Система керування двигуном включає і вимикає паливний насос, контролює кількість повітря, що надходить у циліндри двигуна, впорскує необхідну кількість палива у впускний трубопровід, керує іскроутворенням на свічках запалювання, коригує кут випередження запалення, регулює частоту обертання колінчастого валу на холостому ході. електровентилятором системи охолодження двигуна.
Система керування двигуном — електронна, з розподіленим упорскуванням палива.
Система складається з таких елементів:
- - електронний блок керування;
датчики:
- 1) датчик положення педалі газу;
- 2) датчик положення дросельної заслінки (вбудований у дросельний вузол);
- 3) датчик детонації;
- 4) датчик температури рідини, що охолоджує;
- 5) датчик масової витрати повітря;
- 6) датчик швидкості автомобіля;
- 7) два датчики концентрації кисню;
- 8) датчик тиску (для автомобілів із системою кондиціювання повітря)
Виконавчі пристрої:
- 1) головне реле;
- 2) реле паливного насоса;
- 3) форсунки;
- 4) котушки запалювання;
- 5) електропривод дросельної заслінки;
- 6) реле електровентилятора системи охолодження;
- 7) щиток приладів;
- 8) клапан продування адсорбера;
- - з'єднувальні дроти;
- - колодка діагностичного роз'єму.
У систему керування двигуном також інтегрована протиугінна система (іммобілайзер).
Головний керуючий елемент системи — електронний блок управління (ЕБУ), або, як часто його називають, — контролер із вбудованим мікропроцесором.
По суті ЕБУ — це спеціалізований міні-комп'ютер, у якому встановлена лише одна програма — керування двигуном, а датчики та виконавчі пристрої утворюють периферійне обладнання цього комп'ютера.
Блок отримує та аналізує сигнали датчиків.
На основі отриманих даних блок розраховує керуючі команди та видає їх на виконавчі пристрої.
У блоці є три типи пам'яті: постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ), оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ) та перепрограмований запам'ятовуючий пристрій (ППЗУ).
ПЗУ — пам'ять енергонезалежна (тобто інформація в пам'яті зберігається при відключенні живлення) і є мікросхемою «чіп».
У ПЗУ зберігається програма обчислень та необхідні для розрахунку дані (параметри двигуна, передавальні відносини трансмісії та інші характеристики).
Ця інформація є індивідуальною для кожної модифікації автомобіля.
У процесі роботи ЕБУ контролює справність всіх елементів та ланцюгів системи керування двигуном.
Виявивши несправність, ЕБУ переводить систему керування двигуном на резервний режим роботи і включає контрольну лампу несправності двигуна на щитку приладів.
Двигун при цьому зможе продовжити роботу (крім випадку несправності датчика положення колінчастого валу), що дозволяє доїхати до місця ремонту своїм ходом.
Коди виявлених несправностей ЕБУ записує до ОЗУ. Там зберігається оперативна інформація, яку мікропроцесор ЕБУ використовує при розрахунках.
При відключенні акумулятора від бортової мережі автомобіля вся інформація, що зберігається в ОЗУ, буде видалена.
У ППЗУ зберігаються коди протиугінної системи автомобіля (іммобілайзера). Цей тип пам'яті енергонезалежний.
Після активації іммобілайзера ЕБУ блокує роботу системи керування двигуном при спробі запуску двигуна без спеціальних електронних ключів,
ЕБУ системи керування двигуном розташовано за шумоізоляційним покриттям, під правою стороною панелі приладів.
Датчик положення колінчастого валу (ДПКВ) призначений для формування сигналів, за якими ЕБУ синхронізує свою роботу з тактами робочого процесу двигуна.
Тому часто цей датчик називають датчиком синхронізації.
Дія датчика заснована на принципі індукції — при проходженні повз сердечника датчика зубів шківа колінчастого валу в ланцюгу датчика виникають імпульси напруги змінного струму.
Частота появи імпульсів відповідає частоті обертання колінчастого валу.
Зуби розташовані по колу шківа (через 6˚).
Два з них стоять одна від одної на кутовій відстані 18°.
