Система за управление на двигателя

Системата за управление на двигателя включва и изключва горивната помпа, контролира количеството въздух, постъпващ в цилиндрите на двигателя, впръсква правилното количество гориво във всмукателния колектор, контролира образуването на грес на запалителни свещи, коригира момента на запалване, регулира честотата на въртене на коляновия вал на празен ход, управлява електрическия вентилатор на охладителната система на двигателя. Системата за управление на двигателя е електронна, с разпределено поетапно впръскване на гориво (т.е. горивото се впръсква във всмукателния колектор на всеки цилиндър в съответствие с работния цикъл на двигателя) [При части от двигатели 2111 впръскването не е поетапно.]. Системата се състои от следните елементи:

• електронен блок за управление;
• сензори:
• 1) датчик за положение на коляновия вал;
• 2) сензор за положение на разпределителния вал [При превозни средства с фазово впръскване.];
• 3) сензор за положение на дросела;
• 4) сензор за детонация;
• 5) сензор за температура на охлаждащата течност;
• 6) сензор за масов въздушен поток;
• 7) сензор за скоростта на автомобила;
• 8) сензор за концентрация на кислород (или два сензора за EURO III);
• 9) сензор за неравен път (за EURO III);
• изпълнители:
• 1) главно реле;
• 2) реле на горивната помпа;
• 3) дюзи;
• 4) Запалителна бобина или запалителен модул [Запалителният модул е инсталиран на автомобили с двигатели 2111 от първите години на производство, автомобили с двигатели 21124 имат четири отделни бобини.];
• 5) регулатор на празен ход;
• 6) реле за електрически вентилатор на охладителната система;
• 7) предупредителна лампа за неизправност на системата за управление на двигателя;
• 8) клапан за продухване на адсорбера;
• свързващи проводници;
• диагностичен съединителен блок.

Системата за управление на двигателя също е интегрирана:

• автомобилна система против кражба;
• скоростомер;
• оборотомер.

Основният управляващ елемент на системата е електронен блок за управление (ECU) или, както често се нарича, контролер с вграден микропроцесор. Всъщност ECU е специализиран мини-компютър, в който е инсталирана само една програма - управление на двигателя, а сензорите и изпълнителните механизми формират периферното оборудване на този компютър. Устройството приема и анализира сигналите от сензорите. Въз основа на получените данни блокът изчислява команди за управление и ги подава към изпълнителните механизми. Има три вида памет в устройството [Дизайнът на компютъра може да бъде променен от производителя.]: памет само за четене (ROM), памет с произволен достъп (RAM) и програмируема памет (PROM).








ROM - енергонезависима памет (т.е. информацията в паметта се съхранява при изключване на захранването) и представлява микросхема ("чип") [Дизайнът на компютъра от производителя може да бъде модифициран.]. Микросхемата е инсталирана на блоковата платка чрез щепселна връзка - специален блок и не е запоена като други елементи. Това беше направено с цел унифициране на ECU за различни модели автомобили. ROM съхранява изчислителната програма и данните, необходими за изчислението (параметри на двигателя, предавателни отношения и други характеристики). Тази информация е индивидуална за всяка модификация на автомобила.



ECU, блокът за управление на имобилайзера, предпазителите и релетата на системата за управление на двигателя са разположени под конзолата на арматурното табло.

Десният слой на конзолата на панела с устройства е премахнат.

Внимание! Неквалифицираното препрограмиране на ROM или пренареждане на микросхема от друг модел автомобил (така наречената настройка на чипове) може да доведе до неизправност на двигателя, повреда на елементите на системата за управление на двигателя и повреда на двигателя.

По време на работа ECU следи изправността на всички елементи и вериги на системата за управление на двигателя. След като открие неизправност, ECU поставя системата за управление на двигателя в режим на готовност и включва индикаторната лампа за неизправност на двигателя на арматурното табло. В същото време двигателят може да продължи да работи (освен в случай на неизправност на датчика за положение на коляновия вал, вижте по-долу), което ви позволява да шофирате сами до мястото на ремонта. ECU записва кодовете на откритите неизправности в RAM. Той също така съхранява оперативна информация, която микропроцесорът на ECU използва при изчисления. Когато акумулаторът бъде изключен от бордовата мрежа на автомобила, цялата информация, съхранена в RAM, ще бъде изтрита.

