвигателя регулятор оборотов холостого хода и посылает сигнал в ECU. Затем ЭБУ управляет открытием дроссельной заслонки и скоростью холостого хода.

Датчик кислорода (лямбда-зонд)

Датчик кислорода (О2) расположен в выхлопной системе. Выходное напряжение кислородного датчика изменяется в зависимости от содержания кислорода в потоке выхлопных газов. Сигнал датчика кислорода в КРД используется для контроля времени подачи топлива.

Реле давления масла гидроусилителя руля

Переключатель рулевого управления с усилителем определяет давление масла в рулевом управлении с усилителем. Когда давление масла повышается, переключатель сигнализирует ECU, чтобы предотвратить падение скорости двигателя из-за нагрузки на усилитель рулевого управления.

Датчик ВМТ и датчик угла коленчатого вала

Эти датчики представляют собой металлический диск и блок в сборе. Диск имеет 4 щели, отстоящие друг от друга на 90 градусов (угол коленчатого вала) и одну дополнительную щель (цилиндр № 1), расположенную внутри 4 щелей. Диск прикреплен к валу распределителя. При вращении вала щели в диске оптически считываются узлом блока. ЭБУ использует сигнал датчика ВМТ № 1 для определения цилиндра впрыска топлива. ЭБУ использует сигнал датчика угла коленчатого вала для определения момента впрыска топлива за один такт вращения двигателя.

Датчик положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки (датчик положения дроссельной заслонки) представляет собой поворотный резистор, прикрепленный к корпусу дроссельной заслонки. Датчик сигнализирует ЭБУ об изменениях положения дроссельной заслонки, где используется информация для регулирования оборотов холостого хода и времени подачи топлива.

Датчик скорости автомобиля (VSS)

В датчике скорости автомобиля используется геркон. Датчик скорости в спидометре преобразует обороты шестерни спидометра (скорость автомобиля) в импульсные сигналы, которые поступают на ЭБУ.

Выходные сигналов

КРД обрабатывает информацию от входных датчиков и подает соответствующие сигналы управления напряжением на следующие органы управления двигателем:

1. Реле питания кондиционера (холостой ход)
2. Измеритель давления наддува (дисплей измерителя)
3. Проверить свет двигателя (эмиссия)
4. Сигнал управления детонацией (зажиганием)
5. Электромагнитный клапан рециркуляция отработавших газов (эмиссия)
6. Топливные форсунки (контроль топлива)
7. Управление топливным насосом (подача топлива)
8. Сервопривод управления скоростью холостого хода (скорость холостого хода)
9. Запальник (зажигание)
10. Силовой транзистор (зажигание)
11. Электромагнитный клапан управления продувкой (выброс)
12. Клапан управления подачей вторичного воздуха (выброс)
13. Самодиагностика (самодиагностика)

Поставка топлива

Топливо подается через внутрибаковый фильтр электрическим топливным насосом, расположенным в топливном баке (кроме Starion). Проходя через второй фильтр, топливо поддерживается при постоянном давлении у форсунок топливным насосом и регулятором давления.

Топливный насос

Расположенный в топливном баке топливный насос состоит из крыльчатки, приводимой в движение двигателем постоянного тока. Насос имеет внутренний обратный клапан для поддержания давления в системе и предохранительный клапан для защиты контура давления топлива.

В моделях Starion используется электрический насос высокого давления, установленный на верхней половине бензобака. Топливо забирается через внутрибаковый фильтр, пропускается через топливный насос к фильтру впрыска топлива в передней части автомобиля. Фильтр подает топливо в блок центральный впрыск топлива.

Реле топливного насоса (реле управления)

Расположен в передней части пульта водителя. Это многоцелевое реле переключает питание на датчики и исполнительные механизмы автомобиля, включая датчик воздушного потока, датчик угла поворота кривошипа, регулятор оборотов холостого хода, инжекторы и топливный насос. При включении выключателя зажигания ЭБУ подает питание на катушки, управляющие форсунками, датчиком воздушного потока и регулятором оборотов холостого хода. При повороте выключателя зажигания в положение «ПУСК» ЭБУ возбуждает катушки (через выключатель ингибитора на автоматической коробке передач) для подачи питания на топливный насос. Отказ реле приведет к незапуску.

