Двигуни, що встановлюються на автомобілі Renault Duster, обладнані електронною системою керування двигуном з розподіленим уприскуванням пального.
Ця система забезпечує виконання сучасних норм щодо токсичності викидів і випаровувань при збереженні високих ходових якостей і низької витрати пального.
Керуючим пристроєм у системі є електронний блок керування (ЕБК).
На основі інформації, отриманої від датчиків, ЕБК розраховує параметри регулювання уприскування пального й керування кутом випередження запалювання.
Крім того, відповідно до закладеного алгоритму ЕБК керує роботою електродвигуна вентилятора системи охолодження двигуна й електромагнітною муфтою вмикання компресора кондиціонера, виконує функцію самодіагностики елементів системи й оповіщає водія про виниклі несправності.
При виході з ладу окремих датчиків і виконавчих механізмів ЕБК вмикає аварійні режими, що забезпечують працездатність двигуна.
Кількість пального, яке подається форсунками, визначається тривалістю електричного сигналу від ЕБК.
Електронний блок відслідковує дані про стан двигуна, розраховує потребу в пальному й визначає необхідну тривалість подачі пального форсунками (тривалість сигналу).
Для збільшення кількості подаваного пального тривалість сигналу збільшується, а для зменшення подачі пального — зменшується.
Система керування двигуном, поряд з електронним блоком керування, включає в себе датчики, виконавчі пристрої, роз'єми й запобіжники.
Електронний блок керування
ЕБК (контролер) пов'язаний електричними проводами з усіма датчиками системи.
Отримуючи від них інформацію, блок виконує розрахунки відповідно до параметрів і алгоритму керування, що зберігаються в пам'яті програмованого постійного запам'ятовуючого пристрою (ППЗП), і керує виконавчими пристроями системи.
Варіант програми, записаний у пам'ять ППЗП, позначений номером, присвоєним цій модифікації ЕБК.
Блок керування виявляє несправність, ідентифікує й запам'ятовує її код, навіть якщо відмова нестійка й 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 блока керування, необхідно стерти.
Для цього відключіть живлення блока на 10 с (вийміть запобіжник кола живлення електронного блока керування або від'єднайте провід від клеми «мінус» акумуляторної батареї).
Блок живить постійним струмом напругою 5 і 12 В різні датчики й вимикачі системи керування.
Оскільки електричний опір кіл живлення високий, контрольна лампа, підключена до виводів системи, не загоряється.
Для визначення напруги живлення на виводах ЕБК слід застосовувати вольтметр, внутрішній опір якого не менше 10 МОм.
Електронний блок керування здійснює керування системою імобілайзера. ЕБК не придатний для ремонту, тому в разі відмови його необхідно замінити.
Кількість і марка електронних компонентів системи керування двигуном залежить від комплектації автомобіля, яка силова установка стоїть на автомобілі.
Схеми систем керування двигунами K4M і F4R представлені в кінці статті.
Датчик положення колінчастого вала призначений для синхронізації роботи електронного блока керування двигуном з кутовим положенням колінчастого вала.
Дія датчика заснована на ефекті Холла.
На рисунку 2 — датчик колінчастого вала двигуна K4M.
На рисунку 3 — датчик положення колінчастого вала двигуна F4R.
Датчик встановлено в передній частині картера зчеплення над задавальним вінцем на маховику.
Задавальний вінець являє собою зубчасте колесо.
При обертанні колінчастого вала зубці маховика змінюють магнітне поле датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму.
Блок керування за сигналами датчика визначає частоту обертання колінчастого вала й видає імпульси на форсунки.
При відмові датчика пуск двигуна неможливий.
Датчик положення розподільного вала (фази) (тільки на двигуні F4R) індуктивного типу встановлено в задній частині головки блока циліндрів.
При обертанні впускного розподільного вала виступи на його передній шийці змінюють магнітне поле датчика, наводячи імпульси напруги змінного струму.
Сигнали датчика використовуються ЕБК для організації фазованого уприскування пального відповідно до порядку роботи циліндрів, а також для керування зміною фаз газорозподілу залежно від режиму роботи двигуна.