EEPROM съхранява кодовете на системата против кражба на автомобила (имобилайзер). Този тип памет е енергонезависима. След активиране на имобилайзера ECU блокира работата на системата за управление на двигателя при опит за стартиране на двигателя без специални електронни ключове.

Датчикът за положение на коляновия вал (DPKV) е предназначен да генерира сигнали, чрез които ECU синхронизира работата си с циклите на работния процес на двигателя. Следователно често този сензор се нарича сензор за синхронизация. Работата на сензора се основава на принципа на индукция - когато зъбите на шайбата на коляновия вал преминават през ядрото на сензора, във веригата на сензора възникват импулси на променлив ток. Честотата на появата на импулси съответства на честотата на въртене на коляновия вал. Зъбите са разположени около обиколката на ролката (през 6 °). Две от тях са отдалечени една от друга на ъглово разстояние 18°. Това е направено, за да се формират референтни сигнали в сензорната верига - своеобразни точки за отчитане, спрямо които ECU определя позицията на коляновия вал - горни мъртви точки в първи / четвърти и втори / трети цилиндър. Работата на двигателя с дефектен датчик за положение на коляновия вал не е възможна. Сензорът за положение на коляновия вал не може да бъде ремонтиран - в случай на неизправност се сменя като комплект.



Сензорът за положение на разпределителния вал (DPRV) е проектиран да генерира сигнал, чрез който ECU определя горната мъртва точка (TDC) на буталото на първия цилиндър по време на такта на компресия. Понякога този сензор се нарича фазов сензор. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Когато издатината на пръстена, прикрепен към шайбата на всмукателния разпределителен вал, премине през прореза в края на сензора, сензорът изпраща електрически сигнал към компютъра. В случай на неизправност на DPRV, електронният блок за управление превключва системата в режим на готовност.

Сензорът за положение на разпределителния вал е електронно устройство, което не може да се ремонтира. Ако сензорът е дефектен, той трябва да бъде заменен.



Сензорът за положение на разпределителния вал е монтиран в щепсела на главата на цилиндъра на двигатели с 8 клапана (2111 и 21114)



Сензорът за положение на разпределителния вал е монтиран на главата на цилиндъра близо до задния капак на зъбния ремък на 16-клапанови двигатели (2112 и 21124)

Сензор за детонация (DD) - пиезоелектричен, реагира на вибрациите на двигателя, монтиран на предната стена на цилиндровия блок. Въз основа на сигналите от сензора ECU определя момента на детонация при работещ двигател и в съответствие с това коригира момента на запалване. В случай на неизправност на DD, електронният блок за управление превключва системата на резервен режим на работа.



Сензор за масов въздушен поток (MAF) тип филм, монтиран между въздушния филтър и дроселовата клапа. Въз основа на сигнала от сензора, ECU изчислява количеството въздух, което влиза в цилиндрите на двигателя. В случай на неизправност на DMRV, електронният блок за управление превключва системата в режим на готовност.



Сензорът за положение на дросела (TPS) е монтиран на корпуса на дросела и е свързан към вала на дросела. TPS е променлив резистор, чието съпротивление зависи от ъгъла на дроселната клапа. Въз основа на TPS сигнала електронният блок за управление определя степента на отваряне на дросела. В случай на неизправност на TPS, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим на работа.



Контролът на оборотите на празен ход (IAC) е спирателен вентил, задвижван от стъпков двигател. IAC е монтиран на тялото на дросела. ECU, чрез подаване на контролиран сигнал към IAC, регулира оборотите на двигателя на празен ход, при стартиране и загряване на двигателя.



Сензорът за концентрация на кислород осигурява изходен сигнал, от който ECU определя концентрацията на кислород в отработените газове. Според получените данни ECU регулира количеството гориво, впръскано в цилиндрите на двигателя, като по този начин поддържа оптималното съотношение на сместа въздух-гориво (това е необходимо за ефективната работа на каталитичния конвертор). Чувствителният елемент на датчика за концентрация на кислород се намира в потока отработени газове (преди катализатора). Работоспособността на сензора е възможна само когато неговият чувствителен елемент е нагрят до температура най-малко 300°C. За да се намали времето за загряване, в сензора е вграден нагревателен елемент. При двигатели 2111 и 2112 сензорът е монтиран в долната част на изпускателната тръба, а при двигатели 21114 и 21124 - в горната част на изпускателния колектор.