Регулятор давления топлива (Starion)

Регулятор давления топлива смонтирован на смесителе впрыска топлива. Топливо течет от верхней части топливных форсунок к регулятору давления. Регулятор представляет собой управляемый диафрагмой предохранительный клапан с постоянно приложенным давлением. Регулятор давления поддерживает постоянный перепад давления на инжекторах на протяжении всех условий работы двигателя.

Регулятор давления топлива (кроме Starion)

Регулятор давления топлива, расположенный на топливоподающей трубе, поддерживает постоянное давление у топливных форсунок во всем рабочем диапазоне двигателя. Топливо течет от верхней части топливных форсунок к регулятору давления. Регулятор представляет собой мембранный предохранительный клапан с давлением, создаваемым разрежением во впускном коллекторе. Если это давление становится меньше давления топлива, клапан открывается, вызывая возврат избыточного топлива в топливный бак по возвратным магистралям.

Старион

Топливо подается в двигатель через 2 форсунки, расположенные в смесителе впрыска топлива над впускным коллектором. ЭБУ управляет количеством топлива, дозируемого через форсунки, на основе информации, полученной от датчиков данных.

Кроме Стариона

Топливо подается в двигатель через электронно-импульсные (синхронизированные) инжекторные клапаны, расположенные на топливоподводящей трубе. ЭБУ управляет количеством топлива, дозируемого через форсунки, на основе информации, полученной от датчиков данных.

Смеситель впрыска топлива (Starion)

Смеситель для впрыска топлива использует топливные инжекторы и дроссельную заслонку для управления потоком воздушно-топливной смеси. Кроме того, в смесительном корпусе находятся регулятор давления топлива, сервомеханизм регулятор оборотов холостого хода, демпфер пульсаций и датчик положения дроссельной заслонки.

Всасываемый воздух всасывается через смесительное тело и проходит мимо топливных инжекторов, где начинается смешивание воздуха и топлива. Корпус дросселя, закрепленный между корпусом смесителя и впускным коллектором, определяет расход воздуха/топлива в соответствии с положением дросселя.

Количество топлива, подаваемого форсунками, зависит от времени, в течение которого клапан форсунки удерживается в открытом положении посредством ЭБУ. Время подачи топлива изменяется ЭБУ для обеспечения надлежащего количества топлива для всех условий работы двигателя.

Контроль частоты вращения на холостом ходу (регулятор оборотов холостого хода)

В режиме запуска ЭБУ управляет положением дроссельной заслонки в соответствии с вводом температуры охлаждающей жидкости.

После запуска, при включенном выключателе холостого хода (дроссель закрыт), быстрые обороты холостого хода регулируются вводом температуры охлаждающей жидкости в ЭБУ и обратной связью оборотов двигателя в ЭБУ. Когда выключатель холостого хода отключен (дроссель открыт), электродвигатель регулятор оборотов холостого хода перемещается в заданное положение в соответствии с вводом температуры охлаждающей жидкости.

При включении выключателя кондиционера ИЛИ при переключении автоматической коробки передач (если она оборудована) с нейтрали на привод ЭБУ регулирует обороты в соответствии с нагрузкой на двигатель (управление с обратной связью по оборотам).

Управление холостым ходом увеличивает число оборотов холостого хода, когда переключатель давления масла в усилителе рулевого управления или переключатель кондиционер включены или когда коробка передач переключается с нейтрального положения на приводное (только автоматическая коробка передач). Управление демпфером задерживает закрытие дроссельной заслонки в нормальное положение холостого хода.

Быстродействующий воздушный регулирующий клапан на холостом ходу (кроме Starion)

Быстродействующий воздушный клапан холостого хода представляет собой клапан с приводом от воска. Охлаждающая жидкость двигателя циркулирует вокруг восковой таблетки. При повышении температуры воздушный клапан вытесняется, уменьшая скорость перепускного воздушного потока. Клапан полностью закрывается, когда температура охлаждающей жидкости достигает 50°C, затем управление подачей воздуха на холостом ходу переходит к сервоприводу ECU и регулятор оборотов холостого хода.

