Двигуни, що встановлюються на автомобілі Renault Duster, обладнані електронною системою керування двигуном з розподіленим упорскуванням палива
Ця система забезпечує виконання сучасних норм щодо токсичності викидів та випарів при збереженні високих ходових якостей та низької витрати палива.
Керуючим пристроєм у системі є електронний блок управління (ЕБУ).
На основі інформації, отриманої від датчиків, ЕБУ розраховує параметри регулювання упорскування палива та управління кутом випередження запалювання.
Крім того, відповідно до закладеного алгоритму ЕБУ керує роботою електродвигуна вентилятора системи охолодження двигуна та електромагнітною муфтою включення компресора кондиціонера, виконує функцію самодіагностики елементів системи та сповіщає водія про несправності.
При виході з ладу окремих датчиків та виконавчих механізмів ЕБУ включає аварійні режими, що забезпечують працездатність двигуна.
Кількість палива, що подається форсунками, визначається тривалістю електричного сигналу від ЕБУ.
Електронний блок відстежує дані про стан двигуна, розраховує потребу в паливі та визначає необхідну тривалість подачі палива форсунками (тривалість сигналу).
Для збільшення кількості палива, що подається, тривалість сигналу збільшується, а для зменшення подачі палива — зменшується.
Система керування двигуном, поряд з електронним блоком керування, включає датчики, виконавчі пристрої, роз'єми і запобіжники.
Електронний блок керування
- (ЕБУ, контролер) пов'язаний електричними проводами з усіма датчиками системи.
Отримуючи від них інформацію, блок виконує розрахунки відповідно до параметрів та алгоритму управління, що зберігаються в пам'яті програмованого постійного запам'ятовуючого пристрою (ППЗП), і управляє виконавчими пристроями системи.
Варіант програми, записаний на згадку про ППЗУ, позначений номером, присвоєним даній модифікації ЕБУ.
Блок управління виявляє несправність, ідентифікує та запам'ятовує її код, навіть якщо відмова нестійка та зникає (наприклад, через поганий контакт).
Сигналізатор несправності системи керування двигуном у комбінації приладів гасне через 10 с після відновлення працездатності вузла, що відмовив.
Після ремонту код несправності, що зберігається в пам'яті блоку управління, необхідно стерти.
Для цього вимкніть живлення блоку на 10 с (вийміть запобіжник ланцюга живлення електронного блоку керування або від'єднайте провід від клеми «мінус акумуляторної батареї).
Блок живить постійним струмом напругою 5 і 12 В різні датчики та вимикачі системи керування.
Оскільки електричний опір ланцюгів живлення високий, контрольна лампа, підключена до висновків системи, не спалахує.
Для визначення напруги живлення на висновках ЕБУ слід застосовувати вольтметр, внутрішній опір якого не менше 10 МОм.
Електронний блок керування здійснює керування системою іммобілізатора. ЕБУ не придатний для ремонту, тому у разі відмови його необхідно замінити.
Кількість та марка електронних компонентів системи керування двигуном залежить від комплектації автомобіля, яка силова установка стоїть на автомобілі.
Схеми систем керування двигунами K4M та F4R представлені наприкінці статті.
Датчик положення колінчастого валу призначений для синхронізації роботи електронного блоку керування двигуном з кутовим положенням колінчастого валу.
Дія датчика базується на ефекті Холла.
На малюнку 2 датчик колінчастого валу двигуна K4M
На малюнку 3 датчик положення колінчастого валу з двигуном F4R
Датчик встановлений у передній частині картера зчеплення над вінцем, що задає, на маховику.
Вінець, що задає, є зубчастим колесом.
При обертанні колінчастого валу зубці маховика змінюють магнітне поле датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму.
Блок управління сигналами датчика визначає частоту обертання колінчастого валу і видає імпульси на форсунки.
При відмові датчика пуск двигуна неможливий.
Датчик положення розподільного валу (фази) (лише на двигуні F4R) індуктивного типу встановлений у задній частині головки блоку циліндрів.
При обертанні впускного розподільчого валу виступи на його передній шийці змінюють магнітне поле датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму.
Сигнали датчика використовуються ЕБУ для організації фазованого впорскування палива відповідно до порядку роботи циліндрів, а також для керування зміною фаз газорозподілу залежно від режиму роботи двигуна.
При виникненні несправності в ланцюгу датчика положення розподільчого валу електронний блок заносить у пам'ять код і включає світловий сигналізатор.
Датчик температури охолоджуючої рідини встановлений у корпусі водорозподільника системи охолодження двигуна.
Чутливим елементом датчика є термістор, електричний опір якого змінюється обернено пропорційно температурі.
При низькій температурі охолоджуючої рідини (—20 °С) опір термістора становить близько 15 кОм, при підвищенні температури до +80 °С опір зменшується до 320 Ом.
Електронний блок живить ланцюг датчика температури постійною «опорною напругою.
Напруга сигналу датчика досягає максимального значення на холодному двигуні і знижується в міру його прогріву.
За значенням напруги електронний блок визначає температуру двигуна та враховує її при розрахунку регулювальних параметрів упорскування та запалювання.
При відмові датчика або порушеннях у ланцюзі його підключення ЕБУ встановлює код несправності та запам'ятовує його.
У корпусі датчика встановлено також додатковий термістор для керування покажчиком температури охолоджувальної рідини в комбінації приладів.
Датчик положення дросельної заслінки встановлений лише на двигуні К4М.
Датчик положення дросельної заслінки встановлений на корпусі дросельного вузла та пов'язаний з віссю дросельної заслінки.
Датчик є потенціометром, на один кінець якого подається «плюс напруги живлення (5 В), а інший кінець з'єднаний з «масою».
З третього виведення потенціометра (від повзунка) йде вихідний сигнал до електронного блоку керування.
Коли дросельна заслінка повертається (від дії на педаль управління), напруга на виході датчика змінюється.
При закритій дросельній заслінці воно нижче 0,5 В. Коли заслінка відкривається, напруга на виході датчика зростає, при повністю відкритій заслінці вона повинна бути більше 4 В.
Відстежуючи вихідну напругу датчика, ЕБУ коригує подачу палива залежно від кута відкриття дросельної заслінки (тобто за бажанням водія).
Датчик положення дросельної заслінки не вимагає регулювання, оскільки блок керування сприймає холостий хід (тобто повне закриття дросельної заслінки) як нульову позначку.
Керуючий датчик концентрації кисню застосовується в системі упорскування зі зворотним зв'язком і встановлений на випускному колекторі.
Для коригування розрахунків тривалості імпульсів упорскування використовується інформація про наявність кисню у відпрацьованих газах.
Кисень, що міститься у відпрацьованих газах, реагує з датчиком, створюючи різницю потенціалів на виході датчика.
Вона змінюється приблизно від 0,1 В (високий вміст кисню — бідна суміш) до 1 В (низький вміст кисню — багата суміш).
Відслідковування Інша вихідна напруга датчика концентрації кисню, контролер визначає, яку команду з коригування складу робочої суміші подавати на форсунки.
Якщо суміш бідна (низька різниця потенціалів на виході датчика), то контролер дає команду на збагачення суміші; якщо суміш багата (висока різниця потенціалів) — на збіднення суміші.
Лямбда-зонд – вразливий датчик у системі уприскування автомобіля.
Його ресурс складає від 20 до 80 тис. км залежно від якості бензину та олії у двигуні, умов експлуатації.
За рекомендацією заводу його потрібно міняти через кожні 75 тисяч кілометрів. пробігу автомобіля.
Можна за кілька заправок етильованим бензином «отруїти» електроди датчика.
При несправному датчику концентрації кисню ЕБУ переходить у режим, за якого його напруга не враховується для визначення параметрів суміші.
ЕБУ продовжує керувати складом суміші з урахуванням температури та параметрів інших датчиків.
Діагностичний датчик концентрації кисню працює за тим же принципом, що і датчик, що управляє.
Сигнал, що виробляється діагностичним датчиком концентрації кисню, вказує на наявність кисню у відпрацьованих газах після нейтралізатора.
Якщо нейтралізатор працює нормально, показання діагностичного датчика значно відрізнятимуться від показань керуючого датчика.
Датчик детонації прикріплений до бічної частини блоку циліндрів у зоні між 2-м та 3-м циліндрами та вловлює аномальні вібрації (детонаційні удари) у двигуні.
Чутливим елементом датчика детонації є п'єзокристалічна пластинка.
При детонації на виході датчика генеруються імпульси напруги, які збільшуються із зростанням інтенсивності детонаційних ударів.
Електронний блок сигналу датчика регулює випередження запалення для усунення спалахів палива.
Датчик швидкості автомобіля
У процесі роботи ЕБУ використовує також дані про швидкість автомобіля, отримані від датчика швидкості.
Датчик встановлюється на коробці передач.
Принцип дії датчика базується на ефекті Холла.
Датчик видає на електронний блок керування прямокутні імпульси напруги з частотою пропорційної швидкості обертання провідних коліс.
Датчик абсолютного тиску в ресивері перетворює ступінь розрідження в ресивері на зміну електричної напруги, за значенням якої ЕБУ встановлює параметри роботи двигуна.
Датчик встановлений на ресивері.
Вихідна напруга датчика змінюється відповідно до тиску у впускній трубі — від 4,0 В (при повністю відкритій дросельній заслінці) до 0,79 В (при закритій заслінці).
При непрацюючому двигуні блок керування напругою датчика визначає атмосферний тиск і адаптує параметри регулювання упорскування до конкретної висоти над рівнем моря.
Значення атмосферного тиску, що зберігаються в пам'яті, періодично оновлюються при рівномірному русі автомобіля і під час повного відкриття дросельної заслінки.
Електромагнітний клапан системи зміни фаз газорозподілу (тільки на двигуні F4R) встановлений у головці блоку циліндрів двигуна.
Клапан регулює тиск масла, що подається до виконавчого механізму зміни фаз, встановлений на передньому кінці розподільного валу впускних клапанів.
Система здійснює оптимальне налаштування фаз газорозподілу, змінюючи їх у всьому діапазоні значень частоти та навантаження двигуна, що збільшує потужність і крутний момент при будь-якому швидкісному режимі.
При зупинці двигуна тиск масла змушує золотник керуючого клапана переміститися в положення, що відповідає пізнішій фазі газорозподілу.
Керуючий клапан спрацьовує за сигналом блока керування двигуном і подає масло або до камери запізнення, або до камери випередження при безперервній зміні фаз газорозподілу відповідно або у бік їх випередження, або у бік запізнення.
Датчик температури повітря у впускній трубі такий же за конструкцією, як датчик температури охолоджуючої рідини.
У ньому також використаний термістор, опір якого змінюється залежно від температури. ЕБУ постійно подає напругу на датчик.
Напруга сигналу датчика максимальна, коли повітря у впускній трубі холодне, і знижується в міру підвищення його температури.
За значенням напруги блок вносить корективи при розрахунку кута випередження запалювання.
Також для підтримки оптимальних режимів роботи двигуна за різних умов, ЕБУ використовує сигнали від датчика положення педалі зчеплення (автомобіль з механічною коробкою передач) або датчиків автоматичної коробки передач, вимикача сигналів гальмування, датчиків швидкості обертання коліс (ABS).
За сигналами датчика положення педалі зчеплення та вимикача сигналів гальмування ЕБУ розрізняє натиснене та не натиснене положення педалей.
При натиснутій педалі зчеплення ЕБУ обмежує подачу палива в циліндри.
Діагностичний роз'єм служить для виведення з пам'яті ЕБУ кодів несправностей, виявлених під час роботи системи керування двигуном.
Він знаходиться в салоні, у речовому ящику на його задній стінці.
Через цей роз'єм зчитуються такі основні параметри роботи двигуна:
- — режим роботи системи паливної корекції;
- — розрахункове навантаження на двигун;
- — температура рідини, що охолоджує;
- — тиск палива в системі живлення;
- — тиск повітря у впускній трубі;
- — оберти двигуна;
- — швидкість автомобіля (у русі — при підключеному портативному сканувальному пристрої);
- — кут випередження запалення;
- — температура повітря, що всмоктується;
- — витрати повітря;
- — положення дросельної заслінки;
- — дані датчиків концентрації кисню.
Перш ніж знімати будь-які вузли системи керування упорскуванням палива, від'єднайте провід від клеми мінус акумуляторної батареї.
Не пускайте двигун, якщо наконечники дротів на акумуляторі погано затягнуті.
Ніколи не від'єднуйте акумулятор від бортової мережі автомобіля під час роботи двигуна.
Під час заряджання акумулятора від'єднуйте його від бортової мережі автомобіля.
Не піддавайте ЕБУ впливу температури вище 65 °C у робочому стані та вище 80 °C — у неробочому (наприклад, у сушильній камері).
Не від'єднуйте від ЕБУ та не приєднуйте до нього дроти під час увімкненого запалювання.
Перед проведенням електрозварювальних робіт на автомобілі від'єднуйте дроти від акумуляторної батареї та колодки джгута дротів від ЕБУ.
Всі вимірювання напруги виконуйте цифровим вольтметром, внутрішній опір якого не менше 10 МОм.
Електронні вузли, що застосовуються в системі упорскування палива, розраховані на дуже малу напругу, тому легко можуть бути пошкоджені електростатичним розрядом.
Для того щоб не допустити пошкодження ЕБУ, не торкайтеся руками до його висновків.
Схема системи керування двигуном K4M наведена на малюнку 16.
Схема системи керування двигуном F4R наведена на малюнку 17