Бензинові моделі
З метою зниження рівня емісії в атмосферу токсичних складових, що потрапляють до складу відпрацьованих газів двигуна в результаті випаровування та неповноти згоряння палива, а також для підтримки ефективності віддачі двигуна та зниження витрати палива, що розглядаються в цьому Посібнику бензинові моделі обладнані цілою низкою спеціальних систем, які можна було б об'єднати під загальною назвою систем керування двигуном і зниження токсичності відпрацьованих газів.
До систем, що стосуються управління роботою двигуна і контролю токсичності відпрацьованих газів, слід віднести такі:
- Система бортової діагностики (OBD), - див. Електроустаткування двигуна;
- Електронна система управління двигуном - див. Електроустаткування двигуна;
- Система керованої вентиляції картера (PCV);
- Система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR);
- Система уловлювання паливних випарів (EVAP);
- Каталітичний перетворювач і лямбда-зонд (контроль складу газів, що відпрацювали).
Функціонування всіх перелічених систем, однак, безпосередньо чи опосередковано, пов'язані з управлінням зниженням токсичності відпрацьованих газів.
У наведених нижче Розділах даються загальні описи принципів функціонування кожної із систем, а також викладені процедури діагностичних перевірок та відновлювального ремонту (якщо такий є можливим) компонентів систем, виконання яких лежить у межах кваліфікації середньостатистичного механіка-аматора.
Перш ніж прийти до висновку про відмову будь-якої системи зниження токсичності, уважно перевірте справність функціонування систем живлення та запалювання (див. Глави Системи живлення та випуску і Електроустаткування двигуна). Діагностика деяких із вузлів систем зниження токсичності потребує використання спеціального, складного у застосуванні, обладнання та певної кваліфікації виконавця, а тому її виконання розумно буде доручити професійним механікам спеціалізованої станції техобслуговування.
Сказане вище не означає, що обслуговування та ремонт компонентів систем зниження токсичності на практиці видаються важкоздійснюваними. Не забувайте, що однією з найпоширеніших причин відмов є елементарне порушення якості вакуумних або електричних з'єднань, а тому в першу чергу завжди слід перевіряти стан штуцерних та електричних роз'ємів. Власник автомобіля може самостійно і досить просто зробити цілий ряд перевірок, а також виконати в домашніх умовах безліч процедур поточного обслуговування більшості компонентів систем, користуючись при цьому звичайним набором настроювального та слюсарного інструменту.
Не забувайте про додаткові федеральні гарантійні зобов'язання, під які потрапляють компоненти систем зниження токсичності та управління роботою двигуна. Перш ніж виконувати будь-які процедури з ремонту вузлів і деталей даних систем, проконсультуйтеся про умови дотримання цих зобов'язань у представницькому відділенні компанії Opel.
Намагайтеся дотримуватись усіх застережень, що обумовлені в наведених нижче Розділах, при виконанні обслуговування електронних компонентів аналізованих систем. Слід зауважити, що ілюстративний матеріал може не завжди точно відповідати реальному розміщенню компонентів на автомобілі. Такі невідповідності пов'язані з безперервним процесом модифікації в рамках типової конструкції кожної моделі.
У руховому відсіку автомобіля закріплений інформаційний ярлик систем зниження токсичності газів, що відпрацювали (VECI). На ярлику міститься необхідна інформація щодо налаштувань та перевірок підконтрольних систем з урахуванням усіх вироблених на конкретному автомобілі модифікацій, а також схема прокладання вакуумних шлангів з ідентифікацією різних компонентів. Перш ніж приступати до обслуговування систем зниження токсичності та керування роботою двигуна, уважно ознайомтеся з даними VECI.
Система вентиляції картера (PCV)
Система PCV служить зниження емісії в атмосферу вуглеводневих сполук з допомогою виведення з двигуна картерних газів. Продування блоку здійснюється шляхом прогонки свіжого повітря, що надходить з очищувача повітря через картер, в якому він змішується з накопиченими випарами і прорвалися з камер згоряння газами і виводиться через клапан PCV у впускний трубопровід.
До основних компонентів системи відносяться клапан PCV, фільтр продування і комплект вакуумних шлангів, що з'єднують перераховані пристрої з двигуном.
