ТЕХНИКАДОСТУПНО О ВПРЫСКЕКОРОЛЕВСКАЯ РАТЬ МВАЛЕНТИН ГРИГОРЬЕВы очень любим автомобиль, но среди владельцев все меньше тех, кто готов жертвовать драгоценным временем, что-то регулируя или ремонтируя. Никто не запретит балерине искать пропавший контакт, но лучше поручить это профессионалам. А свести хлопоты к минимуму позволит сам автомобиль, надежный, как восточноазиатский телевизор - работает десять лет и есть не просит. Девиз рядового автовладельца: сел, завел, поехал. С развитием электроники живучесть техники, ее способность работать при «смертельных» повреждениях поднялась на новый качественный уровень, что отражается даже в мифотворчестве. Блестящий пример - сегодняшний геЗа рулем 2/2004Блок очень надежен, а его неисправности - дело специалистов. Достаточно представлять себе, как он управляет форсунками, добиваясь оптимальной работы двигателя. Известно: даже самый умный президент нуждается в подрой народных сказок Терминатор. сказках специалистов-советников. КонПрежнего Кощея, хотя и «бессмертнотроллер опирается на сообщения целой свиты осведомителей - датчиков. Это го», убить было в сто раз проще! Электроника уже позволяет владельего глаза и уши. Дальнейшее - дело техцу впрыскового автомобиля ехать, не ники: подчиняясь ЭБУ, форсунки стропечалясь об отказе некоторых датчиго дозируют топливо, поддерживая ков, загрязнении форсунок и т. д. «Де- правильный состав горючей смеси душке»-карбюратору, при всем нашем в цилиндрах. А он зависит от нагрузки уважении, такое не доступно. Главное двигателя. Холостой ход, движение же в том, что впрыск точнее дозирует с невысокой скоростью? Смесь нортопливо и позволяет резко снизить токмальная (14,7 кг воздуха на 1 кг бензина), экологически наилучшая: вредных сичность отработавших газов. Конечно, система впрыска (весьма выбросов немного, причем нейтралиупрощенная на рис. 1) сложнее карбюзатору проще с такими справиться, свераторной. Но не стоит смущаться недя к минимуму. знания того, как, например, работает Но в ответственные минуты ускореконтроллер (он же электронный блок ния, обгона, максимальной скорости управления - ЭБУ). Это вас не касается! контроллер «закрывает глаза» на со-110 ДОСТУПНО О ВПРЫСКЕстав выхлопа. Чтобы быстрее разогнать машину - обогащает смесь (вплоть до 12:1). Мы не откроем Америку, если напомним, что умеренный стиль вождения - во благо будущих поколений! На таких режимах выхлоп под контролем. Знаток скажет: но ведь алгоритм работы карбюратора, по существу, тот же. Верно! Однако у механического прибора много «болячек», нарушающих тот самый алгоритм. То он бесконтрольно «льет», то «беднит» - хорошо, если хозяин в этом разбирается. А неравномерность состава смеси по цилиндрам доходит иногда до 15-17%! От немыслимого «букета» в выхлопе голова заболит иу самого закаленного. СОВЕТНИКИ Один из самых ответственных - датчик положения коленвала (ДПКВ). По его сигналам контроллер смекнет, в какой момент открыть ту или иную форсунку, дать импульс на свечу. Без этого сигнала контроллер беспомощен - мотор не работает. (При сильно сбитом зажигании или поломке прерывателя, датчика Холла у «карбюраторщика» будет тоже!) А как контроллер поймет, насколько сильно хозяйская нога (или ножка) нажала педаль газа? Насколько открылся дроссель? По сигналу ДПДЗ - датчика положения дроссельной заслонки. Но масса воздуха, заполняющего цилиндры, подчиняется не только дросселю: как учесть меняющиеся температуру и плотность? Число оборотов? Качество наполнения цилиндров? Комплексно это отражается в массовом расходе воздуха двигателем. Следит за этим показателем еще один датчик ДМРВ во впускном воздуховоде. Испаряемость топлива зависит от температуры: значит, в холодные цилиндры контроллер даст бензина побольше - и наоборот. А информирует его скромненький «стукачок» - ДТОЖ, датчик температуры охлаждающей жидкости. Но... Стоп! Детонация! Опасное явление. И вот беда - едва превысишь допустимый угол опережения зажигания, проклятый звон тут как тут! А при недостаточном - двигатель «не тянет». Вот и балансирует контроллер, как на острие, держа такое опережение, когда детонация едва начинается... Тут не обойтись ему без простого и надежного датчика детонации - ДД. Организуя работу двигателя, на некоторых режимах контроллер должен учитывать и скорость автомобиля. Сообщает ее датчик скорости - ДСА.