С РАВНЕНИЕ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ НА АВТОМОБИЛЯХ C ITROEN C 5 И T OYOTA A VENSIS Студента группы ДТ-45 Шипунова Петра

Citroen C5 2.0 HDi Toyota Avensis III 2.0 MT

Т ЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ C ITROEN C5 2.0 HD I

С ИСТЕМА C OMMON R AIL НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВПРЫСК Это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. 1. Топливный фильтр 2. Регулятор давления топлива 3. ТНВД 4. Рампа (аккумулятор) 5. Датчик давления топлива 6. Форсунка 7. Топливный бак 8. Электрический топливный насос 9. Блок управления двигателем

В системе непосредственного впрыска топливо сначала аккумулируется в магистрали под высоким давлением (более высоким, чем в обыкновенных инжекторных системах), а затем при помощи форсунок впрыскивается непосредственно в цилиндры, то есть в камеру сгорания, куда заранее уже закачан воздух. При непосредственном впрыске топливо- воздушная смесь преднамеренно обеднена, что способствует повышению экономичности двигателя.

Д ОСТОИНСТВА СИСТЕМЫ Система Common Rail позволяет обеспечить экономию топлива за счет более тонкого его распыла в камере сгорания. Это достигается благодаря повышенному давлению горючего. В результате топливная эффективность увеличивается, а уровень вредных выбросов сокращается.

Н ЕДОСТАТОК СИСТЕМЫ Недостаток системы в том, что применение сложной электроники и прецизионных механизмов не лучшим образом отразилось на цене таких моторов. Топливная система, рассчитанная на высокое давление, требует высочайшей точности обработки деталей и сборки. Еще один минус: аккумуляторный впрыск крайне требователен к качеству топлива. Вода, грязь и высокое содержание серы в топливе «убивают» форсунки и ТНВД.

Д АТЧИК ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА Датчик давления топлива предназначен для измерения текущего давления топлива. Он применяется для управления в системе непосредственного впрыска бензиновых двигателей и системе впрыска Common Rail дизельных двигателей. Датчик устанавливается в топливной рампе. Применение датчика обеспечивает поддержание заданного давления в системе впрыска, что в свою очередь имеет большое значение для реализации номинальной мощности, снижения вредных выбросов и уровня шума при работе двигателя.

Ф ОРСУНКА ДИЗЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ Дизельное топливо впрыскивается под высоким давлением с пиковыми значениями до 1200 бар.

М АГИСТРАЛЬНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ТНВД) ТНВД выполняет функцию нагнетания топлива в топливную рампу. При вращении кулачкового вала (эксцентрика кулачковой шайбы) под действием возвратной пружины плунжер движется вниз. Увеличивается объем компрессионной камеры и уменьшается давление в ней. Под действием разряжения открывается впускной клапан, и топливо поступает в камеру. Движение плунжера вверх сопровождается ростом давления в камере, впускной клапан закрывается. При определенном давлении открывается выпускной клапан и топливо подается в рампу. Управление подачей топлива производится в зависимости от потребности двигателя с помощью клапана дозирования топлива.

С ВЕЧИ НАКАЛИВАНИЯ В условиях холодного пуска, чтобы довести смесь топлива и сжатого воздуха до необходимой температуры воспламенения.

Б ЛОК УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ Принимает информацию от множества входных датчиков, обрабатывает ее в соответствии с определенным алгоритмом и формирует управляющие воздействия на исполнительные устройства различных систем двигателя. Блок управления двигателем обменивается данными с другими электронными системами автомобиля: антиблокировочной системой тормозов, автоматической коробкой передач, системой пассивной безопасности, климат-контроля, противоугонной системой и др. Обмен данными производится посредством CAN-шины ( Controller Area Network ), объединяющей отдельные блоки управления в общую систему.

С ИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (EGR) При высокой температуре в камере сгорания, азот, находящийся в воздухе, начинает вступать в химическую реакцию с кислородом, образуя токсичные соединения оксиды азота. Для снижения содержания окиси азота в выхлопных газах использeтся система рециркуляции отработавших газов (EGR exhaust gas recirculation).

П РИНЦИП РАБОТЫ EGR Идея состоит в подмешивании части выхлопных газов к воздуху во впускном коллекторе. Повышенное содержание окислов азота в ОГ вызывается высокой температурой в камере сгорания. Катализатором реакции горения, как известно, является кислород. Выхлопные же газы, смешанные с воздухом, уменьшают содержание в нем кислорода. В результате температура сгорания смеси и, соответственно, токсичность ОГ понижаются. Основная деталь системы – клапан EGR. Именно с его помощью регулируется количество отработанных газов, подаваемых обратно на впуск.

