Управление подачей топлива

Применимость

Задачи системы впрыска топлива

• Подавать топливо
• Распространять топливо между цилиндрами
• Подавать правильное количество топлива

Запуск топливного насоса (FP)

Модуль управления (1) активирует реле системы (17) когда выключается зажигание. Реле подает напряжение на различные компоненты системы, например, форсунки, воздушный клапан холостого хода (IAC) и реле насоса (18).На многих системах модуль управления активирует реле насоса (18) и следовательно, топливный насос (FP) (19) на несколько секунд, когда включается зажигание. Это делается для того, чтобы повысить топливное давление.Двигатель должен провернуться для того, чтобы модуль управления снова активировал реле и насос. Для этого модуль управления получает сигналы от датчика частоты вращения коленчатого вала (2).

Как регулируется количество топлива?

форсунки (20) получают электропитание (+) через реле системы.Модуль управления регулирует количество топлива путем замыкания форсунок на массу. Чем дольше импульс заземления, тем дольше время открывания и следовательно больше подача топлива.В принципе, длительность импульса заземления может колебаться от 0 мс во время торможения двигателем до примерно 100 мс (100/1000 секунды) во время быстрого ускорения.Так как напряжение системы влияет на скорость, при которой открываются клапаны, модуль управления адаптирует импульс заземления соответствующем образом.Предварительно установленным условием правильного количества топлива является его правильное давление.

Три основных вида топливной системы

Одноточечная ( = одна точка). Центрально расположенная форсунка, обычно в корпусе дроссельной заслонки (TB).Многоточечная (= несколько точек). Несколько форсунок, обычно одна на каждый цилиндр, расположенные как можно ближе к впускным клапанам.Последовательный впрыск топлива. Во многих системах все форсунки открываются в одно и то же время или по группам. В последовательных системах каждая форсунка форсунка регулируется и открывается по отдельности.

Регулирование давления топлива

Когда нагрузка двигателя колеблется, давление во впускном коллекторе тоже колеблется. Затем топливо встречает меняющееся сопротивление. Поэтому, степень легкости, с которой топливо может выходить из форсунок колеблется.Только время открытия форсунки должно влиять на количество топлива. Поэтому, давление топлива должно регулироваться по отношению к давлению во впускном коллекторе.На регулятор давления топлива влияет давление во впускном коллекторе. Он регулирует давление топлива так, что оно всегда держится на постоянном уровне выше давления во впускном коллекторе. Избыток топлива отводится обратно в топливный бак.форсунки подсоединены к распределительной направляющей магистрали, в которой находится большой объем топлива. Это делается для того, чтобы на давление топлива не оказывалось сильного воздействия при открывании форсунок.Благодаря регулятору давления, только время открытия форсунки, высчитанное модулем управления, оказывает влияние на количество топлива.Какое количество топлива является правильным?Необходимы сигналы с нескольких датчиков для того, чтобы высчитать правильное количество топлива.Какие датчики являются самыми важными?

Исходный объем топлива

Двумя самыми важными датчиками являются датчик частоты вращения коленчатого вала (2) и датчик объема потока воздуха (VAF) (4).Модуль управления считывает сигналы c этих двух датчиков и может затем определить, сколько воздуха входит в двигатель за каждый оборот двигателя. Затем он считывает свою собственную память для того, чтобы проверить, каким должно быть время открывания или исходное количество, например 4 мс.90° перед верхней мертвой точкой (TDC) цилиндра 1, модуль управления получает особый сигнал от датчик частоты вращения коленчатого вала. Количество градусов перед верхней мертвой точкой (TDC) может меняться в зависимости от типа системы. Модуль управления тогда может высчитать то когда он должен открыть форсунки. Примите во внимание что в системах с последовательным впрыском требуется еще один датчик.Сигнал от датчика частоты вращения коленчатого вала также используется для контроля ограничителя частоты вращения коленчатого вала. Иными словами, когда впрыск должен отключаться.

Заметьте разницу между потоком воздуха и нагрузкой двигателя

Поток воздуха: Объем воздуха на единицу времениНагрузка: Объем воздуха, используемого каждым цилиндром.

• Низкая нагрузка: Малый поток воздуха и высокая частота вращения коленчатого вала.
• Высокая нагрузка: Большой поток воздуха и низкая частота вращения коленчатого вала.