Его информацией обычно пользуется и электронный спидометр. В разных системах впрыска порядок включения форсунок может быть различен. При их последовательном срабатывании (как в 16-клапанном ВАЗ2112) для «привязки» к порядку работы цилиндров контроллер получает сигнал датчика фазы ДФ, следящего за впускным распредвалом. А вот очень важный информатор: ДК, датчик кислорода (он же лямбдазонд). Он следит за концентрацией кислорода в отработавших газах. По сигналу ДК контроллер корректирует время открытого состояния форсунок в ту или другую сторону. Любопытно, что контроллер при этом самообучается, приноравливаясь к особенностям работы двигателя и его систем. Он способен компенсировать частичное загрязнение форсунок, некоторый износ двигателя, изменение его температуры и т. д.При отсутствии сигнала датчиков (кроме ДПКВ) переходит на один из запасных алгоритмов работы: мотор может чуть капризничать, но вы доедете! О серьезных неисправностях предупредит загоревшаяся лампочка CHECK ENGINE (проверь двигатель), причем каждой неполадке присвоен свой код. Стоит извлечь его из памяти контроллера (самостоятельно или в сервисе) считайте, неисправная цепь найдена. Так какую из двух систем - карбюраторную или впрысковую - предпочтет, скажем, вечно занятая мать семейства? Ответ очевиден! ПАРАЛЛЕЛИ Почитателю карбюратора не к лицу бояться впрыска. При всех различиях двух систем у них действительно немало общего в выполняемых функциях. Начнем с бензонасоса. Впрысковый сложнее, дороже карбюраторного, затоРис. 1. Упрощенная схема системы впрыска: 1 - реле зажигания; 2 - центральный переключатель; 3 - аккумуляторная батарея; 4 - нейтрализатор ОГ; 5 - датчик кислорода; 6 - воздушный фильтр; 7 - датчик массового расхода воздуха; 8 - колодка диагностики; 9 - регулятор холостого хода; 10 - датчик положения дроссельной заслонки; 11 - дроссельный патрубок; 12 - модуль зажигания; 13 - датчик фаз; 14 - форсунка; 15 - регулятор давления топлива; 16 - датчик температуры ОЖ; 17 - свеча; 18 - датчик положения коленвала; 19 - датчик детонации; 20 - топливный фильтр; 21 - контроллер; 22 - датчик скорости; 23 - топливный насос; 24 - реле включения топливного насоса; 25 - бензобак. За рулем 2/2004 111 ДОСТУПНО О ВПРЫСКЕсделан на высоком технологическом уровне, долговечен. Если и случаются отказы, то почти всегда - из-за нарушения электрического питания. А восстановить его, хотя бы протянув временный провод, дело нехитрое. Сразу оговоримся: низкосортного, грязного топлива впрыск боится. Страдают насос, регулятор давления, регулятор холостого хода, ДМРВ, ДК, нейтрализатор, свечи... «Сэкономив» на топливе, кое-кто мигом убеждался: ремонт впрыска - дело дорогое. «Логика» впрыска - не сложнее карбюраторной. При холодном пуске бензин испаряется слабо; пусковое устройство карбюратора компенсирует это, подавая больше топлива. Контроллер делает то же: в первые секунды форсунки «льют» непрерывно, без учета «тактов» в двигателе. После пуска они работают уже как положено, но все-таки их импульсы продолжительнее, чем в прогретом двигателе. Впрыск удобнее: избавляет от манипуляций с подсосом! Даже холодный двигатель без провалов разгоняет машину. (Карбюратор же «попросит» подсоса - а прикрытая заслонка снижает мощность.) Но вот мотор прогрелся, едем с умеренной скоростью. Карбюратор выдает более или менее приемлемую смесь. Важно понимать, что ее состав, помимо прочего, - «заложник» исправности самого карбюратора. Он ничем не контролируется! А «интеллект» впрыска позволяет постоянно держать смесь под контролем: забота об атмосфере на первом плане. Обгон! Педаль газа - «в пол», дроссель открывается... В карбюраторе включится ускорительный насос, обогатит смесь - без этого не избежать «провала» из-за ее обеднения (хрестоматийная истина!). Контроллер, как мы уже говорили, тоже этого не допустит, даст бензина больше. А протесты ДК проигнорирует. При скорости, близкой к максимальной, карбюратор тоже обогащает смесь в цилиндрах. Его для этого снабдили нехитрыми