Комплексная система управления двигателем «ЭСАУ-ВАЗ

   В большинстве применяют свинцовые (кислотные) аккумуляторы. Они обладают небольшим внутренним сопротивлением и способны в течение

короткого промежутка времени (несколько  секунд) отдавать ток силой в несколько  сотен ампер, который необходим  для питания стартера при пуске  двигателя.

      Свинцовый аккумулятор представляет собой сосуд, заполненный электролитом, в который опущены свинцовые электроды. Электролитом является раствор чистой серной кислоты в дистиллированной воде.

     Электроды выполнены в виде пластин, одна из которых изготовлена из губчатого свинца (Pb), а вторая - из двуокиси свинца (PbO2). В результате взаимодействия электролита с электродами на них возникает разность потенциалов.

        Основными параметрами аккумуляторных батарей, подлежащими проверке, являются уровень электролита, его плотность, напряжение аккумуляторов под нагрузкой.

        Высота уровня электролита должна быть 10-15 мм от верхней кромки пластин аккумуляторной батареи или предохранительного щита. Снижение уровня ниже нормы может привести к сульфатации пластин в результате их обнажения.

       Плотность электролита в работающей аккумуляторной батарее при заряде увеличивается, а при разряде - уменьшается. Поэтому, измерив плотность электролита, можно установить степень разряда аккумуляторной батареи. Для измерения плотности применяют денсиметры или индикаторы плотности.

     Категорически запрещается проверять работоспособность батарей коротким замыканием на "искру". Нельзя проверять батарею сразу после пользования стартером или после доливки дистиллированной воды.

     Главным критерием при выборе аккумулятора является номинальная ёмкость. Генератор и аккумулятор должен подходить друг с другом так, чтобы добиться зарядного баланса, исключающего разряд и перезаряд АКБ или электрическое "голодание".

     Ошибка при выборе может привести к тому, что ёмкость аккумулятора окажется маленькой для выдаваемого генератором тока, что в свою очередь

приведёт к ускоренному её выходу из строя. В обратном случае, при  покупке АКБ слишком большой  ёмкости, аккумулятор будет "голодать". Это также снижает его ресурс и ухудшает пусковые свойства.

      Если производитель автомобиля определил ему аккумулятор в 45, 55 или 62 ампер-часа, старайтесь найти такую же замену.

    Ещё одним важным значением при выборе АКБ является пусковой ток. Для пуска двигателя с одинаковым рабочим объёмом двигателя в разных моделях и марках машин может требоваться разное количество энергии. Это вызвано тем, что двигатели имеют разную компрессию в цилиндрах, разное количество распредвалов, а так же различные навесные агрегаты - компрессор кондиционера, насос гидроусилителя, чем в сумме и определяется, с какой силой всё это необходимо прокручивать при старте.

     Если купить аккумулятор с малым значением пускового тока, могут возникнуть серьёзные проблемы с пуском двигателя, особенно в зимнее время.

      Не менее важными являются такие характеристики АКБ, как габаритные размеры, расположение и конструкция клемм. Их игнорирование может вызвать проблемы при установке и подключении аккумулятора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          2.1 Устройство и работа системы «ЭСАУ-ВАЗ»

                            Рис.7 Функциональная схема «ЭСАУ-ВАЗ»

1-Выходной модуль зажигания (ВМЗ); 2- диагностический разъем; 3- чек-лампа; 4- реле электровентилятора (РЭВ) охлаждения ДВС; 5-впускное сопло воздушного фильтра (ВФ); 6-фильтрующий элемент ВФ; 7- контроллер (электронный блок управления –ЭБУ); 8- высоковольтные провода; 9- центральный впрыскивающий узел (ЦВУ) с центральной  форсункой впрыска (ЦФВ) и датчиком (ДТВ) температуры воздуха; 10- свеча зажигания; 11- впускной клапан;12- шаговый электродвигатель байпасного канала (БК); 13- регулятор рабочего давления; 14- сигнал к ЦФВ; 15-сигнал от  ДТВ; 16-датчик (ДКК) концентрации кислорода; 17- выпускной коллектор; 18- впускной коллектор;19- электроподогреватель ТВ-смеси; 20- потенциометрический датчик(ДПД) положения дроссельной заслонки; 21-тензометрический датчик (ДНД)нагрузки двигателя; 22- потенциометрический датчик (ДОК) октан-корректора;23- реле подогревателя; 24- каталитический  газонейтрализатор (КГН); 25-поршень ДВС; 26- датчик (ДТД) температуры двигателя; 27- реле бензонасоса; 28- ФТОТ; 29-электробензонасос; 30- прямая бензомагистраль;31- обратная бензомагистраль;32- бензобак(ББ); 33- датчик (ДСА) скорости автомобиля(на эффекте Холла); 34- отработавшие газы ( к глушителю); 35- роторный диск датчика (ДКВ) положения и частоты вращения колевала ДВС; 36- датчик ДКВ; 37- торец коленвала ДВС; 38- выходной вал КПП.