Mirage 1.6L DOHC и Galant 2.0L DOHC

Система зажигания представляет собой 2-х катушечную систему зажигания. Дистрибьютора нет. Блок управления двигателем (ECU) непосредственно активирует силовой транзистор для запуска катушек и для управления синхронизацией.

Эта система имеет 2 силовых транзистора и 2 катушки. Силовой транзистор «А» управляет первичным током катушки зажигания «А» для зажигания свечей зажигания на цилиндрах № 1 и № 4. Транзистор «В» управляет первичным током катушки зажигания «В» для зажигания свечей зажигания на цилиндрах № 2 и № 3. Хотя каждая катушка зажигает 2 свечи, зажигание происходит только в одной, так как другой цилиндр находится на такте выпуска.

Безаварийное электронное зажигание Mitsubishi состоит из воспламенителя, катушки зажигания, катушки подхвата и распределителя. Модуль управления смонтирован внутри распределителя с узлом приемных катушек.

При включенном зажигании первичная цепь катушки зажигания находится под напряжением. При вращении вала распределителя дроссель вращается внутри узла статора.

Когда зубцы якоря проходят колышки приемной катушки, на воспламенитель подается сигнал. Затем воспламенитель разрывает первичную цепь в катушке. Это вызывает высокий скачок напряжения во вторичной цепи катушки. Это высокое напряжение требуется для зажигания свечей зажигания.

Все остальные (кроме DIS)

Система контроля угла опережения зажигания состоит из распределителя, датчика угла коленчатого вала, катушки зажигания, силового транзистора, ЭБУ и различных датчиков. Он управляет моментом зажигания, делая первичный ток катушки зажигания прерывистым, путем двухпозиционного управления силовым транзистором.

Управление опережением опережения зажигания

Система контроля опережения зажигания обеспечивает контроль опережения зажигания в холодном состоянии, контроль на большой высоте и контроль детонации. Когда температура охлаждающей жидкости низкая или автомобиль выше 3937 футов, угол опережения зажигания выдвигается на фиксированную величину (5 градусов на коленчатом валу).

Операция замедления детонации

Во время детонации ЭБУ замедляет установку опережения зажигания (максимум 12 градусов на коленчатом валу). Если цепь датчика детонации закорочена или разомкнута, ЭБУ замедляет хронометраж на фиксированный угол (8 градусов у коленчатого вала).

Центральный впрыск топлива и карбюраторные

Основными элементами системы являются клапан управления вторичным воздухом, электромагнитный клапан управления вторичным воздухом и язычковый клапан. Пластинчатый клапан является обратным клапаном одностороннего действия и приводится в действие разрежением на выпуске, которое образуется от пульсации в выпускном коллекторе.

На основании информации от датчика ЭБУ подает питание на электромагнитный клапан управления вторичным воздухом. При подаче питания электромагнитный клапан открывается, чтобы обеспечить вакуум в коллекторе в диафрагме регулирующего клапана вторичного воздуха, цепь вторичного воздуха разомкнута и система активирована. Система вторичного воздушного контура направляет вторичный воздух в выхлопную систему вблизи каталитического нейтрализатора.

Федеральный (без турбонаддува)

Для снижения выбросов оксидов азота (NOx) в выхлопных газах используется система рециркуляции выхлопных газов, не управляемая компьютером. Управление работой рециркуляция отработавших газов осуществляется с помощью вакуумного клапана в корпусе дроссельной заслонки. Вакуум направляется через термоклапан для предотвращения работы рециркуляция отработавших газов при низкой температуре.

Давление пружины удерживает рециркуляция отработавших газов закрытым в условиях низкого вакуума (холостой ход двигателя или широко открытая дроссельная заслонка). Когда давление вакуума увеличивается и преодолевает давление пружины регулирующего клапана рециркуляция отработавших газов, стержень рециркуляция отработавших газов поднимается и позволяет выхлопным газам проходить через впускной коллектор для сгорания.