З метою підтримки стабільності обертів холостого ходу клапан PCV перекриває потік продування при глибокому розрідженні у впускному трубопроводі. У разі порушення справності функціонування двигуна (як, наприклад, при зношуванні поршневих кілець) система виробляє відведення надлишку картерних газів через вентиляційну трубку назад в очищувач повітря.
Контроль складу відпрацьованих газів
З метою мінімізації емісії в атмосферу токсичних складових до складу системи випуску відпрацьованих газів включений каталітичний перетворювач. Контроль здійснюється системою керування закритого типу. Зворотний зв'язок з ECM організована за допомогою вмонтованого в приймальну трубу випуску системи лямбда-зонда.
Каталітичний перетворювач є компонентом систем зниження токсичності газів, що відпрацювали, включений до складу системи випуску і служить для зниження емісії в атмосферу токсичних складових. На автомобілях, що розглядаються в цьому Посібнику, використовуються каталітичні перетворювачі двох типів. Звичайний окисний перетворювач дозволяє знизити вміст відпрацьованих газів вуглеводнів і монооксиду вуглецю. Трифункціональний каталітичний перетворювач додатково дозволяє скоротити емісію оксидів азоту (Nx).
Лямбда-зонд (кисневий датчик) відстежує вміст кисню в потоці газів, що відпрацювали. При контакті молекул 2 з чутливим елементом зонда датчик виробляє амплітудний сигнал в діапазоні від 0.1 до 0.9, залежно від концентрації кисню. Причому, значенню 0.1 відповідає високий вміст Про 2 (збіднена суміш), а значенню 0.9 - низьке (збагачена суміш). ECM безперервно контролює сигнали, що надходять з лямбда-зонда, у разі необхідності видаючи команди на коригування складу повітряно-паливної суміші за рахунок зміни тривалості відкривання інжекторів упорскування. Оптимальне співвідношення компонентів горючої суміші, що гарантує мінімальну витрату палива при найбільш ефективному функціонуванні каталітичного перетворювача, становить 14.7 частин повітря на 1 частину палива - саме його модуль управління і намагається постійно підтримувати, орієнтуючись на інформацію, що надходить з лямбда-зонда. На моделях автомобілів, що розглядаються, використовуються два лямбда-зонди; первинний розташований у випускному колекторі двигуна, а вторинний - нижче за каталітичний перетворювач. Шляхом порівняння рівня вмісту кисню на ділянках випускного тракту вище та нижче каталітичного перетворювача ECM визначає також ефективність функціонування останнього.
Слід зазначити, що лямбда-зонд здатний виробляти сигнальну напругу тільки прогрітим до нормальної робочої температури (близько 320°С). Поки датчик знаходиться в холодному стані, ECM працює в режимі розімкнутого контуру.
У разі порушення справності функціонування лямбда-зонда або його ланцюга ECM переходить в аварійний режим (режим розімкнутого контуру), ігноруючи інформацію, що надходить від датчиків, і підтримуючи склад повітряно-паливної суміші на деякому заданому рівні, що забезпечує достатню ефективність віддачі двигуна.
Справність функціонування лямбда-зонда залежить від виконання сукупності певних умов:
- Електричні параметри: Стабільність амплітудного сигналу низької напруги, що виробляється датчиком, великою мірою залежить від якості контактних з'єднань ланцюга лямбда-зонда, яке і слід перевіряти в першу чергу у разі виникнення проблем;
- Подача зовнішнього повітря: Конструкція лямбда-зонда передбачає вільну циркуляцію зовнішнього повітря всередині датчика. Під час встановлення зонда завжди перевіряйте прохідність повітряних каналів;
- Робоча температура: ECM починає реагувати на інформацію, що надходить від лямбда-зонда, тільки після того, як датчик буде прогрітий до нормальної робочої температури (близько 320°С). Даний факт слід не упускати з уваги при перевірці справності функціонування зонда;
- Якість палива: Справне функціонування лямбда-зонда стає можливим лише за умови застосування для заправки автомобіля НЕЕТІЛОВАНОГО палива!
Система уловлювання паливних випарів (EVAP)
Система акумулює паливні випаровування, що накопичуються в системі живлення за час стоянки автомобіля, і забезпечує виведення їх у впускний трубопровід для спалювання в процесі нормального функціонування двигуна.
