Введение
В дополнение к настоящему документу
- Презентация: компьютер управления двигателем (BOSCH MEV 17.4)
- Общая блок-схема: система впрыска (BOSCH MEV 17.4)
- Презентация: система впрыска (BOSCH MEV 17.4)
- Функция: система питания топливом (BOSCH MEV 17.4)
- Функция: зажигание (BOSCH MEV 17.4)
- Функция: сбор паров бензина (BOSCH MEV 17.4)
- Функция: охлаждение двигателя (BOSCH MEV 17.4)
- Функция: требование охлаждения для системы кондиционирования (BOSCH MEV 17.4)
- Обслуживание: система впрыска (BOSCH MEV 17.4)
Схема: контур системы питания воздухом
Циркуляция воздуха (как показано стрелками)
- "A": воздух
- "B": отработавшие газы
(1) воздушный фильтр
(2) датчик атмосферного давления
(3) компьютер управления двигателем
(4) блок дроссельной заслонки с электрическим приводом
(5) датчик давления и температуры во впускном воздушном патрубке
(6) распределитель впускного воздуха
(7) электродвигатель открытия клапанов (впуск)
(8) датчик: положение впускных клапанов
(9) двигателя
(10) коллектор отработавших газов
(11) электромагнитный клапан регулировки смещения фаз распределительного вала (выпускная система)
(12) фазорегулятор распределительного вала (выпускная система) (VVT)
(13) механизм регулирования фаз ГРМ (VVT)
(14) электромагнитный клапан управления изменением положения распредвала впускных клапанов (VVT)
Датчик атмосферного давления
Датчик атмосферного давления позволяет компьютеру управления двигателем определить плотность воздуха
ПримечаниеПлотность воздуха уменьшается в зависимости от высоты
Датчик атмосферного давления встроен в компьютер управления двигателем
ВниманиеДатчик атмосферного давления нельзя вынуть из компьютера управления двигателем
Вакуумный насос
Назначение
ПримечаниеНа двигателях EP3 и EP6 вакуумный насос не входит в пневмосистему
Вакуумный насос обеспечивает разрежение, необходимое для работы тормозного усилителя
Разрежение во впускном колекторе недостаточно для питания тормозного усилителя
Вакуумный насос приводится от распределительного вала выпускных клапанов
Размещение
(15) вакуумный насос
Датчик давления и температуры во впускном коллекторе
Назначение
Датчик давления и температуры позволяет определить
- Давление воздуха во впускном коллекторе
- Температуры впускного воздуха
Датчик температуры информирует блок управления двигателем о температуре подаваемого в цилиндры воздуха
Режимы работы
Нормальный режим работы
Компьютер управления двигателем использует информацию о температуре воздуха
ПримечаниеИнформация о давлении воздуха во впускном коллекторе не используется
Аварийный режим работы
Если в системе газораспределения обнаружена неисправность, компьютер управления двигателем использует информацию датчика давления и температуры подаваемого воздуха для выполнения следующих операций
- Рассчитывает плотность впускаемого воздуха
- Определяет количество топлива, которое требуется впрыскивать
ПримечаниеПлотность воздуха уменьшается в зависимости от высоты
Размещение
(5) датчик давления и температуры во впускном коллекторе
Особенности электрооборудования
Датчик давления и температуры во впускном коллекторе является пьезорезистивным
Датчик давления и температуры во впускном коллекторе питается напряжением 5 V
Датчик давления и температуры во впускном коллекторе посылает сигнал напряжения, пропорциональный измеренному давлению
U: напряжение в вольтах
P: давление, бар
Датчик температуры представляет собой сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом (CTN)
Электрические характеристики
- Сопротивление при 0 °C: 5887 Ом
- Сопротивление при 20 °C: 2510 Ом
- Сопротивление при 40 °C: 2000 Ом
Принадлежность каналов разъема
- Выход 1: сигнал датчика давления впускного воздуха
- Выход 2: Питание 5V
- Выход 3: сигнал температуры воздуха на впуске
- Выход 4: масса
Изменение фаз подъема впускных клапанов
Назначение
Изменение подъема впускных клапанов позволяет изменять количество подаваемого воздуха, без воздействия на блок дроссельной заслонки
Данная фаза позволяет
- Уменьшить время реакции
- Снизить расход топлива
- Уменьшить вредные выбросы
- Обеспечить соответствие нормам снижения токсичности EURO4
Размещение
(7) электродвигатель изменяемого подъема клапанов
(8) датчик положения клапана
(16) промежуточный рычаг
(17) Распределительный вал впускных клапанов
(18) возвратная пружина
(19) распределительный вал (промежуточный)
(20) зубчатое колесо
Описание
(7) электродвигатель открытия клапанов
(8) датчик положения клапана
(16) промежуточный рычаг
(17) Распределительный вал впускных клапанов
(18) возвратная пружина: промежуточный рычаг
(19) распределительный вал (промежуточный)
(20) зубчатое колесо
(21) коромысло
(22) клапан
"a" вращение вала: электродвигатель открытия клапанов
"b" вращение вала: распределительный вал (промежуточный)
"c" перемещение промежуточного рычага
"d" изменяемый подъем клапанов
Изменяемый подъем впускных клапанов осуществляется с помощью электродвигателя (7) приводящего промежуточный распределительный вал (19) с помощью червячной пары (20)
Промежуточный распредвал воздействует на промежуточный рычаг (16), установленный между коромыслом (21) и распределительным валом впускных клапанов (17)
Распределительный вал впускных клапанов нажимает на клапан (22) посредством промежуточного рычага и коромысла; положение промежуточного рычага определяет подъем впускного клапана, который изменяется от 0,3 мм до 9,5 мм
Компьютер управления двигателем управляет электродвигателем изменения подъема клапанов в зависимости от следующей информации
- Информация от датчика положения педали акселератора
- Информация от датчиков положения впуска и выпуска опорного цилиндра двигателя
- Положение впускных клапанов
Датчик положения клапанов (8) измеряет положение впускных клапанов и передает информацию в компьютер управления двигателем
Электродвигатель открытия клапанов
Назначение
Электродвигатель подъема клапанов изменяет угол положения промежуточного распределительного вала по команде от компьютера управления двигателем
Электродвигатель подъема клапанов позволяет изменять подъем впускных клапанов от минимального до максимального значения за 300 мс
Размещение
(7) электродвигатель изменения подъема клапанов
Описание
При выключении зажигания электродвигатель изменения подъема клапанов (7) выполняет повторное обучение упора конца хода, затем устанавливает величину подъема клапанов около 1,7 мм (величина подъема для запуска двигателя)
Положение электродвигателя изменения подъема клапанов позволяет обеспечить запуск двигателя
Особенности электрооборудования
Принадлежность каналов разъема
- Выход 1: питание + 12 В
- Выход 2: масса
Компьютер управления двигателем преобразовывает сигнал напряжения 12 В в RCO (циклический подъем клапанов) посредством реле электродвигателя подъема клапанов (1370), управляющего электродвигателем (7) изменения подъема клапанов
ВниманиеЗапрещается напрямую подавать напряжение на электродвигатель подъема кдапанов, во избежание его повреждения
Аварийный режим работы
Если компьютер управления двигателем обнаруживает неисправность в системе изменения подъема клапанов (датчика положения клапанов, повышение температуры электродвигателя подъема клапанов (7) выше 175°C, и т.д.) управление электродвигателем переходит в аварийный режим работы
Назначение: компьютер управления двигателем
- Производит установку максимального подъема клапанов
- Осуществляет управление подачей воздуха через блок дроссельной заслонки с электроприводом
ПримечаниеЭтот аварийный режим работы практически незаметен для водителя
Если компьютер управления двигателем обнаруживает неисправность электродвигателя изменения подъема клапанов (блокировка, температура, превышающая 190°C, неисправность силового реле электродвигателя (1370) и т.д.) управление электродвигателем переводится в аварийный режим
Компьютер управления двигателем не позволяет больше изменять положение впускных клапанов, поэтому система остается в последнем положении
Компьютер управления двигателем при этом использует блок дроссельной заслонки с электроприводом для управления количеством подаваемого воздуха
При этом количество подаваемого воздуха зависит от положения клапанов во время возникновения неисправности, что существенно влияет на работу двигателя
ПримечаниеЭтот аварийный режим работы может сделать невозможным запуск двигателя
Датчик положения впускных клапанов
Назначение
Датчик положения впускных клапанов информирует компьютер управления двигателем об угловом положении промежуточного распределительного вала впускных клапанов. исходя из этой информации, компьютер управления двигателем определяет величину подъема впускных клапанов. компьютер управления двигателем сравнивает эту информацию с информацией о положении педали акселератора и с информацией датчиков положения впуска и выпуска опорного цилиндра двигателя
Размещение
(8) датчик положения клапана
(22) мишень
Описание
(8) датчик положения клапана
(19) распределительный вал (промежуточный)
(22) мишень
"e" угол промежуточного распределительного вала
На конце промежуточного распределительного вала (19) укреплен датчик (22) с постоянным магнитом. датчик положения клапанов (8) передает 2 сигнала под воздействием магнитного поля датчика. первый сигнал определяет величину угла "e", составляющую от 0° до 180°, второй сигнал является подтверждением, показывающим угол от 180° до 0°
Компьютер управления двигателем использует информацию угла "e" промежуточного распределительного вала (19) для определения величины подъема впускных клапанов
Аварийный режим работы
Если датчик положения клапанов неисправен; Назначение: компьютер управления двигателем
- Производит установку максимального подъема клапанов
- Осуществляет управление подачей воздуха через блок дроссельной заслонки с электроприводом
Блок дроссельной заслонки с электрическим приводом
Назначение
Система изменения подъема впускных клапанов не нуждается в блоке дроссельной заслонки для дозировки количества подаваемого воздуха
Блок дроссельной заслонки с электроприводом позволяет
- Разрежение в 50 мбар во впускном коллекторе, необходимое для впуска паров топлива из системы абсорбера паров топлива и паров масла
- Аварийный режим в случае неисправности система изменения подъема клапанов
Датчик положения педали акселератора транслирует в компьютер управления двигателем запрос водителя
Двойной датчик, встроенный в блок дроссельной заслонки, позволяет компьютеру управления двигателем определить точное положение дроссельной заслонки
Размещение
(4) блок дроссельной заслонки с электрическим приводом
Аварийный режим работы
В случае неисправности в системе изменения подъема клапанов, компьютер управления двигателем осуществляет управление подачей воздуха с помощью блока дроссельной заслонки с электроприводом
"C": положение покоя дроссельной залонки (контакт разомкнут) или положение аварийного режима в случае неисправности
"D": положение дроссельной заслонки при включенном зажигании или при режиме холостого хода
"E": положение дроссельной заслонки при полной подаче
(4f) усилие привода дроссельной заслонки
(4g) усилие пружины
При выключенном зажигании пружина аварийного режима удерживает дроссельную заслонку в открытом положении (вид "C")
При включении зажигания компьютер управления двигателем переводит дроссельную заслонку в положение холостого хода, преодолевая усилие пружины аварийного режима (вид "D")
На холостом ходу двигателя дроссельная заслонка перемещается для обеспечения расхода необходимого двигателю количества воздуха (замена шагового электродвигателя регулирования частоты вращения холостого хода)
Начиная с 1500 мин-1, компьютер управления двигателем перемещает дроссельную заслонку в другую сторону, помогая пружине (вид "E")
Положение дроссельной заслонки отслеживается компьютером управления двигателем (потенциометр, интегрированный в блок дроссельной заслонки)
Компьютер управления двигателем выключает питание блока дроссельной заслонки при появлении определенных неисправностей
ВниманиеБлок электроприводной дроссельной заслонки
Принадлежность каналов разъема
- Выход 1: питание 5 В
- Выход 2: сигнал 2
- Выход 3: масса
- Выход 4: сигнал 1
- Выход 5: "положительная" команда
- Выход 6: "отрицательная" команда
Смещение фаз распределительных валов
Смещение фаз распредвалов осуществляется на базе информации от датчиков положения опорного цилиндра, датчика режима двигателя, датчика положения клапанов
Блок управления двигателем приводит электромагнитные клапаны фазовращателя распредвалов для изменения положения распредвалов
Фазовращатели впуска и выпуска имеют одинаковый принцип действия, но управляются независимо друг от друга
Размещение
(12) фазорегулятор распределительного вала (выпускная система)
(13) фазорегулятор впускного распределительного вала
(11), (14) электромагнитные клапаны фазовращателя распределительных валов
Назначение
Функции фазовращателей распределительных валов
- Изменение фазы распредвала по отношению к его приводу производится в определенные моменты работы двигателя (смещение распределительного вала впускных клапанов максимум на 35°, а распределительного вала выпускных клапанов максимум на 30°)
- Адаптировать наполнение воздухом к нагрузке двигателя
- Облегчает очистку камеры сгорания
- Улучшает отдачу двигателя при частичных нагрузках
- Уменьшает вредные выбросы в атмосферу
- Улучшить производительность двигателя (в частности, увеличивает момент двигателя при малых частотах вала двигателя)
ПримечаниеЭлектромагнитные клапаны смещения фаз распределительного вала не управляются при температуре ниже - 10°C
Аварийный режим работы
Если компьютер управления двигателем обнаруживает неисправность системы смещения фаз распределительных валов (неисправность датчика положения опорного цилиндра, неисправность электромагнитного клапана и т.д.), управление двигателем осуществляется в аварийном режиме
Назначение: компьютер управления двигателем
- Производит установку максимального подъема клапанов
- Осуществляет управление подачей воздуха через блок дроссельной заслонки с электроприводом
- Перестает управлять электромагнитными клапанами смещения фаз распредвалов
Электромагнитный клапан регулировки фаз распределительного вала (1268 и 1243)
Назначение
Блок управления двигателем подает питание на электромагнитный клапан фазовращателя распредвала (1268), (1243) в зависимости от режима двигателя, от нагрузки на двигатель и от положения впускных клапанов
Электромагнитные клапаны фазовращателей распредвалов (1268), (1243) управляют гидравликой фазовращателей распредвалов
Описание
"F": электромагнитный клапан изменения фаз распредвала
"G": гидравлическая схема электромагнитного клапана изменения фаз распредвала
"f": подача или возврат моторного масла из камер "F" фазовращателя распределительного вала
"g": подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала
"h": подача или возврат моторного масла из камер "G" фазовращателя распределительного вала
"j": возврат масла в масляный поддон двигателя
Характерная кривая электромагнитного клапана управления механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов
"f": подача или возврат моторного масла из камер "F" фазовращателя распределительного вала
"g": подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала
"h": подача или возврат моторного масла из камер (G) фазовращателя распределительного вала
"j": возврат масла в масляный поддон двигателя
"H": расход масла двигателя
"J": интенсивность управления электромагнитным клапаном изменения фаз распредвала (ампер)
"K": фаза питания камер (G) и выход масла из камер (F)
"L": фаза питания камер (F) и выход масла из камер (G)
Особенности электрооборудования
Принадлежность каналов разъема
- Выход 1: ШИМ
- Выход 2: 12 Вольт
- Сопротивление обмотки: при 20°C: 7,2 ± 0,4 ом
Фазы ГРМ двигателя
"X": время перекрытия впускных и выпускных клапанов
"Y": время открытия впускных клапанов
"Z": время открытия выпускных клапанов
"M": опережение угла открытия впускного клапана (АОА)
"N": запаздывание угла закрытия впускного клапана (RFA)
"P": опережение угла открытия выпускного клапана (AOE)
"Q": запаздывание угла закрытия выпускного клапана (RFE)
"R": фаза впуска = ход поршня вниз
"U": фаза сжатия = подъем поршня
"T": фаза сгорания = ход поршня вниз
"S": фаза выпуска = подъем поршня
"V": впуск
"W": выпускная система
ПримечаниеПерекрытие впускных и выпускных клапанов имеет место только между тактом выпуска " S" и тактом впуска "R"
Если фазовращатель впускного распределительного вала увеличивает выдержку времени закрытия впускных клапанов "N", соответственно уменьшается опережение открытия впускных клапанов "M"
Если фазовращатель выпускного распределительного вала увеличивает выдержку времени закрытия выпускных клапанов "Q", соответственно уменьшается опережение открытия выпускных клапанов "P"
Фазорегулятор распределительного вала
Описание
Фазовращатель распредвалов приводится давлением масла двигателя
Электромагнитные клапаны управления фазовращателем распредвалов (1268), (1243) распределяют моторное масло под давлением в 4 камеры "F" или в 4 камеры "G"
Распределительный вал сдвигается под действием разности давления масла в камерах "F" и "G"
"k": камера ("F") механизма изменения фаз распредвала
"l": камера ("G") механизма изменения фаз распредвала
"m": палец блокировки механизма изменения фаз распредвала (при заглушенном двигателе)
"n": канал подачи и возврата масла камер ("F")
"p": канал подачи и возврата масла камер ("G")
ПримечаниеШтырь "m" блокировки положения фазовращателя распределительного вала при слабом давлении масла. штырь "m" разблокировывает фазовращатель распределительного вала, когда давление масла в камере "F" достигнет примерно 0,5 бар
Положение максимального запаздывания закрытия впускного клапана (RFA) - опережение угла открытия выпускного клапана (AOE) (максимальное опережение)
ПримечаниеЗапаздывание закрытия впускного клапана (RFA) максимальное, когда электромагнитный клапан управления механизмом изменения фаз ГРМ впускных клапанов не получает питания; (при отсутствии напряжения на электромагнитном клапане управления изменением фаз распредвала значение опережения открытия впускных клапанов (АОА)минимально). при отсутствии напряжения на электромагнитном клапане управления фазовращателем распределительного вала значение опережения открытия выпускных клапанов (АОЕ) максимально (при отсутствии напряжения на электромагнитном клапане управления фазовращателем распределительного вала значение выдержки времени закрытия выпускных клапанов (RFE) минимально)
Запаздывание закрытия впускного клапана (RFA) увеличивается в следующих случаях
- Высокая частота вращения двигателя и нагрузка: Фазовращатель распределительного вала задерживает закрытие впускных клапанов для улучшения наполнения воздухом
- Режим холостого хода: Фазовращатель распределительного вала задерживает закрытие впускных клапанов для уменьшения опережения впуска (АОА) и, таким образом, для уменьшения перекрытия клапанов впуска и выпуска (улучшение сгорания)
"f" подача или возврат моторного масла из камер "F" фазовращателя распределительного вала
"g" подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала
"h" подача или возврат моторного масла из камер "G" фазовращателя распределительного вала
"j" возврат масла в масляный поддон двигателя
Давление моторного масла подается в камеры ("F")
Камеры ("G") соединяются с каналом возврата моторного масла
Положение минимального запаздывания закрытия впускного клапана (RFA) - опережение угла открытия выпускного клапана (AOE) (минимальное опережение)
"f" подача или возврат моторного масла из камер "F" фазовращателя распределительного вала
"g" подача моторного масла под давлением в электромагнитный клапан изменения фаз распредвала
"h" подача или возврат моторного масла из камер "G" фазовращателя распределительного вала
"j" возврат масла в масляный поддон двигателя
Давление моторного масла подается в камеры ("G")
Камеры ("F") соединяются с каналом возврата моторного масла
Стабилизированное положение
Электромагнитные клапаны управления фазовращателем распредвалов (1268), (1243) стабилизируют положение механизмов изменения фаз, по очереди питая камеры "F", "G" каждого механизма изменения фаз