Система впрыска дизельного топлива с нагретой нитью — многоточечная инжекция (Lucas)

Система инжекции топлива с нагретой нитью компании Lucas — это система многоточечного косвенного впрыска импульсного действия. Основные требования к подаче топлива определяются скоростью двигателя и скоростью потока воздуха. Нагрузка на двигатель, температура двигателя и температура воздуха представляют три главных фактора для корректировки режима подачи топлива. Расчет периода инжекции топлива — вычислительный процесс, поэтому базовые значения хранятся в ИС памяти, которая входит в состав блока управления двигателем. Для этой и других систем важно, чтобы «неизмеренный» воздух не попадал в двигатель через какие-либо отверстия. Исключение допускается только для винта регулировки оборотов холостого хода.

Компоненты системы впрыска с горячей нитью

Рис. Компоненты системы впрыска с горячей нитью

Все главные компоненты системы показаны на рисунке. Блок управления (ECU) действует по сигналам, полученным от датчиков, и регулирует длительность импульса впрыска для инжекторов. ECU также контролирует момент срабатывания инжектора относительно сигналов с отрицательной клеммы катушки зажигания. При нормальных рабочих условиях инжекторы на двигателе с четырьмя цилиндрами запускаются синхронно и вводят половину необходимой порции топлива дважды в течение полного машинного цикла.

В топливном баке есть углубление вогнутой формы, являющееся частью погруженной заборной трубки. Углубление гарантирует, что отверстие заборной трубки всегда будет покрыто топливом, и таким образом предотвращается проникновение воздуха в топливные линии. Для топливного насоса используется электрический мотор с возбуждением от постоянных магнитов. Насос включает накачивающий механизм роликового типа. Эксцентриковый ротор на валу мотора имеет металлические ролики, срезанные по краям. Когда мотор вращается, ролики увлекаются центробежной силой. Благодаря этому топливо втягивается в сифон и под давлением выталкивается в сторону системы. Мотор всегда заполнен топливом и в состоянии самозаполняться при перерывах в работе. В нем установлены запорный клапан и вспомогательный клапан давления. Они, соответственно, помогают поддерживать давление в топливной системе и предотвращать его чрезмерный рост. Насосом управляет ECU через реле. Как только включается зажигание, насос начинает работать и действует в течение короткого времени, это гарантирует, что топливная система будет находиться под оптимальным давлением. Насос будет работать только тогда, когда двигатель вращается. Между источником питания и насосом для снижения помех обычно устанавливается балластный резистор с сопротивлением 1 Ом. Когда двигатель проворачивается стартером, резистор временно замыкается, чтобы гарантировать работу насоса на нормальной скорости, даже когда работа стартера приводит к временному снижению напряжения батареи.

Инерционный выключатель, который обычно располагается в пассажирском салоне, прекращает подачу топлива к топливному насосу в случае столкновения в целях безопасности. Выключатель может быть переустановлен вручную. Для того чтобы вводимое количество топлива строго зависело от длительности импульса впрыска, давление топлива на инжекторе должно быть постоянным. Это давление порядка 3 Бар является разностью между абсолютным давлением топлива и абсолютным давлением в коллекторе. Регулятор давления топлива — простой вспомогательный клапан давления с пружиной и диафрагмой, на которую действует давление. Когда давление превышает установленное значение натяжения пружины, клапан открывается, и излишек топлива возвращается обратно в топливный резервуар. Часть камеры выше диафрагмы связана с входным коллектором через трубку. Как только давление в коллекторе падает, требуется меньшее давление топлива, чтобы преодолевать действие пружины, и, следовательно, давление топлива снижается на ту же величину, на какую понизилось давление в коллекторе. Регулятор давления — герметически закрытый узел, и его регулировка невозможна. Важный момент, который следует помнить, заключается в том, что регулятор сохраняет постоянным разностное давление инжектора. Это гарантирует, что объем введенной порции топлива зависит от времени открытия инжектора.

Топливный инжектор

Рис. Топливный инжектор

На рисунке показан инжектор, применяемый в этой системе. Для каждого цилиндра используется один инжектор, установленный между топливным трубопроводом и входным коллектором. Обмотка инжектора имеет сопротивление 4 Ом или 16 Ом в зависимости от конкретной системы и числа цилиндров. Инжекторы — игольчатого типа со штифтовой форсункой.

Измеритель воздушного потока с горячей нитью

Рис. Измеритель воздушного потока с горячей нитью

Измеритель воздушного потока с горячей нитью — самый важный датчик в системе. Он предоставляет ECU информацию о массовом расходе воздуха. Измеритель состоит из литого корпуса с электронным модулем в верхней части. Воздух, всасываемый двигателем, проходит через главное отверстие. Небольшая пропорциональная часть потока проходит через обходной канал, в котором установлены две маленьких проволочки. Эти две проволочки — проволочка чувствительного элемента и проволочка компенсации. Проволочка компенсации реагирует только на температуру воздуха. Проволочка чувствительного элемента нагревается маленьким током от электронного модуля. Количество воздуха, проходящего мимо этой проволочки, создает охлаждающий эффект и меняет сопротивление проволочки, которое, обнаруживается модулем. Измеритель воздушного потока имеет только три провода: для положительного и отрицательного выводов источника питания и для выходного сигнала, который меняется между значениями 0 и 5 В в зависимости от массового расхода воздуха. Эта система может очень быстро реагировать на изменения потока воздуха, а также автоматически компенсировать изменение высоты над уровнем моря. Измеритель воздушного потока объединен со своим модулем, поэтому ремонт обычно невозможен.

