Т ема: Управление впрыском топлива

Основные вопросы темы:

1. Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей.

2. Исполнительные устройства систем впрыска.

3. Эксплуатация систем управления двигателем.

Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей подразделяют на две группы:

- системы распределенного впрыска, когда форсунки устанавливают в зоне впускных клапанов каждого цилиндра

- системы центрального впрыска, когда имеется одна (реже две) форсунка на весь двигатель, и подача (впрыск) топлива осуществляется (аналогично карбюратору) в одном месте впускного трубопровода; в этой зоне формируется смесительная камера, а из нее топливная смесь распределяется на тактах всасывания по каждому цилиндру в порядке их работы.

Система с электронным впрыском дозирует подачу топлива в зависимости от режима работы двигателя. Для этого топливо подается к форсункам от насоса при постоянном давлении (0,2 МПа).

Электронная система управления формирует для форсунок командный сигнал прямоугольной формы определенной длительности, который определяет время открытого состояния форсунок, или, иначе говоря, количество топлива, поступающего в цилиндры двигателя. Управление длительностью, т. е. шириной прямоугольного импульса, принято называть широтно-импулъсной модуляцией (ШИМ). Процесс формирования импульсов переменной длительности (ширины) и частоты относят к частотно-широтноимпульсной модуляции (ЧШИМ).

В систему электронного управления впрыском топлива входят (рис. 12.1) датчик п е частоты вращения коленчатого вала двигателя, датчик угла открытия дроссельной заслонки карбюратора, двухканальный преобразователь АЦП, постоянное запоминающее устройство ПЗУ, преобразователь 1 кода во временные интервалы, устройство 2 синхронизации, усилитель 3 мощности, от которого сигнал поступает в электромагниты форсунок 4. Сигналами датчиков темпера-туры охлаждающей жидкости двигателя t ж, атмосферного воздуха t в и атмосферного давления Р атм проводится дополнительная корректировка временного ин-тервала открытого состояния форсунок.

Рис. 12.1. Система электронного впрыска топлива: 1- преобразователь кода; 2- устройство синхронизации; 3- усилитель мощности; 4 - форсунки;

tе, tж, tв и Ратм датчики соответственно частоты вращения коленчатого вала двигателя, угла открытия дроссельной заслонки карбюратора, температуры охлаждающей жидкости и атмосферного воздуха, а также атмосферного давления

С помощью устройства 2 синхронизации, управляемого от датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, обеспечивается впрыск топлива в моменты, когда поршень находится в определенной позиции такта всасывания соответствующей наименьшему оседанию частиц топлива на стенках впускного трубопровода.

Такая система периодического впрыска топлива имеет хорошее быстродействие и более точно дозирует топливо при неустановившихся режимах работы двигателя.

Благодаря точности дозировки уменьшаются по сравнению с любыми другими системами топливоподачи расход бензина и токсичность отработавших газов.

Блок управления системой впрыска строится на базе мощного микропроцессора, получающего информацию от множества датчиков, отслеживающих параметры рабочего процесса двигателя. По существу, это система комплексного регулирования впрыска топлива, угла опережения зажигания, детонации и частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу.

В большинстве систем электронного впрыска используется синхронный режим, т. е. на один оборот коленчатого вала двигателя один впрыск. На разгонном режиме для повышения мощности двигателя используется не только синхронный, но и асинхронный впрыск. Как карбюраторные системы с электронным управлением, так и системы впрыска топлива предусматривают наличие на автомобиле электронной системы зажигания с цифровым управлением утлом опережения зажигания.

Выбор оптимального угла опережения зажигания зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя и его температуры, от позиции органа привода топливоподачи, разрежения во впускном трубопроводе и др. Взаимосвязь влияния этих параметров на угол опережения зажигания нелинейная и зависит от быстроходности двигателя, его степени сжатия и эксплуатационного износа. Она не может быть какой-либо закономерностью, описываемой математическим выражением. Поэтому микропроцессорные системы зажигания содержат постоянное запоминающее устройство, в память которого заносятся данные об угле опережения, а выбор (считывание из памяти) оптимального текущего угла происходит на основании данных о других параметрах рабочего процесса двигателя