         В этой системе некоторая часть комплектующих изделий на начальном этапе выпуска была импортного производства. Основные из них – это центральный впрыскивающий узел (ЦВУ)(, устройство которого подробно описано в главе 14; иногда устанавливался электронный блок управления ЭБУ – контроллер системы «Mono-Motronic». Все остальные изделия  отечественного производства.

     Ÿ  В функциональном отношении «ЭСАУ-ВАЗ» в сравнении с системой «Mono-Motronic» имеет некоторую специфику. С учетом эксплуатации автомобилей в России на различных сортах бензина система оснащена потенциометрическим октан- корректором 22 (датчик ДОК). Первоначальная установка угла опережения зажигания (УОЗ) реализуется с применением отечественного диагностического тестера «ТЕСН 1». Установка УОЗ без прибора невозможна.

      Ÿ  Датчик- распределитель с механическим приводом от коленчатого вала (КВ) в системе «ЭСАУ- ВАЗ» не применяется. Его функции выполняют два устройства: выходной многоканальный модуль 1 зажигания (ВМЗ) со статическим распределением высокого напряжения по свечам 10 и магнитоэлектрический (индуктивный) датчик 36 (ДКВ) частоты вращения и положения КВ, который срабатывает от ферромагнитного роторного диска 35, установленного на переднем торце 37 вала двигателя. Роторный диск имеет шесть прорезей через 60˚ и одну – за 50˚ до прорези, положения которой соответствует верхней мёртвой точке (ВМТ) в первом цилиндре. Зазор L между датчиком и роторным диском не более 1,3 мм.

    Главное преимущество индуктивного датчика ДКВ – простота исполнения и конструктивная надёжность. Основной недостаток – зависимость амплитуды и формы сигнала от частоты вращения коленвала ДВС, что на низких частотах приводит к погрешности определения угла поворота коленвала. Особенно заметно это проявляется, когда на магнитный щуп датчика оседают мелкие частицы ферромагнитной пыли, и тогда возникают проблемы с запуском холодного двигателя зимой.

     Ÿ    Для определения постоянно изменяющейся нагрузки двигателя в системе предусмотрен  тензометрический датчик 21 (ДНД), который реагирует на изменение абсолютного давления (на разряжении) в задроссельной зоне впускного коллектора 18. Датчик установлен в подкапотном пространстве на передней панели и соединён вакуумным шлангом со штуцером на дроссельном модуле, а электропроводами - с контроллером ( с ЭБУ).

      Ÿ В системе «ЭСАУ-ВАЗ» прекращение подачи топлива для режимов принудительного холостого хода (ПХХ) и ограничения максимальной частоты вращения двигателя  (ОЧВ) реализуется не так, как в системе «Mono-Motronic». В «Mono-Motronic» используются сигналы  от датчика положения дроссельной заслонки и от датчика частоты вращения двигателя. Если частота вращения выше 2100 мин ^-1, а дроссельная заслонка закрыта, то подача топлива прекращается  ( на центральную форсунку от ЭБУ не подаётся электрический  импульс управления). То же самое происходит , если частота вращения двигателя становится  выше 6500 мин ^-1( независимо от положения дроссельной заслонки).

В отечественной системе в этих режимах  дополнительно используется датчик ЭЗ (ДСА) скорости движения автомобиля. Этот датчик установлен на коробке (КПП) переключения передач (ВАЗ 21044) или на раздаточной коробке (ВАЗ 21214). В датчике  скорости использован эффект Холла, магнитная шторка которого (датчика) установлена на выходном валу 38. Использование датчика скорости в режиме ОЧВ позволяет ограничивать частоту вращения двигателя не всегда, а только на прямой или повышенной передачах в КПП. На   пониженных передачах система ограничения оборотов не срабатывает. В режиме ПХХ сигнал от датчика скорости не позволяет выключать подачу топлива при высоких оборотах двигателя, но при низкой скорости движения автомобиля ( на пониженных передачах). Это обеспечивает более высокую устойчивость движения автомобиля при торможении и управлении двигателем.

