Элементы контроля и управления двигателем
Управление топливной системой осуществляется блоком управления двигателем ЕСМ (Engine Control Module)
Блок ЕСМ проводит регулировку угла опережения зажигания, определяет количество подаваемого в двигатель топлива, управляет системой снижения токсичности отработавших газов и частотой вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, а также сцеплением компрессора кондиционера и т.д.
Блок ЕСМ изменяет режимы работы двигателя в зависимости от изменяющихся эксплуатационных режимов на основании сигналов от различных переключателей и датчиков.
Например, блок ЕСМ регулирует угол опережения зажигания на основании сигналов датчиков, которые реагируют на частоту вращения коленчатого вала, температуру охлаждающей жидкости, положение дроссельной заслонки, включенной в данный момент передачи, скорость автомобиля и т.д.
Блок ЕСМ регулирует частоту вращения коленчатого вала холостого хода на основании сигналов датчиков, которые реагируют на положение дроссельной заслонки, скорость автомобиля, включенной в данный момент передачи и т.д.
Датчик измерителя расхода воздуха (MAF – Mass Airflow Sensor)
Измеритель расхода воздуха обеспечивает самый прямой метод измерить нагрузку двигателя, так как он измеряет количество воздуха, поступающего в двигатель.
Поток воздуха поступает в двигатель через измеритель с нагретым и холодным проволочными элементами, образующими часть мостовой схемы.
Ток, проходящий через нагретый проволочный элемент, поддерживает его постоянную температуру на постоянном уровне, которая выше, чем температура поступающего в двигатель воздуха.
Масса воздуха определяется по силе тока необходимой для поддержания температуры проволочного элемента.
Чем больше поток воздуха и, естественно, его охлаждение, тем больше величина сигнала подаваемого на блок ЕСМ.
Датчик температуры охлаждающей жидкости
Датчик температуры охлаждающей жидкости контролирует температуру охлаждающей жидкости и на основании сигнала датчика блок ЕСМ вычисляет ширину импульса, подаваемого на форсунки, в результате чего изменяется количество топлива подаваемого в цилиндры двигателя, а также изменяет угол опережения зажигания.
На холодном двигателе блок ЕСМ работает в режиме открытой петли, в результате чего в цилиндры двигателя подается более богатая топливовоздушная смесь и увеличивается частота вращения холостого хода. Это продолжается до достижения двигателем нормальной рабочей температуры.
Датчик положения дроссельной заслонки (TP – Throttle Position)
Датчик положения дроссельной заслонки передает информацию, на основании которой блок ЕСМ определяет, когда дроссельная заслонка закрыта, полностью открыта или находится промежуточных положениях.
Датчик жестко соединен с валом дроссельной заслонки. В зависимости от положения дроссельной заслонки изменяется сопротивление датчика.
Для питания датчика с блока ЕСМ на него подается напряжение 5 В.
Выходное напряжение датчика изменяется от 0,25 В при минимальном открытии дроссельной заслонки до 4,7 В при полном открытии дроссельной заслонки.
Датчик угла поворота коленчатого вала (CKP – Crankshaft Position Sensor)
Датчик угла поворота коленчатого вала передает блоку ЕСМ информацию о положении коленчатого вала.
На основании информации выходного сигнала этого датчика и сигналом датчика положения распределительного вала блок ЕСМ определяет угол опережения зажигания и цилиндр, в который необходимо подать топливо.
При отсутствии выходных сигналов датчика двигатель не запустится.
Датчик положения распределительного вала (CMP – Camshaft Position Sensor)
Датчик положения распределительного вала вырабатывает импульсы, на основании которых блок ЕСМ идентифицирует первый цилиндр и время открытия форсунки.
Датчик детонации
Датчик детонации реагирует на высокочастотные колебания блока цилиндров и преобразовывает их в электрические сигналы, величина которых увеличивается при увеличении детонации.
На основании этих сигналов блок ЕСМ смещает момент зажигания в сторону запаздывания, в результате чего устраняется детонация.
Датчик температуры поступающего в двигатель воздуха
Датчик температуры поступающего в двигатель воздуха представляет собой термистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры.
Блок ЕСМ учитывает сигнал датчика и корректирует ширину импульса, подаваемого на форсунки, в результате чего изменяется количество топлива подаваемого в цилиндры двигателя, а также изменяет угол опережения зажигания.
Датчик кислорода
В автомобиле установлены два датчика кислорода. В зависимости от содержания кислорода в отработавших газах датчик кислорода индуцирует напряжение от 0 до 1 В.
На основании этих данных блок управления двигателем изменяет время открытия форсунок и соотношение топлива в топливовоздушной смеси.
Для того, чтобы происходило полное сгорание горючей смеси и в отработавших газах отсутствовали вредные вещества на 14,7 весовых частей воздуха должна приходиться 1 часть топлива.
Оба датчика кислорода оборудованы обогревателями, которые поддерживают температуру датчиков в определенном интервале при работе двигателя на всех эксплуатационных режимах.
Поддержание определенной температуры датчика позволяет системе быстрее включиться в работу и работать в режиме холостого хода.
Передний датчик кислорода
Передний датчик кислорода расположен в выхлопной трубе за каталитическим нейтрализатором и передает выходной сигнал, на основании которого блок ЕСМ определяет содержание кислорода в отработавших газах.
На основании этих данных блок управления двигателем изменяет время открытия форсунок.