Добавить в Избранное Internet Explorer
Добавить в Закладки (для Firefox)

Николай Викторов


Обзор систем впрыска топлива
бензиновых двигателей внутреннего сгорания

Обзор систем впрыска. Часть 1.3



3.2. Многоточечные системы дискретного синхронного впрыска

Bosch L- и LE-Jetronic


Bosch L- и LE-Jetronic - электронные аналоговые СВТ (рис.3.2а). L - luft (нем.) - воздух, т.е. основой системы является дозирование топлива по количеству всасываемого воздуха. Основным датчиком является измеритель расхода воздуха напорного типа с клапаном,

Рис.3.2а. Схема системы впрыска L- и LE-Jetronic [3]:
1 - топливный бак; 2 - топливный насос; 3 - топливный фильтр; 4 - распределительная магистраль; 5 - регулятор давления топлива; 6 - контроллер; 7 - форсунка; 8 - винт регулировки холостого хода; 9 - датчик положения дроссельной заслонки; 10 - дроссельная заслонка; 11 - измеритель расхода воздуха с напорным и демпфирующим клапанами; 12 - реле топливного насоса; 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 - датчик частоты вращения и положения коленчатого вала в распределителе зажигания; 15 - клапан добавочного воздуха; 16 - винт регулировки состава смеси; 17 - аккумуляторная батарея; 18 - блок добавочных резисторов (только в L-Jetronic).

отклоняемым воздухом (трубка Вентури). На валу напорного клапана находится ползунок потенциометра, с которого снимается информация о воздухе в виде напряжения.
Отличие между L- и LE- заключается в том, что в L- применяются низкоомные форсунки с медной обмоткой, что требовало включения в цепь дополнительных резисторов во избежание перегрева и сгорания как обмоток, так и выходного каскада контроллера. В LE- и последующих распределенных дискретных СВТ применяются форсунки с латунными обмотками (12...16 Ом), однако это повысило их инерционность, и требования к качеству форсунок ужесточились.
Дозирование топлива осуществляется регулированием длительности управляющего импульса впрыска , отпирающего форсунки. Длительность управляющего импульса определяет контроллер по сигналам датчиков. На режиме частичной нагрузки = 3,5...4 мс, при этом впрыск происходит два раза за рабочий цикл (один раз за оборот коленчатого вала). При холодном пуске = 15...40 мс, при разгоне - 10...20 мс. В устаревших моделях дополнительное обогащение смеси осуществлялось также за счет включения термотаймером пусковой форсунки (как в K-Jetronic). Обогащение смеси на режимах холостого хода и полной нагрузки обеспечивается по сигналам датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). При торможении двигателем по сигналам ДПДЗ и датчика частоты вращения коленчатого вала (в распределителе зажигания) прекращается подача топлива в цилиндры (форсунки закрыты), а также своевременно возобновляется, чтобы двигатель не заглох.

Bosch LU-Jetronic

Bosch LU-Jetronic - электронная система впрыска (рис.3.2b). Она аналогична системе LE-, но отличается от нее тем, что вместо клапана добавочного воздуха применен электромеханический регулятор холостого хода 15, управляемый по сигналам контроллера. Это обеспечило регулирование частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу, что дало возможность отказаться от обогащенной смеси и перейти к нормальной смеси. А кроме того, автоматически подавать необходимое количество дополнительного воздуха для ускорения двигателя на режиме прогрева.

Рис.3.2b. Схема системы впрыска LU-Jetronic [3]:
1 - топливный бак; 2 - топливный насос; 3 - топливный фильтр; 4 - распределительная магистраль; 5 - регулятор давления топлива; 6 - контроллер; 7 - форсунка; 8 - винт регулировки холостого хода; 9 - датчик положения дроссельной заслонки; 10 - дроссельная заслонка; 11 - измеритель расхода воздуха с напорным и демпфирующим клапанами; 12 - реле топливного насоса; 13 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 - датчик частоты вращения и положения коленчатого вала в распределителе зажигания; 15 -регулятор холостого хода; 16 - винт регулировки состава смеси; 17 - аккумулятор.


Bosch LH-Jetronic

Bosch LH-Jetronic - электронная цифровая система впрыска (рис.3.2c). Ее кардинальное отличие заключается в непосредственном измерении массы потребленного двигателем воздуха, в то время как предыдущие системы измеряли объем (измерителями расхода воздуха), а массу вычисляли с более или менее допустимой точностью.