Зроблено це для формування в ланцюгу датчика опорних сигналів — своєрідних точок відліку, щодо яких ЕБУ визначає положення колінчастого валу — верхні мертві точки у першому-четвертому та другому-третьому циліндрах.
Робота двигуна з несправним датчиком положення колінчастого валу неможлива.
Датчик положення колінчастого валу не підлягає ремонту — у разі несправності він замінюється в зборі.
Датчик детонації (ДД) - п'єзоелектричний, реагує на вібрацію двигуна.
За сигналами датчика ЕБУ визначає момент виникнення детонації при роботі двигуна і відповідно коригує кут випередження запалювання.
При несправності ДД електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Датчик масової витрати повітря (ДМРВ) встановлений між повітряним фільтром та дросельною заслінкою.
На автомобілі встановлюють датчик масової витрати повітря частотного типу, що зарекомендував себе як надійніший, у такого датчика у вихідному сигналі вимірюється не напруга, а частота.
За сигналом датчика ЕБУ розраховує кількість повітря, що надходить у циліндри двигуна.
При несправності ДМРВ електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Дросельний вузол
Для того, щоб двигуни могли відповідати більш жорстким екологічним стандартам приводу дросельної заслінки, обладнаний мотор-редуктором.
Педаль газу електронна, вона не має механічного зв'язку з дросельною заслінкою.
Керування двигуном повністю електронне.
Кількість повітря, що надходить у циліндри двигуна, регулюється дросельним вузлом, який встановлений між ресивером впускного трубопроводу та повітряним фільтром.
Дросельну заслінку повертає електродвигун через редуктор. Обидва вбудовані в корпус дросельного вузла.
Під час запуску та прогріву двигуна, а також у режимі холостого ходу надходження повітря в циліндри регулюється відкриванням дросельної заслінки.
Положення дросельної заслінки контролюють два датчики, вбудовані в корпус дросельного вузла.
Кут відкриття дросельної заслінки задає електронний блок керування (ЕБУ) залежно від розрахункової кількості повітря, яка має надійти в циліндри двигуна.
При цьому враховується режим роботи двигуна (запуск, прогрів, холостий хід тощо), температура навколишнього повітря та двигуна, положення педалі газу.
Керуючі команди надходять у дросельний вузол на електродвигун.
Одночасно ЕБУ контролює кут відкриття заслінки і, при необхідності, подає відповідні команди для коригування її положення.
Внаслідок того, що ЕБУ одночасно регулює кількість палива, що впорскується, і повітря, що надходить, підтримується оптимальний склад горючої суміші при будь-якому режимі роботи двигуна.
Дросельний вузол з електроприводом дросельної заслінки чутливий до відкладень, які можуть накопичуватися на його внутрішній поверхні.
Шар відкладень, що утворився, може перешкодити плавному руху дросельної заслінки, підклинюючи її (особливо при малих кутах відкриття).
В результаті двигун буде нестійко працювати і навіть глухнути на холостому ходу, погано запускатися, можуть з'явитися провали і на перехідних режимах.
Щоб уникнути цього, як профілактичний захід слід видаляти відкладення спеціальними миючими складами при виконанні чергового технічного обслуговування автомобіля.
Великий шар відкладень може заблокувати рух заслінки. Якщо промиванням не вдасться відновити працездатність дросельного вузла, необхідно його замінити.
Несправність або некоректна робота дросельного вузла можуть бути викликані порушенням контакту в його електричному ланцюзі (висновками, що окислюються, у сполучній колодці джгута проводів).
У цьому випадку відновити роботу вдасться, обробивши висновки спеціальним складом для очищення та захисту електричних контактів.
Можливі інші причини несправності:
- - на дросельний вузол не надходить напруга живлення;
- - не надходять сигнали з обох датчиків положення дросельної заслінки;
- - ЕБУ не може розпізнати сигнали з датчиків положення дросельної заслінки.
У цих випадках система керування двигуном переходить в аварійний режим роботи.
При цьому автомобіль зберігає можливість самостійно пересуватися на невелику відстань з повільною швидкістю, що в крайньому випадку дозволить перемістити його в безпечне місце (з'їхати на узбіччя, залишити перехрестя тощо).
Про те, що дросельний вузол працює в аварійному режимі, може свідчити контрольна лампа несправності системи керування двигуном, що горить, і підвищена частота обертання колінчастого валу на холостому ходу (близько 1500 хв -1, не дивлячись на те, що двигун прогрітий до робочої температури ).
Двигун при цьому не реагуватиме на натискання педалі газу.
Кожен із датчиків положення дросельної заслінки є потенціометром.
У процесі роботи відбувається поступове зношування струмопровідних доріжок і рухомих контактів.
З часом знос може досягти такого ступеня, що коректна робота датчика стане неможливою.
Наявність двох датчиків збільшує надійність всього вузла.
У випадку, якщо з ладу вийде лише один датчик, загориться контрольна лампа, але система керування двигуном перейде на резервний режим роботи.
При цьому двигун адекватно реагуватиме на натискання педалі газу, але з найгіршими параметрами.
Резервний режим дозволяє доїхати автомобілем до місця ремонту своїм ходом.
Електронна педаль газу складається з пластмасового важеля, який виконаний заодно з педаллю та двох датчиків, вбудованих у кронштейн.
Всі елементи є єдиною конструкцією, яку іноді називають модулем педалі газу.
Кожен датчик положення педалі газу (вбудований у кронштейн педалі газу) є потенціометром, рухомий контакт якого жорстко пов'язаний з поворотною віссю важеля педалі.
Електронний блок керування (ЕБУ) за сигналами датчиків безперервно відстежує положення педалі.
Зміна положення контролюється за мінливим опором на висновках обох датчиків.
Відповідно до цих параметрів ЕБУ подає керуючі команди на мотор-редуктор дросельного вузла та на паливні форсунки.
Внаслідок зносу рухомих контактів або струмопровідних доріжок, датчики можуть вийти з ладу або сигнали, що надходять з них, будуть не коректні.
При порушенні сигналів двигун працюватиме нестійко, можливі «провали» на перехідних режимах.
Під час роботи на холостому ході частота обертання колінчастого валу двигуна може мимоволі змінюватися.
У разі виходу з ладу одного з датчиків (або його ланцюга) загориться контрольна лампа несправності системи керування двигуном.
Якщо за контрольний час сигнал із датчика не відновиться, ЕБУ переведе систему на резервний режим роботи.
У цьому режимі при різкому натисканні педалі газу до упору, обороти зростатимуть повільно.
На автомобілі можна буде продовжити рух до місця ремонту своїм ходом.
Можливо деяке збільшення витрат палива та зміна деяких інших технічних показників двигуна.
У разі, коли з ладу вийдуть обидва датчики, ЕБУ переведе систему керування двигуном в аварійний режим роботи.
Двигун працюватиме лише на обертах трохи вище холостого ходу (1500 хв -1).
При цьому автомобіль зберігає здатність самостійно рухатися, хоч і з повільною швидкістю.
Це дозволить у разі потреби залишити перехрестя, з'їхати на узбіччя або перемістити автомобіль у безпечне місце на невелику відстань.
У системі керування двигуном для переходу на деякі режими роботи потрібно відстежувати положення педалі гальма.
В якості датчика положення педалі гальма задіяно вимикач сигналів гальмування, в якому є дві пари контактів.
Вимикач з'єднаний з ЕБУ додатковим проводом.
Також знадобиться датчик, який відстежує увімкнення та вимкнення зчеплення. Його встановлюють у кронштейн педалі зчеплення.
Датчик положення педалі зчеплення працює за таким же принципом, як і вимикач сигналів гальмування.
Датчик концентрації кисню подає вихідний сигнал, за яким ЕБУ визначає концентрацію кисню у відпрацьованих газах.
За отриманими даними ЕБУ коригує кількість палива, що впорскується в циліндри двигуна, тим самим підтримуючи оптимальну пропорцію суміші повітря з паливом (це необхідно для ефективної роботи каталітичного нейтралізатора).
Чутливий елемент датчика концентрації кисню розташований у потоці відпрацьованих газів (перед каталітичним нейтралізатором).
Работоспроможність датчика можлива лише при нагріванні його чутливого елемента до температури не нижче 300˚ С.
Для скорочення часу прогрівання в датчик вбудований нагрівальний елемент.
Щоб двигун відповідав вимогам норм токсичності ЄВРО IV, у систему випуску відпрацьованих газів після нейтралізатора вбудовано другий датчик концентрації кисню.
Датчик температури охолоджуючої рідини (ДТОЖ) — напівпровідниковий прилад термістор, електричний опір якого змінюється при зміні температури навколишнього середовища.
ДОДЖЕ встановлено в корпусі термостата.
Щодо опору датчика ЕБУ оцінює тепловий режим двигуна.
Отримані дані використовуються при розрахунку більшості команд, що управляють, для елементів системи управління двигуном, а також для включення електровентилятора системи охолодження двигуна.
При несправності ДТОЖ електронний блок управління переводить систему на резервний режим роботи.
Датчик швидкості автомобіля встановлений на коробці передач.
Принцип дії датчика базується на ефекті Холла.
За імпульсами, що виробляються датчиком, ЕБУ розраховує швидкість автомобіля.
Сигнал із датчика надходить також на спідометр.
Котушка запалювання
У системі запалювання двигунів застосовується одна котушка запалювання.
Вона являє собою дві двовивідні котушки запалювання, виконані в єдиному корпусі.
Іскроутворення відбувається у двох циліндрах одночасно (1—4 або 2—3).
Котушка запалення з'єднана зі свічками запалювання чотирма високовольтними проводами з незнімними наконечниками.
Форсунка — це електромагнітний голчастий клапан, на вихідному патрубку якого виконаний розпилювач з чотирма отворами, що калібруються.
Форсунка відкривається за сигналом ЕБУ, при цьому паливо під тиском впорскується безпосередньо на впускний клапан.
Кількість топлива, що надходить у циліндр, регулюється часом відкриття форсунки.
На двигуні встановлено по одній форсунці на кожен циліндр.
Клапан продування адсорбера встановлений на корпусі повітряного фільтра
Колодка діагностичного роз'єму призначена для підключення зовнішнього діагностичного пристрою до системи керування двигуном.
Колодка встановлена праворуч від центральної консолі.
Основні дані для контролю, регулювання та обслуговування
- Маркування свічки запалювання (виробник) - А17ДВРМ LR15YC-1 (BRISK) WR7DCX (BOSCH)
- різьблення свічки запалювання M14x1,25
- Зазор між електродами 1,0-1,15 мм
- Котушка запалювання двигуна 2111-3705010-10
- Форсунки двигуна 1118-1132010/-01
- Клапан продувки адсорбера 1118-1164200
- Датчик положення колінчастого валу 2112-3847010-00/-04
- Датчик температури рідини для охолодження (СУД) 2112-3851010-00/-05
- Дросельний вузол 2116-1148010
- Датчик детонації 2112-3855020-01/-02/-03
- Датчик масової витрати повітря 11180-1130010
- Датчик концентрації кисню 21074-3850010-20
- Датчик швидкості автомобіля 1118-3843010-04
- Електронна педаль газу 11183-1108500
Моменти затягування різьбових з'єднань
Найменування вузлів та деталей - Момент затяжки Нм (кгс-м)
- Болт кріплення датчика положення колінчастого валу 8,0-12,0 (0,8-1,2)
- Болти кріплення датчика масової витрати повітря 3,0-5,0 (0,3-0,5)
- Болт кріплення датчика детонації 10,4-24,2 (1,0-2,4)
- Датчик температури рідини для охолодження 9,3-15(0,9-1,5)
- Датчик концентрації кисню 25,0-45,0 (2,5-4,5)
- Свічки запалювання 30,7-39,0 (3,1-4,0)
- Гвинти кріплення котушок запалювання 6,0-8,0 (0,6-0,8)
- Гайки кріплення електронної педалі газу 8,0-12,0 (0,8-1,2)