Назначение подсистем подачи топлива и воздуха. Механизмы и приборы подсистем, их назначение и принцип работы

2.1 - Рассмотрим систему питания с впрыскиванием бензина. Бензин из бака под давлением подается через топливный фильтр к рампе - специальному трубопроводу, в котором поддерживается постоянное давление топлива.

В рампе установлены форсунки, которые впрыскивают бензин во впускной коллектор. Форсунки закрытые с электромагнитным управлением. Так как в рампе поддерживается постоянное давление топлива, то количество впрыскиваемого форсункой топлива будет зависеть только от времени ее открытия, то есть от времени подачи импульса напряжения.

Зная расход воздуха и требуемый на данном режиме коэффициент избытка воздуха - a, можно подать точную дозу топлива. Количество воздуха замеряет датчик массового расхода воздуха. Топливный насос с приводом от электродвигателя рассчитан на подачу топлива в 5…10 раз большую, чем нужно для работы двигателя при полной нагрузке, поэтому большая часть топлива от регулятора давления идёт на слив, что обеспечивает прокачку топлива через фильтр несколько раз в час.

При пуске двигателя в работу включается пусковая форсунка, а воздух в цилиндры поступает через регулятор холостого хода. Точным регулированием состава горючей смеси и ее зажиганием управляет электронный блок, который - управляет режимом работы бензонасоса, форсунок и системой зажигания, используя для этого данные полученные от датчиков: расхода воздуха; положения дроссельной заслонки; скорости вращения и положения коленчатого вала; детонации и температуры охлаждающей жидкости.

2.2. Назначение, принцип устройства и работы механизмов и приборов системы питания двигателя с электронным управлением.

Датчики расхода воздуха. Поскольку состав смеси регулируют изменением подачи топлива форсунками, а это зависит от расхода воздуха, то в двигатели необходимо постоянно измерять расход воздуха. Для это применяют следующие расходомеры: механический с напорным диском (типа «парус» в системах К-Джетроник, Л-Джетроник);

термоанемометрический (системы ЛХ-Джетроник Мотроник ВАЗ ГАЗ);

пневмодемономический (системы Мотроник, М-2141).

Расходомер с напорным диском (типа «парус») расположен во впускном коллекторе. Толщина диска примерно 1мм диаметр 100мм. Напорный диск закреплён на рычаге. Рычаг имеет ось и балансир (груз). Вся эта система хорошо сбалансирована, рычаг на оси установлен на шариковом подшипнике, поэтому система реагирует на малейшие изменение скорости воздуха. При увеличении скорости воздуха напорный диск поднимается и поворачивает рычаг, который перемещает золотник дозатора-распределителя, который изменяет подачу топлива. Термоанемометрический датчик, принцип его работы основан на постоянстве температуры нагретой платиновой проволоки расположенной в воздушном потоке и включенной в измерительный мост. Измерительный мост поддерживает температуру платиновой нити на 100 градусов больше температуры поступающего воздуха. При изменении интенсивности охлаждения платиновой нити изменяется величина тока, необходимая на поддержание заданной разницы температур. По величине этого тока электронный блок рассчитывает количество поступающего в цилиндры воздуха и определяет количество топлива, которое надо подать. Этот тип датчика показан на рисунке 4.

Рисунок 4

Этот тип датчиков вытеснил датчики с поворачивающейся заслонкой так как он позволяет измерять не объемный, а массовый расход воздуха. В корпусе датчика размещены; платиновая нить (провод) и электронный модуль. Платиновая нить нагревается электрическим током, при прохождении по датчику воздуха температура нити уменьшается: чем больше скорость воздуха, тем меньше температура нити. Для температурной компенсации имеется ещё одна такая же нить вне датчика в неподвижном воздухе. Электронный модуль определяет силу тока через нить, сравнивает с сопротивлением внешней нити и даёт сигнал в процессор о расходе воздуха. Связь датчика с процессором осуществляется через штекерный разъем.

На смену проволочных датчиков, в настоящее время, поступают пленочные датчики, которые надежнее и дешевле. Принцип работы, которых, аналогичен проволочным датчикам.

Пневмодинамический датчик основан на измерении перепада давления до и после дроссельной заслонки.

Количество поступающего в цилиндры воздуха зависит от угла поворота дроссельной заслонки. Компьютер системы электронного управления двигателем, получает сигнал датчика угла поворота дроссельной заслонки, и по ним определяет коэффициент избытка воздуха. Угол поворота дроссельной заслонки измеряется специальным реостатным - датчиком положения дроссельной заслонки.

Для учёта влияния температуры на плотность воздуха применяют датчик внешней температуры.