С АЖЕВЫЙ ФИЛЬТР Сажевый фильтр позволяет избавить окружающую среду от вредных примесей топлива, сажи и дымовых выхлопов. В случае его загрязнения вы будете находиться перед выбором из трёх вариантов: его замены, очистки или отключения.

Д АТЧИК САЖЕВОГО ФИЛЬТРА Этот датчик служит для измерения перепада давления отработавших газов на сажевом фильтре. Его сигналы используются совместно с сигналами датчиков температуры перед и после сажевого фильтра, а также сигналами расходомера воздуха для определения степени заполнения фильтра сажей.

Т УРБОКОМПРЕССОР Турбокомпрессор обеспечивает повышение давления во впускной системе за счет использования энергии отработавших газов. В результате его работы увеличивается масса воздуха в камерах сгорания. 1. корпус компрессора 2. вал ротора 3. корпус турбины 4. турбинное колесо 5. уплотнительные кольца 6. подшипники скольжения 7. корпус подшипников 8. компрессорное колесо

Т ЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ T OYOTA A VENSIS III 2.0 MT

Р АСПРЕДЕЛЕННЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА Управление системой впрыска автомобиля осуществляет компьютер – ЭБУ. Для вычисления оптимального момента для открытия топливных форсунок и времени, в течение которого они должны оставаться открытыми, блок управления использует показания различных датчиков. Масса воздуха, поступающего в двигатель, измеряется датчиком массового расхода воздуха. Это один из важнейших показателей. Кроме него, при определении количества топлива компьютер опирается на данные по температуре двигателя, температуре всасываемого воздуха, скорости вращения коленчатого вала, угла открытия дроссельной заслонки и динамике ее открытия. Рассчитав количество топлива, которое может полностью сгореть при данной массе воздуха в цилиндрах, компьютер подает сигнал форсункам на открытие. Сигналом служит электрический импульс нужной длительности/

К АК РАБОТАЕТ СИСТЕМА

Д ОСТОИНСТВА СИСТСЕМЫ Долговечность и надежность; Высокая экономичность использования топлива; Низкая токсичность отработанных газов бензиновых ДВС; При точной дозировке топлива вероятность возникновения неожиданных сбоев в работе при экстремальных режимах (преодоление крутого подъема, например) сведена практически к нулю.

Н ЕДОСТАТКИ СИСТЕМЫ сложная и дорогостоящая конструкция, оснащенная чувствительной системой электронного управления; высокая стоимость ремонта и замены основных электронных элементов системы; особенность конструкции требует проведения ремонтных и профилактических работ только высококвалифицированными специалистами.

С ИСТЕМА ПОДАЧИ ВПРЫСКА ТОПЛИВА Регулятор давления топлива (перепускает топливо обратно в бак), установлен на топливной «рейке» и предназначен для поддержания постоянного давления топлива на входе в форсунки при различных режимах работы двигателя и при разном разрежении во впускном коллекторе. Регулятор представляет собой мембранный клапан. Электробензонасос конструктивно входит в модуль электробензонасоса, устанавливаемого на инжекторных автомобилях внутри топливного бака. Модуль включает в себя сам насос, датчик указателя уровня топлива, фильтр и завихритель для отделения пузырьков пара. Электробензонасос нагнетает топливо из топливного бака в подающий топливопровод.

Топливная рампа выполняет роль бензохранилища высокого давления Электромагнитная форсунка предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Свеча зажигания 1. контактный стержень 2. изолятор 3. уплотнение 4. резистор 5. уплотнительная шайба 6. резьба 7. центральный электрод 8. корпус 9. боковой электрод Свеча зажигания важный конструктивный элемент системы зажигания. Она предназначена для воспламенения топливно-воздушной смеси в бензиновом двигателе внутреннего сгорания. Воспламенение смеси происходит при прохождении искры между электродами свечи, поэтому другое ее название – искровая свеча зажигания.

Г ЛАВНОЕ РЕЛЕ При включении зажигания, подаётся питание на соответствующий вывод контроллера соединённый с замком зажигания. Это питание является сигналом к включению главного реле, через которое подаётся питание к форсункам, катушкам зажигания (модулю зажигания), реле бензонасоса и так дале е

Э ЛЕКТРОННАЯ ДРОССЕЛЬНАЯ ЗАСЛОНКА Электронный дроссель, как и традиционная механическая заслонка, контролирует поступление воздуха в камеру внутреннего сгорания двигателя автомобиля. Нажимая на педаль газа, водитель меняет положение заслонки, установленной в корпусе, имеющем форму трубы, через которую проходит поток воздуха переменной силы.

