Контроллер впрыска топлива своими руками
На автомобилях ВАЗ–2110, ВАЗ–2111 и ВАЗ–2112 в вариантном исполнении применяется электронная система управления двигателем, т.е. система распределенного впрыска топлива. Эта система применяется на двигателях 2111 и 2112. Распределенным впрыск называется потому, что для каждого цилиндра топливо впрыскивается отдельной форсункой. Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ездовых качеств автомобиля.
Существуют системы распределенного впрыска с обратной связью и без нее. Причем обе системы могут быть с импортными комплектующими или отечественными. Контроллеры (электронные блоки управления) тоже могут устанавливаться разных типов. Все эти системы имеют свои особенности в устройстве, диагностике и в ремонте, которые подробно описаны в соответствующих отдельных Руководствах по ремонту конкретных систем впрыска топлива с определенным контроллером.
Система с обратной связью применяется, в основном, на экспортных автомобилях. У нее в системе выпуска устанавливается нейтрализатор и датчик кислорода, который и обеспечивает обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а контроллер по его сигналам поддерживает такое соотношение воздух/топливо, которое обеспечивает наиболее эффективную работу нейтрализатора.
В системе впрыска без обратной связи не устанавливаются нейтрализатор и датчик кислорода, а для регулировки концентрации СО в отработавших газах служит СО-потенциометр. В этой системе не применяется также система улавливания паров бензина. Возможен вариант системы впрыска и без СО-потенциометра, тогда содержание СО регулируется с помощью диагностического прибора.
Существует еще система последовательного распределенного впрыска топлива или фазированного впрыска. Она применяется с двигателем 2112. Здесь дополнительно устанавливается датчик фаз, определяющий момент конца такта сжатия в 1-м цилиндре, а топливо подается форсунками по цилиндрам в последовательности, соответствующей порядку зажигания в цилиндрах (1–3–4–2).
3. Никогда не отсоединяйте аккумуляторную батарею от бортовой сети автомобиля при работающем двигателе.
5. Не подвергайте контроллер температуре выше 65 С в рабочем состоянии и выше 80 С в нерабочем (например, в сушильной камере). Надо снимать контроллер с автомобиля, если эта температура будет превышена.
6. Не отсоединяйте от контроллера и не присоединяйте к нему разъемы жгута проводов при включенном зажигании.
7. Перед выполнением электродуговой сварки на автомобиле, отсоединяйте провода от аккумуляторной батареи и разъемы проводов от контроллера.
8. Все измерения напряжения выполняйте цифровым вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 10 МОм.
9. Электронные узлы, применяемые в системе впрыска, рассчитаны на очень малое напряжение и поэтому легко могут быть повреждены электростатическим разрядом. Чтобы не допустить повреждений контроллера электростатическим разрядом:
Токсичными компонентами отработавших газов являются углеводороды (несгоревшее топливо), окись углерода и окись азота. Для преобразования этих соединений в нетоксичные служит трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, установленный в системе выпуска сразу за приемной трубой глушителей. Нейтрализатор применяется только в системе впрыска топлива с обратной связью.
В нейтрализаторе ( рис. 9–21 ) находятся керамические элементы с микроканалами, на поверхности которых нанесены катализаторы: два окислительных и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палладий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода – в безвредную двуокись углерода. Восстановительный катализатор (родий) ускоряет химическую реакцию восстановления оксидов азота и превращения их в безвредный азот.
Для эффективной нейтрализации токсичных компонентов и наиболее полного сгорания воздушно-топливной смеси необходимо, чтобы на 14,6–14,7 частей воздуха приходилась 1 часть топлива.
Такая точность дозирования обеспечивается электронной системой впрыска топлива, которая непрерывно корректирует подачу топлива в зависимости от условий работы двигателя и сигнала от датчика концентрации кислорода в отработавших газах.
Не допускается работа двигателя с нейтрализатором на этилированном бензине. Это приведет к быстрому выходу из строя нейтрализатора и датчика концентрации кислорода.
