32
33
Много бензина утекло с тех пор, как "За рулем" (1984, № 10) рассказал о системах впрыска топлива. Спустя десять лет подобные системы в сочетании с каталитическим нейтрализатором отработавших газов появляются и на наших ВАЗах. Правда, пока только на экспортных — ведь таким машинам необходим "чистый" (неэтилированный) бензин, которого у нас выпускают едва ли половину. К тому же в такой комплектации обыкновенная "восьмерка" станет, какМы не оговорились. Применение впрыска бензина с электронным управлением в свое время стало первым шагом на пути к более полному, интегральному управлению работой двигателя. Именно по этому пути идут многие зарубежные изготовители комплектующих изделий ("Роберт Бош", "АС Рочестер", "Маньети-Марелли" и др.). Он продиктован, прежде всего, сегодняшними жесткими требованиями к двигателю легкового автомобиля, который должен обладать высокой топливной экономичностью, "чистым" выхлопом, хорошими пусковыми качествами, требовать минимальных затрат на техническое обслуживание и ремонт. В результате созданы различные по сложности электронные системы, не только заменившие карбюратор и транзисторное зажигание, но и способные решать другие задачи. В их числе противобуксовочная система для ведущих колес, управление автоматической коробкой передач, противоугонные устройства и т. п. Со времени принятия особо жестких требований к токсичности отработавших газов (в США с 1983 года, а во многих странах Европы с 1994-го) подобные системы получили массовое распространение. Например, в 1992 году ими оснащались все вновь допущенные к эксплуатации легковые автомобили в США и около 73% в Европе. Типичная система управления бензиновым двигателем (рис. А) контролирует работу трех основных групп приборов: питания, зажигания и снижения токсичности. О последней, где используются кислородный датчик и каталитический нейтрализатор отработавших газов, мы уже писали (ЗР, 1992, № 8). Сердце этой системы, центральный электронный блок управления (БУ) — микроЭВМ (микропроцессор) с 32 ЗРЛМ 99 АУЕ /4УПРАВЛЯЕТ 1заложенной программой подачи топлива и искрообразования для любого режима работы двигателя. В БУ поступают сигналы от разных датчиков, учитывающих расход воздуха и его температуру, положение дроссельной заслонки, частоту вращения двигателя, температуру охлаждающей жидкости, содержание кислорода в отработавших газах, появление детонации при сгорании топлива и даже характер износа цилиндро-поршневой группы. Эти сигналы сопоставляются с заложенными в программе и корректируются, после чего БУ выдает импульсы, задающие момент и продолжительность впрыска топлива, а также мощность искры и опережение зажигания. Импульсы поступают синхронно с вращением коленчатого вала на электромагнитную форсунку (форсунки) и в электронный распределитель зажигания. Датчик детонации делает возможной работу двигателя как на низкооктановом, так и на высокооктановом топливе. Причем БУ автоматически подстраивается под тот сорт бензина, который поступает минимум, на миллион рублей дороже. И все же появление на наших машинах столь совершенных устройств следует приветствовать. А зарубежные разработки позволили найти наилучшее решение как с точки зрения материальных затрат, так и эксплуатационных качеств. В свою очередь, российские партнеры ВАЗа готовятся освоить отечественный аналог. Словом, есть повод хотя бы в общих чертах рассмотреть современные системы управления двигателем.ШИГАТЕЛЕМтанавливают на относительно малофорсированные двигатели небольшого рабочего объема (моделей малого и особо малого классов). Здесь, в отличие от более сложных систем, основные сигналы зависят от положения дроссельной заслонки и частоты вращения двигателя. Кроме того, учитываются сигналы кислородного датчика, а также температура охлаждающей жидкости и всасываемого воздуха. Рассчитанное микроЭВМ требуемое количество топлива посредством центральной электромагнитной форсунки периодически впрыскивается над дроссельной заслонкой и смешивается с воз-что позволяет быстро найти источник неисправности. Понятно, что проверить работу БУ, определить неисправность кислородного датчика, электромагнитной форсунки и т. п. может только специалист, вооруженный диагностическим и контрольным оборудованием. Как свидетельствует зарубежный опыт, надежность подобных систем весьма высока. К тому же в них почти нет вращающихся деталей и контактных узлов, поэтому такие системы не менее долговечны, чем сам двигатель. Детали и узлы хорошо противостоят перепадам температуры окружающего воздуха, влаге, пыли и вибрации, но довольно чувствительны к ме-Блок-схемы современной системы управления бензиновым двигателем: А — с многоточечным впрыском топлива, Б — с одноточечным. 1 — электронный блок управления; 2 — катушка (катушки) высокого напряжения; 3 — электрический топливный насос; 4 — измеритель расхода воздуха; 5 — датчик положения дроссельной заслонки; 6 — электромагнитная форсунка; 7 — датчик детонации; 8 — датчик частоты вращения двигателя; 9 — клапан рециркуляции отработавших газов; 10 — кислородный датчик ("лямбда-зонд"); 11 — подогреваемый каталитичев двигатель. Разумеется, на низкооктановом топливе мощность двигателя несколько снижается. В системах управления многих мощных двигателей предусмотрено устройство, ограничивающее подачу топлива в зависимости от степени пробуксовки ведущих колес. При этом используются некоторые элементы антиблокировочной тормозной системы. На легковых автомобилях массового выпуска применяют более простые и дешевые системы: например, "МоноМотроник" фирмы "Бош" (рис. Б). Ее ус-ский нейтрализатор отработавших газов; 12 — распределитель бесконтактного электронного зажигания; 13 — диффузор с датчиком температуры всасываемого воздуха; 14 — регулятор давления топлива; 15 — возвратный топливный клапан; 16 — топливный фильтр; 17 — емкость с активированным углем для сбора паров бензина; 18 — разъем для подключения диагностического прибора; 19 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 20 — узел управления положением дроссельной заслонки. ханическим воздействиям. Прецизионные детали электромагнитных форсунок и клапанов требуют высокой степени очистки бензина от посторонних примесей и воды. Однако при квалифицированном техническом обслуживании все эти сложности с лихвой компенсируются длительной безотказной и плавной работой двигателя, более высокими, нежели у карбюраторных, параметрами мощности и экономичности. К. МАССАЕВдухом. С учетом этих же данных, но по другой программе, управляющие импульсы подаются и на катушку зажигания. Система способна учитывать износ двигателя (падение компрессии) и изменение атмосферных условий (давление воздуха). Если датчики начинают подавать ошибочные импульсы, информация об этом накапливается в памяти. Во время технического обслуживания она считывается диагностическим тестером,ТЕХНИКАЗА РУЛЕМ 9/9433