Гораздо точнее, чем карбюратор, работает инжектор, дозирующий количество топлива и впрыскивающий его либо близко к впускному клапану, либо непосредственно в цилиндры двигателя. Для каждого цилиндра двигателя предусмотрена индивидуальная форсунка. Все форсунки соединяются с топливной рампой, где топливо находится под давлением. Количество впрыскиваемого топлива зависит от продолжительности открытия форсунки. Момент открытия регулирует контроллер (фактически это миникомпьютер) на основании обрабатываемых им данных от различных датчиков. Таким образом снижается расход топлива, обеспечивается более полное его сгорание и снижение количества вредных веществ в выхлопных газах.
Системы впрыска топлива и управления двигателем
Рассмотрим в качестве примера систему управления двигателем и подачи топлива (Engine Management System - EMS). В процессе эволюционных изменений в последние тридцать лет электронные компоненты постепенно замещали механические датчики и регуляторы. Однако, сегодня даже функциональное сравнение системы EMS с самым совершенным карбюратором практически невозможно, настолько они отличаются идеологически и по принципам исполнения.
Система управления двигателем состоит из трех групп компонентов - устройства сбора информации, ее обработки и исполнительных механизмов.
К первой группе относятся всевозможные датчики, собирающие максимально полную информацию о состоянии автомобиля, режимах его движения и процессах, происходящих в двигателе. Как правило, среди них датчики количества и температуры поступающего воздуха, скорости вращения и точного положения кулачкового вала, температуры охлаждающей жидкости, температуры и состава выхлопных газов, угла открытия дроссельной заслонки и датчик детонации двигателя. В качестве дополнительной информации могут использоваться также показания спидометра и тахометра, а также сигналы от систем АБС и ПБС.
Второй "группой" является, собственно, модуль микропроцессора ECU (Engine Control Unite "Европейское" название) или ECM (Engine Control Module - "Американское" название). Микропроцессор анализирует информацию, поступающую к нему от датчиков скорости вращения и точного положения коленчатого вала, уровня содержания кислорода в выхлопных газах, температуры охлаждающей жидкости и поступающего воздуха, детонации, скорости автомобиля и другие вспомогательные данные. Эта информация сравнивается с записанной в памяти математической моделью сотни и тысячи раз в секунду. При обнаружении расхождений с желаемым значением того или иного параметра выдаются команды исполнительным механизмам для коррекции. Действенность принятых мер проверяется и, в случае необходимости, цикл повторяется.
Исполнителями команд компьютера являются форсунки, подающие топливо в необходимом количестве в точно выверенные изменяемые промежутки времени, свечи, зажигающие это топливо в заданном временном интервале и другие механизмы. Они, собственно, и являются третьей группой компонентов.
Существует два принципиальных отличия электронных систем от механических. Первые могут изменять режим работы двигателя непрерывно и практически мгновенно все время его работы. В отличие от EMS карбюраторы можно регулировать только до эксплуатации автомобиля, а значит такая регулировка будет также точна, как и стоящие часы, показывающие точное время два раза в сутки. Сочетание режимов работы форсунок и свечей динамично задает и изменяет виртуальный "угол опережения зажигания".
Второе отличие - возможность организации "обратной связи". Датчик содержания кислорода (лямбда-датчик) устанавливается в выхлопном коллекторе и на основании его информации компьютер определяет состав газов, при этом критическим является уровень содержания в них углеводородов СН, окислов азота и недогоревшего топлива. Они жестко регулируются в различных государствах и при превышении установленных норм процессор корректирует состав рабочей смеси, делая ее беднее. При этом желание водителя получать больше мощности полностью игнорируется.
Именно ужесточение государственного контроля за содержанием вредных веществ в выхлопе стало причиной повсеместного практически мгновенного распространения систем электронного управления двигателем. Дело дошло до того, что в начале 90-х многие страны Европы практически запретили эксплуатацию автомобилей с карбюраторными двигателями.
Есть тем не менее ситуации, когда игнорируются ограничения по содержанию выхлопа. Речь идет о старте двигателя, особенно зимой. Тут уж деваться некуда, какие бы ядовитые газы не шли из выхлопной трубы, а заводиться надо. Для этих целей существуют программы запуска двигателя, зашитые в ПЗУ компьютера. Они заставляют его "наступить на горло собственной песне" (игнорировать истерические сигналы лямбда-датчика) и подавать в цилиндры обогащенную смесь. Кроме самого факта работы специальных режимов, производители автомобилей настраивают процессоры для работы в различных климатических зонах. Понятно, что условия пуска двигателя в Перу отличаются от условий пуска в Норвегии.
