Замечание: Ниже приводится описание принципа функционирования типичной системы управления бензиновым двигателем. Особенности системы управления дизельными двигателями приведены в подразделе ниже.
Т.к. система питания входит в состав системы управления двигателем, объединяющей также системы зажигания и снижения токсичности отработавших газов (ОГ), рассматривать их по отдельности не представляется возможным. Некоторые детали системы управления двигателем 1.8 л и 2.0 TFSI, расположенные в двигательном отсеке, представлены на иллюстрациях 2.1 а-b.
2.1а. Компоненты системы управления двигателем 2.0 TFSI, расположенные в двигательном отсеке 1. Датчик MAF; 2. Докаталитический лямбда-зонд; 3. Посткаталитический лямбда-зонд; 4. Датчик ЕСТ; 5. Клапан № 1 управления впускным распределительным валом; 6. Клапан регулировки давления топлива; 7. ТНВД; 8. Датчик давления топлива в низконапорном контуре, 15 Нм; 9. Активатор заслонки впускного трубопровода; 10. Датчик СКР; 11,12. 6-контактные разъёмы лямбда-зондов 2 и 3; 13. Э/м клапан продувки адсорбера; 14. ЕСМ; 15. Датчик давления наддува; 16. Корпус дроссельной заслонки с активатором; 17. Датчик IAT; 18. Датчик давления топлива, 22 Нм; 19. Датчик СМР; 20. Катушки зажигания; 21. Турбокомпрессор с клапаном циркуляции воздуха; 22. Э/м клапан регулировки давления наддува
2.1b. Компоненты системы управления двигателем 1.8 л, расположенные в двигательном отсеке 1. Э/м клапан продувки адсорбера; 2. Докаталитический лямбда-зонд; 3. Посткаталитический лямбда-зонд; 4. Комбинированный клапан подмешивания дополнительного воздуха; 5. Датчик ЕСТ; 6. Датчик СКР; 7. Впускной клапан дополнительного воздуха; 8,9. Держатель разъёмов; 10,11. Монтажный блок в водоотводящем жёлобе; 12. Датчик давления над дува; 13. Узел управления дроссельной заслонкой; 14. Датчик IAT; 15. Клапан циркуляции воздуха турбокомпрессора; 16/17. Датчик детонации № 1/№2; 18. Датчик СМР; 19. Инжекторы; 20. Катушки зажигания; 21. Э/м клапан регулировки давления наддува; 22. Датчик MAF; 23. Насос дополнительного воздуха
Топливо засасывается из топливного бака электрическим топливным насосом и подаётся через топливный фильтр к топливной распределительной магистрали. Регулятор давления обеспечивает поддержание давления в топливной системе на определённом уровне (см. Спецификации).
Через электроуправляемые инжекторы топливо импульсно впрыскивается во впускные порты, расположенные непосредственно перед впускными клапанами двигателя (на двигателях FSI топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры). Блок управления двигателем (ЕСМ) определяет оптимальные моменты зажигания и впрыска, а также количество впрыскиваемого топлива согласованно с другими системами автомобиля. Высокое напряжение для искрообразования по сигналу ЕСМ генерируется катушками зажигания, установленными над свечами зажигания (кроме двигателя 1.6 л,- на нём используется модуль зажигания, соединённый со свечами зажигания высоковольтными проводами).
Датчик положения коленчатого вала (СКР) даёт блоку управления информацию о числе оборотов коленчатого вала и точном его положении. Эта информация используется для определения моментов впрыска и зажигания. Датчик СКР расположен на задней стороне двигателя и работает на основе эффекта Холла, сканируя зубцы ротора, установленного на коленчатом валу.
Датчик положения распределительного вала (СМР) расположен на торце головки цилиндров и работает аналогично датчику СКР, сканируя зубчатый ротор на конце впускного распределительного вала. Датчик СМР совместно с датчиком СКР используется для определения ВМТ поршня первого цилиндра,динамической регулировки фаз ГРМ (посредством э/м клапана и регулятора фаз впускных клапанов), селективного регулирования детонации в цилиндрах и для определения последовательности впрыска.
Воздух, необходимый для образования рабочей смеси, засасывается двигателем через воздушный фильтр и поступает через дроссельную заслонку и впускной трубопровод к впускным клапанам. Количество всасываемого воздуха регулируется дроссельной заслонкой с э/приводом, управляемым по сигналам от датчика положения педали газа. Благодаря электронному управлению массовый расход воздуха во впускномтрубопроводе может устанавливаться независимо от положения педали газа, и на холостых оборотах дроссельная заслонка открывается на угол, необходимый для установки требуемой частоты вращения коленчатого вала. Масса всасываемого воздуха определяется термоанемометрическим расходомером воздуха, либо датчиком давления всасываемого воздуха.