Рис. 9–22. Схема системы впрыска топлива: 1 – воздушный фильтр; 2 – датчик массового расхода воздуха; 3 – шланг впускной трубы; 4 – шланг подвода охлаждающей жидкости; 5 – дроссельный патрубок; 6 – регулятор холостого хода; 7 – датчик положения дроссельной заслонки; 8 – канал подогрева системы холостого хода; 9 – ресивер; 10 – шланг регулятора давления; 11 – контроллер; 12 – реле включения электробензонасоса; 13 – топливный фильтр; 14 – топливный бак; 15 – электробензонасос с датчиком уровня топлива; 16 – сливная магистраль; 17 – подающая магистраль; 18 – регулятор давления;
19 – впускная труба; 20 – рампа форсунок; 21 – форсунка; 22 – датчик скорости; 23 – датчик концентрации кислорода; 24 – газоприемник приемной трубы глушителей; 25 – коробка передач; 26 – головка цилиндров; 27 – выпускной патрубок системы охлаждения; 28 – датчик температуры охлаждающей жидкости; А – к подводящей трубе насоса охлаждающей жидкости
Контроллер 11 ( рис. 9–22 ) (электронный блок управления), расположенный под консолью панели приборов, является управляющим центром системы впрыска топлива. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля.
По датчику кислорода ЭБУ, управляя форсунками, корректирует количество впрыскиваемого топлива, а следо- вательно изменяется состав топливной смеси. Аналоговые сигналы от датчиков преобразуются в аналого-цифро- вом преобразователе (АЦП) в цифровые коды, которые поступают в мик- ропроцессор.
Как Эбу управляет двигателем?
Центральный процессор ЭБУ подбирает команды и данные из памяти и производит различные операции над этими данными. Кроме того, он управляет сигналами, проходящими через внутреннюю шину адреса и данных. Постоянное запоминающее устройство – это то место, где хранятся программы и данные. Информация имеет вид констант.
Как работает электронный блок управления двигателем?
ЭБУ – электронный блок управления двигателем автомобиля, его другое название – контроллер. Он принимает информацию от многочисленных датчиков, обрабатывает ее по особым алгоритмам и, отталкиваясь от полученных данных, отдает команды исполнительным устройствам системы.
Какие датчики используются в электронной системе распределенного впрыска топлива?
распределительного впрыска топлива:
Продолжительность впрыска ЭБУ определяет с помощью датчиков частоты вращения KB и нагруз- ки двигателя. Электронный блок обеспечивает увеличение или уменьшение продолжительности откры- тия ЭМФ.
Какой датчик отвечает за впрыск топлива?
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — определяет массовый расход воздуха, поступающего в двигатель. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.
Как понять что Эбу неисправен?
Признаки неисправности ЭБУ машины
- ЭБУ — электронный блок управления мотором. Он является одним из основных устройств любого авто, поскольку ЭБУ является его компьютером.
- Горит датчик check engine. …
- Глохнет двигатель. …
- Проблемы при функционировании силового агрегата. …
- Авто не заводится.
Чем управляет Эбу?
Электронный блок управления (ЭБУ) в автомобильной электронике — общий термин для любых встраиваемых систем, которые управляют одним или несколькими электрическими системами или подсистемами в автомобиле. Контроллер ЭСУД (электронная система управления двигателем).
Для чего нужен блок управления двигателем?
Он принимает информацию от множества входных датчиков, обрабатывает ее в соответствии с определенным алгоритмом и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства различных систем двигателя. …
Для чего нужен электронный блок управления двигателем?
Электронный блок выполняет управление всеми системами в режиме реального времени в зависимости от текущих условий — оборотов двигателя и динамики их изменения, положения дроссельной заслонки, температуры окружающей среды, скоростного режима и т. д.
Какие датчики используются для управления двигателем?
Где датчики такого типа используются на двигателе? Перечислим основные области применения:
- датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ);
- датчик положения педали акселератора (ДППА);
- датчик положения клапана рециркуляции отработанных газов;
- датчик объемного расхода воздуха флюгерного типа;
Как работает система впрыска топлива?
Принципиально система очень проста: в ней используется одна форсунка, которая постоянно распыляет бензин в один на все цилиндры впускной коллектор. В коллектор же подается и воздух, поэтому здесь образуется топливно-воздушная смесь, которая через впускные клапаны поступает в цилиндры.
Что управляет впрыском топлива?
В настоящее время системами подачи топлива управляют специальные микроконтроллеры, этот вид управления называется электронным. Принцип работы такой системы основан на том, что решение о моменте и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков.
Как работает электронная система впрыска топлива?
Когда воздух попадает в цилиндр, топливо смешивается с воздухом с помощью топливной форсунки. … — Подача точного количества топлива в двигатель – это функция электронного управляющего блока. — Блок ECU определяет основной объем впрыска на основании измеренного объема воздуха и оборотов двигателя.
Что влияет на длительность импульса впрыска?
Длительность импульса впрыска зависит от температуры. На холодном двигателе импульс впрыска увеличивается для увеличения количества топлива, а на прогретом длительность импульса уменьшается.
Какие элементы Эсуд расположены на дроссельном патрубке?
В состав системы управления входит электронная педаль акселератора (газа) и дроссельный патрубок с электромеханическим приводом заслонки, а также датчик массового расхода воздуха. ЭСУД оснащена электронными блоками управления (ЭБУ) типа М74 и М17.
Что влияет на время впрыска топлива?
Современные системы впрыска топлива, такие как Bosch 7.9.7, при расчете времени впрыска топлива форсункой учитывают множество факторов, такие как температура охлаждающей жидкости и воздуха, адаптационные коррекции, нагрузка на двигатель и др.
Стробоскопы применяются для регулировки и настройки оптимальных режимов работы автомобильного двигателя.
Правильно отрегулированный двигатель, с правильно подобранным углом впрыска топлива относительно верхней мёртвой точки положения поршней двигателя, обеспечивает максимальный КПД работы двигателя, полноту сгорания топлива и, соответственно, минимальный выброс побочных продуктов сгорания топлива из выхлопной трубы.
В радиолюбительской литературе имеется много статей о конструкциях различных самодельных стробоскопов для бензиновых двигателей, которые позволят правильно отрегулировать угол опережения зажигания, но практически я не встретил статей на подобную тематику для дизельных двигателей. Тем не менее, в природе существуют стробоскопы промышленного изготовления для регулировки дизельных двигателей.
В основу принципа работы подобного прибора положен стробоскопический эффект: прибор формирует короткие яркие световые импульсы лампы или мощного светодиода, которые должны быть направлены в момент диагностики и регулировки на диск маховика, расположенного на валу двигателя с нанесёнными метками, соответствующими положению коленвала относительно верхней мёртвой точки. В момент совпадения частоты вспышки с риской на вращающемся валу, изображение риски, отображающей соответствующий данному моменту угол впрыска топлива относительно верхней мёртвой точки, зрительно будет восприниматься неподвижным, на этом принципе и основана работа прибора.
Более подробно о принципе регулировки двигателей и методиках регулировки и настройки при помощи стробоскопа можно прочитать в соответствующей литературе, здесь я акцентирую внимание на электрической схеме и конструкции устройства.
Чтобы считывать информацию о наличии импульсов, толчков давления в трубопроводе подачи топлива в подобных устройствах используют специализированные пьезоэлектрические датчики с определённым, ярко выраженным, резонансом в рабочей области частот.
В данной конструкции применён пьезоэлектрический датчик промышленного изготовления фирмы BOSH KG6N, который предназначен для крепления на трубопроводе диаметром 6 мм (существуют датчики для крепления на трубопроводах другого диаметра, например 5 мм, а так же встречаются упоминания в литературе подобных пьезоэлектрических датчиков типа ПД-4 и ПД-6 отечественного производства, которые, полагаю, тоже подошли бы для данного прибора.
