Январь-4 система управления двигателя ВАЗ-2111 - реферат

"ЯНВАРЬ-4"

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 8V-ДВИГАТЕЛЯ "ВАЗ-2111"

А ВТОМОБИЛЯ "ВАЗ-21093-20

1.Модуль кондиционера   8. Воздушный фильтр  15. Распределитель топлива (рампа)  22. Реле включения вентилятора

2.Иммобилизатор  9. Лампа "CHECK ENGINE"  16. Регулятор давления топлива 23. Модуль зажигания

3.Диагностический разъем 10. СО-потенциометр 17. Топливная форсунка (инжектор) 24. Топливный бак

4.Главное реле  11. Расходомер воздуха 18. Датчик положения колен вала  25. Топливный насос

5.Контроллер 12. Датчик положения др.заслонки 19. Топливный фильтр 26. Реле включения бензонасоса

6.Аккумулятор 13. Регулятор холостого хода 20. Датчик детонации

7.Замок зажигания  14. Датчик скорости автомобиля 21. Термодатчик ох.жидкости

1."ЯНВАРЬ-4"- СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 8V-ДВИГАТЕЛЯ

"ВАЗ-2111"АВТОМОБИЛЯ "ВАЗ-21093-20

2. Методика считывания кодов неисправностей из  ОЗУ

3. CO-Потенциометр обратной связи (СОП)

4. Датчик массового расхода воздуха

5. Датчик положения дроссельной заслонки

6. Корпус дроссельной заслонки

7. Датчик положения коленчатого вала

9. Датчик скорости автомобиля

10. Заключение

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ 8V-ДВИГАТЕЛЯ "ВАЗ-2111"

АВТОМОБИЛЯ "ВАЗ-21093-20"

Система  управления  двигателем  состоит из подсистемы  управления распределенной подачей топлива (впрыском топлива) и подсистемы управления зажиганием. Обе подсистемы управляются   эл. блоком  управления  (контроллером )  и  обеспечивают  работоспособность двигателя.
          Система включает в себя (см. Рис.1) топливный бак,  эл. бензонасос, реле бензонасоса, топливный фильтр, распределитель (аккумулятор) топлива, мех. регулятор давления топлива, инжекторы  ( по  одному  на  каждый цилиндр двигателя ),  датчик массового расхода воздуха (ДМРВ),  датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ),  потенциометр обратной связи (СО-потенциометр), датчик детонации (ДД), датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ),   датчик скорости автомобиля (ДСА),   датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), эл. блок управления, модуль зажигания, аккумулятор, замок зажигания, контрольную лампу "CHECK ENGINE",  вентилятор системы охлаждения двигателя (ВСОД), регулятор холостого хода (РХХ) и может включать в себя адсорбер, иммобилизатор, кондиционер.

Подсистема управления подачей топлива функционирует следующим образом:
топливный  эл. насос ( через топливный фильтр ) подает топливо из топливного бака к рампе ( распределителю ) топлива на которой установлен регулятор давления топлива подаваемого к форсункам.  Мембранный  регулятор  давления  топлива  устанавливает  уровень  давления  в системе  около  300 мПа  и  возвращает  излишки  топлива  в  топливный бак через обратный топливопровод.  Кроме того, давление топлива в системе зависит от разрежения во впускном тракте,  которое  подведено  к  регулятору  давления.   На  диафрагму  перепускного  клапана регулятора давления топлива  с  одной стороны воздействует давление топлива,  а  с другой - давление пружины и давление всасываемого воздуха. За счет этого обеспечивается оптимальное давление топлива в системе в прямой зависимости от положения дроссельной заслонки и нагрузки двигателя. 