Важнейшей и, безусловно, невозможной при "механическом" решении, чертой современных электронных систем EMS является их способность к самообучению.
Память микропроцессора условно делится на три типа. Первый из них - ROM (Read Only Memory) предназначен для выдачи заранее запрограммированных команд в соответствии с характером поступающих сигналов. Эти команды нестираемы и сохраняются при отключении питания автомобиля. Именно этот блок содержит команды, определяющие старт двигателя; он может быть сравнен с ПЗУ обычного "деск-топ компьютера".
Второй раздел памяти процессора называется RAM (Random Access Memory) и отвечает за гибкую подстраиваемость двигателя автомобиля к меняющимся условиям. Именно RAM обеспечивает "обучаемость" современных автомобилей. С его помощью компьютер анализирует режимы работы и выбирает из них лучшие, как правило по критерию экономичности и чистоты выхлопа. В следующий раз, когда вы заведете двигатель и отправитесь в путь RAM будет стараться воссоздать именно ту комбинацию характеристик работы исполнительных устройств, которая обеспечивала оптимальный режим.
Память этого модуля стираемая, кроме информации о режимах работы, в нее записываются также коды ошибок двигателя. В случае появления видимых или "ощущаемых" отклонений в его работе (отсутствие тяги, рывки и провалы, появление черного дыма) техник на СТО может при помощи уже диагностического компьютера может считать эти коды и определить причину неприятностей. Однако, если пропадает питание электрической системы, обычно вследствие выхода из строя или отсоединения аккумулятора, информация в блоке RAM стирается. После этого можно заметить, что автомобиль некоторое время ведет себя "как-то не так", снова собирая и записывая информацию об оптимальных режимах.
Третий блок называется PROM (Programmable Read Only Memory) и, в отличие от первого, может быть изменен. Эту микросхему обычно можно вынуть из блока, для чего сделано специальное отверстие и специальное крепление. Народное название этой микросхемы (как, впрочем и всех микросхем) - чип (не путать с картофельными чипсами!). С его помощью можно изменять отдачу двигателя в границах до 30-40%. Общее правило здесь такое: увеличивая мощность (л.с.) двигателя мы снижаем его крутящий момент (Нм) и наоборот. Можно одновременно повысить и мощность и крутящий момент, но тогда ухудшится содержание выхлопа двигателя.
Содержание этого блока памяти, в основном и определяет "персонализацию" системы управления двигателя по его типу, размеру, числу цилиндров, характеристике трансмиссии и другим особенностям. Изменять характеристики можно не только в стремлении сделать автомобиль более спортивным или более экономичным. Со временем происходит износ его рабочих поверхностей и еще до проведения дорогостоящего капитального ремонта можно подкорректировать параметры двигателя, заменив чип PROM. Точно также производители заменяют один только модуль процессора и не меняя "железа" получают модификации автомобилей для работы в жарком или холодном климате и приспособленных к различным "местным" вариациям в топливе.
Кроме подстраиваемости и точной дозировки топлива для его экономии и уменьшения загрязнения окружающей среды электроника в двигателях обеспечила возможность применения прогрессивных способов подачи топлива. Если вспомнить старину карбюратор, то в его годы образование рабочей смеси происходило в специальной камере впускного трубопровода. Далее готовая смесь (газообразная смесь паров бензина и воздуха) по впускному коллектору доставлялась к впускным клапанам. Недостатки здесь очевидны: неодинаковая дистанция до каждого из цилиндров (неодинаковые условия), оседание и накопление паров на стенках, особенной зимой при пуске непрогретого двигателя, невозможность индивидуальной регулировки условий для каждого цилиндра.
Впрыск топлива позволяет решить эти проблемы. Сама схема впрыска была известна задолго до распространения электроники и компьютеров на автомобилях и, более того, широко применялась на дизельных моторах. Решение же этого вопроса на бензиновых двигателях механическим путем было неоправданно дорогим и, поэтому, здесь так долго царствовали карбюраторы. Как только электронная компонентная база перешагнула определенную границу миниатюризации и надежности в начале 80-х появилась реальная возможность и началось повсеместное внедрение систем впрыска бензинового топлива.