устройствами - эконостатом и экономайзером мощностных режимов (работают они, заметим, не всегда четко). Контроллер ис этой задачей справляется запросто - и к тому же не допуская вольностей. Сбросим скорость, притормаживая двигателем. Карбюратор на такой случай оснащен ЭПХХ - экономайзером принудительного холостого хода. В определенном диапазоне оборотов при закрытых дросселях ЭПХХ отключает подачу бензина - меньше потери, нет112 За рулем 2/2004вредных выбросов. Контроллер же мягко уменьшает подачу топлива по мере прикрытия дросселя, а затем отключает ее совсем, когда возникнет необходимость. Но следит за скоростью автомобиля и «принудительной» остановки не допустит. Что делает владелец карбюраторной машины, если свечи залиты бензином? Неопытный паникует, топчет педаль газа, ускорительный насос добавляет топлива... и шансов завести машину еще меньше. Но порой и опытный попадает впросак. Поди угадай, когда просохнут свечи, ведь бензин продолжает поступать. В исправной системе впрыска такое случается только в мороз. «Продуть» свечи легко: откроем дроссель (педаль - «в пол!») и включим стартер. Пока обороты ниже 400 в минуту, контроллер не даст форсункам открыться. Для перехода к пуску достаточно прикрыть дроссель, форсунки включатся. «Подсел» аккумулятор? Контроллер и это учтет - увеличит время работы форсунок и время накопления энергии в катушках зажигания. А при выключении зажигания закроет форсунки, исключая самовоспламенение топлива в горячих цилиндрах - «дизелинг». То же самое он делает при попытке неопытного человека (или лихача) «перекрутить» мотор! Для стандартных вазовских предел - около 6500 об/мин. Хочешь сломать - ищи другой способ. ЧТО ЭКОНОМНЕЕ? Насколько верно расхожее мнение насчет более высокой экономичности впрыска? Сравнение двух почти одина-ковых двигателей - карбюраторного и впрыскового для ВАЗ-2110 - существенной разницы в экономичности не выявит. В некоторых случаях (холостой ход и «частичная» мощность) умелец может настроить карбюратор на заведомо обедненную смесь - и несколько выиграет в экономичности! Мы отмечаем этот факт, чтобы избавить потенциального покупателя от иллюзий. (Но напомним, что ненормальное сгорание бедной смеси увеличивает выброс углеводородов СН, так что хвалить «умельца» не за что.) Только в наиболее передовых системах - с впрыском бензина непосредственно в камеру сгорания - решаются обе задачи: эколотечность и экономичность. Здесь организовано послойное смесеобразование: впрыснутое топливо смешивают с воздухом так, что состав горючей смеси возле электродов свечи оптимальный, подальше - очень бедный, а у стенок может вовсе не быть топлива. Мощный очаг пламени вокруг электродов затем поджигает настолько бедную смесь, что искрой не зажжешь. Выхлоп на «частичных» нагрузках очень чистый, экономичность - почти как у дизеля. Но эта простота -лишь на первый взгляд. Скажем, для получения большой мощности придется-таки обогатить смесь во всем объеме камеры сгорания. А как быть на переходных режимах, при разгоне, торможении двигателем? Конструкторы с этой задачей справились. Конечно, одних только датчиков для работы системы мало. Так, давление топлива перед форсунками надо стабилизировать, следит за ним регулятор давления. А как обеспечить холостой ход? Это сделает регулятор холостого хода (последний напомнит аксакалам систему того же назначения в карбюраторе «Озон»), так что и здесь нет ничего сложного. Но этот режим в карбюраторной системе - что-то статичное, «выставленное» регулировочными винтами (и болезненно реагирующее на все, включая пятна на Солнце), а у впрыска - функция, подконтрольная электронике, которая соображает, как поступить при капризах погоды, бортовой энергетики и т. п. Между прочим, даже обойти отказавший регулятор можно примерно так же, как в карбюраторе: немного натянуть (гайками) тросик привода дросселя - и вот вам временное решение... Если хотя бы часть недоверчивых любителей карбюратора автору удалось убедить в преимуществах впрыска - значит, усилия не были напрасными!Соотношение "воздух/топливо"II12/1 14,7/1 22/1 35/1 45/1 Рис. 2. Схема непосредственного впрыска в цилиндр двигателя: 1 - форсунка; 2 - свеча.