Оборудование +7(495)795-77-93
Ищете автосканеры?!
Звоните ежедневно!
пн-пт: с 08-00 до 20-00 МСК
сб-вс: с 10-00 до 20-00 МСК
Сервис +7(925)985-35-93
E-mail info@di-zel.ru

ООО "Ди-Зел" - продажа,
ремонт автосервисного
оборудования. Ремонт
топливной аппаратуры.
Заказать звонок
Каталог товаров

"Электронная система впрыска топлива. Часть 1."

В этом цикле уроков мы будем рассматривать электронную систему впрыска топлива, с частичным фокусом на датчики и привод, их входные и выходные сигналы и управления с ЭСУД и ее диагностику с помощью автосканера (например Bosch kts 530). В данном уроке мы будем рассматривать систему многоточечного впрыска, а система одноточечного впрыска будет рассмотрена нами в последующих темах.
Общие сведения.
Обе системы многоточечного и одноточечного впрыска топлива работают аналогично, имея электро-механический инжектор или инжекторы, заслонка которых открывается в заранее установленное время, называемое продолжительностью импульсов инжектора. Продолжительность импульсов определяется ЭСУД и зависит от температуры и нагрузки двигателя, а также данных кислородного датчика. Топливо поступает из бака, проходя через фильтр, и автоматический регулятор определяет его рабочее давление. Топливо поступает в двигатель в определенных количествах и в большинстве случаев впрыскивается в всасывающий коллектор и ожидает открытия клапана, затем втягивается в камеру сгорания потоком поступающего воздуха.
Топливный бак.
Совершенно очевидно, что топливный бак является тем местом, с которого следует начинать объяснение всей системы. В отличие от более ранних автомобилей, оснащенных карбюратором, блоком, который позволяет естественному образованию газа способствовать доставке топлива к насосу путем незначительного повышения давления. При снятии крышки заливочного отверстия слышно как давление пропадает, так как крышки заливочного отверстия больше не вентилируются.
Топливный насос.
Этот тип топливного насоса высокого давления (рис.1.0) носит название насос с роликовыми секциями, так как топливо, попадая в насос, под воздействием вращающихся секций подвергается сжатию, что проталкивает его под высоким давлением. Насос может создавать давление в 8 бар (120 фунтов на кв. дюйм) со скоростью подачи около 4-5 литров в минуту. Внутри насоса располагается предохранительный клапан давления, который поднимается на отметке в 8 бар и блокирует давление, в случае если блокировка в фильтре, топливопроводе, или где-либо еще приводит к затруднению проходимости. На другом конце насоса (выходе) расположен перепускной клапан, который, когда устраняется напряжение в насосе, перекрывает возврат топлива в банк и поддерживает давление в системе. Нормальное рабочее давление системы составляет приблизительно 2 бар (30 фунтов на кв. дюйм), при котором сила тока в насосе приближается к 3-5 Амперам. Топливо, проходящее через насос, подвергается воздействию искры и электрической дуги, это звучит довольно таки опасно, но отсутствие кислорода означает, что воспламенение не возможно.


Рис. 1.0

Большинство топливных насосов, установленных на современные двигатели, монтируются в пределах топливного бака и известны как «погружной насос». Насос неизменно располагается вместе с датчиком подачи топлива, и к обоим устройствам иногда есть доступ через смотровое отверстие, либо в полу багажника, либо под задним сиденьем. Закрепленный вертикально, насос включает в себя внутренние и внешние шестерни узла редуктора, который носит название «геротор». Единый блок в баке закреплен винтами и герметично уплотнен с помощью резиновой прокладки, или байонетным стопорным кольцом. В некоторых моделях, располагаются два топливных насоса, где погруженный насос выступает в роли толкательного насоса по направлению к насосу с роликовыми секциями.


Рис. 1.1


Рис. 1.2

Форма колебаний, представленная на рис. 1.1 показывает силу ток для каждого сектора коллектора. Большинство топливных насосов имеют от 6 до 8 секторов, и циклически повторяющаяся форма колебаний может свидетельствовать об износе и приближающейся остановки в работе. На рисунке, полученном с помощью мотортестера, наблюдается слабое потребление тока в одном из секторов и падение повторяется через каждые 720° вращения насоса. Приведенный пример имеет 8 секторов в обороте. Рис.1.2 демонстрирует типичный доступ к погружному топливному насосу для измерения потребления тока. Показания потребления тока топливным насосом зависит от давления топлива, но оно должно быть не больше 8 ампер, что основывается на работе механической системы впрыска топлива Bosch K-Jetronic, давление системы которой составляет 75 фунтов на кв. дюйм.