Первоначально сама система подачи топлива не претерпела значительных изменений. Просто вместо карбюратора появился иной механизм дозирования - с электронным управлением. Такая схема получила, в частности, название TBI (Throttle Body Injection) (моновпрыск). При ее применении не требуется переделывать "железо" двигателя. Ей одновременно присущи достоинство впрыска по более точной дозировке и возможности изменения и адаптации и недостатки карбюратора с точки зрения подачи и распределения бензина.
Дальнейшее логическое развитие - подача топлива индивидуально к каждому из цилиндров. В этом случае смесеобразование происходит непосредственно в камерах перед впускными клапанами. Топливо подается по трубопроводу высокого давления и распыляется индивидуальными форсунками, работа каждой из них может регулироваться. Одно из названий такой системы - MPFI (Multi Port Fuel Injection). Здесь устраняются почти все недостатки карбюратора и единственный шаг вперед, который остается сделать - непосредственный впрыск.
Серийный двигатель с непосредственным впрыском топлива показал на MIMS'98 японский концерн Mitsubishi. Наладив их массовое производство для легковых автомобилей в 1996 году, Mitsubishi Motors на 3-4 года опередила ближайших конкурентов в этой области. Свою технологию японцы назвали GDI (Gasoline Direct Injection). Воздух здесь доходит до самой границы впускного клапана и камеры сгорания и встречает струю бензина уже непосредственно в цилиндре. Это дополнительно на 20% снижает расход топлива, сокращает содержание вредных выбросов и, к тому же, повышает мощность и крутящий момент.
Система распределенного впрыска топлива на примере автомобилей ВАЗ
На автомобилях ВАЗ устанавливаются двигатели с системой распределенного впрыска топлива, т.е. топливо впрыскивается четырьмя форсунками (по одной форсунке на цилиндр) во впускную трубу, на впускные клапаны. Здесь топливо испаряется, перемешивается с воздухом и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя. Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ездовых качеств автомобиля. Существуют две системы распределенного впрыска топлива (СРВТ): с обратной связью и без нее.
На двигателях, где применяется СРВТ с обратной связью, в системе выпуска устанавливается нейтрализатор и датчик кислорода (лямбда-зонд), который и обеспечивает обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а электронный блок управления по его сигналам поддерживает такое соотношение воздух/топливо, которое обеспечивает наиболее эффективную работу нейтрализатора. В качестве топлива необходимо применять только неэтилированный бензин. Применение этилированного бензина приведет к повреждению нейтрализатора, датчика кислорода и к отказу системы.
В системе впрыска без обратной связи не устанавливаются нейтрализатор и датчик кислорода, а для регулировки концентрации СО в отработавших газах служит СО-потенциометр. В этой системе не применяется также система улавливания паров бензина.
Нейтрализатор устанавливается в системе выпуска отработавших газов перед дополнительным глушителем. Он содержит два окислительных катализатора (ускорителя химической реакции) и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палладий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода в двуокись углерода. Восстановительный катализатор (радий) способствует преобразованию окислов азота в безвредный азот.
В связи с тем, что каталитическому нейтрализатору требуется кислород для нейтрализации углеводородов и окиси углерода, и одновременно он должен отнимать кислород для нейтрализации окислов азота, необходимо очень строго поддерживать баланс смеси воздух/топливо (примерно 14,7:1), поступающей в двигатель. Эту функцию выполняет электронный блок управления.
Электронный блок управления (ЭБУ), расположенный под панелью приборов на левой боковине кузова, является управляющим центром системы впрыска топлива. Это специализированный компьютер. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля. ЭБУ выполняет также диагностическую функцию системы впрыска топлива. Он может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу "CHECK ENGINE". Кроме того, он хранит диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.
Воздушный фильтр установлен в передней части моторного отсека на резиновых фиксаторах. Фильтрующий элемент бумажный, с большой площадью фильтрующей поверхности. Дроссельный патрубок закреплен на ресивере. Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная с приводом педали акселератора. В состав дроссельного патрубка входят датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода. В проточной части дроссельного патрубка (перед дроссельной заслонкой и за ней) находятся отверстия отбора разрежения, необходимые для работы системы улавливания паров бензина. Если последняя система не применяется, то штуцер для продувки адсорбера глушится резиновой заглушкой. Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки. Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана. Клапан выдвигается или убирается по сигналам ЭБУ. Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе дроссельного патрубка и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается напряжение питания 5 В, а другой конец соединен с "массой". С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к ЭБУ.
Для тех, кто хочет узнать об устройстве СРВТ подробнее:
Рис. 1. Принципиальная схема системы распределенного впрыска топлива с датчиком кислорода, нейтрализатором и системой улавливания паров бензина
1 - датчик массового расхода воздуха;
2 - патрубок дроссельный;
3 - датчик положения дроссельной заслонки;
4 - топливный фильтр; 5 - электробензонасос;
6 - топливный бак;
7 - сепаратор;
8 - предохранительный клапан;
9 - гравитационный клапан;
10-2 ходовой клапан бензобака;
11 - электромагнитный клапан продувки адсорбера;
12 - адсорбер;
13 - лампа контроля;
14 - колодка диагностики;
15 - аккумулятор;
16 - замок зажигания;
17 - главное реле;
18 - контроллер;
19 - датчик скорости;
20 - модуль зажигания;
21 - задающий диск;
22 - датчик положения коленчатого вала;
23 - датчик кислорода;
24 - нейтрализатор;
25 - регулятор холостого хода;
26 - регулятор давления топлива;
27 - топливная рампа;
28 - форсунки;
29 - датчик температуры охлаждающей жидкости;
30 - свечи зажигания;
31 - датчик детонации,
32 - реле электробензонасоса.
Рис.2. Принципиальная схема системы распределенного впрыска топлива с СО-потенциометром
1 - датчик массового расхода воздуха;
2 - патрубок дроссельный;
3 - датчик положения дроссельной заслонки;
4 - топливный фильтр;
5 - электробензонасос;
6 - топливный бак;
7 - сепаратор;
8 - предохранительный клапан;
9 - лампа контроля;
10 - колодка диагностики;
11 - аккумулятор;
12 - замок зажигания;
13 - главное реле;
14 - контроллер;
15 - датчик скорости;
16 - модуль зажигания;
17 - задающий диск;
18 - датчик положения коленчатого вала;
19 - СО-потенциометр;
20 - регулятор холостого хода;
21 - регулятор давления топлива;
22 - топливная рампа;
23 - форсунки;
24 - датчик температуры охлаждающей жидкости;
25 - свечи зажигания;
26 - датчик детонации;
27 - реле электробензонасоса.
Система подачи топлива
Рис.3. Система подачи топлива
1 - электробензонасос (ЭБН)
2 - топливная рампа
3 - топливная форсунка
4 - регулятор давления топлива
5 - топливный фильтр
Электробензонасос турбинного типа, погружной, устанавливается в топливном баке. Напряжение питания 12 В подается на насос через реле электробензонасоса, управляемое контроллером.
Топливный фильтр установлен под днищем кузова около бензобака. Фильтр встроен в линию подачи топлива между электробензонасосом и топливной рампой. Корпус фильтра изготовлен из стали и имеет резьбовые штуцеры для присоединения трубопроводов. Фильтрующий элемент изготовлен из бумаги и предназначен для улавливания содержащихся в топливе твердых частиц, которые могут привести к повреждению прецезионных деталей форсунок.
Рампа форсунок представляет собой полую планку с установленными на ней форсунками и регулятором давления топлива. Топливная рампа закреплена на впускной трубе двигателя. На рампе форсунок расположен закрытый резьбовым колпачком штуцер для контроля давления топлива.
Форсунка (каждая из четырех) установлена одним концом в топливной рампе, другим в отверстии впускной трубы, герметичность соединений обеспечивается с помощью уплотнительных колец.
Форсунка представляет собой устройство с электромагнитным клапаном, которое при получении электрического импульса с контроллера впрыскивает топливо под давлением во впускной коллектор. По истечении электрического импульса форсунка перекрывает подачу топлива. Номинальное сопротивление обмотки форсунки от 11,0 до 13,4 Ом, при 20 °С.
Регулятор давления топлива установлен на топливной рампе. Регулятор представляет собой мембранный предохранительный клапан. На диафрагму регулятора с одной стороны действует давление топлива, а с другой - давление пружины регулятора и давление (разрежение) во впускной трубе. Регулятор поддерживает постоянный перепад давления (по отношению к давлению во впускной трубе) на форсунках. При увеличении нагрузки на двигатель (при росте давления во впускном трубопроводе) регулятор увеличивает давление топлива в топливной рампе, при уменьшении нагрузки - регулятор уменьшает давление топлива. Детальная работа регулятора давления описана ниже.
При падении давления в топливной рампе пружина регулятора давления прижимает диафрагму и клапан к седлу клапана, в результате чего слив топлива в бензобак прекращается и создаются условия для нарастания давления на входе. Когда давление топлива превысит усилие пружины регулятора давления, клапан открывается для сброса избытка топлива в линию слива. При включенном зажигании, неработающем двигателе и работающем электробензонасосе регулятор 4 поддерживает давление в топливной рампе 2 в пределах от 280 до 320 кПа (от 2,8 до 3,2 кгс/см2).
Система подачи воздуха состоит из воздушного фильтра, шланга впускной трубы, дроссельного патрубка и ресивера.
Воздушный фильтр установлен в передней части подкапотного пространства и закреплен на резиновых опорах.
Дроссельный патрубок системы подачи воздуха закреплен на ресивере. Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная приводом с педалью акселератора. Дроссельный патрубок в сборе имеет в своем составе датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода.
Регулятор холостого хода установлен на корпусе дроссельного патрубка. Регулятор состоит из двухполюсного шагового двигателя с двумя обмотками и соединенного с ним конусного штока клапана. Конусная часть штока регулятора холостого хода располагается в канале подачи воздуха для обеспечения регулирования холостого хода двигателя. Шток регулятора выдвигается или втягивается в зависимости от управляющего сигнала контроллера. Регулятор холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством воздуха, подаваемым в обход закрытой дроссельной заслонки. В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора положение соответствует "О" шагов), конусная часть штока перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании клапан обеспечивает расход воздуха, пропорциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла. Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов. На прогретом двигателе контроллер, управляя перемещением штока, поддерживает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки (включение электровентилятора, компрессора кондиционера и т.д.)
Датчики СРВТ
Датчик положения коленчатого вала (электромагнитного типа) устанавливается на приливе корпуса масляного насоса на расстоянии (1 ± 0,4) мм от вершины зубцов шкива коленчатого вала. Шкив коленчатого вала имеет 58 зубцов расположенных по окружности. Зубцы равноудалены и расположены через 6°. Для генерирования "импульса синхронизации" два зуба на шкиве отсутствуют. При вращении коленчатого вала зубцы диска изменяют магнитное поле датчика, создавая наведенные импульсы напряжения. По импульсу синхронизации от датчика положения коленчатого вала, контроллер определяет положение и частоту вращения коленчатого вала и рассчитывает момент срабатывания форсунок и модуля зажигания.
Датчик скорости автомобиля (принцип работы основан на эффекте Холла) устанавливается на выходном валу привода спидометра. Контроллер посылает на датчик скорости опорное напряжение 12В. Датчик скорости выдает на контроллер импульсный сигнал, частота которого зависит от скорости движения автомобиля. Датчик скорости участвует в управлении работой системы впрыска.
Датчик температуры охлаждающей жидкости (термисторный) устанавливается на впускном патрубке системы охлаждения в потоке охлаждающей жидкости двигателя. Термистор, находящийся внутри датчика, является термистором с "отрицательным температурным коэффициентом" - при нагреве его сопротивление уменьшается. Высокая температура охлаждающей жидкости вызывает низкое сопротивление. Контроллер подает на датчик температуры охлаждающей жидкости напряжение 5 В через резистор с постоянным сопротивлением, находящимся внутри контроллера. Температуру охлаждающей жидкости контроллер рассчитывает по падению напряжения на датчике, имеющем переменное сопротивление. Падение напряжения большое на холодном двигателе, и низкое - на прогретом.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) (термоанемометрического типа) имеет три чувствительных элемента, установленных в потоке всасываемого воздуха. Один из элементов определяет температуру окружающего воздуха, а два остальных нагреваются до заранее установленной температуры, превышающей температуру окружающего воздуха. Во время работы двигателя проходящий воздух охлаждает нагревательные элементы. Массовый расход воздуха определяется путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданного превышения температуры на нагревательных элементах относительно температуры окружающего воздуха. Контроллер, получая сигнал от ДМРВ, использует свои таблицы данных и определяет длительность импульса открытия форсунок, которая соответствует сигналу массового расхода воздуха. ДМРВ устанавливается между воздушным фильтром и дроссельным патрубком.
Датчик детонации пьезоэлектрического типа устанавливается на блоке двигателя. Во время возникновения детонации в двигателе датчик генерирует сигнал переменного тока с частотой и амплитудой зависящей от уровня детонации. Контроллер считывает этот сигнал и корректирует угол опережения зажигания для гашения детонации.