Датчики детонации (KS), по одному на два соседних цилиндра, ввернуты сбоку в блок цилиндров и препятствуют возникновению ударного сгорания топлива. Благодаря этому момент зажигания удерживается на границе детонации, что обеспечивает лучшее использование энергии топлива и, тем самым, снижение его расхода.
Информация от других датчиков и управляющие напряжения, поступающие к исполнительным органам, обеспечивают оптимальную работу двигателя в любой ситуации. Если некоторые датчики выходят из строя, блок управления переключается в режим аварийной программы, чтобы исключить возможное повреждение двигателя и обеспечить дальнейшеедвижение автомобиля. В аварийном режиме инжекторы срабатывают одновременно, 2 раза за рабочий цикл.
Система вентиляции топливного бака состоит из абсорбера паров бензина и э/м клапана. В абсорбере концентрируются топливные пары, образующиеся в баке в результате нагревания топлива. Во время работы двигателя топливные пары прокачиваются из абсорбера и участвуют в образовании рабочей смеси.
Снижение токсичности ОГ осуществляется с помощью 3-функционального каталитического преобразователя и лямбда-зондов (до и после каталитического преобразователя).
Также для устранения утечек несгоревших углеводородов в атмосферу применена система вентиляции картерных газов (PCV). Газы и пары масла, образующиеся в картере, попадают во впускной трубопровод (за счёт разницы давления - в картере оно выше) и сгорают в цилиндрах вместе с топливом.
Для того чтобы многочисленные электронные блоки управления могли обмениваться друг с другом данными, эти блоки объединены высокоскоростной шиной передачи данных CAN. Шина CAN состоит из двух линий, что позволяет сократить количество электропроводки. Каждый блок управления может одновременно передавать и принимать данные, однако каждый конкретный блок считывает с шины CAN только необходимые ему данные.
Особенности системы управления дизельными двигателями
Дизельные двигатели управляются электронной системой, похожей на систему управления бензиновыми двигателями (см. выше).
При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления. При этом температура воздуха поднимается выше температуры воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и самовоспламеняется. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива в дизельном двигателе не используются.
На холодном двигателе температура сжатого воздуха может не достичь необходимого для воспламенения значения. В этом случае необходим дополнительный предварительный прогрев. Для этой цели в каждом цилиндре установлена свеча накаливания, нагревающая камеру сгорания. Длительность нагрева зависит от окружающей температуры и регулируется блоком управления двигателя и реле предварительного прогрева.
Прежде чем попасть в ТНВД или насос-форсунки топливо очищается от загрязнений и воды в подогреваемом топливном фильтре. Поэтому важно удалять воду из топливного фильтра или заменять его в соответствии с требованиями графика ТО (см. Главу 1).
Для увеличения мощности на всех дизельных двигателях используется турбонаддув.
Некоторые детали системы управления 4-цилиндровыми двигателями, расположенные в двигательном отсеке, представлены на иллюстрациях 2.2а-Ь.
2.2а. Детали системы управления 4-цилиндровыми дизельными двигателями SOHC 1. Датчик MAF; 2. Клапан EGR; 3. Активатор заслонки впускного трубопровода; 4. Датчик ЕСТ; 5. Сдвоенный насос; 6. Многоконтактный разъём; 7. Датчик температуры топлива; 8. Датчик давления наддува с датчиком IAT; 9. К/Л MIL; 10. Датчики положения педали газа; 11. Датчик положения педали тормоза и Д/В стоп-сигналов; 12. Датчик положения педали сцепления; 13. Держатель под 4 реле в монтажном блоке; 14. ЕСМ; 15. Разъёмы электропроводки на левой стороне переборки двигательного отсека; 16. Датчик СКР; 17. Свечи накаливания; 18. Датчик СМР; 19. Э/м клапан регулировки давления наддува; 20. Насос-форсунки
2.2b. Детали системы управления 4-цилиндровыми дизельными двигателями DOHC 1. Насос-форсунки и свечи накаливания; 2. Многоконтактный разъём; 3. Датчик ЕСТ; 4. Сдвоенный насос; 5. Датчик давления топлива; 6. Датчик СКР; 7. 3-контактный разъём датчика СМР; 8. Активатор заслонки впускного трубопровода; 9. К/Л MIL; 10. Датчики положения педали газа; 11. Датчик положения педали тормоза и Д/В стоп-сигналов; 12. Датчик положения педали сцепления; 13. Держатель под 3 реле в монтажном блоке; 14. ЕСМ; 15. Держатель реле и предохранителей на левой стороне водосточного жёлоба; 16. Датчик давления наддува с датчиком IAT; 17. Клапан EGR; 18. Датчик СМР; 19. Э/м клапан регулировки давления наддува; 20. Клапан заслонки впускного трубопровода и клапан переключения радиатора EGR; 21. Датчик MAF
Оригинальная версия статьи размещена на сайте AudiManual.ru