Подача топлива.
В традиционной системе «подачи и возврата» снабжение топливом осуществляется напрямую к топливной рампе, а ненужное топливо проходит через регулятор напряжения и направляется обратно в бак. Ограничение в топливопроводе, образованное регулятором давления, и создает рабочее давление в системе.
Безвозвратная система подачи топлива.
Данный тип был принят на вооружение несколькими производителями двигателей и отличается от стандартного тем, что приточная труба ведет только к топливной рампе, а обратного подачи в бак не предусмотрено. Безвозвратная система подачи топлива, как механическая, так и электронная, были востребованы законом о выбросе загрязняющих веществ. Отсутствие возврата разогретого бензина в топливный бак сокращает объем выделения паров топлива, в то время как топливопроводы поддерживаются неполными, и тем самым сокращая затраты на изготовление.
Механическая безвозвратная система подачи топлива.
Безвозвратные системы подачи топлива отличаются наличием внутри топливного бака регулятора давления. С активизацией топливного насоса, топливо поступает в систему до того, как добиться необходимого давления; в этой точке «излишки» топлива отводиться назад в топливный бак минуя регулятор давления. Система «подачи и возврата» имеет разряженную подачу топлива к регулятору давления, что позволяет давлению топлива повышаться, в зависимости от падения уровня разрежения в коллекторе, способствуя обогащению топлива под действием ускорения. Так как безвозвратная система не имеет механического компенсации давления топлива, оно остается выше обычного уровня и достигает 50 фунтов на кв. дюйм, в отличие от нормы - 44 ф/кв. дюйм. Повысив давление подачи, ЭСУД может изменить продолжительность импульса зажигания (длительность импульса можем оценить используя автосканер и мотор-тестер), для осуществления своевременной поставки, независимо от нагрузки двигателя и без компенсации давления топлива.

Электронная безвозвратная система подачи топлива.
В системах данного типа все необходимые компоненты устанавливаются в едином блоке погружного топливного насоса. Он состоит из небольшого сажевого фильтра (в дополнение к сетчатому фильтру), помпы, электронного регулятора давления топлива, датчика уровня топлива и системы звукоизоляции. Электронный регулятор позволяет давлению повышаться в условиях ускорения, и делает возможным наладить подачу насоса в соответствии с топливными потребностями двигателя. Это продлевает жизнь насоса, так как нет необходимости подавать больше чем требуется. ЭСУД дополняет информацию о необходимом давлении, в то время как сигнал подачи насоса приобретает цифровую форму прямоугольной волны. Изменение рабочего цикла прямоугольной волны влияют на подачу насоса. Для того, чтобы возместить измененную вязкость топлива, сопровождающуюся изменением температуры, в топливной рампы устанавливается температурный датчик. Демпфер пульсаций давления топлива также может быть помещен впереди или за пределами топливной рампы.
Инжекторы.
Инжектор представляет собой электромеханическое устройство, которому требуется 12-вольтовое питание либо от инжекторного реле, либо от ЭСУД. Напряжение появляется только при запуске или уже работающем двигателе, контроль над которым осуществляет реле частоты вращения. Топливо поступает к инжектору из общей топливной рампы. Продолжительность импульса инжектора зависит от входящих сигналов различных датчиков двигателя, поступающих в ЭСУД (продолжительность импульса как правило можнооценить с помощью автосканера, например Bosch kts 540), и изменяется компенсируя холодный запуск и период прогревания, начальный импульс большой длительности становится всё более кратковременным по мере прогревания до рабочей температуры. Продолжительность импульса увеличивается под действием ускорения и сужается в режиме малых нагрузок. Инжектор имеет постоянный источник напряжения во время работы двигателя и когда через ЭСУД включен путь заземления. На рис. 1.3 представлена типичная форма колебаний.


Рис. 1.3

Многоточечный впрыск может быть как последовательным, так и синхронным. Система синхронного впрыска зажигает все 4 инжектора в одно время, каждый цилиндр получает по 2 два импульса инжекции за цикл (за 720° оборота коленвала). Система последовательного впрыска получает лишь один импульс за цикл, по времени совпадающий с открытием впускного клапана. При грубом подсчете продолжительность импульса инжекции для двигателя на холостом ходу при нормальной рабочей температуре составляет около 2,5 мс для синхронной и 3,5 мс для последовательной систем. Безусловно, электромеханическому инжектору требуется немного времени для срабатывания, так как ему необходимо, чтобы до того как форсунка поднимется со своего места, магнитное поле успело достичь определенного уровня. Это время называется «время срабатывания электромагнитного клапана». Важно контролировать этот процесс замедления, иногда он занимает треть от продолжительности полного импульса. Хороший пример замедления в открытии можно наблюдать на рис. 1.4. Форма колебаний разделяется на две четко выраженных области. Первая часть представляет собой волна, отвечающая за силу электромагнитного потока сдерживающего клапан форсунки, которая занимает около 0,6 мс. В этой точке можно наблюдать, как ток выравнивается перед повторным увеличением, когда клапан будет открыт. В состоянии равновесия можно наблюдать, что время, пока инжектор остается открытым не обязательно соответствует измерениям. Однако не возможно рассчитать время необходимое инжекторной пружине для полного закрытия инжектора и отключения потока топлива. Это идеальное испытание для определения инжектора с недопустимо медленным срабатыванием электромагнитного клапана. Такой инжектор не сможет поставлять необходимое количество топлива, а соответствующий цилиндр будет работать в неполном режиме.


Рис. 1.4

На рис. 1.5 одновременно показаны данные напряжения и силы тока.


Рис. 1.5

Все примеры форм колебаний зафиксированы с помощью автомобильного осциллографа (осциллограф имеется в сканере Bosch KTS 570). При использовании оборудования с диапазоном для высокого напряжения, форма колебаний будет иметь меньшую амплитуду, несмотря на то, что общее напряжение будет одинаковым.