Датчик концентрации кислорода используется только в паре с нейтрализатором и устанавливается в нижней части приемной трубы глушителя. Когда датчик кислорода находится в холодном состоянии, он не выдает никакого напряжения или генерирует медленно меняющееся напряжение, непригодное в качестве сигнала. Датчик кислорода имеет внутренний нагревательный элемент для быстрого подогрева датчика после пуска холодного двигателя. По мере прогрева датчика он начинает генерировать быстро меняющееся напряжение.
Система с датчиком кислорода может работать в двух режимах:
- в режиме "разомкнутой петли" контроллер рассчитывает длительность импульсов впрыска без учета сигнала с датчика концентрации кислорода. Расчеты производятся на базе опорного сигнала с датчика положения коленвала и сигналов с датчика массового расхода воздуха, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика положения дроссельной заслонки. В режиме "разомкнутой петли" рассчитанная контроллером длительность импульса впрыска определяет соотношение воздух/топливо, отличающееся от 14,7:1. Это характерно для непрогретого двигателя, в этом состоянии для хороших ездовых качеств требуется более богатая смесь.
Система остается в в режиме "разомкнутой петли" до выполнения следующих условий:
- датчик кислорода начинает выдавать сигнал с изменяющимся напряжением
- температура охлаждающей жидкости выше 32 °С;
- двигатель проработал с момента запуска от б секунд до 5 минут (время может варьировать в зависимости от начальной температуры охлаждающей жидкости). Сигнал с датчика концентрации кислорода подается на контроллер, который в зависимости от содержания кислорода в отработавших газах изменяет количество впрыскиваемого топлива для поддержания постоянного стехиометрического состава смеси. Этот режим является режимом "замкнутой петли".
В режиме "замкнутой петли" контроллер рассчитывает длительность импульса впрыска по данным тех же датчиков, что и для режима "разомкнутой петли" и дополнительно использует сигнал с датчика концентрации кислорода. Сигнал с датчика концентрации кислорода позволяет контроллеру производить точный расчет длительности импульса впрыска для строгого поддержания соотношения воздух/топливо -14,7:1, обеспечивающего максимальную эффективность работы каталитического нейтрализатора.
Датчик положения дроссельной заслонки установлен на корпусе дроссельного патрубка и имеет механическую связь с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой резистор потенциометрического типа, на один из выводов которого с контроллера подается опорное напряжение 5 В, а второй вывод соединен с "массой". Третий вывод соединяет подвижный контакт датчика с контроллером, что позволяет контроллеру на основе выходного сигнала с датчика определять положение дроссельной заслонки и с учетом данных других датчиков рассчитывать длительность импульсов на форсунку. При резком нажатии на рычаг управления дроссельной заслонкой контроллер воспринимает быстро возрастающее напряжение сигнала с датчика, увеличивает длительность импульсов на форсунки и формирует дополнительные импульсы управления открытия форсунок. Этот режим аналогичен режиму работы ускорительного насоса для двигателей с карбюратором.
Потенциометр СО устанавливается на автомобили без нейтрализатора. Вращение винта потенциометра СО позволяет регулировать содержание СО в отработавших газах.
Часть автомобилей ВАЗ (в зависимости от комплектации) могут оснащаться системой нейтрализации отработавших газов, основным элементом которой является каталитический нейтрализатор.Нейтрализатор устанавливается в системе выпуска отработавших газов между приемной трубой и дополнительным глушителем. Применение каталитического нейтрализатора дает значительное снижение выбросов углеводородов, окиси углерода и окислов азота с отработавшими газами при условии точного управления процессом сгорания в двигателе. Наиболее полное сгорание топливовоздушной смеси и максимальная эффективная нейтрализация вышеупомянутых токсичных компонентов отработавших газов обеспечиваются при отношении воздуха к топливу 14,6...14,7 к 1, т.е. 14,6...14.7 кг воздуха на 1 кг топлива. При эксплуатации неисправного двигателя нейтрализатор может выйти из строя из-за тепловых напряжений, которым он подвергается при окислении избыточных количеств углеводородов. Другой возможной причиной выхода из строя нейтрализатора является применение этилированного бензина. Содержащийся в нем тетраэтилсвинец за короткое время выводит из строя датчик кислорода и нейтрализатор. При тепловых напряжениях керамические блоки нейтрализатора могут разрушиться (закупориться), вызвав повышение противодавления.
www.avtonov.svoi.info