Топливные форсунки управляются контроллером и обеспечивают одновременную подачу топлива во впускной коллектор каждого цилиндра двигателя при каждом обороте коленчатого вала. Количество поступающего в камеры сгорания топлива пропорционально времени открытия форсунок. Контроллер, в свою очередь, регламентирует это время определяя его по сигналам датчиков установленных на двигателе. Момент подачи управляющего сигнала на форсунки контроллер определяет по сигналу датчика положения коленчатого вала. 
          В режиме пуска двигателя контроллер переходит в асинхронный режим управления форсунками до достижения оборотов двигателя на уровне 400 об/мин. 
          Подача топлива в камеры сгорания прекращается в режиме продувки двигателя (дроссельная заслонка открыта более чем на 75% , а вращение коленчатого вала при этом - менее  400 об/мин.) и может кратковременно прекращаться в режиме торможения двигателем в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, частоты вращения коленчатого вала, скорости движения автомобиля и угла открытия дроссельной заслонки.
          Обогащение топливной смеси в режимах повышенной нагрузки двигателя и ускорений контроллер производит увеличивая время открытия форсунок, регламентируя его по сигналам датчика положения дроссельной заслонки и датчика массового расхода воздуха, учитывая при этом скорость движения автомобиля, по сигналам датчика скорости.
          Эл.блок управления контролирует напряжение питания в бортовой сети автомобиля и при его значительном снижении увеличивает время открытия форсунок, компенсируя (из-за низкого напряжения питания) замедленное включение эл.механических клапанов форсунок.
          На всех режимах работы двигателя по сигналам датчиков положения дроссельной заслонки и массового расхода воздуха контроллер определяет количество поступающего в двигатель воздуха и регулирует подачу топлива форсунками для обеспечения необходимого состава топливной смеси. При прогреве холодного двигателя и на холостом ходу контроллер
управляет работой регулятора холостого хода и в зависимости от нагрузки и температуры двигателя обеспечивает обороты коленчатого вала на необходимом уровне. При быстром закрытии дроссельной заслонки на ходу автомобиля контроллер увеличивает подачу воздуха
регулятором холостого хода. Таким образом обедняется топливная смесь для обеспечения снижения токсичности выхлопных газов.
          Управление зажиганием осуществляет контроллер по сигналам датчика положения коленчатого вала и учитывая текущий режим работы двигателя по сигналам других датчиков.
          Электронный блок управления (контроллер) является микропроцессорной системой с энергонезависимым постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), энергонезависимым перепрограммируемым запоминающим устройством (ППЗУ) и оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) сохраняющим данные только при наличии напряжения питания. В данных ПЗУ хранятся программа работы микропроцессора и таблицы параметров двигателя. Для хранения промежуточных значений микропроцессор использует ОЗУ. Контроллер управляет исполнительными устройствами впрыска топлива (зажигание, форсунки и т.д.) и кроме того, осуществляет диагностику работы датчиков. При обнаружении неисправности контроллер зажигает лампу "CHECK ENGINE" и сохраняет в ОЗУ код ошибки, который может быть считан мультитестером или индицирован лампой "CHECK ENGINE" в режиме сканирования кодов диагностики.
 

Схема соединений элементов

Свечи зажигания15. Модуль кондиционера

Модуль зажигания  16. Тахометр

Аккумулятор 17. Спидометр

Замок зажигания 18. Датчик скорости

Главное реле 19. Вентилятор радиатора о.ж.

Реле бензонасоса 20. Датчик расхода воздуха

Бензонасос 21. СО-потенциометр

Диагностический разъем 22. Термодатчик ох.жидкости

Топливные форсунки 23. Датчик положения др.заслонки

Контроллер  24. Реле вентилятора

Регулятор холостого хода F. Предохранитель

Датчик детонации FUSE. К бортовому компьютеру

коленвала

14. Лампа "CHECK ENGINE"

Методика считывания кодов неисправностей из  ОЗУ (оперативного запоминающего устройства) контроллера аналогична методике контроллера "GM" и правомерна по отношению ко всем автомобилям оборудованных системой управления двигателем "Январь-4".
        При обнаружении неисправности контроллер сохраняет ее код в ОЗУ и зажигает лампу "CHECK ENGINE" которая  указывает  на  необходимость проведения  диагностики  и  устранения  неисправности.   В  памяти  эл.блока  управления запоминается двухразрядный код ошибки ( 12-99 ),  который индицируется этой лампой  при инициализации режима вывода кодов самодиагностики.
        Стирание кодов ошибок в ОЗУ контроллера происходит при отключении питания.  Если Вам нужно их стереть,  необходимо  при выключенном зажигании  отключить  плюсовую  клемму аккумулятора на 10-15 сек.  Соответственно самодиагностику нужно проводить не менее чем через  10-20 мин.  эксплуатации  автомобиля  (лучше на разных нагрузках), после последнего отключения аккумулятора.
        !!! ВНИМАНИЕ !!!  При отключении аккумулятора могут быть потеряны предустановки критичных дополнительных устройств (магнитола, сигнализация и т.д.). В этом случае можно просто отключить предохранитель эл.блока, если к данной цепи не подключены критичные устройства. В противном случае можно снять разъем с самого эл.блока. Кроме того, в ОЗУ будут потеряны коды коррекции и до их восстановления (до 30 мин. эксплуатации) стоит воздержаться от динамичной езды и резких ускорений.