Различные методы измерения потока воздуха

Датчики массового расхода воздуха (MAF), которые измеряют массу воздуха (кг). Датчик массового расхода воздуха (MAF) также принимает во внимание объем кислорода, используя температуру и давление воздуха.Датчики массового расхода воздуха (MAF), которые измеряют объем воздуха (дм³).Датчики давления, которые измеряют давление во впускном коллекторе (кПа).На объем и, следовательно, давление воздуха во впускном коллекторе влияет температура воздуха. Поэтому, как датчик массового расхода воздуха (MAF), так и датчик давления, должны быть дополнены датчиком температуры поступающего воздуха (IAT).14 кг сухого воздуха при нормальном давлении эквивалентны:

• 12174 дм³ (л) воздуха при +20 °С (1,15 г/л)
• 10853 дм³ при 0 °С (1,29 г/л)

Датчик положения распределительного вала (CMP)

На двигателях с последовательным впрыском, модуль управления должен определить, какие из форсунок следует открывать.Для этого требуется два сигнала.Сигнал от датчика частоты вращения коленчатого вала (2) когда цилиндр 1 находится примерно 90° перед верхней мертвой точкой (TDC).Сигнал, который указывает, находится ли коленчатый вал на первом или втором обороте рабочего цикла. Эти сигналы приходят из датчика положения распределительного вала (CMP) (3).Датчик положения распределительного вала (CMP) также используется в некоторых системах зажигания.

Что такое рабочий цикл?

Рабочий цикл - это когда воспламенение произошло по одному разу в каждом цилиндре. Чтобы это произошло, коленчатый вал должен произвести два вращения. Распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого вала. Иными словами, он провернулся один раз во время одного рабочего цикла. Датчик положения распределительного вала (CMP) дает один вид сигнала во время первого оборота коленчатого вала в рабочем цикле, и другой тип во время второго оборота.Это позволяет модулю управления проверять, находится ли двигатель в первом или втором обороте рабочего цикла.

Корректирование количества топлива

Эффективность сгорания может колебаться кроме прочего в зависимости от качества топлива и состояния двигателя. Это также означает, что состав выхлопных газов может быть разным.На автомобилях с каталитическим преобразователем тройного действия (TWC) выхлопные газы должны иметь определеный состав для достижения оптимальной эффективности каталитического преобразователя тройного действия (TWC).

Датчик кислорода

Вне зависимости от эффективности сгорания, в выхлопных газах всегда остается немного кислорода O₂. Датчик кислорода (7), который также называется нагреваемым датчиком кислорода, измеряет содержание кислорода в выхлопных газах.Модуль управления точно регулирует количество топлива, используя сигнал от датчика кислорода.Модуль управления может отрегулировать исходное количество топлива на +/- 25%, основываясь на сигналах от датчика кислорода. Например, исходное количество соответствует времени открытия форсунки в 4 мс. Датчик кислорода может воздействовать на это так, чтобы оно стало минимум 3 мс или максимум 5 мс.

”Регулировка подачи топлива”

Модуль управления реагирует на сигнал от датчика кислорода немедленно. Он увеличивает или уменьшает время открытия форсунки. В результате топливовоздушная смесь в один момент может содержать слишком мало топлива, а в последующий момент слишком много топлива. Однако, среднее значение всегда будет близким к идеальному значению, другими словами λ = 1. Так как топливовоздушная смесь быстро меняется с бедной на богатую, сигнал от датчика кислорода будет колебаться.

Задний датчик кислорода

Некоторые системы оборудованы 2 датчиками кислорода. Второй датчик (8) тогда устанавливается после каталитического преобразователя тройного действия (TWC). Цель заднего датчика кислорода - обеспечить еще более точную регулировку количества топлива. Более того, модуль управления может проверять эффективность каталитического преобразователя тройного действия (TWC). Это производится путем сопоставления сигналов от обоих датчиков.

Компенсация количества топлива

При определенных условиях двигателю требуется больше топлива, чем при нормальных условиях работы, например в начале езды, когда двигатель холодный, при ускорении и при широко открытой дроссельной заслонке (WOT).Модуль управления считывает данные условия посредством ряда датчиков и компенсирует количество топлива по необходимости.Иногда двигатель работает на немного переобогащенной смеси, и в таком случае модуль управления не реагирует на сигналы от датчика кислорода.

Запуск

Для обеспечения хорошего запуска двигателя необходима богатая смесь.В памяти модуля управления имеются запрограммированные значения. Они используются для запуска при различных условиях.Во время действительного запуска модуль управления обычно не принимает во внимание поток воздуха. Он проверяет только частоту вращения коленчатого вала и температуру охлаждающей жидкости двигателя.

Холодный двигатель

При холодном двигателе, трение внутри него больше. Более того, некоторое количество топлива конденсируется и покрывает холодные поверхности двигателя, такие например, как впускной коллектор, впускные каналы и цилиндры.Датчик (5) температуры охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ) измеряет температуру охлаждающей жидкости двигателя (ЕСТ).В памяти модуля управления имеются запрограммированные значения. Данные значения определяют, на сколько необходимо увеличить исходное количество топлива в зависимости от того, насколько холодный двигатель.Существуют различные значения, например, для холодного запуска двигателя и периода прогрева.

• Холодный запуск: Когда стартер прокручивает холодный двигатель, и когда топливовоздушная смесь должна воспламениться.
• Период прогрева: Время после запуска двигателя до тех пор, пока двигатель не достигнет своей нормальной рабочей температуры.

Ускорение

Во время ускорения необходимо больше топлива по двум причинам. Частично для получения наибольшей мощности двигателя, частично для быстрого возрастания скорости воздуха во впускном коллекторе. Топливо тяжелее воздуха. Следовательно топливо не ускоряется так быстро как воздух. При нормальном регулировании топлива это может привести к бедной смеси. Чтобы компенсировать это, необходимо временное увеличение количества топлива.Когда датчик объема потока воздуха (VAF) (4) указывает что быстро увеличивается поток воздуха, модуль управления регистрирует происходящее ускорение и увеличивает количество топлива. Количество требуемого дополнительного топлива зависит от того, насколько велико ускорение.В системах с датчиками массового расхода воздуха (MAF) на основе нагретой пленки, это сигнал от датчика положения дроссельной заслонки (TP) (6), который сообщает модулю управления о наличии ускорения. (Есть две разные версии датчика массового расхода воздуха (MAF), датчик MAF на основе нагретой пленки и датчик MAF на основе нагретой проволоки, в зависимости от того, проволока это или пленка, которая регистрирует массу воздуха).

Широко открытая дроссельная заслонка / полная нагрузка

Во время режима широко открытой дроссельной заслонки / полной нагрузки необходимо больше топлива по двум причинам.Для получения максимальной мощности. Это обычно достигается при λ значении примерно 0,9. Для понижения температуры сгорания и выхлопных газов.Датчик положения дроссельной заслонки (TP) (6) сообщает о полном открытии дроссельной заслонки. Модуль управления, в соответствии с этим продливает время во время которого форсунки находятся в открытом положении.На двигателях с турбонаддувом информация с датчика объема потока воздуха (VAF) обычно используется вместо сигналов с датчика положения дросселной заслонки (ТР), для определения того должна ли быть задействованна функция полного обогащения топливовоздушной смеси. Это потому что двигатель с турбонаддувом имеет очень высокую температурную нагрузку. Следовательно смесь должна быть обогащена перед полным открытием дроссельной заслонки (WOT).На некоторых двигателях с турбонаддувом устанавливается датчик температуры. Он измеряет температуру выхлопных газов и управляет включением обогащения при полной нагрузке.

Торможение двигателем

Во время торможения двигателем подача топлива может быть прервана так, чтобы расход топлива был ниже и выхлопные газы чище. Условия для прерывания подачи топлива модулем управления:

• Дроссельная заслонка закрыта.
• Частота вращения коленчатого вала выше определенного уровня.
• Двигатель достиг нормальной рабочей температуры.

В некоторых системах модуль управления также берет в расчет выбранную передачу, чтобы определить должна ли быть включена система отключения подачи топлива. Это необходимо для того, чтобы предотвратить активирование системы отключения подачи топлива на нижних передачах. Модуль управления может определить выбранную передачу путем сравнения текущей информации о скорости автомобиля и о частоте вращения коленчатого вала. В другом варианте модуль управления двигателя (ECM) получает информацию прямо с модуля управления коробки передач (TCM).Сейчас у нас есть топливная система, которая адаптирует количество топлива к различным условиям движения.