Э ЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН Электромагнитный клапан электромеханическое устройство, предназначенное для регулирования потоков жидкостей и газов. Он состоит из корпуса, соленоида (электромагнита) с сердечником, на котором установлен диск или поршень, регулирующий поток. На электромагнитную катушку клапана подаётся электрическое напряжение, после чего магнитный сердечник втягивается в соленоид, что приводит к открытию либо закрытию клапана. Сердечник помещён внутри закрытой трубки катушки соленоида это необходимо для герметичности электромагнитного клапана.

Д АТЧИКИ ABS Антиблокировочная система (ABS) позволяет избежать блокировки колес путем регулирования давления тормозной жидкости независимо в каждом тормозном суппорте. Антиблокировочная система (ABS) сокращает тормозной путь. Антиблокировочная система (ABS) сохраняет управляемость автомобилем при торможении. Датчик, основанный на эффекте Холла Такой датчик является самым точным на сегодняшний день. Конструкция датчика включает: - постоянный магнит - полупроводниковая пластина - микросхемы - выводы

Д АТЧИК A IR B AG Когда датчик подушки безопасности фиксирует удар, он передает аварийный сигнал, система срабатывает, и подушка полностью раскрывается за тридцать тридцать пять миллисекунд.

Д АТЧИК ДЕТОНАЦИИ Это происходит при заправке плохим топливом, при резком нажатии на газ, когда смесь резко обогащается и ЭБУ производит коррекцию ТВС (топливновоздушной смеси) опираясь от части и на датчик детонации (ДД). Одним словом, нормальная работа мотора без этого датчика невозможна. Датчик детонации отвечает за коррекцию УОЗ (угла опережения зажигания), для того что бы "сохранить жизнь" мотору в тех случаях когда детонация двигателя пытается его уничтожить.

Д АТЧИК ДОЖДЯ Датчик дождя представляет собой оптико-электронное устройство, устанавливаемое на внутреннюю поверхность лобового стекла, рядом с зеркалом заднего вида. Конструкция состоит из светодиода и фотодиода. Принцип действия довольно прост: светодиод излучает свет невидимый человеческому глазу, который частично отражается от лобового стекла и возвращается на фотодиод, а тот, в свою очередь, определяет степень увлажнённости стекла. В программу устройства «вшиты» параметры преломления света для сухих и влажных поверхностей, благодаря которым датчик определяет, когда следует включать «дворники».

Л ЯМБДА - ЗОНД (L AMBDASONDE ) Он определяет оптимальный состав горючей смеси, а, следовательно, эффективность работы двигателя и экологичность выхлопа, контроль кислородного баланса.

Д АТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА Основная функция устройства – контролировать угловую позицию ГРМ по отношению к положению коленвала силового узла. Система управления получает данные от датчика, обрабатывает их и принимает решение по поводу впрыска топлива и регулировки зажигания. Действие устройства основано на принципе датчика Холла.

Д АТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Датчик положения коленвала (ДПКВ) является единственным прибором, выход из строя которого приведет к полной остановке двигателя Датчик частоты вращения коленчатого вала предназначен для синхронизации управления системой впрыска и системой зажигания

Д АТЧИК МАССОВОГО РАСХОДА ВОЗДУХА Он служит для определения количество воздуха, идущего на заполнение цилиндров при работе двигателя. Датчик установлен во впускном тракте после воздушного фильтра и является одним из главных при работе системы впрыска.

Д АТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя – сравнительно простой датчик, контролирующий внутреннюю температуру двигателя. Охлаждающая жидкость внутри блока цилиндров или головок цилиндров поглощает тепло цилиндров при работающем двигателе. Датчик выявляет изменение температуры и сигнализирует Электронному блоку управления (ЭБУ) о состоянии двигателя – двигатель холодный, прогревается, перегрет или работает при нормальной температуре. Этот датчик очень важен и считается одним из основных, так как сигналы, которые он посылает в ЭБУ, влияют на общее поведение системы управления двигателем. Рабочая температура двигателя влияет на многие функции топлива, воспламенения, выхлопных газов и трансмиссии, которые контролируются ЭБУ. В зависимости от температуры двигателя выбирается режим его работы.

Д АТЧИК ДАВЛЕНИЯ МАСЛА Датчик давления масла - прибор, преобразующий механическое усилие в электрический сигнал разного напряжения, который после расшифровки позволяет судить о давлении в системе смазке в режиме реального времени.

ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА РУЛЕВОГО КОЛЕСА Датчик угла поворота рулевого колеса служит для определения угла поворота ( относительный угол ), направления поворота ( абсолютный угол ) и угловой скорости рулевого колеса. Перечень функций определяется потребностями конкретной системы автомобиля. Таким образом, с помощью датчика угла поворота рулевого колеса определяется направление движения, которое задает водитель.

С РАВНЕНИЕ АВТОМОБИЛЕЙ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ Citroen C5 Toyota Avensis

С ПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !