Оборудование для диагностики двигателя

 

1.2.1.3. Датчики наполнения цилиндров

 

Следующую важную группу составляют датчики, позволяющие определить величину циклового наполнения двигателя. Сюда входят два датчика: датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), устанавливаемый перед дроссельной заслонкой и непосредственно измеряющий величину массового расхода воздуха проходящего через датчик, датчик абсолютного давления, регистрирующий давление во впускной системе двигателя.

Чувствительный элемент  ДМРВ представляет собой тонкую пленку, на которой расположено несколько температурных датчиков и нагревательный резистор. В середине пленки находится область подогрева, степень нагрева которой контролируется с помощью температурного датчика. На поверхности пленки со стороны потока воздуха и с противоположной стороны симметрично расположены еще два термодатчика, которые при отсутствии потока воздуха регистрируют одинаковую температуру. При наличии потока воздуха первый датчик охлаждается, а температура второго остается практически неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе проходящего воздуха. Электронная схема датчика преобразует этот сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное массе воздуха.

 

Рисунок – 15 Датчик массового  расхода воздуха.

 

1.2.1.4. Датчики температурного состояния двигателя

 

Сигналы датчиков температуры  характеризуют температурное состояние  двигателя. В системах управления рабочим процессом нашли широкое применение датчик температуры охлаждающей жидкости, устанавливаемый в системе охлаждения двигателя и датчик температуры воздуха, монтируемый во впускную систему. Применяются два типа полупроводниковых датчиков, отличающихся характеристикой температурной зависимости выходного сигнала датчика от температуры. Это датчик с линейной зависимостью сигнала датчика от температуры, эквивалентная схема которых представляет собой полупроводниковый стабилитрон, напряжение стабилизации которого является линейной функцией температуры и датчики с нелинейной зависимостью, использующие в качестве чувствительного элемента терморезистор.

 

1.2.1.5. Датчики обратной связи.

 

Одним из путей улучшение  качества управления вообще и рабочим  процессом двигателя в частности, является использование обратной связи, а это в ряде случаев требует применения дополнительных датчиков. В качестве типичных представителе датчиков этой группы, применение которых в современных системах управления являются нормой, можно назвать датчик детонации(рис. 16) и λ-зонд. Датчик детонации, применяемый в настоящее время, является широкополосным кварцевым акселерометром, обычно устанавливаемым на поверхность блока цилиндров двигателя и позволяющим регистрировать ускорение привалочной плоскости в месте установки датчика. Информацию о составе отработавших газов, характеризующих состав смеси поступающей в цилиндры двигателя, формирует датчик называемый λ-зондом (рис. 17).

Рисунок 16 – датчик детонации

 

 

Рисунок 17 – выходной сигнал γ-зонда

 

1.2.1.6. Датчики состояния трансмиссии.

 

Это, прежде всего, датчик скорости автомобиля, формирующий последовательность импульсов пропорционально пройденному автомобилем пути. В качестве датчика скорости автомобиля нашел применение датчик на эффект Холла, аналогичный датчику положения распределительного вала. Как правило, датчик скорости автомобиля устанавливается на вторичный вал коробки передач, поэтому сигнал этого датчика не зависит от включенной передачи. К группе датчиков состояния трансмиссии следует отнести и датчик состояния коробки передач применяемый при установке на автомобиле автоматической коробки передач.

 

 

 

 

 

 

1.2.2. Устройства управления. Электронный блок управления.

 

Контроллёр (рис. 1.1-1) является центральным устройством системы управления двигателем. Он получает информацию от датчиков и управляет исполнительными механизмами, обеспечивая оптимальную работу двигателя при заданном уровне показателей автомобиля.

Контроллер подает на различные  датчики и исполнительные механизмы  сигналы с напряжением 5 или 12 В. На некоторые из них сигналы подаются через резисторы контроллера, имеющие  столь высокое номинальное сопротивление, что при включении в цепь контрольной  лампочки она не загорается. В большинстве  случаев и обычный вольтметр  не дает точных показаний в связи  с его низким внутренним сопротивлением.

 

1.2.2.1. Функции контроллёра

 

Контроллер управляет  выходными цепями, такими как цепи форсунок, системы электронного зажигания, регулятора холостого хода и различными реле, замыкая их на массу через свои транзисторы.

Исключением является цепь управления реле электробензонасоса. Она является единственной цепью, которой контроллер управляет подачей напряжения +12 В на катушку реле. Другой вывод катушки реле включения электробензонасоса соединен с массой двигателя.

Контроллер обменивается информацией с иммобилизатором (если он имеется на автомобиле) для запрещения несанкционированного запуска двигателя.

Контроллер выполняет  также функцию диагностики системы. Он может определить наличие неисправностей, сигнализировать о них водителю лампой "CHECK ENGINE" и сохранить коды, обозначающие характер неисправности и помогающие механику осуществить ремонт.

 

1.2.2.2. Память контроллёра

 

Контроллер имеет три  типа памяти: однократно программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).

Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ)

В целях унификации одной модели контроллера для разных автомобилей применяется устройство, называющееся программируемым постоянным запоминающим устройством. Оно установлено в панельке на плате контроллера (рис. 1.1-1) и может выниматься из него и заменяться.

Хотя на разных автомобилях  может быть применен один и тот  же унифицированный контроллер, ППЗУ индивидуально для каждой комплектации. По этой причине при замене ППЗУ важно установить правильный номер модели и комплектации автомобиля.

В ППЗУ находится общая  программа, которая содержит последовательность рабочих команд (алгоритмы управления) и различную калибровочную информацию. Калибровочная информация представляет собой данные управления впрыском, зажиганием, холостым ходом и т.п., которые, в свою очередь, зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, передаточных отношений трансмиссии и других факторов, влияющих на работу двигателя.

Содержимое ППЗУ не может  быть изменено после программирования. Эта память является энергонезависимой, и для ее сохранения не требуется бесперебойное питание.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ)

Оперативное запоминающее устройство представляет собой часть памяти, которая используется микропроцессором для оперативного хранения измеряемых параметров и промежуточной информации. Микросхема ОЗУ смонтирована на печатной плате контроллера.

ОЗУ в основном используется для расчета и временного хранения значений, используемых в расчетах. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в него данные или считывать их, а также хранить и обновлять данные алгоритмов самообучения.

Эта память является энергозависимой  и требует бесперебойного питания для сохранения данных. При прекращении подачи питания (отключении аккумуляторной батареи) содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей, расчетные данные и данные самообучения стираются.

Электрически  программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ)

ЭПЗУ используется для  временного хранения кодов-паролей  противоугонной системы автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые контроллером от блока управления иммобилизатором (если он имеется на автомобиле), сравниваются с хранимыми в ЭПЗУ, и меняются микропроцессором по определенному закону.

Информация в ЭПЗУ является энергонезависимой и может храниться  без подачи питания на контроллер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2.3. Исполнительные устройства

1.2.3.1. Электробензонасос

 

Любая система впрыска топлива, которая  устанавливается на современном  автомобильном двигателе внутреннего  сгорания снабжена бензонасосом с приводом от электродвигателя (ЭДВ) постоянного  тока. Электробензонасос может быть расположен либо вне бензобака, но рядом  с ним под днищем кузова, либо непосредственно в бензобаке, где, в таком случае, он будет погружен в бензин. В качестве примера рассмотрим устройство и принцип действия погружного электробензонасоса серии 0580254 фирмы BOSCH, который используется во всех модификациях системы впрыска топлива «K-Jefronic».

Рис. 18. Электробензонасос: 1 — выходной штуцер; 2 — обратный клапан; 3 — электроклемма; 4 — коллектор; 5 — щеткодержатель с пружиной и щеткой; 6 — ста-торный постоянный магнит; 7 — неподвижная ось для якоря ЭДВ и для ротора насоса; 8 — якорь ЭДВ; 9 — сцепная вилочка; 10 — центробежный ролик; 11 — крышка нагнетателя с выпускной щелью; 12 — статор нагнетателя с эксцентрической цилиндрической полостью; 13 — ротор нагнетателя с пятью центробежными роликами; 14 — донце нагнетателя с входной щелью; 15 — входная щель; 16 — сетка фильтра грубой очистки топлива; 17 — выпускная щель; 18 — клапан сброса; 19 — выемка в днище бензобака. 
 
          На рис. 18 приведено схематическое изображение конструкции электробензонасоса. Его приводной частью является ЭДВ постоянного тока с двумя постоянными магнитами 6, расположенными на статоре, и с двенадцатисекцион-ной рабочей обмоткой, намотанной на 12-пазном якоре 8. Якорь барабанного типа. Якорная обмотка петлевая, короткозамкнутая, по отношению к внешней электрической цепи, — разделена щетками на две параллельные ветви. Всего в обмотке 288 витков медного провода диаметром 0.6 мм, по 24 витка в каждой секции. Два статорных магнита создают постоянное магнитное поле В' с полюсами N и S, которое пронизывает магнитные массы и витки якоря ЭДВ. Коллектор 4 имеет 12 ламелей, которые попарно соединены с бортовой электрической сетью напряжением 12 В посредством подпружиненных щеток 5 и двух внешних электроклемм 3. Щетки к клеммам подсоединены многожильным гибким медным проводом. Клеммы выведены за пределы корпуса бензонасоса (обозначены соответственно «+» и «-») и имеют герметическое уплотнение. 
Электробензонасос устанавливается на переходную площадку, посредством которой он крепится к бензобаку. При этом приемный торец электробензонасоса с сетчатым фильтром 16 грубой очистки топлива опускается точно в выемку 19 днища бензобака. Рабочее положение электробензонасоса БОШ-0580254 вертикальное