Рис.3.2c. Схема системы впрыска LН-Jetronic [3]:
1 - топливный бак; 2 - топливный насос; 3 - топливный фильтр; 4 - распределительная магистраль (вид с торца); 5 - регулятор давления топлива; 6 - контроллер; 7 - лямбда-зонд; 8 - форсунка; 9 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 10 - свеча зажигания; 11 - датчик положения дроссельной заслонки; 12 - винт регулировки холостого хода; 12а - дроссельная заслонка; 13 -регулятор холостого хода; 14 - термоанемометрический измеритель массы воздуха; 15 - датчик частоты вращения и положения коленчатого вала в распределителе зажигания; 16 - аккумуляторная батарея; 17 - замок зажигания; 18 - главное реле и реле топливного насоса.
Термоанемометрический измеритель массы воздуха (в рамке):
1 - печатная плата; 2 - исполнительный контур; 3 - воздуховод; 4 - прецизионный резистор; 5 - подогреватель; 6 - компенсационный резистор; 7 - защитная сетка; 8 - корпус.

С этой целью применен термоанемометрический измеритель массы воздуха (ИМВ) - см. рис. 3.2с. Измерительный элемент - компенсационный резистор 6, выполненный в виде рамки из тонкой (0,07 мм) платиновой нагреваемой нити. Всасываемый воздух охлаждает нить, а для поддержания температуры электронная схема увеличивает ток нагрева. Степень увеличения тока является мерой массы воздуха. ИМВ обладает неоспоримыми достоинствами: полностью отсутствуют подвижные части, препятствующие прохождению воздуха и тем самым вносящие погрешность измерений, а кроме того, подверженные износу. К недостаткам следует отнести: 1 - высокую стоимость; 2 - при нагреве нить покрывается окалиной, для уничтожения которой схему пришлось усложнить - при частоте вращения двигателя свыше 1800 мин-1 и выключении двигателя схема подает повышенный ток и раскаляет нить для уничтожения окалины. В результате имели место случаи перегорания нити. В настоящее время ИМВ выпускаются не проволочные, а пленочные, и их габариты снизились в несколько раз.
Применение ИМВ позволило значительно (на несколько процентов) повысить точность топливодозирования и улучшить характеристики двигателя.


Интегрированная система Bosch Motronic

Bosch Motronic - интегрированная электронная система (рис.3.2d), в которой управляющее устройство (контроллер) является единым (моно) как для системы впрыска, так и зажигания: МОно+джеТРОНИК (не путать с моновпрыском).

Рис.3.2d. Схема системы впрыска Motronic [3]:
1 - топливный бак; 2 - топливный насос; 3 - топливный фильтр; 4 - распределительная магистраль (вид с торца); 5 - регулятор давления топлива; 6 - контроллер; 7 - катушка зажигания; 8 - распределитель высокого напряжения; 9 - свеча зажигания; 10 - форсунка; 11 - пусковая форсунка; 12 - винт регулировки холостого хода; 13 - дроссельная заслонка; 14 - датчик положения дроссельной заслонки; 15 - измеритель расхода воздуха; 16 - датчик температуры воздуха; 17 - лямбда-зонд; 18 - термотаймер; 19 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 20 - регулятор холостого хода; 21 - винт регулировки качества смеси; 22 - датчик углового положения коленчатого вала; 23 - датчик частоты оборотов; 24 - аккумуляторная батарея; 25 - замок зажигания; 26 и 27 - главное реле и реле топливного насоса.


Вместо датчика-распределителя зажигания (ДРЗ) применен распределитель высокого напряжения 8 (РВН), бегунок которого жестко установлен непосредственно на распределительный вал. Вместо датчика синхроимпульса в датчике-распределителе зажигания непосредственно на коленчатом валу установлен маркерный диск с зубьями и два индукционных датчика - датчик углового положения коленчатого вала 22 (ДУП) и датчик частоты оборотов коленчатого вала 23 (ДЧО). Для определения углового положения один зуб маркерного диска пропущен за 900 до подхода поршня 1-го цилиндра в верхнюю мертвую точку (в.м.т.). Такая схема получила название двухдатчиковый Мотроник.
Тем самым устранены многочисленные люфты, присущие обычному ДРЗ. Вместо механических центробежного (частота вращения) и вакуумного (нагрузка) регуляторов угла опережения зажигания (у.о.з.) определена значительно более точная матрица зажигания, которая "прошита" в ПЗУ контроллера в 16х16 точках с интерполяцией между ними (рис. 3.2e).