При виникненні несправності в колі датчика положення розподільного вала електронний блок заносить до пам'яті її код і вмикає світловий сигналізатор.
Датчик температури охолоджувальної рідини встановлено в корпусі водорозподільника системи охолодження двигуна.
Чутливим елементом датчика є термістор, електричний опір якого змінюється обернено пропорційно температурі.
При низькій температурі охолоджувальної рідини (−20 °C) опір термістора становить близько 15 кОм, при підвищенні температури до +80 °C опір зменшується до 320 Ом.
Електронний блок живить коло датчика температури постійною «опорною» напругою.
Напруга сигналу датчика досягає максимального значення на холодному двигуні й знижується в міру його прогрівання.
За значенням напруги електронний блок визначає температуру двигуна й враховує її при розрахунку регулювальних параметрів уприскування й запалювання.
При відмові датчика або порушеннях у колі його підключення ЕБК встановлює код несправності й запам'ятовує його.
У корпусі датчика встановлено також додатковий термістор для керування покажчиком температури охолоджувальної рідини в комбінації приладів.
Датчик положення дросельної заслінки встановлено тільки на двигуні K4M.
Датчик положення дросельної заслінки встановлено на корпусі дросельного вузла й пов'язано з віссю дросельної заслінки.
Датчик являє собою потенціометр, на один кінець якого подається «плюс» напруги живлення (5 В), а другий кінець з'єднаний з «масою».
З третього виводу потенціометра (від повзунка) йде вихідний сигнал до електронного блока керування.
Коли дросельна заслінка повертається (від впливу на педаль керування), напруга на виході датчика змінюється.
При закритій дросельній заслінці вона нижче 0,5 В. Коли заслінка відкривається, напруга на виході датчика зростає, при повністю відкритій заслінці вона повинна бути більше 4 В.
Відслідковуючи вихідну напругу датчика, ЕБК коригує подачу пального залежно від кута відкриття дросельної заслінки (тобто за бажанням водія).
Датчик положення дросельної заслінки не потребує регулювання, оскільки блок керування сприймає холостий хід (тобто повне закриття дросельної заслінки) як нульову відмітку.
Керуючий датчик концентрації кисню застосовується в системі уприскування зі зворотним зв'язком і встановлений на випускному колекторі.
Для коригування розрахунків тривалості імпульсів уприскування 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).
Відслідковуючи вихідну напругу датчика концентрації кисню, контролер визначає, яку команду щодо 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 — уразливий датчик у системі уприскування автомобіля.
Його ресурс становить від 20 до 80 тис. км залежно від якості бензину й мастила в двигуні, умов експлуатації.
За рекомендацією заводу його потрібно міняти через кожні 75 тисяч км пробігу автомобіля.
Можна за кілька заправок етилованим бензином «отруїти» електроди датчика.
При несправному датчику концентрації кисню ЕБК переходить у режим, при якому його напруга не враховується для визначення параметрів суміші.
ЕБК продовжує керувати складом суміші з урахуванням температури й параметрів інших датчиків.
Діагностичний датчик концентрації кисню працює за тим самим принципом, що й керуючий датчик.
Сигнал, який виробляє діагностичний датчик концентрації кисню, вказує на наявність кисню у відпрацьованих газах після нейтралізатора.
Якщо нейтралізатор працює нормально, показання діагностичного датчика будуть значно відрізнятися від показань керуючого датчика.
Датчик детонації прикріплено до бокової частини блока циліндрів у зоні між 2-м і 3-м циліндрами й уловлює аномальні вібрації (детонаційні удари) в двигуні.
Чутливим елементом датчика детонації є п'єзокристалічна пластинка.
При детонації на виході датчика генеруються імпульси напруги, які збільшуються зі зростанням інтенсивності детонаційних ударів.
Електронний блок за сигналом датчика регулює випередження запалювання для усунення детонаційних спалахів пального.
Датчик швидкості автомобіля
У процесі роботи ЕБК використовує також дані про швидкість автомобіля, отримані від датчика швидкості.