      Ÿ В подсистеме стабилизации холостого хода используется клапан дополнительной подачи воздуха ( байпасный клапан) с сервоприводом от шагового электродвигателя вместо реверсного двигателя постоянного тока в системе «Mono – Motroniс», где он управляет дроссельной заслонкой

Шаговый двигатель (ШД) байпасного канала показан  на рис.8

     

    Рис.8 Шаговый электродвигатель клапана дополнительной подачи воздуха  

   (байпасного канала)

1-Колпачок толкателя(запирающий конус клапана);2- толкатель; 3- резьбовая муфта толкателя;4- винтовой вал шагового двигателя (ШД); 5- подшипники ШД; 7- магнитопроводы на статоре ШД;8- обмотки статора; 9-южный полюс постоянного магнита ротора; 10- воздушные полости; 11- крышка корпуса ШД; 12- роторный магнитопровод; 13-электровывод; 14- изоляционная втулка; 15- северный полюс ротора; 16- направляющий цилиндр толкателя; 17 водило толкателя с пружиной; 18- дополнительный воздух; 19- выход байпасного канала (БК); 20- пропускное сечение БК; 21- вход БК; 22- фрагмент центрального впрыскивающего узла.

 

         Он не имеет люфта и значительно меньше по размерам. Концевого выключателя в ШД нет и режим холостого хода фиксируется по сигналу датчика положения дроссельной заслонки (поз 20 на рис.7).

     Стабилизация холостого хода реализуется путем изменения пропускного сечения 20 байпасного (обводного) канала для подачи дополнительного воздуха 18, минуя диффузор дроссельной заслонки. Сечение байпасного канала увеличивается или уменьшается за счет возвратно-поступательного перемещения в нем запирающего конуса 1 клапана байпасного канала. Запирающий конус перемещается туда или обратно шаговым электродвигателем 6 по импульсным сигналам управления от ЭБУ (от контроллера).

       Ÿ   Схема электрических соединений «ЭСАУ-ВАЗ» приведена на рис.10 в виде фрагмента общей схемы электрооборудования автомобиля.

       В системе «ЭСАУ-ВАЗ» предусмотрено двойное управление электровентилятором системы охлаждения двигателя. Вентилятор может включаться как от обычного электроконтактного термодатчика  110, так и по сигналу СВВ включения вентилятора от ЭБУ, что значительно повышает надежность защиты системы охлаждения от перегрева.

  Так как  в системе применяется низкоомная  (R_ф= 1,5 Ом) центральная форсунка впрыска 96 (ЦФВ), то амплитуда тока управляющего импульса ограничена дополнительным сопротивлением в 1 Ом (сопротивление установлено в ЭБУ).

       В самодиагностике системы «ЭСАУ-ВАЗ» применяется чек-кодирование лампой 94. Остальные функции и компоненты «ЭСАУ-ВАЗ» такие же, как и в системе «Mono-Motronic».

      В частности, на автомобилях, поставляемых на экспорт, устанавливается экологическая система с датчиком 98 концентрации кислорода (ДКК) и с трехкомпонентным каталитическим газонейтрализатором.

       

                     

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

                        2.3 Диагностика и поиск неисправностей

     Рассмотрим процедуры диагностики и поиска неисправностей в системе «ЭСАУ-ВАЗ». На рис.2.5 показана коммутационная схема «ЭСАУ-ВАЗ», по которой можно быстро найти любой компонент системы и его соединения с контроллером (с ЭБУ).                                                         

     Ÿ Если при прокручивании стартером двигатель не запускается, а аккумуляторная батарея и ее соединения с бортсетью в норме, то этому есть пять причин:

1.Отказ в системе зажигания

2.Не работает центральная форсунка  впрыска(ЦФВ).

3.Неисправна или засорена подсистема  подачи топлива.

4.Есть неполадки в контроллере  ( в ЭБУ) системы.    

5.Нет бензина в бензобаке.

     После заправки бензином поиск неисправности надо начинать с проверки системы зажигания. Это делается традиционным способом: поочередно проверяются искры на свечах зажигания при прокручивании двигателя стартером.

       Проверку системы зажигания «на искру» следует проводить с соблюдением требований техники безопасности и с применением специального разрядника (показан на рисунке 9).                          

1-разрядные шары;2- микрометр;3- тефлоновый  лимб микрометра; 4- изоляционная  подставка;5- контактные гнезда для  подключения высоковольтных проводов;6- измерительная шкала микрометра;7- высоковольтные соединительные  провода разрядника; ТР- двух выводная  катушка зажигания м первичной W1 и вторичной W2 обмотками; υ- измеряемый зазор между шарами; U_пр- пробивное напряжение на выводах вторичной обмотки катушки зажигания.

           

    Рис.9 переносной разрядник

     Однако если разрядника нет, то проверить систему зажигания на «искру» можно следующим образом. Необходимо жестко установит на двигатели заведомо исправную запасную свечу зажигания и, поочередно подключая к ней провода от рабочих свечей, каждый раз кратковременно прокручивать двигатель стартером. Целесообразно иметь также длинный запасной высоковольтный провод. Прижимать запасную свечу к двигателю руками категорически запрещается. Необходимо заранее изготовить уголковый держатель для свечи и привернуть его к двигателю. При отсутствии искры хотя бы на одном из выводов выходной модуль зажигания (ВМЗ) подлежит замене.