До складу будь-якої системи EVAP обов'язково входить спеціальний адсорбер, заповнений активованим вугіллям, який, власне, і збирає паливні випари. Спосіб виведення випарів з адсорбера може змінюватись в залежності від конструкції конкретної системи. Наведений нижче опис дозволить читачеві досить детально розібратися у принципах функціонування системи EVAP будь-якого типу.
Конструкція, що описується, не обов'язково повинна повністю відповідати конструкції системи, встановленої на конкретному автомобілі, проте принцип функціонування є загальним для всіх моделей, обладнаних системою упорскування палива. У разі виявлення будь-яких відхилень, зверніться до інформації, наведеної на ярлику VECI, закріпленому під капотом.
Кришка заливної горловини паливного бака обладнана двостороннім запобіжним клапаном. У разі відмови системи клапан забезпечує відведення паливних випарів в атмосферу.
Інший запірний клапан (клапан ORVR) встановлений поблизу паливного бака та забезпечує регулювання відведення паливних випарів у вугільний адсорбер залежно від перепадів тиску/розрідження, пов'язаних із зміною температури.
По дорозі до вугільного адсорберу паливні випари пропускаються через двоходовий клапан і по вентиляційних шлангах потрапляють у встановлений в руховому відсіку вугільний адсорбер, де акумулюються протягом усього часу стоянки.
При запуску двигуна до моменту прогрівання до певної температури запірний електромагнітний клапан продування адсорбера залишається закритим, допускаючи відкривання діафрагмового клапана продування за рахунок збільшення глибини розрідження у впускному трубопроводі. З адсорбера паливні випаровування через діафрагмовий клапан видмухуються у впускний трубопровід, звідки надходять у камери згоряння, де випалюються в процесі нормального функціонування двигуна.
Паливний бак також зазвичай обладнаний датчиком, який відстежує зміни тиску в баку як під час стоянки, так і на ходу автомобіля.
Система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR)
З метою зниження емісії в атмосферу оксидів азоту конструкція двигуна передбачає відведення частини газів, що відпрацювали, у впускний трубопровід через клапан EGR. Таке підмішування газів, що відпрацювали, до повітряно-паливної суміші призводить до зниження температури її згоряння.
Система складається з клапана EGR, датчика ступеня відкривання клапана EGR, модуля керування (ECM) та комплекту допоміжних інформаційних датчиків. ECM запрограмований таким чином, щоб забезпечувати оптимальний ступінь відкриття клапана EGR для будь-яких умов функціонування двигуна. Спеціальний інформаційний датчик постійно відстежує ступінь відкриття клапана EGR, видаючи відповідні сигнали на модуль управління. ECM порівнює вхідну інформацію датчика з оптимальною розрахунковою величиною, що визначається за даними, що надходять від інших інформаційних датчиків і, у разі необхідності, здійснює необхідне коригування об'єму відпрацьованих газів, що надходить у двигун.
На моделях 1.4, 1.6 і 1.8 л використовується електричний клапан EGR, що встановлюється на впускному трубопроводі або зліва на головці циліндрів. На двигунах 2.0 л використовується електромагнітний клапанний вузол EGR, що міститься на головці циліндрів.
Дизельні моделі
На дизельних моделях загальний контроль складу газів, що відпрацювали, здійснює також модуль управління двигуном (ECM). Основна мета та сама, як і на бензинових моделях, - отримання максимальної ефективності віддачі двигуна при мінімальних витратах у поєднанні з мінімізації викиду в атмосферу токсичних складових продуктів згоряння.
Вирішення поставленої задачі здійснюють три основні системи: система вентиляції картера (PCV), система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR) та каталітичний перетворювач.
Система керованої вентиляції картера (PCV)
Принцип функціонування системи PCV повністю аналогічний описаному вище бензинових двигунів.
Контроль складу відпрацьованих газів
Головним елементом системи контролю є каталітичний перетворювач, що забезпечує додаткове окислення монооксиду вуглецю (СО), - див.
Система рециркуляції відпрацьованих газів (EGR)
Принцип функціонування системи EGR аналогічний описаному вище бензинових двигунів. Вакуумний клапан EGR встановлений у верхній частині впускного трубопроводу та спрацьовує за командами ECM, що видаються на електромагніт управління.
Коментарі відвідувачів