Рис. 3.2е. Матрица зажигания с центробежно-вакуумным (а) и микропроцессорным (б) регулированием [4]: Zundwinkel - угол опережения зажигания; Last - нагрузка; Unterdruck - разрежение; Drehzahl - частота вращения коленчатого вала.


Необходимость регулирования у.о.з. в зависимости от частоты вращения коленчатого вала заключается в том, что смесь при поджиге набирает максимальную силу не мгновенно, а в среднем через 0,0003 с. Это требует подачи искры до подхода поршня к верхней мертвой точке (в.м.т.). На холостом ходу у.о.з., как правило, составляет 10...150 угла поворота коленчатого вала. С ростом частоты вращения у.о.з. должен увеличиваться до 30...400.
Необходимость регулирования у.о.з. по нагрузке заключается в том, что состав смеси влияет на ее свойства, в частности, на скорость сгорания (см. табл. 1.2). Например, на режиме полной нагрузки подается обогащенная смесь, при сжатии которой создается повышенное давление, и скорость ее сгорания значительно повышается. Это вызывает необходимость значительного уменьшения у.о.з. - часто до 00, а иногда и до отрицательных значений, т.е. происходит запаздывание, а не опережение.
Мерой нагрузки на двигатель является разрежение воздуха во впускном коллекторе, поэтому нагрузка определяется по данным измерителя массы воздуха - изменению скважности его импульсов.

Рис. 3.2f. Диаграмма работы и схема включения форсунок при синхронном впрыске [2]: 1,2,3,4 - форсунки, 5 - контроллер.
В системе применены обратные связи по составу смеси (контур -управления) и частоте оборотов холостого хода (контур регулировки холостого хода).
Удорожание контроллера и системы в целом оказалось оправданным с точки зрения экологичности, экономичности и мощности двигателя.
В последующем Мотроник был усовершенствован тем, что вместо двух датчиков использовался один, а схема позволяла определять и угловое положение, и частоту оборотов. Вместе с тем, в Мотронике еще применялся синхронный (одновременный) впрыск всех форсунок (рис. 3.2f), что снижало точность дозирования топлива.


3.3. Многоточечные системы дискретного группового впрыска

Bosch Motronic M1.1/1.3


Bosch Motronic М1.1/1.3 - интегрированная электронная система дискретного группового впрыска (рис. 3.3а). В силу совершенствования электронной части - контроллера - реализован групповой впрыск форсунок: 1-3 и 2-4 (1-3-5 и 2-4-6) для 4-(6)-цилиндрового двигателя по одному разу за один рабочий цикл (рис. 3.3b). Это позволило повысить точность топливодозирования, но вместе с тем потребовалось несколько изменить схему контроллера. Для управления двумя группами форсунок установлено два канала и два каскада мощности. Для распознавания, какую группу включать, на свечной кабель 4-го (6-го) цилиндра надет индуктивный датчик, сигнал которого принимает специальная схема в контроллере.

Рис. 3.3а. Схема системы впрыска Motronic 1.1/1.3 [4]:
Electrokraftstoffpumpe - электрическмй топливный насос; - Kraftstoffilter - топливный фильтр; Kraftstoffdrukregler - регулятор давления топлива; Hochspannungsverteiler - распределитель высокого напряжения; Zundspule - катушка зажигания; Einspritzventil - форсунка; Luftmengenmesser - измеритель расхода воздуха; Tempfuhler - датчик температуры охлаждающей жидкости; Drosselklappenschalter - датчик положения дроссельной заслонки; Leerlayfsteller - регулятор холостого хода; Lambda-Sonde - лямбда-зонд; Geberrad - маркерный диск; Impulsgeber - импульсный датчик; Elektronisches Steuergerat - контроллер.


В системе ликвидирована пусковая форсунка, ее функции возложены на рабочие форсунки цилиндров.
Повышение точности топливодозирования повысило характеристики двигателя, особенно на переходных режимах.
В других подобных системах, например Motronic 1.8, сигнал распознавания групп цилиндров снимается с датчика Холла, установленного на распределительном валу.

Рис. 3.3b. Диаграмма работы и схема включения форсунок при групповом впрыске [2]: 1,2,3,4 - форсунки, 5 - контроллер.



Для перехода на главную страницу нажмите З Д Е С Ь



Интернет-магазин уютных покрывал: Покрывала и пледы. Выбираете, что купить?
Copyright: "Просто Инжектор©" 2007

Rambler's Top100