Електронна система за управление на запалването (и впръскването) за бензинови двигатели

Обща информация

Системата за запалване на бензинов двигател е интегрирана със системата за впръскване на гориво и се управлява от един електронен блок за управление ECM (вижте глава Захранващи и изпускателни системи). Системата за запалване се състои от модула за управление на двигателя (ECM), превключвателя за запалване, модула за запалване (ICM) с вградени намотки, запалителни свещи, проводници за високо напрежение и набор от информационни сензори.

Всички модели, разгледани в това ръководство, използват система за директно запалване (без разпределител).

Включено двигатели 1.6 l SOHC и 2.0 l DOHC модулът за запалване се състои от бобина за запалване и е оборудван с четири клеми. Всъщност в модула са монтирани две отделни бобини за запалване, всяка от които, според команди, получени от ECM, доставя високо напрежение едновременно на две свещи (1 и 4, 2 и 3). Запалването е организирано на принципа на "празна искра", т.е. всяка искра произвежда искра два пъти по време на работния цикъл на буталото - в края на такта на компресия и в края на такта на изпускане. Тъй като сместа не се подава към горивната камера по време на изпускателния такт, в нея не се получава запалване, въпреки искренето, откъдето принципът получава името си.

Включено двигатели 1.4, 1.6 и 1.8 l DOHC модулът за запалване включва четири бобини, по една на цилиндър. Бобините са поставени в общ корпус, монтиран над запалителните свещи. Дизайнът на модула елиминира необходимостта от високоволтови проводници, тъй като бобините са свързани директно към запалителните свещи. ECM, въз основа на анализа на информацията, получена от информационни сензори, в съответствие с програмата на вградения процесор, издава управляващи електрически импулси към модула за запалване, чиято конфигурация уникално определя момента на запалване.


Моментът на запалване се задава и регулира от контролния модул.

ECM осигурява управляващо напрежение към първичните намотки на запалителните бобини, като индуцира магнитно поле в тях. Захранването с напрежение периодично се прекъсва, което води до изчезване на полето и, като следствие, генериране на експлозивно напрежение във вторичната намотка. Високо напрежение се подава към свещите. Междуелектродната междина на запалителните свещи е настроена по такъв начин, че когато се подаде напрежение към свещта, между електродите настъпва "разбивка", придружена от искрене. Искрата, получена в резултат на "счупването", осигурява запалването на сместа въздух-гориво. Моментът, в който импулсът се прилага към запалителната свещ, се изчислява от контролния модул въз основа на анализа на данните, получени от информационните сензори за текущата скорост на двигателя, положението на коляновия и разпределителния вал, количеството въздух, подаден за горене камери и др. В допълнение към горното, факторите, които влияят върху функционирането на системата за запалване, включват положение на дросела, температура на двигателя и детонация на сместа. Съответните информационни сензори отговарят за подаването на необходимата информация към контролния модул. Информацията, получена от сензорите, се използва не само за определяне на точното време на подаване на експлозивни импулси към запалителните свещи, но и за извършване на оперативни корекции на качеството на сместа. Описание на процедурите за премахване и инсталиране на сензори е дадено в глава Захранващи и изпускателни системи.


Оборотите на двигателя и позицията на коляновия вал се определят от контролния модул въз основа на информация, получена от сензора за положение на коляновия вал (CKP). Главата на индуктивния сензор е поставена близо до зъбния ротор на маховика. Когато зъб премине през главата, сензорът изпраща импулс на напрежение към ECM. Липсва един зъб на маховика, позицията му съответства на позицията 90° преди ГМТ на буталото на първия цилиндър. В този момент сензорът дава пропуск, позволявайки на модула да следи позицията на коляновия вал. Сензорът за положение на разпределителния вал (CMP) информира управляващия блок кое бутало е в края на такта на компресия.

Информацията за натоварването на двигателя се подава към ECM от измервателя на въздушната маса (mAF сензор) и сензор за положение на дросела (TPS). Нивото на натоварване се определя от количеството въздух, засмукан в двигателя, и се регулира въз основа на информацията, получена от сензора за детонация (KS). Сензорът за детонация е монтиран на цилиндровия блок и информира ECM за преждевременно детонационно запалване на сместа в цилиндрите, което се случва с нарастващо натоварване. Сензорът разпознава момента на началото на детонацията чрез увеличаване на вибрационния фон, причинен от удари в цилиндрите. При получаване на информация от сензора за появата на детонация на сместа въздух-гориво, ECM забавя импулса за управление на запалването, намалявайки напредъка, докато детонацията спре.

Сензори за температура на двигателя, положение на дросела, скорост на автомобила, позиция на селектора на автоматичната скоростна кутия и активиране на климатика (в зависимост от конфигурацията) предава допълнителна информация към ECM за текущото състояние на съответните компоненти и възли на автомобила. Въз основа на анализа на непрекъснато променящата се входна информация контролният модул регулира момента на запалване, момента на впръскване и качеството на сместа въздух-гориво.


Ако има грешки в генерирането на сигнали от някой от сензорите, ECM превключва в авариен режим на работа и започва да се ръководи от основните настройки, съхранени в паметта на процесора, позволявайки на автомобила да бъде задвижван на собствен ход до паркинг партида или до сервиз. В този случай ефективността на двигателя може да бъде значително намалена поради прекратяването на непрекъснатото регулиране на работните параметри, а разходът на гориво, напротив, може да се увеличи. Бордовата система за самодиагностика, когато открие неизправности във функционирането на системата, въвежда съответния код за неизправност в паметта на модула (вижте глава Електрическо оборудване на двигателя).

Трябва да се помни, че пълната диагностика на системата за управление на двигателя може да се извърши само с помощта на специално диагностично оборудване, което позволява четене на кодове за грешки, съхранени в паметта на процесора. Анализът на прочетената информация ви позволява бързо да идентифицирате източника на повредата и да отстраните причината за нейното възникване.

Предпазни мерки

В системата за електронно запалване се генерира много високо напрежение! Бъдете внимателни и вземете всички необходими предпазни мерки, когато обслужвате системни компоненти, включително не само основни (модул за запалване, бобина и експлозивни проводници), но също така и свързани такива, като конектори за запалителни свещи, тахометър и друго оборудване. Лица с имплантиран пейсмейкър не трябва да се допускат до ремонт на компоненти на системата за запалване!

За да избегнете повреда на компонентите на системата за запалване и да намалите риска от нараняване, спазвайте следните предпазни мерки.

• Ако двигателят не стартира, не дръжте запалването включено повече от 10 секунди.
• Изключете запалването, преди да разкачите окабеляването на който и да е системен компонент.
• Преди да свържете или изключите диагностичното оборудване (например стробоскоп) изключете запалването
• Не заземявайте намотките на запалителната бобина към маса.