7.8 Многоточечная система впрыска

Многоточечная система впрыска

Схема показывает входящие и выходящие сигналы в управляющем устройстве двигателя многоточечной системы впрыска. Только один ошибочный сигнал датчика или сенсора или его выход из строя может полностью нарушить «равновесие» выходных сигналов управления впрыском топлива и зажиганием. Следствием этого является падение мощности двигателя.

На рисунке показан установленный параллельно головке блока цилиндров распределитель топлива 16-клапанного Renault 19. Встроенные в головку блока форсунки (с 1-й по 4-ю), снабжаются топливом от распределительного трубопровода и приводятся в действие через колодочный разъем управляющим устройством. Давление в топливном трубопроводе (8) корректируется управляемым регулятором давления (6), расположенным на другом конце распределительного трубопровода. Для этого шланг пониженного давления (5) присоединен к регулятору давления. Трубопровод отвода излишка топлива (7) расположен перед трубопроводом подачи топлива на распределительном трубопроводе топлива.

Потенциометр дроссельной заслонки (1) следует снимать лишь в том случае, если это необходимо. Для этого отсоедините разъем, а затем открутите опечатанные лаком винты с крестообразным шлицем (2). Обязательно пометьте перед этим точное положение потенциометра.

На рисунке изображен воздушный распределительный трубопровод 16-клапанного двигателя. Во время работы непрогретого двигателя установленный в корпусе воздушного распределительного трубопровода (1) пусковой топливный клапан (4) снабжается топливом через топливопровод высокого давления (2) от распределительного топливного трубопровода (3) . Цифрой «5» обозначен генератор.

Раздельная подача топлива

Наиболее мощные модели Renault 19 оборудованы многоточечной системой впрыска (MPI = Multi-Point-lnjection). Это значит, что каждый цилиндр имеет собственную форсунку для подачи топлива. Производителями основных элементов системы, как и при одноточечной системе впрыска, остаются фирмы Bendix, Bosch, Pierburg и Siemens.

Самые важные элементы многоточечной системы впрыска

Впрыск топлива и зажигание настроены оптимально, как и при одноточечной системе впрыска, так как количество топлива и момент зажигания регулируются управляющим устройством. Для этого управляющее устройство обрабатывает сведения от следующих элементов:

• Стартер клемма 1 (белый провод) от начала и до пуска двигателя.
• Датчик частоты оборотов расположен на маховике коленчатого вала двигателя и служит для определения положения ВМТ цилиндра № 1.
• Потенциометр дроссельной заслонки расположен на корпусе дроссельной заслонки Bosch и служит для определения положения дроссельной заслонки.
• Датчик давления для определения пониженного давления во впускном коллекторе.
• Датчик скорости служит для определения скорости движения в данный момент.
• Датчик детонации установлен в корпусе двигателя для определения «детонационного» сгорания, см. главу Система зажигания.
• Лямбда-зонд расположен во впускной трубе катализатора для определения остаточного содержания кислорода в отработанном газе.
• Датчик температуры всасываемого воздуха расположен в шланге всасываемого воздуха перед корпусом дроссельной заслонки (1,7-/1,8-литровый двигатель) и соответственно сбоку от впускного коллектора (16-клапанный двигатель) служит для определения температуры всасываемого воздуха.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен для того, чтобы регистрировать температуру двигателя.
• На основе сведений о частоте вращения, скорости и давлении во всасывающей трубе управляющее устройство рассчитывает время открытия электромагнитных форсунок и, таким образом, регулирует количество впрыскиваемого топлива. Для этого в распоряжении управляющего устройства имеются различные характеристики состояния двигателя для впрыска и зажигания. Универсальные характеристики — это компактный информационный блок данных обо всех возможных состояниях двигателя с соответствующими для них количествами впрыскиваемого топлива и моментами зажигания. Управляющее устройство может также варьировать величины при поступлении корректирующих сигналов (например, о температуре всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости).