У меня уже имелся в наличии готовый стробоскоп промышленного производства, прибор автомобильный стробоскопический ПАС-2 отечественного производства, предназначенный для проверки работы центробежного и вакуумного автоматов опережения зажигания и измерения начального угла опережения зажигания бензиновых двигателей с электрооборудованием 12 В (постоянного тока), а также для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя.
В качестве датчика там используется выносной индуктивный датчик, крепящийся на высоковольтном проводе первого цилиндра.
Я решил не делать весь стробоскоп полностью заново (новый корпус, оптическую систему), а изготовить небольшую приставку, усилитель сигналов с пьезоэлектрического датчика, который будет крепиться в момент измерения на трубопроводе первого цилиндра, (амплитуда импульсов моего датчика составляла примерно 150 мв, сигнал с датчика надо было согласовать и совместить с имеющимся у меня стробоскопом, дополнив его функцией регулировки дизельных двигателей.
Выход усилителя я подсоединил на провод стробоскопа, куда прежде подключался внешний индуктивный штатный датчик. Плату своего усилителя я поместил внутрь корпуса стробоскопа в свободную полость, светодиодный индикатор наличия импульсов HL1 я разместил в углу корпуса головки стрелочного измерительного прибора стробоскопа.
Усилитель не имеет каких-либо особенностей в настройке и работает сразу после подключения питания.
Датчик крепится на трубопроводе первого цилиндра (как показано на иллюстрации), подсоединяется экранированным проводом ко входу усилителя, о наличии импульсов можно судить по вспышкам светодиодного индикатора HL1. В ходе экспериментов я пробовал подключать на выход усилителя мощный светодиод с ограничивающим ток резистором, световые вспышки от светодиода при таком включении имели размытый характер, схему надо было доработать, но хотелось не сильно затягивать время и скорее получить хороший результат. Получилось это при подключении к стробоскопу ПАС-2, к тому же я теперь имел возможность по шкале этого прибора контролировать обороты двигателя.
На этом варианте конструкции я пока и решил остановиться. При помощи собранного мной прибора мне удалось отрегулировать несколько дизельных двигателей. Косвенные методики регулировки дизельных двигателей подтвердили правильность регулировок, осуществлённых при помощи данного прибора.
Несомненно, прибор имеет свои плюсы и минусы и нуждается в доработке. Хочу теперь применить всё-таки мощный светодиод и цифровую индикацию оборотов двигателя, для этого прибор нужно будет дополнить узлом обработки информации на основе микроконтроллера AVR (над чем сейчас и работаю), который будет определять длительность световых вспышек в зависимости от частоты вращения вала двигателя, что устранит размытость, имевшуюся прежде, а так же посредством цифрового индикатора будет показывать обороты двигателя, а возможно и угол опережения впрыска топлива.
А пока, что я решил поделиться той конструкцией, которая имеется у меня на сегодня в том виде, в каком есть.
Засоряющиеся жиклеры, плавающие холостые обороты, бесконечные провалы при разгоне… То ли дело инжектор! Но машину с инжекторным мотором позволить себе в конце прошлого века могли не все. Впрочем, вдохнуть новую жизнь в старенький мотор позволяла микропроцессорная система зажигания – забытый, недооцененный, но интересный и важный этап развития моторостроения.
Почему инжектор сменил карбюратор?
М ногие считают, что в эволюции систем питания автомобильных бензиновых моторов карбюраторы последовательно сменил моновпрыск, затем впрыск распределенный, а потом и непосредственный. Однако не все знают, что был короткий период развития карбюраторных двигателей, когда у них получилось почти вплотную подобраться по характеристикам к инжекторным! Произошло это благодаря МПСЗ – микропроцессорным системам зажигания.