- Датчик положения дроссельной заслонки. Привод имеет от вала дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр. При изменении величины открытия дроссельной заслонки изменяется напряжение на выходе датчика, которое подается на бортовой компьютер, по величине напряжения бортовой компьютер определяет режим работы двигателя.

Схема датчика положения дроссельной заслонки показана в соответствии с рисунком 5.

1 - контакты включения режима холостого хода. 2 - движок реостата. 3 - вал дроссельной заслонки. 4 - контактная пластина. 5 -электрический разъем

Рисунок 5

Для определения скорости вращения коленчатого вала и его положения устанавливается датчик скорости и положения коленчатого вала. Датчик состоит из диска синхронизации и индукционного датчика. Схема датчика показана на рисунке 6

1 - индукционный датчик 2 - диск синхронизации

Рисунок 6

Контрольные вопросы:

- От чего зависит количество воздуха поступающего в цилиндры

- Механизмы системы подачи воздуха, их назначение

- Принцип устройства и работы датчика скорости и положения коленчатого вала

Занятие - 3

3.1 - механизмы системы подачи топлива, их назначение и принцип работы

Бензонасос роликовый с приводом от электродвигателя. Включается электронным блоком при включении зажигания с помощью реле. Схема насоса показана на рисунке 7

1 - насос. 2 - электродвигатель. 3 - обратный клапан.

Рисунок - 7

Топливный фильтр с бумажным фильтрующим элементом находится в неразборном корпусе.

Топливный фильтр установлен за насосом.

Производительность топливного насоса более чем в 5 раз превышает расход бензина двигателем, поэтому всё топливо бака за один час работы многократно проходит через фильтр, что обеспечивает его хорошую очистку.

Схема топливного фильтра показана в соответствии с рисунком 8

От фильтра топливо подается в топливную рампу

\В рампе установлены форсунки, которые в ней уплотняются резиновыми кольцами. Распылителем форсунки установлены в воздушный ресивер, в зону впускного клапана. Регулятор давления поддерживает в рампе постоянное давление топлива

( 0,285- 0,315 Мпа ) Схема топливной рампы показана в соответствии с рисунком 9.

Рисунок 9

Форсунка предназначена для подачи точной отмерянной дозы топлива и дробления топлива на частицы размером 20…50мкм. По назначению различают форсунки пусковые и основные; принцип действия - механические и электрические; способы передачи топлива открытие и закрытие. Форсунки с электромагнитным приводом широко применяют в системах с электронным управлением.

Схема форсунки показана на рисунке 10

Рисунок 10 -топливная форсунка

Форсунка состоит: из корпуса 4, электромагнитного клапана с обмоткой 3, сердечника распылителя 5 и иглой распылителя 7, поджатой пружиной. 2 к седлу корпуса распылителя 6.

Форсунка открывается при подаче напряжения на обмотку электромагнитного клапана. Управляет подачей напряжения электронный блок, он же рассчитывает время подачи импульса напряжения, необходимое для приготовления горючей смеси необходимого состава.

При увеличении давления топливо в рампе свыше 0,285 -0,315 Мпа клапан регулятора открывается, при этом топливо по сливной магистрали отводится в бак.

Схема регулятора давления представлена в соответствии с рисунком 11.

Электронный блок (микропроцессор), анализируя сигналы датчика углового положения коленчатого вала, в строго определенные моменты дает сигнал на подачу электрического тока в катушку электромагнита. В зависимости от расхода воздуха, о котором сигнализирует датчик расхода воздуха, микропроцессор определяет длительность этого сигнала в соответствии с этой программой, которая заложена в памяти электрического блока. После выполнения программы происходит отключение цепи электромагнита, и пружина возвращает иглу на место, закрывая форсунку.

3.1 - Принцип работы системы зажигания

На двигателях с впрыском бензина и электронным управлением, как правило, применяют микропроцессорную систему зажигания. Угол опережения зажигания регулирует бортовой компьютер, используя сигналы датчиков: скорости вращения коленчатого вала, температуры двигателя, положения дроссельной заслонки и детонации. Используя сигналы этих датчиков электронный блок рассчитывает оптимальный угол опережения зажигания и отключает питание первичной обмотки катушки зажигания. Индуктируемое в этот момент во вторичной обмотке высокое напряжение подается на свечи зажигания в соответствии с порядком работы двигателя.

В микропроцессорной системе зажигания, как правило, устанавливаются две катушки зажигания, поэтому ток высокого напряжения одновременно подается на свеч зажигания двух цилиндров 1 и 4, а через 180 градусов поворота коленчатого вала на свечи 2 и 3 цилиндров.