неисправности. Если  в  начале теста не выводится код  " 12 ", значит неисправность в самом эл.блоке управления. Если в памяти контроллера коды неисправностей отсутствуют, лампа "CHECK ENGINE" продолжит вывод кода " 12 ". Кроме того, в режиме сканирования кодов могут быть включены реле эл.вентилятора системы охлаждения двигателя и реле муфты кондиционера (если он установлен), а регулятор холостого хода устанавливается в положение прекращения дополнительной подачи воздуха.

        После считывания кодов ошибок необходимо выключить зажигание и через 10-15 сек. снять перемычку на разъеме диагностики.

CO-Потенциометр обратной связи (СОП)

CO-Потенциометр обратной связи (СОП) представляет собой резистивный делитель напряжения, с включенными последовательно резистором и потенциометром между входным контактом контроллера и заземлением. СОП устанавливается в моторном отсеке на стенке воздухопритока (см. Фото-1) и служит для регулировки содержания окиси углерода (СО) в выхлопных газах. Чем выше напряжение на сигнальном контакте СОП, тем ниже уровень СО в выхлопных газах. Контроллер фиксирует ошибку СПО, если управляющее напряжениевыходит за пределы заданного значения (1-5В.) и сохраняет в ОЗУ соответственно "27" или "28" код ошибки СО-потенциометра, который может быть считан в режиме диагностики. При наличии данных ошибок зажигается лампа "CHECK ENGINE" и чаще всего указывает на обрыв цепи СОП. В этом случае контроллер не учитывает сигнал СОП и переходит в режим управления двигателем по усредненным значениям. Симптомами неисправности данной цепи могут служить повышение расхода топлива, снижение динамики автомобиля и неустойчивая работа двигателя на холостом ходу.

Датчик массового расхода воздуха

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ 2112-1130010) является датчиком термоанемометрического типа (см. Фото-1) и выдает на контроллер частотно-импульсный сигнал (2-10кГц), изменяющийся в прямой зависимости от пройденного через него количества воздуха. Чем большее количество воздуха пройдено через датчик, тем выше частота сигнала ДМРВ. Соответственно количество пройденого через датчик воздуха зависит от углового положения дроссельной заслонки и регулятора холостого хода, через который подается воздух в обход дроссельной заслонки. По частоте импульсов ДМРВ контроллер судит о количестве воздуха поступающего в двигатель и соответственно ему регламентирует время открытия топливных форсунок, таким образом обеспечивая

     В конструкции данного датчика используются три термоэлемента. Один (центральный) используется для определения температуры окружающей его среды, а два других подогревают воздух до заданной температуры, превышающей температуру окружающего воздуха.
    Массовый расход воздуха определяется путем измерения электрической мощности, которая необходима для поддержания заданного превышения температуры, и преобразованием этого значения мощности в частотно-импульсный сигнал.
    Фильтр служит для предотвращения попадания в корпус датчика крупных частиц, которые могут вывести из строя термоэлементы. Кроме того, он выполняет роль рассекателя воздуха для обеспечения равномерного воздушного потока. Фильтр устанавливается во впускном фланце и фиксируется кольцом-фиксатором.
     Уплотнительные резиновые кольца установлены с обеих сторон корпуса датчика и служат для предотвращения подсоса воздуха. Особого внимания заслуживает уплотнительное кольцо между корпусом датчика и выпускным фланцем. Если в этом месте будет подсос воздуха, он
может быть не учтен системой, что приведет к обеднению топливной смеси. В этом случае обеспечить оптимальный режим работы двигателя практически невозможно, т.к. в системе "Январь-4" не предусмотрена обратная связь по лямбда-зонду. Идентифицировать воздушный подсос без применения специального мультитестера достаточно проблематично. 

 фильтр. Попадание в корпус датчика посторонних частиц может вывести его из строя.
     При неисправностях ДМРВ , в ОЗУ эл.блока управления сохраняется код ошибки "33" или "34", которые могут быть считаны с помощью лампы "CHECK ENGINE" в режиме считывания кодов или специальным мультитестером. При этом зажигается данная лампочка, а контроллер вычисляет значение расхода воздуха по сигналам датчика положения дроссельной заслонки и датчика положения коленчатого вала.
     Симптомами неисправности ДМРВ могут служить остановка двигателя при переключении передач на ходу автомобиля, провалы в работе двигателя под нагрузкой и на холостом ходу. Лампа "CHECK ENGINE", при этом, часто не загорается и определить данную неисправность подручными средствами бывает достаточно сложно.   При диагностике системы необходимо внимательно изучить характер работы двигателя на разных режимах и сопоставить реакцию датчиков на тот или иной симптом. Можно рекомендовать следовать методу исключения всех возможных причин с проверкой соответствующих датчиков.
     Следует учитывать, что датчик массового расхода воздуха является точным измерительным прибором и, как показывает практика, "боится" ударов по корпусу.

Датчик положения дроссельной заслонки

Датчик положения дроссельной заслонки необходим в системе для точного дозирования топлива. По сигналу ДПДЗ контроллер определяет текущее положение дроссельной заслонки,  по скорости изменения сигнала отслеживается динамика нажатия педали акселератора, что  в свою очередь является определяющим фактором для точного дозирования топлива.В режиме  запуска двигателя контроллер отслеживает угол отклонения дроссельной заслонки и, если  заслонка открыта более чем на 75%, переходит на режим продувки двигателя. По сигналу  ДПДЗ о крайнем положении дроссельной заслонки (<0.7V), контроллер начинает управлять  регулятором холостого хода (РХХ) и, таким образом, осуществляет дополнительную подачу  воздуха в двигатель в обход закрытой дроссельной заслонки.Датчик положения дроссельной заслонки является  датчиком  потенциометрического  типа
(см. Фото-1)   и  включает в себя однооборотный переменный и постоянный резисторы. Их общее сопротивление составляет около 8кОм.  На один из крайних выводов потенциометра подается из контроллера опорное напряжение (5V), а другой
крайний вывод соединен с массой. От среднего  вывода потенциометра, через резистор, к контроллеру подается сигнал о текущем положении  дроссельной заслонки. Значение этого сигнала напряжением менее 0.7V воспринимается, как  полностью закрытой дроссельной заслонки.  Если это напряжение более 4V, блок управления  считает, что дроссельная заслонка открыта полностью.

ДПДЗ  установлен на корпусе дроссельной заслонки (см. Фото-2) и соединен с ее осью вращения. Ось дроссельной заслонки имеет специальную проточку, которая и входит в крестообразное гнездо датчика положения дроссельной заслонки Крепится ДПДЗ двумя винтами. Установка датчика  на  его  посадочное  место  должна
быть  со  смещением  (см. Фото-5)  и  через защитную прокладку в виде колечка. После установки ДПДЗ, его необходимо повернуть до совмещения крепежных отверстий самого датчика с отверстиями на корпусе заслонки и закрепить винтами. Настройку начального положения датчика проще производить прямо на автомобиле.  После монтажа ДПДЗ следует подключить разъем датчика (при выключенном зажигании), включить зажигание и проверить напряжение на сигнальном выводе. Значение напряжения должно быть менее  0.7V.  Если же оно выше, сориентируйте датчик до нужного  значения, ослабив винты крепления. Если система модиагностики зафиксирует ошибки датчика положения дроссельной  заслонки, в RAM-буфер ошибок будут записаны коды "21" или "22", а при условии наличия
 постоянной ошибки, зажигается лампа "CHECK ENGINE". Следует учитывать, что данные  коды указывают лишь на ошибки цепи датчика положения дроссельной заслонки и далеко не  всегда указывают на неисправность самого датчика, а лишь определяют направление поиска  неисправности. При зафиксированной ошибке ДПДЗ, контроллер переходит на управление впрыском  по аварийной программе и расчитывает текущее положение дроссельной заслонки по датчику  положения коленвала и датчику массового расхода воздуха.
           К типичным неисправностям цепи и датчика положения дроссельной заслонки можно  отнести следующие симптомы:
 1. Неравномерные обороты двигателя на холостом ходу.
 2. Остановка двигателя при резком сбросе педали акселератора.
 3. Ограничение максимальной мощности двигателя.
 4. Рывки при движении с постоянным углом открытия дроссельной заслонки.

Корпус дроссельной заслонки (КДЗ 2112-1148010-32)является эл.механическим узлом
 системы впрыска и во многом определяет нормальную работу двигателя.

       Корпус дроссельной заслонки включает в себя механический привод дроссельной заслонки, штуцеры для подключения шлангов системы подогрева КДЗ, штуцер для подключения шланга системы вентиляции картера двигателя на ХХ (холостом ходу), штуцер для подключения шланга системы продувки адсорбера (при отсутствии в системе адсорбера на данный штуцер установлена заглушка),