Датчик встановлюється на коробці передач.
Принцип дії датчика заснований на ефекті Холла.
Датчик видає на електронний блок керування прямокутні імпульси напруги з частотою, пропорційною швидкості обертання ведучих коліс.
Датчик абсолютного тиску в ресивері перетворює ступінь розрідження в ресивері в зміну електричної напруги, за значенням якої ЕБК встановлює параметри роботи двигуна.
Датчик встановлено 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 за напругою датчика визначає атмосферний тиск і адаптує параметри регулювання уприскування до конкретної висоти над рівнем моря.
Значення атмосферного тиску, що зберігаються в пам'яті, періодично оновлюються при рівномірному русі автомобіля й під час повного відкриття дросельної заслінки.
Електромагнітний клапан системи зміни фаз газорозподілу (тільки на двигуні F4R) встановлено в головці блока циліндрів двигуна.
Клапан регулює тиск мастила, що подається до виконавчого механізму зміни фаз, встановленого на передньому кінці розподільного вала впускних клапанів.
Система здійснює оптимальне налаштування фаз газорозподілу, змінюючи їх у всьому діапазоні значень частоти й навантаження двигуна, що збільшує потужність і обертальний момент за будь-якого швидкісного режиму.
При зупинці двигуна тиск мастила змушує золотник керуючого клапана переміститися в положення, що відповідає найпізнішій фазі газорозподілу.
Керуючий клапан спрацьовує за сигналом блока керування двигуном і подає мастило або до камери запізнення, або до камери випередження при безперервній зміні фаз газорозподілу відповідно або в бік їх випередження, або в бік запізнення.
Датчик температури повітря у впускній трубі такий самий за конструкцією, як датчик температури охолоджувальної рідини.
У ньому також використано термістор, опір якого змінюється залежно від температури. ЕБК подає постійно 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 підтримання оптимальних режимів роботи двигуна за різних умов ЕБК 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 й вимикача сигналів гальмування ЕБК розрізняє натиснуте й не натиснуте положення педалей.
При натиснутій педалі зчеплення ЕБК обмежує подачу пального в циліндри.
Діагностичний роз'єм служить для виведення з пам'яті ЕБК кодів несправностей, виявлених при роботі 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 охолоджувальної рідини;
- тиск пального в системі живлення;
- тиск повітря у впускній трубі;
- оберти двигуна;
- швидкість автомобіля (у русі — при підключеному портативному сканувальному пристрої);
- кут випередження запалювання;
- температура всмоктуваного повітря;
- витрата повітря;
- положення дросельної заслінки;
- дані датчиків концентрації кисню.
Перш ніж знімати будь-які вузли системи керування уприскуванням пального, від'єднайте провід від клеми «мінус» акумуляторної батареї.
Не запускайте двигун, якщо наконечники проводів на акумуляторній батареї погано затягнуті.
Ніколи не від'єднуйте акумуляторну батарею від бортової мережі автомобіля при працюючому двигуні.
При заряджанні акумуляторної батареї від'єднуйте її від бортової мережі автомобіля.
Не піддавайте ЕБК впливу температури вище 65 °C у робочому стані й вище 80 °C — у неробочому (наприклад, у сушильній камері).
Не від'єднуйте від ЕБК і не приєднуйте до нього проводи при ввімкненому запалюванні.
Перед проведенням електрозварювальних робіт на автомобілі від'єднуйте проводи від акумуляторної батареї й колодки джгута проводів від ЕБК.
Усі вимірювання напруги виконуйте цифровим вольтметром, внутрішній опір якого не менше 10 МОм.
Електронні вузли, що застосовуються в системі уприскування пального, розраховані на дуже малу напругу, тому легко можуть бути пошкоджені електростатичним розрядом.
Для того щоб не допустити пошкодження ЕБК, не торкайтеся руками до його виводів.
Схема системи керування двигуном K4M наведена на рисунку 16.
Схема системи керування двигуном F4R наведена на рисунку 17.