При превозни средства, които отговарят на изискванията на стандартите за токсичност EURO III, втори сензор за концентрация на кислород е интегриран в системата за изгорели газове след конвертора.

Внимание! Наличието на оловни и силициеви съединения в отработените газове може да доведе до повреда на сензора за концентрация на кислород. Поради това не се допуска използването на оловен бензин. Когато ремонтирате двигателя, не използвайте уплътнител с високо съдържание на силикон (силициеви съединения), чиито пари могат да попаднат през системата за вентилация на картера в цилиндрите и по-нататък в изпускателния тракт. Използвайте уплътнител, който изрично посочва на опаковката, че е безопасен за кислородния сензор.

Сензор за температура на охлаждащата течност (DTOZH) - полупроводниково устройство - термистор, чието електрическо съпротивление се променя с температурата на околната среда. DTOZH е монтиран в корпуса на термостата. Въз основа на съпротивлението на сензора ECU оценява температурния режим на двигателя. Получените данни се използват при изчисляването на повечето команди за управление на елементите на системата за управление на двигателя, както и за включване на електрическия вентилатор на охладителната система на двигателя. В случай на неизправност на DTOZH, електронният блок за управление превключва системата в резервен режим на работа.



Сензорът за скорост на превозното средство е инсталиран на трансмисията. Принципът на работа на сензора се основава на ефекта на Хол. Въз основа на импулсите, генерирани от сензора, ECU изчислява скоростта на автомобила. Сигналът от сензора се изпраща и към скоростомера.



Двигателят 21124 използва четири запалителни бобини. Монтират се директно на свещите. Това елиминира намаляването на мощността на искрата поради изтичане на ток (това е възможно, ако изолацията на проводниците с високо напрежение е повредена).



Двигателят 21114 има бобина за запалване, която се състои от две двущифтови бобини за запалване, направени в един корпус. Искренето възниква в два цилиндъра едновременно (1-4 и 2-3). Бобината на запалването е свързана със свещите чрез високоволтови проводници с неподвижни накрайници.



Ранните превозни средства с двигатели 2111 и автомобили с двигатели 2112 бяха оборудвани с модул за запалване (вместо бобина за запалване). Модулът също се състои от двойни бобини с два изхода, монтирани в общ корпус. Освен това в корпуса е разположена интегрална схема, която контролира работата на намотките.



Двигатели 2112 и 21124 използват запалителни свещи AU17DVRM, където:

• Резба M14x1,25;
• Y 16 mm шестоъгълен корпус ;
• 17 светещо число;
• L дължина на резбата 19 mm, плоска седалка;
• В издатината на термичния конус на изолатора извън крайната повърхност на резбовата част на корпуса;
• P вграден резистор;
• M биметален централен електрод.

На двигателя е възможно да се монтират свещи от подобен тип от различни производители (виж Таблица 16.2).



При двигатели 2111 и 21114 се използват запалителни свещи A17DVRM, където:

• Резба M14x1,25;
• 17 светещо число;
• L дължина на резбата 19 mm (плоска седалка);
• В издатината на термичния конус на изолатора извън крайната повърхност на резбовата част на корпуса;
• P вграден резистор;
• M биметален централен електрод.

Двигателят може да бъде оборудван със свещи от различни производители от същия тип (вижте раздел 16.2).

Дюзата е електромагнитен иглен вентил с четири калибрирани дюзи на изхода. Инжекторът се отваря по сигнал от ECU, докато горивото под налягане се впръсква директно върху всмукателния клапан. Количеството гориво, което влиза в цилиндъра, се контролира от времето за отваряне на инжектора. Двигателят има по един инжектор за всеки цилиндър.



Вентилът за продухване на кутията е монтиран на капака на корпуса на кутията (вижте "Захранваща система" за подробности).

Диагностичният съединителен блок е предназначен за свързване на външно диагностично устройство (например DST-2M) към системата за управление на двигателя. Блокът е монтиран на арматурното табло отдолу от страната на водача.