Калифорния и турбонаддув

ЭБУ управляет работой рециркуляция отработавших газов, активируя электромагнитный клапан управления рециркуляция отработавших газов в соответствии с нагрузкой двигателя. При холодном двигателе КРД подает сигнал на электромагнитный клапан управления ЭГР на отключение ЭГР.

Модели California оснащены датчиком температуры рециркуляция отработавших газов. При возникновении неисправности рециркуляция отработавших газов температура рециркуляция отработавших газов снижается, и ЭБУ зажигает лампу «проверить двигатель»(индикатор неисправности).

Электромагнитный клапан рециркуляции отработавших газов

Давление, приложенное к клапану управления ЭГР, регулируется электромагнитным клапаном через реле управления. На моделях с турбонаддувом электромагнитный клапан смешивает давление в дроссельном канале с давлением в турбонаддуве в соответствии с информацией ЭБУ, основанной на температуре охлаждающей жидкости и частоте вращения двигателя.

Термоклапан

Термоклапан измеряет температуру охлаждающей жидкости, чтобы предотвратить работу рециркуляция отработавших газов ниже заданной температуры. При температурах ниже 60°C термоклапан открыт, и вакуум сбрасывается, так что вакуум не подается к клапану рециркуляция отработавших газов. При температуре выше 60°C термоклапан закрывается и происходит работа рециркуляция отработавших газов.

Контроль испарения

Система испарения топлива предотвращает попадание паров топлива в атмосферу. Система состоит из специального бака-сепаратора паров топливного бака (если он оборудован), крышки заливной горловины вакуумного сброса, ограничителя переполнения (2-ходовой клапан), топливного обратного клапана, термоклапана (если он оборудован), канистры с древесным углем, регулирующего клапана продувки и соединительных линий и шлангов.

При нахождении выключателя зажигания в положении «ВЫКЛ» пары топлива стравливаются в угольную канистру. Когда двигатель работает выше холостого хода и прогрет до нормальной рабочей температуры, термоклапан откроется и позволит вакууму открыть регулирующий клапан продувки.

Пары канистры затем втягиваются во впускной коллектор через клапан управления продувкой для сжигания. Клапан управления продувкой остается закрытым во время холостого хода и прогрева двигателя, чтобы уменьшить выбросы HC и CO.

Высотное управление (HAC)

Когда датчик атмосферного (барометрического) давления определяет, что транспортное средство находится выше 3937 футов, ЭБУ опережает момент зажигания на фиксированную величину (5 градусов на коленчатом валу). Время включения инжектора также регулируется через обычный контур обратной связи датчика O2.

Клапан PCV

Клапан принудительной вентиляции картера (принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера)) работает в закрытой системе вентиляции картера. Закрытая система вентиляции картера состоит из: Клапана ПКВ, маслоотделителя, суфлера и вентиляционных шлангов.

Клапан принудительная вентиляция картера (PCV) (принудительная вентиляция картера) представляет собой односторонний обратный клапан, обычно расположенный в коллекторе, крышке клапана или в линии. Когда двигатель работает, вакуум в коллекторе открывает клапан принудительная вентиляция картера, позволяя картерным газам поступать во впускной коллектор. Если двигатель срабатывает задним ходом через впускной коллектор, клапан принудительная вентиляция картера закрывается, чтобы предотвратить сгорание картера.

Мираж, Монтеро и Старион

Система самодиагностики контролирует все входные сигналы от каждого датчика. Если возникает аномальный входной сигнал, этот элемент сохраняется ЭБУ и ему присваивается кодовый номер. Существует 6 кодов, которые можно считать с помощью вольтметра или сканирующего инструмента. Разъем для самодиагностики расположен в перчаточном боксе на Starion. Долговременная память ЭБУ не стирается при выключении зажигания. Она БУДЕТ стерта при отключении аккумулятора или ЭБУ.

Проверить свет двигателя (все остальные)

Также называется неисправность Indicator фонарь от производителя. Индикаторная лампа загорится при повороте ключа в положение «ВКЛ». Он будет оставаться включенным в течение нескольких секунд после запуска двигателя. Система самодиагностики контролирует все входные сигналы от каждого датчика. Если возникает аномальный входной сигнал, включается световой индикатор неисправности, и этот элемент сохраняется в памяти ЭБУ.