Несовершенство классической системы питания и зажигания не было секретом для автоинженеров со времен появления первых автомобилей. Карбюраторный принцип смесеобразования и центробежно-вакуумный принцип поддержания оптимального угла зажигания всегда считались компромиссом – у двигателя слишком много переходных режимов, в которых карбюратор и трамблер не способны обеспечить оптимальную работу мотора, сочетающую максимальную экономичность, приемистость, эластичность, мощность и полное отсутствие детонации. А вот ЭБУ, электронный вычислительный блок, управляющий топливными форсунками и свечами инжекторной системы — может.
Карбюратор уходит, но не сдается
Когда-то первые карбюраторы представляли собой примитивную трубку с одним жиклером и дроссельной заслонкой. Однако за десятилетия эволюции их конструкция усложнилась неимоверно. Идеальными устройствами для приготовления топливовоздушной смеси они так и не стали, но заметно к ним приблизились. Поэтому, несмотря на то, что переход на распределенный электронно-управляемый впрыск был предрешен и очевиден даже инженерам советских автозаводов, мысль о том, что миллионы карбюраторных машин еще не исчерпали свой потенциал, не давала покоя многим.
Дело в том, что современный карбюратор не зря имеет сложную конструкцию: благодаря этому он, будучи исправным и идеально отрегулированным, достаточно неплохо справляется с задачей подготовки правильной бензовоздушной смеси в различных режимах работы двигателя и с учетом самых разных внешних условий. А значит, карбюратор можно попытаться оставить в покое и переключить внимание на второе из двух важнейших для работы мотора условий – правильное зажигание. Трамблер с его убогими вакуумным и центробежным регуляторами угла опережения – узкое место в моторе, он во многом губит все то, что дает карбюратор. Поэтому можно попытаться дополнить карбюратор умной электронной системой зажигания, и он приблизится по эффективности к инжектору. Так и родились микропроцессорные системы зажигания.
Для понимания идеологии этих систем нужно отметить один важный момент. Многие помнят, как едва ли не каждый советский владелец вазовской классики, Москвича или Волги стремился заменить нестабильное и примитивное штатное контактное зажигание на бесконтактное электронное. В последнем контактную группу из трамблера выбрасывали и заменяли датчиком Холла, индуктивным датчиком или даже инфракрасным. Так вот, электронные системы бесконтактного зажигания и МПСЗ – это совершенно разные вещи.
Электронное бесконтактное зажигание позволяло лишь избавиться от контактной пары и уменьшить зависимости мощности искры от просадки напряжения бортсети стартером. Ну и иногда брало на себя функцию ручного октан-корректора. А МПСЗ делала не только всё то же самое, но и — что гораздо важнее — автоматически регулировала параметры опережения зажигания, исходя из положения коленвала, оборотов и давления на впуске. С развитием микропроцессорных систем стало возможным при желании добавить датчик детонации, лямбда-зонд, датчики температуры антифриза и воздуха на впуске. Причем эта регулировка шла непрерывно, практически как у инжектора. Контроллер быстро реагировал на изменение условий работы мотора и корректировал угол опережения зажигания, учитывая в том числе и качество топлива.
Сфера автоэнтузиастов
Под капотом Lada 111 '1997–2009
Инжектор как донор для карбюратора
Впрочем, повторимся — сегодня история с МПСЗ постепенно сходит на нет. Микропроцессорное зажигание было бы чертовски актуально в виде заводской системы на автомобилях “доинжекторной” эпохи, но отечественным автозаводам эта промежуточная инновация оказалась не по силам. Сейчас же карбюраторных машин становится все меньше, а многие из тех, кто готов своими руками сделать что-то основательное с любимой, но немолодой машинкой, предпочитают собрать полный инжекторный комплект впрыска и зажигания, который с применением подержанных компонентов с разборки порой оказывается сопоставимым по цене с комплектом МПСЗ для карбюратора…
Читайте также: