7 система управления впрыскового двигателя

Система управления впрыскового двигателя

Схема расположения элементов систем питания и управления двигателя

• 1 – реле зажигания
• 2 – аккумуляторная батарея
• 3 – выключатель зажигания
• 4 – нейтрализатор
• 5 – датчик концентрации кислорода
• 6 – форсунка
• 7 – топливная рампа
• 8 – регулятор давления топлива
• 9 – регулятор холостого хода
• 10 – воздушный фильтр
• 11 – диагностический разъем
• 12 – датчик массового расхода воздуха
• 13 – тахометр
• 14 – датчик положения дроссельной заслонки
• 15 – лампа контроля работы системы управления двигателем
• 16 – дроссельный узел
• 17 – блок управления иммобилайзером (АПС)
• 18 – модуль зажигания
• 19 – датчик температуры охлаждающей жидкости
• 20 – контроллер
• 21 – свеча зажигания
• 22 – датчик детонации
• 23 – топливный фильтр
• 24 – реле включения вентиляторов
• 25 – электровентиляторы системы охлаждения
• 26 – реле включения электробензонасоса
• 27 – топливный бак
• 28 – электробензонасос с датчиком указателя уровня топлива
• 29 – сепаратор паров бензина
• 30 – гравитационный клапан
• 31 – предохранительный клапан
• 32 – датчик скорости
• 33 – датчик положения коленчатого вала
• 34 – двухходовой клапан
• 35 – адсорбер

Расположение элементов систем питания и управления двигателя

• 1 – датчик температуры охлаждающей жидкости
• 2 – регулятор холостого хода
• 3 – датчик положения дроссельной заслонки
• 4 – дроссельный узел
• 5 – топливная рампа с форсунками и регулятором давления топлива
• 6 – датчик детонации
• 7 – ресивер
• 8 – датчик массового расхода воздуха
• 9 -корпус воздушного фильтра
• 10 – датчик концентрации кислорода
• 11 – датчик скорости
• 12 – контроллер, диагностический разъем и предохранители системы впрыска топлива
• 13 – топливный фильтр
• 14 – модуль зажигания
• 15 – адсорбер системы улавливания паров топлива
• 16 – датчик положения коленчатого вала

Двигатель ВАЗ-21214 оснащен системой распределенного впрыска топлива (на каждый цилиндр отдельная форсунка) с электронным управлением.

При обслуживании и ремонте системы управления двигателем всегда отключайте зажигание. При проведении сварочных работ отсоединяйте контроллер от жгута проводов. Контроллер содержит электронные компоненты, которые могут быть повреждены статическим электричеством, поэтому не прикасайтесь руками к его выводам. Перед сушкой автомобиля в сушильной камере (после покраски) снимите контроллер. На работающем двигателе не отсоединяйте и не поправляйте электрические разъемы (в том числе клеммы аккумулятора). Не запускайте двигатель, если клеммы аккумулятора и массы на двигателе и кузове незатянуты или загрязнены.

Контроллер системы впрыска

Контроллер системы впрыска (блок управления) представляет собой миникомпьютер специального назначения. Он содержит три вида памяти – оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).

Память контроллера

• ОЗУ: используется компьютером для хранения текущей информации о работе двигателя и ее обработки. Также в ОЗУ записываются коды возникающих неисправностей. Эта память энергозависима, т.е. при отключении питания ее содержимое стирается.
• ППЗУ: содержит собственно программу (алгоритм) работы компьютера и калибровочные данные (настройки). ППЗУ устанавливается в разъем на плате контроллера и может быть заменено отдельно. ППЗУ определяет важнейшие параметры работы двигателя.
• ЭПЗУ: записываются коды иммобилайзера при обучении ключей. Контроллер расположен в салоне, на боковой панели в зоне ног водителя.

Датчики системы впрыска

Датчики системы впрыска выдают контроллеру информацию о параметрах работы двигателя, такие как момент, длительность и порядок открытия форсунок, момент и порядок искрообразования. При выходе из строя отдельных датчиков контроллер переходит на обходные алгоритмы работы.

Датчик положения коленчатого вала

Датчик положения коленчатого вала установлен в отверстии кронштейна крышки привода распределительного вала. Он выдает контроллеру информацию об угловом положении и частоте вращения коленчатого вала. Установочный зазор между сердечником и зубьями – 1,0±0,2 мм.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости ввернут в выпускной патрубок на головке цилиндров. При выходе датчика из строя контроллер переводит электровентиляторы системы охлаждения на постоянный режим работы.

Контроллер системы впрыска играет ключевую роль в обеспечении правильной работы двигателя, основываясь на информации, полученной от датчиков и используя данные, хранящиеся в памяти.

Датчики автомобиля

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) установлен на оси дроссельной заслонки и представляет собой потенциометр. На один конец его обмотки подается стабилизированное напряжение 5 В, а другой соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (ползунка) снимается сигнал для контроллера.

Для проверки датчика включите зажигание и, не отключая разъем (провода можно проколоть тонкими иглами, подключенными к выводам вольтметра), измерьте напряжение между массой и выводом ползунка – оно должно быть не более 0,7 В. Поворачивая рукой пластмассовый сектор, полностью откройте дроссельную заслонку и вновь измерьте напряжение – оно должно быть более 4 В.

Выключите зажигание, отсоедините разъем, подключите омметр между выводом ползунка и любым из двух оставшихся. Медленно поворачивайте сектор рукой, следя за показаниями стрелки. Во всем диапазоне рабочего хода скачков быть не должно. При выходе из строя ДПДЗ его функции берет на себя датчик массового расхода воздуха. При этом обороты холостого хода не опускаются ниже 1200 мин -1.

Датчик массового расхода воздуха

Датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и впускным шлангом. Он состоит из двух датчиков (рабочего и контрольного) и нагревательного резистора. Проходящий воздух охлаждает один из датчиков, а электронный модуль преобразует разность температур датчиков в выходной сигнал для контроллера. При выходе из строя датчика массового расхода воздуха его функции берет на себя ДПДЗ.

Датчик детонации

Датчик детонации закреплен болтом в верхней части блока цилиндров с правой стороны. Действие датчика основано на пьезоэффекте: при сжатии пьезоэлектрической пластинки на ее концах возникает разность потенциалов. При детонации в датчике возникают импульсы напряжения, по которым контроллер регулирует опережение зажигания. Для правильной работы датчика болт крепления должен быть затянут рекомендуемым моментом.

Датчик концентрации кислорода

Датчик концентрации кислорода (кислородный датчик, лямбда-зонд) установлен в приемной трубе системы выпуска (см. Система выпуска отработавших газов). Кислород, содержащийся в отработавших газах, создает разность потенциалов на выходе датчика, изменяющуюся приблизительно от 0,1 (много кислорода – бедная смесь) до 0,9 В (мало кислорода – богатая смесь). По сигналу от датчика кислорода контроллер корректирует подачу топлива форсунками в цилиндры, так чтобы состав отработавших газов был оптимальным для эффективной работы нейтрализатора (напряжение кислородного датчика около 0,5 В). Для нормальной работы датчик кислорода должен иметь температуру не ниже 360°С, поэтому для быстрого прогрева после запуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент.

Контроллер кислорода

Контроллер постоянно выдает в цепь датчика кислорода стабилизированное опорное напряжение 0,45±0,10 В. Пока датчик не прогрет, опорное напряжение остается неизменным. При этом контроллер управляет системой впрыска, не учитывая напряжение на датчике. Как только датчик прогреется, он начинает изменять опорное напряжение. Тогда контроллер отключает нагрев датчика и начинает учитывать сигнал датчика кислорода.

Датчик скорости

Датчик скорости автомобиля установлен в раздаточной коробке рядом с приводом спидометра. Принцип его действия основан на эффекте Холла. Датчик выдает на контроллер прямоугольные импульсы напряжения (нижний уровень – не более 1 В, верхний – не менее 5 В) с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес.

Регулятор холостого хода

Регулятор холостого хода поддерживает обороты холостого хода в пределах 820–880 мин –1 независимо от нагрузки на двигатель (в частности, при включении и выключении мощных потребителей электроэнергии). Он представляет собой шаговый электродвигатель с микрометрическим винтом. При движении винта изменяется сечение перепускного воздушного канала между впускным патрубком и ресивером (в обход дроссельной заслонки). Неисправный регулятор рекомендуется заменять на станции технического обслуживания, где есть прибор, позволяющий управлять им (иногда при монтаже выступание винта регулятора требуется уменьшить).

Система зажигания

Система зажигания входит в систему управления двигателем. Она состоит из модуля зажигания, высоковольтных проводов и свечей зажигания. При эксплуатации система не требует обслуживания и регулировки. Модуль зажигания установлен на кронштейне, закрепленном на трех шпильках в левой передней части двигателя. Он включает в себя два управляющих электронных блока и два высоковольтных трансформатора (катушки зажигания). К выводам высоковольтных обмоток трансформаторов подключены свечные провода – к одному 1-го и 4-го цилиндров, к другому – 2-го и 3-го. Таким образом, искра одновременно проскакивает в двух цилиндрах (1–4 или 2–3) – в одном во время такта сжатия (рабочая искра), в другом – во время выпуска (холостая). Модуль зажигания – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Свечи зажигания

Свечи зажигания – А17ДВРМ или их аналоги, с помехоподавительным резистором сопротивлением 4–10 кОм и медным сердечником. Зазор между электродами – 1,00–1,13 мм.

Четыре предохранителя и три реле системы управления двигателем (главное, электробензонасоса и электровентиляторов системы охлаждения двигателя) находятся в салоне под панелью приборов с левой стороны. Силовые контакты всех реле замыкаются по командам контроллера. Три предохранителя на 15 А защищают цепь постоянного питания блока управления, главное реле и его цепи, силовые контакты реле электробензонасоса и его цепь. Предохранитель на 30 А защищает силовые контакты реле и цепь питания электровентиляторов системы охлаждения двигателя. Кроме предохранителей, предусмотрена плавкая вставка в цепи питания системы управления двигателем (от клеммы «плюс» аккумуляторной батареи до блока предохранителей системы управления). Она находится в моторном отсеке и выполнена в виде отрезка черного провода сечением 1 мм 2 (сечение основного провода – 6 мм 2 ).

Проверка контрольных приборов и их датчиков

Схема соединений комбинации приборов выпуска с 1996 г. (вид изнутри)

1 – тахометр; 2 – стабилизатор напряжения; 3 – лампа освещения комбинации приборов; 4 – указатель температуры охлаждающей жидкости; 5 – указатель уровня топлива; 6 – контрольная лампа системы управления двигателем; 7 – контрольная лампа обогрева заднего стекла; 8 – контрольная лампа противотуманного света; 9 – контрольная лампа дальнего света фар; 10 – контрольная лампа наружного освещения; 11 – контрольная лампа указателей поворота; 12 – контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи; 13 – контрольная лампа уровня тормозной жидкости; 14 – контрольная лампа давления масла; 15 – контрольная лампа блокировки дифференциала; 16 – контрольная лампа резерва топлива; 17 – контрольная лампа ремней безопасности; 18 – контрольная лампа стояночного тормоза; D1, D2 – диоды IN4002; R1 – резистор 470 Ом, 0,25 Вт; R2 – резистор 51 Ом, 5 Вт.

Указатель температуры охлаждающей жидкости работает совместно с датчиком, ввернутым в головку цилиндров. В датчике установлен терморезистор (резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от температуры).

Данные для проверки датчика указателя температуры охлаждающей жидкости

Напряжение на датчике, В Сопротивление датчика, Ом

Данные для проверки указателя температуры охлаждающей жидкости

Положение стрелки указателя (при напряжении в бортовой сети 13–14 В) Сопротивление датчика температуры, Ом

В начале шкалы

В начале красной зоны

В конце красной зоны

Если стрелка указателя постоянно находится в начале шкалы, при включенном зажигании отсоедините провод от датчика и через резистор 20–50 Ом (лампочка 4–5 Вт, обмотка реле) соедините его с «массой». Если стрелка отклонится, неисправен датчик. Если стрелка не отклонилась, снимите комбинацию приборов, отсоедините от нее красную колодку и при включенном зажигании соедините через резистор 20–50 Ом штекер «13» белой колодки с «массой». Если стрелка теперь отклонилась – неисправна цепь «датчик – указатель». Если нет – неисправен указатель или его цепь питания.

Если стрелка указателя постоянно находится в красной зоне, при включенном зажигании отсоедините провод от датчика. Если стрелка отклонилась к началу шкалы – неисправен датчик, если нет – провод замыкает на «массу» или не работает указатель. Последний можно проверить, отсоединив белую колодку от комбинации приборов. При этом у исправного указателя (при включенном зажигании) стрелка должна быть в начале шкалы.

Указатель уровня топлива работает совместно с датчиком, установленным в топливном баке. Датчик представляет собой реостат с резистором из нихромовой проволоки. Подвижный контакт реостата перемещается рычагом с поплавком. На конце рычага имеется дополнительный контакт, замыкающий цепь контрольной лампы резерва топлива, когда в баке остается 4–6 л бензина.

Данные для проверки датчика указателя уровня топлива

Сопротивление датчика, Ом

Данные для проверки указателя уровня топлива

Положение стрелки указателя (при напряжении в бортовой сети 13–14 В) Сопротивление датчика, Ом

В середине шкалы

В конце шкалы

Если стрелка указателя постоянно находится в начале шкалы (показывает пустой бак), при включенном зажигании отсоедините розовый провод от датчика и соедините его с «массой». Если стрелка отклонится к концу шкалы, неисправен датчик или цепь, соединяющая его с «массой». Если стрелка не отклонилась, снимите комбинацию приборов, отсоедините от нее белую колодку и при включенном зажигании через резистор 20–50 Ом (лампочка 4–5 Вт, обмотка реле) соедините ее штекер «11» с «массой». Если теперь стрелка отклонилась, неисправна цепь «датчик – указатель». Если нет – неисправен указатель или его цепь питания.

Если стрелка указателя постоянно показывает полный бак, при включенном зажигании отсоедините провод от датчика. Если стрелка отклонилась к началу шкалы – неисправен датчик, если нет – провод замыкает на «массу» или не работает указатель. Последний можно проверить, отсоединив белую колодку проводов от комбинации приборов. При этом у исправного указателя (при включенном зажигании) стрелка должна быть у отметки «0».

Тахометр и спидометр проверяются на специальных стендах. Как правило, нарушения в их работе связаны с окислением контактов в питающей и контрольной цепях, или (у спидометра) с неправильной укладкой, или повреждением тросика, или его привода (см. Диагностика неисправностей).

При выходе из строя контрольных приборов или их датчиков их заменяют.