Корпус дроссельной заслонки

Рычаг вала дроссельной заслонки (3), потенциометр (1) и первичная дроссельная заслонка (2) расположены на вале дроссельной заслонки. Только при достижении положения максимальной подачи топлива вторичная дроссельная заслонка (4) через сегмент рычага полностью открывает впускное отверстие в корпусе дроссельной заслонки. Чтобы избежать заедания при закрытии первичной дроссельной заслонки, она остается слегка приоткрытой при отпущенной педали газа. Это положение заслонки устанавливается на заводе и не может быть изменено при обслуживании. Поэтому соответствующий регулировочный болт опломбирован.

В корпусе дроссельной заслонки, который расположен перед впускным коллектором, размещены 2 дроссельные заслонки с различным диаметром (1,7-литровый двигатель = 32/36 мм; 1,8-литровый двигатель = 32/36; 16-клапанный = 35/52 мм). Маленькая дроссельная заслонка связана через рычаг вала и тросик с педалью газа. Она регулирует поток всасываемого воздуха до середины хода педали газа. Хотя большая дроссельная заслонка только начинает открываться, когда маленькая дроссельная заслонка уже почти открыта, обе заслонки одновременно полностью открывают впускное отверстие в корпусе дроссельной заслонки при достижении положения максимальной подачи топлива.

Потенциометр дроссельной заслонки

Потенциометр дроссельной заслонки регистрирует положение дроссельной заслонки, начиная от положения «холостого хода» (дроссельная заслонка закрыта) и до «полной нагрузки» (обе дроссельных заслонки открыты полностью). На основе этих данных активируется регулировка холостого хода, отключение подачи топлива при торможении двигателем или, соответственно, обогащение при полном открытии дроссельной заслонки. Кроме того, быстрое открытие дроссельных заслонок распознается как сигнал ускорения и активируется режим обогащения рабочей смеси при разгоне.

Регулятор давления

Этот регулятор расположен непосредственно в распределителе топлива и регулирует давление топлива к форсункам, в зависимости от варианта двигателя, в диапазоне от 3,0±0,15 бар или, соответственно, от 3,5±0,2 бар. Для этого ему передается пониженное давление во впускной трубе. На холостом ходу при закрытых дроссельных заслонках и пониженном давлении он поддерживает давление на 0,5 бар меньше.

При повышении давления и при более высокой нагрузке двигателя давление топлива повышается регулятором давления. Избыток нагнетаемого при этом топлива отводится через топливный трубопровод назад в баке.

Датчик давления

Он связан шлангом со всасывающей трубой. В датчике определенное пониженное давление во всасывающей трубе воздействует на кристаллический чип и изменяет его сопротивление. Посредством изменения сопротивления и частоты оборотов управляющее устройство определяет оптимальную нагрузку на двигатель.

Форсунки

Непосредственно перед впускным клапаном каждого из цилиндров находятся форсунки. К ним за один оборот коленчатого вала одновременно впрыскивается половина необходимого количества топлива. Таким образом, каждый цилиндр получает необходимое ему количество топлива за 2 «впрыска», причем первая половина впрыскивается во всасываемый воздух при закрытом впускном клапане.

При следующем вращении коленчатого вала вторая половина требуемого количества топлива впрыскивается во всасываемый воздух при открытом впускном клапане.

Распределитель топлива

Он обеспечивает равномерное снабжение форсунок топливом. Кроме того, распределительный трубопровод действует как топливный аккумулятор и предотвращает тем самым колебания давления.

Пусковой топливный клапан16-клапанный

Этот электромагнитный клапан при температуре охлаждающей жидкости менее 20°C впрыскивает в течение короткого промежутка времени дополнительно тонко распыленное топливо во впускной коллектор. Продолжительность впрыска определяется управляющим устройством.

Регулирующий клапан холостого хода

Во время прогрева при полностью повернутом руле с усилителем или при включении потребителя тока большой мощности, клапан открывает воздушный дополнительный канал; вместе с тем перекрываются дроссельные заслонки. Большее количество воздуха подаваемого во впускной коллектор вызывает одновременное увеличение подачи топлива. Таким образом, компенсируется нагрузка от трения в непрогретом двигателе и нагрузка на двигатель от сервомотора или другого мощного потребителя тока.

Датчик скорости движения

Этот датчик в электрическом соединении тахометрического вала коробки передач вырабатывает переменный ток, частота которого увеличивается или уменьшается в зависимости от частоты оборотов тахометрического вала. Его сигналы также поступают в управляющее устройство.

Лямбда-зонд

Он установлен в выхлопной трубе перед катализатором и нагревается электричеством, чтобы как можно быстрее достичь рабочей температуры после пуска холодного двигателя. Необходимые данные об устройстве лямбда-зонда Вы найдете в главе «Нейтрализация отработанных газов».

Датчик температуры

Датчик работает как переменное сопротивление с «отрицательным температурным коэффициентом» (NTC). Это значит, что сопротивление с увеличением температуры будет уменьшаться.

Датчик температуры всасываемого воздуха: он расположен в воздушном шланге перед корпусом дроссельной заслонки (двигатели с объемом 1,7-/1,8 л) и, соответственно, около всасывающей трубы перед впускным коллектором (16-клапанный двигатель) для регистрации температуры всасываемого воздуха.

Датчик охлаждающей жидкости (расположен рядом с корпусом термостата):

При пуске холодного двигателя и во время прогрева передает данные о температуре охлаждающей жидкости, необходимые для правильного дозирования топлива и коррекции момента зажигания.

Таким образом работает многоточечная система впрыска

Пуск холодного двигателя: вдобавок к всасываемому воздуху регулирующий клапан холостого хода впускает дополнительный воздух.

Одновременно управляющее устройство получает сигнал «двигатель холодный» от датчика температуры охлаждающей жидкости. На основе этого сигнала управляющее устройство обеспечивает открытие отверстий форсунок на большее время для создания более обогащенной рабочей смеси. Также прибором управления кратковременно активируется пусковой топливный клапан (только у 16-клапанного двигателя) для подачи дополнительного количества топлива.

Прогрев: о возрастающем нагреве охлаждающей жидкости датчик передает сигнал управляющему устройству. Оно побуждает регулирующий клапан холостого хода к закрытию и корректирует время впрыска.

Холостой ход: из сигналов потенциометра дроссельной заслонки и датчика давления управляющее устройство «узнает», когда двигатель работает на холостом ходу. Если частота оборотов холостого хода падает, регулирующий клапан холостого хода открывает свой вентиляционный канал, вследствие чего количество впрыскиваемого топлива повышается.

Нормальный режим эксплуатации: не требует работы никаких особенных устройств. Положение дроссельных заслонок, давление всасывающей трубы и сигнал датчика скорости определяют длительность открытия отверстий форсунок. Автоматически устанавливается правильное, самое благоприятное для сгорания соотношение топлива и воздуха.

Ускорение: о быстром открытии дроссельных заслонок управляющее устройство «узнает» посредством сигнала потенциометра дроссельной заслонки и «воспринимает» его как ускорение. В связи с этим несколько увеличивается время впрыска.

Лямбда-регулирование: для безупречной работы катализатор нуждается в постоянном изменении степени обогащения рабочей смеси. Величина остаточного содержания кислорода в выхлопе передается лямбда-зондом к управляющему устройству, которое отправляет команду длительности впрыска, и при этом подается необходимое количество топлива.

Полная нагрузка: для развития максимальной мощности при полностью нажатой педали газа двигатель нуждается в большем количестве топлива, чем обычно. Посредством сигнала «полное открытие дроссельной заслонки» от потенциометра дроссельной заслонки в сочетании с соответствующим давлением во всасывающей трубе управляющее устройство «узнает» состояние «полная нагрузка» и оставляет форсунки открытыми для впрыска на более длительное время, причем сигнал от лямбда-зонда при этом игнорируется.

Ограничение частоты оборотов: для защиты двигателя от превышения максимально допустимого числа оборотов двигателя управляющее устройство выключает форсунки, если датчик частоты оборотов регистрирует частоту вращения 7000 оборотов в минуту.