Узлы системы впрыска (Opel Vectra B)

Для лучшего понимания общего функционирования нашей системы впрыска следует вначале сказать о важнейших конструктивных узлах и понятиях.

Блок управления

Между информацией на входе (от разных датчиков) и впускными клапанами находится блок управления.

В зависимости от различных условий нагрузки и температуры, блок управления выделяет двигателю совершенно определенное количество топлива. Для этого блок управления изменяет продолжительность открытия впускных клапанов с электромагнитным управлением. Т.к. давление в топливной системе всегда постоянное, количество впрыскиваемого топлива может изменяться только за счет продолжительности впрыска.

Откуда блок управления получает информацию, на основании которой он определяет время впрыска? В этом принимают участие разные датчики:

• Датчик температуры всасываемого воздуха сбоку на воздухозаборном шланге; дает сведения о температуре всосанного воздуха, необходимого для сгорания.
• Датчик давления во впускном трубопроводе (только в Multec-S) на передней стенке; он соединен с впускным коллектором и дает сведения о существующем пониженном давлении.
• Термоанемометрический плёночный расходомер массы воздуха (только в Simtec); он определяет поступающий всасываемый воздух по весу.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости; он поставляет сравнительную величину температуры двигателя.
• Потенциометр дроссельной заслонки; он информирует о положении дроссельной заслонки в данный момент.
• Частотный датчик пройденного пути; он информирует о скорости движения.
• Индуктивный импульсный датчик; он, прежде всего, важен для зажигания, а также подает сигнал о числе оборотов для впрыска (см. главу о зажигании).
• Датчик положения распредвала; он подает сигнал для зажигания в цилиндре 1. Благодаря этому блок управления на основе последовательности зажигания может определить, какой цилиндр на очереди для получения порции бензина.

Форсунки

В канале всасывания каждого цилиндра двигателя располагается форсунка. Она пропускает в каждый цилиндр то количество топлива, которое необходимо в данный момент, и одновременно обеспечивает тонкое распыление бензина. Форсунки управляются с помощью электромагнита. При этом игла форсунки приподнимается в своем седле примерно на 0,1 мм — топливо может течь.

Интересна быстрота реакции: время подъема и опускания находится в диапазоне 2,2-2,9 мсек.

Распределительный трубопровод топлива

Он служит для равномерного снабжения топливом всех форсунок. Кроме того, распределительный трубопровод действует как топливный коллектор и благодаря этому не допускает колебаний давления.

Регулятор давления

Он располагается на распределительном трубопроводе. Регулятор давления обеспечивает постоянное давление в топливной системе. При поднимающемся давлении регулятор сливает топливо обратно в топливный бак, при снижающемся давлении он уменьшает обратный поток топлива. За счет присоединения вакуум-трубопровода на впускном коллекторе, он одновременно получает сигналы о нагрузке на двигатель и при полной нагрузке увеличивает давление примерно на 0,5 бар. За счет этого впрыскивается необходимое при полной мощности дополнительное количество топлива.

Топливный насос и реле

Более подробно о топливном насосе с электроприводом и реле топливного насоса вы узнаете в главе «От топливного бака к топливному насосу».

Датчик температуры всасываемого воздуха

Датчик температуры всасываемого воздуха расположен сбоку в воздухозаборном шланге. В дополнение к датчику давления во впускном трубопроводе он служит блоку управления для расчета нагрузки на двигатель. При высокой температуре всасываемого воздуха (равнозначна низкой плотности воздуха) время впрыска должно, например, сокращаться, а момент зажигания немного больше сдвигаться в сторону «запаздывания».

Датчик давления во впускном трубопроводе Multec-S

Регулятор давления связан шлангом с впускным коллектором. Он располагается сзади на передней стенке рядом с тормозным усилителем. Давление во впускном трубопроводе, господствующее в данный момент, воздействует на кристаллический чип в датчике давления В зависимости от условий давления изменяется величина сопротивления кристаллического чипа. На основе изменения сопротивления и числа оборотов в данный момент, блок управления определяет нагрузку на двигатель.

Термоанемометрический плёночный расходомер массы воздуха Simtec

Воздух, всосанный двигателем, после прохождения воздушного фильтра поступает в расходомер массы воздуха. Этот расходомер массы воздуха может электронным путем производить своего рода «взвешивание» всасываемого воздуха. Пластинка, обогреваемая электрическим путем, располагается в канале всасывания прямо в воздушном потоке. На холостом ходу при закрытой дроссельной заслонке мимо нагревательной пластинки проходит лишь незначительный поток воздуха, поэтому она остывает незначительно. При увеличении нажима на педаль газа и большем угле открытия дроссельной заслонки мимо нагревательной пластинки проходит больше воздуха, охлаждение усиливается. За счет снижения температуры электрическое сопротивление пластинки изменяется и, следовательно, изменяется ток нагрева Это изменение тока служит блоку управления информационным сигналом о поступившей массе воздуха, т.е. о весе воздуха. Таким же способом могут быть определены также изменения в давлении воздуха и температуре.

Дроссельная заслонка

Далее сзади в потоке всасываемого воздуха располагается дроссельная заслонка. Она управляется тросом от педали газа. Она открывает или закрывает впуск к впускному коллектору и, следовательно, к камерам сгорания двигателя.

Потенциометр дроссельной заслонки

Потенциометр дроссельной заслонки приводится в действие ее валом. Потенциометр определяет положение дроссельной заслонки в данный момент и сообщает об этом в блок управления. Блоку управления нужна эта информация о нагрузке, помимо прочего, для регулировки холостого хода, выбора характеристики зажигания и для расчета продолжительности впрыска.

Регулятор холостого хода

Он находится за патрубком дроссельной заслонки. Регулятор холостого хода представляет собой маленький электромотор с резьбовым шпинделем. Он обеспечивает всегда постоянное число оборотов холостого хода — неважно, холодный двигатель или прогретый, или включены мощные потребители электроэнергии (климатическая установка). Впереди на шпинделе располагается коническая фаска клапана. Регулятор холостого хода регулирует прохождение дополнительного количества воздуха через отверстие байпаса мимо дроссельной заслонки. У регулятора 256 возможностей установки, и он способен регулировать число оборотов холостого хода при всех нагрузках. Он выполняет также задачи на стадии прогревания двигателя и для снижения или отключения тяги.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Температура охлаждающей жидкости используется для управления многими функциями впрыска: обогащением горючей смеси при запуске холодного двигателя, послестартовым обогащением горючей смеси (по всему температурному диапазону), обогащения горючей смеси при ускорениях и отключение тяги. Информация о температуре охлаждающей жидкости также передается в блок управления в виде величины сопротивления. Он рассчитывает правильное время впрыска, которое при прогретом двигателе может быть в диапазоне от 2 до 8 мсек.

Импульсный датчик, датчик положения распредвала и сенсор детонации

Индуктивный импульсный датчик и датчик положения распредвала рассматриваются в главе о зажигании вместе с описанием функционирования и проверки То же самое относится к сенсору детонации, который имеет отношение только к узлу зажигания многоточечного впрыска.