Чтобы предоставить ECU информацию относительно положения заслонки, используется потенциометр дроссельной заслонки, также вычисляется скорость изменения его положения. Потенциометр — обычный переменный резистор с тремя проводами, использующий угольную дорожку. Он крепится к основному шпинделю заслонки. Стабильный источник 5 В позволяет получить выходное напряжение, зависящее от положения заслонки дросселя. В режиме холостого хода выходное напряжение датчика должно быть 325 мВ, а при предельной нагрузке — 4,8 В, скорость изменения указывает степень ускорения или замедления. Сигнал скорости изменения используется соответственно ситуации для обогащения смеси или отключения подачи топлива.

Литой корпус дросселя привинчен к входному коллектору и соединен с датчиком воздушного потока гибким кабелем. Этот корпус содержит внутри заслонку дросселя и потенциометр, и, кроме того, шаговый электромотор, который управляет воздушным байпасом — каналом обхода дросселя. С корпусом также связаны трубки нагревателя и вентиляции.

Регулировка холостого хода шаговым двигателем в системе с горячей нитью

Рис. Регулировка холостого хода шаговым двигателем в системе с горячей нитью

В электромоторе четыре клеммы, две катушки; возбуждение мотора осуществляется от постоянных магнитов. Мотором управляет ECU, регулирующее с его помощью обороты холостого хода и обороты быстрого холостого хода во время прогрева двигателя. Клапан расположен в воздушном канале, который обходит дроссельный клапан. Узел в разрезе показан на рисунке. Вращение шагового мотора действует на ось винта. Это заставляет конус на входе клапана линейно перемещаться, постепенно открывая или закрывая просвет канала обхода. В корпус дросселя включен также винт регулировки холостой смеси, который позволяет малому количеству воздуха обходить датчик воздушного потока.

Датчик охлаждающей жидкости — простой термистор, он обеспечивает информацию о температуре двигателя. Датчик температуры топлива — выключатель на ранних транспортных средствах и термистор на более поздних моделях. Информация от датчика позволяет ECU определять, когда требуется обогащение горячего запуска. Это должно противодействовать эффекту испарения топлива.

Сердце системы — электронный блок управления. Он содержит карту памяти идеальных топливных параметров для 16 скоростей и 8 нагрузок двигателя. Выходной сигнал от карты памяти — базовая ширина импульса открытия инжектора. Поправки к базовому значению ширины импульса учитывают множество факторов, из которых самыми важными являются температура двигателя и положение дроссельной заслонки. Корректировки при необходимости также вносятся для некоторых или всех следующих режимов.

Коррекция напряжения

Если напряжение батареи падает, длина импульса увеличивается. Это должно компенсировать «замедление реакции» инжекторов.

Обогащение смеси при запуске

Инжекторы запускаются с каждым импульсом зажигания вместо пропуска каждого второго импульса, чтобы обогатить смесь для запуска двигателя.

Обогащение сразу после пуска

Данный режим должен гарантировать ровную работу двигателей после запуска. Обогащение обеспечивается при всех температурах двигателя и затем снижается за определенное заданное время. Однако при низких температурах обогащение поддерживается на высоком уровне в течение более длительного периода. Чтобы достигнуть эффекта обогащении, ECU увеличивает длину импульса.

Обогащение горячего пуска

Короткий период дополнительного обогащения используется, чтобы помочь с горячим стартом.

Обогащение ускорения

Когда ECU обнаруживает ускорение транспортного средства по возрастанию напряжения от датчика дроссельной заслонки, длина импульса увеличивается, чтобы достигнуть более ровной реакции двигателя. Дополнительное топливо необходимо, поскольку быстрое открытие заслонки вызовет внезапный приток воздуха, и без дополнительной подачи топлива слабая смесь привела бы к провалу мощности.

Обеднение замедления

ECU обнаруживает это условие по падению напряжения на потенциометре дроссельной заслонки. Длина импульса сокращается, чтобы уменьшить потребление топлива и снизить выхлоп.

Обогащение при полной нагрузке

В этом режиме увеличивается длина импульса на фиксированный процент от найденного и откорректированного базового значения.

Блокировка подачи топлива вне рабочего режима

Эта мера применяется для сокращения выхлопа и экономии топлива. Инжекторы при этом не работают вообще. Эта ситуация возможна только на прогретом двигателе, заслонка дросселя которого находится в закрытом положении, а обороты выше заданного уровня. При нажатии на педаль газа или падения оборотов двигателя ниже заданного порога, подача топлива постепенно восстановится.

Блокировка подачи топлива при превышении скорости

Чтобы воспрепятствовать повреждению двигателя при излишней скорости вращения, ECU может отключить инжекторы при скорости выше заданного предела. Инжекторы восстанавливаются немедленно, как только обороты двигатели упадут ниже порогового значения.

Система впрыска топлива с горячей нитью обладает высокой адаптацией к различным условиям и останется современной долгое время.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.